KR20200130855A - 준안정성 오스테나이트를 함유하는 코팅된 강의 승온에서의 압하 - Google Patents

준안정성 오스테나이트를 함유하는 코팅된 강의 승온에서의 압하 Download PDF

Info

Publication number
KR20200130855A
KR20200130855A KR1020207029159A KR20207029159A KR20200130855A KR 20200130855 A KR20200130855 A KR 20200130855A KR 1020207029159 A KR1020207029159 A KR 1020207029159A KR 20207029159 A KR20207029159 A KR 20207029159A KR 20200130855 A KR20200130855 A KR 20200130855A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel
metastable
rolling
temperature
austenite
Prior art date
Application number
KR1020207029159A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102491747B1 (ko
Inventor
암린데르 싱 길
에릭 제임스 파블리나
폴 발다스 야나비셔스
Original Assignee
에이케이 스틸 프로퍼티즈 인코포레이티드
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 에이케이 스틸 프로퍼티즈 인코포레이티드 filed Critical 에이케이 스틸 프로퍼티즈 인코포레이티드
Publication of KR20200130855A publication Critical patent/KR20200130855A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102491747B1 publication Critical patent/KR102491747B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0278Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips involving a particular surface treatment
    • C21D8/0284Application of a separating or insulating coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013Layered 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0231Warm rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0431Warm rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12Aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26After-treatment
    • C23C2/28Thermal after-treatment, e.g. treatment in oil bath
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F17/00Multi-step processes for surface treatment of metallic material involving at least one process provided for in class C23 and at least one process covered by subclass C21D or C22F or class C25
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/36Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of iron or steel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001Austenite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/22Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

코팅 후 및 냉간 압연전 또는 냉간 압연 동안에 준안정성 강을 가온하면 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태되는 것이 억제되어, 더 낮은 기기 부하량 및 유사한 부하량에서의 더 큰 압하량이 초래된다. 온간 압연된 강 자체는, 실온에서 냉간 압연에 의해 동일한 양으로 압하된 강과 비교할 때, 향상된 기계적 특성을 나타내었다.

Description

준안정성 오스테나이트를 함유하는 코팅된 강의 승온에서의 압하
우선권
본 출원은 2018년 3월 13일자로 출원되고 발명의 명칭이 준안정성 오스테나이트를 함유하는 코팅된 강의 승온에서의 압하(reduction)인 미국 가특허원 62/642,208의 우선권을 주장하며, 이의 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 상당량의 준안정성 오스테나이트(austenite)(5% 내지 100%)를 함유하는 강(steel)에 관한 것이다. 오스테나이트가 기계적 변형시 마르텐사이트(martensite)로 변태(transformation)되는 경우, 오스테나이트는 준안정성인 것으로 간주된다. 이러한 마르텐사이트는 변형에 의해 유도된(deformation-induced) 마르텐사이트라고 하며, 상기 마르텐사이트는, 강이 고온으로 가열되어 마르텐사이트가 오스테나이트로 복귀(reversion)될 때까지 안정적이다.
준안정성 오스테나이트의 마르텐사이트로의 변형에 의해 유도된 변태와 관련된 높은 가공 경질화 속도(work hardening rate)로 인해, 준안정성 오스테나이트를 함유하는 강은 때때로 주위 온도 또는 그 이상의 온도에서 압연되어, 높은 항복 및 인장 강도를 달성한다.
압연된 조건에서 이러한 강이 부식 방지를 위해 코팅되어야 하는 경우, 코팅 라인은 통상적으로 더 낮은 강도의 강 산물(product)에 대해 설계되어 있기 때문에, 높은 강도의 압연된 강은 코팅 공정 과정에서 독특한 문제를 야기한다. 강도가 증가하면 스트립(strip)을 상기 라인에 걸쳐 당길 수 있는 능력, 롤 주위로 스트립을 구부리는 능력, 장력 측량(leveling) 또는 기타 수단을 통해 외형을 보정하는 능력과 관련된 문제가 발생한다.
또한, 일부 코팅 기술에서, 강 스트립이 고온에 노출되어, 변형에 의해 유도된 마르텐사이트의 일부 또는 전부가 오스테나이트로 다시 복귀된다. 이러한 복귀의 결과, 강 스트립의 기계적 특성이 저하되어, 이전 압연 공정의 유익한 효과를 잃게 된다.
준안정성 오스테나이트를 함유하는 강의 냉간 압연(cold rolling)은, 준안정성 오스테나이트가 더욱 고강도의 마르텐사이트 상(phase)으로의 변형에 의해 유도된 변태로 인해, 어려울 수 있다. 이러한 강의 냉간 압연으로 인해 기기 부하량(mill loads)이 현저하게 증가하며, 추가의 냉간 압하(cold reduction)가 수행될 수 있기 전에 오스테나이트-함유 미세구조를 부분적으로 또는 완전히 복구하거나 재결정화시키기 위해, 강은 종종 어닐링(annealing)(들)이 수행될 필요가 있다.
상기 확인된 문제를 극복하기 위해, 압연 전에, 부분적으로 또는 완전히 어닐링된 조건에서 이러한 준안정성 강을 코팅하는 것이 유리하다. 여기서, 어닐링은 임계간(inter-critical) 어닐링 또는 오스테나이트화를 의미할 수도 있다. 이러한 어닐링 조건에서, 재료는 강도와 경도가 낮아, 코팅 라인에 걸쳐 가공하기가 더 용이하다. 또한, 코팅 라인이 열 프로파일에 노출됨으로 인해 특성이 크게 저하되지 않아야 한다.
본 발명의 방법은 준안정성 오스테나이트를 함유하는 강을 어닐링된 조건에서 코팅한 후 온간 압연(warm rolling)하는 것을 포함한다. 온간 압연은, 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태되는 것을 억제하기 위해 압연 전 또는 압연 과정에서 재료를 주변 조건보다 높은 온도로 가온(warming)하는 것을 포함한다. 온간 압연은, 주변 조건보다 높은 온도에서의 강의 낮은 유동 강도와 증가된 연성(ductility) 때문에, 유사한 부하량에서 더 낮은 기기 부하량과 더 큰 압하량을 초래할 수 있다. 더 큰 압하를 달성할 수 있는 능력으로 인해, 강이 최종 게이지로 가공되기 전에 요구되는 중간 어닐링이 더 적어질 수 있다.
놀랍게도, 온간 압연된 강 자체는, 냉간 압연에 의해 동일한 양으로 압하된 강과 비교할 때, 향상된 기계적 특성을 나타내었다. 또한, 온간 압연 후 후속 어닐링은, 동일한 양으로 냉간 압연되고 어닐링된 강에서 달성된 것보다 더 우수한 기계적 특성을 초래한다. 온간 압연의 이점은 적절한 온도에서 그리고 광범위한 라인 변경 없이도 달성될 수 있다.
도 1은 준안정성 강 내의 마르텐사이트 백분율을 온간 압연 및 냉간 압연으로 인한 압하율의 함수로서 도시한다.
도 2는 준안정성 강의 연신율(elongation)을 냉간 압연 및 온간 압연으로 인한 압하율의 함수로서 도시한다.
도 3은 항복 강도 및 극한 인장 강도(ultimate tensile strength)를 냉간 압연 및 온간 압연에 대한 압하의 함수로서 도시한다.
도 4는 총 연신율을 냉간 압연 및 온간 압연에 대한 압하의 함수로서 도시한다.
도 5는 강도-연성 산물(극한 인장 강도 및 총 연신율을 갖는 산물)을 냉간 압연 및 온간 압연에 대한 압하의 함수로서 도시한다.
본 발명은 "준안정성 강"으로 지칭되는 상당한 양의 준안정성 오스테나이트 (5% 내지 100% 오스테나이트)를 함유하는 강에 관한 것이다. 오스테나이트가 기계적 변형시 마르텐사이트로 변태되는 경우, 오스테나이트는 준안정성인 것으로 간주된다. 이러한 마르텐사이트는 변형에 의해 유도된 마르텐사이트라고 한다. 변형에 의해 유도된 마르텐사이트는 강이 승온에 노출될 때까지 안정한 구성 성분이다. 이러한 준안정성 오스테나이트를 함유하는 강은 탄소 강 또는 스테인리스 강일 수 있다.
오스테나이트의 안정성을 특성화하는 몇 가지 방법이 있다. 한 가지 방법은 이의 화학적 조성에 따라 오스테나이트의 불안정성 인자(Instability Factor)(IF)를 계산하는 것이다. 이러한 인자는 미국 특허 3,599,320(이의 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다)에 개시되어 있었으며, 이는 IF를 다음과 같이 정의한다:
[수학식 1]
IF=37.193-51.248(%C)-0.4677(%Cr)-1.0174(%Mn)-34.396(%N)-2.5884(%Ni)
계산된 IF 값이 0 내지 2.9인 강은 "약간 준안정"인 것으로 분류되고 IF가 2.9보다 큰 강은 "중간 정도의 준안정"으로 분류된다. 본 발명의 방법은 IF가 2.9보다 큰 준안정성 오스테나이트를 함유하는 강에 대해 가장 중요하다.
오스테나이트의 안정성을 특성화하는 또 다른 기술은 Md30 온도로 알려진 것을 계산하거나 측정하는 것이다. 주어진 준안정성 강 조성물에 대해, Md30 온도에서 0.3 진변형율(true strain)로 변형되면 오스테나이트의 50%가 마르텐사이트로 변태된다. 주어진 준안정성 강 조성물에 대해, Md 온도는 변형시 마르텐사이트가 형성되지 않는 온도이다. Md 온도 및 Md30 온도는 당업계에 잘 알려져 있다. 경험적으로 결정되는 것 외에도, 특정 강 조성물에 대한 Md30 온도는 하기 수학식을 포함하여 문헌에서 찾을 수 있는 여러 수학식들 중 하나로 계산할 수도 있다:
문헌[Nohara, K., Ono, Y. and Ohashi, N. 1977. Composition and Grain-Size Dependencies of Strain-Induced Martensitic Transformation in Metastable Austenitic Stainless Steels. Journal of Iron and Steel Institute of Japan, 63 (5), pp. 212-222](이의 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다)에 교시된 바와 같은 수학식:
[수학식 2]
Md30=551-462(%C+%N)-68*%Cb-13.7*Cr-29(%Cu+%Ni)-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.2*%Si
문헌[Angel, T. 1954. Formation of Martensite in Austenitic Stainless Steels. Journal of the Iron and Steel Institute, 177 (5), pp. 165-174](이의 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다)에 교시된 바와 같은 수학식:
[수학식 3]
Md30= 413-462*(%C+%N)-13.7*%Cr-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.5*%Ni-9.2*%Si
낮은 안정성은, 오스테나이트가 변형에 의해 마르텐사이트로 쉽게 변태된다는 것과 이는 낮은 변형율(strain)에서 마르텐사이트로 쉽게 변태된다는 것을 나타낸다. 반면, 높은 안정성은, 오스테나이트는 마르텐사이트로의 변형에 의해 유도된 변태에 저항한다는 것과 오스테나이트를 마르텐사이트로 현저하게 변태시키기 위해서는 큰 변형율이 필요하다는 것을 나타낸다. 낮은 불안정성은 높은 Md30 온도로 표시되며, 즉, 오스테나이트는 Md30 온도가 증가함에 따라 더 불안정해진다. 준안정성 오스테나이트의 Md30 온도는 Ms 온도보다 높다(즉, 비열(athermal) 마르텐사이트의 마르텐사이트 출발 온도).
상당한 양의 준안정성 오스테나이트를 갖는 강은 오스테나이트가 더욱 고강도의 마르텐사이트로 변태됨에 따라 급속하게 가공 경질화된다. 이러한 강의 냉간 압연은, 변태의 정도가 커지면 압연기(rolling mill)의 능력이나 용량을 초과하는 부하량이 발생할 수 있으므로, 여전히 문제가 된다. 이어서 이러한 강을 어닐링하여 마르텐사이트의 일부 또는 전부를 오스테나이트 또는 기타 더 낮은 강도의 구성 성분으로 부분적으로 또는 전체적으로 변태시킨 후 추가 압연할 필요가 있다. 압연 과정에서 오스테나이트로부터 마르텐사이트로의 변태를 억제할 수 있다면, 강은, 더 낮은 기기 부하량을 갖는 더 얇은 게이지로 압연될 수 있다. 이러한 변태를 억제하는 한 가지 방법은 냉간 압연 전에 또는 냉간 압연 과정에서 강을 가온하는 것이다. 여기서, 가온은, 강을 주변 조건보다 높지만 대략 930℉ 또는 499℃ 미만인 온도로 가열하는 것을 의미한다. 온간 압연은 더 우수한 기계적 특성을 부여하는 추가의 이점을 갖는 것으로 나타났다. 온간 압연은 2017년 1월 17일자로 출원되고 발명의 명칭이 "준안정성 오스테나이트를 함유하는 강의 온간 압연"인 미국 특허원 15/407,992에 개시되어 있으며, 이의 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.
이러한 강을 코팅하여 부식을 방지할 수 있다. 강에 대한 통상의 코팅은 아연 또는 아연계 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 또는 알루미늄-규소계 합금, 또는 강에 적용되는 것으로 당업계에 알려진 임의의 다른 금속 코팅일 수 있다.
상당히 가공 경질화된 강에서는, 두 가지 주요 요인으로 인해 코팅이 어려워진다:
1. 코팅 라인 장비가 고강도 재료를 취급하는 능력; 및
2. 용융 코팅(hot-dip coating) 공정에서 강 스트립을 고온에 노출하면, 마르텐사이트의 일부 또는 전부가 저강도 오스테나이트로 복귀되고 그 결과 항복 강도와 인장 강도가 낮아질 수 있다.
이러한 강에서 고강도를 유지하는 한 가지 방법은, 어닐링된 조건에서 또는 변형에 의해 유도된 마르텐사이트가 존재하지 않는 다른 조건에서 이러한 강을 코팅한 다음 이러한 강을 온간 압연하는 것이다.
일양태는, 열간 압연된 스트립에서 냉간 또는 온간 압연 작업을 수행한 후 어닐링하여, 변형에 의해 유도된 마르텐사이트를 갖지 않거나 매우 적게 갖고 재결정화된 미세구조를 갖는 재료를 얻는 것을 포함한다. 이러한 압연 후에는 용융 알루미늄도금(hot-dip aluminizing), 용융 아연도금(hot-dip galvanizing), 또는 전기 아연도금(electro-galvanizing)과 같은 코팅 작업이 이어진다. 코팅 후에 이러한 준안정성 강을 실온 (대략 70℉ 또는 21℃) 이상의 온도에서 압연하고, 일부 양태에서는 강의 Md 온도에 가깝거나 그 보다 높은 온도에서 압연한다.
이러한 재료의 코일(coil)은 하기 방법들 중 하나 또는 이들의 조합을 포함하여 당업자에게 자명한 방식으로 가온될 수 있다:
I. 코일을 압연 라인에 배치하기 전에 노(furnace)/오븐(oven)에서 코일을 가온함;
II. 냉간 압연기(cold mill)의 첫 번째 스탠드에 도입되기 전에, 유도 가열기(induction heater) 또는 복사 가열기(radiant heater)와 같은 몇 가지 유형의 인라인 가열 시스템을 사용하여, 코팅된 코일을 압연기에서 가온함;
III. 압연기에서 사용되는 냉각제(coolant)를 가온하는 것으로서, 냉각제의 가온은, 압연기의 냉각탑을 끄고 몇 가지 다른 재료를 가동시켜 냉각제를 예열하는 것과 같은 여러 방식으로 수행될 수 있으며, 압연 전에 냉각제를 가온하는 다른 방법은 당업자에게 명백할 것임;
IV. 내장 히터 또는 기타 수단을 사용하여 냉간 압연기의 롤을 가온 또는 가열함.
준안정성 강은 특정 조성물에 대한 통상적인 금속 제조 공정에 따라 코팅 및 냉간 압연(적용 가능한 경우)하기 전에 용융, 주조, 열간 압연(hot rolling) 및 어닐링될 수 있다. 일부 양태에서, 코팅 후 그리고 냉간 압연 전에, 강은 250℉ 또는 121℃ 이하의 온도로 가온되고, 기타 양태에서, 강은 930℉ 또는 499℃ 이하의 온도로 가온된다. 기타 양태에서, 준안정성 강은 특정한 준안정성 강 조성에 대해 Md 온도에 가깝거나 그 이상인 온도로 가온된다. 또한, 기타 양태에서, 준안정성 강은 특정한 준안정성 강 조성에 대해 Md30 온도에 가깝거나 그 이상인 온도로 가온된다. 이러한 온간 압연 통과는 제1, 제2 또는 임의의 후속 "냉간 압연" 단계들 중 하나 이상일 수 있다.
도 1은 준안정성 오스테나이트를 함유하는 강의 압연 과정에서 변형에 의해 유도된 마르텐사이트 형성 정도에 있어서의 압연 온도의 영향을 비교한다. 동일한 양의 압하에서, 실온에서 압연된 냉간 압연된 강에 비해, 각각의 온간 압연 조건에서 훨씬 적은 마르텐사이트가 형성된다. 형성되는 마르텐사이트의 양을 압하하는 데 있어서의 온간 압연의 이점은 상대적으로 낮은 온도(이 경우 150℉ 또는 66℃)에서도 관찰할 수 있으며, 온간 압연 온도가 증가함에 따라 마르텐사이트는 덜 형성된다.
도 2는 온간 압연 및 냉간 압연 후 준안정성 오스테나이트를 함유하는 강의 총 연신율을 나타낸다. 놀랍게도, 온간 압연으로 인해, 총 연신율이 감소하기 전에, 초기에는 총 연신율이 증가한다. 이러한 결과는, 온간 압연의 이점을, 특정 온도에서 수행되는 압하량을 변경하거나 압연 온도를 변경함으로써 조정할 수 있음을 나타낸다. 반면, 냉간 압연은 압하량이 증가함에 따라 총 연신율이 항상 감소한다.
실시예 1
준안정성 오스테나이트를 함유하는 어닐링된 강을 아연이 풍부한 코팅으로 전기아연도금한 후에 실온(대략 21℃)에서 냉간 압연하거나 270℉ 또는 132℃에서 온간 압연하였다. 표 1은 코팅된 그대로의 특성과 압연 후 특성을 요약한다.
Figure pct00001
도 3은 냉간 압연 및 온간 압연 둘 다에서 압연 압하가 증가함에 따라 항복 강도와 극한 인장 강도가 증가함을 보여준다. 도 4는 냉간 압연시 압하가 증가함에 따라 연신율이 감소함을 보여준다. 놀랍게도, 온간 압연 후 연신율은 약 30%까지 압하해도 압하에 의해 거의 변하지 않으며, 이후에 약간 감소한다. 온간 압연의 이러한 유익한 효과를, 냉간 압연되고 온간 압연되고 코팅된 시편의 강도-연성 산물(극한 인장 강도 및 총 연신율을 갖는 산물)을 비교하는 도 5에 추가로 나타낸다. 강도-연성 산물에 대한 압연의 영향은 총 연신율에 대한 영향과 유사하다. 냉간 압연시 강도-연성 산물은 압하가 증가함에 따라 감소한다. 그러나, 온간 압연한 결과 강도-연성 산물은 약 30%까지의 압하시 증가한다.
실시예 2
준안정성 강을 하기 단계에 따라 제조하였다:
a. 2.9 이상의 불안정성 인자(IF)를 갖는 준안정성 강을 선택하는 단계로서, IF를 하기 수학식에 의해 계산하는, 단계:
IF=37.193-51.248(%C)-0.4677(%Cr)-1.0174(%Mn)-34.396(%N)-2.5884(%Ni)
b. 상기 준안정성 강을 코팅하기 전에, 상기 준안정성 강을 어닐링하는 단계;
c. 상기 준안정성 강을 코팅한 후, 상기 준안정성 강을 70℉가 넘는 가온 온도로 가온하는 단계; 및
d. 상기 코팅되고 가온된 준안정성 강을 압연하는 단계.
실시예 3
준안정성 강을 실시예 2의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 가온 온도는 특정한 준안정성 강 조성물에 대한 Md 온도에 가깝거나 그 이상이다.
실시예 4
준안정성 강을 실시예 2의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 가온 온도는 특정한 준안정성 강 조성물에 대한 Md30 온도에 가깝거나 그 이상이다.
실시예 5
준안정성 강을 실시예 2의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 가온 온도는 930℉ 이하이다.
실시예 6
준안정성 강을 실시예 2의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 가온 온도는 250℉ 이하이다.
실시예 7
준안정성 강을 실시예 4의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 준안정성 강에 대한 Md30 온도를 하기 수학식에 따라 계산한다:
Md30=551-462(%C+%N)-68*%Cb-13.7*Cr-29(%Cu+%Ni)-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.2*%Si
실시예 8
준안정성 강을 실시예 4의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 준안정성 강에 대한 Md30 온도를 하기 수학식에 따라 계산한다:
Md30= 413-462*(%C+%N)-13.7*%Cr-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.5*%Ni-9.2*%Si
실시예 9
준안정성 강을 실시예 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8의 공정에 따라 제조하였으며, 이 공정은 압연 후 준안정성 강을 실온에서 추가로 압연하는 단계를 추가로 포함한다.
실시예 10
준안정성 강을 실시예 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 8의 공정에 따라 제조하였으며, 이 공정은 압연 후 준안정성 강을 추가로 어닐링하는 단계를 추가로 포함한다.
실시예 11
준안정성 강을 실시예 10의 공정에 따라 제조하였으며, 이 공정은 어닐링 후 준안정성 강을 실온에서 추가로 압연하는 단계를 추가로 포함한다.
실시예 12
준안정성 강을 실시예 10의 공정에 따라 제조하였으며, 이 공정은 어닐링 후 준안정성 강을 추가로 온간 압연하는 단계를 추가로 포함한다.
실시예 13
준안정성 강을 실시예 12의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 추가의 온간 압연 단계를 위한 가온 온도는 특정한 준안정성 강 조성물에 대한 Md 온도에 가깝거나 그 이상이다.
실시예 14
준안정성 강을 실시예 12의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 추가의 온간 압연 단계를 위한 가온 온도는 특정한 준안정성 강 조성물에 대한 Md30 온도에 가깝거나 그 이상이다.
실시예 15
준안정성 강을 실시예 12의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 추가의 온간 압연 단계를 위한 가온 온도는 930℉ 이하이다.
실시예 16
준안정성 강을 실시예 12의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 추가의 온간 압연 단계를 위한 가온 온도는 250℉ 이하이다.
실시예 17
준안정성 강을 실시예 14의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 추가의 온간 압연 단계를 위한 준안정성 강에 대한 Md30 온도는 하기 수학식에 따라 계산한다:
Md30=551-462(%C+%N)-68*%Cb-13.7*Cr-29(%Cu+%Ni)-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.2*%Si
실시예 18
준안정성 강을 실시예 14의 공정에 따라 제조하였으며, 이때, 추가의 온간 압연 단계를 위한 준안정성 강에 대한 Md30 온도는 하기 수학식에 따라 계산한다:
Md30=413-462*(%C+%N)-13.7*%Cr-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.5*%Ni-9.2*%Si

Claims (8)

  1. 준안정성 강의 코팅 방법으로서,
    a. 2.9 이상의 불안정성 인자(Instability Factor)(IF)를 갖는 준안정성 강을 선택하는 단계로서, IF를 하기 수학식에 의해 계산하는, 단계:
    IF=37.193-51.248(%C)-0.4677(%Cr)-1.0174(%Mn)-34.396(%N)-2.5884(%Ni)
    b. 상기 준안정성 강을 코팅하기 전에, 상기 준안정성 강을 어닐링하는 단계;
    c. 상기 준안정성 강을 코팅한 후, 상기 준안정성 강을 70℉가 넘는 가온 온도로 가온하는 단계; 및
    d. 상기 코팅되고 가온된 준안정성 강을 압연하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가온 온도는 상기 특정한 준안정성 강 조성물의 Md 온도에 가깝거나 그 이상인, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가온 온도는 상기 특정한 준안정성 강 조성물의 Md30 온도에 가깝거나 그 이상인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가온 온도는 930℉ 이하인, 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 준안정성 강의 Md30 온도는 하기 수학식에 따라 계산되는, 방법:
    Md30=551-462(%C+%N)-68*%Cb-13.7*Cr-29(%Cu+%Ni)-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.2*%Si
  6. 제3항에 있어서, 상기 준안정성 강의 Md30 온도는 하기 수학식에 따라 계산되는, 방법:
    Md30=413-462*(%C+%N)-13.7*%Cr-8.1*%Mn-18.5*%Mo-9.5*%Ni-9.2*%Si
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 압연 후 상기 준안정성 강을 실온에서 추가로 압연하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 준안정성 코팅된 강을 실온에서 압연하기 전에 어닐링하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
KR1020207029159A 2018-03-13 2019-03-08 준안정성 오스테나이트를 함유하는 코팅된 강의 승온에서의 압하 KR102491747B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862642208P 2018-03-13 2018-03-13
US62/642,208 2018-03-13
PCT/US2019/021392 WO2019177896A1 (en) 2018-03-13 2019-03-08 Reduction at elevated temperature of coated steels containing metastable austenite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200130855A true KR20200130855A (ko) 2020-11-20
KR102491747B1 KR102491747B1 (ko) 2023-01-27

Family

ID=65818741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207029159A KR102491747B1 (ko) 2018-03-13 2019-03-08 준안정성 오스테나이트를 함유하는 코팅된 강의 승온에서의 압하

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10711320B2 (ko)
EP (1) EP3765642A1 (ko)
JP (1) JP7329304B2 (ko)
KR (1) KR102491747B1 (ko)
CN (1) CN111727265B (ko)
CA (1) CA3089283C (ko)
MX (1) MX2020009524A (ko)
TW (1) TW201938802A (ko)
WO (1) WO2019177896A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9719184B2 (en) 2010-12-28 2017-08-01 Stamford Devices Ltd. Photodefined aperture plate and method for producing the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62243715A (ja) * 1986-04-15 1987-10-24 Nisshin Steel Co Ltd 加工性と光沢に優れたNi被覆ステンレス鋼帯の製造方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3599320A (en) 1967-12-26 1971-08-17 United States Steel Corp Metastable austenitic stainless steel
JPS62118905A (ja) * 1985-11-20 1987-05-30 Kawatetsu Kohan Kk 鋼帯の連続溶融亜鉛系めつき処理ライン
JPH06227174A (ja) * 1993-01-30 1994-08-16 Nisshin Steel Co Ltd 平版印刷支持体用アルミニウムめっき鋼板
JPH0711484A (ja) * 1993-06-24 1995-01-13 Kawasaki Steel Corp 錫めっき鋼板の製造方法および製造設備
JPH09103803A (ja) * 1995-10-09 1997-04-22 Sumitomo Metal Ind Ltd オーステナイト系ステンレス鋼板の温間圧延方法
JP3637702B2 (ja) * 1996-11-13 2005-04-13 住友金属工業株式会社 加工性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP4798953B2 (ja) 2003-11-21 2011-10-19 東洋鋼鈑株式会社 電池容器用めっき鋼板、その電池容器用めっき鋼板を用いた電池容器、およびその電池容器を用いた電池
JP2007335205A (ja) 2006-06-14 2007-12-27 Jfe Steel Kk 耐漏液性能及び重負荷放電性能に優れた電池缶形成用鋼板、その製造方法、電池缶およびアルカリ乾電池
JP5040883B2 (ja) * 2008-10-03 2012-10-03 住友金属工業株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼帯の製造方法
JP5381154B2 (ja) 2009-02-24 2014-01-08 Jfeスチール株式会社 プレス加工と塗装焼付け後の強度−延性バランスに優れた冷延鋼板およびその製造方法
JP5397141B2 (ja) 2009-10-08 2014-01-22 新日鐵住金株式会社 合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
EP2383353B1 (de) 2010-04-30 2019-11-06 ThyssenKrupp Steel Europe AG Höherfester, Mn-haltiger Stahl, Stahlflachprodukt aus einem solchen Stahl und Verfahren zu dessen Herstellung
JP5141811B2 (ja) 2010-11-12 2013-02-13 Jfeスチール株式会社 均一伸びとめっき性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
PL2762585T3 (pl) 2011-09-30 2020-01-31 Nippon Steel Corporation Blacha stalowa cienka o dużej wytrzymałości cynkowana zanurzeniowo na gorąco o doskonałych właściwościach skrawania mechanicznego, stopowa blacha stalowa cienka o dużej wytrzymałości cynkowana zanurzeniowo na gorąco oraz sposób wytwarzania wspomnianych blach cienkich
WO2013124283A1 (de) 2012-02-25 2013-08-29 Technische Universität Bergakademie Freiberg Verfahren zur herstellung hochfester formteile aus hochkohlenstoff- und hochmanganhaltigem austenitischem stahlguss mit trip/twip-eigenschaften
JP6007571B2 (ja) 2012-04-26 2016-10-12 Jfeスチール株式会社 高強度冷延鋼板及び高強度亜鉛めっき鋼板
JP5860373B2 (ja) 2012-09-20 2016-02-16 株式会社神戸製鋼所 降伏強度と温間成形性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP6121197B2 (ja) 2013-03-07 2017-04-26 株式会社神戸製鋼所 成形性に優れた高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP5867436B2 (ja) 2013-03-28 2016-02-24 Jfeスチール株式会社 高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
WO2014180456A1 (de) * 2013-05-06 2014-11-13 Salzgitter Flachstahl Gmbh Verfahren zur herstellung von bauteilen aus leichtbaustahl
CN104328360B (zh) * 2014-11-20 2017-02-22 北京科技大学 双相孪生诱导塑性超高强度汽车钢板及其制备工艺
US20160281196A1 (en) 2015-03-25 2016-09-29 Nano And Advanced Materials Institute Limited High Strength Dual-Phase TRIP Steel and Method for Making Same
JP6455333B2 (ja) 2015-06-23 2019-01-23 新日鐵住金株式会社 高圧水素ガス用高Mn鋼鋼材ならびにその鋼材からなる、配管、容器、バルブおよび継手
EP3231849B1 (en) 2015-07-17 2020-01-15 Lintec Corporation Surface protection film, capacitive touch panel, and image display device
TWI623622B (zh) 2016-01-14 2018-05-11 Ak鋼鐵資產公司 溫軋含介穩態奧氏體的鋼
CN106119493B (zh) * 2016-07-25 2019-01-18 钢铁研究总院 具有优良塑性的超高强度中锰汽车钢板及制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62243715A (ja) * 1986-04-15 1987-10-24 Nisshin Steel Co Ltd 加工性と光沢に優れたNi被覆ステンレス鋼帯の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20190284655A1 (en) 2019-09-19
TW201938802A (zh) 2019-10-01
MX2020009524A (es) 2020-10-28
CN111727265B (zh) 2023-03-24
WO2019177896A1 (en) 2019-09-19
JP2021516292A (ja) 2021-07-01
CA3089283A1 (en) 2019-09-19
CN111727265A (zh) 2020-09-29
EP3765642A1 (en) 2021-01-20
US10711320B2 (en) 2020-07-14
KR102491747B1 (ko) 2023-01-27
JP7329304B2 (ja) 2023-08-18
CA3089283C (en) 2023-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6245386B2 (ja) 高強度鋼板用素材、高強度鋼板用熱延材、高強度鋼板用熱延焼鈍材、高強度鋼板、高強度溶融めっき鋼板および高強度電気めっき鋼板と、これらの製造方法
JP6179676B2 (ja) 高強度鋼板およびその製造方法
JP6894476B2 (ja) 高強度鋼板を製造する方法およびこの方法により得られる鋼板
JP5884714B2 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP5493986B2 (ja) 加工性に優れた高強度鋼板および高強度溶融亜鉛めっき鋼板並びにそれらの製造方法
JP6766190B2 (ja) 降伏強度に優れた超高強度高延性鋼板及びその製造方法
JP6843612B2 (ja) 良好な延性を示す高強度鋼およびインライン熱処理下流の溶融亜鉛浴による製造方法
JP4772497B2 (ja) 穴拡げ性に優れた高強度冷延薄鋼板及びその製造方法
JP6343688B2 (ja) 超高強度被覆または非被覆鋼板を製造する方法および得られる鋼板
JP5949253B2 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法
KR20180095529A (ko) 강도 및 성형성이 개선된 고강도 강 시트의 제조 방법 및 얻어진 고강도 강 시트
JP2015224359A (ja) 高強度鋼板の製造方法
JP6932323B2 (ja) 低合金第3世代先進高張力鋼
CN106661645A (zh) 用于制造具有改进的强度、延展性和可成形性的经涂覆的钢板的方法
JP2006508255A (ja) 二相鋼板の製造方法
JP5256690B2 (ja) 加工性および耐衝撃特性に優れる高強度溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
TW201930611A (zh) 經新穎熱處理後具特製性質之加壓硬化鋼
JP2007177271A (ja) 穴拡げ性に優れた高強度冷延薄鋼板及びその製造方法
KR102249721B1 (ko) 준안정 오스테나이트를 함유하는 스틸의 온간 압연
KR102491747B1 (ko) 준안정성 오스테나이트를 함유하는 코팅된 강의 승온에서의 압하
JP6704997B2 (ja) 超高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板を製造するための方法、及び得られた合金化溶融亜鉛めっき鋼板
RU2684659C1 (ru) Деформационно-упрочненный компонент из гальванизированной стали, способ его изготовления и способ получения стальной полосы, пригодной для деформационного упрочнения компонентов
JP4176403B2 (ja) 低温焼付硬化性および耐時効性に優れる加工用薄鋼板
TWI751002B (zh) 高成形性熱浸鍍鋅鋼材及其製造方法
JPH07173575A (ja) 低温の塗装焼付温度にて焼付硬化性を有する良加工性高強度薄鋼板およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right