KR20230029693A - 다층 복합 냉간 압연 강판 및 이의 제조 방법 - Google Patents

다층 복합 냉간 압연 강판 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR20230029693A
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샤오둥 주
펑 슈에
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바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
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Abstract

본 발명은 다층 복합 냉간 압연 강판을 개시하며, 이는 강판의 두께 방향 상에서 상부 표면층, 하부 표면층 및 상부 표면층과 하부 표면층 사이의 중간층을 포함하고, 여기에서 상기 상부 표면층과 상기 하부 표면층의 미세 조직 중 오스테나이트의 상 비율은 ≥95%이고; 상기 적어도 1층의 중간층은 적어도 1층의 제1 중간층을 포함하고, 상기 제1 중간층의 미세 조직 중 마르텐사이트의 상 비율은 ≥85%이다. 그 외 본 발명은 상기 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법을 추가로 개시하며, 여기에는, (1) 각층 블랭크를 제조하고 블랭크를 조립하는 단계; (2) 압연 단계; (3) 산세척 및 냉간 압연 단계; (4) 어닐링 단계 － 어닐링 온도는 830℃ 내지 890℃로 제어한 후, 3℃/s 내지 15℃/s의 속도로 700℃ 내지 800℃까지 냉각한 다음, 강판 온도가 100℃보다 낮아질 때까지 수냉함 － ; 및 (5) 강판을 산세척한 후 다시 180℃ 내지 240℃까지 가열하여 템퍼링을 수행하는 단계 － 템퍼링 시간은 200s 내지 600s임 － 가 포함된다. 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판은 고강도, 고성형성 및 지연균열 저항성의 특성을 갖는다.

Description

다층 복합 냉간 압연 강판 및 이의 제조 방법
본 발명은 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복합 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
층상 복합 강판이 내식 작용을 일으킬 수 있으며 강판 강도 증가에 따른 성형성 및 인성의 저하를 어느 정도 보완할 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 소위 층상 복합 조직은 강판 두께 방향 상에서 상이한 조직과 강도, 경도층이 명확하게 존재하는 다층 강판을 의미한다. 압연 복합 기술은 층상 복합 조직 강판을 제조하는 종래 기술이다.
현재, 종래 기술 중 다층 복합 조직 냉간 압연 강판에 일반적으로 채택되는 것은 모두 세 그룹 또는 다중 그룹의 상이한 성분과 조직의 강판을 채택하여, 압연 복합의 방식을 통해, 조직이 상이한 3층 또는 다층 강판을 획득하는 것이다.
예를 들어, 공개번호가 CN102015423B이고, 공개일이 2014년 10월 01일이며, 명칭이 "자동차 구조에서 금속 복합 재료의 적용"인 중국특허문헌은 차체 구조에 효과적으로 사용할 수 있는, 압연 방식으로 제조된, 권취 가능한 다층 금속 복합 재료를 개시하였다. 해당 발명 복합 재료는 3층의 상이한 강판으로 열간 압연 복합을 통해, 조직이 상이한 3층 복합 강판을 구성한 것으로, 그 중 적어도 1층은 고강도 또는 매우 고강도의 합금 강이다.
다른 예를 들면, 공개번호가 특개평(特開平) 7-275938이고, 공개일이 1995년 10월 24일이며, 명칭이 "형상 동결성이 우수한 복합 고강도 강판"인 일본특허문헌은 스프링 백 개선에 도움이 되는 복합 고강도 강판을 개시하였으며, 해당 복합 강판 표면층은 500MPa 내지 1000MPa 고강도 강이고, 내부는 강도가 비교적 낮은 250MPa 내지 400MPa의 저강도 강이다.
또 다른 예를 들면, 공개번호가 CN102015423A이고, 공개일이 2011년 4월 13일이며, 명칭이 "자동차 구조에서 금속 복합 재료의 적용"인 중국특허문헌은 압연 방식으로 제조하고, 권취 가능한, 다층 금속 복합 재료의 자동차 구조, 특히 자동차 구조에서의 적용을 개시하였다. 발명의 목적은 대체 가능한 단일 재료의 금속 복합 재료의 적용을 제공하는 데에 있다. 해당 발명의 복합 재료는 경량 복합 재료로, 3층의 합금 강을 구비하며, 여기에서 적어도 1층은 고강도 또는 매우 고강도 합금 강으로 제작된다.
본 발명의 목적 중 하나는 다층 복합 냉간 압연 강판을 제공하는 것이며, 해당 다층 복합 냉간 압연 강판은 두께 방향 상에서 3층 또는 3층 이상의 강판이 복합되어 형성되고, 이는 상부 표면으로부터 하부 표면까지 적어도 3층의 상이한 조직 영역을 포함한다. 해당 다층 복합 냉간 압연 강판은 고강도, 고성형성 및 지연균열 저항성의 특성을 가지며, 자동차 안전 부품과 구조적 부품의 제조에 효과적으로 적용할 수 있으므로, 광범위한 활용 전망과 적용 가치를 갖는다.
상기 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 다층 복합 냉간 압연 강판을 제공하며, 이는 강판의 두께 방향 상에서 상부 표면층, 하부 표면층 및 상부 표면층과 하부 표면층 사이의 중간층을 포함하고; 여기에서 상기 상부 표면층과 상기 하부 표면층 각각의 미세 조직 중 오스테나이트의 상 비율은 ≥95%이고; 상기 중간층은 적어도 1층의 제1 중간층을 포함하고, 상기 제1 중간층의 미세 조직 중 마르텐사이트의 상 비율은 ≥85%이다.
본 발명의 기술적 해결책에서, 다층 복합 냉간 압연 강판은 상부 표면층, 하부 표면층 및 상부 표면층과 하부 표면층 사이의 중간층을 구비하며, 강판은 상부 표면으로부터 하부 표면까지 적어도 3층의 상이한 조직 영역을 포함하고, 상이한 영역은 강도 및 경도도 상이하다. 상하부 표면층의 강판 각각의 조직은 완전 오스테나이트 조직(오스테나이트 부피 분율 ≥95%)에 가까우며, 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판 중의 중간층은 적어도 1층의 제1 중간층을 포함하고, 제1 중간층의 미세 조직 중 마르텐사이트의 상 비율은 ≥85%이며, 잔부의 조직은 페라이트, 베이나이트, 잔부의 오스테나이트, 시멘타이트 및 기타 유형의 석출상을 포함할 수 있다.
여기에서 알 수 있듯이, 상이한 조직의 합리적인 분포는 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판이 고강도, 고성형성 및 지연균열 저항성의 특성을 갖도록 만들 수 있으며, 이는 자동차 안전 부품과 구조적 부품 제조에 효과적으로 사용될 수 있으므로, 광범위한 전망과 적용 가치를 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제1 중간층의 미세 조직은, 페라이트, 베이나이트, 잔부의 오스테나이트, 시멘타이트 및 석출물 중 적어도 하나를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제1 중간층의 경도(HV)는 ≥400이고/이거나; 상기 제1 중간층의 인장 강도는 ≥1300MPa이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 중간층은 적어도 1층의 제2 중간층을 추가로 포함하고, 상기 제2 중간층의 미세 조직 중 페라이트의 상 비율은 ≥70%이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제2 중간층의 미세 조직은, 마르텐사이트, 베이나이트, 잔부의 오스테나이트, 시멘타이트 및 석출물 중 적어도 하나를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 중간층은 2층의 제2 중간층을 구비한다. 상기 2층의 제2 중간층은 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 상기 2층의 중간층은 제1 중간층의 양측에 각각 위치할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제1 중간층의 두께는 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께의 80% 내지 95%를 차지하고/하거나; 상기 상부 표면층과 하부 표면층의 총 두께는 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께의 5% 내지 20%를 차지한다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 상부 표면층의 두께는 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께의 10% 이하를 차지하며, 예를 들어 2.5% 내지 10%이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 하부 표면층의 두께는 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께의 10% 이하를 차지하며, 예를 들어 2.5% 내지 10%이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제2 중간층의 총 두께가 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께에서 차지하는 비율은 ≤15%이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제2 중간층의 총 두께가 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께에서 차지하는 비율은 15% 미만이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 다층 복합 냉간 압연 강판의 총 두께는 0.7mm 내지 2.5mm이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 강판의 총 냉간 압연은 ≥1180MPa이며, 바람직하게는 ≥1300MPa이고, 예를 들어 1300MPa 내지 1650MPa이다.
또한, 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판의 총 항복 강도는 ≥1050MPa이며, 예를 들어 1050MPa 내지 1260MPa이다.
또한, 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판의 연신율은 5% 내지 8%이며, 바람직하게는 6% 내지 8%이다.
또한, 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판은 0.8*TS 응력 수준 하에서 1mol/L의 염산에 300시간 함침되었을 때 모두 균열이 발생하지 않으며; 바람직하게는, 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판은 1.0*TS 응력 수준 하에서 1mol/L의 염산에 300시간 함침되었을 때 모두 균열이 발생하지 않고; 보다 바람직하게는, 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판은 1.2*TS 응력 수준 하에서 1mol/L의 염산에 300시간 함침되었을 때, 모두 균열이 발생하지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제1 중간층은 Fe 이외에, C: 0.15~0.3%, Si: 0~0.5%, Mn: 1.0~1.8%, B≤0.004%, Al: 0.02~0.1%, N≤0.005%, Ti: 0.015~0.04%와 같은 질량 백분율 함량의 화학 원소를 추가로 함유한다.
제1 중간층의 화학 원소는 예를 들어 P, S와 같은 불가피한 불순물을 추가로 갖는다는 점에 유의한다. 여기에서, P 원소는 P≤0.020%로 제어될 수 있고, S 원소는 S≤0.005%로 제어될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제1 중간층에서, Si의 함량은 0.05% 내지 0.5%이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제1 중간층에서, 0.002％≤N≤0.005％이다.
상기 기술적 해결책에서, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제1 중간층이 우수한 인장 강도와 경도를 갖도록, 제1 중간층의 각각의 화학 원소를 합리적으로 설계하여, 획득한 다층 복합 냉간 압연 강판이 우수한 성능을 갖도록 보장해야 한다. 상기 제1 중간층은 합리적인 화학 원소 설계를 통해 제1 중간층이 압연 및 담금질 후 마르텐사이트 중심의 조직을 형성하도록 보장하였으며, 이의 HV 경도는 ≥400이고, 인장 강도는 ≥1300MPa이다.
그 외, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제1 중간층은 Nb, V 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있으며, 예를 들어 질량 백분율 함량이 0.01% 내지 0.04%인 Nb를 함유할 수 있음에 유의한다.
일부 구현예에서, 질량 백분율 함량을 기준으로, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제1 중간층의 원소 조성은 C: 0.15~0.3%, Si: 0.05~0.5%, Mn: 1.0~1.8%, B≤0.004%, Al: 0.02~0.1%, N: 0.002~0.005%, Ti: 0.015~0.04%, Nb≤0.04％, P≤0.020%, S≤0.005%이며, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다.
물론, 제1 중간층의 강도와 경도를 보장한다는 것을 기반으로, 본 발명에 따른 제1 중간층의 화학 원소 성분 설계는, 다른 성분 유형과 성분 함량 범위를 채택할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제2 중간층은 Fe 이외에, C: 0.001~0.1%, Si: 0~1.5%, Mn: 0.1~1.8%, Al: 0.02~0.1%, N≤0.005%와 같은 질량 백분율 함량의 화학 원소를 추가로 함유한다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제2 중간층에서, Si의 함량은 0.03% 내지 1.5%이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제1 중간층에서, 0.002％≤N≤0.005％이다.
제2 중간층의 화학 원소는 예를 들어 P, S와 같은 불가피한 불순물을 추가로 갖는다는 점에 유의한다. 여기에서, P 원소는 P≤0.020%로 제어될 수 있고, S 원소는 S≤0.005%로 제어될 수 있다.
이에 상응하여, 상기 기술적 해결책에서, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 중간층이 제2 중간층을 추가로 포함할 때, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제2 중간층의 성능을 보장하기 위해, 마찬가지로 제2 중간층의 화학 성분을 합리적으로 설계해야 한다. 상기 제2 중간층의 화학 원소 설계 방안은 제2 중간층의 미세 조직 중 페라이트의 상 비율을 ≥70%로 효과적으로 보장할 수 있다.
물론, 제2 중간층 미세 조직의 페라이트 함량을 보장한다는 전제 하에, 본 발명에 따른 제2 중간층의 화학 원소 성분 설계는, 마찬가지로 다른 성분 유형과 성분 함량 범위를 채택할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제2 중간층은 Nb, V, Ti, Mo, Cr, B 중 하나 이상을 추가로 함유하며, 이의 질량 백분율 총합은 ≤1%이다. 일부 구현예에서, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 상기 제2 중간층에서, Nb≤0.05%, Ti≤0.05%이다.
일부 구현예에서, 질량 백분율 함량을 기준으로, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 제2 중간층의 원소 조성은 C: 0.001~0.1%, Si: 0.03~1.5%, Mn: 0.1~1.8%, Al: 0.02~0.1%, 0.002%≤N≤0.005%, P≤0.020%, S≤0.005%, Nb≤0.05%, Ti≤0.05%, 및 잔부의 Fe와 불가피한 불순물이다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 상부 표면층과 하부 표면층은 Fe 이외에, C: 0.4~0.8%, Mn: 14~20%, Al: 1.0~2.0%, N: 0.001~0.003%와 같은 질량 백분율 함량의 화학 원소를 추가로 함유한다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 상부 표면층과 하부 표면층은 RE(즉, 희토류 원소): 0.05~0.15%를 추가로 함유한다.
이에 상응하도록, 상부 표면층과 하부 표면층은 마찬가지로 예를 들어 P, S와 같은 불가피한 불순물을 추가로 가진다는 점에 유의한다. 여기에서, P 원소는 P≤0.020%로 제어될 수 있고, S 원소는 S≤0.012%로 제어될 수 있다.
일부 구현예에서, 질량 백분율 함량을 기준으로, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 상부 표면층과 하부 표면층의 원소 조성은 C: 0.4~0.8%, Mn: 14~20%, Al: 1.0~2.0%, N: 0.001~0.003%, RE: 0.05~0.15%, P≤0.020%, S≤0.012%, 및 잔부의 Fe와 불가피한 불순물이다.
본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 상기 기술적 해결책은 합리적인 화학 성분 설계를 통해, 실온 조직이 오스테나이트인 고망간 TWIP(쌍정유기소성) 강을 상부 표면층과 하부 표면층으로 획득할 수 있다. 해당 고망간 TWIP 강의 고온, 실온 조직은 모두 완전 오스테나이트에 가까우며, 수소 침투를 효과적으로 차단하고 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 성형성을 개선할 수 있다.
물론, 일부 다른 구현예에서, 합리적인 화학 성분 설계를 통해, 마찬가지로 다른 화학 성분 또는 화학 원소 함량의 고망간 TWIP 강을 본 발명의 상하부 표면층용 강으로 채택할 수도 있으며, 이는 실온 조직이 완전 오스테나이트에 가깝고 TWIP 효과를 갖기만 하면 된다.
이에 상응하도록, 본 발명의 다른 목적은 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법을 제공하는 것이며, 해당 제조 방법은 합리적인 공정 매개변수를 통해 설계 및 제어하므로, 생산 비용을 낮추는 동시에, 고강도, 고성형성 및 지연균열 저항성의 다층 복합 냉간 압연 강판을 효율적으로 제조할 수 있다.
상기 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 상술한 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법을 제공하며, 여기에는 하기 단계가 포함된다:
(1) 각층 블랭크를 제조하고 블랭크를 조립하는 단계;
(2) 열간 압연 단계;
(3) 산세척 및 냉간 압연 단계;
(4) 어닐링 － 어닐링 온도는 830℃ 내지 890℃로 제어한 후, 3℃/s 내지 15℃/s의 속도로 700℃ 내지 800℃까지 냉각한 다음, 강판 온도가 100℃보다 낮아질 때까지 수냉함－;
(5) 강판을 산세척한 후 다시 180℃ 내지 240℃까지 가열하여 템퍼링을 수행하는 단계 － 템퍼링 시간은 200s 내지 600s임 －.
본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법에서는, 통상적인 열간 압연 복합과 일반적인 열간 압연, 냉간 압연, 연속 어닐링 공정만 채택한다. 여기에서, 열간 압연 복합은 코깅 및 블랭크 조립을 포함하며, 일반 압연과 열처리는 열간 압연, 산세척, 냉간 압연, 어닐링, 템퍼링을 포함한다. 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법에서, 핵심 공정은 어닐링 및 템퍼링 중 구체적인 공정 매개변수의 제어에 있다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법은 단계 (2)에서, 블랭크를 1150℃ 내지 1260℃까지 가열한 후, 열간 압연을 수행하며, 최종 압연 온도는 830℃ 내지 930℃로, 권취 온도는 500℃ 내지 650℃으로 제어한다.
또한, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법의 단계 (4)에서, 수냉 속도는 ≥500℃/s이다.
본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판 및 이의 제조 방법은 종래 기술과 비교할 때 하기와 같은 장점 및 유익한 효과를 갖는다:
종래 기술에 비해, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 상부 표면층과 하부 표면의 미세 조직 중 오스테나이트의 상 비율은 ≥95%이며, 본 발명의 핵심은 표면층의 오스테나이트 고망간 강이 수소 확산을 차단하는 작용이 있어, 강판 내부의 수소 함량을 효과적으로 감소시킴으로써, 다층 복합 냉간 압연 강판의 수소 유발 균열 저항 성능을 향상시킬 수 있다는 데에 있다. 그 외, 표면층에 채택되는 오스테나이트 고망간 강은 고강도 및 초고성형성의 특성을 가지므로, 복합강판의 굽힘 성능을 효과적으로 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판은 종래의 압연 복합으로 다층 복합 강판을 제조하는 기술보다 더욱 우수한 성능을 가지며, 이의 제1 중간층의 미세 조직 중 마르텐사이트의 상 비율은 ≥85%이고, 초고경도와 초강인장 강도의 성능을 가지므로, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 고강도 성능을 효과적으로 보장한다.
상기 내용을 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판은 고강도, 고성형성 및 지연균열 저항성의 특성을 가져, 자동차 안전 부품과 구조적 부품의 제조에 효과적으로 적용할 수 있으므로, 광범위한 활용 전망과 적용 가치를 갖는다.
특정 구현예에서, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 중간층은 페라이트의 상 비율이 ≥70%인 제2 중간층이 추가로 포함될 수 있으며, 조직에 따라, 이는 다층 복합 냉간 압연 강판 성형성을 개선하는 효과를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 강판의 수소 유발 균열 감수성을 효과적으로 낮출 수도 있다.
이에 상응하도록, 본 발명에 따른 제조 방법은 합리적인 공정 매개변수 설계 및 제어를 통해 고강도, 고성형성 및 지연균열 저항성의 다층 복합 냉간 압연 강판을 효과적으로 제조할 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판 및 이의 제조 방법을 보다 상세하게 해석하고 설명하나, 해당 해석과 설명은 본 발명의 기술적 해결책을 부당하게 한정하지 않는다.
실시예 1 내지 9
본 발명에 따른 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판은 모두 하기 단계를 채택해 제조한다.
(1) 표 1의 화학 성분에 따른 각층 블랭크 제조 및 블랭크의 조립: 각각의 복합층의 슬래브 원재료를 비율에 따라 복합판 비율에 부합하는 두께로 압연하여 준비하며; 각각의 복합층의 인접한 계면을 세정하여, 스케일 등 불순물을 제거하고; 각각의 복합층과 접촉되는 경계를 용접 밀봉하며, 복합층 사이의 산소를 진공 펌핑으로 제거한 후, 복합 조립 블랭크를 압연한다.
(2) 열간 압연: 블랭크를 1150℃ 내지 1260℃까지 가열한 후, 열간 압연하며, 최종 압연 온도는 830℃ 내지 930℃으로 제어하고, 권취 온도는 500℃ 내지 650℃로 제어한다.
(3) 산세척 및 냉간 압연 단계;
(4) 어닐링 단계: 어닐링 온도는 830℃ 내지 890℃로 제어한 후, 3℃/s 내지 15℃/s의 속도로 700℃ 내지 800℃까지 냉각한 다음, 강판 온도가 100℃보다 낮아질 때까지 수냉한다;
(5) 강판을 산세척한 후 다시 180℃ 내지 240℃까지 가열하여 템퍼링을 수행하며, 템퍼링 시간은 200s 내지 600s이다.
본 발명에 따른 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서, 유의해야할 점은 다음과 같다:
실시예 1 내지 3의 다층 복합 냉간 압연 강판에는 상부 표면층, 하부 표면층 및 상부 표면층과 하부 표면층 사이에 위치한 중간층이 구비되며, 여기에서, 실시예 1 내지 3의 중간층에는 1층의 제1 중간층만 있고, 제2 중간층은 없다.
실시예 4 내지 6의 다층 복합 냉간 압연 강판에는 상부 표면층, 하부 표면층 및 상부 표면층과 하부 표면층 사이에 위치한 2층의 중간층이 구비되며, 여기에서, 실시예 4 내지 6의 중간층에는 1층의 제1 중간층 및 1층의 제2 중간층이 포함된다.
실시예 7 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에는 상부 표면층, 하부 표면층 및 상부 표면층과 하부 표면층 사이에 위치한 3층의 중간층이 구비되며, 여기에서, 실시예 7 내지 9의 중간층에는 1층의 제1 중간층 및 2층의 제2 중간층이 포함된다.
실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서 각각의 복합판의 두께가 차지하는 비율은 표 1과 같다.
표 1은 본 발명 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서 각각의 복합층 두께가 차지하는 비율을 나열한다.
Figure pct00001
표 2-1, 표 2-2 및 표 2-3에는 본 발명 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서 각각의 복합층의 각각의 화학 원소의 질량백분 배합비를 나열한다.
표 2-1는 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서 상하부 표면층 각각의 화학 원소 질량 백분율을 나열한다. 각각의 상하부 표면층 미세 조직에서, 오스테나이트의 상 비율(부피)는 ≥95%이다.
Figure pct00002
표 2-2는 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서 제1 중간층의 각각의 화학 원소의 질량 백분율을 나열한다. 각각의 제1 중간층의 경도(HV)는 ≥400이고, 인장 강도는 ≥1300MPa이고, 마르텐사이트의 상 비율(부피)은 ≥85%이다.
Figure pct00003
표 2-3은 실시예 4 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서 제2 중간층의 각각의 화학 원소의 질량 백분율을 나열한다.
실시예 4 내지 6의 다층 복합 냉간 압연 강판에는 1층의 제2 중간층(2)만 있으나, 실시예 7 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에는 제2 중간층(1)과 제2 중간층(2)이 있음에 유의한다. 각각의 제2 중간층의 미세 조직에서, 페라이트의 상 비율(부피)은 ≥70%이다.
Figure pct00004
표 3은 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판의 구체적인 공정 매개변수를 나열한다.
Figure pct00005
본 발명에서 획득한 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에 대해 각각의 항목 성능 테스트를 수행하였으며, 획득한 테스트 결과는 표 4에 나열한다.
표 4는 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판에서 측정한 관련 성능 매개변수를 나열한다. 본 발명에서, 강판의 총 항복 강도(σs), 총 인장 강도(δb), 연신율(δ)은 ≪GB/T 228.1-2010 금속재료 인장시험≫에 따라 테스트하며, 90도 굽힘 최소 R/T는 ≪GB/T 232-2010 금속재료 굽힘시험방법≫에 따라 테스트하고, 경도는 ≪GB/T 4342-1991 금속 마이크로 비커스 경도 시험방법≫에 따라 테스트하였다.
Figure pct00006
각주: Ο - 미균열, X - 균열: 강판이 일정한 내부 응력 수준 하에 1mol/L의 염산에서 300시간 동안 함침되었을 때의 수소 유발 균열 결과를 나타낸다.
표 4에서 알 수 있듯이, 본 발명 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판의 총 항복 강도(σs)는 1050MPa 내지 1260MPa이고, 총 인장 강도(σb)는 모두 ≥1180MPa이고, 연신율(δ)은 5% 내지 8%이고, 바람직하게는 6% 내지 8%이며, 실시예 1 내지 9의 다층 복합 냉간 압연 강판은 0.8*TS, 1.0*TS 및 1.2*TS 응력 수준 하에 1mol/L의 염산에서 300시간 동안 함침되었을 때, 모두 균열이 발생하지 않았다. 각각의 실시예의 다층 복합 냉간 압연 강판은 모두 비교적 높은 강도, 비교적 높은 성형 성능 및 지연균열 저항성의 특성을 갖는다.
본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 상하부 표면층 오스테나이트 고망간 강은 수소 확산을 차단하는 작용을 하므로, 강판 내부의 수소 함량을 효과적으로 낮추고, 다층 복합 냉간 압연 강판의 수소 유발 균열 저항 성능을 향상시킬 수 있다. 그 외, 상하부 표면층에 채택되는 오스테나이트 고망간 강은 고강도(HV≥240) 및 초고성형성의 특성을 가지므로, 복합강판의 굽힘 성능을 효과적으로 개선할 수 있다. 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판은 종래의 압연 복합으로 제조한 다층 복합 강판에 비해 성능이 더욱 우수하며, 이의 제1 중간층은 초고경도 및 초강인장 강도를 가지므로, 본 발명의 다층 복합 냉간 압연 강판의 고강도 성능을 효과적으로 보장한다.
상기 내용을 통해 알 수 있듯, 본 발명에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판은 고강도, 고성형성 및 지연균열 저항성의 특성을 가져, 자동차 안전 부품과 구조적 부품의 제조에 효과적으로 적용할 수 있으므로, 광범위한 활용 전망과 적용 가치를 갖는다.
그 외, 본 발명 중 각각의 기술적 특징의 조합 방식은 본 발명의 특허항에 기재된 조합 방식 또는 구체적인 실시예에 기재된 조합 방식에 한정되지 않는다. 본 발명에 기재된 모든 기술적 특징은 상호 모순이 없는 한 임의 방식으로 자유롭게 조합하거나 결합할 수 있다.
또한, 상기에 나열한 실시예는 본 발명의 구체적인 실시예에 불과하다는 점에 유의한다. 물론, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명에 개시된 내용으로부터의 유사한 변경 또는 변형은 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자가 직접 도출하거나 용이하게 연상할 수 있으며, 이는 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 다층 복합 냉간 압연 강판으로서,
    강판의 두께 방향 상에서 상부 표면층, 하부 표면층 및 상부 표면층과 하부 표면층 사이의 중간층을 포함하고; 여기에서 상기 상부 표면층과 상기 하부 표면층 각각의 미세 조직 중 오스테나이트의 상 비율은 ≥95%이고; 상기 중간층은 적어도 1층의 제1 중간층을 포함하고, 상기 제1 중간층의 미세 조직 중 마르텐사이트의 상 비율은 ≥85%인 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간층의 미세 조직은, 페라이트, 베이나이트, 잔부의 오스테나이트, 시멘타이트 및 석출물 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간층의 경도(HV)는 ≥400이고/이거나; 상기 제1 중간층의 인장 강도는 ≥1300MPa인 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중간층은 적어도 1층의 제2 중간층을 추가로 포함하고, 상기 제2 중간층의 미세 조직 중 페라이트의 상 비율은 ≥70%이고; 선택적으로, 상기 제2 중간층의 미세 조직은, 마르텐사이트, 베이나이트, 잔부의 오스테나이트, 시멘타이트 및 석출물 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간층은 2층의 제2 중간층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간층의 두께는 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께의 80% 내지 95%를 차지하고/하거나; 상기 상부 표면층과 하부 표면층의 총 두께는 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께의 5% 내지 20%를 차지하는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2 중간층의 총 두께가 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께에서 차지하는 비율은 ≤15%인 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다층 복합 냉간 압연 강판 총 두께는 0.7mm 내지 2.5mm인 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다층 복합 냉간 압연 강판은, 전체 인장 강도 ≥1180MPa, 전체 항복 강도 ≥1050MPa, 연신율(δ) 5% 내지 8% 사이, 및 0.8*TS 응력 수준 하에서 1mol/L의 염산에 300시간 함침되었을 때 균열이 발생하지 않는 성능 중 하나 이상을 충족시키는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중간층은 Fe 이외에, C: 0.15~0.3%, Si: 0~0.5%, Mn: 1.0~1.8%, B≤0.004%, Al: 0.02~0.1%, N≤0.005%, Ti: 0.015~0.04%와 같은 질량 백분율 함량의 화학 원소를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 제2 중간층은 Fe 이외에, C: 0.001~0.1%, Si: 0~1.5%, Mn: 0.1~1.8%, Al: 0.02~0.1%, N≤0.005%와 같은 질량 백분율 함량의 화학 원소를 추가로 함유하고; 선택적으로, 상기 제2 중간층은 Nb, V, Ti, Mo, Cr, B 중 하나 이상을 추가로 함유하며, 상기 화학원소의 질량 백분율 총합은 ≤1%인 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부 표면층과 하부 표면층은 Fe 이외에, C: 0.4~0.8%, Mn: 14~20%, Al: 1.0~2.0%, N: 0.001~0.003%와 같은 질량 백분율 함량의 화학 원소를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상부 표면층과 하부 표면층은 RE: 0.05~0.15%를 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는, 다층 복합 냉간 압연 강판.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 다층 복합 냉간 압연 강판의 제조 방법으로서,
    (1) 각층 블랭크를 제조하고 블랭크를 조립하는 단계;
    (2) 열간 압연 단계;
    (3) 산세척 및 냉간 압연 단계;
    (4) 어닐링 단계 － 어닐링 온도는 830℃ 내지 890℃로 제어한 후, 3℃/s 내지 15℃/s의 속도로 700℃ 내지 800℃까지 냉각한 다음, 강판 온도가 100℃보다 낮아질 때까지 수냉함 － ; 및
    (5) 강판을 산세척한 후 다시 180℃ 내지 240℃까지 가열하여 템퍼링을 수행하는 단계 － 템퍼링 시간은 200s 내지 600s임 － 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    단계 (2)에서, 블랭크를 1150℃ 내지 1260℃까지 가열한 후, 열간 압연을 수행하며, 최종 압연 온도는 830℃ 내지 930℃로 제어하고, 권취 온도는 500℃ 내지 650℃인 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
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