KR20190109407A

KR20190109407A - 강판 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190109407A
Application number: KR1020197020570A
Authority: KR
Inventors: 고오타로오 하야시; 히로시 가이도; 리키 오카모토; 아키히로 우에니시
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2019-09-25
Also published as: BR112019013362A2; EP3569727A4; US20190368002A1; TWI666329B; JPWO2018131722A1; MX2019008167A; EP3569727A1; JP6844627B2; CN110177896A; WO2018131722A1; CN110177896B; TW201833343A

Abstract

우수한 균일 신장 특성 및 고강도를 갖는 함유 Mn 농도가 높은 강판을 제공한다. 질량％로, C: 0.10％ 초과 0.55％ 미만, Si: 0.001％ 이상 3.50％ 미만, Mn: 4.00％ 초과 9.00％ 미만, 및 sol.Al: 0.001％ 이상 3.00％ 미만을 함유하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지고, L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적％로, 25％ 이상 90％ 이하의 템퍼링 마르텐사이트, 3％ 이하의 페라이트, 10％ 이상 75％ 이하의 잔류 오스테나이트 및 5％ 이하의 베이나이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판.

Description

강판 및 그의 제조 방법

본 개시는, 우수한 성형성을 갖는 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이고, 구체적으로는 우수한 균일 신장 특성과 고강도를 갖는 함유 Mn 농도가 높은 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차의 차체 및 부품 등의, 경량화와 안전성의 양쪽을 달성하기 위해서, 이들의 소재인 강판의 고강도화가 진행되고 있다. 일반적으로, 강판을 고강도화하면, 신장이 저하되어, 강판의 성형성이 손상된다. 따라서, 자동차용의 부재로서 고강도 강판을 사용하기 위해서는, 상반되는 특성인 강도와 성형성의 양쪽을 높일 필요가 있다.

신장을 향상시키기 위해서, 지금까지, 잔류 오스테나이트(잔류 γ)의 변태 유기 소성을 이용한, 소위 TRIP 강철이 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1).

잔류 오스테나이트는, C를 오스테나이트 중에 농화시킴으로써 오스테나이트가 실온에서도 다른 조직으로 변태하지 않도록 함으로써 얻어진다. 오스테나이트를 안정화시키는 기술로서, Si 및 Al 등의 탄화물 석출 억제 원소를 강판에 함유시켜, 강판의 제조 단계에 있어서 강판에 발생하는 베이나이트 변태 동안에 오스테나이트 중에 C를 농화시키는 것이 제안되고 있다. 이 기술에서는, 강판에 함유시키는 C 함유량이 많으면, 오스테나이트가 더욱 안정화되어, 잔류 오스테나이트양을 증가시킬 수 있고, 그 결과, 강도와 신장의 양쪽이 우수한 강판을 만들 수 있다. 그러나, 강판이 구조 부재에 사용되는 경우, 강판에 용접이 행해지는 경우가 많지만, 강판 중의 C 함유량이 많으면 용접성이 나빠지기 때문에, 구조 부재로서 사용하는 것에 제한이 가해진다. 따라서, 보다 적은 C 함유량으로, 강판의 신장과 강도의 양쪽을 향상시킬 것이 요망되고 있다.

또한, 잔류 오스테나이트양이 상기 TRIP 강철보다도 많고, 연성이 상기 TRIP 강철을 초과하는 강판으로서, 4.0％ 초과의 Mn을 첨가한 강이 제안되고 있다(예를 들어, 비특허문헌 1). 상기 강은 다량인 Mn을 함유하므로, 그 사용 부재에 대한 경량화 효과도 현저하다. 그러나, 상기 강은 상자 어닐링과 같은 장시간 가열 프로세스를 요건으로 하고 있다. 그 때문에, 자동차용의 부재에 제공하는 고강도 강판의 제조에 적합한 연속 어닐링과 같은 단시간 가열 프로세스에 있어서의 재료 설계는 충분히 검토되어 있지 않고, 그 경우의 신장 특성을 높이는 요건은 명확하지 않았다.

특허문헌 2에는, 4.0％ 초과의 Mn을 첨가한 강을 냉간 압연하고, 300초 내지 1200초의 단시간 가열을 실시하고, 면적％로, 페라이트를 30％ 내지 80％로 제어함으로써, 신장이 현저하게 개선된 강판이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2에 기재된 강판은, 함유 Mn 농도가 높고, 미재결정 페라이트를 많이 포함하므로 가공 경화하지 않고, 도 1에 종래 기술로서 나타내는 바와 같이, 균일 신장 특성이 떨어진다. 즉, 이러한 페라이트를 포함하는 조직을 갖는 함유 Mn 농도가 높은 강판은, 자동차용 강판에 요구되는 인장 강도와 성형성을 겸비할 수 있는 것이 아니다.

일본 특허 공개 평5-59429호 공보 일본 특허 공개 제2012-237054호 공보

후루카와 다카시, 마쓰무라 오사무, 열처리, 일본, 일본 열처리 협회, 1997년, 제37호권, 제4호, p.204

따라서, 우수한 균일 신장 특성 및 고강도를 갖는 함유 Mn 농도가 높은 강판이 요망되고 있다.

함유 Mn 농도가 높은 강판에 있어서, 우수한 균일 신장 특성과 고강도를 확보하기 위해서, 본 발명자들은, 강판 중에, 면적％로, 템퍼링 마르텐사이트를 25％ 이상 90％ 이하, 페라이트를 3％ 이하, 베이나이트를 5％ 이하, 및 잔류 오스테나이트를 10％ 이상 75％ 이하 포함시키는 것이 유효하다고 알아내었다.

본 개시의 강판은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 그 요지는 이하와 같다.

(1) 본 개시의 강판은 일 실시 형태에 있어서,

질량％로,

C: 0.10％ 초과 0.55％ 미만,

Si: 0.001％ 이상 3.50％ 미만,

Mn: 4.00％ 초과 9.00％ 미만, 및

sol.Al: 0.001％ 이상 3.00％ 미만을

함유하고,

P: 0.100％ 이하,

S: 0.010％ 이하,

N: 0.050％ 미만, 및

O: 0.020％ 미만,

으로 제한하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지고,

L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적％로, 25％ 이상 90％ 이하의 템퍼링 마르텐사이트, 3％ 이하의 페라이트, 10％ 이상 75％ 이하의 잔류 오스테나이트 및 5％ 이하의 베이나이트를 포함하는

것을 특징으로 하는 강판.

(2) 상기 L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적％로, 1.0％ 이하의 시멘타이트를 포함하는, 상기 (1)에 기재된 강판.

(3) 상기 L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 상기 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트로 이루어지는 혼합 조직을 포함하고,

상기 혼합 조직은, 상기 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 75％ 이하를 차지하고,

상기 잔류 오스테나이트는, 상기 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 50％ 이하를 차지하고,

상기 혼합 조직 중에서 애스펙트비가 1.5 이상이고 또한 장축이 상기 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 조직이, 상기 혼합 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상을 차지하는,

상기 (1) 또는 (2)에 기재된 강판.

(4) 질량％로,

Cr: 2.00％ 미만,

Mo: 2.00％ 이하,

W: 2.00％ 이하,

Cu: 2.00％ 이하,

Ni: 2.00％ 이하,

Ti: 0.300％ 이하,

Nb: 0.300％ 이하,

V: 0.300％ 이하,

B: 0.010％ 이하,

Ca: 0.010％ 이하,

Mg: 0.010％ 이하,

Zr: 0.010％ 이하,

REM: 0.010％ 이하,

Sb: 0.050％ 이하,

Sn: 0.050％ 이하, 및

Bi: 0.050％ 이하

로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 강판.

(5) 질량％로,

Cr: 0.01％ 이상 2.00％ 미만,

Mo: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,

W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,

Cu: 0.01％ 이상 2.00％ 이하, 및

Ni: 0.01％ 이상 2.00％ 이하

로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 상기 (4)에 기재된 강판.

(6) 질량％로,

Ti: 0.005％ 이상 0.300％ 이하,

Nb: 0.005％ 이상 0.300％ 이하, 및

V: 0.005％ 이상 0.300％ 이하

로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 상기 (4) 또는 (5)에 기재된 강판.

(7) 질량％로,

B: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하,

Ca: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하,

Mg: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하,

Zr: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하, 및

REM: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하

로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 것에 기재된 강판.

(8) 질량％로,

Sb: 0.0005％ 이상 0.050％ 이하,

Sn: 0.0005％ 이상 0.050％ 이하, 및

Bi: 0.0005％ 이상 0.050％ 이하

로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 상기 (4) 내지 (7) 중 어느 것에 기재된 강판.

(9) 상기 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 갖는 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 강판.

(10) 상기 강판의 표면에 합금화 용융 아연 도금층을 갖는 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 강판.

(11) 본 개시의 강판 제조 방법은 일 실시 형태에 있어서, 상기 (1) 및 (4) 내지 (8) 중 어느 것에 기재된 화학 조성을 갖는 강재에, 열간 압연을 실시하여 열연 강판으로 하는 것,

상기 열연 강판에 산세와 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하는 것,

상기 냉연 강판을, 5 내지 30℃/초의 평균 가열 속도로 650℃까지 승온하여 740℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 유지하는 것,

상기 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터 500℃ 이하까지의 온도 범위의 냉각을, 평균 냉각 속도 2℃/초 이상 2000℃/초 이하에서 행하는 것,

상기 냉각 후에 실온까지 냉각하는 것, 그리고

상기 실온까지 냉각한 후, 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지하는 것을

특징으로 하는 강판의 제조 방법.

(12) 상기 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지하는 것이, 500℃에서 600℃까지의 온도 범위를 평균 2 내지 10℃/초로 승온하는 것을 포함하는, 상기 (11)에 기재된 강판의 제조 방법.

(13) 상기 평균 냉각 속도가 200℃/초 이상 2000℃/초 이하인, 상기 (11) 또는 (12)에 기재된 강판의 제조 방법.

(14) 상기 평균 냉각 속도로, 상기 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터, 100℃ 이하까지의 온도 범위의 냉각을 행하는, 상기 (11) 내지 (13) 중 어느 것에 기재된 강판의 제조 방법.

(15) 상기 평균 냉각 속도로 냉각한 후, 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 10초 이상 1000초 이하 유지하는, 상기 (11) 내지 (14) 중 어느 하나에 기재된 강판의 제조 방법.

(16) 상기 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지한 후, 상기 강판을 냉각하고, 용융 아연 도금 처리를 실시하는, 상기 (11) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 강판의 제조 방법.

(17) 상기 용융 아연 도금 처리를 실시한 후, 450℃ 이상 620℃ 이하의 온도 영역에서 상기 용융 아연 도금의 합금화 처리를 실시하는, 상기 (16)에 기재된 강판의 제조 방법.

본 개시에 따르면, 우수한 균일 신장 특성 및 고강도를 갖는 함유 Mn 농도가 높은 강판을 제공할 수 있다.

도 1은, 강판의 응력-변형 곡선이다.
도 2는, 실시예에서 얻어진 강판의 금속 조직의 주사형 전자 현미경 사진이다.
도 3은, 밴드 조직의 오스테나이트대의 예이다.

이하, 본 개시의 강판의 실시 형태의 예를 설명한다.

1. 화학 조성

본 개시의 강판의 화학 조성을 상술한 바와 같이 규정한 이유를 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 각 원소의 함유량을 나타내는 「％」는 특별히 정함이 없는 한 질량％를 의미한다.

(C: 0.10％ 초과 0.55％ 미만)

C는, 강의 강도를 높이고, 잔류 오스테나이트를 확보하기 위해서, 극히 중요한 원소이다. 충분한 잔류 오스테나이트양을 얻기 위해서는, 0.10％ 초과의 C 함유량이 필요해진다. 한편, C를 과잉으로 함유하면 강판의 용접성을 손상시키므로, C 함유량의 상한을 0.55％ 미만으로 하였다.

C 함유량의 하한값은, 바람직하게는 0.15％ 이상, 보다 바람직하게는 0.20％ 이상이다. C 함유량의 하한값을 0.15％ 이상으로 하고, 또한, 후술하는 템퍼링 마르텐사이트의 면적률을 35％ 이상 70％ 이하로 제어함으로써, 균일 신장 특성을 손상시키지 않고 인장 강도(TS)가 1180MPa 이상이라는 고강도의 강판을 얻는 것이 가능해진다. C 함유량의 상한값은, 바람직하게는 0.40％ 이하, 보다 바람직하게는 0.35％ 이하이고, C 함유량의 상한값을 상기 범위로 함으로써, 강판의 인성을 보다 높일 수 있다.

(Si: 0.001％ 이상 3.50％ 미만)

Si는, 템퍼링 마르텐사이트를 강화하고, 조직을 균일화하여, 가공성을 개선하는 데 유효한 원소이다. 또한, Si는, 시멘타이트의 석출을 억제하고, 오스테나이트의 잔류를 촉진하는 작용도 갖는다. 상기 효과를 얻기 위해서, 0.001％ 이상의 Si 함유량이 필요해진다. 한편, Si를 과잉으로 함유하면 강판의 도금성이나 화성 처리성을 손상시키므로, Si 함유량의 상한값을 3.50％ 미만으로 하였다.

Si 함유량의 하한값은, 바람직하게는 0.01％ 이상, 보다 바람직하게는 0.30％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.50％ 이상이다. Si 함유량의 하한값을 상기 범위로 함으로써, 강판의 균일 신장 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. Si 함유량의 상한값은, 바람직하게는 3.00％ 이하, 보다 바람직하게는 2.50％ 이하이다.

(Mn: 4.00％ 초과 9.00％ 미만)

Mn은, 오스테나이트를 안정화시켜, ?칭성을 높이는 원소이다. 또한, 본 개시의 강판에 있어서는, Mn을 오스테나이트 중에 분배시켜, 오스테나이트를 보다 안정화시킨다. 실온에서 오스테나이트를 안정화시키기 위해서는, 4.00％ 초과의 Mn이 필요하다. 한편, 강판이 Mn을 과잉으로 함유하면 연성을 손상시키므로, Mn 함유량의 상한을 9.00％ 미만으로 하였다.

Mn 함유량의 하한값은, 바람직하게는 4.30％ 이상, 보다 바람직하게는 4.80％ 이상이다. Mn 함유량의 상한값은, 바람직하게는 8.00％ 이하, 보다 바람직하게는 7.50％ 이하이다. Mn 함유량의 하한값 및 상한값을 상기 범위로 함으로써, 오스테나이트를 더 안정화시킬 수 있다.

(sol.Al: 0.001％ 이상 3.00％ 미만)

Al은, 탈산제이며, 0.001％ 이상 함유시킬 필요가 있다. 또한, Al은, 어닐링 시의 2상 온도 영역을 넓히기 때문에, 재질 안정성을 높이는 작용도 갖는다. Al의 함유량이 많을수록 그 효과는 커지지만, Al을 과잉으로 함유시키면, 표면 성상, 도장성 및 용접성 등의 열화를 초래하므로, sol.Al의 상한을 3.00％ 미만으로 하였다.

sol.Al 함유량의 하한값은, 바람직하게는 0.005％ 이상, 보다 바람직하게는 0.01％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.02％ 이상이다. sol.Al 함유량의 상한값은, 바람직하게는 2.50％ 이하, 보다 바람직하게는 1.80％ 이하이다. sol.Al 함유량의 하한값 및 상한값을 상기 범위로 함으로써, 탈산 효과 및 재질 안정 향상 효과와, 표면 성상, 도장성 및 용접성과의 밸런스가 보다 양호해진다.

(P: 0.100％ 이하)

P는 불순물이며, 강판이 P를 과잉으로 함유하면 인성이나 용접성을 손상시킨다. 따라서, P 함유량의 상한을 0.100％ 이하로 한다. P 함유량의 상한값은, 바람직하게는 0.050％ 이하, 보다 바람직하게는 0.030％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.020％ 이하이다. 본 실시 형태에 관한 강판은 P를 필요로 하지 않으므로, P 함유량의 하한값은 0.000％이다. P 함유량의 하한값은 0.000％ 초과 또는 0.001％ 이상이어도 되지만, P 함유량은 적을수록 바람직하다.

(S: 0.010％ 이하)

S는 불순물이며, 강판이 S를 과잉으로 함유하면, 열간 압연에 의해 신장된 MnS가 생성되어, 굽힘성 및 구멍 확장성 등의 성형성의 열화를 초래한다. 따라서, S 함유량의 상한을 0.010％ 이하로 한다. S 함유량의 상한값은, 바람직하게는 0.007％ 이하, 보다 바람직하게는 0.003％ 이하이다. 본 실시 형태에 관한 강판은 S를 필요로 하지 않으므로, S 함유량의 하한값은 0.000％이다. S 함유량의 하한값을 0.000％ 초과 또는 0.001％ 이상으로 해도 되지만, S 함유량은 적을수록 바람직하다.

(N: 0.050％ 미만)

N은 불순물이며, 강판이 0.050％ 이상의 N을 함유하면 인성의 열화를 초래한다. 따라서, N 함유량의 상한을 0.050％ 미만으로 한다. N 함유량의 상한값은, 바람직하게는 0.010％ 이하, 보다 바람직하게는 0.006％ 이하이다. 본 실시 형태에 관한 강판은 N을 필요로 하지 않으므로, N 함유량의 하한값은 0.000％이다. N 함유량의 하한값을 0.000％ 초과 또는 0.003％ 이상으로 해도 되지만, N 함유량은 적을수록 바람직하다.

(O: 0.020％ 미만)

O는 불순물이며, 강판이 0.020％ 이상의 O를 함유하면 연성의 열화를 초래한다. 따라서, O 함유량의 상한을 0.020％ 미만으로 한다. O 함유량의 상한값은, 바람직하게는 0.010％ 이하, 보다 바람직하게는 0.005％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.003％ 이하이다. 본 실시 형태에 관한 강판은 O를 필요로 하지 않으므로, O 함유량의 하한값은 0.000％이다. O 함유량의 하한값을 0.000％ 초과 또는 0.001％ 이상으로 해도 되지만, O 함유량은 적을수록 바람직하다.

본 실시 형태의 강판은, 또한, Cr, Mo, W, Cu, Ni, Ti, Nb, V, B, Ca, Mg, Zr, REM, Sb, Sn 및 Bi로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 강판은 Cr, Mo, W, Cu, Ni, Ti, Nb, V, B, Ca, Mg, Zr, REM, Sb, Sn 및 Bi를 필요로 하지 않으므로, Cr, Mo, W, Cu, Ni, Ti, Nb, V, B, Ca, Mg, Zr, REM, Sb, Sn 및 Bi를 함유하지 않아도 되는, 즉 함유량의 하한값은 0％여도 된다.

(Cr: 2.00％ 미만)

(Mo: 2.00％ 이하)

(W: 2.00％ 이하)

(Cu: 2.00％ 이하)

(Ni: 2.00％ 이하)

Cr, Mo, W, Cu 및 Ni는 각각, 본 실시 형태에 관한 강판에 필수적인 원소는 아니다. 그러나, Cr, Mo, W, Cu 및 Ni는, 강판의 강도를 향상시키는 원소이므로, 함유되어도 된다. 강판의 강도 향상 효과를 얻기 위해서, 강판은, Cr, Mo, W, Cu, 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소 각각을 0.01％ 이상 함유해도 된다. 그러나, 강판이 이들 원소를 과잉으로 함유하면, 열연 시의 표면 흠집이 생성되기 쉬워지고, 게다가, 열연 강판의 강도가 지나치게 높아져, 냉간 압연성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, Cr, Mo, W, Cu, 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소 각각의 함유량 중, Cr의 함유량의 상한값을 2.00％ 미만으로 하고, Mo, W, Cu 및 Ni의 각각의 함유량의 상한값을 2.00％ 이하로 한다.

(Ti: 0.300％ 이하)

(Nb: 0.300％ 이하)

(V: 0.300％ 이하)

Ti, Nb 및 V는, 본 실시 형태에 관한 강판에 필수적인 원소는 아니다. 그러나, Ti, Nb 및 V는, 미세한 탄화물, 질화물 또는 탄질화물을 생성하는 원소이므로, 강판의 강도 향상에 유효하다. 따라서, 강판은, Ti, Nb 및 V로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 함유해도 된다. 강판의 강도 향상 효과를 얻기 위해서는, Ti, Nb 및 V로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소 각각의 함유량의 하한값을 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 이들 원소를 과잉으로 함유시키면, 열연 강판의 강도가 지나치게 상승하여, 냉간 압연성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, Ti, Nb 및 V로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소 각각의 함유량의 상한값을 0.300％ 이하로 한다.

(B: 0.010％ 이하)

(Ca: 0.010％ 이하)

(Mg: 0.010％ 이하)

(Zr: 0.010％ 이하)

(REM: 0.010％ 이하)

B, Ca, Mg, Zr 및 REM은, 본 개시의 강판에 필수적인 원소는 아니다. 그러나, B, Ca, Mg, Zr 및 REM은, 강판의 국부연성 및 구멍 확장성을 향상시킨다. 이 효과를 얻기 위해서는, B, Ca, Mg, Zr 및 REM으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소 각각의 하한값을 바람직하게는 0.0001％ 이상, 보다 바람직하게는 0.001％ 이상으로 한다. 그러나, 과잉량의 이들 원소는, 강판의 가공성을 열화시키므로, 이들 원소 각각의 함유량의 상한을 0.010％ 이하로 하고, B, Ca, Mg, Zr 및 REM으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소의 함유량의 합계를 0.030％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

(Sb: 0.050％ 이하)

(Sn: 0.050％ 이하)

(Bi: 0.050％ 이하)

Sb, Sn 및 Bi는, 본 개시의 강판에 필수적인 원소는 아니다. 그러나, Sb, Sn 및 Bi는, 강판 중의 Mn, Si 및/또는 Al 등의 역산화성 원소가 강판 표면에 확산되어 산화물을 형성하는 것을 억제하고, 강판의 표면 성상이나 도금성을 높인다. 이 효과를 얻기 위해서, Sb, Sn 및 Bi로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소 각각의 함유량의 하한값을 바람직하게는 0.0005％ 이상, 보다 바람직하게는 0.001％ 이상으로 한다. 한편, 이들 원소 각각의 함유량이 0.050％를 초과하면, 그 효과가 포화하므로, 이들 원소 각각의 함유량의 상한값을 0.050％ 이하로 하였다.

2. 금속 조직

이어서, 본 실시 형태에 관한 강판의 금속 조직에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 관한 강판의 표면으로부터 두께의 1/4 위치(1/4t부라고도 한다)에 있어서의 금속 조직은, 면적％로, 25％ 이상 90％ 이하의 템퍼링 마르텐사이트, 3％ 이하의 페라이트, 10％ 이상 75％ 이하의 잔류 오스테나이트 및 5％ 이하의 베이나이트를 포함한다.

바람직하게는, 강판의 1/4t부에 있어서의 금속 조직은, 면적％로, 1.0％ 이하의 시멘타이트를 포함한다.

바람직하게는, 강판의 1/4t부에 있어서의 금속 조직은, 템퍼링 마르텐사이트를 모상으로하여, 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트로 이루어지는 혼합 조직을 포함하고, 혼합 조직은, 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 75％ 이하를 차지하고, 잔류 오스테나이트는, 금속 조직의 전체에 대해서 10％ 이상 50％ 이하를 차지한다. 즉, 금속 조직은, 25 내지 90％의 템퍼링 마르텐사이트, 10 내지 50％의 잔류 오스테나이트, 및 0 내지 65％의 프레시 마르텐사이트를 포함할 수 있다.

각 조직의 분율은, 어닐링의 조건에 따라 변화하고, 강도, 균일 신장 특성, 구멍 확장성 등의 재질에 영향을 준다. 요구되는 재질은, 예를 들어 자동차용의 부품에 따라 바뀌기 때문에, 필요에 따라 어닐링 조건을 선택하고, 상기 범위 내에서 조직 분율을 제어하면 된다.

강판의 L 단면을 경면 연마한 후에, 3％ 나이탈(3％ 질산-에탄올 용액)에서 부식되고, 주사형 전자 현미경에서, 강판의 표면으로부터 두께의 1/4 위치의 마이크로 조직을 관찰하여, 템퍼링 마르텐사이트, 페라이트, 시멘타이트, 잔류 오스테나이트, 베이나이트, 및 프레시 마르텐사이트의 각각의 조직의 면적％를 측정할 수 있다. 잔류 오스테나이트 및 프레시 마르텐사이트에 관해서는, 먼저, 주사형 전자 현미경으로, 잔류 오스테나이트 및 프레시 마르텐사이트의 합계 면적％를 측정하고, 또한 판 두께 1/4 위치에서 X선 회절법에 의해 잔류 오스테나이트의 면적％를 측정한다. 또한, 잔류 오스테나이트 및 프레시 마르텐사이트의 합계 면적％로부터 잔류 오스테나이트의 면적％를 차감하여, 프레시 마르텐사이트의 면적％를 산출한다. 잔류 오스테나이트 및 프레시 마르텐사이트의 면적률에는 혼합 조직의 면적률이 포함된다. L 단면이란, 판 두께 방향과 압연 방향으로 평행하게 강판의 중심축을 통과하도록 절단한 면을 의미한다.

(강판의 1/4t부의 금속 조직 중의 템퍼링 마르텐사이트의 면적％: 25 내지 90면적％)

템퍼링 마르텐사이트는, 강판의 강도를 높이고, 연성을 향상시키는 조직이다. 목적으로 하는 강도 레벨의 범위 내에서, 강도와 연성의 양쪽을 바람직하게 유지하기 위해서, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률을 25 내지 90면적％로 한다. 템퍼링 마르텐사이트의 함유량의 하한값은 바람직하게는 35면적％, 보다 바람직하게는 50면적％이다. 템퍼링 마르텐사이트의 함유량의 상한값은, 바람직하게는 70면적％이다. 전술한 바와 같이, C 함유량을 0.15％ 이상으로 하고, 또한, 후술하는 바와 같이, 템퍼링 마르텐사이트의 함유량을 35면적％ 이상 70면적％ 이하로 제어함으로써, 균일 신장 특성이 손상되지 않고, 인장 강도(TS)가 1180MPa 이상이라는 고강도의 강판을 얻는 것이 가능해진다.

(강판의 1/4t부의 금속 조직 중의 페라이트의 면적률: 3％ 이하)

본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는, 금속 조직 중의 페라이트의 양이 적은 것이 중요하다. 금속 조직 중의 페라이트 함유량이 많아지면, 균일 신장 특성이 현저하게 저하되기 때문이다. 균일 신장 특성을 현저하게 저하시키지 않도록, 금속 조직 중의 페라이트의 면적률을 3％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 1％ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0％로 한다.

(강판의 1/4t부의 금속 조직 중의 시멘타이트의 면적률: 1.0％ 이하)

본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는, 바람직하게는 금속 조직 중의 시멘타이트의 양이 적다. 금속 조직 중의 시멘타이트 함유량을 적게 하면, 균일 신장 특성이 향상되고, 보다 더 바람직한 범위인 15000MPa·％ 이상의 인장 강도와 균일 신장의 곱 「TS×uEL」이 얻어지기 때문이다. 균일 신장 특성을 향상시키기 위해서, 금속 조직 중의 시멘타이트의 면적률을 바람직하게는 1.0％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0％로 한다.

(강판의 1/4t부의 금속 조직 중의 잔류 오스테나이트의 면적％: 10％ 이상 75％ 이하)

본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는, 금속 조직 중의 잔류 오스테나이트의 양이 소정 범위에 있는 것이 중요하다. 잔류 오스테나이트는, 변태 유기 소성에 의해 강판의 연성 및 성형성, 특히 강판의 균일 신장 특성 및 구멍 확장성을 높이는 조직이다. 잔류 오스테나이트는, 인장 변형을 수반하는 돌출 가공, 드로잉 가공, 신장 플랜지 가공 또는 굽힘 가공에 의해 마르텐사이트로 변태할 수 있으므로, 강판의 강도의 향상에도 기여한다. 이들 효과를 얻기 위해서, 본 실시 형태에 관한 강판은, 금속 조직 중에, 면적률로 10％ 이상의 잔류 오스테나이트를 함유할 필요가 있다.

잔류 오스테나이트의 면적률의 하한값은, 바람직하게는 15％, 보다 바람직하게는 18％, 더욱 바람직하게는 20％이다. 잔류 오스테나이트의 면적률이 15％ 이상이 되면 구멍 확장성이 더욱 향상된다. 잔류 오스테나이트의 면적률이 18％ 이상이 되면 인장 강도와 균일 신장의 곱 「TS×uEL」이 바람직하게는 13500MPa·％ 이상, 보다 바람직하게는 14000MPa·％ 이상, 더욱 바람직하게는 15000MPa·％ 이상으로 되고, 균일 신장 특성이 보다 고강도에서도 유지되게 된다.

잔류 오스테나이트의 면적률은 높을수록 바람직하다. 그러나, 상술한 화학 성분을 갖는 강판에서는, 면적률로 75％가 잔류 오스테나이트를 함유량의 상한으로 된다. 9.0％ 초과의 Mn을 함유시키면, 잔류 오스테나이트를 75면적％ 초과로 할 수 있지만, 이 경우, 강판의 연성이나 주조성이 손상된다. 구멍 확장성 향상의 관점에서, 잔류 오스테나이트의 면적률은, 바람직하게는 50％ 이하이다.

(강판의 1/4t부의 금속 조직 중의 베이나이트의 면적률: 5％ 이하)

본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는, 금속 조직 중에 베이나이트가 존재하면, 베이나이트 중에 경질의 조직인 섬상 마르텐사이트가 내재한다. 베이나이트 중에 섬상 마르텐사이트가 내재하면 균일 신장 특성이 저하된다. 균일 신장 특성을 저하시키지 않도록, 베이나이트의 면적률을 5면적％ 이하로 하고, 바람직하게는 0면적％이다.

(강판의 1/4t부의 금속 조직 중의 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직의 면적률: 10％ 이상 75％ 이하)

본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는, 바람직하게는 금속 조직 중의 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직이, 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 75％ 이하를 차지한다. 잔류 오스테나이트 및 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직은, 잔류 오스테나이트의 가공 유기 변태에 의해, 실질적으로 하나의 경질의 프레시 마르텐사이트 조직으로 된다. 또한, 잔류 오스테나이트 단독도 가공 유기 변태에 의해, 실질적으로 하나의 경질의 프레시 마르텐사이트 조직으로 된다. 즉, 혼합 조직이란, 프레시 마르텐사이트의 면적률이 0％인 경우의 잔류 오스테나이트 단독 조직도 의미한다. 따라서, 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직의 양 또는 잔류 오스테나이트 단독의 조직의 양 및 배향성을 제어함으로써, 구멍 확장성이 향상된다. 그 때문에, 구멍 확장성 향상의 관점에서는, 잔류 오스테나이트 단독의 양뿐만 아니라, 가공 유기 변태 후에 실질적으로 하나의 프레시 마르텐사이트 조직으로서 행동하는 혼합 조직의 양도 중요해진다.

프레시 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 혼합 조직의 면적률을 10％ 이상으로 함으로써, 잔류 오스테나이트의 면적률이 10％ 이상으로 되기 때문에 구멍 확장성이 향상된다. 혼합 조직의 면적률을 75％ 이하로 함으로써, 가공 유기 변태 시에 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 계면에서 보이드가 발생하는 것을 억제할 수 있고, 우수한 구멍 확장성을 유지할 수 있다. 이 때문에, 바람직하게는 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직의 면적률을 10％ 이상 75％ 이하로 한다. 즉, 잔류 오스테나이트의 면적률이 10 내지 50％의 범위 내이며 또한 혼합 조직의 면적률이 10 내지 75％의 범위 내인 한, 프레시 마르텐사이트의 면적률은 0 내지 65％일 수 있다. 혼합 조직의 면적률은, 바람직하게는 15％ 이상 70％ 이하, 보다 바람직하게는 20％ 이상 65％ 이하이다.

프레시 마르텐사이트란, 템퍼링되어 있지 않은 마르텐사이트이다. 프레시 마르텐사이트는 경질의 조직이며, 강판의 강도의 확보에 유효하다. 단, 프레시 마르텐사이트의 함유량이 적을수록, 강판의 굽힘성이 높아진다. 한편, 굽힘 변형 시의 스프링백을 저감하기 위해서는 성형 시의 유동 응력을 낮추는 것이 되고, 항복비를 저감하는 것이 바람직하고, 그를 위해서는 프레시 마르텐사이트의 면적률은 큰 편이 좋다. 따라서, 강판의 굽힘성을 유지하면서, 항복비를 저감한다는 관점에서, 강판의 금속 조직은, 면적률로, 바람직하게는 0％ 초과, 보다 바람직하게는 1％ 이상, 더욱 바람직하게는 2％ 이상, 보다 더 바람직하게는 3％ 이상의 프레시 마르텐사이트를 포함한다. 프레시 마르텐사이트의 함유량의 상한값은, 굽힘성을 확보한다는 관점에서, 면적률로 바람직하게는 55％, 보다 바람직하게는 45％, 더욱 바람직하게는 20％이다.

템퍼링 마르텐사이트, 페라이트, 시멘타이트, 잔류 오스테나이트, 베이나이트, 및 프레시 마르텐사이트 이외의 잔부 조직으로서는, 템퍼링 베이나이트인 것이 바람직하다. 템퍼링 베이나이트의 면적률의 측정은, 상기의 템퍼링 마르텐사이트, 페라이트, 시멘타이트, 잔류 오스테나이트, 베이나이트, 및 프레시 마르텐사이트의 면적률의 측정과 마찬가지로 주사형 전자 현미경 관찰에 의해 행할 수 있다.

본 실시 형태에 관한 강판에 있어서는, 바람직하게는 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직이, 1.5 이상의 애스펙트비를 갖는 조직을 포함한다. 혼합 조직의 애스펙트비의 측정은, 상기의 주사형 전자 현미경 관찰에 의한 마이크로 조직의 관찰에 기초하여 행할 수 있다. 혼합 조직의 애스펙트비란, 주사형 전자 현미경 관찰에서 콘트라스트가 균일하게 보이는 영역(조직)의 애스펙트비를 말한다.

1.5 이상의 애스펙트비를 갖는 혼합 조직의 배향성은, 구멍 확장성에 크게 영향을 미친다. 혼합 조직의 장축이 압연 방향에 대해서 30도 미만의 각도를 갖는 경우, 혼합 조직이 압연 방향으로 배향된 구조를 나타내기 때문에, 균질성을 손상시킨다. 혼합 조직의 장축이 압연 방향에 대해서 60도 초과의 각도를 갖는 경우, 혼합 조직이 판 두께 방향으로 배향된 구조를 나타내기 때문에 균질성을 손상시킨다. 따라서, 혼합 조직의 장축이 압연 방향에 대해서 30도 이상 60도 이하의 각도를 갖는 경우에, 양호한 구멍 확장성이 얻어진다. 혼합 조직의 장축의 압연 방향에 대한 각도의 측정은, 상기의 주사형 전자 현미경 관찰에 의한 마이크로 조직을 관찰에 기초하여 행할 수 있다.

혼합 조직의 장축이란, 혼합 조직의 애스펙트비의 측정에 있어서의 긴 쪽 방향의 길이와 같다.

게다가, 애스펙트비가 1.5 이상이고 장축이 압연 방향에 대해서 30도 이상 60도 이하인 혼합 조직의 면적을 전체 혼합 조직의 면적으로 제산한 값이 10％ 이상인 경우, 혼합 조직의 장축이 압연 방향으로 배향된 구조로 되는 것을 억제할 수 있어, 구멍 확장성을 향상시킬 수 있고, 신장 플랜지 시험에 있어서는 10％ 이상의 SF값을 얻을 수 있다. 애스펙트비가 1.5 이상이고 또한 장축이 상기 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 조직이, 혼합 조직을 차지하는 비율은, 면적률로 10％ 이상, 바람직하게는 20％ 이상이다. 애스펙트비가 1.5 이상이고 또한 장축이 상기 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 조직이, 혼합 조직을 차지하는 비율의 측정은, 상기의 주사형 전자 현미경 관찰에 의한 마이크로 조직을 관찰에 기초하여 행할 수 있다.

주사형 전자 현미경 관찰에 의한 마이크로 조직 화상으로부터, 각 혼합 조직의 애스펙트비 및 장축의 방향을 도출하기 위해서는, 구체적으로는, 예를 들어 이하와 같이 하면 된다. 우선, 대상으로 하는 혼합 조직의 영역 2차 모멘트를 산출한다. 이어서, 이 2차 모멘트로부터 관성 주축 및 주 관성 모멘트를 산출한다. 제1 관성 주축(주 관성 모멘트가 큰 쪽의 관성 주축) 방향의 주 관성 모멘트의 평방근의, 제2 관성 주축(주 관성 모멘트가 작은 쪽의 관성 주축) 방향의 주 관성 모멘트의 평방근에 대한 비를 애스펙트비라고 한다. 제1 관성 주축 방향을 장축의 방향으로 한다.

본 실시 형태에 관한 강판에 있어서, 밴드 조직의 오스테나이트대의 피치(간격이라고도 한다)는 바람직하게는 12㎛ 이하이다. 오스테나이트대의 간격이 상기 범위 내에 있음으로써, 강판은 보다 우수한 구멍 확장성을 갖는다. 도 3에, 밴드 조직의 오스테나이트대의 예를 나타낸다. 도 3에 있어서, 화살표로 나타낸 개소가 오스테나이트대이다. 도 3은, EBSD(Electron Back Scatter Diffraction Patterns)에 의해 측정한 시료 압연 방향으로 80㎛ 및 시료판 두께 방향으로 40㎛의 범위의 오스테나이트 및 페라이트의 분포 상이다. 밴드 조직의 오스테나이트대의 간격은, 도 3에 나타내는 화살표와 화살표 사이의 피치이다. 본원에서는, 밴드 조직의 오스테나이트대의 간격은, EBSD를 이용하여 시료 압연 방향으로 80㎛ 및 시료판 두께 방향으로 40㎛의 범위의 분포 상을 측정하고, 시료판 두께 방향의 길이 40㎛를 시료 판 두께 방향을 따른 오스테나이트 체적률의 프로파일에 있어서의 피크의 수로 제산함으로써 산출할 수 있다.

이어서, 본 실시 형태에 관한 강판의 기계 특성에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 관한 강판의 TS는, 바람직하게는 780MPa 이상, 보다 바람직하게는 1000MPa 이상, 더욱 바람직하게는 1180MPa이다. 이것은, 강판을 자동차의 소재로서 사용할 때, 고강도화에 의해 판 두께를 감소시켜, 경량화에 기여하기 위함이다. 또한, 본 실시 형태에 관한 강판을 프레스 성형에 제공하기 위해서는, 균일 신장(uEL)이 우수한 것이 바람직하다. 그 경우, TS×uEL은, 바람직하게는 12000MPa·％ 이상, 보다 바람직하게는 13500MPa·％ 이상, 더욱 바람직하게는 14000MPa·％ 이상, 보다 더 바람직하게는 15000MPa·％ 이상이다. 또한, 본 실시 형태에 관한 강판을 프레스 성형에 제공하기 위해서는, 구멍 확장성도 우수한 것이 바람직하다. 구멍 확장성은 SF값으로 평가할 수 있고, SF값은, 바람직하게는 10％ 이상, 보다 바람직하게는 12％ 이상, 더욱 바람직하게는 15％ 이상이다.

본 개시의 강판은 상기한 바와 같이 고강도를 갖고, 또한 균일 신장 특성도 양호하고, 바람직하게는 구멍 확장성도 양호하여, 성형성이 우수하므로, 필러나 크로스 멤버 등의 자동차의 구조 부품 용도에 최적이다. 또한, 본 개시의 강판은 함유 Mn 농도가 높으므로, 자동차의 경량화에도 기여하므로, 산업상의 공헌이 극히 현저하다.

3. 제조 방법

이어서, 본 실시 형태에 관한 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 관한 강판은, 상술한 화학 조성을 갖는 강을 통상의 방법으로 용제하고, 주조하여 슬래브 또는 강괴를 제작하고, 이것을 가열하여 열간 압연하여, 얻어진 열연 강판을 산세한 후, 어닐링을 실시하여 제조한다.

열간 압연은, 통상의 연속 열간 압연 라인에서 행하면 된다. 본 실시 형태에 관한 강판의 제조 방법에 있어서는, 어닐링은 연속 어닐링 라인에서 행할 수 있고, 생산성이 우수하다. 후술하는 조건을 만족시키면, 어닐링로 및 연속 어닐링 라인의 어느 것으로도 행해도 된다. 또한, 냉연 압연 후의 강판에, 스킨 패스 압연을 행해도 된다.

본 개시의 강판 금속 조직을 얻기 위해서는, 열처리 조건, 특히 어닐링 조건을, 이하에 나타내는 범위 내에서 행한다.

본 실시 형태에 관한 강판이 상술한 화학 조성을 갖는 한, 용강은, 통상의 용광로법으로 용제된 것이어도 되고, 전로법으로 작성된 강과 같이, 원재료가 스크랩을 다량으로 포함하는 것이어도 된다. 슬래브는, 통상의 연속 주조 프로세스로 제조된 것이어도 되고, 박 슬래브 주조로 제조된 것이어도 된다.

상술한 슬래브 또는 강괴를 가열하여, 열간 압연을 행한다. 열간 압연에 제공하는 강재의 온도는, 1100℃ 이상 1300℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 열간 압연에 제공하는 강재의 온도를 1100℃ 이상으로 함으로써, 열간 압연 시의 변형 저항을 보다 작게 할 수 있다. 한편, 열간 압연에 제공하는 강재의 온도를 1300℃ 이하로 함으로써, 스케일 손실 증가에 의한 수율의 저하를 억제할 수 있다.

열간 압연 전에 1100℃ 이상 1300℃ 이하의 온도 영역에서 유지하는 시간은 특별히 제한되지 않지만, 굽힘성을 향상시키기 위해서는, 30분간 이상으로 하는 것이 바람직하고, 1시간 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 과도의 스케일 손실을 억제하기 위해서 10시간 이하로 하는 것이 바람직하고, 5시간 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 직송 압연 또는 직접 압연을 행하는 경우이며, 가열 처리를 실시하지 않고 그대로 열간 압연에 제공해도 된다.

마무리 압연 개시 온도는 700℃ 이상 1000℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 마무리 압연 개시 온도는, 보다 바람직하게는 850℃ 초과, 더욱 바람직하게는 900℃ 이상이다. 마무리 압연 개시 온도를 700℃ 이상으로 함으로써, 압연 시의 변형 저항을 작게 할 수 있다. 마무리 압연 개시 온도를, 보다 바람직하게는 850℃ 초과, 더욱 바람직하게는 900℃ 이상으로 함으로써, 취화 조직이 마르텐사이트 조직의 대각 입계에 우선적으로 생성되고 또한 열연 강판에서의 페라이트의 생성도 억제되므로, 밴드 조직의 오스테나이트대의 간격이 협소화되어, 구멍 확장성을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 마무리 압연 개시 온도를 1000℃ 이하로 함으로써, 입계 산화에 의한 강판의 표면 성상의 열화를 억제할 수 있다. 잔류 오스테나이트는 취화 조직과 같은 작용을 가지므로, 잔류 오스테나이트 및 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직과 취화 조직은 동의이다.

마무리 압연을 행하여 얻어지는 열연 강판을 냉각하고, 권취하고, 코일로 할 수 있다. 냉각 후의 권취 온도를 700℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 권취 온도를 700℃ 이하로 함으로써, 내부 산화가 억제되어, 그 후의 산세가 용이해진다. 권취 온도는, 보다 바람직하게는 650℃ 이하이고, 더욱 바람직하게는 600℃ 이하이다. 냉간 압연 시의 파단을 억제하기 위해서, 실온까지 냉각된 후, 냉간 압연 전에 300℃ 이상 600℃ 이하에서 열연판을 템퍼링해도 된다.

열연 강판은, 통상의 방법에 의해 산세가 실시된 후에, 냉간 압연이 행해져, 냉연 강판으로 된다.

냉간 압연 전이며 산세 전 또는 후에 0％ 초과 내지 5％ 정도의 경도한 압연을 행하여 형상을 수정하면, 평탄 확보의 점에서 유리해지므로 바람직하다. 또한, 산세 전에 경도한 압연을 행하는 것보다 산세성이 향상되고, 표면 농화 원소의 제거가 촉진되어, 화성 처리성이나 도금 처리성을 향상시키는 효과가 있다.

어닐링 후의 강판의 조직을 미세화시켜, 밴드 조직의 오스테나이트대의 간격을 협소화시킨다는 관점에서, 냉간 압연의 압하율은 20％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 냉간 압연 중의 파단을 억제한다는 관점에서, 냉간 압연의 압하율은 70％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 오스테나이트대의 간격은 바람직하게는 12㎛ 이하이다. 오스테나이트대의 간격을 12㎛ 이하로 함으로써, 구멍 확장성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 열간 압연 공정 및 냉간 압연 공정을 거쳐서 얻어진 냉연 강판을 가열하고, 5 내지 30℃/초의 평균 가열 속도로 650℃까지 승온하여 740℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 유지하고, 그 후에, 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터 500℃ 이하까지의 온도 범위를 평균 냉각 속도 2℃/초 이상 2000℃/초 이하로 냉각하고, 실온까지 냉각한 후, 다시 가열하여, 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지한다. 냉연 강판의 열처리는, 바람직하게는 환원 분위기, 보다 바람직하게는 질소 및 수소를 포함하는 환원 분위기, 예를 들어 질소 98％ 및 수소 2％의 환원 분위기에서 행한다. 환원 분위기에서 열처리함으로써, 강판의 표면에 스케일이 부착되는 것을 방지할 수 있고, 산 세정을 요하지 않고 도금 공정에 그대로 보낼 수 있다. 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 10초 이상 1000초 이하 유지하고, 이어서 실온까지 냉각하고, 그 후 다시 가열하여, 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지하는 것이 바람직하다.

(냉간 압연 후의 어닐링 조건: 5 내지 30℃/초의 평균 가열 속도로 650℃까지 승온하여 740℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 유지)

냉간 압연 후에, 5 내지 30℃/초의 평균 가열 속도로 650℃까지 승온하여 740℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 유지하여 1회째의 어닐링을 행한다. 냉간 압연 후의 어닐링 온도를 740℃ 이상으로 함으로써, 어닐링 후의 강판 중의 페라이트의 분포를 보다 균일하게 할 수 있고 또한 강판 중의 페라이트 함유량을 적게 할 수 있고, 균일 신장 특성, 구멍 확장성 및 강도를 향상시킬 수 있다. 그때, 5 내지 30℃/초의 평균 가열 속도로 650℃까지 승온함으로써, 금속 조직 중의 페라이트 함유량을 또한 적게 할 수 있어, 금속 조직 중의 페라이트의 면적률을 3％ 이하, 보다 바람직하게는 1％ 이하, 더욱 바람직하게는 0％로 할 수 있다.

냉간 압연 후의 어닐링 온도는 740℃ 이상 또한 Ac₃점 이상인 것이 바람직하다. 냉간 압연 후의 어닐링 온도를 740℃ 이상 또한 Ac₃점 이상으로 함으로써, 재결정을 현저하게 촉진할 수 있고, 강판 중의 페라이트 함유량을 0％로 할 수 있다. 여기서, 가열 속도 0.5 내지 50℃/초로 검토한 결과, Ac₃점으로서 이하의 식:

Ac₃=910-200√C+44Si-25Mn+44Al

이 얻어지고, 이 식을 이용하여 Ac₃점을 산출할 수 있다.

한편, 냉간 압연 후의 어닐링 온도의 상한값은, 바람직하게는 950℃ 이하이다. 어닐링 온도를 950℃ 이하로 함으로써, 어닐링로의 손상을 억제하고, 생산성을 향상시킬 수 있다. 냉간 압연 후의 어닐링 온도는 800℃ 이하인 것이 바람직하다. 냉간 압연 후의 어닐링 온도를 800℃ 이하로 함으로써, 금속 조직 중의 페라이트 및 시멘타이트의 함유량을 보다 저감할 수 있다.

미재결정을 완전히 제거하고, 양호한 인성을 안정적으로 확보하기 위해서, 어닐링 시간을 10초 이상, 바람직하게는 40초 이상으로 한다. 생산성의 관점에서는, 어닐링 시간을 300초 이내로 하는 것이 바람직하다.

(어닐링 후의 냉각 조건: 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터 500℃ 이하까지의 온도 범위를 평균 냉각 속도 2℃/초 이상 2000℃/초 이하로 냉각)

어닐링 후의 냉각에 있어서, 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터 500℃ 이하까지의 온도 범위를, 평균 냉각 속도 2℃/초 이상 2000℃/초 이하로 냉각한다. 어닐링 후의 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터 500℃ 이하까지의 온도 범위의 평균 냉각 속도(이하, 어닐링 후의 평균 냉각 속도라고도 한다)를 2℃/초 이상으로 함으로써, 입계 편석을 억제하여 굽힘성을 향상시킬 수 있고, 또한, 냉연 강판에서의 페라이트의 생성을 억제할 수 있으므로, 밴드 조직의 오스테나이트대의 간격이 협소화되어, 구멍 확장성을 보다 향상시킬 수 있다.

어닐링 후의 평균 냉각 속도는, 바람직하게는 20℃/초 이상, 보다 바람직하게는 50℃/초 이상, 더욱 바람직하게는 200℃/초 이상, 보다 더 바람직하게는 250℃/초 이상이다. 어닐링 후의 평균 냉각 속도를 200℃/초 이상으로 함으로써, 임계 냉각 속도 이상으로 냉각되어, 냉각 후의 강재 전체를 마르텐사이트 주체의 조직으로 할 수 있으므로, 최종 열처리 후의 조직을 제어하기 쉽도록 재질 안정성을 높일 수 있고, 인장 강도의 변동을 적게 할 수 있고, 또한, 취화 조직이 오스테나이트 입계에 배향되므로 구멍 확장성도 보다 향상시킬 수 있다.

어닐링 후의 평균 냉각 속도는, 물 켄칭 냉각법이나 미스트 분사 냉각법을 이용해도, 2000℃/초 이상으로 제어하는 것 하는 것은 어려우므로, 어닐링 후의 평균 냉각 속도의 실질적 상한은 2000℃/초가 된다.

어닐링 후의 냉각에 있어서, 상기 범위의 평균 냉각 속도의 냉각 정지 온도를, 바람직하게는 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 80℃ 이하, 더욱 바람직하게는 50℃ 이하로 한다. 상기 범위의 평균 냉각 속도로 냉각하고, 냉각 정지 온도를 상기 온도 범위로 함으로써, 취화 조직이 마르텐사이트 조직의 대각 입계에 우선적으로 생성되므로, 구멍 확장성을 보다 향상시킬 수 있다.

(냉각 후의 유지 조건: 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 10초 이상 1000초 이하 유지)

바람직하게는, 상기 어닐링 후의 냉각 후, 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 10초 이상 1000초 이하 유지한다. 상기 온도 영역에 있어서의 유지 시간을 10초 이상으로 함으로써, 오스테나이트에의 C 분배가 충분히 진행되어, 최종 열처리 전의 조직에 오스테나이트를 보다 생성시킬 수 있다. 그 결과, 최종 열처리 후의 조직에 괴상의 오스테나이트가 생성되는 것을 보다 억제하고, 강도 특성의 변동을 보다 억제할 수 있다. 한편, 상기 유지 시간이 1000초 초과여도, 상기 작용에 의한 효과는 포화하고, 생산성이 저하된다. 상기 온도 영역에 있어서의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 30초 이상이다. 생산성의 관점에서는, 상기 온도 영역에 있어서의 유지 시간은, 보다 바람직하게는 300초 이하이다.

상기 온도 영역에 있어서의 유지 온도를 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상으로 함으로써, 연속 어닐링 라인의 효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 유지 온도를 바람직하게는 500℃ 이하로 함으로써, 입계 편석을 억제하고, 굽힘성을 향상시킬 수 있다.

상기 어닐링 후의 냉각 후, 바람직하게는 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 유지한 후, 강판을 실온까지 냉각한다.

(냉각 후의 어닐링 조건: 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지)

상기 어닐링의 냉각 후에, 바람직하게는 실온까지 냉각한 후에, 보다 바람직하게는 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 유지하고 나서 실온까지 냉각한 후 또는 실온까지 냉각하고 나서 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 유지한 후에, 다시 가열하여, 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지한다. 어닐링 온도를 600℃ 이상 Ac₃점 미만으로 함으로써, 균일 신장 특성 및 구멍 확장성을 향상시킬 수 있다. 시멘타이트를 보다 확실하게 용해시켜, 양호한 인성을 안정적으로 확보한다는 관점에서, 어닐링 시간을 5초 이상, 바람직하게는 30초 이상, 보다 바람직하게는 60초 이상으로 한다. 또한, 생산성의 관점에서는, 어닐링 시간을 300초 이내로 하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역으로 가열할 때, 500℃에서 600℃까지의 온도 범위를 2 내지 10℃/초의 평균 가열 속도로 승온한다. 500℃ 내지 600℃의 온도 범위를 2 내지 10℃/초의 평균 가열 속도로 승온함으로써, 금속 조직 중의 시멘타이트 함유량을 작게 할 수 있다. 이 2회째의 어닐링에 의해, 금속 조직 중의 시멘타이트의 면적률을 1.0％ 이하, 보다 바람직하게는 0％로 할 수 있다.

상기 어닐링 후의 냉각은, 강판에 도금하지 않는 경우에는, 그대로 실온까지 행해지면 된다. 또한, 강판에 도금하는 경우에는, 이하와 같이 하여 제조한다.

강판의 표면에 용융 아연 도금을 실시하여 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우에는, 상기 어닐링 후의 냉각을 430 내지 500℃의 온도 범위에서 정지하고, 이어서 냉연 강판을 용융 아연의 도금욕에 침지하여 용융 아연 도금 처리를 행한다. 도금욕의 조건은 통상이 범위 내로 하면 된다. 도금 처리 후는 실온까지 냉각하면 된다.

강판의 표면에 합금화 용융 아연 도금을 실시하여 합금화 용융 아연 도금 강판을 제조하는 경우에는, 강판에 용융 아연 도금 처리를 실시한 후, 강판을 실온까지 냉각하기 전에, 450 내지 620℃의 온도에서 용융 아연 도금의 합금화 처리를 행한다. 합금화 처리 조건은, 통상의 범위 내로 하면 된다.

이상과 같이 강판을 제조함으로써, 인장 강도(TS)가 바람직하게는 780MPa 이상, 보다 바람직하게는 1180MPa 이상의 고강도의 강판을 얻을 수 있다. 이에 의해, 강판을 자동차의 소재로서 사용할 때, 고강도화에 의해 판 두께를 감소시켜, 경량화에 기여할 수 있다. 또한, 균일 신장(uEL)을 향상시킬 수 있고, TS×uEL을, 바람직하게는 12000MPa·％ 이상의 고강도 또한 균일 신장 특성이 우수한 강판을 얻을 수 있다.

본 개시의 제조 방법에 의해 제조되는 강판은 상기한 바와 같이 고강도를 갖고, 또한 균일 신장 특성도 양호하여, 성형성이 우수하므로, 필러 등의 자동차의 구조 부품 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 냉연 강판의 어닐링 후에 있어서, 냉각 정지 온도를 100℃ 이하로 함으로써, 고강도 및 우수한 균일 신장 특성 외에 구멍 확장성도 우수한 강판을 얻을 수 있으므로, 크로스 멤버 등의 신장 플랜지 가공을 필요로 하는 자동차의 구조 부품 용도에 적합하게 사용할 수 있다.

또한, 본 개시의 강판은 함유 Mn 농도가 높으므로, 자동차의 경량화에도 기여하므로, 산업상의 공헌이 극히 현저하다.

실시예

본 개시의 강판을, 예를 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 단, 이하의 예는 본 개시의 강판 및 그의 제조 방법의 예이며, 본 개시의 강판 및 그의 제조 방법은 이하의 예의 양태에 한정되는 것은 아니다.

1. 평가용 강판의 제조

표 1에 나타내는 화학 성분을 갖는 강을 전로에서 용제하고, 연속 주조에 의해 245mm 두께의 슬래브를 얻었다.

[표 1]

얻어진 슬래브를 표 2에 나타내는 조건에서 열간 압연하고, 2.6mm 두께의 열연 강판을 제판하고, 이어서, 얻어진 열연 강판을 산세하고, 냉간 압연하여, 1.2mm 두께의 냉연 강판을 제판하였다.

[표 2-1]

[표 2-2]

얻어진 냉연 강판에 대해서, 표 3에 나타내는 조건의 열처리를 실시하여 어닐링 냉연 강판을 제작하였다. 냉연 강판을 가열하고, 740℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 유지하고, 그 후에, 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터 500℃ 이하까지의 온도 범위를 평균 냉각 속도 2℃/초 이상 2000℃/초 이하로 냉각하였다. 그 후, 일부의 예에 있어서, 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 10초 이상 1000초 이하 유지하였다. 이어서, 실온까지 냉각한 후, 다시 가열하여, 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지하였다. 냉연 강판의 열처리는, 질소 98％ 및 수소 2％의 환원 분위기에서 행하였다.

[표 3-1]

[표 3-2]

일부의 어닐링 냉연 강판 예에 대해서는, 최종의 어닐링을 행한 후, 어닐링 후의 냉각을 460℃에서 정지하고, 냉연 강판을 460℃의 용융 아연의 도금욕에 2초간 침지하여, 용융 아연 도금 처리를 행하였다. 도금욕의 조건은 종래의 것과 같다. 후술하는 합금화 처리를 실시하지 않는 경우, 460℃의 유지 후에, 평균 냉각 속도 10℃/초로 실온까지 냉각하였다.

일부의 어닐링 냉연 강판 예에 대해서는, 용융 아연 도금 처리를 행한 후에, 실온에 냉각하지 않고, 계속해서 합금화 처리를 실시하였다. 520℃까지 가열하고, 520℃에서 5초간 유지하여 합금화 처리를 행하고, 그 후, 평균 냉각 속도 10℃/초로 실온까지 냉각하였다.

이와 같이 하여 얻어진 어닐링 냉연 강판을 신장률 0.1％에서 조질 압연하여, 각종 평가용 강판을 준비하였다.

2. 평가 방법

각 예에서 얻어진 어닐링 냉연 강판에 대해서, 마이크로 조직 관찰, 인장 시험, 균일 신장 시험, 신장 플랜지 시험을 실시하여, 템퍼링 마르텐사이트, 페라이트, 시멘타이트, 잔류 오스테나이트, 베이나이트, 템퍼링 베이나이트 및 프레시 마르텐사이트의 면적률, 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 합계의 면적률, 혼합 조직의 애스펙트비 및 장축이 압연 방향과 이루는 각도, 인장 강도(TS), 균일 신장 특성, 신장 플랜지성(구멍 확장성) 및 오스테나이트대의 간격을 평가하였다. 각 평가의 방법은 다음과 같다.

템퍼링 마르텐사이트, 페라이트, 시멘타이트, 잔류 오스테나이트, 베이나이트, 템퍼링 베이나이트 및 프레시 마르텐사이트의 면적률은, 주사형 전자 현미경에 의한 조직 관찰 및 X선 회절 측정으로부터 산출하였다. 강판을 판 두께 방향과 압연 방향으로 평행하게 절단한 L 단면에 대해서, 경면 연마를 행하고, 이어서 3％ 나이탈에 의해 마이크로 조직을 현출시켜서, 배율 5000배의 주사형 전자 현미경으로, 표면으로부터 1/4 위치에 있어서의 마이크로 조직을 관찰하고, 0.1mm×0.3mm의 범위에 대해서 화상 해석(Photoshop(등록 상표))에 의해, 템퍼링 마르텐사이트, 페라이트, 시멘타이트, 베이나이트, 템퍼링 베이나이트 및 프레시 마르텐사이트의 면적률, 그리고 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 합계의 면적률을 산출하였다. 또한, 얻어진 강판으로부터 폭 25mm, 길이 25mm의 시험편을 잘라내고, 이 시험편에 화학 연마를 실시하여 판 두께 1/4분을 두께 감소시키고, 화학 연마 후의 시험편의 표면에 대해서, Co관구를 사용한 X선 회절 분석을 3회 실시하고, 얻어진 프로파일을 해석하고, 각각을 평균하여 잔류 오스테나이트의 면적률을 산출하고, 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 합계의 면적률에서 잔류 오스테나이트의 면적률을 차감하고, 프레시 마르텐사이트의 면적률을 산출하였다.

혼합 조직 중의 애스펙트비 및 장축이 압연 방향과 이루는 각도, 그리고 애스펙트비가 1.5 이상이고 또한 장축이 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 조직의 혼합 조직의 전체에 대한 면적률은, 화상 해석 소프트웨어 ImageJ를 이용하여 측정하였다. 먼저, SEM을 이용하여 표면으로부터 1/4 위치에 있어서의 마이크로 조직을 5000배의 배율로 관찰하여 SEM 화상(24㎛×18㎛)을 얻고, SEM 화상을 압연 방향이 수평으로 되도록 배치하였다. 이어서, ImageJ를 이용하여, SEM 화상에 1280×960개의 분할 영역을 형성하였다. 각 분할 영역에 대해서, 혼합 조직을 흑색, 기타의 영역을 백색이 되도록 2치화 처리를 실시하였다. 2치화의 역치는, 「Glasbey, CA(1993),” An analysis of histogram-based thresholding algorithms", CVGIP: Graphical Models and Image Processing 55: 532-537」에 기재되어 있는 휘도값의 평균값을 역치로서 채용하는 방법을 이용하여 결정하였다. 이 알고리즘은 ImageJ에 실장되어 있어, Auto threshold 기능을 이용하여 역치의 결정 방법을 Method=Mean으로 함으로써 자동적으로 2치화하였다. 즉, 2치화의 역치는, ImageJ에서 Method=Mean, radius=15로 하고, 각 픽셀값을, 착안한 픽셀을 중심으로 하여 반경 15 픽셀 이내의 픽셀값의 평균과 치환하여, 스무싱한 후의 히스토그램으로부터 자동적으로 결정하였다. 2치화 처리 후의 화상을 사용하여, 라벨링 된 각 혼합 조직에 대해서, 픽셀 수(면적), 장축 방향, 및 애스펙트비를 출력함으로써, 애스펙트비가 1.5 이상이고, 장축이 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 혼합 조직의 비율을 산출하였다. 또한, 잔류 오스테나이트 및 프레시 마르텐사이트의 면적률에는 혼합 조직의 면적률이 포함된다.

오스테나이트대의 간격은, EBSD를 이용하여 시료 압연 방향으로 80㎛ 및 시료판 두께 방향으로 40㎛의 범위의 분포 상을 측정하고, 시료판 두께 방향의 길이 40㎛를 시료 판 두께 방향을 따른 오스테나이트 체적률의 프로파일에 있어서의 피크의 수로 제산함으로써, 산출하였다.

(기계적 성질의 시험 방법)

강판의 압연 방향에 직각 방향으로부터 JIS5호 인장 시험편을 채취하고, 인장 강도(TS) 및 균일 신장(uEL)을 측정하였다. 인장 시험은, JIS5호 인장 시험편을 사용한 JIS-Z2201에 규정되는 방법으로 행하였다. 균일 신장 시험은, 평행부 길이 50mm의 JIS5호 시험편을 사용한 JIS-Z2201에 규정되는 방법으로 행하였다.

신장 플랜지 시험은, 120mm×120mm의 신장 플랜지용 시험편을 잘라내고, 기계 가공으로 그 중앙에 직경 10mm의 구멍을 절삭하였다. 그 구멍이 구비된 시험편을 원통 펀치로 압출하여, 구멍을 확장하고, 구멍 에지가 내부에 균열이 진전된 시점에서 시험을 정지하고, 그 구멍 직경 d(단위 mm)를 측정하였다. SF(신장 플랜지 시험값)는 이하의 식:

SF=100×(d-10)/10

으로 표시된다. 상기 혼합 조직이 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 75％ 이하를 차지하고, 잔류 오스테나이트가 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 50％ 이하를 차지하고, 혼합 조직 중에서 애스펙트비가 1.5 이상이고 또한 장축이 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 조직이 혼합 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상을 차지하는 경우에 있어서, 밴드 조직의 오스테나이트대의 피치가 12㎛ 초과일 때, 10 내지 12％의 SF값을 얻을 수 있고, 오스테나이트대의 피치가 12㎛ 이하일 때, 12％ 이상의 바람직한 SF값을 얻을 수 있고, 오스테나이트대의 피치가 11㎛ 이하일 때, 15％ 이상의 보다 바람직한 SF값을 얻을 수 있다.

3. 평가 결과

상기의 평가의 결과를 표 4에 나타낸다. 실시예에서는, 12000MPa·％ 이상의 TS×uEL이 얻어졌다. 도 1에, 예 번호 3의 비교예(종래 기술)와, 예 번호 1의 실시예의 강판의 응력-변형 곡선을 나타낸다. 도 2에, 예 번호 18의 실시예에서 얻어진 강판의, L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직의 주사형 전자 현미경 사진을 나타낸다. 점선으로 둘러싼 부분은, 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직이다. 나머지 검은 부분은 템퍼링 마르텐사이트이다. 실선 화살표는, 압연 방향, 및 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트의 혼합 조직의 장축 방향을 나타내고, 파선은, 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 범위를 나타내고, 실선의 양쪽 화살표는, 상기 혼합 조직의 장축 및 단축의 길이를 나타낸다. 혼합 조직의 장축이 압연 방향과 이루는 각도를 θ로서 나타낸다.

[표 4-1]

[표 4-2]

Claims

질량％로,
C: 0.10％ 초과 0.55％ 미만,
Si: 0.001％ 이상 3.50％ 미만,
Mn: 4.00％ 초과 9.00％ 미만, 및
sol.Al: 0.001％ 이상 3.00％ 미만을
함유하고,
P: 0.100％ 이하,
S: 0.010％ 이하,
N: 0.050％ 미만, 및
O: 0.020％ 미만,
으로 제한하고, 잔부가 철 및 불가피적 불순물로 이루어지고,
L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적％로, 25％ 이상 90％ 이하의 템퍼링 마르텐사이트, 3％ 이하의 페라이트, 10％ 이상 75％ 이하의 잔류 오스테나이트 및 5％ 이하의 베이나이트를 포함하는
것을 특징으로 하는, 강판.
제1항에 있어서,
상기 L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적％로, 1.0％ 이하의 시멘타이트를 포함하는, 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 L 단면에 있어서 표면으로부터 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 상기 잔류 오스테나이트와 프레시 마르텐사이트로 이루어지는 혼합 조직을 포함하고,
상기 혼합 조직은, 상기 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 75％ 이하를 차지하고,
상기 잔류 오스테나이트는, 상기 금속 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상 50％ 이하를 차지하고,
상기 혼합 조직 중에서 애스펙트비가 1.5 이상이고 또한 장축이 상기 압연 방향과 이루는 각도가 30도 이상 60도 이하인 조직이, 상기 혼합 조직의 전체에 대해서 면적률로 10％ 이상을 차지하는,
강판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
질량％로,
Cr: 2.00％ 미만,
Mo: 2.00％ 이하,
W: 2.00％ 이하
Cu: 2.00％ 이하,
Ni: 2.00％ 이하,
Ti: 0.300％ 이하,
Nb: 0.300％ 이하,
V: 0.300％ 이하,
B: 0.010％ 이하,
Ca: 0.010％ 이하,
Mg: 0.010％ 이하,
Zr: 0.010％ 이하,
REM: 0.010％ 이하,
Sb: 0.050％ 이하,
Sn: 0.050％ 이하, 및
Bi: 0.050％ 이하
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 강판.
제4항에 있어서,
질량％로,
Cr: 0.01％ 이상 2.00％ 미만,
Mo: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,
W: 0.01％ 이상 2.00％ 이하,
Cu: 0.01％ 이상 2.00％ 이하, 및
Ni: 0.01％ 이상 2.00％ 이하
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 강판.
제4항 또는 제5항에 있어서,
질량％로,
Ti: 0.005％ 이상 0.300％ 이하,
Nb: 0.005％ 이상 0.300％ 이하, 및
V: 0.005％ 이상 0.300％ 이하
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 강판.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
질량％로,
B: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하,
Ca: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하,
Mg: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하,
Zr: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하, 및
REM: 0.0001％ 이상 0.010％ 이하
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 강판.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
질량％로,
Sb: 0.0005％ 이상 0.050％ 이하,
Sn: 0.0005％ 이상 0.050％ 이하, 및
Bi: 0.0005％ 이상 0.050％ 이하
로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 강판.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강판의 표면에 용융 아연 도금층을 갖는, 강판.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강판의 표면에 합금화 용융 아연 도금층을 갖는, 강판.
제1항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 화학 조성을 갖는 강재에, 열간 압연을 실시하여 열연 강판으로 하는 것,
상기 열연 강판에 산세와 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판으로 하는 것,
상기 냉연 강판을, 5 내지 30℃/초의 평균 가열 속도로 650℃까지 승온하여 740℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 유지하는 것,
상기 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터 500℃ 이하까지의 온도 범위의 냉각을, 평균 냉각 속도 2℃/초 이상 2000℃/초 이하에서 행하는 것,
상기 냉각 후에 실온까지 냉각하는 것, 그리고
상기 실온까지 냉각한 후, 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지하는 것을
특징으로 하는, 강판의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지하는 것이, 500℃에서 600℃까지의 온도 범위를 평균 2 내지 10℃/초로 승온하는 것을 포함하는, 강판의 제조 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 평균 냉각 속도가 200℃/초 이상 2000℃/초 이하인, 강판의 제조 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평균 냉각 속도로, 상기 740℃ 이상의 온도 영역에서 유지한 온도로부터, 100℃ 이하까지의 온도 범위의 냉각을 행하는, 강판의 제조 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평균 냉각 속도로 냉각한 후, 100℃ 이상 500℃ 이하의 온도 영역에서 10초 이상 1000초 이하 유지하는, 강판의 제조 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 600℃ 이상 Ac₃점 미만의 온도 영역에서 5초 이상 유지한 후, 상기 강판을 냉각하고, 용융 아연 도금 처리를 실시하는, 강판의 제조 방법.
제16항에 있어서,
상기 용융 아연 도금 처리를 실시한 후, 450℃ 이상 620℃ 이하의 온도 영역에서 상기 용융 아연 도금의 합금화 처리를 실시하는, 강판의 제조 방법.