KR20230009971A - 열간 압연 강판 - Google Patents

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쇼헤이 야부
가즈마사 츠츠이
다쿠야 구와야마
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 열간 압연 강판은, 소정의 화학 조성(질량%로, C: 0.025 내지 0.055%, Mn: 1.00 내지 2.00%, sol.Al: 0.200% 이상, 0.500% 미만, Ti: 0.030 내지 0.200%, Si: 0.100 이하 함유된다.)을 갖고, 금속 조직이, 면적%로, 폴리고날 페라이트: 2.0% 이상, 10.0% 미만, 및 잔부 조직: 90.0% 초과, 98.0% 이하의 것이며, 상기 금속 조직의 SEM 화상에 있어서의 상기 잔부 조직을 해석함으로써 얻어지는 Correlation값이 0.82 내지 0.95이고, Maximum Probability값이 0.0040 내지 0.0200인 것이다.

Description

열간 압연 강판
본 발명은 열간 압연 강판에 관한 것이다.
본원은, 2020년 10월 28일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2020-180729호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 본 명세서에 원용한다.
근년, 지구 환경 보호의 관점에서, 많은 분야에 있어서 탄산 가스 배출량의 삭감이 대응되어 있다. 자동차 메이커에 있어서도 저연비화를 목적으로 한 차체 경량화의 기술 개발이 활발히 행해지고 있다. 그러나, 탑승원의 안전 확보를 위하여 내충돌 특성의 향상에도 중점이 두어지기 때문에, 차체 경량화는 용이하지 않다.
차체 경량화와 내충돌 특성을 양립시키기 위해, 고강도 강판을 사용하여 부재를 박육화하는 것이 검토되고 있다. 이 때문에, 높은 강도와 우수한 가공성을 겸비하는 강판이 강하게 요망되고 있고, 이들 요구에 따르기 위해, 몇 가지의 기술이 종래부터 제안되어 있다. 자동차 부재에는 여러가지 가공 양식이 있기 때문에, 요구되는 성형성은 적용되는 부재에 따라 다른데, 그 중에서도 연성 및 굽힘성은 가공성의 중요한 지표로서 위치 부여되어 있다.
높은 강도와 우수한 가공성을 겸비하는 강판으로서, 연질의 페라이트와 경질의 마르텐사이트의 복합 조직으로 구성되는 Dual Phase 강판(DP 강판), 그리고, 변태 유기 소성(TRIP: Transformation Induced Plasticity)을 활용한 TRIP 강판이 종래부터 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 페라이트와 마르텐사이트를 포함하는 금속 조직을 갖고, 상기 금속 조직에서는, 면적%로, 페라이트가 90% 내지 98%, 마르텐사이트가 2% 내지 10%, 베이나이트가 0% 내지 3%, 펄라이트가 0% 내지 3%이며, 강도와 신장과 구멍 확장성이 우수한 열연 강판이 개시되어 있다. DP 강판 및 TRIP 강철판은 항복비가 낮기 때문에, 더 높은 충격 강도 및 피로 강도가 요구되는 자동차 서스펜션 부품에는 적용할 수 없는 경우가 있다.
일반적으로, 자동차 서스펜션 부품에는, 페라이트와 베이나이트의 복합 조직으로 구성되고, 석출 강화를 활용한 강판이 적용되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 2에는, 마이크로 조직의 주상이 Ti 탄화물에 의해 석출 강화된 폴리고날 페라이트를 포함하고, 제2 상이 면적 분율(fsd(%))로 1 내지 10%의, 복수로 분산된 저온 변태 생성물을 포함하는 복합 조직이며, 540MPa 이상의 인장 강도를 갖고, 표면 성상과 절결 피로 특성이 우수한 높은 버링 가공성 고강도 복합 조직 강판이 개시되어 있다.
그러나, 상기와 같은 강판에서는, 인장 강도를 780MPa 이상으로 한 경우에, 충분한 인성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 고강도화를 위하여 Si 함유량을 높게 한 강판에서는, 스케일 제거를 행한 경우이더라도 스케일 모양이 남아, 강판의 외관이 떨어지는 경우가 있다.
또한, 특허문헌 3에는, 금속 조직이, 주상으로서 페라이트와, 제2 상으로서 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트 중 적어도 하나와, 복수의 개재물을 포함하고, 압연 방향의 길이가 30㎛ 이상인 개재물군과, 압연 방향의 길이가 30㎛ 이상인 독립 개재물의, 압연 방향의 길이의 총합이, 1㎟당, 0㎜ 이상 0.25㎜ 이하인 열연 강판이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 3에 기재된 기술에서는, 저온의 인성이 불충분해서, 한랭지에서의 사용 시 및 충격 시에 충분히 파괴를 억제할 수 있도록 하기 위해서는, 저온에서의 인성의 일층의 향상이 필요하였다.
국제 공개 제2018/033990호 국제 공개 제2014/051005호 국제 공개 제2012/128228호
J. Webel, J. Gola, D. Britz, F. Mucklich, Materials Characterization 144(2018) 584-596 D. L. Naik, H. U. Sajid, R. Kiran, Metals 2019, 9, 546 K. Zuiderveld, Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, Chapter VIII.5, Graphics Gems IV. P.S. Heckbert(Eds.), Cambridge, MA, Academic Press, 1994, pp.474-485
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어졌다. 본 발명은 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 연성, 굽힘성, 인성 및 외관을 갖는 열간 압연 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 본 발명의 일 양태에 관계되는 열간 압연 강판은, 화학 조성이, 질량%로,
C: 0.025 내지 0.055%,
Mn: 1.00 내지 2.00%,
sol.Al: 0.200% 이상, 0.500% 미만,
Ti: 0.030 내지 0.200%,
Si: 0.100% 이하,
P: 0.100% 이하,
S: 0.030% 이하,
N: 0.100% 이하,
O: 0.010% 이하,
Nb: 0 내지 0.050%,
V: 0 내지 0.050%,
Cu: 0 내지 2.00%,
Cr: 0 내지 2.00%,
Mo: 0 내지 1.000%,
Ni: 0 내지 2.00%,
B: 0 내지 0.0100%,
Ca: 0 내지 0.0200%,
Mg: 0 내지 0.0200%,
REM: 0 내지 0.1000%,
Bi: 0 내지 0.0200%,
Zr: 0 내지 1.000%,
Co: 0 내지 1.000%,
Zn: 0 내지 1.000%,
W: 0 내지 1.000%,
Sn: 0 내지 0.050%, 그리고
잔부: Fe 및 불순물이며,
금속 조직이, 면적%로,
폴리고날 페라이트: 2.0% 이상, 10.0% 미만, 및
잔부 조직: 90.0% 초과, 98.0% 이하이고,
그레이 레벨 공발생 행렬법에 의해, 상기 금속 조직의 SEM 화상에 있어서의 상기 잔부 조직을 해석함으로써 얻어지는 하기 식 (1)로 나타내지는 Correlation값이 0.82 내지 0.95이며, 하기 식 (2)로 나타내지는 Maximum Probability값이 0.0040 내지 0.0200인 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.
Figure pct00001
Figure pct00002
여기서, 상기 식 (1) 및 식 (2) 중의 P(i,j)는 그레이 레벨 공발생 행렬이며, μx, μy, σx, σy는 하기 식 (3) 내지 (6)에 의해 나타내진다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
(2) 상기 (1)에 기재된 열간 압연 강판은, 상기 화학 조성이, 질량%로,
Nb: 0.001 내지 0.050%,
V: 0.001 내지 0.050%,
Cu: 0.01 내지 2.00%,
Cr: 0.01 내지 2.00%,
Mo: 0.001 내지 1.000%,
Ni: 0.01 내지 2.00%,
B: 0.0001 내지 0.0100%,
Ca: 0.0001 내지 0.0200%,
Mg: 0.0001 내지 0.0200%,
REM: 0.0001 내지 0.1000%,
Bi: 0.0001 내지 0.0200%,
Zr: 0.001 내지 1.000%,
Co: 0.001 내지 1.000%,
Zn: 0.001 내지 1.000%,
W: 0.001 내지 1.000%, 및
Sn: 0.001 내지 0.050%
로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 열간 압연 강판은, 상기 금속 조직의 상기 Maximum Probability값이 0.0080 내지 0.0200이어도 된다.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 열간 압연 강판은, 상기 화학 조성이, 질량%에 의한 상기 Si 함유량을 Si로 나타내고, 질량%에 의한 Al 함유량을 T-Al로 나타냈을 때, Si+T-Al<0.500%를 충족해도 된다.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 열간 압연 강판은, 인장 강도가 780MPa 이상이며,
항복 응력을 상기 인장 강도로 제산함으로써 구해지는 항복비가 0.86 이상이어도 된다.
본 발명에 관계되는 상기 양태에 의하면, 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 연성, 굽힘성, 인성 및 외관을 갖는 열간 압연 강판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 관계되는 상기 바람직한 양태에 의하면, 보다 우수한 굽힘성을 갖는 열간 압연 강판을 제공할 수 있다.
본 발명자들은, 상술한 과제를 감안하여, 열간 압연 강판의 화학 조성 및 금속 조직과 기계 특성의 관계에 대하여 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 본 발명자들은, Si 함유량을 낮게 하고, 또한 특정의 특징을 가진 저온 변태 조직(베이니틱 페라이트)을 갖는 금속 조직으로 함으로써, 높은 강도 및 항복비를 갖고, 또한 우수한 연성, 굽힘성, 인성 및 외관을 갖는 열간 압연 강판이 얻어지는 것을 지견하였다.
이하, 본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 화학 조성 및 금속 조직에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성으로만 제한되는 일 없이, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
이하에 「내지」를 사이에 두고 기재하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「미만」 또는 「초과」라고 나타내는 수치에는, 그 값이 수치 범위에 포함되지 않는다. 이하의 설명에 있어서, 열간 압연 강판의 화학 조성에 관한 %는 특별히 지정하지 않는 한 질량%이다.
1. 화학 조성
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, 질량%로, C: 0.025 내지 0.055%, Mn: 1.00 내지 2.00%, sol.Al: 0.200% 이상, 0.500% 미만, Ti: 0.030 내지 0.200%, Si: 0.100% 이하, P: 0.100% 이하, S: 0.030% 이하, N: 0.100% 이하, O: 0.010% 이하, 그리고, 잔부: Fe 및 불순물을 포함한다. 이하에 각 원소에 대하여 상세하게 설명한다.
C: 0.025 내지 0.055%
C는, 원하는 강도를 얻기 위하여 필요한 원소이다. C 함유량이 0.025% 미만이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 따라서, C 함유량은 0.025% 이상으로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.027% 이상, 보다 바람직하게는 0.030% 이상이다.
한편, C 함유량이 0.055% 초과이면, 열간 압연 강판의 굽힘성 및 인성이 열화된다. 따라서, C 함유량은 0.055% 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.052% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.050% 이하이다.
Mn: 1.00 내지 2.00%
Mn은, 페라이트 변태를 억제하여 열간 압연 강판의 강도를 높이는 원소이다. Mn 함유량이 1.00% 미만이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 따라서, Mn 함유량은 1.00% 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.20% 이상이며, 보다 바람직하게는 1.30% 이상이다.
한편, Mn 함유량이 2.00% 초과이면, 열간 압연 강판의 굽힘성 및 인성이 열화된다. 따라서, Mn 함유량은 2.00% 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.90% 이하이고, 보다 바람직하게는 1.70% 이하 또는 1.60% 이하이다.
sol.Al: 0.200% 이상, 0.500% 미만
Al은, 강을 탈산하여, 강을 건전화하는(강에 블로우홀 등의 결함이 발생하는 것을 억제하는) 작용을 가짐과 함께, 특정의 특징을 가진 저온 변태 조직(베이니틱 페라이트)의 생성을 촉진하여, 열간 압연 강판의 굽힘성 및 인성을 높이는 작용을 갖는다. sol.Al 함유량이 0.200% 미만이면 상기 작용에 의한 효과를 얻을 수 없다. 따라서, sol.Al 함유량은, 0.200% 이상으로 한다. sol.Al 함유량은, 바람직하게는 0.250% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.300% 이상이다.
한편, sol.Al 함유량이 0.500% 이상이면, 상기 효과가 포화함과 함께 경제적으로 바람직하지 않다. 또한, sol.Al 함유량이 0.500% 이상이면, 폴리고날 페라이트가 과잉으로 석출된다. 그 때문에, sol.Al 함유량은 0.500% 미만으로 한다. sol.Al 함유량은, 바람직하게는 0.450% 이하, 보다 바람직하게는 0.400% 이하 또는 0.350% 이하이다.
또한, sol.Al이란 산가용성 Al을 의미하고, 고용 상태에서 강 중에 존재하는 고용 Al을 나타낸다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 화학 조성에서는, 질량%에 의한Si 함유량을 Si로 나타내고, 질량%에 의한 Al 함유량을 T-Al로 나타냈을 때, Si+T-Al<0.500%를 충족해도 된다. Si+T-Al<0.500%를 충족함으로써, 폴리고날 페라이트의 면적률을 안정적으로 10% 이하로 할 수 있다. 또한, 슬래브 갈라짐의 발생을 보다 저감할 수 있다.
또한, 여기에서 말하는 T-Al은, 열간 압연 강판에 포함되는 Al의 전체 함유량(질량%)을 말하며, 산가용성 Al(sol.Al) 함유량과 비교적 미량의 산불용성 Al(insol.Al) 함유량의 합계이다.
필요에 따라, T-Al 함유량을, 0.200 내지 0.500%로 해도 된다. 그 상한을 0.450%, 0.400% 또는 0.350%로 해도 되고, 그 하한을 0.250% 또는 0.300%로 해도 된다.
Ti: 0.030 내지 0.200%
Ti는, 강 중에 탄화물 또는 질화물로서 석출되고, 피닝 효과에 의한 금속 조직의 미세화, 및 석출 강화에 의해 열간 압연 강판의 인장 강도를 높이는 작용을 갖는다. Ti 함유량이 0.030% 미만이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.030% 이상으로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.050% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.100% 이상이다.
한편, Ti 함유량이 0.200% 초과이면, 폴리고날 페라이트의 과잉 석출에 의해, 열간 압연 강판의 인장 강도가 열화된다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.200% 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.180% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.150% 이하이다.
Si: 0.100% 이하
Si는, 페라이트의 생성을 촉진하여 열간 압연 강판의 연성을 향상시키는 작용과, 페라이트를 고용 강화하여 열간 압연 강판의 강도를 상승시키는 작용을 갖는다. 또한, Si는 탈산에 의해 강을 건전화하는 작용을 갖는다. 그러나, Si 함유량이 0.100% 초과이면, 열간 압연 강판의 표면에 스케일이 발생하고, 스케일 제거를 행한 경우이더라도 스케일 모양이 열간 압연 강판의 표면에 잔존한다. 그 결과, 열간 압연 강판의 외관이 열화된다. 따라서, Si 함유량은 0.100% 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.080% 이하, 보다 바람직하게는 0.050% 이하이다.
Si 함유량의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, S 함유량은 0.010% 이상으로 해도 된다.
P: 0.100% 이하
P는, 일반적으로 불순물로서 강 중에 함유되는 원소인데, 고용 강화에 의해 열간 압연 강판의 강도를 높이는 작용을 갖는 원소이기도 하다. 따라서, P를 적극적으로 함유시켜도 된다. 그러나, P는 편석하기 쉬운 원소이며, P 함유량이 0.100%를 초과하면, 입계 편석에 기인하는 열간 압연 강판의 굽힘성의 저하가 현저해진다. 따라서, P 함유량은, 0.100% 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.050% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.030% 이하이다.
P 함유량의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 정련 비용의 관점에서, P 함유량은 0.001%로 해도 된다.
S: 0.030% 이하
S는, 불순물로서 강 중에 함유되는 원소이다. 또한, S는, 강 중에 황화물계 개재물을 형성하여 열간 압연 강판의 굽힘성을 저하시키는 원소이다. S 함유량이 0.030%를 초과하면, 열간 압연 강판의 굽힘성이 현저하게 저하된다. 따라서, S 함유량은 0.030% 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.010% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.005% 이하이다.
S 함유량의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 정련 비용의 관점에서, S 함유량은 0.0001%로 해도 된다.
N: 0.100% 이하
N은, 불순물로서 강 중에 함유되는 원소이며, 열간 압연 강판의 굽힘성을 저하시키는 작용을 갖는다. N 함유량이 0.100% 초과이면, 열간 압연 강판의 굽힘성이 현저하게 저하된다. 따라서, N 함유량은 0.100% 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.080% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.070% 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 0.010% 이하 또는 0.006% 이하이다.
N 함유량의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, N 함유량은 0.001% 이상으로 해도 된다.
O: 0.010% 이하
O는, 강 중에 많이 포함되면 파괴의 기점이 되는 조대한 산화물을 형성하여, 취성 파괴 및 수소 유기 균열을 야기하는 원소이다. O 함유량이 0.010% 초과이면, 취성 파괴 및 수소 유기 균열이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, O 함유량은 0.010% 이하로 한다. O 함유량은, 바람직하게는 0.008% 이하, 보다 바람직하게는 0.005% 이하 또는 0.003% 이하이다.
용강의 탈산 시에 미세한 산화물을 다수 분산시키기 위해서, O 함유량은 0.0005% 이상, 또는 0.001% 이상으로 해도 된다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, Fe의 일부 대신에, 하기 원소를 임의 원소로서 함유해도 된다. 이들 임의 원소를 함유시키지 않는 경우의 함유량의 하한은 0%이다. 이하, 임의 원소에 대하여 상세하게 설명한다.
Nb: 0 내지 0.050%
Nb는, 탄화물 및 질화물로서 강 중에 미세 석출하고, 석출 강화에 의해 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Nb 함유량은 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나, Nb 함유량이 0.050% 초과이면, 열간 압연 강판의 굽힘성이 열화된다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.050% 이하로 한다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.030% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.020% 이하 또는 0.010% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.005% 이하, 0.003% 이하 또는 0.001% 이하로 해도 된다.
V: 0 내지 0.050%
V는, Nb과 마찬가지로, 탄화물 및 질화물로서 강 중에 미세 석출하고, 석출 강화에 의해 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, V 함유량은 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나, V 함유량이 0.050% 초과이면, 열간 압연 강판의 굽힘성이 열화된다. 그 때문에, V 함유량은 0.050% 이하로 한다. V 함유량은, 바람직하게는 0.030% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.020% 이하 또는 0.010% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.005% 이하, 0.003% 이하 또는 0.001% 이하로 해도 된다.
Cu: 0 내지 2.00%
Cu는, 열간 압연 강판의 ?칭성을 높이는 작용 및 저온에서 강 중에 탄화물로서 석출되어서 열간 압연 강판의 강도를 높이는 작용을 갖는다. 이들 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Cu 함유량은 0.01% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나, Cu 함유량이 2.00% 초과이면, 슬래브의 입계 균열이 발생하는 경우가 있다. 따라서, Cu 함유량은 2.00% 이하로 한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 1.00% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.60% 이하 또는 0.30% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.10% 이하, 0.03% 이하 또는 0.01% 이하로 해도 된다.
Cr: 0 내지 2.00%
Cr은, 열간 압연 강판의 ?칭성을 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Cr 함유량을 0.01% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나, Cr 함유량이 2.00% 초과이면, 열간 압연 강판의 화성 처리성이 현저하게 저하된다. 따라서, Cr 함유량은 2.00% 이하로 한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 1.00% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.60% 이하 또는 0.30% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.10% 이하, 0.03% 또는 0.01% 이하로 해도 된다.
Mo: 0 내지 1.000%
Mo는, 열간 압연 강판의 ?칭성을 높이는 작용 및 강 중에 탄화물로서 석출되어서 열간 압연 강판의 강도를 높이는 작용을 갖는다. 이들 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Mo 함유량을 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나, Mo 함유량을 1.000% 초과로 하더라도 상기 작용에 의한 효과는 포화하여 경제적으로 바람직하지 않다. 따라서, Mo 함유량은 1.000% 이하로 한다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.600% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.400% 이하, 0.200% 이하, 0.100% 이하 또는 0.030% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.010% 이하, 0.003% 이하 또는 0.001% 이하로 해도 된다.
Ni: 0 내지 2.00%
Ni은, 열간 압연 강판의 ?칭성을 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ni 함유량은 0.01% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.02% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
그러나, Ni은 고가의 원소이기 때문에, 다량으로 함유시키는 것은 경제적으로 바람직하지 않다. 따라서, Ni 함유량은 2.00% 이하로 한다. Ni 함유량은, 바람직하게는 1.00% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.60% 이하 또는 0.30% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.10% 이하, 0.03% 이하 또는 0.01% 이하로 해도 된다.
B: 0 내지 0.0100%
B는, 열간 압연 강판의 ?칭성을 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, B 함유량을 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나, B 함유량이 0.0100% 초과이면, 열간 압연 강판의 굽힘성이 현저하게 저하된다. 그 때문에, B 함유량은 0.0100% 이하로 한다. B 함유량은, 바람직하게는 0.0050% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0030% 이하 또는 0.0020% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.0010% 이하, 0.0003% 이하 또는 0.0001% 이하로 해도 된다.
Ca: 0 내지 0.0200%
Ca는, 강 중의 개재물의 형상을 바람직한 형상으로 조정함으로써, 열간 압연 강판의 굽힘성을 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ca 함유량을 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
그러나, Ca 함유량이 0.0200% 초과이면, 강 중에 개재물이 과잉으로 생성되어, 열간 압연 강판의 굽힘성이 열화된다. 그 때문에, Ca 함유량은 0.0200% 이하로 한다. Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0100% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0050% 이하 또는 0.0020% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.0010% 이하, 0.0003% 이하 또는 0.0001% 이하로 해도 된다.
Mg: 0 내지 0.0200%
Mg는, 강 중의 개재물의 형상을 바람직한 형상으로 조정함으로써, 열간 압연 강판의 굽힘성을 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Mg 함유량을 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
그러나, Mg 함유량이 0.0200% 초과이면, 강 중에 개재물이 과잉으로 생성되어, 열간 압연 강판의 굽힘성이 열화된다. 그 때문에, Mg 함유량은 0.0200% 이하로 한다. Mg 함유량은, 바람직하게는 0.0100% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0050% 이하 또는 0.0020% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.0010% 이하, 0.0003% 이하 또는 0.0001% 이하로 해도 된다.
REM: 0 내지 0.1000%
REM은, 강 중의 개재물의 형상을 바람직한 형상으로 조정함으로써, 열간 압연 강판의 굽힘성을 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, REM 함유량을 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
그러나, REM 함유량이 0.1000% 초과이면, 강 중에 개재물이 과잉으로 생성되어, 열간 압연 강판의 굽힘성이 열화된다. 그 때문에, REM 함유량은 0.1000% 이하로 한다. REM 함유량은, 바람직하게는 0.0100% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0050% 이하 또는 0.0020% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.0010% 이하, 0.0003% 이하 또는 0.0001% 이하로 해도 된다.
여기서, REM은, Sc, Y 및 란타노이드를 포함하는 합계 17 원소를 가리키고, 상기 REM의 함유량은, 이들 원소의 합계 함유량을 가리킨다.
Bi: 0 내지 0.0200%
또한, Bi는, 응고 조직을 미세화함으로써, 열간 압연 강판의 굽힘성을 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Bi 함유량은 0.0001% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
그러나, Bi 함유량이 0.0200% 초과이면, 상기 작용에 의한 효과는 포화해버려, 경제적으로 바람직하지 않다. 따라서, Bi 함유량은 0.0200% 이하로 한다. Bi 함유량은, 바람직하게는 0.0100% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0050% 이하 또는 0.0020% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.0010% 이하, 0.0003% 이하 또는 0.0001% 이하로 해도 된다.
Zr: 0 내지 1.000%
Co: 0 내지 1.000%
Zn: 0 내지 1.000%
W: 0 내지 1.000%
Sn: 0 내지 0.050%
Zr, Co, Zn 및 W에 대해서, 본 발명자들은, 이들 원소를 각각 1.000% 이하 함유시키더라도, 본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 효과는 손상되지 않음을 확인하고 있다. 그 때문에, Zr, Co, Zn 및 W를 1.000% 이하 함유시켜도 된다. Zr, Co, Zn 및 W의 함유량의 상한은, 바람직하게는 0.600% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.400% 이하, 0.200% 이하, 0.100% 이하 또는 0.030% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.010% 이하, 0.003% 이하 또는 0.001% 이하로 해도 된다. Zr, Co, Zn 및 W의 함유량의 합계를 1.000% 이하, 0.100% 이하 또는 0.010% 이하로 해도 된다.
또한, 본 발명자들은, Sn을 소량 함유시키더라도 본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 효과는 손상되지 않음을 확인하고 있다. 그러나, Sn을 다량으로 함유시키면 열간 압연 시에 흠집이 발생하는 경우가 있기 때문에, Sn 함유량은 0.050% 이하로 한다. Sn 함유량은, 바람직하게는 0.030% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.020% 이하이다. 합금 비용 삭감을 위해서, 필요에 따라, 0.010% 이하, 0.003% 이하 또는 0.001% 이하로 해도 된다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 불순물이란, 원료로서의 광석, 스크랩, 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것, 및/또는 본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.
상술한 열간 압연 강판의 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, sol.Al은, 시료를 산으로 가열 분해한 후의 여액을 사용하여 ICP-AES에 의해 측정하면 된다. C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하고, O는 불활성 가스 융해-비분산형 적외선 흡수법을 사용하여 측정하면 된다.
열간 압연 강판의 금속 조직
이어서, 본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 금속 조직에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, 금속 조직이, 면적%로, 폴리고날 페라이트: 2.0% 이상, 10.0% 미만, 및 잔부 조직: 90.0% 초과, 98.0% 이하이고, 그레이 레벨 공발생 행렬(Gray-Level Co-occurrence Matrix, GLCM)법에 의해, 상기 금속 조직의 SEM 화상에 있어서의 상기 잔부 조직을 해석함으로써 얻어지는, 후술하는 식 (1)로 나타내지는 Correlation값이 0.82 내지 0.95이며, 후술하는 식 (2)로 나타내지는 Maximum Probability값이 0.0040 내지 0.0200이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 압연 방향에 평행한 단면에서, 판 두께의 1/4 위치 또한 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서의 조직 분율, Correlation값 및 Maximum Probability값을 규정한다. 그 이유는, 이 위치에 있어서의 금속 조직이, 강판의 대표적인 금속 조직을 나타내기 때문이다. 또한, 「판 두께의 1/4 위치」란, 표면으로부터 판 두께의 1/4만큼 이격된 위치를 의미하고, 이하, 마찬가지이다. 필요에 따라, 시험편 채취의 사정에 따라 다소 표면으로부터의 거리가 다소 달라도 되지만, 표면으로부터 1/8 깊이 내지 표면으로부터 3/8 깊이의 영역의 범위 내로 한다.
폴리고날 페라이트의 면적률: 2.0% 이상, 10.0% 미만
폴리고날 페라이트는 비교적 고온이고 fcc가 bcc로 변태되었을 때에 생성되는 조직이다. 폴리고날 페라이트는 강도가 낮고, 인성이 저하되기 쉽기 때문에, 그 면적률이 과잉이면 원하는 인장 강도 및 인성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 폴리고날 페라이트의 면적률은 10.0% 미만으로 한다. 폴리고날 페라이트의 면적률은, 바람직하게는 9.0% 이하 또는 8.0% 이하이고, 보다 바람직하게는 7.0% 이하 또는 6.0% 이하이다.
높은 항복비로 하기 위해서, 폴리고날 페라이트의 면적률은 2.0% 이상으로 한다. 폴리고날 페라이트의 면적률은, 바람직하게는 3.0% 이상이며, 보다 바람직하게는 4.0% 이상 또는 4.5% 이상이다.
잔부 조직: 90.0% 초과, 98.0% 이하
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판에는, 폴리고날 페라이트 이외에, 90.0% 초과, 98.0% 이하의 잔부 조직이 포함된다. 구체적인 잔부 조직은, 면적률로, 87.0 내지 98.0%의 베이니틱 페라이트, 그리고, 합계로 0 내지 3.0%의 「시멘타이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트」이다. 베이니틱 페라이트, 시멘타이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트의 1종 또는 2종 이상의 조직을 포함하는 잔부 조직은, 폴리고날 페라이트와는 달리, 내부에 비교적 높은 결정 방위차를 갖고 있기 때문에, 후술하는 GAM값이 0.4° 초과가 된다. 한편, 폴리고날 페라이트는, GAM값이 0.4° 이하로 된다. 이 때문에, GAM값을 사용하여, 폴리고날 페라이트와 상기 잔부 조직을 용이하게 구별할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관계되는 금속 조직은, 면적률로, 폴리고날 페라이트가 2.0% 이상, 10.0% 미만, 베이니틱 페라이트가 87.0 내지 98.0%, 기타 조직을 0 내지 3.0%로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 베이니틱 페라이트의 면적률의 하한을 88.0%, 89.0%, 90.0% 또는 91.0%로 해도 되고, 그의 상한을 97.0%, 96.0%, 95.0% 또는 93.0%로 해도 된다. 기타 조직은, 베이니틱 페라이트, 시멘타이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트의 1종 또는 2종 이상의 조직을 포함한다. 기타 조직의 면적률의 상한을 2.5%, 2.0% 또는 1.5%로 해도 된다. 기타 조직의 면적률의 하한은 0%이지만, 0.1%, 0.3% 또는 0.6%로 해도 된다.
각 조직의 면적률은 이하의 방법에 의해 얻는다.
열간 압연 강판으로부터, 판 두께의 1/4 위치 또한 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의, 압연 방향에 평행한 단면이 관찰면으로 되도록 시료를 채취한다. 시료는, 측정 장치에 따라 다르지만, 압연 방향으로 10㎜ 정도 관찰할 수 있는 크기로 한다. 잘라낸 시료의 단면을 #600 내지 #1500의 탄화 규소 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 입도 1 내지 6㎛의 다이아몬드 파우더를 알코올 등의 희석액 및 순수에 분산시킨 액체를 사용하여 경면으로 마무리한다. 이어서, 실온에서 알칼리성 용액을 포함하지 않는 콜로이달 실리카를 사용하여 8분간 연마하여, 샘플의 표층에 도입된 변형을 제거한다.
시료 단면의 표면으로부터 판 두께의 1/4 위치에 있어서, 압연 방향으로 100㎛, 판 두께 방향으로 100㎛의 영역을, 0.1㎛의 측정 간격으로 전자 후방 산란 회절법에 의해 측정하여 결정 방위 정보를 얻는다. 측정에는, 서멀 전계 방사형 주사 전자 현미경(JEOL제 JSM-7001F)과 EBSD 검출기(TSL제 DVC5형 검출기)로 구성된 EBSD 해석 장치를 사용한다. 이때, EBSD 해석 장치 내의 진공도는 9.6×10-5Pa 이하, 가속 전압은 15kV, 조사 전류 레벨은 13, 전자선의 조사 시간은 0.01초/점으로 한다.
얻어진 결정 방위 정보로부터, EBSD 해석 장치에 부속된 소프트웨어 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Phase Map」 기능을 사용하여, 결정 구조가 fcc인 것을 잔류 오스테나이트라고 판단한다. 또한, 결정 구조가 bcc라고 판단된 영역에 있어서, 방위차가 15° 이상인 결정립계로 둘러싸인 결정립을 특정한다. 특정된 결정립 각각에 대하여 결정립 내의 방위차(GAM값: Grain Average Misorientation)가 0.4° 이하인지 0.4° 초과인지를 판정한다. 상술한 조작을 적어도 5영역에 있어서 행한다. GAM값이 0.4° 이하인 결정립을 폴리고날 페라이트라고 판단한다. 전체 관찰 면적을 분모로 하고, 폴리고날 페라이트의 면적 합계를 분자로 하여, 폴리고날 페라이트의 면적률을 산출한다.
또한, 잔류 오스테나이트라고 판단된 영역의 면적률의 평균값을 산출함으로써, 잔류 오스테나이트의 면적률을 얻는다. 또한, GAM값이 0.4° 초과인 결정립에 대해서는, 후술하는 방법에 의해 Correlation값(C값) 및 Maximum probablity값을 측정한다.
결정 구조가 bcc라고 판단된 영역 중, 폴리고날 페라이트 이외의 영역이라고 판단된 영역에 대해서, 방위차가 15° 이상인 입계를 결정립계의 정의로 한 조건 하에서, EBSD 해석 장치에 부속된 소프트웨어 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Grain Average IQ」 기능을 사용하여, 상기 폴리고날 페라이트의 영역 「Grain Average IQ」를 산출한다. 그의 최댓값을 Iα로 했을 때, 「Grain Average IQ」가 Iα/2 이하로 되는 영역을 「시멘타이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트」라고 판단한다. 이 영역의 면적률을 산출함으로써, 「시멘타이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트」의 면적률의 합계를 얻는다.
베이니틱 페라이트의 면적률은, 100%로부터, 상술한 방법에 의해 얻어진 폴리고날 페라이트, 잔류 오스테나이트, 그리고, 「시멘타이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트」의 면적률을 차감함으로써 얻는다.
잔부 조직의 면적률은, 상술한 방법에 의해 얻은 잔류 오스테나이트의 면적률, 베이니틱 페라이트의 면적률, 그리고, 「시멘타이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트」의 총합을 산출함으로써 얻는다.
또한, 베이니틱 페라이트는, 광학 현미경에 의한 조직 관찰을 행한 경우에는, 그 대부분이 베이나이트로 판정되는 조직이다. 본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 금속 조직을 광학 현미경에 의해 조직 관찰한 경우에는, 적어도 면적률로 80% 이상의 베이나이트가 관찰된다. 광학 현미경에 의한 조직 관찰은, 예를 들어, 다음 방법으로 행하면 된다. 압연 방향에 평행한 판 두께 단면이 관찰면으로 되도록 조직 관찰용의 시료를 잘라내고, 관찰면을 경면 연마한다. 경면 연마 후의 시료에, 나이탈 부식을 실시한 후, 조직 관찰을 행한다.
Correlation값(C값): 0.82 내지 0.95
Maximum probablity값(M값): 0.0040 내지 0.0200
높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 연성, 굽힘성 및 인성을 얻기 위해서는, 불균일성이 낮고, 또한 결정립 간의 균일성이 높은 금속 조직으로 하는 것이 중요하다. 본 실시 형태에서는, 금속 조직의 극소 영역 간의 불균일성의 지표로서 Correlation값(이하, C값이라고도 함)을 채용하고, 금속 조직 전체의 균일성의 지표로서 Maximum probablity값(이하, M값이라고도 함)을 채용한다.
C값은 금속 조직의 결정립 내의 불균일성을 나타낸다. 결정립 내의 서브마이크론 오더로 이격된 각 점 간이 불균일한 경우, C값은 향상된다. 본 실시 형태에서는, 결정립 내에 미세한 아립계나 석출물을 갖는 베이니틱 페라이트를 갖는 금속 조직으로 할 필요가 있기 때문에, C값을 원하는 값으로 제어할 필요가 있다. C값이 0.82 미만이면, 높은 강도 및 항복비를 얻을 수 없다. 따라서, C값은 0.82 이상으로 한다. C값은, 바람직하게는 0.83 이상이며, 보다 바람직하게는 0.85 이상이다.
C값이 0.95 초과인 경우에는, 하부 조직이 과도하게 발달한 금속 조직이 되고, 냉각 중의 가동 전위 도입 때문에, 높은 항복비를 얻는 것이 곤란해진다. 따라서, C값은 0.95 이하로 한다. C값은, 바람직하게는 0.90 이하이고, 보다 바람직하게는 0.88 이하이다.
M값은 금속 조직 전체의 균일성을 나타내고, 일정한 휘도차를 갖는 영역의 면적이 넓을수록 상승한다. M값이 높은 것은, 금속 조직 전체의 균일성이 높은 것을 의미한다. 본 실시 형태에서는, 균일성이 높은 베이니틱 페라이트 주체의 금속 조직으로 할 필요가 있기 때문에, M값을 높일 필요가 있다. M값이 0.0040 미만인 경우에는, 조직 중에 미세한 시멘타이트나 MA(프레시 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 혼합물)가 분산된 베이니틱 페라이트가 되어, 우수한 굽힘성 및 인성을 얻을 수 없다. 따라서, M값은 0.0040 이상으로 한다. M값은, 바람직하게는 0.0060 이상이며, 보다 바람직하게는 0.0080 이상이다. M값을 0.0080 이상으로 함으로써 열간 압연 강판의 굽힘성을 보다 높일 수 있다.
M값은 높을수록 바람직한데, 베이니틱 페라이트 주체의 금속 조직에 있어서, M값을 0.0200 초과로 제어하는 것은 곤란하기 때문에, M값은 0.0200 이하로 한다. M값은, 바람직하게는 0.0150 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0120 이하, 0.0100 이하 또는 0.090 이하이다.
C값 및 M값은 이하의 방법에 의해 얻을 수 있다. 또한, 상술한 조직 관찰에서 폴리고날 페라이트라고 판정된 영역 이외의 영역에 대해서 이하의 측정을 행한다. 폴리고날 페라이트라고 판정된 영역 이외의 영역이란, 잔부 조직이며, 방위차가 15° 이상인 결정립계로 둘러싸인 결정립 중, 결정립 내의 방위차(GAM값)가 0.4° 초과인 결정립이다.
본 실시 형태에 있어서, C값 및 M값을 산출하기 위하여 촬영하는 SEM 화상의 촬영 영역은, 압연 방향에 평행한 단면에 있어서의, 강판 표면으로부터 판 두께의 1/4 위치, 또한, 판 폭 방향 중앙 위치로 한다. SEM 화상의 촬영에는, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈제 SU-6600 쇼트키 전자총을 사용하고, 이미터를 텅스텐으로 하고, 가속 전압을 1.5kV로 한다. 이상의 설정 하, 배율 3000배로, 256계조의 그레이스케일로 SEM 화상을 출력한다. 또한, 관찰 면적은 30㎛×30㎛로 하고, 관찰 시야수는 5 시야로 한다.
이어서, 얻어진 SEM 화상을 880×880 픽셀의 영역으로 잘라낸 화상에, 비특허문헌 3에 기재된, 콘트라스트 강조의 제한 배율을 2.0로 한, 타일 그리드 사이즈가 8×8의 평활화 처리를 실시한다. 90도를 제외하고, 0도부터 179도까지 1도 마다 반시계 방향으로 평활화 처리 후의 SEM 화상을 회전시키고, 1번마다 화상을 제작함으로써, 합계로 179매의 화상을 얻는다. 이어서, 이들 179매의 화상 각각에 대하여 비특허문헌 1에 기재된 그레이 레벨 공발생 행렬법(GLCM법)을 사용하여, 인접하는 픽셀 간의 휘도의 빈도값을 행렬의 형식으로 채취한다.
이상의 방법에 의해 채취된 179개의 빈도값의 행렬을, k를 원화상으로부터의 회전 각도로 하여, pk(k=0… 89, 91, …179)라고 표현한다. 각 화상에 대하여 생성된 pk를 모든 k(k=0… 89, 91… 179)에 대하여 합계한 후에, 각 성분의 총합이 1이 되도록 규격화한 256×256의 행렬 P를 산출한다. 또한, 비특허문헌 2에 기재된 하기 식 (1) 및 식 (2)를 사용하여, C값 및 M값을 각각 산출한다. 또한, 전체 시야에 대하여 측정하여 얻어진 평균값을 산출한다. 또한, C값은 하기의 식 (1)에 의해 산출되는데, 전술한 바와 같이 256×256의 행렬 P를 사용하여 산출되기 때문에, 이 점을 강조하고자 하는 경우, 식 (1)을 하기의 식 (1')로 수정할 수 있다.
하기 식 (1) 및 식 (2) 중의 P(i,j)는 그레이 레벨 공발생 행렬이며, μx, μy, σx, σy는 하기 식 (3) 내지 (6)에 의해 나타내진다. 하기 식 (1) 내지 (6)에서는, 행렬 P의 i행 j열째의 값을 P(i,j)라고 표기하고 있다.
또한, 256×256의 행렬 P를 사용하여 산출되기 때문에, 이 점을 강조하고자 하는 경우, 식 (3) 내지 (6)을 하기 식 (3') 내지 (6')로 수정할 수 있다. 하기 식 (1') 및 (3') 내지 (6')에서는, 행렬 P의 i행 j열째의 값을 Pij라고 표기하고 있다.
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기계 특성
본 실시 형태에 있어서, 인장 강도 및 전체 신장은, JIS Z 2241:2011에 준거하여 평가한다. 시험편은 JIS Z 2241:2011의 5호 시험편으로 한다. 인장 시험편의 채취 위치는, 판 폭 방향의 단부로부터 1/4 부분으로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 길이 방향으로 하면 된다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, 인장 강도가 780MPa 이상이어도 된다. 바람직하게는 800MPa 이상이다. 인장 강도를 780MPa 이상으로 함으로써 적용 부품이 한정되지 않고, 차체 경량화의 기여를 크게 할 수 있다.
또한, 우수한 굽힘성과 인성을 양립함에 있어서는 실질적으로 980MPa 이상의 인장 강도로 하는 것은 곤란하기 때문에, 인장 강도는 980MPa 미만 또는 900MPa 이하로 해도 된다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, 전체 신장이 15.0% 이상이어도 된다. 바람직하게는 18.0% 이상이다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, 항복비가 0.86 이상이어도 된다. 항복비는 항복 응력을 인장 강도로 제산함으로써 구해진다(항복 응력/인장 강도). 항복 응력은, 상술한 방법으로 인장 시험을 행하고, 열간 압연 강판이 불연속 항복하는 경우에는 상항복점으로 하고, 연속 항복하는 경우에는 0.2% 내력으로 한다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, 후술하는 V 블록법에 준거한 시험에 의해 얻어지는 한계 굽힘 반지름 R과 판 두께 t의 비 R/t가 0.8 이하여도 된다. R/t가 0.8 이하이면 우수한 굽힘성을 갖는 열간 압연 강판이라고 판단할 수 있다. R/t는 0.5 이하인 것이 보다 바람직하다.
한계 굽힘 R/t는 다음 방법에 의해 얻는다.
열간 압연 강판의 폭 방향 1/2 위치로부터, 100㎜×30㎜의 직사각 형상의 시험편을 잘라낸다. 굽힘 능선이 압연 방향(L 방향)에 평행한 굽힘(L축 굽힘)에 대해서, JIS Z 2248:2006의 「6.3 V 블록법」에 준거하여 굽힘 시험(단, 굽힘 각도 θ는 90°로 한다.)을 행한다. 균열이 발생하지 않는 최소 굽힘 반지름 R을 구하고, 판 두께 t로 제산함으로써, 한계 굽힘 R/t를 얻는다.
단, 균열의 유무는, 시험 후의 시험편 굽힘 표면을 확대경이나 광학 현미경으로 10배 이상의 배율로 균열을 관찰하고, 시험편의 굽힘 표면에 관찰되는 균열 길이가 0.5㎜를 초과하는 경우에 균열 있음이라고 판단한다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판은, -100℃에서의 흡수 에너지가 120J/㎠ 이상이어도 된다. -100℃에서의 흡수 에너지가 120J/㎠ 이상이면, 우수한 인성을 갖는 열간 압연 강판이라고 판단할 수 있다.
흡수 에너지는 다음 방법에 의해 얻는다.
열간 압연 강판으로부터, V 노치를 갖는 샤르피 시험편을 제작한다. 샤르피 시험편은, 시험편 길이 방향이 열간 압연 강판의 압연 방향과 평행해지도록 제작한다. 얻어진 샤르피 시험편을 사용하여, JIS Z 2242:2018에 준거하여, -100℃에서 샤르피 충격 시험을 행한다. 샤르피 충격 시험에 의해 얻어진 흡수 에너지를, 절결부의 원 단면적(샤르피 충격 시험 전의 샤르피 충격편의 절결부의 단면적)으로 제산함으로써, -100℃에서의 흡수 에너지(J/㎠)를 얻는다.
판 두께
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 판 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.6 내지 8.0㎜로 해도 된다. 열간 압연 강판의 판 두께를 0.6㎜ 이상으로 함으로써 압연 하중이 과대해지는 것을 억제할 수 있어, 열간 압연을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 판 두께를 8.0㎜ 이하로 함으로써, 금속 조직의 미세화가 용이하게 되어, 상술한 금속 조직을 용이하게 얻을 수 있다.
도금층
열간 압연 강판은, 표면에 내식성의 향상 등을 목적으로 하여 도금층을 구비시켜서 표면 처리 강판으로 해도 된다. 도금층은 전기 도금층이어도 되고 용융 도금층이어도 된다. 전기 도금층으로서는, 전기 아연 도금, 전기 Zn-Ni 합금 도금 등이 예시된다. 용융 도금층으로서는, 용융 아연 도금, 합금화 용융 아연 도금, 용융 알루미늄 도금, 용융 Zn-Al 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg-Si 합금 도금 등이 예시된다. 도금 부착량은 특별히 제한되지 않고, 종래와 마찬가지로 해도 된다. 또한, 도금 후에 적당한 화성 처리(예를 들어, 실리케이트계의 무크롬 화성 처리액의 도포와 건조)를 실시하여, 내식성을 더욱 높이는 것도 가능하다.
제조 조건
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 적합한 제조 방법은 이하와 같다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판을 얻기 위해서는, 소정의 조건에서 열간 압연을 행하고, 그 후의 권취까지의 냉각 이력을 제어하는 것이 효과적이다.
본 실시 형태에 관계되는 열간 압연 강판의 적합한 제조 방법에서는, 이하의 공정 (1) 내지 (9)를 순차 행한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 슬래브의 온도 및 강판의 온도는, 슬래브의 표면 온도 및 강판의 표면 온도를 말한다.
(1) 슬래브를 1200℃ 이상의 온도역에서 1.0시간 이상 유지한다.
(2) 30% 이상의 압하율로 2회 이상의 압연을 행하고, 또한 1100℃ 이상의 온도역에서 조압연을 완료한다.
(3) 마무리 압연 개시 온도를 하기 식 (A)에 의해 얻어지는 T1(℃) 이상으로 하고, 마무리 압연 완료 온도를 T1-100℃ 이상, T1-20℃ 이하로 한다.
(4) 640 내지 730℃의 온도역까지, 80℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각한다(1차 냉각).
(5) 640 내지 730℃의 온도역에서 공랭을 개시하고, 공랭 시간은 2.6 내지 8.1초간으로 한다(중간 공랭).
(6) 500 내지 600℃의 온도역까지, 18 내지 28℃/s의 평균 냉각 속도로 냉각한다(2차 냉각).
(7) 100℃ 이하의 온도역까지, 65 내지 100℃/s의 평균 냉각 속도로 냉각한다(3차 냉각).
(8) 100℃ 이하의 온도역에서 권취한다.
T1(℃)=907+168×Ti+1325×Nb+1200×Mo+4500×B …(A)
상기 식 중의 원소 기호는 각 원소의 질량%에 의한 함유량을 나타낸다. 당해 원소를 함유하지 않는 경우에는 0을 대입한다.
상기 제조 방법을 채용함으로써, 강하고 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 굽힘성, 인성 및 외관을 갖는 열간 압연 강판을 안정적으로 제조할 수 있다. 즉, 슬래브 가열 조건, 열연 조건 및 열간 압연 후의 냉각 조건이 서로 어울려서, 원하는 금속 조직을 갖는 열간 압연 강판을 안정적으로 제조할 수 있다.
슬래브, 열간 압연에 제공할 때의 슬래브 온도 및 유지 시간
열간 압연에 선행하는 제조 공정은 특별히 한정되는 것은 아니다. 즉, 고로나 전로 등에 의한 용제에 계속하여, 각종 2차 제련을 행하고, 이어서, 통상의 연속 주조, 잉곳법에 의한 주조, 또는 박슬래브 주조 등의 방법으로 주조하면 된다. 연속 주조의 경우에는, 주조 슬래브를 한번 저온까지 냉각한 뒤, 다시 가열하고 나서 열간 압연해도 되고, 주조 슬래브를 저온까지 냉각하지 않고, 주조 후에 그대로 열연해도 된다. 원료에는 스크랩을 사용해도 상관없다. 또한, 필요에 따라서는 그들에 열간 가공 또는 냉간 가공을 가한 것을 사용할 수 있다. 열간 압연에 제공하는 슬래브는, 1200℃ 이상의 온도역에서 1.0시간 이상(3600초 이상) 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 1200℃ 이상의 온도역에서의 유지에서는, 강판 온도를 1200℃ 이상의 온도역에서 변동시켜도 되고, 일정하게 해도 된다. 1200℃ 이상의 온도역에서 1.0시간 이상 유지함으로써, 충분히 용체화할 수 있고, 그 결과 원하는 인장 강도를 얻을 수 있다.
조압연
열간 압연은, 조압연과 마무리 압연으로 크게 구별된다. 조압연에서는, 30% 이상의 압하율로 2회 이상의 압연을 행하고, 또한 1100℃ 이상의 온도역에서 조압연을 완료하는 것이 바람직하다. 30% 이상의 압하율로 2회 이상의 압연을 행함으로써, 금속 조직의 균일성을 높일 수 있고, 그 결과 M값을 높일 수 있다. 또한, 조압연을 완료하는 온도(조압연의 최종 패스의 출측 온도)를 1100℃ 미만으로 한 경우, 마무리 압연 개시 전에 오스테나이트 입경이 불균일해져, 마무리 압연 시의 마이크로 조직이 불균일해지기 때문에, M값이 저하된다. 그 때문에, 조압연 완료 온도는 1100℃ 이상으로 한다.
또한, 압하율은, 조압연 공정의 각 패스에 있어서의 압연 전의 입구 판 두께를 t0로 하고, 압연 후의 출구 판 두께를 t1로 했을 때, {(t0-t1)/t0}×100(%)로 나타낼 수 있다.
마무리 압연
조압연 후에는 마무리 압연을 행한다. 마무리 압연에서는, 마무리 압연 개시 온도(마무리 압연의 1패스째의 입측 온도)를 상기 식 (A)에 의해 얻어지는 T1(℃) 이상으로 하고, 또한 마무리 압연 완료 온도(마무리 압연의 최종 패스째의 출측 온도)를 T1-100℃점 이상, T1-20℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 마무리 압연 개시 온도를 T1(℃) 이상, 또한 마무리 압연 완료 온도를 T1-100℃ 이상으로 함으로써 폴리고날 페라이트의 과도한 석출을 억제할 수 있다. 또한, 마무리 압연 완료 온도를 T1-20℃ 이하로 함으로써, 금속 조직 전체의 균일성을 높일 수 있고, 그 결과 M값을 높일 수 있다.
마무리 압연에서는, T1(℃) 이상의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 80.0% 이상으로 하고, 또한 T1(℃) 미만의 온도역에 있어서의 누적 압하율을 50.0% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 금속 조직 전체의 균일성을 보다 높일 수 있고, 그 결과 M값을 보다 높일 수 있다.
또한, T1(℃) 이상의 온도역에 있어서의 누적 압하율은, 마무리 압연의 1패스째의 입구 판 두께를 t2로 하고, 강판 온도가 T1(℃)일 때의 판 두께를 t3으로 했을 때, {(t2-t3)/t2}×100(%)로 나타낼 수 있다. 또한, T1(℃) 이하의 온도역에 있어서의 누적 압하율은, 강판 온도가 T1(℃)일 때의 판 두께를 t3으로 하고, 마무리 압연의 최종 패스째의 출측 판 두께를 t4로 했을 때, {(t3-t4)/t3}×100(%)로 나타낼 수 있다.
1차 냉각
마무리 압연 후에는, 640 내지 730℃의 온도역까지, 80℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각하는 것이 바람직하다. 평균 냉각 속도가 80℃/s 미만인 경우, 폴리고날 페라이트가 과도하게 석출되는 경우가 있다.
640 내지 730℃의 온도역까지의 평균 냉각 속도는, 열간 압연 강판을 안정적으로 제조하는 관점에서 400℃/s 미만으로 해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 평균 냉각 속도란, 냉각 개시 시부터 냉각 완료 시까지의 강판의 온도 강하폭을, 냉각 개시 시부터 냉각 완료 시까지의 소요 시간으로 제산한 값을 말한다.
중간 공랭
80℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 640 내지 730℃의 온도역까지 냉각한 후에는, 640 내지 730℃의 온도역에서 2.6 내지 8.1초간 공랭을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 공랭을 종료하는 온도는 600℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 공랭을 행하는 온도가 640℃ 미만이면, 또한 공랭을 종료하는 온도가 600℃ 미만이면, 원하는 M값을 얻을 수 없다. 공랭 시간을 2.6초 이상으로 함으로써 베이니틱 페라이트의 생성핵을 균일하게 형성시킬 수 있어, 금속 조직의 균일성을 높일 수 있고, 그 결과 M값을 높일 수 있다. 또한, 공랭 시간을 8.1초 이하로 함으로써, 폴리고날 페라이트의 과도한 석출을 억제할 수 있다.
또한, 공랭 시의 평균 냉각 속도는 10℃/s 미만으로 한다. 또한, 중간 공랭을 행하지 않고 권취 온도까지 냉각한 경우, 베이니틱 페라이트의 석출핵의 형성이 충분하지 않고, 하부 조직이 발달한 조직이 되기 때문에, C값을 0.95 이하로 제어하는 것이 곤란해진다.
2차 냉각
상기 공랭 후에는, 500 내지 600℃의 온도역까지, 18 내지 28℃/s의 평균 냉각 속도로 냉각하는 것이 바람직하다. 500 내지 600℃의 온도역까지의 평균 냉각 속도를 18℃/s 이상으로 함으로써 베이니틱 페라이트 중의 하부 조직을 적절하게 제어할 수 있고, 그 결과 C값을 높일 수 있다. 또한, 500 내지 600℃의 온도역까지의 평균 냉각 속도를 28℃/s 이하로 함으로써, 금속 조직 전체의 균일성을 높일 수 있고 그 결과 M값을 높일 수 있다.
3차 냉각
500 내지 600℃의 온도역까지, 15℃/s 이상, 30℃/s 미만의 평균 냉각 속도로 냉각한 후에는, 100℃ 이하의 온도역까지, 65 내지 100℃/s의 평균 냉각 속도로 냉각하는 것이 바람직하다. 100℃ 이하의 온도역까지의 평균 냉각 속도를 65 내지 100℃/s로 함으로써, 금속 조직 전체의 균일성을 높일 수 있고, 그 결과 M값을 높일 수 있다.
권취
권취 온도는 100℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 권취 온도를 100℃ 이하로 함으로써, 금속 조직 전체의 균일성을 높일 수 있고, 그 결과 M값을 높일 수 있다.
실시예
이어서, 실시예에 의해 본 발명의 일 양태의 효과를 더욱 구체적으로 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위하여 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.
표 1 및 2에 나타내는 화학 조성을 갖는 강을 용제하고, 연속 주조에 의해 두께가 240 내지 300㎜인 슬래브를 제조하였다. 얻어진 슬래브를 사용하여, 표 3 내지 10에 나타내는 제조 조건에 의해, 표 11 내지 14에 나타내는 열간 압연 강판을 얻었다. 또한, 중간 공랭 시의 평균 냉각 속도는 10℃/s 미만으로 하였다. 또한, 2차 냉각은 500 내지 600℃의 온도역까지 행하고, 3차 냉각은 표 중에 기재된 권취 온도까지 행하였다.
마무리 압연에 있어서는, 조압연에 의해 마무리 압연 개시 시의 판 두께까지 압연한 강판에 대하여 전체 7단의 마무리 압연을 실시하였다. 이 중 1단째부터 3단째까지의 압하율을 F1까지의 누적 압하율(%)로 하고, 마무리 압연 개시 온도에서 1단째의 압연을 개시하고, 3단째의 압연 종료 후의 온도가 F1 물고 들어가기 전 온도로 되도록 각 패스의 압연을 실시하였다. 그 후, 4단째의 압연을 F1, 5단째의 압연을 F2, 6단째의 압연을 F3, 7단째의 압연을 F4로 하고, 표 중에 기재된 F1 내지 F4의 압하율, F1 내지 F4 출측 온도에 기재된 온도로 되도록 마무리 압연을 실시하였다.
얻어진 열간 압연 강판에 대하여, 상술한 방법에 의해, 폴리고날 페라이트의 면적률, C값, M값, 인장 강도, 항복비, 전체 신장, 한계 굽힘 반지름 및 -100℃에서의 충격 흡수 에너지를 구하였다. 얻어진 측정 결과를 표 11 내지 14에 나타내었다. 또한, 폴리고날 페라이트의 면적률이 10.0% 이상인 예에 대해서는, C값 및 M값의 측정을 행하지 않았다.
열간 압연 강판의 특성의 합격 기준
강도
인장 강도 TS가 780MPa 이상인 경우, 높은 강도를 갖는 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 인장 강도 TS가 780MPa 미만이었을 경우, 높은 강도를 갖지 않는 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.
전체 신장
전체 신장 EL이 15.0% 이상인 경우, 우수한 연성을 갖는 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 전체 신장 EL이 15.0% 미만이었을 경우, 우수한 연성을 갖지 않는 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.
항복비
항복비가 0.86 이상인 경우, 높은 항복비를 갖는 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 항복비가 0.86 미만이었을 경우, 높은 항복비를 갖지 않는 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.
굽힘성
한계 굽힘 R/t가 0.8 이하인 경우, 우수한 굽힘성을 갖는 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한계 굽힘 R/t가 0.8 초과였을 경우, 우수한 굽힘성을 갖지 않는 것으로 하여 불합격으로 판정하였다. 또한, 한계 굽힘 R/t가 0.5 이하인 경우, 보다 우수한 굽힘성을 갖는다고 판단하였다.
인성
-100℃에서의 흡수 에너지 vE-100이 120J/㎠ 이상인 경우, 우수한 인성을 갖는 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, -100℃에서의 흡수 에너지 vE-100이 120J/㎠ 미만이었을 경우, 우수한 인성을 갖지 않는 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.
외관
외관은, JIS B 0601:2013에 준거하여 측정되는 산술 평균 조도 Ra가 1.5㎛ 이상의 영역을 스케일 모양부로 정의했을 때, 열간 압연 강판으로부터 채취한 1000㎜×1000㎜의 시료 양면의 스케일 모양부의 면적률이 10% 이하인 경우, 외관이 우수한 것으로 하여 합격으로 판정하고, 표 중에 OK로 기재하였다. 한편, 스케일 모양부의 면적률이 10% 초과였을 경우, 외관이 떨어지는 것으로 하여 불합격으로 판정하고, 표 중에 NG로 기재하였다.
또한, 산술 평균 조도 Ra는, 구체적으로는, 다음 방법에 의해 얻었다. 1000㎜×1000㎜의 시료 표면에 대해서, 압연 방향 및 판 폭 방향을 200㎜ 간격의 개소를 측정 개소로 하고, 각 측정 개소에 있어서 표면의 조도를 측정하였다. 단, 각 측정 개소에서의 측정 길이는 5㎜로 하였다. 측정하여 얻어진 단면 곡선에 컷오프값 λc 및 λs의 윤곽 곡선 필터를 순차 적용함으로써 조도 곡선을 얻었다. 구체적으로는, 얻어진 측정 결과로부터, 파장 λc가 0.8㎜ 이하인 성분 및 파장 λs가 2.5㎜ 이상인 성분을 제거하여, 조도 곡선을 얻었다. 얻어진 조도 곡선을 바탕으로, JIS B 0601:2013에 준거하여, 각 측정 개소의 산술 평균 조도 Ra를 산출하였다. Ra가 15㎛ 이상으로 되는 측정 개소수의 전체 측정 개소수에 대한 비율(=Ra가 15㎛ 이상으로 된 측정 개소수/전체 측정 개소수)을 스케일 모양부의 면적률로 하였다.
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
표 11 내지 14를 보면, 본 발명예에 관계되는 열간 압연 강판은, 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 연성, 굽힘성, 인성 및 외관을 가짐을 알 수 있다. 또한, 본 발명예 중, Maximum Probability값이 0.0080 이상인 열간 압연 강판은, 보다 우수한 굽힘성을 가짐을 알 수 있다.
한편, 비교예에 관계되는 열간 압연 강판은, 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 연성, 굽힘성, 인성 및 외관 중, 어느 하나 이상을 갖지 않는 것을 알 수 있다.
본 발명에 관계되는 상기 양태에 의하면, 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 연성, 굽힘성, 인성 및 외관을 갖는 열간 압연 강판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 관계되는 상기 바람직한 양태에 의하면, 보다 우수한 굽힘성을 갖는 열간 압연 강판을 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 화학 조성이, 질량%로,
    C: 0.025 내지 0.055%,
    Mn: 1.00 내지 2.00%,
    sol.Al: 0.200% 이상, 0.500% 미만,
    Ti: 0.030 내지 0.200%,
    Si: 0.100% 이하,
    P: 0.100% 이하,
    S: 0.030% 이하,
    N: 0.100% 이하,
    O: 0.010% 이하,
    Nb: 0 내지 0.050%,
    V: 0 내지 0.050%,
    Cu: 0 내지 2.00%,
    Cr: 0 내지 2.00%,
    Mo: 0 내지 1.000%,
    Ni: 0 내지 2.00%,
    B: 0 내지 0.0100%,
    Ca: 0 내지 0.0200%,
    Mg: 0 내지 0.0200%,
    REM: 0 내지 0.1000%,
    Bi: 0 내지 0.0200%,
    Zr: 0 내지 1.000%,
    Co: 0 내지 1.000%,
    Zn: 0 내지 1.000%,
    W: 0 내지 1.000%,
    Sn: 0 내지 0.050%, 그리고
    잔부: Fe 및 불순물이며,
    금속 조직이, 면적%로,
    폴리고날 페라이트: 2.0% 이상, 10.0% 미만, 및
    잔부 조직: 90.0% 초과, 98.0% 이하이고,
    그레이 레벨 공발생 행렬법에 의해, 상기 금속 조직의 SEM 화상에 있어서의 상기 잔부 조직을 해석함으로써 얻어지는 하기 식 (1)로 나타내지는 Correlation값이 0.82 내지 0.95이며, 하기 식 (2)로 나타내지는 Maximum Probability값이 0.0040 내지 0.0200인 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.
    Figure pct00032

    Figure pct00033

    여기서, 상기 식 (1) 및 식 (2) 중의 P(i,j)는 그레이 레벨 공발생 행렬이며, μx, μy, σx, σy는 하기 식 (3) 내지 (6)에 의해 나타내진다.
    Figure pct00034

    Figure pct00035

    Figure pct00036

    Figure pct00037
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학 조성이, 질량%로,
    Nb: 0.001 내지 0.050%,
    V: 0.001 내지 0.050%,
    Cu: 0.01 내지 2.00%,
    Cr: 0.01 내지 2.00%,
    Mo: 0.001 내지 1.000%,
    Ni: 0.01 내지 2.00%,
    B: 0.0001 내지 0.0100%,
    Ca: 0.0001 내지 0.0200%,
    Mg: 0.0001 내지 0.0200%,
    REM: 0.0001 내지 0.1000%,
    Bi: 0.0001 내지 0.0200%,
    Zr: 0.001 내지 1.000%,
    Co: 0.001 내지 1.000%,
    Zn: 0.001 내지 1.000%,
    W: 0.001 내지 1.000%, 및
    Sn: 0.001 내지 0.050%
    로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 조직의 상기 Maximum Probability값이 0.0080 내지 0.0200인 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 조성이, 질량%에 의한 상기 Si 함유량을 Si로 나타내고, 질량%에 의한 Al 함유량을 T-Al로 나타냈을 때, Si+T-Al<0.500%를 충족하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 인장 강도가 780MPa 이상이며,
    항복 응력을 상기 인장 강도로 제산함으로써 구해지는 항복비가 0.86 이상인 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128228A1 (ja) 2011-03-18 2012-09-27 新日本製鐵株式会社 熱延鋼板及びその製造方法
WO2014051005A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 新日鐵住金株式会社 複合組織鋼板およびその製造方法
WO2018033990A1 (ja) 2016-08-18 2018-02-22 新日鐵住金株式会社 熱延鋼板

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2503014T3 (pl) * 2009-11-18 2019-07-31 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Blacha stalowa gruba walcowana na gorąco o dużej wytrzymałości wykazująca doskonałą właściwość wytrawiania kwasem, podatność na obróbkę przez konwersję chemiczną, właściwość zmęczeniową, podatność na wywijanie kołnierza i odporność na pogorszenie powierzchni podczas formowania oraz mająca izotropową wytrzymałość i ciągliwość, oraz sposób wytwarzania wspomnianej blachy stalowej grubej walcowanej na gorąco o dużej wytrzymałości
JP5482162B2 (ja) 2009-12-09 2014-04-23 Jfeスチール株式会社 伸びおよび伸びフランジ特性に優れた引張強度が780MPa以上の高強度熱延鋼板およびその製造方法
JP5679114B2 (ja) * 2011-02-24 2015-03-04 Jfeスチール株式会社 低温靭性に優れた低降伏比高強度熱延鋼板およびその製造方法
JP5741426B2 (ja) 2011-12-27 2015-07-01 新日鐵住金株式会社 高強度熱延鋼板及びその製造方法
JP6123713B2 (ja) * 2014-03-17 2017-05-10 Jfeスチール株式会社 厚肉熱延鋼帯およびその製造方法
KR101935184B1 (ko) * 2014-09-17 2019-01-03 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 열연 강판
JP6601253B2 (ja) * 2016-02-18 2019-11-06 日本製鉄株式会社 高強度鋼板
JP6720649B2 (ja) * 2016-03-31 2020-07-08 日本製鉄株式会社 高強度熱延鋼板およびその製造方法
CN106600585A (zh) * 2016-12-08 2017-04-26 北京工商大学 基于灰度共生矩阵的皮肤状态定量评价方法
JP2020180729A (ja) 2019-04-24 2020-11-05 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和装置、空気調和システム、運転制御方法およびプログラム
WO2021090642A1 (ja) 2019-11-06 2021-05-14 日本製鉄株式会社 熱延鋼板およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128228A1 (ja) 2011-03-18 2012-09-27 新日本製鐵株式会社 熱延鋼板及びその製造方法
WO2014051005A1 (ja) 2012-09-26 2014-04-03 新日鐵住金株式会社 複合組織鋼板およびその製造方法
WO2018033990A1 (ja) 2016-08-18 2018-02-22 新日鐵住金株式会社 熱延鋼板

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. L. Naik, H. U. Sajid, R. Kiran, Metals 2019, 9, 546
J. Webel, J. Gola, D. Britz, F. Mucklich, Materials Characterization 144(2018) 584-596
K. Zuiderveld, Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, Chapter VIII.5, Graphics Gems IV. P.S. Heckbert(Eds.), Cambridge, MA, Academic Press, 1994, pp.474-485

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