KR20220150400A - 강판, 부재 및 그들의 제조 방법 - Google Patents

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KR20220150400A
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신지로 가네코
요이치로 마츠이
노리아키 고사카
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제이에프이 스틸 가부시키가이샤
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Abstract

인장 강도가 590 ㎫ 이상이며, 우수한 성형성과 재질 안정성을 갖는 강판, 부재 및 그들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 강판은, 특정한 성분 조성 및 특정한 강 조직을 갖고, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경이 7.0 ㎛ 이하이며, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 편차의 비율이 10 ％ 이하이며, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 편차의 비율이 10 ％ 이하이며, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 잔류 오스테나이트의 면적률의 편차의 비율이 10 ％ 이하이다.

Description

강판, 부재 및 그들의 제조 방법
본 발명은, 강판, 부재 및 그들의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은, 인장 강도 (TS) 가 590 ㎫ 이상이며, 우수한 성형성과 재질 안정성을 갖는 강판, 부재 및 그들의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 강판은, 자동차용 골격 부재의 소재에 바람직하다.
최근, 지구 환경 보전의 관점에서, 자동차의 CO2 배출 가스 규제의 강화가 국제적인 프레임 속에서 진행되고 있다. 자동차의 연비 개선에는, 자동차 골격용 부재에 사용되는 강판의 박육화에 의한 자동차의 경량화가 가장 유효하다. 이 때문에, 자동차의 저연비에 기여할 목적으로, 고강도 강판의 사용량이 증가하고 있다.
한편으로, 자동차 골격용 부재에는 높은 성형성이 필요하게 된다. 최근, 자동차의 보디 골격용 부재는, 그 형상을 가지고 충돌 안전성의 확보나 토폴러지 최적화에 의한 사용량 저감이 진행되어, 충돌 안전성 및 연비성이 높은 자동차가 개발된다. 따라서, 지금까지 이상으로 복잡 형상을 가지는 고강도 부재가 자동차에 적용되는 것이 예상되어, 높은 성형성을 구비하는 고강도 강판이 필요로 된다. 또한, 여기서 언급하는 성형성이란, 프레스 가공 시에 필요로 되는 신장 특성 (전체 신장 (％)) 과 신장 플랜지 특성 (구멍 확장률 λ (％)) 이다.
일반적으로 강도와 성형성은 상반되는 특성이기 때문에, 강도의 향상과 함께 성형성은 저하된다. 고강도 강판에 있어서도 성형성을 개선하는 수법으로서, 잔류 오스테나이트를 구성 조직으로서 활용한 TRIP (Transformation Induced Plasticity) 강판이 있고, 다양한 기술이 공지가 되어 있다.
그러나, 인장 강도가 590 ㎫ 이상인 고강도 강판에서는, 강도, 신장 특성, 또는 신장 플랜지 특성의 편차가 커져, 스프링백에서 기인하는 제품 치수의 편차나 국소적인 균열의 발생 등의 문제가 생겨, 생산성을 저하시키는 요인이 된다. 이 때문에 우수한 성형성과 함께 높은 재질 안정성이 동시에 요구되어, 최대한 간이한 제조 방법에 있어서 코일 제품의 전체 길이 및 전체 폭에 있어서 기계적 특성의 편차가 적을 것이 요망된다.
특허문헌 1 에서는, 800 ℃ 초과 Ac3 점 미만의 2 상역 어닐링에 의해 페라이트로부터 오스테나이트로 원소 분배를 실시하고, 어닐링 후의 냉각 공정을, 급랭 공정과 서랭 공정을 갖는 2 단계의 냉각 공정으로 함으로써, 오스테나이트로부터 베이나이트로의 변태를 신속하게 실시하여, 페라이트, 베이나이트 및 3 ％ 이상의 잔류 오스테나이트를 구성 조직으로 하고, 인장 강도가 550 ㎫ 이상인 고강도 강판에 있어서 연성을 높이면서, 동시에 판폭 방향의 재질을 균질화할 수 있다고 기재되어 있다.
일본 특허 3583306호
그러나, 특허문헌 1 에서 제안된 기술에서는, 강 성분에 따라서는 냉각 중에 페라이트 변태가 일어나는 것이 상정된다. 이 경우, 특허문헌 1 에서 서술되어 있는 바와 같이 오스테나이트로부터 베이나이트 변태를 촉진할 수 없어, 재질 안정성을 담보하면서 고연성화할 수 없다.
본 발명은, 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 인장 강도가 590 ㎫ 이상이며, 우수한 성형성과 재질 안정성을 갖는 강판, 부재 및 그들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서, TRIP 강판에 있어서, 인장 강도가 590 ㎫ 이상이며, 우수한 성형성과 재질 안정성을 갖는 강판을 얻기 위한 요건에 대해 예의 검토하였다.
TRIP 강판을 제조하는 어닐링 프로세스에는, 공지 기술로서 QP (Quenching and Partitioning) 프로세스나 오스템퍼 프로세스가 있다.
QP 프로세스에서는, 어닐링 처리 후부터 과시효 처리 전의 과정에 있어서, 마텐자이트 변태 온도 (Ms 점) 이하이며, 또한 마텐자이트 변태 종료 온도 (Mf 점) 이상의 온도까지 냉각함으로써 일부의 미변태 오스테나이트를 마텐자이트로 변태시킨다. 또, 이것에 이어지는 과시효 처리에 있어서, 마텐자이트 조직으로부터 미변태 오스테나이트에의 탄소 분배, 또는 베이나이트 변태에 의한 미변태 오스테나이트에의 탄소 분배를 활용하여, 잔류 오스테나이트를 형성한다. 이로써, 강판의 고강도를 확보하면서 신장 특성을 향상시킨다.
그러나, 퀀칭을 실시하는 QP 프로세스에서는, 냉각 시에 강판 단부 (端部) 에 있어서 냉각이 촉진되고, 마텐자이트량이 증가하여, 판폭 방향으로 특성의 편차가 생기기 쉽다.
따라서, 재질 안정성의 관점에서, 어닐링 후에 과시효 온도까지 냉각 후, 등온 유지함으로써 베이나이트 변태를 촉진시켜, 잔류 오스테나이트를 형성하고, 신장 특성을 향상시키는, 오스템퍼 프로세스가 바람직하다.
그러나, 오스템퍼 프로세스에 있어서도, 어닐링 처리 온도부터의 냉각이나, 과시효 온도에서의 등온 유지에서 연속적으로 베이나이트 변태가 발현하여, 판폭 방향에 대해 재질 편차가 생길 가능성이 있다. 이 과제를 해결하기 위해서는, 강 성분 및 열처리 프로세스를 발본적으로 재검토하여, 냉각 중의 페라이트 변태 및 베이나이트 변태나, 과시효 온도에서의 등온 유지에 있어서의 베이나이트 변태를 정밀하게 제어 가능한 새로운 열처리 프로세스가 필요해진다.
본 발명자들은, 오스템퍼 프로세스에 있어서의 TRIP 강판의 제조 조건에 대해 예의 검토를 실시한 결과, 소정의 제조 조건에 의해 페라이트 변태 및 베이나이트 변태를 정밀하게 제어하여, 강판의 판폭 방향에 있어서의 재질 편차를 억제하고, 인장 강도가 590 ㎫ 이상이며, 우수한 성형성과 재질 안정성을 갖는 강판을 얻을 수 있는 것을 알아냈다.
본 발명은 상기의 지견에 근거하여 완성된 것이며, 그 요지는 다음과 같다.
[1] 질량％ 로,
C : 0.05 ％ 이상 0.25 ％ 이하,
Si : 0.80 ％ 이상 2.20 ％ 이하,
Mn : 0.80 ％ 이상 3.0 ％ 이하,
P : 0.05 ％ 이하,
S : 0.005 ％ 이하,
Al : 0.70 ％ 이하, 및
N : 0.0060 ％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과,
페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률이 60 ％ 이상 90 ％ 이하이며, 퀀칭 마텐자이트의 면적률이 5 ％ 이상 20 ％ 이하이며, 잔류 오스테나이트의 면적률이 4 ％ 이상 20 ％ 이하이며, 또한 잔부의 면적률이 5 ％ 이하인 강 조직을 갖고,
상기 페라이트 및/또는 상기 베이나이틱 페라이트의 평균 입경이 7.0 ㎛ 이하이며,
강판의 판폭 방향에 있어서의, 상기 페라이트 및/또는 상기 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 상기 페라이트 및/또는 상기 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하이며,
강판의 판폭 방향에 있어서의, 상기 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 상기 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하이며,
강판의 판폭 방향에 있어서의, 상기 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 상기 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하인 강판.
[2] 상기 성분 조성은, 추가로, 질량％ 로,
Ti : 0.2 ％ 이하,
Nb : 0.2 ％ 이하,
V : 0.5 ％ 이하,
Cu : 0.5 ％ 이하,
Ni : 0.5 ％ 이하,
Cr : 1.0 ％ 이하, 및
B : 0.0050 ％ 이하 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 [1] 에 기재된 강판.
[3] 상기 성분 조성은, 추가로, 질량％ 로,
Mo : 1.0 ％ 이하,
Sb : 0.050 ％ 이하,
REM : 0.050 ％ 이하,
Mg : 0.050 ％ 이하, 및
Ca : 0.050 ％ 이하 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 [1] 또는 [2] 에 기재된 강판.
[4] 강판의 표면에 도금층을 갖는 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 강판.
[5] [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하여 이루어지는 부재.
[6] [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 성분 조성을 갖는 강 슬래브를, 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열하고, 마무리 압연 종료 온도가 800 ℃ 이상 1000 ℃ 이하에서 열간 압연한 후, 권취 온도가 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하에서 권취하여, 열연 강판으로 하는 열간 압연 공정과,
상기 열연 강판에 산세 처리를 실시하는 산세 처리 공정과,
상기 산세 처리 공정 후의 열연 강판을, 40 ％ 이상의 압하율로 냉간 압연하여 냉연 강판으로 하는 냉간 압연 공정과,
상기 냉연 강판을 780 ℃ 이상 860 ℃ 이하의 온도역까지 가열한 후, 750 ℃ 부터 600 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 6 ℃/s 이상 25 ℃/s 이하이고, 300 ℃ 이상 540 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하고, 그 후, (상기 냉각 정지 온도 ＋ 10 ℃) 이상 또한 350 ℃ 이상 550 ℃ 이하인 과시효 온도까지 평균 승온 속도 5.0 ℃/s 이하로 가열하고, 그 후, 상기 과시효 온도에서 480 초 이상 유지하는 어닐링 공정을 갖는 강판의 제조 방법.
[7] 상기 어닐링 공정 후의 강판의 표면에 도금 처리를 실시하는 도금 공정을 갖는 [6] 에 기재된 강판의 제조 방법.
[8] [6] 또는 [7] 에 기재된 강판의 제조 방법에 의해 제조된 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하는 공정을 갖는 부재의 제조 방법.
[9] [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하는 공정을 갖는 부재의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 인장 강도가 590 ㎫ 이상이며, 우수한 성형성과 재질 안정성을 갖는 강판, 부재 및 그들의 제조 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 강판을 자동차 부품에 적용하면, 재료 불량에 수반하는 비용 증대를 억제하면서, 자동차 부품의 추가적인 경량화를 실현할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 먼저, 본 발명에 있어서의 강의 성분 조성에 대해 설명한다.
본 발명의 강판의 성분 조성은, 질량％ 로, C : 0.05 ％ 이상 0.25 ％ 이하, Si : 0.80 ％ 이상 2.20 ％ 이하, Mn : 0.80 ％ 이상 3.0 ％ 이하, P : 0.05 ％ 이하, S : 0.005 ％ 이하, Al : 0.70 ％ 이하, 및 N : 0.0060 ％ 이하를 함유한다. 이하, 각 성분을 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 성분의 함유량을 나타내는 「％」 는 「질량％」를 의미한다.
C : 0.05 ％ 이상 0.25 ％ 이하
C 는, 강판의 고강도화에 기여함과 아울러, 잔류 오스테나이트의 안정성을 높여 연성을 상승시키는 효과가 있다. 본 발명에서 소망으로 하는 특성을 얻으려면, 0.05 ％ 이상의 C 를 함유할 필요가 있다. C 함유량은 바람직하게는 0.09 ％ 이상이다. 한편, C 함유량이 0.25 ％ 를 상회하면, 퀀칭성이 지나치게 높아져서, 어닐링 처리에서의 냉각 과정에 있어서의 페라이트 변태를 촉진할 수 없어, 재질 안정성에 악영향을 미친다. 또한 연성 혹은 구멍 확장률의 저하도 초래한다. 그 때문에, C 함유량의 범위를 0.25 ％ 이하로 하였다. C 함유량은 바람직하게는 0.24 ％ 이하이다.
Si : 0.80 ％ 이상 2.20 ％ 이하
Si 는 강판의 신장을 상승시키고, 시멘타이트 석출을 억제하여, 잔류 오스테나이트를 얻기 위해서 유효한 원소이다. 원하는 성형성이나 잔류 오스테나이트량을 얻으려면, Si 함유량은 0.80 ％ 이상이며, 바람직하게는 0.90 ％ 이상이다. 한편, Si 함유량이 2.20 ％ 를 상회하면, 화성 처리성이 악화되어, 자동차용 부재로서 적합하지 않게 된다. 따라서, Si 함유량은 2.20 ％ 이하이며, 바람직하게는 2.10 ％ 이하이다.
Mn : 0.80 ％ 이상 3.0 ％ 이하
Mn 은 오스테나이트 안정화 원소이며, 원하는 페라이트 면적률 및 잔류 오스테나이트 면적률을 얻기 위해서 0.80 ％ 이상 함유할 필요가 있다. Mn 함유량은 바람직하게는 1.2 ％ 이상이다. 한편, Mn 을 과도하게 함유하면, 퀀칭성이 지나치게 높아져서, 열간 압연한 후의 권취 온도에서 강판 전역에 있어서 페라이트와 펄라이트로 구성되는 조직이 되지 않고, 일부에 베이나이트 조직이 형성된다. 이것에 부가하여, 어닐링 과정에 있어서의 냉각 중에 페라이트 변태가 억제되기 때문에, 어닐링 후의 조직의 균일성이 극단적으로 악화되어, 본 발명에서 목표로 하는 재질 안정성이 얻어지지 않게 된다. 따라서, Mn 함유량은 3.0 ％ 이하이며, 바람직하게는 2.9 ％ 이하이다.
P : 0.05 ％ 이하
P 는, 저온 취성을 발생시키거나 용접성을 저하시키거나 하는 유해 원소이기 때문에, 최대한 저감하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, P 함유량을 0.05 ％ 까지 허용할 수 있다. P 함유량은 바람직하게는 0.02 ％ 이하이다. 보다 엄격한 용접 조건하에서 사용하려면, P 함유량을 0.01 ％ 이하까지 억제하는 것이 보다 바람직하다. P 함유량에 특별히 하한은 없지만, 현재 공업적으로 실시 가능한 하한은 0.002 ％ 이며, 0.002 ％ 이상인 것이 바람직하다.
S : 0.005 ％ 이하
S 는, 강 중에서 조대한 황화물을 형성하고, 이것이 열간 압연 시에 신전하여 쐐기상의 개재물이 됨으로써, 용접성에 악영향을 초래한다. 그 때문에, S 도 유해 원소이기 때문에 최대한 저감하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, S 함유량을 0.005 ％ 까지 허용할 수 있기 때문에, S 함유량을 0.005 ％ 이하로 하였다. S 함유량은 바람직하게는, 0.003 ％ 이하이다. 보다 엄격한 용접 조건하에서 사용하려면, S 함유량을 0.001 ％ 이하까지 억제하는 것이 보다 바람직하다. S 함유량에 특별히 하한은 없지만, 현재 공업적으로 실시 가능한 하한은 0.0002 ％ 이며, 0.0002 ％ 이상인 것이 바람직하다.
Al : 0.70 ％ 이하
Al 은 주조성을 저하시키는 원소이기 때문에, 제조성의 관점에서, Al 함유량은 0.70 ％ 이하이며, 바람직하게는, 0.30 ％ 이하이다. Al 의 하한은 특별히 한정되지 않지만, Al 을 제강의 단계에서 탈산제로서 첨가하는 경우, Al 함유량은 0.001 ％ 이상이 바람직하고, 0.005 ％ 이상이 보다 바람직하다. 또, Al 의 바람직한 범위는 Si 와의 관계로도 정해진다. Al 은 Si 와 마찬가지로 시멘타이트 석출을 억제하여, 잔류 오스테나이트의 안정성을 높이는 효과가 있다. Si 와 Al 은 합계로 0.90 ％ 이상 함유하는 것이 바람직하고, 기계적 성질 편차 억제의 관점에서 Si 와 Al 의 합계로 1.10 ％ 이상 함유하는 것이 보다 바람직하다.
N : 0.0060 ％ 이하
N 은, 상온 시효성을 악화시켜 예기치 못한 균열을 발생시키기 때문에, 성형성에 대해 악영향을 초래하는 유해 원소이다. 그 때문에, N 함유량은 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 N 함유량을 0.0060 ％ 이하로 한다. N 함유량은 바람직하게는 0.0050 ％ 이하이다. N 함유량은 최대한 저감하는 편이 바람직하지만, 현재 공업적으로 실시 가능한 하한은 0.0003 ％ 이며, 0.0003 ％ 이상인 것이 바람직하다.
이상이 본 발명에 있어서 사용되는 강판의 기본 성분이다. 본 발명에 있어서 사용되는 강판은, 상기 기본 성분을 함유하고, 상기 성분 이외의 잔부는 Fe (철) 및 불가피적 불순물을 포함하는 성분 조성을 갖는다. 여기서, 본 발명의 강판은, 상기 성분을 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 강판에는, 상기의 기본 성분에 추가하여, 이하에 나타내는 임의 성분을 이하의 범위에서 함유시켜도 된다. 또한, 이하에 나타내는 임의 성분은, 이하에 나타내는 상한량 이하로 함유하고 있으면, 본 발명의 효과가 얻어지기 때문에, 하한은 특별히 설정하지 않는다. 또, 하기의 임의 원소를 후술하는 바람직한 하한치 미만으로 포함하는 경우, 당해 원소는 불가피적 불순물로서 포함되는 것으로 한다.
Ti : 0.2 ％ 이하, Nb : 0.2 ％ 이하, V : 0.5 ％ 이하, Cu : 0.5 ％ 이하, Ni : 0.5 ％ 이하, Cr : 1.0 ％ 이하, 및 B : 0.0050 ％ 이하 중에서 선택되는 적어도 하나
이들 원소를 함유함으로써 결정립 미세화에 의해, 타발 단면 (端面) 의 손상을 억제함으로써 신장 플랜지성을 개선하는 효과를 기대할 수 있다. 한편으로, 과도하게 함유시키면 개재물 생성에 의해 퀀칭성이 지나치게 높아져서, 원하는 강 조직이 얻어지지 않게 됨으로써 재질 안정성을 악화시키는 요인이 되기 때문에, 함유하는 경우에는, 상기 상한량 이하로 하였다. 상기 상한량 이하이면 본 발명의 효과를 얻을 수 있으므로, 이들 원소의 함유량의 하한은 각각 특별히 한정되지 않는다. 상기 신장 플랜지성의 개선의 효과를 보다 유효하게 얻는 관점에서는, Ti : 0.001 ％ 이상, Nb : 0.001 ％ 이상, V : 0.001 ％ 이상, Cu : 0.001 ％ 이상, Ni : 0.01 ％ 이상, Cr : 0.001 ％ 이상, 및 B : 0.0002 ％ 이상 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 것이 바람직하다. 또, Ti 는 0.1 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, Nb 는 0.1 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, Cr 은 0.1 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
Mo : 1.0 ％ 이하, Sb : 0.050 ％ 이하, REM : 0.050 ％ 이하, Mg : 0.050 ％ 이하, 및 Ca : 0.050 ％ 이하 중에서 선택되는 적어도 하나
이들 원소는 강도 조정이나, 개재물 제어 등에 사용되는 원소이며, 이들 원소를 상기 상한량 이하로 함유해도 본 발명의 효과는 저해되지 않는다. 상기 상한량 이하이면 본 발명의 효과를 얻을 수 있으므로, 이들 원소의 함유량의 하한은 각각 특별히 한정되지 않는다. 상기의 강도 조정이나, 개재물 제어 등의 효과를 보다 유효하게 얻는 관점에서는, Mo : 0.001 ％ 이상, Sb : 0.001 ％ 이상, REM : 0.0002 ％ 이상, Mg : 0.0002 ％ 이상, 및 Ca : 0.0002 ％ 이상 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 것이 바람직하다. 또, Mo 는 0.2 ％ 이하인 것이 바람직하고, 0.1 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
이상의 성분을 함유하는 강판으로 함으로써, 후술하는 제조 조건에 있어서, 냉각 시의 페라이트 변태를 촉진할 수 있어, 조직의 균일성의 향상이 달성된다.
계속해서, 본 발명의 강판의 강 조직에 대해 설명한다. 본 발명의 강판의 강 조직은, 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률이 60 ％ 이상 90 ％ 이하이며, 퀀칭 마텐자이트의 면적률이 5 ％ 이상 20 ％ 이하이며, 잔류 오스테나이트의 면적률이 4 ％ 이상 20 ％ 이하이며, 또한 잔부의 면적률이 5 ％ 이하이다. 또, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경이 7.0 ㎛ 이하이다. 또, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하이다. 또, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하이다. 또, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하이다.
페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률이 60 ％ 이상 90 ％ 이하
페라이트상은 연질이기 때문에, 베이나이틱 페라이트와 합한 면적률이 90 ％ 를 상회하면 원하는 강판 강도가 얻어지지 않는다. 그래서, 페라이트 및 베이나이틱 페라이트의 면적률의 합계는 90 ％ 이하이며, 바람직하게는 85 ％ 이하이다. 한편, 당해 면적률의 합계가 60 ％ 를 하회하면, C 또는 Mn 의 분배가 충분히 실시되지 않아, 강판의 판폭 방향에 있어서의 원하는 조직의 균일성을 확보할 수 없게 된다. 따라서, 당해 면적률의 합계는 60 ％ 이상이며, 바람직하게는 65 ％ 이상이다.
퀀칭 마텐자이트의 면적률이 5 ％ 이상 20 ％ 이하
퀀칭 마텐자이트는 매우 경질이기 때문에, 타발 시에 단면을 현저하게 손상시킨다. 본 발명에서 요구하는 성형성을 얻으려면, 퀀칭 마텐자이트의 면적률은 20 ％ 이하로 할 필요가 있고, 바람직하게는 18 ％ 이하이다. 한편, 퀀칭 마텐자이트의 면적률이 5 ％ 를 하회하면 원하는 강도를 얻을 수 없게 된다. 이 때문에 퀀칭 마텐자이트의 면적률은 5 ％ 이상이며, 바람직하게는 7 ％ 이상이다.
잔류 오스테나이트의 면적률이 4 ％ 이상 20 ％ 이하
잔류 오스테나이트는 신장 특성을 개선하여, 성형성의 향상에 기여한다. 본 발명에서 요구하는 특성을 얻으려면, 잔류 오스테나이트의 면적률은 4 ％ 이상이며, 바람직하게는 8 ％ 이상이다. 한편, 잔류 오스테나이트의 면적률이 20 ％ 초과가 되면, 연질인 페라이트상과의 계면이 증가하고, 또한 본 발명에 있어서 성형성을 평가하는 구멍 확장 시험의 타발 가공 시에 경질인 마텐자이트 조직이 되기 때문에, 상 간에 경도차가 생김으로써 구멍 확장성이 악화되어, 본 발명에서 소망하는 성형성을 확보할 수 없다. 따라서, 잔류 오스테나이트의 면적률은 20 ％ 이하이며, 바람직하게는 17 ％ 이하이다.
또한, 본 발명의 강판의 조직은, 상기 조직 이외의 잔부로서, 하부 베이나이트, 펄라이트, 또는 템퍼드 마텐자이트 등을 포함하는 경우도 있다. 잔부의 조직은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 포함할 수 있고, 본 발명에서는 상기 잔부 조직이 면적률로 5 ％ 이하이면 허용된다. 상기 잔부 조직이 면적률로 5 ％ 초과이면, 본 발명에서 소망하는 성형성을 확보할 수 없다. 또, 당해 면적률은 바람직하게는 4 ％ 이하이다.
페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경이 7.0 ㎛ 이하
페라이트는 연질상이며, 신장 특성에 영향을 주는 조직이다. 본 발명에서는, 페라이트 변태를 촉진함으로써, 강판의 전체 폭에 있어서의 페라이트 결정립의 편차를 저감하면서, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 신장 특성의 균일성을 향상시켜, 재질 안정성을 향상시킨다. 여기서, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경이 7.0 ㎛ 초과가 되면, 잔류 오스테나이트 또는 퀀칭 마텐자이트가 균일하게 존재하지 않아, 구멍 확장률에 악영향을 미친다. 따라서, 당해 평균 입경을 7.0 ㎛ 이하로 하였다. 또, 당해 평균 입경의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 3.0 ㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경은, 실시예에 기재된 방법으로 측정하고 있다.
강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하
강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차의 비율이 10 ％ 초과가 되면, 강판의 전체 폭에 있어서의 전체 신장의 편차가 커진다. 또, 이 비율이 10 ％ 초과가 되면, 강판의 판폭 방향에 있어서의 인장 강도의 편차가 커진다. 그 때문에, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 당해 비율은 10 ％ 이하이며, 바람직하게는 8 ％ 이하이다.
여기서, 본 발명에 있어서, 「페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트」란,
페라이트 및 베이나이틱 페라이트의 쌍방이 존재하는 경우에는, 페라이트 및 베이나이틱 페라이트의 쌍방을 대상으로 하고, 페라이트 및 베이나이틱 페라이트 중 어느 일방만이 존재하는 경우에는, 그 존재하는 것만을 대상으로 하는 것을 가리킨다.
본 발명에서 채용하는 측정 방법에서는, 강 조직에 있어서 페라이트와 베이나이틱 페라이트는 구별하기 어렵기 때문에, 페라이트와 베이나이틱 페라이트를 합한 결정립의 평균 입경을, 본 발명에서 말하는 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경으로 한다. 또, 페라이트와 베이나이틱 페라이트를 합한 결정립경의 표준 편차를, 본 발명에서 말하는 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차로 한다.
강판의 판폭 방향에 있어서의, 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하
강판의 판폭 방향에 있어서의, 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 초과가 되면, 강판의 판폭 방향에 있어서 인장 강도 및 구멍 확장률의 편차를 유인한다. 또, 이 비율이 10 ％ 초과가 되면, 강판의 판폭 방향에 있어서의 전체 신장의 편차가 커진다. 그 때문에, 당해 비율은 10 ％ 이하이며, 바람직하게는 8 ％ 이하이다.
강판의 판폭 방향에 있어서의, 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하
강판의 판폭 방향에 있어서의, 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 초과가 되면, 강판의 전체 폭에 있어서의 전체 신장의 편차가 커진다. 그 때문에, 당해 비율은 10 ％ 이하이며, 바람직하게는 8 ％ 이하이다.
강 조직의 면적률의 측정은 이하와 같이 하여 실시한다.
강판으로부터, 압연 방향에 평행한 단면 (斷面) 이 관찰면이 되도록 관찰 시료를 잘라내고, 판두께 단면을 1 체적％ 나이탈로 부식 출현하고, 주사 전자 현미경 (SEM) 으로 2000 배로 확대하여 판두께 1/4t 부에서 조직 사진을 촬영한다. 이 조직 관찰을 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에 있어서, 3000 ㎛2 이상의 영역에서 촬영하였다. 이하의 항목 (i) 및 (ii) 를 각각 측정한다. 또한, t 는 판두께, w 는 판폭을 나타낸다.
(i) 페라이트와 베이나이틱 페라이트
페라이트와 베이나이틱 페라이트는 모두 SEM 사진에서 회색을 나타낸다. 그 때문에, 페라이트와 베이나이틱 페라이트를 동일한 조직으로 하여 SEM 으로 관찰하고, 점산법에 의해 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률을 측정한다. 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률은, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한다. 그리고, 그들의 5 지점에서의 측정치를 평균한 값을, 본 발명에서 말하는 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률로 한다.
페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경은, 절편법에 의해, 다른 조직과의 입계의 평균 절편 길이를 측정하고, 이것을 원상당경으로 환산하여 산출한다. 당해 평균 입경은, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정하였다. 5 지점에서의 측정치를 평균한 값을, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경 (이하, 평균 입경 F 라고 한다.) 으로 한다.
강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차 (이하, 표준 편차 F 라고 한다.) 는, 상기 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 평균 입경을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출한다.
또, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차의 비율 (％)」 은, 표준 편차 F 를 평균 입경 F 로 나누는 「(표준 편차 F/평균 입경 F) × 100 (％)」 것에 의해 산출한다.
(ii) 퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트
퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트는 모두, SEM 사진에서 백색을 나타내어, 구별할 수 없다. 그래서, 잔류 오스테나이트의 면적률은, 후술하는 방법으로 별도 측정한다. 또, 퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률을 SEM 사진으로부터 점산법에 의해 측정하고, 당해 합계 면적률로부터 후술하는 방법으로 측정한 잔류 오스테나이트의 면적률을 빼는 것에 의해 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 측정한다. 이 퀀칭 마텐자이트의 면적률은, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한다. 구체적으로는, 판폭 중심부 (1/2w 부) 에서 측정한 퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률로부터, 판폭 중심부 (1/2w 부) 에서 측정한 잔류 오스테나이트의 면적률을 빼는 것으로, 판폭 중심부 (1/2w 부) 에서의 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 측정한다. 동일한 방법으로, 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에서, 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 측정한다. 그리고, 그들 5 지점의 측정치를 평균한 값을, 본 발명에서 말하는 퀀칭 마텐자이트의 면적률 (이하, 면적률 M 이라고 한다.) 로 한다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차 (이하, 표준 편차 M 이라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출한다.
또, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 M 을 면적률 M 으로 나누는 「(표준 편차 M/면적률 M) × 100 (％)」 것에 의해 산출한다.
또, 잔류 오스테나이트의 면적률의 측정에 관해서는, 강판을 판두께 1/4 위치까지 연마 후, 화학 연마에 의해 추가로 0.1 ㎜ 연마한 면에 대해, X 선 회절 장치로 Mo 의 Kα 선을 사용하여, FCC 철 (오스테나이트) 의 (200) 면, (220) 면, (311) 면과, BCC 철 (페라이트) 의 (200) 면, (211) 면, (220) 면의 적분 반사 강도를 측정하고, BCC 철 (페라이트) 각 면으로부터의 적분 반사 강도에 대한 FCC 철 (오스테나이트) 각 면으로부터의 적분 반사 강도의 강도비로부터 구한 잔류 오스테나이트의 체적률을 측정한다. 본 발명에서는, 당해 잔류 오스테나이트의 체적률을, 잔류 오스테나이트의 면적률로 간주한다. 이 측정을 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에 있어서 실시하였다. 그리고, 그들 5 지점의 측정치를 평균한 값을, 본 발명에서 말하는 잔류 오스테나이트의 면적률 (이하, 면적률 R 이라고 한다.) 로 한다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차 (이하, 표준 편차 R 이라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 잔류 오스테나이트의 면적률을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출한다.
또, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 R 을 면적률 R 로 나누는 「(표준 편차 R/면적률 R) × 100 (％)」 것에 의해 산출한다.
본 발명의 강판의 인장 강도 (TS) 는, 590 ㎫ 이상이다. 본 발명에서 말하는 고강도란, 인장 강도가 590 ㎫ 이상을 말한다.
여기서, 인장 강도는, 이하의 인장 시험에 의해 얻어진다.
먼저, 강판으로부터 압연 방향에 대해 수직 방향으로 인장 방향을 가지는 JIS5 호 인장 시험편을, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부로부터 잘라냄으로써 제작한다. 각 시험편에 대해, JIS Z 2241 (2011) 의 규정에 준거한 인장 시험을 실시한다. 인장 시험의 크로스 헤드 스피드는 10 ㎜/min 으로 한다. 또한, 각 측정 위치에서 2 개씩 시험편을 채취하고, 각 측정 위치에서 2 회씩 측정하고, 평균함으로써 각 위치에서의 측정치를 구한다.
상기 인장 시험에 의해, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에서 인장 강도 (TS) 를 측정한다. 그들 5 지점의 측정치의 평균을, 본 발명에서 말하는 인장 강도 (이하, 측정치 TS 라고 한다.) 로 한다.
본 발명의 강판은, 성형성이 우수하다. 본 발명에서 말하는 성형성이 우수하다란, 인장 강도 (TS) × 전체 신장 (El) ≥ 24000 ㎫·％ 이상이며, 또한 구멍 확장률 λ (％) 가 하기 (A1) 또는 (A2) 를 만족하는 것을 말한다.
(A1) 인장 강도가 590 ㎫ 이상 780 ㎫ 미만인 경우에 구멍 확장률 λ 가 60 ％ 이상
(A2) 인장 강도가 780 ㎫ 이상인 경우에 구멍 확장률 λ 가 30 ％ 이상
본 발명의 강판은, 재질 안정성이 우수하다. 본 발명에서 말하는 재질 안정성이 우수하다란, 하기 (B1), (B2) 및 (B3) 을 모두 만족하는 것을 말한다.
(B1) 강판의 판폭 방향에 있어서의, 인장 강도에 대한 인장 강도의 표준 편차의 비율이 3 ％ 이하
(B2) 강판의 판폭 방향에 있어서의, 전체 신장에 대한 전체 신장의 표준 편차의 비율이 2 ％ 이하
(B3) 강판의 판폭 방향에 있어서의, 구멍 확장률에 대한 구멍 확장률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하
여기서, 강판의 판폭 방향에 있어서의 인장 강도의 표준 편차 (이하, 표준 편차 TS 라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 인장 강도 (TS) 를 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출한다.
또, 본 발명에서는, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 인장 강도에 대한 인장 강도의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 TS 를 측정치 TS 로 나누는 「(표준 편차 TS/측정치 TS) × 100 (％)」 것에 의해 산출한다.
또, 상기 인장 시험에 의해, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에서 전체 신장 (El) 을 측정한다. 그들 5 지점의 측정치의 평균을, 본 발명에서 말하는 전체 신장 (이하, 측정치 El 이라고 한다.) 으로 한다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 전체 신장의 표준 편차 (이하, 표준 편차 El 이라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 전체 신장 (El) 을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출한다.
또, 본 발명에서는, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 전체 신장에 대한 전체 신장의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 El 을 측정치 El 로 나누는 「(표준 편차 El/측정치 El) × 100 (％)」 것에 의해 산출한다.
또, 구멍 확장률에 대해서는, 먼저 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 시험편을 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부로부터 잘라냄으로써 채취하고, JFST 1001 (철련 규격) 에 준거한 구멍 확장 시험을 각 채취 위치에서 3 회 실시하고, 3 회의 평균치를 각 채취 위치에 있어서의 구멍 확장률 λ (％) 로 한다. 그들 5 지점의 측정치의 평균을, 본 발명에서 말하는 구멍 확장률 λ (％) (이하, 측정치 λ (％) 라고 한다.) 로 한다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 구멍 확장률 λ 의 표준 편차 (이하, 표준 편차 λ 라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 구멍 확장률 λ (％) 를 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출한다.
또, 본 발명에서는, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 구멍 확장률에 대한 구멍 확장률의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 λ 를 측정치 λ 로 나누는 「(표준 편차 λ/측정치 λ) × 100 (％)」 것에 의해 산출한다.
본 발명의 강판의 판두께는, 본 발명의 효과를 유효하게 얻는 관점에서, 0.2 ㎜ 이상 3.2 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 강판은, 표면에 도금층을 가져도 된다. 도금층의 종류는 특별히 한정되지 않고, Zn 도금층, Zn 이외의 금속의 도금층 중 어느 것이어도 된다. 또, 도금층은 Zn 등의 주가 되는 성분 이외의 성분을 포함해도 된다.
다음으로, 본 발명의 강판의 제조 방법의 일 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 강 슬래브 (강 소재), 강판 등을 가열 또는 냉각할 때의 온도는, 특별히 설명이 없는 한, 강 슬래브 (강 소재), 강판 등의 표면 온도를 의미한다.
본 발명의 강판의 제조 방법의 일 실시형태는, 상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를, 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열하고, 마무리 압연 종료 온도가 800 ℃ 이상 1000 ℃ 이하에서 열간 압연한 후, 권취 온도가 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하에서 권취하여, 열연 강판으로 하는 열간 압연 공정과, 열연 강판에 산세 처리를 실시하는 산세 처리 공정과, 산세 처리 공정 후의 열연 강판을, 40 ％ 이상의 압하율로 냉간 압연하여 냉연 강판으로 하는 냉간 압연 공정과, 냉연 강판을 780 ℃ 이상 860 ℃ 이하의 온도역까지 가열한 후, 750 ℃ 부터 600 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 6 ℃/s 이상 25 ℃/s 이하로, 300 ℃ 이상 540 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하고, 그 후, (냉각 정지 온도 ＋ 10 ℃) 이상 또한 350 ℃ 이상 550 ℃ 이하인 과시효 온도까지 평균 승온 속도 5.0 ℃/s 이하로 가열하고, 그 후, 과시효 온도에서 480 초 이상 유지하는 어닐링 공정을 갖는다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다.
열간 압연 공정이란, 상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를, 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열하고, 마무리 압연 종료 온도가 800 ℃ 이상 1000 ℃ 이하에서 열간 압연한 후, 권취 온도가 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하에서 권취하여, 열연 강판으로 하는 공정이다.
상기 강 슬래브 (강 소재) 의 제조를 위한, 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 강 슬래브로 하는 것이 바람직하다. 또, 조괴-분괴 압연법, 박슬래브 연주법 등, 공지된 주조 방법으로 강 슬래브로 해도 된다.
1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열
강 슬래브는 1100 ℃ 이상의 온도까지 가열할 필요가 있다. 이것은 다음으로 설명하는 마무리 압연 종료 온도의 확보가 목적이며, 또, 오스테나이트로의 역변태를 적절히 실시하여, 슬래브 조직의 균일화도 실시함으로써, 어닐링 후의 강판의 조직 균일성을 향상시킨다. 한편, 1300 ℃ 초과로 가열하면, 슬래브의 용융이 일어나, 목적으로 하는 열간 압연을 실시할 수 없다. 따라서, 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하의 범위에서 가열을 실시한다.
마무리 압연 종료 온도가 800 ℃ 이상 1000 ℃ 이하
마무리 압연 종료 온도가 800 ℃ 미만이 되면, 압연 하중이 증가하여, 조업상 문제가 생긴다. 또, 800 ℃ 미만이 되면, 조직의 일부가 페라이트 변태하기 때문에, 조직의 균일성에 악영향을 미친다. 따라서, 마무리 압연 종료 온도는 800 ℃ 이상이다. 한편, 1000 ℃ 초과의 온도에서는, 조직이 현저하게 조대화하기 때문에, 강판의 강도의 저하, 및 조직의 균일성에 악영향을 미친다. 따라서, 마무리 압연 종료 온도는 1000 ℃ 이하이다.
권취 온도가 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하
권취 온도는 본 발명의 중요한 요소의 하나이다. 본 발명에서는 조직의 균일성을 최대한 활용함으로써 재질 안정성을 확보한다. 권취 온도가 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하의 온도에서는, 열연 라인 내에 있어서 펄라이트 변태가 촉진되어, 열연 후의 조직은 균일하게 분산된 펄라이트와 페라이트로 구성된다. 400 ℃ 미만이 되면 조직의 일부에 베이나이트 조직이 혼재하고, 그 후의 어닐링 과정에 있어서 조직 편차의 요인이 된다. 또, 강판의 판두께가 국소적으로 변동하기 때문에, 재료 불량의 요인이 된다. 한편으로, 700 ℃ 초과에서는, 페라이트와 펄라이트 조직이 조대가 된다. 어닐링 중에 역변태하여 형성하는 오스테나이트는 펄라이트 조직으로부터 핵생성하기 때문에, 이 온도역에서는 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경이 커지고, 성형성이 나빠진다. 따라서, 이 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하에 있어서 권취를 실시할 필요가 있다. 또한, 강판의 강도를 향상시키는 관점에서는, 권취 온도를 570 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.
산세 처리 공정이란, 열연 강판에 산세 처리를 실시하는 공정이다. 산세는 특별히 한정되지 않고, 공지된 제조 방법을 채용하면 된다.
냉간 압연 공정이란, 산세 처리 공정 후의 열연 강판을, 40 ％ 이상의 압하율로 냉간 압연하여 냉연 강판으로 하는 공정이다.
압하율 40 ％ 이상에서 냉간 압연
냉간 압연의 압하율이 40 ％ 미만이 되면, 충분히 냉간 압연 조직이 얻어지지 않아, 어닐링 공정 후의 조직이 불균일해진다. 따라서, 냉간 압연의 압하율은 40 ％ 이상의 범위에서 실시할 필요가 있고, 바람직하게는 50 ％ 이상이다. 압하율의 상한은 설정하지 않지만, 냉간 압연 부하의 형편상, 실질 85 ％ 이하이다.
어닐링 공정이란, 상기 냉간 압연 공정 후, 냉연 강판을 780 ℃ 이상 860 ℃ 이하의 온도역까지 가열한 후, 750 ℃ 부터 600 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 6 ℃/s 이상 25 ℃/s 이하로, 300 ℃ 이상 540 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하고, 그 후, (냉각 정지 온도 ＋ 10 ℃) 이상 또한 350 ℃ 이상 550 ℃ 이하인 과시효 온도까지 평균 승온 속도 5.0 ℃/s 이하로 가열하고, 그 후, 과시효 온도에서 480 초 이상 유지하는 공정이다. 또한, 어닐링 공정은 연속 어닐링 라인으로 실시하는 것이 바람직하다.
780 ℃ 이상 860 ℃ 이하의 온도역까지의 가열
780 ℃ 이상 860 ℃ 이하의 온도역 (가열 온도) 까지의 가열에 의해, 페라이트와 오스테나이트의 면적률을 제어함과 함께, 2 상역 어닐링에 있어서는 탄소 분배를 촉진할 수 있어, 원하는 인장 강도로 제어할 수 있다. 780 ℃ 를 하회하면, 역변태하는 오스테나이트량이 적기 때문에, 역변태한 오스테나이트 중에 C, Mn 이 과도하게 농화한다. 이로써 경질인 퀀칭 마텐자이트 조직, 혹은 잔류 오스테나이트 조직이 과도하게 형성되어, 성형성이 현저하게 악화된다. 이 때문에, 오스테나이트의 역변태가 충분히 생기도록, 780 ℃ 이상으로 가열할 필요가 있다. 한편, 860 ℃ 를 상회하면, 역변태한 오스테나이트의 입경이 조대화하기 때문에, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트 입경이 조대가 되어, 인장 강도를 확보할 수 없다. 따라서, 온도는 860 ℃ 이하로 하였다. 780 ℃ 이상 860 ℃ 이하의 온도역에서의 유지 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 10 초 이상 900 초 이하로 하는 것이 바람직하다.
750 ℃ 부터 600 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 6 ℃/s 이상 25 ℃/s 이하로, 300 ℃ 이상 540 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각
가열 후에는 페라이트 변태를 촉진하여, 조직의 균일성을 확보할 필요가 있다. 750 ℃ 부터 600 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 25 ℃/s 보다 높아지면, 페라이트 변태가 충분히 일어나지 않아, 조직의 균일성을 확보할 수 없게 된다. 따라서, 평균 냉각 속도는 25 ℃/s 이하이다. 한편, 평균 냉각 속도가 6 ℃/s 를 하회하면, 페라이트 변태가 과도하게 진행되고, 또 일부에 펄라이트 조직도 형성되기 때문에, 강도를 확보하는 것이 곤란해진다. 따라서, 평균 냉각 속도는 6 ℃/s 이상이다. 또, 냉각 정지 온도가 300 ℃ 미만이 되면, 조직의 일부가 마텐자이트 변태하기 때문에, 조직의 균일성에 악영향을 미쳐, 판 길이 방향 및 폭 방향의 구멍 확장성에 있어서의 균일성의 확보가 곤란해진다. 또한, 냉각 정지 온도가 540 ℃ 초과가 되면, 다음 공정의 과시효 온도가 고온이 되어, 미변태 오스테나이트의 분해에 의해, 소망하는 신장 특성이 얻어지지 않는다. 따라서, 냉각 정지 온도는 300 ℃ 이상 540 ℃ 이하로 하였다.
(상기 냉각 정지 온도 ＋ 10 ℃) 이상 또한 350 ℃ 이상 550 ℃ 이하인 과시효 온도까지 평균 승온 속도 5.0 ℃/s 이하로 가열하고, 그 후, 당해 과시효 온도에서 480 초 이상 유지
전(前)공정의 냉각 과정에 있어서 페라이트 변태하지 않고 미변태인 채로 된 오스테나이트를 베이나이트 변태시킴으로써, 오스테나이트에의 탄소 농화를 촉진하여, 잔류 오스테나이트를 형성시킨다. 과시효 온도를 (냉각 정지 온도 ＋ 10 ℃) 이상으로 함으로써, 판 전체 폭에 있어서의 온도 균일성을 확보하여, 조직의 균일성을 향상시키는 것에 부가하여, 과시효 온도에서의 유지로 형성하는 베이나이트나, 미변태 오스테나이트에의 탄소 분배를 정밀하게 제어한다. 또한, 가열 시에는, IH (Induction Heater) 등을 사용하여 보조적으로 강판을 가열하는 것이 바람직하다. 또, 과시효 온도가 350 ℃ 를 하회하면, 베이나이트 변태가 억제되어, 적절한 탄소 분배가 생기지 않아, 충분한 잔류 오스테나이트가 얻어지지 않고, 신장 특성이 악화된다. 또, 과시효 온도가 550 ℃ 를 상회하면, 베이나이트 변태에 의해 탄소 농화한 오스테나이트의 분해가 생겨, 원하는 신장 특성이 얻어지지 않는다. 따라서, 과시효 온도를 350 ℃ 이상 550 ℃ 이하로 하였다. 또한, 과시효 온도가 350 ℃ 이상 550 ℃ 이하이면, 과시효 중의 온도 변조는 허용된다. 또, 판폭 방향의 온도 변화를 작게 하여, 재질 안정성을 향상시키는 관점에서 상기 냉각 정지 온도부터 과시효 온도까지의 평균 승온 속도를 5.0 ℃/s 이하로 하였다. 한편으로, 평균 승온 속도의 하한치는 특별히 규정하지 않지만, 수율의 관점에서 당해 평균 승온 속도는 바람직하게는 0.5 ℃/s 이상이며, 보다 바람직하게는 1.0 ℃/s 이상이다. 또, 과시효 온도에서의 유지 시간이 480 초를 하회하면, 적절히 베이나이트 변태하지 않기 때문에, 잔류 오스테나이트 중에 탄소가 농화되지 않아, 열적으로 불안정한 오스테나이트는 실온까지 냉각했을 때에 마텐자이트 변태한다. 그 때문에, 원하는 잔류 오스테나이트량이 얻어지지 않는다. 따라서, 유지 시간을 480 초 이상으로 하였다. 유지 시간의 상한은 한정되지 않지만, 1400 초 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 강판의 제조 방법은, 어닐링 공정 후의 강판의 표면에, 도금 처리를 실시하는 도금 공정을 가져도 된다. 도금 처리를 실시함으로써 강판의 표면에 도금층을 갖는 강판이 얻어진다. 본 발명의 강판의 제조 방법에서는, 도금 처리로서 강판의 표면에 전기 아연 도금 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 강판에는, 표면 조도의 조정, 판 형상의 평탄화 등 프레스 성형성을 안정화시키는 관점에서 조질 압연을 실시할 수 있다. 또한, 상기 도금 처리를 실시할 때에 조질 압연을 실시하는 경우에는, 도금 처리 후에 조질 압연을 실시한다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서의 일련의 열처리에 있어서는, 상기 서술한 온도 범위 내이면 유지 온도는 일정할 필요는 없고, 또 냉각 속도가 냉각 중에 변화한 경우에 있어서도 규정한 범위 내이면 본 발명의 취지를 저해하지 않는다. 또, 열이력만 만족되면, 강판은 어떠한 설비로 열처리가 실시되어도 상관없다. 또, 형상 교정을 위해 본 발명의 강판에 필요에 따라 조질 압연을 하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.
다음으로, 본 발명의 부재 및 그 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 부재는, 본 발명의 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하여 이루어지는 것이다. 또, 본 발명의 부재의 제조 방법은, 본 발명의 강판의 제조 방법에 의해 제조된 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하는 공정을 갖는다.
본 발명의 강판은, 고강도이며, 우수한 성형성과 재질 안정성을 갖는다. 그 때문에, 본 발명의 강판을 사용하여 얻은 본 발명의 부재도 이들 특성을 가져, 본 발명의 부재는 강판을 복잡한 형상으로 성형 가공하여 얻어지는 부품 등에 바람직하게 사용할 수 있다. 본 발명의 부재는, 예를 들어, 자동차용 골격 부품에 바람직하게 사용할 수 있다.
성형 가공은, 프레스 가공 등의 일반적인 가공 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 또, 용접은, 스폿 용접, 아크 용접 등의 일반적인 용접을 제한없이 사용할 수 있다.
실시예
본 발명을, 실시예를 참조하면서 구체적으로 설명한다. 본 발명의 범위는 이하의 실시예로 한정되지 않는다.
[실시예 1]
표 1 에 나타내는 성분 조성을 갖는 두께 250 ㎜ 의 강 슬래브에 표 2 에 나타내는 조건으로 열간 압연을 실시하여 열연 강판을 제조한 후, 당해 열연 강판에 산세 처리를 실시하였다. 다음으로, 산세 처리 후의 열연 강판에 표 2 에 나타내는 조건으로 냉간 압연을 실시하여 냉연 강판을 제조하였다. 다음으로, 당해 냉연 강판을, 연속 어닐링 라인으로 표 2 에 나타내는 조건으로 어닐링한 후, 신장률 0.2 ∼ 0.4 ％ 의 조질 압연을 실시하여, 평가에 제공하는 강판을 제조하였다. 얻어진 강판을 이하의 수법으로 평가하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
(1) 강 조직의 면적률의 측정
강판으로부터, 압연 방향에 평행한 단면이 관찰면이 되도록 관찰 시료를 잘라내고, 판두께 단면을 1 체적％ 나이탈로 부식 출현하고, 주사 전자 현미경 (SEM) 으로 2000 배로 확대하여 판두께 1/4t 부에서 조직 사진을 촬영하였다. 이 조직 관찰을 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에 있어서, 3000 ㎛2 이상의 영역에서 촬영하였다. 이하의 항목 (i) 및 (ii) 를 각각 측정하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다. 또한, t 는 판두께, w 는 판폭을 나타낸다.
(i) 페라이트와 베이나이틱 페라이트
페라이트와 베이나이틱 페라이트는 모두 SEM 사진에서 회색을 나타낸다. 그 때문에, 페라이트와 베이나이틱 페라이트를 동일한 조직으로 하여 SEM 으로 관찰하고, 점산법에 의해 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률을 측정하였다. 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률은, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정하였다. 그리고, 그들 5 지점에서의 측정치를 평균한 값을, 본 발명에서 말하는 페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률로 하였다.
페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경은, 절편법에 의해, 다른 조직과의 입계의 평균 절편 길이를 측정하고, 이것을 원상당경으로 환산하여 산출하였다. 당해 평균 입경은, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정하였다. 5 지점에서의 측정치를 평균한 값을, 강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경 (이하, 평균 입경 F 라고 한다.) 으로 하였다.
강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차 (이하, 표준 편차 F 라고 한다.) 는, 상기 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 평균 입경을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출하였다.
또, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 페라이트 및/또는 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 F 를 평균 입경 F 로 나누는 「(표준 편차 F/평균 입경 F) × 100 (％)」 것에 의해 산출하였다.
(ii) 퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트
퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트는 모두, SEM 사진에서 백색을 나타내어, 구별할 수 없다. 그래서, 잔류 오스테나이트의 면적률은, 후술하는 방법으로 별도 측정하였다. 또, 퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률을 SEM 사진으로부터 점산법에 의해 측정하고, 당해 합계 면적률로부터 후술하는 방법으로 측정한 잔류 오스테나이트의 면적률을 빼는 것에 의해 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 측정하였다. 이 퀀칭 마텐자이트의 면적률은, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정하였다. 구체적으로는, 판폭 중심부 (1/2w 부) 에서 측정한 퀀칭 마텐자이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률로부터, 판폭 중심부 (1/2w 부) 에서 측정한 잔류 오스테나이트의 면적률을 빼는 것에 의해, 판폭 중심부 (1/2w 부) 에서의 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 측정하였다. 동일한 방법으로, 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에서, 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 측정하였다. 그리고, 그들 5 지점의 측정치를 평균한 값을, 본 발명에서 말하는 퀀칭 마텐자이트의 면적률 (이하, 면적률 M 이라고 한다.) 로 하였다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차 (이하, 표준 편차 M 이라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 퀀칭 마텐자이트의 면적률을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출하였다.
또, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 M 을 면적률 M 으로 나누는 「(표준 편차 M/면적률 M) × 100 (％)」 것에 의해 산출하였다.
(2) 잔류 오스테나이트의 면적률의 측정
강판을 판두께 1/4 위치까지 연마 후, 화학 연마에 의해 추가로 0.1 ㎜ 연마한 면에 대해, X 선 회절 장치로 Mo 의 Kα 선을 사용하여, FCC 철 (오스테나이트) 의 (200) 면, (220) 면, (311) 면과, BCC 철 (페라이트) 의 (200) 면, (211) 면, (220) 면의 적분 반사 강도를 측정하고, BCC 철 (페라이트) 각 면으로부터의 적분 반사 강도에 대한 FCC 철 (오스테나이트) 각 면으로부터의 적분 반사 강도의 강도비로부터 구한 잔류 오스테나이트의 체적률을 측정하였다. 본 발명에서는, 당해 잔류 오스테나이트의 체적률을, 잔류 오스테나이트의 면적률로 간주하였다. 이 측정을 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에 있어서 실시하였다. 그리고, 그들 5 지점의 측정치를 평균한 값을, 본 발명에서 말하는 잔류 오스테나이트의 면적률 (이하, 면적률 R 이라고 한다.) 로 하였다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차 (이하, 표준 편차 R 이라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 잔류 오스테나이트의 면적률을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출하였다.
또, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 R 을 면적률 R 로 나누는 「(표준 편차 R/면적률 R) × 100 (％)」 것에 의해 산출하였다.
Figure pct00003
(3) 인장 시험
얻어진 강판으로부터 압연 방향에 대해 수직 방향으로 인장 방향을 가지는 JIS5 호 인장 시험편을, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부로부터 잘라냄으로써 제작하였다. 각 시험편에 대해, JIS Z 2241 (2011) 의 규정에 준거한 인장 시험을 실시하였다. 인장 시험의 크로스 헤드 스피드는 10 ㎜/min 으로 하였다. 또한, 각 측정 위치에서 2 개씩 시험편을 채취하고, 각 측정 위치에서 2 회씩 측정하고, 평균함으로써 각 위치에서의 측정치를 구하였다.
상기 인장 시험에 의해, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에서 인장 강도 (TS) 를 측정하였다. 그들 5 지점의 측정치의 평균을, 본 발명에서 말하는 인장 강도 (이하, 측정치 TS 라고 한다.) 로 하였다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 인장 강도의 표준 편차 (이하, 표준 편차 TS 라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 인장 강도 (TS) 를 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출하였다.
또, 본 발명에서는, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 인장 강도에 대한 인장 강도의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 TS 를 측정치 TS 로 나누는 「(표준 편차 TS/측정치 TS) × 100 (％)」 것에 의해 산출하였다.
또, 상기 인장 시험에 의해, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부의 각각에서 전체 신장 (El) 을 측정하였다. 그들 5 지점의 측정치의 평균을, 본 발명에서 말하는 전체 신장 (이하, 측정치 El 이라고 한다.) 으로 하였다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 전체 신장의 표준 편차 (이하, 표준 편차 El 이라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 전체 신장 (El) 을 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출하였다.
또, 본 발명에서는, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 전체 신장에 대한 전체 신장의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 El 을 측정치 El 로 나누는 「(표준 편차 El/측정치 El) × 100 (％)」 것에 의해 산출하였다.
(4) 구멍 확장 시험
100 ㎜ × 100 ㎜ 의 시험편을 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부로부터 잘라냄으로써 채취하고, JFST 1001 (철련 규격) 에 준거한 구멍 확장 시험을 각 채취 위치에서 3 회 실시하고, 3 회의 평균치를 각 채취 위치에 있어서의 구멍 확장률 λ (％) 로 하였다. 그들 5 지점의 측정치의 평균을, 본 발명에서 말하는 구멍 확장률 λ (％) (이하, 측정치 λ (％) 라고 한다.) 로 하였다.
또, 강판의 판폭 방향에 있어서의 구멍 확장률 λ 의 표준 편차 (이하, 표준 편차 λ 라고 한다.) 를, 판폭 중심부 (1/2w 부), 1/8w 부, 3/8w 부, 5/8w 부, 7/8w 부에서 각각 측정한 구멍 확장률 λ (％) 를 모집단으로 하고, 당해 모집단을 구성하는 5 개의 측정치로부터 산출하였다.
또, 본 발명에서는, 「강판의 판폭 방향에 있어서의, 구멍 확장률에 대한 구멍 확장률의 표준 편차의 비율 (％)」을, 표준 편차 λ 를 측정치 λ 로 나누는 「(표준 편차 λ/측정치 λ) × 100 (％)」 것에 의해 산출하였다.
(5) 평가
본 발명에서는, 인장 강도 (TS) × 전체 신장 (El) ≥ 24000 ㎫·％ 이상이며, 또한 구멍 확장률 λ (％) 가 하기 (A1) 또는 (A2) 를 만족하는 경우, 성형성이 우수하다고 평가하였다.
(A1) 인장 강도가 590 ㎫ 이상 780 ㎫ 미만인 경우에 구멍 확장률 λ 가 60 ％ 이상
(A2) 인장 강도가 780 ㎫ 이상인 경우에 구멍 확장률 λ 가 30 ％ 이상
발명예에서는, 하기 (B1), (B2) 및 (B3) 을 모두 만족하는 경우, 재질 안정성이 우수하다고 평가하였다.
(B1) 강판의 판폭 방향에 있어서의, 인장 강도에 대한 인장 강도의 표준 편차의 비율이 3 ％ 이하
(B2) 강판의 판폭 방향에 있어서의, 전체 신장에 대한 전체 신장의 표준 편차의 비율이 2 ％ 이하
(B3) 강판의 판폭 방향에 있어서의, 구멍 확장률에 대한 구멍 확장률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하
Figure pct00004
표 3 및 표 4 에 나타내는 바와 같이, 발명예의 강판은, 인장 강도가 590 ㎫ 이상의 고강도이며, 성형성이 우수하고, 또한 재질 안정성이 우수하다. 한편으로, 비교예의 강판은, 어느 항목에 대해, 발명예에 대해 열등하다.
[실시예 2]
실시예 1 의 표 4 의 No.1 (본 발명예) 의 강판을, 프레스 가공에 의해 성형 가공하여, 본 발명예의 부재를 제조하였다. 또한, 실시예 1 의 표 4 의 No.1 의 강판과, 실시예 1 의 표 4 의 No.2 (본 발명예) 의 강판을 스폿 용접에 의해 접합하여, 본 발명예의 부재를 제조하였다. 본 발명의 강판을 사용하여 제조한 본 발명예의 부재는, 복잡한 형상으로 성형 가공하기 쉽고, 고강도이며, 재질 안정성이 우수하고, n = 100 이며, 실시예 1 의 표 4 의 No.1 (본 발명예) 의 강판의 성형 가공에 의해 제조한 부재, 및 실시예 1 의 표 4 의 No.1 의 강판과, 실시예 1 의 표 4 의 No.2 (본 발명예) 의 강판을 스폿 용접하여 제조한 부재의 모두에 있어서, 균열 등의 성형 불량은 확인되지 않고, 자동차용 골격 부품 등에 바람직하게 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 3]
실시예 1 의 표 2 의 제조 조건 No.1 (본 발명예) 에 대해, 아연 도금 처리를 실시한 아연 도금 강판을 프레스 가공에 의해 성형 가공하여, 본 발명예의 부재를 제조하였다. 또한, 실시예 1 의 표 2 의 제조 조건 No.1 (본 발명예) 에 대해, 아연 도금 처리를 실시한 아연 도금 강판과, 실시예 1 의 표 2 의 제조 조건 No.2 (본 발명예) 에 대해 아연 도금 처리를 실시한 아연 도금 강판을 스폿 용접에 의해 접합하여, 본 발명예의 부재를 제조하였다. 이들 본 발명예의 부재는, 복잡한 형상으로 성형 가공하기 쉽고, 고강도이며, 재질 안정성이 우수하고, n = 100 이며, 실시예 1 의 표 4 의 No.1 (본 발명예) 의 강판의 성형 가공에 의해 제조한 부재, 및 실시예 1 의 표 4 의 No.1 의 강판과, 실시예 1 의 표 4 의 No.2 (본 발명예) 의 강판을 스폿 용접하여 제조한 부재의 모두에 있어서, 균열 등의 성형 불량은 확인되지 않고, 자동차용 골격 부품 등에 바람직하게 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 질량％ 로,
    C : 0.05 ％ 이상 0.25 ％ 이하,
    Si : 0.80 ％ 이상 2.20 ％ 이하,
    Mn : 0.80 ％ 이상 3.0 ％ 이하,
    P : 0.05 ％ 이하,
    S : 0.005 ％ 이하,
    Al : 0.70 ％ 이하, 및
    N : 0.0060 ％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과,
    페라이트와 베이나이틱 페라이트의 합계 면적률이 60 ％ 이상 90 ％ 이하이며, 퀀칭 마텐자이트의 면적률이 5 ％ 이상 20 ％ 이하이며, 잔류 오스테나이트의 면적률이 4 ％ 이상 20 ％ 이하이며, 또한 잔부의 면적률이 5 ％ 이하인 강 조직을 갖고,
    상기 페라이트 및/또는 상기 베이나이틱 페라이트의 평균 입경이 7.0 ㎛ 이하이며,
    강판의 판폭 방향에 있어서의, 상기 페라이트 및/또는 상기 베이나이틱 페라이트의 평균 입경에 대한 상기 페라이트 및/또는 상기 베이나이틱 페라이트의 입경의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하이며,
    강판의 판폭 방향에 있어서의, 상기 퀀칭 마텐자이트의 면적률에 대한 상기 퀀칭 마텐자이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하이며,
    강판의 판폭 방향에 있어서의, 상기 잔류 오스테나이트의 면적률에 대한 상기 잔류 오스테나이트의 면적률의 표준 편차의 비율이 10 ％ 이하인 강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 조성은, 추가로, 질량％ 로,
    Ti : 0.2 ％ 이하,
    Nb : 0.2 ％ 이하,
    V : 0.5 ％ 이하,
    Cu : 0.5 ％ 이하,
    Ni : 0.5 ％ 이하,
    Cr : 1.0 ％ 이하, 및
    B : 0.0050 ％ 이하 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 강판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 성분 조성은, 추가로, 질량％ 로,
    Mo : 1.0 ％ 이하,
    Sb : 0.050 ％ 이하,
    REM : 0.050 ％ 이하,
    Mg : 0.050 ％ 이하, 및
    Ca : 0.050 ％ 이하 중에서 선택되는 적어도 하나를 함유하는 강판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    강판의 표면에 도금층을 갖는 강판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하여 이루어지는 부재.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 성분 조성을 갖는 강 슬래브를, 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 가열하고, 마무리 압연 종료 온도가 800 ℃ 이상 1000 ℃ 이하에서 열간 압연한 후, 권취 온도가 400 ℃ 이상 700 ℃ 이하에서 권취하여, 열연 강판으로 하는 열간 압연 공정과,
    상기 열연 강판에 산세 처리를 실시하는 산세 처리 공정과,
    상기 산세 처리 공정 후의 열연 강판을, 40 ％ 이상의 압하율로 냉간 압연하여 냉연 강판으로 하는 냉간 압연 공정과,
    상기 냉연 강판을 780 ℃ 이상 860 ℃ 이하의 온도역까지 가열한 후, 750 ℃ 부터 600 ℃ 까지의 평균 냉각 속도가 6 ℃/s 이상 25 ℃/s 이하로, 300 ℃ 이상 540 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하고, 그 후, (상기 냉각 정지 온도 ＋ 10 ℃) 이상 또한 350 ℃ 이상 550 ℃ 이하인 과시효 온도까지 평균 승온 속도 5.0 ℃/s 이하로 가열하고, 그 후, 상기 과시효 온도에서 480 초 이상 유지하는 어닐링 공정을 갖는 강판의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 어닐링 공정 후의 강판의 표면에 도금 처리를 실시하는 도금 공정을 갖는 강판의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 강판의 제조 방법에 의해 제조된 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하는 공정을 갖는 부재의 제조 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 강판에 대해, 성형 가공 및 용접의 적어도 일방을 실시하는 공정을 갖는 부재의 제조 방법.
KR1020227036467A 2020-05-11 2021-04-28 강판, 부재 및 그들의 제조 방법 KR20220150400A (ko)

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