KR20230069426A - High strength steel sheet having excellent bendablilty and stretch-flangeability and manufacturing method of the same - Google Patents

High strength steel sheet having excellent bendablilty and stretch-flangeability and manufacturing method of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20230069426A
KR20230069426A KR1020210155460A KR20210155460A KR20230069426A KR 20230069426 A KR20230069426 A KR 20230069426A KR 1020210155460 A KR1020210155460 A KR 1020210155460A KR 20210155460 A KR20210155460 A KR 20210155460A KR 20230069426 A KR20230069426 A KR 20230069426A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
less
excluding
steel sheet
ultra
high strength
Prior art date
Application number
KR1020210155460A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김동완
구민서
Original Assignee
주식회사 포스코
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 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020210155460A priority Critical patent/KR20230069426A/en
Priority to EP22893082.2A priority patent/EP4431630A1/en
Priority to US18/566,072 priority patent/US20240175103A1/en
Priority to PCT/KR2022/016583 priority patent/WO2023085660A1/en
Priority to CN202280065147.1A priority patent/CN118019873A/en
Priority to JP2023576364A priority patent/JP2024522209A/en
Publication of KR20230069426A publication Critical patent/KR20230069426A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • 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
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • 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
    • C21D8/0226Hot 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
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/26Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • 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
    • C21D2211/002Bainite
    • 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
    • C21D2211/005Ferrite
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

The present invention relates to an ultra-high strength steel plate with excellent bendability and elongation flangeability and a manufacturing method thereof, and more specifically to the steel plate with excellent bendability and elongation flangeability, a high yield ratio, and ultra-high strength using rapid low-temperature tempering, and the manufacturing method thereof. The ultra-high strength steel plate of the present invention includes, in weight %, 0.12 to 0.4% of C, 0.5% or less (excluding 0%) of Si, 2.5 to 4.0% of Mn, 0.03% or less (excluding 0%) of P, 0.012% or less (excluding 0%) of S, 0.1% or less (excluding 0%) of Al, 1% or less (excluding 0%) of Cr, 48/14×[N] to 0.1% of Ti, 0.1% or less (excluding 0%) of Nb, 0.005% or less (excluding 0%) of B, 0.01% or less (excluding 0%) of N, and the remaining Fe and other impurities.

Description

굽힘성 및 신장 플랜지성이 우수한 초고강도 강판 및 이의 제조 방법 {HIGH STRENGTH STEEL SHEET HAVING EXCELLENT BENDABLILTY AND STRETCH-FLANGEABILITY AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}Ultra high strength steel sheet with excellent bendability and elongation flangeability and method for manufacturing the same

본 발명은 굽힘성 및 신장 플랜지성이 우수한 초고강도 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급속 저온 탬퍼링을 활용한 굽힘성 및 신장 플랜지성이 우수하고 고항복비 및 초고강도를 갖는 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-high strength steel sheet excellent in bendability and elongation flangeability and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a steel sheet having excellent bendability and elongation flangeability using rapid low-temperature tempering and having a high yield ratio and ultra-high strength. and a method for producing the same.

자동차용 강판은 경량화 및 충돌 안전성 확보라는 모순된 목표를 만족하기 위하여, 이상 조직강(Dual Phase Steel, 이하 'DP강'이라 함), 변태 유기 소성강(Transformation Induced Plasticity Steel, 이하 'TRIP강'이라 함), 복합 조직강(Complex Phase Steel, 이하 'CP강'이라 함) 등의 다양한 자동차용 강판이 개발되고 있다. In order to satisfy the contradictory goals of lightweighting and securing crash safety, automotive steel sheets are called Dual Phase Steel (hereinafter referred to as 'DP Steel') and Transformation Induced Plasticity Steel (hereinafter referred to as 'TRIP Steel'). ), and complex phase steel (hereinafter referred to as 'CP steel'), various steel sheets for automobiles are being developed.

이러한 진보된 고강도강에서 탄소량을 높여서 보다 강도를 높일 수 있으나, 점 용접성 등의 실용적 측면을 고려할 때 구현 가능한 인장 강도는 약 1200MPa급 수준이 한계이다. 충돌 안전성을 확보하기 위한 구조부재에의 적용은 고온에서 성형 후 수냉하는 다이(Die)와의 직접 접촉을 통한 급냉에 의하여 최종 강도를 확보하는 방법이 각광받고 있으나, 설비 투자비의 과다 및 열처리 및 공정 비용이 높아서 적용 확대가 크지 않다.Although the strength can be further increased by increasing the amount of carbon in the advanced high-strength steel, the tensile strength that can be realized is limited to about 1200 MPa level when considering practical aspects such as spot weldability. As for the application to structural members to secure collision safety, the method of securing final strength by rapid cooling through direct contact with a die that is water-cooled after being molded at high temperature is in the limelight, but excessive investment in equipment and heat treatment and process costs This is high, so the spread of application is not large.

수냉을 통한 급냉 방식의 대안으로서 일반적으로 서냉 방식을 사용한다. 그러나, 서냉 구간이 존재하는 연속 소둔로 및 연속 소둔형 용융 도금라인에서는 소둔 열처리 후 90% 이상의 미세조직 분율을 갖는 마르텐사이트강은 항복 강도와 인장 강도의 비가 0.75 미만으로 항복 강도가 열위한 단점이 있다. As an alternative to rapid cooling through water cooling, slow cooling is generally used. However, in a continuous annealing furnace and a continuous annealing hot-dip plating line in which a slow cooling section exists, martensitic steel having a microstructure fraction of 90% or more after annealing heat treatment has a disadvantage in that the ratio of yield strength to tensile strength is less than 0.75, and the yield strength is inferior. there is.

자동차의 충돌 시 저항력을 높이기 위해서는 항복 강도를 보다 높이는 것이 바람직하며, 이를 위한 개선 방안이 요구된다. 통상 마르텐사이트강의 템퍼링은 마르텐사이트강의 부족한 연성과 인성을 개선하기 위하여 이루어지는데, 인장강도의 하락을 최대한 억제하면서 항복 강도를 높이는 방안이 필요하다. In order to increase the resistance in the event of a car crash, it is desirable to increase the yield strength, and an improvement plan for this is required. In general, tempering of martensitic steel is performed to improve insufficient ductility and toughness of martensitic steel, but it is necessary to increase yield strength while suppressing the decrease in tensile strength as much as possible.

또한, 마르텐사이트강을 롤 포밍 혹은 프레스 성형 등을 통하여 가공하기 위해서는 우수한 굽힘성 및 신장 플랜지성이 필수적이다. 그러나 통상의 마르텐사이트강은 매우 높은 강도로 인하여 성형하기에 충분한 굽힘성 및 신장 플랜지성을 확보하지 못하는 경우가 많으므로, 이를 높이는 연구 또한 필요하다.In addition, in order to process martensitic steel through roll forming or press forming, excellent bendability and stretch flangeability are essential. However, since conventional martensitic steels often fail to secure sufficient bendability and stretch flangeability for forming due to their very high strength, research to increase them is also required.

특허문헌 1(일본 특허공보 제2528387호)에서는, 소둔 후에 실온까지 급랭시킬 필요가 있기 때문에, 소둔로와 과시효로 사이에 강판을 급랭시킬 수 있는 특별한 설비를 가진 라인이 아니면 제조할 수 없다는 문제가 있다.In Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2528387), since it is necessary to quench to room temperature after annealing, there is a problem that it cannot be manufactured unless it is a line with special equipment capable of quenching the steel sheet between the annealing furnace and the overaging furnace. there is.

또한, 특허문헌 2(한국 공개특허공보 제10-2010-0116608호)에 있어서는, Ms점, 즉 마르텐사이트 변태 개시 온도에 도달한 강판에 대해 마르텐사이트 변태를 일으키게 함과 동시에, 변태 후의 마르텐사이트를 템퍼링하는 오토템퍼 처리에 의해 고강도를 얻을 수 있으나, Ms 직하의 온도에서의 열처리 조건의 엄밀한 제어가 필요하여 제조 안정성에 문제가 있다.In addition, in Patent Document 2 (Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2010-0116608), martensite transformation is caused to the steel sheet that has reached the Ms point, that is, the martensite transformation start temperature, and martensite after transformation is Although high strength can be obtained by tempering auto-temper treatment, there is a problem in manufacturing stability because strict control of heat treatment conditions at a temperature directly below Ms is required.

또한, 특허문헌 3(한국 공개특허공보 제10-2014-0030970호)에서는 목표 물성을 달성하기 위하여 추가 열처리를 진행하는 것을 제시하였으나, 그 시간이 지나치게 길어 생산성이 지나치게 저하되거나, 목표로 하는 물성을 달성하기에 효율적인 조건을 설정하기 어렵다는 문제가 있다.In addition, Patent Document 3 (Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2014-0030970) suggests that additional heat treatment is performed to achieve target properties, but the time is too long, so productivity is excessively lowered, or target properties are not achieved. There is a problem in that it is difficult to set conditions that are efficient to achieve.

일본 특허공보 제2528387호Japanese Patent Publication No. 2528387 한국 공개특허공보 제10-2010-0116608호Korean Patent Publication No. 10-2010-0116608 한국 공개특허공보 제10-2014-0030970호Korean Patent Publication No. 10-2014-0030970

본 발명의 일 측면에 따르면, 굽힘성 및 신장 플랜지성이 우수한 초고강도 강판 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.According to one aspect of the present invention, it is intended to provide an ultra-high strength steel sheet excellent in bendability and stretch flangeability and a manufacturing method thereof.

본 발명의 과제는 전술한 내용에 한정하지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는 데 어려움이 없을 것이다.The object of the present invention is not limited to the foregoing. Anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs will have no difficulty in understanding the additional objects of the present invention from the contents throughout the present specification.

본 발명의 일 측면은, One aspect of the present invention,

중량%로, C: 0.12~0.4%, Si: 0.5% 이하(0%는 제외), Mn: 2.5~4.0%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.012% 이하(0%는 제외), Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 1% 이하(0%는 제외), Ti: 48/14×[N]~0.1%, Nb: 0.1% 이하(0%는 제외), B: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하 (0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타의 불순물을 포함하고,In % by weight, C: 0.12 to 0.4%, Si: 0.5% or less (excluding 0%), Mn: 2.5 to 4.0%, P: 0.03% or less (excluding 0%), S: 0.012% or less (excluding 0%) excluding), Al: 0.1% or less (excluding 0%), Cr: 1% or less (excluding 0%), Ti: 48/14×[N] to 0.1%, Nb: 0.1% or less (0% is excluding excluding), B: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.01% or less (excluding 0%), the balance including Fe and other impurities,

미세조직으로서, 면적%로, 마르텐사이트: 90% 이상, 페라이트 및 베이나이트의 합계: 10% 이하를 포함하고,As a microstructure, in area%, martensite: 90% or more, the sum of ferrite and bainite: 10% or less,

하기 관계식 1로부터 정의되는 M의 값이 100~500 범위를 충족하는, 초고강도 강판을 제공한다.Provided is an ultra-high strength steel sheet in which the value of M defined from the following relational expression 1 satisfies the range of 100 to 500.

[관계식 1][Relationship 1]

M = Psize × Pnumber × [C]0.5 × [Mn]2 × [S]M = P size × P number × [C] 0.5 × [Mn] 2 × [S]

(상기 관계식 1에 있어서, 상기 Psize는 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 직경을 나타내고, 상기 Pnumber는 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 개수를 나타낸다. 상기 [C] 및 [Mn]는 각각 강판 내 괄호 안의 원소의 평균 중량% 함량을 나타내고, [S]는 강판 내 괄호 안 원소의 평균 ppm 함량을 나타낸다.)(In the above relational expression 1, the P size represents the average diameter of inclusions having a diameter of 1 μm or more, and the P number represents the average number of inclusions having a diameter of 1 μm or more. [C] and [Mn] are brackets in the steel sheet, respectively. Indicates the average weight % content of the elements in the inside, and [S] shows the average ppm content of the elements in parentheses in the steel sheet.)

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,

중량%로, C: 0.12~0.4%, Si: 0.5% 이하(0%는 제외), Mn: 2.5~4.0%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.012% 이하(0%는 제외), Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 1% 이하(0%는 제외), Ti: 48/14×[N]~0.1%, Nb: 0.1% 이하(0%는 제외), B: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하 (0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타의 불순물을 포함하고, 면적%로, 마르텐사이트: 90% 이상, 페라이트 및 베이나이트의 합계: 10% 이하를 포함하는 미세조직을 갖는 강판을 준비하는 단계; 및In % by weight, C: 0.12 to 0.4%, Si: 0.5% or less (excluding 0%), Mn: 2.5 to 4.0%, P: 0.03% or less (excluding 0%), S: 0.012% or less (excluding 0%) excluding), Al: 0.1% or less (excluding 0%), Cr: 1% or less (excluding 0%), Ti: 48/14×[N] to 0.1%, Nb: 0.1% or less (0% is excluding excluding), B: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.01% or less (excluding 0%), balance including Fe and other impurities, by area%, martensite: 90% or more, ferrite and Total of bainite: preparing a steel sheet having a microstructure containing 10% or less; and

상기 강판에 템퍼링을 실시하는 단계;를 포함하고,Including; tempering the steel sheet;

하기 관계식 2로 정의되는 P의 값이 1.5~77.0 범위를 충족하는, 초고강도 강판의 제조 방법을 제공한다.Provided is a method for manufacturing an ultra-high strength steel sheet in which the value of P defined by the following relational expression 2 satisfies the range of 1.5 to 77.0.

[관계식 2][Relationship 2]

P =

Figure pat00001
P =
Figure pat00001

(상기 관계식 2에 있어서, 상기 T는 템퍼링의 최고 온도를 나타내고, 단위는 ℃이다. 또한, 상기 teff는 유효 열처리 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)(In the relational expression 2, the T represents the highest tempering temperature, and the unit is ° C. In addition, the t eff represents the effective heat treatment time, and the unit is sec.)

본 발명의 일 측면에 따르면, 굽힘성 및 신장 플랜지성이 우수한 초고강도 강판 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an ultra-high strength steel sheet excellent in bendability and stretch flangeability and a manufacturing method thereof.

혹은, 본 발명의 일 측면에 따르면, 서냉 구간이 존재하는 연속 소둔로 또는 연속 소둔형 용융 도금 라인에서 제조된 항복 강도가 낮은 강판에 추가 열처리를 통하여, 마르텐사이트 분율이 90%이상인 마르텐사이트강의 항복 강도를 향상시키거나, 혹은 굽힘성 및 신장 플랜지성 중 하나 이상의 특성을 개선할 수 있다.Or, according to one aspect of the present invention, the yield strength of martensitic steel having a martensite fraction of 90% or more through additional heat treatment on a steel sheet having a low yield strength manufactured in a continuous annealing furnace or a continuous annealing hot-dip plating line in which a slow cooling section exists. Strength can be improved, or one or more properties of bendability and stretch flangeability can be improved.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않고, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and will be more easily understood in the process of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 비교예 2 및 발명예 1~3으로부터 얻어진 강판을 두께 방향으로 자른 단면 시편에 대하여, 미세조직을 관찰하기 위해 주사 전자 현미경(SEM)으로 촬영한 사진을 나타낸 것이다.1 shows pictures taken with a scanning electron microscope (SEM) to observe microstructures of cross-sectional specimens cut in the thickness direction of steel sheets obtained from Comparative Example 2 and Inventive Examples 1 to 3 of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있고, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

한편, 본 명세서에서 사용되는 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것이고, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 관련 정의가 이와 명백히 반대되는 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 구성을 구체화하고, 다른 구성의 존재나 부가를 제외하는 것이 아니다.Meanwhile, terms used in this specification are for describing specific embodiments and are not intended to limit the present invention. For example, the singular forms used herein include the plural forms unless the relevant definition clearly dictates the contrary. Also, the meaning of "comprising" used in the specification specifies a component, and does not exclude the presence or addition of other components.

종래에는 급냉 설비가 없는 서냉 방식을 이용하는 경우로서, 서냉 구간이 존재하는 연속 소둔로 또는 연속 소둔형 용융 도금 라인의 서냉 조건은 일반적으로 소둔 후 냉각속도가 3℃/s로 650℃ 혹은 용융 도금욕 침적 온도인 460℃까지 냉각하는 것으로 구성된다. 전술한 조건에서 제조된 본 발명의 성분계를 가지는 강판은, 미세조직으로서 마르텐사이트 분율이 90% 이상을 가지는데, 초기 항복 강도가 1000~1250MPa 수준이고, 초기 인장 강도 1200~1700MPa 수준이며, 항복비가 0.75 미만으로, 항복 강도가 열위한 단점이 있다. Conventionally, in the case of using a slow cooling method without a rapid cooling facility, the slow cooling condition of a continuous annealing furnace or a continuous annealing hot-dip plating line with a slow cooling section is generally 650 ° C or a hot-dipping bath with a cooling rate of 3 ° C / s after annealing. It consists of cooling down to the immersion temperature of 460°C. The steel sheet having the component system of the present invention manufactured under the above conditions has a martensite fraction of 90% or more as a microstructure, an initial yield strength of 1000 to 1250 MPa, an initial tensile strength of 1200 to 1700 MPa, and a yield ratio Less than 0.75, there is a disadvantage that the yield strength is inferior.

그런데, 자동차의 충돌 시 저항력을 높이기 위해서는 항복 강도의 개선이 요구될 뿐만 아니라, 롤 포밍 혹은 프레스 성형을 통하여 가공하기 위해서는 굽힘성 및 신장 플랜지성 역시 향상시키는 것이 필요하다.By the way, in order to increase the resistance upon collision of a vehicle, not only the improvement of the yield strength is required, but also the bendability and stretch flangeability need to be improved in order to process through roll forming or press forming.

이에, 본 발명은 이러한 저항복 강도를 갖는 초고강도 강판에 대하여 인장 강도의 하락은 최대한 억제하면서 항복 강도를 향상시키는 데에 목적을 두고 있다.Accordingly, an object of the present invention is to improve the yield strength of an ultra-high strength steel sheet having such resistance to yield strength while maximally suppressing the decrease in tensile strength.

본 발명자들은, 굽힘성 및 신장 플랜지성 등을 향상시킬 뿐만 아니라, 전술한 특성을 충족하는 강판을 얻고자 예의 검토를 행한 결과, 강 내의 C, Mn 및 S의 성분 함량을 제한된 범위로 제어하면서도, 강 내의 개재물 특성을 조절하는 것이 유효함을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of an intensive study to obtain a steel sheet that not only improves bendability and stretch flangeability, but also satisfies the above characteristics, the inventors of the present invention found that while controlling the component content of C, Mn, and S in the steel within a limited range, It was found that controlling the properties of inclusions in steel was effective, and the present invention was completed.

이하, 본 발명에 따른 굽힘성 및 신장 플랜지성이 우수한 초고강도 강판에 대하여 자세히 설명한다.Hereinafter, the ultra-high strength steel sheet excellent in bendability and stretch flangeability according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 고강도 강판은, 중량%로, C: 0.12~0.4%, Si: 0.5% 이하(0%는 제외), Mn: 2.5~4.0%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.012% 이하(0%는 제외), Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 1% 이하(0%는 제외), Ti: 48/14×[N]~0.1%(단, [N]은 강 중, 질소(N)의 중량% 함량을 나타냄), Nb: 0.1% 이하(0%는 제외), B: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하 (0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타의 불순물을 포함한다.In the high-strength steel sheet according to the present invention, by weight, C: 0.12 to 0.4%, Si: 0.5% or less (excluding 0%), Mn: 2.5 to 4.0%, P: 0.03% or less (excluding 0%), S: 0.012% or less (excluding 0%), Al: 0.1% or less (excluding 0%), Cr: 1% or less (excluding 0%), Ti: 48/14×[N] to 0.1% (however, , [N] represents the weight % content of nitrogen (N) in steel), Nb: 0.1% or less (excluding 0%), B: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.01% or less ( 0%), balance Fe and other impurities.

이하에서는 본 발명에서 강판의 성분 첨가 이유와 함량 한정 이유에 대하여 구체적으로 설명한다. 이 때, 본 명세서에서 각 원소의 함량을 나타낼 때에는 특별히 달리 정하지 않는 한, 중량%를 나타낸다.Hereinafter, the reason for adding the components of the steel sheet and the reason for limiting the content of the steel sheet in the present invention will be described in detail. At this time, when the content of each element is indicated in the present specification, unless otherwise specified, weight % is indicated.

C: 0.12~0.4%C: 0.12-0.4%

탄소(C)는 마르텐사이트 강도 확보를 위하여 필수적인 원소로서, 0.12% 이상 첨가되어야 한다. 그러나, C 함량이 0.4%를 초과하면, 용접성이 악화되므로 그 상한을 0.4%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 C 함량의 하한은 0.15%일 수 있고, 혹은 상기 C 함량의 상한은 0.30%일 수 있다.Carbon (C) is an essential element to secure martensite strength, and should be added in an amount of 0.12% or more. However, if the C content exceeds 0.4%, weldability deteriorates, so the upper limit is limited to 0.4%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the lower limit of the C content may be 0.15%, or the upper limit of the C content may be 0.30%.

Si: 0.5% 이하 (0%는 제외)Si: 0.5% or less (excluding 0%)

실리콘(Si)는 페라이트의 안정화를 위해 첨가되는 원소로서, 전술한 효과를 위해 0% 초과로 존재할 필요가 있다. 다만, Si는 서냉각 구간이 존재하는 통상의 연속 소둔형 용융도금 열처리로에서 소둔 후 서냉 시 페라이트 생성을 촉진함으로써 강도를 악화시키는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 본 발명과 같이 상변태 억제를 위하여 다량의 Mn을 첨가하는 경우에 소둔 시 Si에 의한 표면 산화물 형성으로 인해 용융도금 특성의 열화, Si의 표면농화 및 산화에 의한 덴트결함 유발의 위험이 있으므로, Si 함량의 상한을 0.5%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 Si 함량의 하한은 0.1%일 수 있고, 혹은 상기 Si 함량의 상한은 0.45%일 수 있다.Silicon (Si) is an element added to stabilize ferrite, and needs to be present in an amount greater than 0% for the above effect. However, Si has the disadvantage of deteriorating strength by promoting ferrite generation during slow cooling after annealing in a conventional continuous annealing type hot-dip plating heat treatment furnace in which a slow cooling section exists. In addition, in the case of adding a large amount of Mn to suppress phase transformation as in the present invention, there is a risk of deterioration of hot-dip plating characteristics due to surface oxide formation by Si during annealing, surface enrichment of Si, and dent defects caused by oxidation. , limiting the upper limit of the Si content to 0.5%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the lower limit of the Si content may be 0.1%, or the upper limit of the Si content may be 0.45%.

Mn: 2.5~4.0%Mn: 2.5 to 4.0%

망간(Mn)은 강 중 페라이트의 형성을 억제하고 오스테나이트 형성을 용이하게 하는 원소로서, 전술한 효과의 확보를 위해 Mn을 2.5% 이상 첨가한다. 강 중 Mn 함량이 2.5% 미만이면, 연속 소둔형 용융도금 열처리로의 경우 서냉각 시 페라이트 생성이 용이해지는 문제가 있다. 또한, 상기 Mn 함량이 4.0%를 초과하면, 슬래브 및 열연공정에서 야기된 편석에 의한 밴드 형성이 과도해지고, 전로 조업 시 합금 투입량의 과다에 의한 합금철 원가 증가의 문제가 생긴다. 따라서, 본 발명에서는 Mn 함량을 2.5~4.0%로 제한하고, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 Mn 함량의 하한은 2.7%일 수 있고, 혹은 상기 Mn 함량의 상한은 3.8%일 수 있다.Manganese (Mn) is an element that suppresses the formation of ferrite in steel and facilitates the formation of austenite, and 2.5% or more of Mn is added to secure the above-mentioned effects. If the Mn content in the steel is less than 2.5%, there is a problem in that ferrite is easily generated during slow cooling in the case of a continuous annealing hot-dip galvanizing heat treatment furnace. In addition, when the Mn content exceeds 4.0%, band formation due to segregation caused in the slab and hot rolling process becomes excessive, and the problem of increasing the cost of ferroalloy due to the excessive amount of alloy input during converter operation occurs. Therefore, in the present invention, the Mn content is limited to 2.5 to 4.0%, and in terms of further improving the above-described effect, the lower limit of the Mn content may be 2.7%, or the upper limit of the Mn content may be 3.8%. .

P: 0.03% 이하(0%는 제외)P: 0.03% or less (excluding 0%)

인(P)은 강 중에 불가피하게 포함되는 불순물 원소로서, 0% 초과로 존재한다. 다만, P 함량이 0.03%를 초과하면, 용접성이 저하되고, 강의 취성이 발생할 위험성이 커지며, 덴트 결함 유발 가능성이 높아지기 때문에, P 함량의 상한을 0.03%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 P 함량의 상한은 0.012%일 수 있고, 혹은 상기 P 함량의 하한은 0.0005%일 수 있다.Phosphorus (P) is an impurity element unavoidably contained in steel, and exists in excess of 0%. However, if the P content exceeds 0.03%, the weldability is lowered, the risk of brittleness of the steel increases, and the possibility of causing dent defects increases, so the upper limit of the P content is limited to 0.03%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the upper limit of the P content may be 0.012%, or the lower limit of the P content may be 0.0005%.

S: 0.012% 이하 (0%는 제외)S: 0.012% or less (excluding 0%)

황(S)은 P와 마찬가지로 강 중 불가피하게 포함되는 불순물 원소로서, 0%를 초과하여 존재한다. 다만, S는 강판의 연성 및 용접성을 저해하는 원소이므로, S 함량이 0.012%를 초과하면 강판의 연성 및 용접성을 저해할 가능성이 높기 때문에, S 함량의 상한을 0.012%로 제한하는 것이 바람직하다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 S 함량의 상한은 0.009%일 수 있고, 혹은 상기 S 함량의 하한은 0.0001%일 수 있다.Sulfur (S), like P, is an impurity element inevitably included in steel and exists in excess of 0%. However, since S is an element that inhibits the ductility and weldability of the steel sheet, if the S content exceeds 0.012%, it is highly likely to inhibit the ductility and weldability of the steel sheet, so it is preferable to limit the upper limit of the S content to 0.012%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the upper limit of the S content may be 0.009%, or the lower limit of the S content may be 0.0001%.

Al: 0.1% 이하 (0%는 제외)Al: 0.1% or less (excluding 0%)

알루미늄(Al)은 페라이트역을 확대하는 합금원소이다. 이러한 Al은 본 발명과 같이 서냉각이 존재하는 연속 소둔형 용융도금 열처리 공정을 활용하는 경우에 페라이트 형성을 촉진하는 단점이 있고, AlN 형성에 의한 고온 열간압연성 저하가 가능하므로, Al 함량의 상한을 0.1%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 Al 함량의 하한은 0.01%일 수 있고, 혹은 상기 Al 함량의 상한은 0.08%일 수 있다.Aluminum (Al) is an alloying element that expands the ferrite range. Such Al has the disadvantage of promoting the formation of ferrite when using the continuous annealing type hot-dip plating heat treatment process in which slow cooling exists, as in the present invention, and since it is possible to lower the high-temperature hot rolling property by the formation of AlN, the upper limit of the Al content is limited to 0.1%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the lower limit of the Al content may be 0.01%, or the upper limit of the Al content may be 0.08%.

Cr: 1% 이하 (0%는 제외)Cr: 1% or less (excluding 0%)

크롬(Cr)은 페라이트 변태를 억제함에 의하여 저온변태조직 확보를 용이하게 하는 합금 원소로서, 전술한 효과를 위해 0% 초과로 포함한다. 상기 Cr은 본 발명과 같이 서냉각이 존재하는 연속 소둔형 용융도금 열처리 공정을 활용하는 경우에 페라이트 형성을 억제하는 장점이 있으나, 1%를 초과하면 합금 투입량 과다에 의한 합금철 원가가 증가하는 문제가 있으므로, Cr 함량의 상한을 1%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 Cr 함량의 하한은 0.01%일 수 있고, 혹은 상기 Cr 함량의 상한은 0.5%일 수 있다.Chromium (Cr) is an alloying element that facilitates securing a low-temperature transformation structure by inhibiting ferrite transformation, and contains more than 0% for the above-mentioned effect. The Cr has the advantage of suppressing the formation of ferrite when using the continuous annealing type hot-dip plating heat treatment process in which slow cooling exists, as in the present invention, but if it exceeds 1%, the cost of ferroalloy increases due to the excessive amount of alloy input. Since there is, the upper limit of the Cr content is limited to 1%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the lower limit of the Cr content may be 0.01%, or the upper limit of the Cr content may be 0.5%.

Ti: 48/14×[N]~0.1% (단, 상기 [N]은 강 중 질소(N)의 중량% 함량을 나타냄)Ti: 48/14 × [N] ~ 0.1% (however, the [N] represents the weight % content of nitrogen (N) in steel)

티탄(Ti)은 질화물 형성 원소로서 강중 N를 TiN으로 석출시켜서 스캐빈징(scavenging)을 수행한다. 또한, Ti을 미첨가하면 AlN 형성에 의한 연속주조 시 크랙 발생이 염려되므로, 전술한 효과를 위해 Ti을 화학 당량적으로 48/14×[N]% 이상을 첨가할 필요가 있다. 다만, Ti 함량이 0.1%를 초과하면 고용 질소(N)의 제거 외에 추가적인 탄화물 석출에 의하여 마르텐사이트 강도 감소가 이루어지므로, Ti 함량의 상한을 0.1%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 Ti 함량의 하한은 0.01%일 수 있고, 혹은 상기 Ti 함량의 상한은 0.08%일 수 있다.Titanium (Ti), as a nitride-forming element, performs scavenging by precipitating N in steel as TiN. In addition, if Ti is not added, there is concern about cracking during continuous casting due to AlN formation, so it is necessary to add 48/14×[N]% or more of Ti in chemical equivalent for the above effect. However, if the Ti content exceeds 0.1%, the martensite strength is reduced by additional carbide precipitation in addition to the removal of dissolved nitrogen (N), so the upper limit of the Ti content is limited to 0.1%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the lower limit of the Ti content may be 0.01%, or the upper limit of the Ti content may be 0.08%.

Nb: 0.1% 이하 (0%는 제외)Nb: 0.1% or less (excluding 0%)

니오븀(Nb)은 오스테나이트 입계에 편석되어 소둔 열처리시 오스테나이트 결정립의 조대화를 억제하는 원소이므로 0% 초과로 첨가가 필요하다. 다만, Nb 함량이 0.1%를 초과하면, 합금 투입량 과다에 의한 합금철 원가가 증가하는 문제가 있으므로, Nb 함량의 상한을 0.1%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 Nb 함량의 하한은 0.01%일 수 있고, 혹은 상기 Nb 함량의 상한은 0.06%일 수 있다.Since niobium (Nb) is an element that is segregated at austenite grain boundaries and suppresses coarsening of austenite crystal grains during annealing heat treatment, it is necessary to add more than 0% of niobium (Nb). However, if the Nb content exceeds 0.1%, there is a problem in that the cost of ferroalloy increases due to an excessive amount of alloy input, so the upper limit of the Nb content is limited to 0.1%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the lower limit of the Nb content may be 0.01%, or the upper limit of the Nb content may be 0.06%.

B: 0.005% 이하(0% 는 제외)B: 0.005% or less (excluding 0%)

보론(B)은 페라이트 형성을 억제하는 원소로서, 특히 소둔 후 냉각 시에 페라이트의 형성을 억제하는 장점이 있으므로, 0% 초과로 포함한다. 다만, 상기 B 함량이 0.005%를 초과하면, 오히려 Fe23(C, B)6의 석출에 의하여 페라이트 형성이 촉진되는 문제가 생기므로, B 함량의 상한을 0.005%로 제한한다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 B 함량의 상한은 0.003%일 수 있고, 혹은 상기 B 함량의 하한은 0.0005%일 수 있다.Boron (B) is an element that suppresses the formation of ferrite, especially since it has an advantage of suppressing the formation of ferrite during cooling after annealing, it is included in an amount greater than 0%. However, if the B content exceeds 0.005%, the formation of ferrite is promoted by the precipitation of Fe 23 (C, B) 6 rather, so the upper limit of the B content is limited to 0.005%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the upper limit of the B content may be 0.003%, or the lower limit of the B content may be 0.0005%.

N: 0.01% 이하(0%는 제외)N: 0.01% or less (excluding 0%)

질소(N)는 강 중 불가피하게 포함되는 불순물 원소로서, 0%를 초과하여 존재한다. 다만, 상기 N 함량이 0.01%를 초과하면, AlN 형성 등을 통한 연주 시 크랙이 발생할 위험성이 크게 증가한다. 따라서, 본 발명에서는 N 함량의 상한을 0.01%로 한정하는 것이 바람직하다. 한편, 전술한 효과를 보다 개선하는 측면에서, 상기 N 함량의 상한은 0.008%일 수 있고, 혹은 상기 N 함량의 하한은 0.0005%일 수 있다.Nitrogen (N) is an impurity element that is unavoidably included in steel and exists in excess of 0%. However, if the N content exceeds 0.01%, the risk of cracking during playing through AlN formation or the like greatly increases. Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the upper limit of the N content to 0.01%. Meanwhile, in terms of further improving the above effects, the upper limit of the N content may be 0.008%, or the lower limit of the N content may be 0.0005%.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조 과정에서는 원료나 주위 환경 변수로 인해 의도하지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에, 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, since unintended impurities may inevitably be mixed due to raw materials or surrounding environmental variables in a normal manufacturing process, this cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone skilled in the ordinary steel manufacturing process, not all of them are specifically mentioned in this specification.

본 발명에 따른 초고강도 강판은 미세조직으로서, 면적%로, 마르텐사이트: 90% 이상, 페라이트 및 베이나이트의 합계: 10% 이하를 포함한다. 상기 미세조직을 3차원적 개념인 부피분율로 측정하는 방법은 쉽지 않으므로, 통상의 미세조직 관찰 시 활용되는 방법인 두께방향으로 자른 단면관찰을 통한 면적분율로 미세조직을 측정한다. 한편, 상기 초고강도 강판의 미세조직은 후술하는 열처리(템퍼링) 전후에 동일한 미세조직을 가지는 점에 유의할 필요가 있다.The ultra-high strength steel sheet according to the present invention includes a microstructure, in area%, of martensite: 90% or more, and the total of ferrite and bainite: 10% or less. Since it is not easy to measure the microstructure in terms of volume fraction, which is a three-dimensional concept, the microstructure is measured in area fraction through cross-sectional observation cut in the thickness direction, which is a method used for normal microstructure observation. On the other hand, it is necessary to note that the microstructure of the ultra-high strength steel sheet has the same microstructure before and after heat treatment (tempering) described later.

미세조직의 구성으로는, 경질상(hard phase)인 마르텐사이트를 주상으로 가짐으로써 초고강도 확보에 유리하므로, 본 발명에서는 마르텐사이트를 90% 이상 포함한다. 즉, 상기 초강도 강판의 미세조직 중에, 마르텐사이트가 90% 미만이면 목표로 하는 강도를 확보하지 못하는 문제가 생길 수 있다. 전술한 효과를 보다 극대화하는 측면에서, 미세조직 중에, 상기 마르텐사이트 면적율의 하한은 94%일 수 있다.As the configuration of the microstructure, since it is advantageous to secure ultra-high strength by having martensite, which is a hard phase, as the main phase, in the present invention, martensite is included at 90% or more. That is, if martensite is less than 90% in the microstructure of the super-strength steel sheet, a problem of not securing the target strength may occur. In terms of further maximizing the above effects, in the microstructure, the lower limit of the martensite area ratio may be 94%.

한편, 초고강도 확보를 위한 측면에서 경질상인 마르텐사이트의 분율이 높을수록 강도 확보에 유리하므로, 상기 마르텐사이트 면적율의 상한을 특별히 한정하지 않는다. 다만, 본 발명의 일례로서, 상기 마르텐사이트 면적율의 상한은 99%일 수 있다.On the other hand, in terms of securing ultra-high strength, the higher the fraction of hard phase martensite is, the more advantageous it is to secure strength, so the upper limit of the martensite area ratio is not particularly limited. However, as an example of the present invention, the upper limit of the martensite area ratio may be 99%.

또한, 상기 초강도 강판의 미세조직 중에, 페라이트 및 베이나이트의 합계가 10%를 초과하면, 목표로 하는 강도를 확보하지 못하는 문제가 생길 수 있다. 전술한 효과를 보다 극대화하는 측면에서, 미세조직 중에, 상기 페라이트 및 베이나이트의 합계 면적율의 하한은 1%일 수 있고, 혹은 상기 페라이트 및 베이나이트의 합계 면적율의 상한은 6%일 수 있다.In addition, if the total amount of ferrite and bainite in the microstructure of the super-strength steel sheet exceeds 10%, a problem of not securing a target strength may occur. In terms of further maximizing the above effects, in the microstructure, the lower limit of the total area ratio of ferrite and bainite may be 1%, or the upper limit of the total area ratio of ferrite and bainite may be 6%.

본 발명에 따른 초고강도 강판은, 하기 관계식 1로부터 정의되는 M의 값이 100~500을 충족한다. 하기 M의 값이 100 미만이면, 목표로 하는 강도를 확보하지 못하는 문제가 생길 수 있다. 반면, 하기 M의 값이 500을 초과하면, 강재의 충격 특성 및 굽힘성이 악화되는 문제가 생길 수 있다. 여기서, 하기 관계식 1은 경험적으로 얻어지는 값이므로 별도로 단위를 정의하지 않을 수 있고, 하기에 정의된 각 변수의 단위만을 충족하면 충분하다.In the ultra-high strength steel sheet according to the present invention, the value of M defined by the following relational expression 1 satisfies 100 to 500. If the value of M described below is less than 100, a problem of not securing the target strength may occur. On the other hand, if the value of M below exceeds 500, a problem of deteriorating impact properties and bendability of the steel may occur. Here, since the following relational expression 1 is an empirically obtained value, a unit may not be separately defined, and it is sufficient to satisfy only the unit of each variable defined below.

[관계식 1][Relationship 1]

M = Psize × Pnumber × [C]0.5 × [Mn]2 × [S]M = P size × P number × [C] 0.5 × [Mn] 2 × [S]

(상기 관계식 1에 있어서, 상기 Psize는 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 직경을 나타내고, 상기 Pnumber는 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 개수를 나타낸다. 상기 [C] 및 [Mn]는 각각 강판 내 괄호 안의 원소의 평균 중량% 함량을 나타내고, [S]는 강판 내 괄호 안 원소의 평균 ppm 함량을 나타낸다.)(In the above relational expression 1, the P size represents the average diameter of inclusions having a diameter of 1 μm or more, and the P number represents the average number of inclusions having a diameter of 1 μm or more. [C] and [Mn] are brackets in the steel sheet, respectively. Indicates the average weight % content of the elements in the inside, and [S] shows the average ppm content of the elements in parentheses in the steel sheet.)

본 발명자들은, 인장 강도의 하락을 최대한 제어하면서 항복 강도를 향상시키고, 이와 동시에 신장 플랜지성 및 굽힘성을 향상시킨 초고강도 강재를 제공하고자 예의 연구를 거듭한 결과, 강종의 C, Mn 및 S의 성분 함량을 제한된 범위로 설정하면서도, 강 내의 개재물을 가능한 범위 내에서 최소화하는 것이 중요함을 발견하였다.The inventors of the present invention, as a result of intensive research to provide an ultra-high strength steel material in which the yield strength is improved while maximally controlling the decrease in tensile strength, and at the same time, the extension flangeability and bendability are improved, as a result of It has been found that it is important to minimize the inclusions in the steel within a possible range while setting the component content to a limited range.

구체적으로, 본 발명에 따른 초고강도 강판을 제조하기 위해서는, 우선 열처리된 강판의 C, Mn, S의 성분의 함량을 최적화된 형태로 조합하는 것이 필요하다. 따라서, 상기 관계식 1 중에, [C]는 강판 내 탄소(C)의 평균 중량% 함량을 나타내고, [Mn]는 강판 내 망간(Mn)의 평균 중량% 함량을 나타낸다. 한편, [S]는 강판 내 황(S)의 평균 ppm 함량을 나타낸다. 다만, 상기 [S]의 값이 30ppm(0.003wt%) 미만의 값을 가질 경우에는 황(S)에 의한 영향이 30ppm인 경우와 유사하므로, 상기 M의 값을 계산 시에 [S]의 값은 30으로 정의한다.Specifically, in order to manufacture the ultra-high strength steel sheet according to the present invention, first, it is necessary to combine the contents of C, Mn, and S components of the heat-treated steel sheet in an optimized form. Therefore, in the relational expression 1, [C] represents the average weight % content of carbon (C) in the steel sheet, and [Mn] represents the average weight % content of manganese (Mn) in the steel sheet. On the other hand, [S] represents the average ppm content of sulfur (S) in the steel sheet. However, when the value of [S] is less than 30 ppm (0.003 wt%), the effect of sulfur (S) is similar to the case of 30 ppm, so when calculating the value of M, the value of [S] is defined as 30.

한편, 상기 언급된 원소들은 모두 강 내에서 개재물을 생성하는 원소로서, 그 예로 MnS 등의 황화물과 (Nb,Ti)C 등의 탄화물이 있다. 본 발명에서 최적의 템퍼링 효과를 설명하기 위해서 언급한 황화물 및 탄화물을 모두 포함하는 상위의 개념이 개재물이다. 이러한 개재물 생성을 억제하기 위하여 언급된 원소들의 성분을 최적으로 조합하고, 생성된 개재물의 크기 및 개수를 상기 관계식 1을 충족하도록 관리해야 한다. 강 내에 생성된 개재물은 크랙 발생의 시작점이 되고, 이로 인해 개재물의 생성은 강종의 충격 특성을 저하시키고, 굽힘성 저하 현상을 야기하므로, 관계식 1과 같이, 전술한 성분의 함량 및 개재물의 특성을 제어함으로써, 강판의 강도 특성 및 신장 플랜지성을 확보할 뿐만 아니라, 굽힘성도 향상시킬 수 있다.Meanwhile, all of the above-mentioned elements are elements that generate inclusions in steel, and examples thereof include sulfides such as MnS and carbides such as (Nb,Ti)C. In the present invention, an upper concept including both sulfide and carbide mentioned in order to explain the optimal tempering effect is inclusion. In order to suppress the formation of such inclusions, it is necessary to optimally combine the components of the mentioned elements, and manage the size and number of the generated inclusions to satisfy the relational expression 1 above. Inclusions generated in the steel become the starting point of crack generation, and because of this, the generation of inclusions lowers the impact properties of the steel type and causes a decrease in bendability. By controlling it, not only the strength characteristics and stretch flangeability of the steel sheet can be secured, but also the bendability can be improved.

본 명세서에 있어서, 상기 개재물이란, MnS 및 (Nb,Ti)C 등과 같은 황화물, 탄화물을 의미한다. 일반적으로 알려진 개재물의 종류에는 질화물 등도 있지만, 본 발명에서 강도와 굽힘성에 큰 영향을 미치는 것은 Mn, C 및 S로부터 형성되는 개재물이므로, 본 명세서에 있어서의 개재물에는 황화물, 탄화물(탄질화물을 포함)만을 포함하고, 다만 질화물은 포함하지 않는다.In the present specification, the inclusion means sulfides and carbides such as MnS and (Nb,Ti)C. Commonly known types of inclusions include nitrides and the like, but in the present invention, inclusions formed from Mn, C, and S have a large effect on strength and bendability, so inclusions in this specification include sulfides and carbides (including carbonitrides) contains bay, but does not contain nitride.

또한, 상기 개재물들 중에, 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 직경[㎛]을 Psize로 정의한다. 이 때, 전술한 개재물은 MnS, 탄화물 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 그 형태가 구형일 때에는 직경 1㎛ 이상을 주요한 개재물로 판단하고, 구형이 아닐 경우에는 동일한 면적을 가지는 구형으로 가정하여 직경을 측정하고, 그 값이 1㎛ 이상일 경우 유효한 개재물로 판단한다. 한편, 측정 방법에 대해서는 별도로 한정하지 않으나, 판단을 정확히 하기 위해서 배율 3000배 이상의 고성능 현미경을 활용하여 측정하는 것이 바람직하다.In addition, among the inclusions, the average diameter [μm] of inclusions having a diameter of 1 μm or more is defined as P size . At this time, the aforementioned inclusions may be composed of various forms such as MnS and carbides. When the shape is spherical, a diameter of 1 μm or more is determined as a major inclusion, and when it is not spherical, the diameter is measured assuming a sphere having the same area, and when the value is 1 μm or more, it is judged to be an effective inclusion. On the other hand, the measurement method is not particularly limited, but it is preferable to measure using a high-performance microscope with a magnification of 3000 times or more in order to accurately determine.

또한, 상기 개재물들 중에, 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 개수[개]를 Pnumber로 정의한다. 상기 개재물의 평균 개수의 측정 방법에 대하여 특별히 한정하는 것은 아니나, 본 발명의 실시예에서와 마찬가지로, 배율 3000배 이상의 고성능 현미경을 활용하여 측정하는 것이 바람직하고, 일례로서 단위면적 100~600㎛2의 범위 내에 존재하는 직경 1㎛ 이상의 개재물의 평균 개수를 의미할 수 있다. 한편, 본 명세서에 있어서, 전술한 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 개수가 1개 미만이면, 관계식 1의 값은 1로 정의한다. 이러한 단위면적당 존재하는 개재물의 갯수값에 대한 통계적 정확성을 높이기 위하여 최소 3회 이상의 측정값의 평균값을 사용할 수 있다.In addition, among the above inclusions, the average number [pieces] of inclusions having a diameter of 1 μm or more is defined as P number . The method of measuring the average number of inclusions is not particularly limited, but, as in the embodiment of the present invention, it is preferable to measure using a high-performance microscope with a magnification of 3000 times or more, and as an example, a unit area of 100 to 600 μm 2 It may mean the average number of inclusions having a diameter of 1 μm or more existing within the range. Meanwhile, in the present specification, if the average number of inclusions having a diameter of 1 μm or more is less than 1, the value of relational expression 1 is defined as 1. In order to increase the statistical accuracy of the number of inclusions per unit area, an average value of at least three measurements may be used.

본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 초고강도 강판은 항복 강도(YS)가 1140~1500MPa이고, 인장 강도(TS)가 1470~1700MPa일 수 있다. 이는 충돌 부재에 적용되는 강판의 특성상 해당 수치의 강도를 가지는 것이 강도, 경량화, 성형성 및 생산성을 고려했을 때 적합하기 때문이다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 보다 바람직하게는 상기 초고강도 강판에 있어서, 상기 항복 강도의 하한은 1250MPa일 수 있고, 혹은 상기 항복 강도의 상한은 1350MPa일 수 있다. 또한, 상기 초고강도 강판에 있어서, 상기 인장 강도의 하한은 1480MPa일 수 있고, 혹은 상기 인장 강도의 상한은 1600MPa일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the ultra-high strength steel sheet may have a yield strength (YS) of 1140 to 1500 MPa and a tensile strength (TS) of 1470 to 1700 MPa. This is because, given the characteristics of the steel plate applied to the collision member, having a strength of the corresponding numerical value is appropriate when considering strength, weight reduction, formability, and productivity. Meanwhile, although not particularly limited, more preferably, in the ultra-high strength steel sheet, the lower limit of the yield strength may be 1250 MPa, or the upper limit of the yield strength may be 1350 MPa. In addition, in the ultra-high strength steel sheet, the lower limit of the tensile strength may be 1480 MPa, or the upper limit of the tensile strength may be 1600 MPa.

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 초고강도 강판은 항복비가 0.8 이상일 수 있다. 이는 충돌 부재에 적용되는 강판의 특성상 인장 강도 대비 항복 강도가 높은 것이 유리하기 때문이다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서 바람직하게는, 상기 초고강도 강판에 있어서, 상기 항복비의 하한은 0.84일 수 있고, 혹은 상기 항복비의 상한은 0.90일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the ultra-high strength steel sheet may have a yield ratio of 0.8 or more. This is because it is advantageous to have a high yield strength compared to tensile strength due to the characteristics of the steel sheet applied to the collision member. On the other hand, it is not particularly limited, but preferably in terms of further improving the above-described effect, in the ultra-high strength steel sheet, the lower limit of the yield ratio may be 0.84, or the upper limit of the yield ratio may be 0.90. .

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 초고강도 강판은 신장 플랜지성(HER)이 25% 이상일 수 있다. 이는 초고강도 강판을 롤 포밍 혹은 프레스 성형 등을 통하여 가공하기 위해서는 신장 플랜지성이 뛰어난 것이 바람직하기 때문이다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서 바람직하게는, 상기 초고강도 강판에 있어서, 상기 신장 플랜지성(HER)의 하한은 28%일 수 있고, 혹은 신장 플랜지성(HER)의 상한은 40%일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the ultra-high strength steel sheet may have an elongational flangeability (HER) of 25% or more. This is because it is desirable to have excellent stretch flangeability in order to process the ultra-high strength steel sheet through roll forming or press forming. On the other hand, although not particularly limited, in terms of further improving the above-mentioned effect, preferably, in the ultra-high strength steel sheet, the lower limit of the elongation flangeability (HER) may be 28%, or the elongation flangeability (HER) ) may be 40%.

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 초고강도 강판은 굽힘성 R/t가 4 이하일 수 있다. 이는 초고강도 강판을 롤 포밍 혹은 프레스 성형 등을 통하여 가공하기 위해서는 굽힘 특성이 우수한 것이 바람직하기 때문이다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서 바람직하게는, 상기 초고강도 강판에 있어서, 상기 굽힘성(R/t)의 하한은 2.6일 수 있고, 혹은 상기 굽힘성(R/t)의 상한은 3.8일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the ultra-high strength steel sheet may have a bendability R/t of 4 or less. This is because it is desirable to have excellent bending properties in order to process the ultra-high strength steel sheet through roll forming or press forming. On the other hand, although not particularly limited, in terms of further improving the above-mentioned effect, preferably, in the ultra-high strength steel sheet, the lower limit of the bendability (R / t) may be 2.6, or the bendability (R /t) may be 3.8.

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 초고강도 강판은 연신율(El)이 3~13% 범위일 수 있다. 상기 연신율이 3% 미만이면 성형성이 부족한 문제가 생길 수 있고, 13% 초과이면 강 내 마르텐사이트를 제외한 연질상이 다량으로 형성되어 안정적인 목표 강도 확보하기 위한 조업성에 문제가 생길 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the ultra-high strength steel sheet may have an elongation (El) in the range of 3 to 13%. If the elongation is less than 3%, a problem of insufficient formability may occur, and if it exceeds 13%, a large amount of soft phases other than martensite in the steel may be formed, resulting in problems in workability to secure a stable target strength.

다음으로, 이하에서는 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 [초고강도 강판의 제조 방법]에 대하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명의 초고강도 강판이 반드시 이하의 제조 방법에 의해 제조되어야 함을 의미하는 것은 아니다.Next, a [method for manufacturing an ultra-high-strength steel sheet] according to another aspect of the present invention will be described in detail. However, this does not mean that the ultra-high strength steel sheet of the present invention must be manufactured by the following manufacturing method.

우선, 중량%로, C: 0.12~0.4%, Si: 0.5% 이하(0%는 제외), Mn: 2.5~4.0%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.012% 이하(0%는 제외), Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 1% 이하(0%는 제외), Ti: 48/14×[N]~0.1%, Nb: 0.1% 이하(0%는 제외), B: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하 (0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타의 불순물을 포함하고, 면적%로, 마르텐사이트: 90% 이상, 페라이트 및 베이나이트의 합계: 10% 이하를 포함하는 미세조직을 갖는 강판을 준비한다. 이 때, 강판의 합금 조성 및 미세조직에 대해서는 전술한 설명을 동일하게 적용할 수 있다.First, in terms of weight%, C: 0.12 to 0.4%, Si: 0.5% or less (excluding 0%), Mn: 2.5 to 4.0%, P: 0.03% or less (excluding 0%), S: 0.012% or less ( 0% or less), Al: 0.1% or less (excluding 0%), Cr: 1% or less (excluding 0%), Ti: 48/14×[N] to 0.1%, Nb: 0.1% or less (0.1% or less) %), B: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.01% or less (excluding 0%), the balance including Fe and other impurities, in area%, martensite: 90% or more, A steel sheet having a microstructure containing 10% or less of the total of ferrite and bainite is prepared. At this time, the above description can be equally applied to the alloy composition and microstructure of the steel sheet.

이 때, 후술하는 열처리(템퍼링) 전의 강판으로는, 냉연 강판, 용융아연 도금 강판, 용융아연 합금화 도금강판, 전기아연 도금강판 등을 사용할 수 있고, 열처리 도중 혹은 열처리 이후에 냉연강판, 용융아연 도금강판, 용융아연 합금화 도금강판, 전기아연 도금강판 등의 성질을 그대로 유지하거나, 새로운 형태의 강판으로 변할 수 있다.At this time, as the steel sheet before heat treatment (tempering) described later, cold-rolled steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, electro-galvanized steel sheet, etc. can be used, and cold-rolled steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet during or after heat treatment The properties of a steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, electro-galvanized steel sheet, etc. may be maintained as they are, or may be changed into a new type of steel sheet.

이어서, 상기 강판에 인덕션 히터 등을 이용하여 템퍼링(혹은, 급속 템퍼링)을 실시한다. 이 때, 상기 템퍼링은 하기 관계식 2로 정의되는 P의 값이 1.5~77.0 범위를 충족하도록 제어한다.Subsequently, tempering (or rapid tempering) is performed on the steel sheet using an induction heater or the like. At this time, the tempering is controlled so that the value of P defined by the following relational expression 2 satisfies the range of 1.5 to 77.0.

[관계식 2][Relationship 2]

P =

Figure pat00002
P =
Figure pat00002

(상기 관계식 2에 있어서, 상기 T는 템퍼링의 최고 온도를 나타내고, 단위는 ℃이다. 또한, 상기 teff는 유효 열처리 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)(In the relational expression 2, the T represents the highest tempering temperature, and the unit is ° C. In addition, the t eff represents the effective heat treatment time, and the unit is sec.)

서냉각 구간이 존재하는 연속 소둔로 혹은 연속 소둔 합금 도금로를 통과하여 제조되는 항복비가 0.75 미만인 초고강도 강판은 마르텐사이트 형성 시에 도입되는 전위에 고용 탄소가 고착된다. 이 때, 상기 고착된 탄소를 인덕션 히터를 통한 급속 저온 템퍼링 열처리에 의해 자유롭게 확산 거동하도록 만들어, 항복강도와 인장강도의 비를 상승시킬 수 있다. 상기 고착된 탄소가 자유롭게 확산 거동하게 되면, 전위를 고착시킴으로써 소재의 변형을 억제하게 되어 결과적으로 항복강도를 증가시키게 된다. 상기 고착된 탄소를 자유롭게 하는 것은 통상의 확산 거동과 마찬가지로 온도와 시간의 함수인데, 온도가 높을수록 시간이 길수록 자유롭게 확산할 수 있으나, 온도가 너무 높고 시간이 긴 경우에는 경우에는 탄화물의 형성에 의하여 오히려 항복 강도와 인장 강도가 감소하게 된다. In the ultra-high strength steel sheet having a yield ratio of less than 0.75, which is manufactured by passing through a continuous annealing furnace or a continuous annealing alloy plating furnace in which a slow cooling section exists, solid-solution carbon is fixed to dislocations introduced during martensite formation. At this time, the fixed carbon can be made to freely diffuse by rapid low-temperature tempering heat treatment through an induction heater, thereby increasing the ratio of yield strength to tensile strength. When the fixed carbon freely diffuses, the deformation of the material is suppressed by fixing the dislocation, and as a result, the yield strength is increased. Freeing the fixed carbon is a function of temperature and time like normal diffusion behavior. The higher the temperature and the longer the time, the more freely it can diffuse. However, if the temperature is too high and the time is too long, carbides are formed. Rather, the yield strength and tensile strength are reduced.

또한, 이러한 항복 강도의 상승은 소재의 신장 플랜지성을 향상시키는 결과가 있다. 일반적으로, 신장 플랜지성은 동일 등급의 인장 강도에서 항복 강도가 높을수록 인성이 증가하여 상승하는 경향이 있다. 또한, 소재 내의 미세조직 간의 상간 강도 차가 적을수록 상승하는 경향이 있는데, 템퍼링 열처리를 통하여 소재 내의 위치별 냉각 차이에 의한 상간 강도 차이를 감소 시킬 수 있다. In addition, this increase in yield strength has the result of improving the stretch flangeability of the material. In general, elongational flangeability tends to increase as the yield strength increases at the same grade of tensile strength as the toughness increases. In addition, the strength difference between phases between microstructures in the material tends to increase as the difference in strength between phases decreases. Through tempering heat treatment, the difference in strength between phases due to the difference in cooling by position in the material can be reduced.

그러나, 템퍼링 온도가 높거나, 혹은 시간이 지나치게 길어지면, 생성된 탄화물이 지나치게 조대화되어 해당 위치에서 크랙 생성이 유발되어 신장 플랜지성을 감소히키는 악영향을 끼친다. 굽힘 특성 또한 동일한 등급의 인장 강도에서 항복 강도가 높을수록 재료의 인성이 증가하여 상승하는 경향이 있다.However, when the tempering temperature is high or the time is excessively long, the produced carbide is excessively coarsened, causing cracks to be generated at the corresponding location, thereby having a negative effect of reducing the stretch flangeability. Bending properties also tend to increase as the yield strength increases at the same grade of tensile strength, as the toughness of the material increases.

그러므로, 본 발명에서 제시한 적절한 조건의 템퍼링 열처리를 통하여 굽힘 특성을 상승시키는 것이 가능하다. 그러나 열처리 온도가 높거나, 열처리 시간이 길어지면, 생성된 탄화물이 지나치게 조대화되어, 굽힘 실험 시 크랙 발생의 시발점이 되어 굽힘 특성이 나빠지는 경향이 있다. Therefore, it is possible to increase the bending properties through the tempering heat treatment under the appropriate conditions proposed in the present invention. However, when the heat treatment temperature is high or the heat treatment time is long, the produced carbide is excessively coarsened, and it becomes the starting point of crack generation during a bending test, and bending properties tend to deteriorate.

따라서, 본 발명자들은 인장 강도의 하락을 최대한 제어하면서 항복 강도를 향상시키고, 이와 동시에 신장 플랜지성 및 굽힘성을 향상시킨 초고강도 강재를 제공하고자 예의 연구를 거듭한 결과, 상기 관계식 2로 정의되는 P의 값이 1.5~77.0의 범위를 충족하도록 템퍼링 조건을 제어함으로써 전술한 목적이 달성 가능함을 확인하였다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서, 상기 관계식 2로 정의되는 P의 값의 하한은 15.8일 수 있고, 혹은 상기 관계식 2로 정의되는 P의 값의 상한은 54.7일 수 있다.Therefore, the inventors of the present invention, as a result of intensive research to provide an ultra-high strength steel material in which the yield strength is improved while maximally controlling the decrease in tensile strength, and at the same time, the extension flangeability and bendability are improved, P defined by the above relational expression 2 It was confirmed that the above object can be achieved by controlling the tempering conditions so that the value of is in the range of 1.5 to 77.0. On the other hand, although it is not particularly limited, in terms of further improving the above-mentioned effect, the lower limit of the value of P defined by the relational expression 2 may be 15.8, or the upper limit of the value of P defined by the relational expression 2 may be 54.7 days. can

본 명세서에 있어서, 상기 teff는 유효 열처리 시간으로서, 전술한 템퍼링의 최고 온도의 90% 이상에 도달한 구간에서의 체류 시간[sec]을 나타낸다. 이 때, 상기 템퍼링의 최고 온도의 90% 이상에 도달했는 지 여부는 절대 온도[K]를 기준으로 판단한다.In the present specification, t eff is an effective heat treatment time, and represents a residence time [sec] in a section reaching 90% or more of the highest temperature of the above-described tempering. At this time, whether or not 90% or more of the highest temperature of the tempering is reached is determined based on the absolute temperature [K].

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 T(템퍼링의 최고 온도)는 100~300℃ 범위를 충족할 수 있다. 상기 T가 100℃ 미만이면 전술한 탄소의 확산 거동을 유발하기 어려울 수 있고, 상기 T가 300℃를 초과하면, 탄화물이 지나치게 조대화 되어 목표로 하는 물성을 달성하기 힘들 수 있다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서 바람직하게는, 상기 T의 하한은 200℃일 수 있고, 혹은 상기 T의 상한은 250℃일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the T (maximum temperature of tempering) may satisfy the range of 100 to 300 ° C. If the T is less than 100 ° C, it may be difficult to induce the above-described diffusion behavior of carbon, and if the T exceeds 300 ° C, it may be difficult to achieve target physical properties due to excessive coarsening of carbides. On the other hand, it is not particularly limited, but preferably in terms of further improving the above-mentioned effect, the lower limit of the T may be 200 ℃, or the upper limit of the T may be 250 ℃.

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 teff는 1~120sec 범위를 충족할 수 있다. 상기 teff가 1초 미만이면, 지나치게 짧은 유효 열처리 시간으로 인하여 안정적으로 목표 강도를 확보하지 못하는 문제가 생길 수 있다. 또한, 상기 teff가 120초를 초과하면, 열처리 시간이 길어져 생산성의 문제가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 탄화물이 조대화되어 굽힘성이 저하될 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the t eff may satisfy the range of 1 to 120 sec. If the t eff is less than 1 second, there may be a problem in that the target strength cannot be stably secured due to an excessively short effective heat treatment time. In addition, when the t eff exceeds 120 seconds, the heat treatment time may increase, which may cause productivity problems, and carbides may become coarse, resulting in deterioration in bendability.

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 템퍼링은 하기 관계식 3을 충족하도록 할 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the tempering may satisfy the following relational expression 3.

[관계식 3][Relationship 3]

5 ≤ ttotal ≤ 1205 ≤ t total ≤ 120

(상기 관계식 3에 있어서, 상기 ttotal은 템퍼링의 총 열처리 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)(In the relational expression 3, the t total represents the total heat treatment time of tempering, and the unit is sec.)

즉, 템퍼링의 총 열처리 시간(ttotal)이 5초 미만이면, 탄소의 확산 거동을 유발하기에 충분한 시간을 확보하기가 어려우며 목표 열처리 온도까지 도달하기에도 설비상의 제약이 발생할 수 있다. 반면, 템퍼링의 총 열처리 시간(ttotal)의 상한을 120초 이하로 제어하는 것은 발명의 핵심 제어 조건 중 하나로서, 템퍼링의 총 열처리 시간(ttotal)이 120초를 초과하면, 탄화물이 조대화되어 목표로 하는 물성을 달성하기가 힘들고, 특히 굽힘 특성에 미치는 악영향이 매우 크다. 또한, 열처리 시간이 길어짐에 따라 생산성이 크게 하락하고, 별도의 추가적인 공정이 필요한 경우가 발생할 수 있다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서, 상기 템퍼링의 총 열처리 시간(ttotal)의 하한은 10초일 수 있고, 혹은 템퍼링의 총 열처리 시간(ttotal)의 상한은 30초일 수 있다.That is, if the total heat treatment time (t total ) of tempering is less than 5 seconds, it is difficult to secure enough time to induce carbon diffusion behavior, and even when the target heat treatment temperature is reached, facility restrictions may occur. On the other hand, controlling the upper limit of the total heat treatment time (t total ) of tempering to 120 seconds or less is one of the key control conditions of the invention, and when the total heat treatment time (t total ) of tempering exceeds 120 seconds, carbides are coarsened Therefore, it is difficult to achieve the target physical properties, and in particular, the adverse effect on the bending properties is very large. In addition, as the heat treatment time increases, productivity significantly decreases, and a separate additional process may be required. On the other hand, although not particularly limited, in terms of further improving the above-described effect, the lower limit of the total heat treatment time (t total ) of the tempering may be 10 seconds, or the upper limit of the total heat treatment time (t total ) of the tempering is 30 can be seconds

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 템퍼링은 하기 관계식 4를 충족하도록 할 수 있다. In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the tempering may satisfy the following relational expression 4.

[관계식 4][Relationship 4]

1 ≤ theat ≤ 1191 ≤ t heat ≤ 119

(상기 관계식 4에 있어서, 상기 theat는 템퍼링의 승온 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)(In the relational expression 4, the t heat represents the temperature rising time of tempering, and the unit is sec.)

본 발명의 일 구현례에 따르면, 상기 템퍼링의 승온 시간(theat)이 1초 미만이면, 지나치게 짧은 승온시간으로 인하여 가열 설비의 과부하 문제가 발생하거나, 강재가 고르게 열처리 승온되지 못하는 문제가 생길 수 있다. 또한, 상기 템퍼링의 승온 시간(theat)이 119초를 초과하면, 생산성이 저하되고 충분한 유지시간을 확보하기 어려워지는 문제가 생길 수 있다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서, 상기 템퍼링의 승온 시간(theat)의 하한은 30초일 수 있고, 혹은 템퍼링의 승온 시간(theat)의 상한은 50초일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, if the temperature increase time (t heat ) of the tempering is less than 1 second, an excessively short temperature increase time may cause an overload problem of the heating facility or a problem that the steel material may not be heated evenly during heat treatment. there is. In addition, when the temperature rise time (t heat ) of the tempering exceeds 119 seconds, productivity may decrease and it may be difficult to secure a sufficient holding time. On the other hand, although not particularly limited, in terms of further improving the above-mentioned effect, the lower limit of the temperature increase time (t heat ) of the tempering may be 30 seconds, or the upper limit of the temperature increase time (t heat ) of the tempering may be 50 seconds there is.

또한, 본 발명의 일 구현례에 따르면, 특별히 한정하는 것은 아니나, 상기 템퍼링은 하기 관계식 5를 충족하도록 할 수 있다. 즉, 템퍼링의 유지 시간(thold)이 1초 미만이면, 목표로 하는 강도를 확보하지 못하고, 강재의 모든 위치에서 동일한 물성을 확보하지 못하는 문제가 생길 수 있다. 또한, 템퍼링 유지 시간(thold)이 119초를 초과하면, 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 탄화물이 조대화 되어 굽힘성이 저하되는 문제가 생길 수 있다. 한편, 특별히 한정하는 것은 아니나, 전술한 효과를 보다 향상시키는 측면에서 바람직하게는, 상기 템퍼링의 유지 시간(thold)의 하한은 15초일 수 있고, 혹은 템퍼링의 유지 시간(thold)의 상한은 30초일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, although not particularly limited, the tempering may satisfy the following relational expression 5. That is, if the holding time of tempering (t hold ) is less than 1 second, a problem may arise in which the target strength cannot be secured and the same physical properties cannot be secured at all positions of the steel. In addition, when the tempering holding time (t hold ) exceeds 119 seconds, not only productivity is lowered, but also carbide is coarsened and bendability may be deteriorated. On the other hand, it is not particularly limited, but preferably in terms of further improving the above-mentioned effect, the lower limit of the holding time (t hold ) of the tempering may be 15 seconds, or the upper limit of the holding time (t hold ) of the tempering is It can be 30 seconds.

[관계식 5][Relationship 5]

1 ≤ thold ≤ 1191 ≤ t hold ≤ 119

(상기 관계식 5에 있어서, 상기 thold는 템퍼링의 유지 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)(In the relational expression 5, the t hold represents the holding time of tempering, and the unit is sec.)

한편, 본 명세서에 있어서, 상기 관계식 4 및 5는 일반적인 승온-유지-냉각의 형태로 템퍼링이 실시될 때, 충족되는 조건을 의미한다. 따라서, 강재의 열처리 과정이 승온-유지-냉각의 형태가 아닐 경우에는, 상기 관계식 4 및 5의 조건을 충족하지 않아도 충분하고, 이 때는 전술한 관계식 3만을 충족하면 충분하다. 한편, 전술한 강재의 열처리 과정이 승온-유지-냉각의 형태가 아닐 경우의 예로는, 열처리 시 승온-유지-냉각을 수차례 반복하거나, 유지 또는 냉각 단계를 생략하는 경우 등이 있다.On the other hand, in the present specification, the relational expressions 4 and 5 refer to conditions that are satisfied when tempering is performed in the form of a general heating-holding-cooling. Therefore, when the heat treatment process of the steel material is not in the form of heating-holding-cooling, it is sufficient not to satisfy the conditions of the above relational expressions 4 and 5, and in this case, only the above-mentioned relational expression 3 is sufficient. On the other hand, examples of cases in which the above-described heat treatment process of steel materials is not in the form of heating-holding-cooling include repeating heating-holding-cooling several times during heat treatment, or omitting a holding or cooling step.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 예시를 통하여 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에서 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허 청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, it should be noted that the following examples are only for explaining the present invention through examples, and are not intended to limit the scope of the present invention. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(실시예)(Example)

하기 표 1에 기재된 조성 및 하기 표 2에 기재된 미세조직을 갖는 강판을 준비한 후, 상기 강판에 하기 표 3에 기재된 조건을 충족하도록 급속 템퍼링을 실시하였다.After preparing a steel sheet having the composition shown in Table 1 and the microstructure shown in Table 2 below, rapid tempering was performed on the steel sheet to satisfy the conditions shown in Table 3 below.

[wt%][wt%] CC MnMn S* S* SiSi PP AlAl CrCr TiTi NbNb BB NN 발명강 AInvention Steel A 0.180.18 3.63.6 3636 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 발명강 BInvention Steel B 0.160.16 3.53.5 9090 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 발명강 CInventive Steel C 0.220.22 2.72.7 55 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 발명강 DInvention Steel D 0.220.22 2.72.7 55 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 발명강 EInventive Steel E 0.290.29 3.73.7 9090 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 발명강 FInventive Steel F 0.150.15 2.62.6 1010 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 발명강 GInventive Steel G 0.260.26 3.23.2 9595 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 비교강 Hcomparative steel H 0.110.11 2.52.5 4040 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 비교강 IComparative steel I 0.270.27 33 250250 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004 비교강 Jcomparative steel J 0.260.26 4.54.5 6565 0.110.11 0.0120.012 0.0220.022 0.050.05 0.020.02 0.0390.039 0.00160.0016 0.0040.004

단, S*: S 함량의 단위는 ppmHowever, S*: unit of S content is ppm

강종steel grade 마르텐사이트
[면적%]
martensite
[area%]
페라이트
[면적%]
ferrite
[area%]
베이나이트
[면적%]
bainite
[area%]
발명예 1Invention Example 1 발명강 AInvention Steel A 9696 44 00 발명예 2Invention example 2 발명강 BInvention Steel B 9494 55 1One 발명예 3Inventive example 3 발명강 CInventive Steel C 9898 22 00 발명예 4Inventive example 4 발명강 DInvention Steel D 9898 22 00 비교예 1Comparative Example 1 발명강 EInventive Steel E 9999 1One 00 비교예 2Comparative Example 2 발명강 FInventive Steel F 9090 88 22 비교예 3Comparative Example 3 발명강 GInventive Steel G 9797 33 00 비교예 4Comparative Example 4 발명강 AInvention Steel A 9696 44 00 비교예 5Comparative Example 5 비교강 Hcomparative steel H 8080 55 1515 비교예 6Comparative Example 6 비교강 IComparative steel I 9595 1One 44 비교예 7Comparative Example 7 비교강 Jcomparative steel J 9797 00 33

T*T* teff*t eff * theat*t heat * thold*don't hold * ttotal*t total * 템퍼링 지수, P*Tempering index, P* 발명예 1Invention example 1 200200 25.425.4 2020 2020 4040 15.815.8 발명예 2Invention example 2 200200 25.425.4 2020 2020 4040 15.815.8 발명예 3Inventive example 3 200200 25.425.4 2020 2020 4040 15.815.8 발명예 4Inventive Example 4 250250 24.724.7 2020 2020 4040 54.754.7 비교예 1Comparative Example 1 250250 139.5139.5 600600 600600 12001200 90.790.7 비교예 2Comparative Example 2 100100 30.030.0 2020 2020 4040 1.41.4 비교예 3Comparative Example 3 250250 139.5139.5 600600 600600 12001200 90.790.7 비교예 4Comparative Example 4 300300 24.224.2 2020 2020 4040 189.4189.4 비교예 5Comparative Example 5 100100 30.030.0 2020 2020 4040 1.41.4 비교예 6Comparative Example 6 200200 25.425.4 2020 2020 4040 15.815.8 비교예 7Comparative Example 7 200200 25.425.4 2020 2020 4040 15.815.8

T* = 템퍼링의 최고 온도[℃]T* = highest tempering temperature [°C]

teff* 템퍼링의 최고 온도의 90% 이상에 도달한 구간에서의 체류 시간[sec]t eff * residence time in the section reaching 90% or more of the highest tempering temperature [sec]

theat* = 템퍼링의 승온 시간[sec]t heat * = heating time of tempering [sec]

thold* = 템퍼링의 유지 시간[sec]t hold * = holding time of tempering [sec]

ttotal* = 총 열처리 시간[sec]t total * = total heat treatment time [sec]

P*=

Figure pat00003
P*=
Figure pat00003

상기 표 3의 각 발명예 및 비교예들로부터 얻어진 강판을 두께 방향으로 자른 단면 시편을 제조한 후, 상기 단면에서 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 직경(Psize)과, 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 개수(Pnumber)를 400㎛2의 단위 면적을 기준으로 명세서에서 전술한 방법과 동일하게 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 단, 직경 1㎛ 이상인 개재물이 없는 경우에는, 상기 Psize 및 Pnumber는 각각 '1'로 나타내었다.After preparing cross-sectional specimens by cutting the steel sheets obtained from each of the invention examples and comparative examples in Table 3 in the thickness direction, the average diameter (P size ) of inclusions having a diameter of 1 μm or more in the cross section and the average diameter of inclusions having a diameter of 1 μm or more in the cross section The number (P number ) was measured in the same manner as described in the specification based on a unit area of 400 μm 2 , and is shown in Table 4 below. However, when there were no inclusions having a diameter of 1 μm or more, the P size and P number were indicated as '1', respectively.

또한, 상온 인장 실험을 통해, ISO-6892의 규격에 따라 항복 강도(YS), 인장 강도(TS) 및 항복비(항복강도/인장강도; YR)를 계산하여 하기 표 5에 나타내었다. In addition, through a tensile test at room temperature, yield strength (YS), tensile strength (TS) and yield ratio (yield strength / tensile strength; YR) were calculated according to the ISO-6892 standard and are shown in Table 5 below.

또한, 하기 각 비교예 및 발명예에 대하여, 템퍼링 열처리를 실시하기 전의 각 시편에 대한 항복강도(YS) 및 인장강도(TS) 값을 측정한 후, 상기 측정 값을 기준으로, 템퍼링 열처리 후의 각 시편에 대한 항복강도 변화량(△YS) 및 인장강도의 변화량(△TS)을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.In addition, for each comparative example and invention example, after measuring the yield strength (YS) and tensile strength (TS) values for each specimen before tempering heat treatment, based on the measured values, each after tempering heat treatment The amount of change in yield strength (ΔYS) and the amount of change in tensile strength (ΔTS) of the specimens were measured and shown in Table 5 below.

또한, ISO-6892의 규격에 따라 연신율(El)을 측정하였고, 강재에 10mm 크기의 구멍(Hole)을 뚫고 일정한 속력으로 구멍을 확장하는 방법으로 신장 플랜지성(HER)을 측정하였다. 또한, 강재를 일정한 크기의 R값을 가지는 압입자로 누르는 형태의 방법으로 굽힘성(R/t)를 측정하여, 하기 표 5에 나타내었다. In addition, the elongation (El) was measured according to the ISO-6892 standard, and the elongation flangeability (HER) was measured by drilling a hole of 10 mm in a steel material and expanding the hole at a constant speed. In addition, the bendability (R / t) was measured by a method of pressing the steel material with an indenter having an R value of a certain size, and is shown in Table 5 below.

또한, 강재를 길이 1000mm 이상의 크기로 절단한 후, 평편한 곳에 놓아두고 파고를 측정하여, 그 파고의 최대값을 기준으로 하여 강재의 평탄도를 평가하였다. 이 ‹š, 파고의 최대값이 10mm 미만인 경우 형상이'양호'한 것으로 평가하고, 파고고의 최대값이 10mm 이상인 경우 '불량'하다고 평가하여 하기 표 5에 나타내었다.In addition, after cutting the steel material to a size of 1000 mm or more in length, placing it in a flat place and measuring the wave height, the flatness of the steel material was evaluated based on the maximum value of the wave height. In this case, when the maximum value of the crest height was less than 10 mm, the shape was evaluated as 'good', and when the maximum value of the crest height was 10 mm or more, it was evaluated as 'poor' and shown in Table 5 below.

비고note Psize [㎛]P size [㎛] Pnumber [개]P number [pcs] M*M* 발명예 1Invention example 1 1One 1One 198198 발명예 2Invention example 2 1One 1One 441441 발명예 3Inventive example 3 1One 1One 103103 발명예 4Inventive example 4 1.41.4 22 287287 비교예 1Comparative Example 1 1One 1One 664664 비교예 2Comparative Example 2 1One 1One 2626 비교예 3Comparative Example 3 1.21.2 33 17861786 비교예 4Comparative Example 4 1.51.5 44 11881188 비교예 5Comparative Example 5 1One 1One 8383 비교예 6Comparative Example 6 1.41.4 88 1309413094 비교예 7Comparative Example 7 2.12.1 55 70477047

M* = Psize × Pnumber × [C]0.5 × [Mn]2 × [S]M* = P size × P number × [C] 0.5 × [Mn] 2 × [S]

비고note YS [MPa]YS [MPa] TS [MPa]TS [MPa] YRYR El [%]El [%] HER [%]HER [%] R/tR/t 평탄도flatness 발명예 1Invention Example 1 13111311 15401540 0.850.85 8.78.7 3838 2.62.6 양호Good 발명예 2Invention example 2 12841284 14981498 0.860.86 9.19.1 4040 2.82.8 양호Good 발명예 3Inventive example 3 12711271 15111511 0.840.84 8.58.5 3737 3.33.3 양호Good 발명예 4Inventive example 4 12911291 14841484 0.870.87 8.38.3 2828 3.83.8 양호Good 비교예 1Comparative Example 1 13871387 16111611 0.860.86 6.26.2 2020 4.54.5 불량error 비교예 2Comparative Example 2 10711071 14431443 0.740.74 8.28.2 3232 2.52.5 양호Good 비교예 3Comparative Example 3 14111411 16151615 0.870.87 6.56.5 2121 4.54.5 불량error 비교예 4Comparative Example 4 12081208 14251425 0.850.85 10.510.5 2424 5.35.3 양호Good 비교예 5Comparative Example 5 917917 12211221 0.750.75 13.113.1 2828 2.82.8 불량error 비교예 6Comparative Example 6 13771377 15941594 0.860.86 6.16.1 1818 5.75.7 불량error 비교예 7Comparative Example 7 14211421 16571657 0.860.86 5.45.4 1717 5.85.8 불량error

상기 표 5의 실험 결과로부터 볼 수 있듯이, 본 발명의 합금 조성 및 제조 조건을 충족하고, 관계식 1로부터 정의되는 M의 값이 100~500 범위를 충족하는 발명예 1~4의 경우, 높은 항복 강도 및 인장 강도를 확보하면서도, 항복비, 굽힘성 및 신장 플랜지성이 우수하고, 동시에 평탄도 역시 우수함을 확인하였다.As can be seen from the experimental results of Table 5, in the case of Inventive Examples 1 to 4 satisfying the alloy composition and manufacturing conditions of the present invention and satisfying the value of M defined from Relational Equation 1 in the range of 100 to 500, high yield strength And while securing the tensile strength, it was confirmed that the yield ratio, bendability, and stretch flangeability were excellent, and at the same time, the flatness was also excellent.

반면, 본 발명의 합금 조성은 충족하나, 관계식 2로부터 정의되는 P의 값이 1.5 미만이거나, 77.0을 초과하는 비교예 1~4의 경우, 템퍼링 조건이 적절하지 못하여 강도, 항복비, 굽힘성, 신장 플랜지성 및 평탄도 중 하나 이상의 특성이 열위함을 확인하였다.On the other hand, the alloy composition of the present invention is satisfied, but in the case of Comparative Examples 1 to 4 in which the value of P defined from relational expression 2 is less than 1.5 or exceeds 77.0, the tempering conditions are not appropriate, so that strength, yield ratio, bendability, It was confirmed that one or more properties of stretch flangeability and flatness were inferior.

한편, 본 발명의 합금 조성을 충족하지 않는 비교예 5~7의 경우, 강도, 굽힘성, 신장 플랜지성 및 평탄도가 모두 열위하였다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 5 to 7 that do not satisfy the alloy composition of the present invention, strength, bendability, stretch flangeability and flatness were all inferior.

구체적으로, 비교예 5는 본 발명의 함금 조성을 충족하지 못하는 강종이며, 구체적으로 탄소의 함량이 미달된다. 침입형 강화 원소인 탄소는 강종의 강도 상승에 크게 기여하는 원소이며, 이러한 탄소가 부족함으로 인해 인장강도 및 항복강도가 본 발명에서 목표로 하는 수치에 미달하였다. 또한, 비교예 5는 템퍼링 공정에서 충분한 시간과 온도를 확보하지 못하여 식(2)의 P값이 본 발명에서 목표로 하는 수치 미만이었다. 이로 인해, 템퍼링 공정에서 충분한 항복강도의 상승을 확보하지 못하여, 템퍼링 공정 이후 항복강도가 부족하였다.Specifically, Comparative Example 5 is a steel grade that does not satisfy the alloy composition of the present invention, and specifically, the carbon content is insufficient. Carbon, an interstitial reinforcing element, is an element that greatly contributes to the increase in strength of steel, and due to the lack of such carbon, the tensile strength and yield strength do not reach the target values in the present invention. In Comparative Example 5, sufficient time and temperature were not secured in the tempering process, so the P value of Equation (2) was less than the target value in the present invention. Due to this, it was not possible to secure a sufficient increase in yield strength in the tempering process, and the yield strength after the tempering process was insufficient.

비교예 6은 본 발명에서 목표로 하는 합금 조성과 비교하여 황의 함량이 초과되는 강종을 사용한 경우이다. 강내에 황의 농도가 높으면, 황이 망간과 반응하여 망간 황화물 등의 개재물을 생성하고, 이러한 개재물은 강의 굽힘 특성 및 신장 플랜지성을 크게 저하시킨다. 따라서, 비교예 6은 이러한 요소를 고려하여 수치화한 식(1)의 M값이 이 본 발명에서 목표로 하는 수치를 초과하였다. 이로 인해, 비교예 6의 굽힘 특성을 나타내는 지표인 R/t 및 신장 플랜지성을 나타내는 지표인 HER은 본 발명에서 목표로 하는 수치를 만족하지 못한다.Comparative Example 6 is a case in which a steel grade in which the sulfur content exceeds the alloy composition targeted in the present invention is used. When the concentration of sulfur in the steel is high, sulfur reacts with manganese to generate inclusions such as manganese sulfide, and these inclusions greatly deteriorate the bending properties and stretch flangeability of the steel. Therefore, in Comparative Example 6, the M value of Equation (1), which was digitized in consideration of these factors, exceeded the target value in the present invention. For this reason, R/t, an index representing the bending properties, and HER, an index representing the stretch flangeability of Comparative Example 6, did not satisfy the target values of the present invention.

비교예 7은 본 발명에서 목표로 하는 합금 조성과 비교하여 망간의 함량이 초과되는 강종이다. 강내에 망간의 농도가 높으면, 망간이 황과 반응하여 망간 황화물 등의 개재물을 생성하며 이러한 개재물은 강의 굽힘 특성 및 신장 플랜지성을 크게 저하시킨다. 따라서, 비교예 7은 전술한 요소를 고려하여 수치화한 식(1)의 M값이 이 본 발명에서 목표로 하는 수치를 초과하였다. 이로 인해, 비교예 7의 굽힘 특성을 나타내는 지표인 R/t 및 신장 플랜지성을 나타내는 지표인 HER은 본 발명에서 목표로 하는 수치를 만족하지 못함을 확인하였다. 또한, 강 내의 망간 농도가 높으면, 망간이 강내에서 띠 형태의 구조(band structure)를 형성하게 된다. 이러한 망간에 의한 구조적 특징은 강종의 굽힘 특성 및 형상 특성을 저하시키는 원인이 된다. 뿐만 아니라, 망간의 함량 증가는 이외에도 강종의 경화능을 향상시켜 강종의 인장 강도를 상승시키게 되며, 인장 강도가 본발명에서 목표로 하는 수치를 초과하게 되면 강의 생산시에 형상이 열위해지며, 이렇게 열위해진 형상을 교정하기도 어려워지므로 강종의 형상이 나빠지는 문제가 발생한다. 그로인하여 비교예 7은 강종의 인장강도, HER, 굽힘성, 평탄도가 모두 본 발명에서 목표로 하는 수치를 만족하지 못하였다.Comparative Example 7 is a steel grade in which the content of manganese exceeds that of the alloy composition targeted in the present invention. When the concentration of manganese in the steel is high, manganese reacts with sulfur to form inclusions such as manganese sulfide, and these inclusions greatly deteriorate the bending properties and stretch flangeability of the steel. Therefore, in Comparative Example 7, the M value of Equation (1), which was digitized in consideration of the above factors, exceeded the target value in the present invention. For this reason, it was confirmed that R/t, an index representing the bending properties, and HER, an index representing the stretch flangeability of Comparative Example 7, did not satisfy the target values in the present invention. In addition, when the concentration of manganese in the steel is high, manganese forms a band structure in the steel. This structural feature by manganese causes deterioration of bending and shape characteristics of steel. In addition, the increase in the content of manganese increases the tensile strength of the steel by improving the hardenability of the steel, and when the tensile strength exceeds the target value in the present invention, the shape is inferior during production of the steel. Since it is also difficult to correct the inferior shape, a problem occurs that the shape of the steel grade deteriorates. As a result, Comparative Example 7 did not satisfy the target values of the present invention in terms of tensile strength, HER, bendability, and flatness of the steel.

Claims (10)

중량%로, C: 0.12~0.4%, Si: 0.5% 이하(0%는 제외), Mn: 2.5~4.0%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.012% 이하(0%는 제외), Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 1% 이하(0%는 제외), Ti: 48/14×[N]~0.1%, Nb: 0.1% 이하(0%는 제외), B: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하 (0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타의 불순물을 포함하고,
미세조직으로서, 면적%로, 마르텐사이트: 90% 이상, 페라이트 및 베이나이트의 합계: 10% 이하를 포함하고,
하기 관계식 1로부터 정의되는 M의 값이 100~500 범위를 충족하는, 초고강도 강판.
[관계식 1]
M = Psize × Pnumber × [C]0.5 × [Mn]2 × [S]
(상기 관계식 1에 있어서, 상기 Psize는 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 직경을 나타내고, 상기 Pnumber는 직경 1㎛ 이상인 개재물의 평균 개수를 나타낸다. 상기 [C] 및 [Mn]는 각각 강판 내 괄호 안의 원소의 평균 중량% 함량을 나타내고, [S]는 강판 내 괄호 안 원소의 평균 ppm 함량을 나타낸다.)
In % by weight, C: 0.12 to 0.4%, Si: 0.5% or less (excluding 0%), Mn: 2.5 to 4.0%, P: 0.03% or less (excluding 0%), S: 0.012% or less (excluding 0%) excluding), Al: 0.1% or less (excluding 0%), Cr: 1% or less (excluding 0%), Ti: 48/14×[N] to 0.1%, Nb: 0.1% or less (0% is excluding excluding), B: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.01% or less (excluding 0%), the balance including Fe and other impurities,
As a microstructure, in area%, martensite: 90% or more, the sum of ferrite and bainite: 10% or less,
An ultra-high strength steel sheet in which the value of M defined from the following relational expression 1 satisfies the range of 100 to 500.
[Relationship 1]
M = P size × P number × [C] 0.5 × [Mn] 2 × [S]
(In the above relational expression 1, the P size represents the average diameter of inclusions having a diameter of 1 μm or more, and the P number represents the average number of inclusions having a diameter of 1 μm or more. [C] and [Mn] are brackets in the steel sheet, respectively. Indicates the average weight % content of the elements in the inside, and [S] shows the average ppm content of the elements in parentheses in the steel sheet.)
청구항 1에 있어서,
항복 강도는 1140~1500MPa이고, 인장 강도는 1470~1700MPa인, 초고강도 강판.
The method of claim 1,
Yield strength is 1140 ~ 1500MPa, tensile strength is 1470 ~ 1700MPa, ultra-high strength steel sheet.
청구항 2에 있어서,
항복비는 0.8 이상인, 초고강도 강판.
The method of claim 2,
An ultra-high-strength steel sheet with a yield ratio of 0.8 or more.
청구항 1에 있어서,
신장 플랜지성 HER이 25% 이상이고, 굽힘성 R/t가 4 이하인, 초고강도 강판.
The method of claim 1,
An ultra-high strength steel sheet having an elongational flange property of 25% or more and a bendability R/t of 4 or less.
중량%로, C: 0.12~0.4%, Si: 0.5% 이하(0%는 제외), Mn: 2.5~4.0%, P: 0.03% 이하(0%는 제외), S: 0.012% 이하(0%는 제외), Al: 0.1% 이하(0%는 제외), Cr: 1% 이하(0%는 제외), Ti: 48/14×[N]~0.1%, Nb: 0.1% 이하(0%는 제외), B: 0.005% 이하(0%는 제외), N: 0.01% 이하 (0%는 제외), 잔부 Fe 및 기타의 불순물을 포함하고, 면적%로, 마르텐사이트: 90% 이상, 페라이트 및 베이나이트의 합계: 10% 이하를 포함하는 미세조직을 갖는 강판을 준비하는 단계; 및
상기 강판에 템퍼링을 실시하는 단계;를 포함하고,
하기 관계식 2로 정의되는 P의 값이 1.5~77.0 범위를 충족하는, 초고강도 강판의 제조 방법.
[관계식 2]
P =
Figure pat00004

(상기 관계식 2에 있어서, 상기 T는 템퍼링의 최고 온도를 나타내고, 단위는 ℃이다. 또한, 상기 teff는 유효 열처리 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)
In % by weight, C: 0.12 to 0.4%, Si: 0.5% or less (excluding 0%), Mn: 2.5 to 4.0%, P: 0.03% or less (excluding 0%), S: 0.012% or less (excluding 0%) excluding), Al: 0.1% or less (excluding 0%), Cr: 1% or less (excluding 0%), Ti: 48/14×[N] to 0.1%, Nb: 0.1% or less (0% is excluding excluding), B: 0.005% or less (excluding 0%), N: 0.01% or less (excluding 0%), balance including Fe and other impurities, by area%, martensite: 90% or more, ferrite and Total of bainite: preparing a steel sheet having a microstructure containing 10% or less; and
Including; tempering the steel sheet;
A method for manufacturing an ultra-high strength steel sheet in which the value of P defined by the following relational expression 2 satisfies the range of 1.5 to 77.0.
[Relationship 2]
P =
Figure pat00004

(In the relational expression 2, the T represents the highest tempering temperature, and the unit is ° C. In addition, the t eff represents the effective heat treatment time, and the unit is sec.)
청구항 5에 있어서,
상기 T는 100~300℃ 범위를 충족하는, 초고강도 강판의 제조 방법.
The method of claim 5,
Wherein T satisfies the range of 100 to 300 ° C., a method for manufacturing an ultra-high strength steel sheet.
청구항 5에 있어서,
상기 teff는 1~120sec 범위를 충족하는, 초고강도 강판의 제조 방법.
The method of claim 5,
The t eff is a method for manufacturing an ultra-high strength steel sheet that meets the range of 1 to 120 sec.
청구항 5에 있어서,
하기 관계식 3을 충족하는, 초고강도 강판의 제조 방법.
[관계식 3]
5 ≤ ttotal ≤ 120
(상기 관계식 3에 있어서, 상기 ttotal은 템퍼링의 총 열처리 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)
The method of claim 5,
A method for manufacturing an ultra-high strength steel sheet that satisfies the following relational expression 3.
[Relationship 3]
5 ≤ t total ≤ 120
(In the relational expression 3, the t total represents the total heat treatment time of tempering, and the unit is sec.)
청구항 5에 있어서,
하기 관계식 4를 충족하는, 초고강도 강판의 제조 방법.
[관계식 4]
1 ≤ theat ≤ 119
(상기 관계식 4에 있어서, 상기 theat는 템퍼링의 승온 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)
The method of claim 5,
A method for manufacturing an ultra-high strength steel sheet that satisfies the following relational expression 4.
[Relationship 4]
1 ≤ t heat ≤ 119
(In the relational expression 4, the t heat represents the temperature rising time of tempering, and the unit is sec.)
청구항 5에 있어서,
하기 관계식 5를 충족하는, 초고강도 강판의 제조방법.
[관계식 5]
1 ≤ thold ≤ 119
(상기 관계식 5에 있어서, 상기 thold는 템퍼링의 유지 시간을 나타내고, 단위는 sec이다.)
The method of claim 5,
A method for manufacturing an ultra-high strength steel sheet that satisfies the following relational expression 5.
[Relationship 5]
1 ≤ t hold ≤ 119
(In the relational expression 5, the t hold represents the holding time of tempering, and the unit is sec.)
KR1020210155460A 2021-11-12 2021-11-12 High strength steel sheet having excellent bendablilty and stretch-flangeability and manufacturing method of the same KR20230069426A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210155460A KR20230069426A (en) 2021-11-12 2021-11-12 High strength steel sheet having excellent bendablilty and stretch-flangeability and manufacturing method of the same
EP22893082.2A EP4431630A1 (en) 2021-11-12 2022-10-27 Ultrahigh-strength steel sheet with excellent bendability and stretch flangeability, and manufacturing method therefor
US18/566,072 US20240175103A1 (en) 2021-11-12 2022-10-27 Ultrahigh-strength steel sheet with excellent bendability and stretch flangeability, and manufacturing method therefor
PCT/KR2022/016583 WO2023085660A1 (en) 2021-11-12 2022-10-27 Ultrahigh-strength steel sheet with excellent bendability and stretch flangeability, and manufacturing method therefor
CN202280065147.1A CN118019873A (en) 2021-11-12 2022-10-27 Ultrahigh-strength steel sheet excellent in bendability and stretch flangeability and method for producing same
JP2023576364A JP2024522209A (en) 2021-11-12 2022-10-27 Ultra-high strength steel sheet with excellent bendability and stretch flangeability, and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210155460A KR20230069426A (en) 2021-11-12 2021-11-12 High strength steel sheet having excellent bendablilty and stretch-flangeability and manufacturing method of the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230069426A true KR20230069426A (en) 2023-05-19

Family

ID=86336393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210155460A KR20230069426A (en) 2021-11-12 2021-11-12 High strength steel sheet having excellent bendablilty and stretch-flangeability and manufacturing method of the same

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240175103A1 (en)
EP (1) EP4431630A1 (en)
JP (1) JP2024522209A (en)
KR (1) KR20230069426A (en)
CN (1) CN118019873A (en)
WO (1) WO2023085660A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2528387B2 (en) 1990-12-29 1996-08-28 日本鋼管株式会社 Manufacturing method of ultra high strength cold rolled steel sheet with good formability and strip shape
KR20100116608A (en) 2008-01-31 2010-11-01 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength steel sheet and process for production therof
KR20140030970A (en) 2012-09-04 2014-03-12 주식회사 포스코 High strength steel sheet having excellent yield strength

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5644094B2 (en) * 2009-11-30 2014-12-24 新日鐵住金株式会社 High-strength steel sheet having a tensile maximum stress of 900 MPa or more with good ductility and bendability, method for producing high-strength cold-rolled steel sheet, and method for producing high-strength galvanized steel sheet
JP5641741B2 (en) * 2010-01-28 2014-12-17 日新製鋼株式会社 High strength Zn-Al-Mg plated steel sheet with excellent bendability and molten metal embrittlement resistance
WO2015088523A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 ArcelorMittal Investigación y Desarrollo, S.L. Cold rolled and annealed steel sheet
KR101990717B1 (en) * 2015-02-13 2019-06-18 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength galvanized steel sheet and method for manufacturing the same
CN113122769B (en) * 2019-12-31 2022-06-28 宝山钢铁股份有限公司 Low-silicon low-carbon equivalent Gepa-grade complex phase steel plate/steel strip and manufacturing method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2528387B2 (en) 1990-12-29 1996-08-28 日本鋼管株式会社 Manufacturing method of ultra high strength cold rolled steel sheet with good formability and strip shape
KR20100116608A (en) 2008-01-31 2010-11-01 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 High-strength steel sheet and process for production therof
KR20140030970A (en) 2012-09-04 2014-03-12 주식회사 포스코 High strength steel sheet having excellent yield strength

Also Published As

Publication number Publication date
EP4431630A1 (en) 2024-09-18
US20240175103A1 (en) 2024-05-30
CN118019873A (en) 2024-05-10
WO2023085660A1 (en) 2023-05-19
JP2024522209A (en) 2024-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101677396B1 (en) Ultra high strength steel sheet having excellent formability and expandability, and method for manufacturing the same
JP6843244B2 (en) Ultra-high-strength steel sheet with excellent bending workability and its manufacturing method
CN114891961A (en) Cold-rolled heat-treated steel sheet
CN113195774B (en) Plated steel sheet for thermoforming excellent in impact properties after thermoforming, thermoformed part, and method for producing same
KR102469278B1 (en) Steel material for hot press forming, hot pressed member and manufacturing method theerof
KR101917447B1 (en) High strength steel sheet and warm presse formed parts having excellent high temperature elongation property, and method for manufacturing the same
WO2016120914A1 (en) High-strength plated steel sheet and production method for same
KR101220619B1 (en) Ultra high strength cold rolled steel sheet, galvanized steel sheet and method for manufacturing thereof
KR101543860B1 (en) High strength hot rolled steel sheet having excellent impact resistance and formability of edge part and method for manufacturing the same
JPWO2013051714A1 (en) Steel sheet and manufacturing method thereof
JP7357691B2 (en) Ultra-high strength cold-rolled steel sheet and its manufacturing method
KR101630977B1 (en) High strength hot rolled steel sheet having excellent formability and method for manufacturing the same
KR101988760B1 (en) Ultra-high strength steel sheet having excellent formability, and method for manufacturing thereof
KR101726139B1 (en) Hot press forming parts having superior ductility and impact toughness and method for manufacturing the same
KR102451005B1 (en) High-strength steel sheet having excellent thermal stability and method for mnufacturing thereof
KR102312511B1 (en) Cold rolled steel sheet having excellent bake hardenability and anti-aging properties at room temperature and method for manufacturing the same
KR101560948B1 (en) High strength multi-matrix hot rolled steel sheet having excellent impact resistance and formability of edge part and method for manufacturing the same
JP2013249501A (en) High-strength cold-rolled steel plate with minimized dispersion of mechanical characteristics, and method for manufacturing the same
KR20230069426A (en) High strength steel sheet having excellent bendablilty and stretch-flangeability and manufacturing method of the same
KR101889189B1 (en) Ts 450mpa grade heavy guage steel sheet having excellent resistance to hydrogen induced cracking and method of manufacturing the same
CN113412340A (en) Steel plate
KR20150075351A (en) Rolled steel and method of manufacturing the same
KR102568217B1 (en) Ultra-high strength steel sheet having excellent hole-expandability and method of manufacturing the same
KR102381829B1 (en) Cold rolled steel sheet and metal plated steel sheet having excellent bake hardenability and anti-aging properties at room temperature and manufacturing method thereof
KR102245228B1 (en) Steel sheet having excellent uniform elongation and strain hardening rate and method for manufacturing thereof