KR20230091460A - 프레스 성형성이 우수한 냉연강판, 아연도금강판, 및 이들의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 냉연강판은 중량%로, 중량%로, 탄소(C): 0.010 내지 0.025%, 망간(Mn): 0.10 내지 0.25%, 황(S): 0.002 내지 0.011%, 보론(B): 0.0006 내지 0.0026%, 질소(N): 0.0010 내지 0.0034%, 알루미늄(Al): 0.006 내지 0.028%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, MnS 및 BN 중 적어도 하나의 석출물을 포함하고, 상기 석출물의 평균 입경이 40 내지 250 ㎚이고, 냉연강판 내 상기 석출물의 면적분율이 1 내지 10 %이며, 항복강도가 150 내지 220 MPa일 수 있다.

Description

프레스 성형성이 우수한 냉연강판, 아연도금강판, 및 이들의 제조 방법{COLD-ROLLED STEEL SHEET AND HOT DIP GALVANIZED STEEL SHEET WITH EXCELLENT FORMABILITY AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 전자제품의 부품용 및 프레임용과 같은 강판에 사용되는 것으로, 더욱 상세하게는 프레스 가공성이 우수한 냉연강판, 아연도금강판 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.
가전제품의 부품용, 예를 들어 냉장고 도어, 세탁기 프레임, TV 후면-패널(Back-panel)과 같은 부품에 사용되는 소재는 탄소 함량이 200 내지 400 ppm 수준의 저탄소 계열의 강재로서, 일반적으로 프레스 가공하여 엠보싱부, 벤딩부 등을 성형하는 단계를 거칠 수 있다. 이와 같이 성형된 소재는 제품을 지지하는 역할을 하므로 일정 수준 이상의 강도를 필요로 하며, 일체화 성형을 위한 높은 성형성을 필요로 한다.
상기 가전제품의 부품용 소재의 박물화가 최근 진행되고 있고, 기존과 대비하여 복잡한 성형 방법이 적용되기 시작하며 기존의 저탄소 계열 강재의 성형 시 균열(Crack)이 발생하거나, 성형 후 뒤틀림이 발생하는 것과 같은 성형 문제가 제기되고 있다. 상기 문제를 해결하기 위해 성형성이 우수한 강재의 개발이 요구되고 있다.
상기 요구를 충족하기 위한 하나의 방안으로서, 탄소의 함량이 40 ppm 이하인 극저탄소계의 망간(Mn), 규소(Si), 인(P), 및 티타늄(Ti)와 같은 성분의 고용강화 및 석출강화를 이용해 강도와 성형성을 동시에 확보하는 방법이 제시된 바 있으나, 이는 제조 프로세스를 복잡하게 하고, 소재 원가 경쟁력이 하락하는 문제가 발생하였다. 또한, 이에 부가하여 제품 생산 시 여러가지 표면 결함이 발생되었기 때문에, 극저탄소 계열이 아닌 기존 저탄소 계열에서 프레스 성형성을 높이는 방안에 대한 요구가 강하게 대두되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 프레스 가공성이 우수하여 성형 시 크랙과 같은 결함 발생이 없고, 높은 강도를 갖는 냉연 강판을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 이점을 갖는 아연도금강판을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 이점을 갖는 상기 냉연 강판 및 상기 아연도금강판 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.010 내지 0.025%, 망간(Mn): 0.10 내지 0.25%, 황(S): 0.002 내지 0.011%, 보론(B): 0.0006 내지 0.0026%, 질소(N): 0.0010 내지 0.0034%, 알루미늄(Al): 0.006 내지 0.028%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, MnS 및 BN 중 적어도 하나의 석출물을 포함하고, 상기 석출물의 냉연강판 내 면적분율이 1 내지 10 %이며, 항복강도가 150 내지 220 MPa일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 냉연강판은 하기 식 1을 만족할 수 있다.
<식 1>
100,000 × min ([B]/10.8, [N]/14) > 9.25
(상기 식 1에서 min(a, b)는 a 와 b 중 작은 값을 의미하고, [B] 및 [N]은 B 및 N의 함량(중량%)를 의미한다)
일 실시예에서, 상기 냉연강판은 하기 식 2를 만족할 수 있다.
<식 2>
([N]-1.3 × [B]) × 9 .643 < 0.015
(상기 식 2에서 [B] 및 [N]은 B 및 N의 함량(중량%)를 의미한다)
일 실시예에서, 상기 냉연강판은 하기 식 3을 만족할 수 있다.
<식 3>
0 < TMnS - TBN < 100
(상기 식 3에서 TBN는 573,198 × min ([B]/10.8, [N]/14) +1142 이고, min(a, b)는 a와 b중 작은 값을 의미하며, TMnS은 15000 × [S] +1170를 의미하고, [B], [N], 및 [S]는 B, N, 및 S의 함량(중량%)를 의미한다)
일 실시예에서, 상기 석출물의 평균 입경이 40 내지 250 ㎚일 수 있다. 일 실시예에서, 페라이트의 평균 입경은 10 내지 40 ㎛일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 냉연강판의 연신율은 35 내지 48 %일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아연도금 강판은 전술한 냉연강판에 용융아연 도금을 처리한 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉연강판의 제조 방법은 중량%로, 탄소(C): 0.010 내지 0.025%, 망간(Mn): 0.10 내지 0.25%, 황(S): 0.002 내지 0.011%, 보론(B): 0.0006 내지 0.0026%, 질소(N): 0.0010 내지 0.0034%, 알루미늄(Al): 0.006 내지 0.028%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 1,100 ℃ 이상 1,250 ℃ 미만에서 재가열하는 단계, 가열된 상기 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계, 상기 열연강판을 450 내지 700 ℃ 범위의 권취온도에서 권취하는 단계, 권취된 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계, 상기 냉연강판을 소둔하는 단계, 및 상기 냉연강판을 0.5 초과 1.5 % 미만의 압연율로 조질압연하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 슬라브를 가열하는 단계에서, 상기 슬라브를 1,200 ℃ 이상 가열할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상기 열연강판을 제조하는 단계에서, 마무리 압연 온도는 Ar3 이상일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 냉연강판을 제조하는 단계는, 50 내지 95 % 압하율로 냉간 압연하여 냉연강판을 제조할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 냉연강판을 제조하는 단계 이후, 상기 냉연강판 표면에 아연을 도금하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판은 강 내 알루미늄 함량을 최소화하고, 보론 및 질소와 같은 필수 구성의 함량을 제어함으로써, 높은 강도와 연신율의 확보로부터 가공성이 우수하고 동시에 표면 결함이 제거된 극박의 냉연 강판을 얻을 수 있으며, 굽힘 가공 시 굽힘부에서의 결함 발생을 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아연도금강판은 전술한 이점을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉연강판 및 아연도금강판의 제조 방법은 전술한 이점을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, MnS 및 BN의 복합석출물을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 조성 함량 범위를 포함하는지 여부에 따른 결정립 크기를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 황(S)의 함량 변화에 대응하여 BN 및 MnS 석출 온도의 변화에 대한 그래프이다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.
본 발명의 일 실시예에서 추가 원소를 더 포함하는 것의 의미는 추가 원소의 추가량 만큼 잔부인 철(Fe)을 대체하여 포함하는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.010 내지 0.025%, 망간(Mn): 0.10 내지 0.25%, 황(S): 0.002 내지 0.011%, 보론(B): 0.0006 내지 0.0026%, 질소(N): 0.0010 내지 0.0034%, 알루미늄(Al): 0.006 내지 0.028%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다.
하기에서는 합금 성분 한정 이유를 설명한다.
C: 0.010 내지 0.025 중량%
탄소(C)는 강내 고용되어 강도를 유리하게 향상시키는 원소로서, 상기 탄소 함량은 예를 들어, 0.020 중량%를 기점으로 강재 내 탄화물이 석출되기 때문에, 0.010 내지 0.025 중량% 범위, 구체적으로, 0.011 내지 0.024 중량% 범위에서 C 함량이 증가됨에 따라 강재의 재질이 변화하는 구간이 발생한다.
상기 탄소의 함량이 과도하게 적은 경우, 강내에 고용되는 C의 함량이 작아 고용 강화 효과가 작아지며, 강재의 강도가 낮아지는 문제가 있다. 상기 탄소의 함량이 과도하게 많은 경우, 탄화물이 최대 석출된 이후에 고용 강화가 재시작되어 강도가 과도하게 증가하고, 시효 지수가 증가할 수 있다.
Mn: 0.10 내지 0.25 중량%
망간(Mn)은 강 중에 고용 강화를 통해 강재의 강도를 향상시키는 역할을 하고, 황(S)과 결합하여 MnS 석출물을 형성하는 원소이다. 상기 망간(Mn)의 함량은 0.10 내지 0.25 중량% 일 수 있다. 구체적으로 상기 망간의 함량은 0.12 내지 0.24 중량% 일 수 있다.
본 발명에서는 상기 망간은 상기 망간에 의한 강도 확보를 위해 0.10 중량% 이상으로 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 망간의 함량이 과도하게 많은 경우, 중심 편석대가 형성되어 열간압연 시 결함이 발생할 우려가 있으며, 과도하게 조대한 MnS 석출물이 형성되어 후술하는 BN 석출물과의 복합 석출 효과를 기대하기 어렵고, 강재의 강도를 저하시키는 결과를 초래할 수 있다.
S: 0.002 내지 0.011 중량%
황(S)는 망간(Mn)과 함께 MnS 석출물을 형성하는 원소이다. 상기 망간보다 상대적으로 적게 함유되어 MnS의 석출에 있어서 S의 함량이 전체 MnS를 지배할 수 있다. 상기 망간의 함량은 0.002 내지 0.011 중량% 일 수 있다. 구체적으로, 상기 망간의 함량은 0.003 내지 0.010 중량%(30 내지 100 ppm) 일 수 있다.
상기 황의 함량이 과도하게 적은 경우, 상기 MnS 석출물이 충분히 형성되지 못하여 BN 석출물과의 복합 석출 효과를 기대하기 어렵고, 석출 온도 또한, 본 발명의 평균 가열 온도인 1,200 ℃ 이하의 온도에서 석출될 수 있다. 상기 황의 함량이 과도하게 많은 경우, 석출 시작 온도가 너무 높아져, 상기 BN 석출물과 복합 석출 효과를 기대하기 어려울 수 있다.
B: 0.0006 내지 0.0026 중량%
보론(B)은 강 내에서 질소(N)와 반응하여 BN 석출물을 형성하는 원소로서, 강의 고용 질소를 저감시키는 효과와 최종 결정립의 크기를 조대하게 형성하는 작용을 하는 원소이다. 상기 보론의 함량은 0.0006 내지 0.0026 중량% 일 수 있다. 구체적으로, 상기 보론의 함량은 0.0011 내지 0.0025 중량% 일 수 있다.
상기 보론의 함량이 과도하게 적은 경우, 형성되는 BN 석출물의 양이 매우 적을 뿐만 아니라, 상기 BN 석출물의 석출 온도가 1,200 ℃ 이하가 되어 가열 온도 구간에서 열간압연단계 형성되었던 BN이 재고용되어 결정립계 피닝(Pinning)을 저하시키는 효과가 저감될 수 있다. 상기 보론의 함량이 과도하게 많은 경우, 강 중 N과 결합하고 남은 B의 입계에 편석되어 자유 보론(Free B)으로 존재할 가능성이 높고, 이러한 경우, 제강-연주 시 딱지홈과 같은 문제를 유발할 수 있으며, 최종적으로 강재의 입계에 편석하여 강도를 과도하게 상승시키는 역효과를 가져올 수 있다.
N: 0.0010 내지 0.0034 중량%
질소(N)는 상기 보론(B)과 반응하여 BN 석출물을 형성하는 원소이다. 상기 질소의 함량은 0.0010 내지 0.0034 중량% 일 수 있다. 구체적으로, 상기 질소의 함량은 0.0014 내지 0.0030 중량%일 수 있다.
상기 질소의 함량이 과도하게 적은 경우, 석출할 수 있는 BN의 양이 줄어들어 본 발명의 BN 조대 석출 효과를 발휘하기 어려울 수 있다. 상기 질소의 함량이 과도하게 많은 경우, BN 석출물을 형성하고 남은 질소가 고용 상태로 존재하여 강의 강도를 과도하게 향상시키는 원인이되며, 시효 지수를 증가시킬 수 있다.
Al: 0.006 내지 0.028 중량%
알루미늄(Al)은 탈산 효과를 위해 첨가되는 원소이다. 상기 알루미늄의 함량은 0.006 내지 0.028 중량% 일 수 있다. 구체적으로, 상기 알루미늄의 함량은 0.010 내지 0.028 중량% 일 수 있다. 상기 알루미늄의 함량이 과도하게 적은 경우, 탈산 능력이 저하되어 망간(Mn) 및 칼슘(Ca)과 같은 조성과 결합하는 개재물성 결함이 형성될 수 있다.
상기 알루미늄은 질소(N)과 고용되어 시효 현상을 방지하기 위해 낮은 온도에서 AlN 형성을 유도하기 위한 목적으로 첨가될 수 있다. 상기 질소의 경우, 본 발명에서는 상기 보론을 활용하여 BN의 형태로 다수 제거되었기 때문에, 일반적인 냉연강판 같이, 상기 알루미늄(Al)의 함량을 많이 첨가할 필요가 없다. 상기 알루미늄의 함량 범위에 속하는 상기 알루미늄만 투여하더라도 시효 발생을 일으키는 고용 질소를 최소화할 수 있다.
본 발명은 고가의 Nb, Ti, P, Mn과 같은 원소들을 배제함으로써, 상대적으로 저가 원소인 B, Mn, S와 같은 합금의 함량을 최적화함으로써, 프레스 성형에 사용되는 강재의 항복강도를 낮추고 연성을 높여 프레스 가공성을 우수하게 확보할 수 있다. 구체적으로 Nb, Ti의 경우 0.01 각각 중량%이하, P는 0.015 중량% 이하, Mn은 0.025 중량% 이하로 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 냉연강판은 잔부로 철(Fe)를 포함한다. 또한, 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 불가피한 불순물은 제강 및 냉연강판의 제조 과정에서 불가피하게 혼입되는 불순물을 의미한다. 불가피한 불순물에 대해서는 널리 알려져 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. 본 발명의 일 실시예예서 전술한 합금 성분 외에 원소의 추가를 배제하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 사상을 해치지 않는 범위 내에서 다양하게 포함될 수 있다. 추가 원소를 더 포함하는 경우 잔부인 Fe를 대체하여 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 냉연 강판은 하기 식 1을 만족한다.
<식 1>
100,000 × min ([B]/10.8, [N]/14) > 9.25
(상기 식 1에서 min(a, b)는 a 와 b 중 작은 값을 의미한다)
일 실시예에서, 상기 식 1의 값은 9.25 보다 클 수 있다. 구체적으로, 상기 식 1의 값은 9.8 보다 크고, 19.3 보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 상기 식 1은 석출물의 조대화와 함께 석출 온도가 가열온도보다 높은 최소한의 보론(B) 및 질소(N)의 함량을 의미할 수 있다. 상기 식 1은 BN 석출물이 형성되어 조대한 석출물을 형성함으로써, 항복강도를 낮게 제어하기 위해 석출물이 형성되기 위한 최소한의 보론(B) 및 질소(N)의 함량에 관한 것이다. 상기 보론 및 상기 질소는 원자 상태로 만나기 때문에 원자 비율이 예를 들어 1 : 1일 수 있다. 그러나, 상기 원자들 중 일부 원자가 더 많이 존재하는 경우, 적게 존재하는 다른 일부 원자가 BN의 석출물 양과 석출 온도를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 냉연 강판은 하기 식 2를 만족한다.
<식 2>
([N] - 1.3 × [B]) × 9 .643 < 0.015
(상기 식 2에서 [B] 및 [N]은 B 및 N의 함량(중량%)를 의미한다)
일 실시예에서, 상기 식 2의 값은 0.015 보다 작을 수 있다. 구체적으로, 상기 식 2의 값은 0.009 보다 작을 수 있다. 보다 구체적으로 상기 식 2의 값은 - 0.02 보다 크고 0.006 보다 작을 수 있다. 상기 식 2의 ([N] - 1.3 × [B]) × 9 .643 는 질소(N) 스캐빈징(Scavenging)에 필요한 최소한의 Al 함량에 관한 것이다. 구체적으로, 보론(B)으로 상기 질소가 스캐빈징(Scavenging), 예를 들어 제거되지 못하고 상기 질소의 원자비가 더 많은 경우, 상기 알루미늄이 탈산 작용을 하기 위한 최소 하한인 0.015 중량%를 넘지 않도록 설계된 것이다. 일 실시예에서, 냉연 강판은 상기 식 2를 만족함으로써 알루미늄(Al)의 함량을 낮게 제어함으로써 경제성이 우수한 냉연강판을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 냉연강판은 하기 식 3을 만족한다.
<식 3>
0 < TMnS - TBN < 100
(상기 식 3에서 TBN는 573,198 × min ([B]/10.8, [N]/14) + 1142 이고, min(a, b)는 a와 b중 작은 값을 의미하며, TMnS은 15000 × [S] +1170를 의미하고, [B], [N], 및 [S]는 B, N, 및 S의 함량(중량%)를 의미한다)
상기 식 3에서 TBN는 BN의 석출 온도를 TMnS은 MnS의 석출 온도를 나타낼 수 있으며, 상기 냉연강판에 포함된 조대 석출물이 형성되는 원리는 상기 MnS의 석출 온도와 상기 BN의 석출 온도의 시작점이 유사하기 때문에, 상기 MnS가 석출되면서 석출된 상기 MnS가 상기 BN의 석출 핵으로 작용하는 것을 기반으로 한다.
일 실시예에서, 상기 식 3의 TMnS - TBN 의 값이 상기 하한 값 보다 작은 경우, 재고용 현상이 발생하여 MnS 및 BN의 복합 석출 효과를 기대하기 어려울 수 있다. 상기 식 3의 TMnS - TBN 의 값이 상기 상한 값 보다 큰 경우, MnS가 조대한 상태로 형성되고 조대한 상기 MnS는 상기 BN 석출의 핵으로 작용하지 못하기 때문에 상기 복합 석출 효과를 기대하기 어려울 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에서, 상기 냉연강판은 MnS 및 BN 중 적어도 하나의 석출물을 포함하고, 상기 석출물의 면적분율이 1 내지 10 % 일 수 있다. 구체적으로, 상기 면적분율은 1.5 내지 7 % 일 수 있다. 상기 면적분율이 하한 값 보다 작은 경우, 형성되는 석출물의 미세화로 인한 석출 강화가 발생하여 목적하는 강도 및 가공성 확보가 어려운 문제가 있다. 상기 면적분율이 상한 값 보다 큰 경우, 조대한 석출물로 인한 결정립 조대화 효과 보다 석출 강화로 인한 강도 증가 효과가 크게 발생하는 문제가 있다.
일 실시예에서, 상기 석출물의 평균 입경은 40 내지 250㎚ 일 수 있다. 구체적으로, 상기 석출물의 평균 입경은 50 내지 200 ㎚ 일 수 있다. 상기 석출물의 평균 입경이 과도하게 작은 경우, 미세한 석출물의 형성으로 인해 본 발명에서 의도하는 결정립 조대화 효과를 얻지 못하고, 상기 석출물의 평균 입경이 과도하게 큰 경우, 생성되는 총 MnS의 개수가 적어 BN의 석출 핵으로서의 역할을 하지 못할 수 있어 강재의 성형성을 저하시킬 우려가 있다.
일 실시예에서, 상기 냉연강판의 항복강도는 150 내지 220 MPa 일 수 있다. 구체적으로, 상기 냉연강판의 항복강도는 160 내지 220 MPa 일 수 있다. 상기 냉연강판의 항복강도는 0.2 % off-set 방법으로 측정한 것을 기준으로 하며, 상기 냉연강판의 항복강도가 과도하게 낮은 경우, 강도가 너무 낮아 본 발명이 목적으로 하는 용도에 사용 시 제품을 지지하는 성능이 저하되는 문제가 있다. 상기 냉연강판의 항복강도가 과도하게 높은 경우, 제품의 뒤틀림 현상이 발생할 수 있고, 엠보싱 부위나 굽힘 부위에서 크랙이 발생할 가능성이 높은 문제가 있다.
일 실시예에서, 상기 냉연강판의 연신율은 35 내지 48 % 일 수 있다. 구체적으로, 상기 냉연강판의 연신율은 39 내지 46 % 일 수 있다. 상기 냉연강판의 연신율이 과도하게 작은 경우, 성형 시 크랙이 발생할 가능성이 커진다. 하지만,상기 냉연강판의 연신율이 과도하게 높은 것은 강도의 지나친 하락을 의미하므로 강성 저하의 문제가 있다.
일 실시예에서, 냉연강판은 미세조직으로서 페라이트 단상 조직에 일부 탄화물을 포함할 수 있다. 상기 탄화물의 분율은 예를 들어, 면적 분율로서 5 % 이하일 수 있다. 상기 탄화물의 분율이 상기 범위를 벗어나는 경우, 강재 내 크랙이 발생할 수 있는 기점이 될 수 있고, 열처리 시 강재의 열화가 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 페라이트 단상 조직이란 석출물 및 탄화물 외에 페라이트 조직으로 이루어진 것을 의미한다. 즉 강판 전체에 대해 페라이트 조직이 면적 분율로 85 % 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 85 내지 99%일 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 상기 페라이트의 결정립 크기는 10 내지 40 ㎛일 수 있다. 도 2에서, 냉연 강판이 본 발명의 조성 범위를 만족하는 경우(A, 후술하는 표 1의 실시예 1)와 불만족하는 경우(B 및 C, 각각 후술하는 표 1 의 비교예 6 및 8)의 결정립 크기를 확인할 수 있다. 상기 결정립 크기가 과도하게 작은 경우, 본 발명에서 목적으로 하는 강재의 강도 보다 과도하게 높아지는 문제가 있다. 상기 결정립 크기가 과도하게 큰 경우, 가공 후 가공부위에서 오렌지 필(Orange Peel)과 같은 결함이 발생할 가능성이 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 냉연강판에 아연도금처리하여 아연도금강판을 얻을 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 냉연강판의 제조 방법에서 후술하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 냉연강판의 제조방법은 탄소(C): 0.010 내지 0.025%, 망간(Mn): 0.10 내지 0.25%, 황(S): 0.002 내지 0.011%, 보론(B): 0.0006 내지 0.0026%, 질소(N): 0.0010 내지 0.0034%, 알루미늄(Al): 0.006 내지 0.028%하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열하는 단계, 가열된 상기 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계, 상기 열연강판을 450 내지 700 ℃ 범위의 권취온도에서 권취하는 단계, 권취된 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계, 및 상기 냉연강판을 소둔하는 단계를 포함한다. 상기 슬라브의 합금 조성에 대해서는 전술한 냉연강판과 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. 냉연강판 제조 과정에서 합금 성분이 변동되지 않으므로, 상기 슬라브와 상기 냉연강판의 합금 조성은 실질적으로 동일하다.
슬라브를 재가열하는 단계는 석출물, 예를 들어 BN 및 MnS 중 적어도 하나의 석출물이 재고용되지 못하는 낮은 온도에서 슬라브를 가열하는 단계이다. 일 실시예에서, 슬라브를 재가열하는 단계는 1,150 ℃ 이상의 온도로 재가열할 수 있다. 강중에 존재하는 석출물을 대부분 재고용시켜야 하기 때문에 1,150 ℃ 이상의 온도가 필요할 수 있다. 구체적으로 석출물을 잘 고용시키기 위해 1,200 ℃ 이상, 더욱 구체적으로 1,200 이상 1,250℃ 미만의 온도에서 가열할 수 있다. 상기 온도 범위내에서 가열함으로써, 열간압연 시 온도를 충분히 확보할 수 있다. 상기 온도 범위의 상한 값을 벗어나는 경우, 냉연강판 내 석출물의 분율이 과도하게 적고, 상기 석출물의 입도가 작아 상기 석출물이 재고용될 수는 문제가 있다.
슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계는 서냉된 슬라브를 Ar3 이상의 온도에서 상기 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조한다. 상기 Ar3의 온도는 제3 변태온도이고, 철이 페라이트 또는 시멘타이트에서 오스테나이트로 상변태하는 지점에서의 온도이며, Ar3는 하기 식으로 계산될 수 있다.
Ar3 온도 = 914.57 - 95.24 × C의 중량% - 43.5 × Mn의 중량% - 21.15 × C의 중량% × Mn의 중량% - 128.6 × C의 중량%1/2로 정의할 수 있다.
상기 열간 압연의 마무리 온도를 Ar3 이상으로 한정하는 이유는 단상영역에서 압연을 실시하기 위함이다. 구체적으로, 상기 열간 압연의 마무리 온도는 Ar3 내지 1,200 ℃, 구체적으로, Ar3 내지 1,000 ℃일 수 있다. 상기 Ar3 온도는 예를 들어, 880 내지 900 ℃일 수 있다.
슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계는 제조된 상기 열연강판을 권취할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 열연강판은 500 내지 700 ℃의 온도 범위에서 권취할 수 있다. 구체적으로, 상기 온도 범위는 600 내지 700 ℃일 수 있다.
상기 온도 범위보다 낮은 온도 범위에서 열연강판의 권취를 실시하면, 열연 조직의 조대화 및 열연 후 냉간압연성 확보가 어려운 문제가 있다. 상기 온도 범위보다 높은 온도 범위에서 열연판의 권취를 실시하면, 권취 중에 강 표면에 생성된 스케일의 산소와 강 내 탄소가 반응하여 그 표면에 산세가 잘 일어나지 않는 스케일이 발생하게 되어 최종적으로 아연도금 시 결정 배향에 영향을 미칠 수 있다. 일 실시예에서, 권취된 열연강판은 비제한적인 예시로 2.0 내지 5.0 mm 일 수 있다.
상기 열연판을 냉간 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계는 권취된 열연강판을 50 % 이상의 압하율, 구체적으로 50 내지 90 %의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 제조할 수 있다. 상기 압하율이 하한 값 보다 작은 경우, 냉연강판의 목표로하는 두께를 확보하기 어려운 문제가 있다. 상기 압하율이 상한 값 보다 큰 경우, 강이 과하게 경질화되어 압연성이 저하되는 문제가 있다.
상기 냉연강판을 소둔하는 단계는 상기 냉연강판을 소둔라인에서 배치소둔 또는 연속소둔과 같은 소둔 하는 것으로서, 예를 들어, 연속소둔을 600 내지 800 ℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위의 하한 값보다 작은 경우, 강재의 재결정이 충분히 일어나지 못하여 높은 전위 밀도로 인해 강도 및 연성이 열위해질 우려가 있다. 상기 온도 범위의 상한 값보다 큰 경우, 박물 압연 시 히트 버클(Heat buckle)과 같은 문제가 발생하기 용이한 문제가 있다.
소둔을 수행한 후, 강재에 조질압연을 수행한다. 일 실시예에서, 상기 조질압연을 수행하는 단계에서, 압연율은 0.5 내지 1.5 % 범위일 수 있다. 상기 최종 강재는 고용 C, N의 존재로 항복점 연신 현상이 발생할 경우, 항복강도가 증가하게되는 문제가 있다. 따라서, 압연율을 제어함으로써 항복점 연신 현상의 발생을 억제할 수 있다.
상기 압연율이 너무 낮은 경우, 항복점 연신 현상의 발생으로 재질이 경화될 우려가 있다. 상기 압연율이 너무 높은 경우 가공경화에 의한 재질 경화 및 연신율의 하락이 발생할 우려가 있다. 일 실시예에서, 조질압연을 마친 강재의 최종 두께는 0.5 내지 3.0 mm 범위일 수 있다.
일 실시예에서, 냉연강판 제조 방법은 상기 열연판을 냉간 압연하여 냉연강판을 제조하는 단계 이후에, 도금 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 냉간 압연하는 단계 이후란, 냉간 압연하는 단계 이후 소둔하는 단계 전, 냉간 압연 및 소둔하는 단계 이후 조질압연 단계 전, 또는 조질압연 단계 이후 어느 단계든 무관하다. 구체적으로 조질압연 단계 이후 도금 처리할 수 있다.
상기 도금 처리하는 단계는 예를 들어 용융아연도금 또는 전기아연도금과 같은 다양한 방법의 도금 방법이 활용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 용융아연도금은 400 내지 500 ℃, 구체적으로, 420 내지 480 ℃의 온도 범위의 도금욕에서 수행될 수 있다. 상기 용융아연도금은 상기 온도 범위의 하한 값보다 낮은 경우, 아연이 충분히 녹지 않아 균일하게 도금되지 않을 수 있다. 상기 온도 범위의 상한 값보다 큰 경우, 상기 도금욕이 휘발하게 되고, 냉각 중 도금욕이 충분히 강판과 결합하여 건전한 조직 형성이 방해되고, 도금 과정에서 강판이 녹는 문제가 있다.
일 실시예에서, 상기 전기아연도금은 도금 후 내지문수지 코팅이 수행될 수 있다. 상기 코팅은 100 내지 200 ℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 온도 범위의 하한 값 보다 작은 경우, 코팅된 수지의 건조가 불균일하게 이루어질 우려가 있다. 상기 온도 범위의 상한 값 보다 큰 경우, 건조 과정에서 시효현상이 발생하여 항복점 연신으로 인한 항복점 상승이 발생할 우려가 있다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
하기 표 1의 조성을 갖고 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브 강을 제조하였으며, 성분은 실적치를 표기한 것이다.
구분 합금성분(중량 %) 식1 식2 TBN TMnS 식3 비고
성분 C Mn S B N Al
발명강 1 0.015 0.15 0.006 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 실시예 1
발명강 2 0.011 0.15 0.006 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 실시예 2
발명강 3 0.024 0.15 0.006 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 실시예 3
발명강 4 0.015 0.12 0.006 0.002 0.002 0.02 14.3 -0.006 1224 1260 36.1 실시예 4
발명강 5 0.015 0.24 0.006 0.002 0.002 0.02 14.3 -0.006 1224 1260 36.1 실시예 5
발명강 6 0.015 0.15 0.006 0.002 0.002 0.028 14.3 -0.006 1224 1260 36.1 실시예 6
발명강 7 0.015 0.15 0.006 0.002 0.002 0.011 14.3 -0.006 1224 1260 36.1 실시예 7
발명강 8 0.015 0.15 0.0037 0.002 0.002 0.02 14.3 -0.006 1224 1225 0.4 실시예 8
발명강 9 0.015 0.15 0.009 0.002 0.002 0.02 14.3 -0.006 1224 1305 81.1 실시예 9
발명강 10 0.015 0.15 0.006 0.0011 0.002 0.02 10.2 0.005 1200 1260 59.6 실시예 10
발명강 11 0.015 0.15 0.006 0.0025 0.002 0.02 14.3 -0.012 1224 1260 36.1 실시예 11
발명강 12 0.015 0.15 0.006 0.0025 0.0014 0.02 10.0 -0.018 1200 1260 60.7 실시예 12
발명강 13 0.015 0.15 0.006 0.002 0.003 0.02 18.5 0.004 1248 1260 11.9 실시예 13
비교강 1 0.03 0.15 0.006 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 비교예 1
비교강 2 0.015 0.05 0.006 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 비교예 2
비교강 3 0.015 0.27 0.006 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 비교예 3
비교강 4 0.015 0.15 0.006 0.002 0.0021 0.005 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 비교예 4
비교강 5 0.015 0.15 0.006 0.002 0.0021 0.032 15.0 -0.005 1228 1260 32.0 비교예 5
비교강 6 0.015 0.15 0.0015 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1193 -35.5 비교예 6
비교강 7 0.015 0.15 0.012 0.002 0.0021 0.02 15.0 -0.005 1228 1350 122.0 비교예 7
비교강 8 0.015 0.15 0.006 0.0005 0.0021 0.02 4.6 0.014 1169 1260 91.5 비교예 8
비교강 9 0.015 0.15 0.006 0.0027 0.0021 0.02 15.0 -0.014 1228 1260 32.0 비교예 9
비교강 10 0.015 0.15 0.006 0.002 0.0009 0.02 6.4 -0.016 1179 1260 81.2 비교예 10
비교강 11 0.015 0.15 0.006 0.002 0.0035 0.02 18.5 0.009 1248 1260 11.9 비교예 11
상기 표 1의 조성을 갖는 강 슬라브 중 발명강 1을 기준으로 1,200 ℃에서 재가열하고, 920 ℃에서 열간압연을 실시하고, 열간압연된 열간강판을 권취하고, 냉간압하율을 하였으며, 냉간압연된 냉연강판을 소둔 후 조질압연율을 제어하여 하기 표 2와 같은 강재의 석출물, 결정립도, 재질, 및 결함을 확인하였다.
구분 석출물 페라이트 결정립도(㎛) 재질 결함 비고
성분 분율
(%)		 입도
(㎚)		 열연재 결정립도 냉연재 결정립도 항복
강도
(MPa)		 연신율
(%)		 표면
결함		 가공
결함
발명강 1 1.9 120 28.3 20.2 180 45 X X 실시예 1
발명강 2 1.8 110 29.2 19.5 195 43 X X 실시예 2
발명강 3 1.7 105 27.5 18.3 218 41.2 X X 실시예 3
발명강 4 1.5 85 21.5 15.6 196 43 X X 실시예 4
발명강 5 1.6 92 22.5 17.4 215 41 X X 실시예 5
발명강 6 1.9 120 28.2 20 181 45 X X 실시예 6
발명강 7 2 122 30.2 21.2 179 46 X X 실시예 7
발명강 8 2.1 130 32 22 168 46 X X 실시예 8
발명강 9 1.5 79 22 16.8 219 39 X X 실시예 9
발명강 10 1.6 90 24 17.3 210 42 X X 실시예 10
발명강 11 1.9 120 27.6 21.5 175 45 X X 실시예 11
발명강 12 1.5 85 19 16.5 210 41 X X 실시예 12
발명강 13 2 120 27.6 19.5 190 43 X X 실시예 13
비교강1 1.9 120 28.3 20.2 225 42 X X 비교예 1
비교강2 1.9 120 28.3 20.2 155 48 X X 비교예 2
비교강3 1.9 120 28.3 20.2 230 41 X O 비교예 3
비교강4 1.9 120 28.3 20.2 180 45 X O 비교예 4
비교강5 1.9 120 28.3 20.2 180 45 X X 비교예 5
비교강6 0.5 40 13.2 10.5 235 39 X O 비교예 6
비교강7 0.4 42 13.8 10.9 231 41 X O 비교예 7
비교강8 0.4 43 12.3 8.4 229 39 X X 비교예 8
비교강9 0.3 35 9.5 9.3 242 35 X O 비교예 9
비교강10 0.5 40 12.6 8.6 250 32 X O 비교예 10
비교강11 1.9 65 15.6 14 235 39 X O 비교예 11
상기 표 2를 살펴보면, 발명강들 및 비교강들의 석출물의 분율 및 입도, 열연재 결정립도, 냉연재 결정립도, 항복강도, 연신율, 및 표면 결함과 가공 결함의 발생 여부를 확인할 수 있다. 상기 표면결함은 5mm 길이 이상의 강재 표면 결함의 발생 여부에 따라 판단하였고, 상기 가공 결함은 V-bending 가공시험 후 가공부위에서 2mm 길이 이상의 크랙 발생 여부에 따라 판단하였다. 상기 V-bending 가공시험은 통상적인 조건에서 수행하였으며, 강재를 V 형 다이(Die)에 놓고 상기 다이의 이동 속도가 5 mm/min 내에서 제어되도록 수행하였다.
상기 표 2를 살펴보면, 실시예 1 내지 13의 경우, 상/하한의 재질을 확인한 결과 항복강도가 220 Mpa 이하를 만족하면서 표면 결함과 가공 결함이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다. 비교예 1의 경우, 탄소(C)의 함량을 높이는 경우 항복강도가 상승하는 것을 확인할 수 있다.
비교예 2 및 비교예 3은 망간(Mn)의 함량의 영향도를 살펴본 것이다. 비교예 2와 같이, 망간(Mn)이 과도하게 적은 경우, 상기 망간의 고용강화 효과 감소로 인해 항복 강도가 낮아지며, 비교예 3과 같이 상기 망간이 과도하게 많은 경우 항복 강도가 지나치게 높아져 강재의 뒤틀림 현상이 발생하는 문제가 있음을 확인할 수 있다.
비교예 4 및 5는 알루미늄(Al) 함량의 영향도를 살펴본 것이다. 비교예 4와 같이, 상기 알루미늄의 함량이 과도하게 적은 경우, 상기 알루미늄이 충분한 탈산 능력을 가지지 못해 강 중 칼슘(Ca) 및 망간(Mn)계 개재물이 다발하여 균열(Crack)이 발생하는 문제가 있다. 비교예 5와 같이, 상기 알루미늄이 과도하게 많은 경우, 경제성에 있어서 문제가 된다. 본 발명에서는 탈산 수준까지의 상기 알루미늄 함량을 확보하면 되기 때문에, 상기 알루미늄이 과도하게 첨가될 필요가 없다. 따라서, 상기 알루미늄의 함량을 필요 범위 수준으로 낮춤으로써 경제성을 확보하며 프레스 가공성이 우수하여 성형 시 크랙과 같은 결함 발생이 없고 높은 강도를 갖는 극박의 강재를 제공하고자 하는 본 발명의 방향에 부합하지 않는다.
비교예 6 및 7은 황(S) 함량의 영향도를 살펴본 것이다. 비교예 6과 같이 상기 황의 첨가량이 과도하게 적은 경우, MnS의 석출량이 낮을 뿐만 아니라, BN 보다 석출 온도가 낮아져 복합적인 석출 효과가 발생하지 않아 결정립 미세화 및 강도의 저감 효과가 발생하지 않는다. 비교예 7과 같이 상기 황의 첨가량이 과도하게 많은 경우 MnS 석출온도가 높아져 MnS가 조대하게 석출되기 때문에 BN과 복합 석출이 발생하지 않아 강도의 저감 효과가 없다. 또한, 도 3를 참조하면, Thermocalc. 프로그램을 통해 계산한 0.015wt% C- 0.15wt% Mn-0.02wt% Al- 20 ppm B, N base에서 S함량의 변화에 따른 BN, MnS 석출온도의 변화를 나타냄을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 성분계의 Base에서는 S함량이 0.003%를 기점으로 BN와 MnS의 석출온도 역전이 발생한다는 계산결과를 확인할 수 있다.
비교예 8 내지 11은 BN 석출의 주요 인자인 보론(B)과 질소(N) 함량의 영향도를 살펴본 것이다. 상기 보론 및 상기 질소의 함량이 서로 유사 수준으로 존재하기 때문에 원자비로 둘 중 낮은 함량을 갖는 성분에 의해 석출이 제어된다. 식 1과 같이 최소한의 상기 보론 및 상기 질소의 원자량을 갖는 것이 중요하며, 식 3과 같이 MnS와 BN의 석출 온도 차이가 0 내지 100 ℃ 이하가 되는 상기 보론과 상기 질소의 함량을 갖는다. 비교예 8과 같이, 상기 보론의 함량이 과도하게 적은 경우, BN의 석출온도가 낮아 가열로에서 재고용되므로, 석출강화 효과가 발생하지 않는다. 비교예 9와 같이, 상기 보론의 함량이 과도하게 높은 경우, 상기 보론이 입계에 Free B로 편석되어 피닝(Pinning) 효과를 일으킴과 동시에 열간 압연성을 열위하게 하고 강도를 상승시킬 수 있다.
비교예 10과 같이, 상기 질소의 함량이 과도하게 적은 경우 상기 보론의 함량과 마찬가지로 BN 석출 온도를 낮게 만들어 조대화 효과를 발생시키지 않는다. 비교예 11과 같이, 상기 질소의 함량이 과도하게 높은 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄의 함량 범위 내에서는 상기 질소와 함께 AlN 을 충분히 형성하지 못하여 시효 현상으로 인한 강도 상승을 초래할 수 있다.
하기 표 3 및 표 4는 표 1의 조성을 갖는 강 슬라브 중 실시예 1의 성분계를 기준으로 제조조건에 따른 강재 특성 변화를 관찰한 것이다. 하기 표 3에서는 제조조건 중 재가열온도, 마무리 압연온도, 권취온도, 냉간압하율, 소둔온도, 및 조질압연율을 변화시킨 것이고, 하기 표 4에서는 하기 표 3의 조건에 따라 제조된 강재의 석출물의 분율, 입도, 결정립도, 항복 강도, 연신율, 및 표면결함과 가공결함과 같은 결함에 대해 확인할 수 있다.
구분 재가열온도
(℃)		 마무리 압연온도
(℃)		 권취온도
(℃)		 냉간압하율
(%)		 소둔온도
(℃)		 조질압연율
(%)
제조법 1 1200 920 660 75 700 1.0
제조법 2 1250 920 660 75 700 1.0
제조법 3 1200 920 730 75 820 1.0
제조법 4 1200 920 400 75 820 1.0
제조법 5 1200 920 660 75 820 0.5
제조법 6 1200 920 660 75 820 2.0
구분 제조법 석출물 페라이트 결정립도
[㎛]		 재질 결함
성분 제조법 분율
[%]		 입도
[nm]		 열연재 결정립도 냉연재 결정립도 항복강도
[MPa]		 연신율
[%]		 표면 결함 가공 결함 비고
발명강 1 제조법 1 1.9 120 28.3 20.2 180 45 X X 실시예 1
발명강 1 제조법 2 0.5 40 12.6 9.8 245 38 X O 비교예 12
발명강 1 제조법 3 1.9 120 28.3 20.2 180 45 O X 비교예 13
발명강 1 제조법 4 1.9 120 14.9 12.2 245 39 X O 비교예 14
발명강 1 제조법 5 1.9 120 28.3 20.2 225 42 O X 비교예 15
발명강 1 제조법 6 1.9 120 28.3 20.2 235 38 O O 비교예 16
상기 표 3 및 표 4에 있어서, 비교예 12는 슬라브 재가열 온도(Slab Reheating Temperature, SRT)의 영향도를 살펴본 것이다. 상기 슬라브 재가열 온도가 1,250 ℃ 수준으로 높은 경우, BN 및 MnS와 같은 석출물이 재고용될 수 있어 열간압연 수준의 냉각 속도에서는 조대한 상기 BN 및 상기 MnS와 같은 석출물이 생성이 어려워 강도의 저감 효과 없는 문제가 있다.
비교예 13 및 비교예 14는 권취온도의 영향도를 살펴본 것이다. 비교예 13과 같이, 권취온도가 지나치게 높은 경우, 높은 권취온도로 결정립 조대화가 발생하여 강도 저감의 효과는 있으나, 표면에 탄소(C)의 산화로 인해 표면 결함이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 비교예 14와 같이, 권취온도가 지나치게 낮은 경우, 열연 경정립도의 저감 및 냉연 결정립도의 저감으로 인한 강도 저감 효과를 확보하기 어려운 문제가 있다.
비교예 15 및 비교예 16은 조질 압연율의 차이에 따른 영향도를 살펴본 것이다. 본 발명의 강재는 C 함량을 포함하기 때문에, 조질 압연기(Skin Pass Mill, SPM)를 통한 연신을 통해 가동 전위를 형성하여야 시효 현상을 방지할 수 있다. 비교예 15와 같이, 조질 압연율이 지나치게 작은 경우, 시효 현상의 발생으로 인해 강재의 연신율이 높아지는 현상이 발생할 수 있다. 비교예 16과 같이, 조질 압연율이 지나치게 높은 경우, 가공 경화로 인해 연신율이 높아지는 문제가 있어, 본 발명의 조질 압연 압하율을 두께의 ± 0.5% 내로 제한하였다.
본 발명은 상기 구현예 및/또는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구현예 및/또는 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 중량%로, 탄소(C): 0.010 내지 0.025%, 망간(Mn): 0.10 내지 0.25%, 황(S): 0.002 내지 0.011%, 보론(B): 0.0006 내지 0.0026%, 질소(N): 0.0010 내지 0.0034%, 알루미늄(Al): 0.006 내지 0.028%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
    MnS 및 BN 중 적어도 하나의 석출물을 포함하고,
    상기 석출물의 냉연강판 내 면적분율이 1 내지 10 %이며,
    항복강도가 150 내지 220 MPa인 냉연강판.
  2. 제1항에 있어서,
    하기 식 1을 만족하는 냉연강판.
    <식 1>
    100,000 × min ([B]/10.8, [N]/14) > 9.25
    (상기 식 1에서 min(a, b)는 a 와 b 중 작은 값을 의미하고, [B] 및 [N]은 B 및 N의 함량(중량%)를 의미한다)
  3. 제1항에 있어서,
    하기 식 2를 만족하는 냉연강판.
    <식 2>
    ([N]-1.3 × [B]) × 9 .643 < 0.015
    (상기 식 2에서 [B] 및 [N]은 B 및 N의 함량(중량%)를 의미한다)
  4. 제1항에 있어서,
    하기 식 3을 만족하는 냉연강판.
    <식 3>
    0 < TMnS - TBN < 100
    (상기 식 3에서 TBN는 573,198 × min ([B]/10.8, [N]/14) +1142 이고, min(a, b)는 a와 b중 작은 값을 의미하며, TMnS은 15000 × [S] +1170를 의미하고, [B], [N], 및 [S]는 B, N, 및 S의 함량(중량%)를 의미한다)
  5. 제1항에 있어서,
    상기 석출물의 평균 입경이 40 내지 250 ㎚인 냉연강판,
  6. 제1항에 있어서,
    페라이트의 평균 입경은 10 내지 40 ㎛인 냉연강판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 냉연강판의 연신율은 35 내지 48 %인 냉연강판.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 냉연강판에 용융아연 도금처리한 아연도금강판.
  9. 중량%로, 탄소(C): 0.010 내지 0.025%, 망간(Mn): 0.10 내지 0.25%, 황(S): 0.002 내지 0.011%, 보론(B): 0.0006 내지 0.0026%, 질소(N): 0.0010 내지 0.0034%, 알루미늄(Al): 0.006 내지 0.028%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 1,100 ℃ 이상 1,250 ℃ 미만에서 재가열하는 단계;
    가열된 상기 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계;
    상기 열연강판을 450 내지 700 ℃ 범위의 권취온도에서 권취하는 단계;
    권취된 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계;
    상기 냉연강판을 소둔하는 단계; 및
    상기 냉연강판을 0.5 초과 1.5 % 미만의 압연율로 조질압연하는 단계를 포함하는 냉연강판의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 슬라브를 가열하는 단계에서,
    상기 슬라브를 1,200 ℃ 이상 가열하는 냉연강판의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 열연강판을 제조하는 단계에서,
    마무리 압연 온도는 Ar3 이상인 냉연강판의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 냉연강판을 제조하는 단계는,
    50 내지 95 % 압하율로 냉간 압연하여 냉연강판을 제조하는 냉연강판의 제조 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 냉연강판을 제조하는 단계 이후,
    상기 냉연강판 표면에 아연을 도금하는 단계를 더 포함하는 냉연강판의 제조 방법.
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