KR20230095153A - Hot rolled steel with excellent cold bendability, steel tube, steel member after heat treatment, and method for manufacturing thereof - Google Patents

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Abstract

Provided are a hot-rolled steel sheet, a steel pipe, and a steel member with excellent cold bendability after heating and quenching-tempering treatment, and a manufacturing method thereof. The hot-rolled steel sheet with excellent cold bendability after heating and quenching-tempering treatment, which has high strength and a maximum bending angle of 40° or more after heating and quenching-tempering treatment comprises, wt%, 0.20% or more and less than 0.3% of C, 0.5 to 1.3% of Mn, 0.3% or less (excluding 0%) of Si, 0.03% or less (including 0%) of P, 0.004% or less (including 0%) of S, 0.04% or less (excluding 0%) of Al, 0.3% or less of Cr, 0.1 to 0.4% of Ni, 0.05% (including 0%) of Ti, 0.0005 to 0.0050% of B, 0.01% or less (excluding 0%) of N, and the remainder of Fe and other impurities, and has a microstructure which satisfies the following relational expressions 1 to 3, has a hardness difference value of less than 15 between the surface layer of the steel sheet and a 1/4 position of the thickness, and includes, by vol%, 20 to 65% of ferrite and 35 to 80% of pearlite, wherein old austenite has an average grain size of 15 micrometres or more.

Description

가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 냉간 굽힘성이 우수한 열연강판, 강관, 부재 및 그 제조방법 {HOT ROLLED STEEL WITH EXCELLENT COLD BENDABILITY, STEEL TUBE, STEEL MEMBER AFTER HEAT TREATMENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}Hot-rolled steel sheet, steel pipe, member with excellent cold bendability after heating and quenching-tempering heat treatment, and manufacturing method thereof

본 발명은 자동차의 현가 부품 등의 자동차 차체 구성 부품 등에 사용되는 열연강판, 이를 이용한 강관 및 부재와 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 경도차(ΔHv) 값이 15 미만으로 우수하고 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리 후 1300MPa 이상의 고강도 및 40도 이상의 최대굽힘각도를 나타내는 열연강판, 이를 이용한 강관, 부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hot-rolled steel sheet used for automobile body components such as automobile suspension parts, steel pipes and members using the same, and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a difference in hardness between the surface layer portion and the thickness/4 position portion of the steel sheet. It relates to a hot-rolled steel sheet having an excellent (ΔHv) value of less than 15 and exhibiting a high strength of 1300 MPa or more and a maximum bending angle of 40 degrees or more after heating and quenching-tempering heat treatment, a steel pipe using the same, a member, and a manufacturing method thereof.

자동차 샤시 부품 중에서 현가 부품은 피로 내구성이 요구되는 부품 중 하나로서 부품 경량화 추세에 따라 고강도 박물 열연 강판이 선호되고 있다. Among automotive chassis parts, suspension parts are one of the parts that require fatigue durability, and high-strength thin hot-rolled steel sheets are preferred according to the trend of weight reduction.

한편, 이러한 현가 부품은 파이프 형태의 자재를 열간 성형 또는 냉간 성형 및 열처리를 거쳐 제조하는 것이 일반적이지만, 친환경 제조 및 원가 저감을 위해 기존과 달리 열처리를 실시한 초고강도 강관을 제조한 후, 냉간성형으로 부품을 제조하는 새로운 제법도 제안되고 있다. 이는 1000MPa 이상의 고강도를 갖는 강관을 냉간(≤25℃) 또는 온간(≤550℃) 상태에서 굽힘(Bending) 외력으로 원하는 형상의 부품으로 제조하는 것이며, 이경우 열처리된 강판 또는 강관 자체가 굽힘 크랙 형성에 대한 높은 저항성 또는 높은 연성을 나타내는 것을 필요로 한다. On the other hand, it is common to manufacture such suspension parts through hot forming or cold forming and heat treatment of pipe-shaped materials, but after manufacturing ultra-high strength steel pipes subjected to heat treatment unlike conventional ones for eco-friendly manufacturing and cost reduction, cold forming New manufacturing methods for manufacturing parts are also proposed. This is to manufacture a steel pipe having a high strength of 1000MPa or more into a part of a desired shape by bending external force in a cold (≤25℃) or warm (≤550℃) state. It is required to exhibit high resistance to or high ductility.

한편, 강판 자체의 굽힘 성형성을 향상시키기 위한 방법으로서 열처리 적용 여부에 관계없이 최종 냉연강판의 페라이트 및 퍼얼라이트 미세조직을 균일하게 제어하거나, 또는 95% 이상의 마르텐사이트 상의 구오스테나이트 크기와 마르텐사이트 내에 잔존하는 탄화물의 크기 분포를 제어하는 연구가 진행되어 왔다. On the other hand, as a method for improving the bending formability of the steel sheet itself, regardless of whether or not heat treatment is applied, the ferrite and pearlite microstructures of the final cold-rolled steel sheet are uniformly controlled, or the size of prior austenite and martensite in the martensite phase of 95% or more Studies on controlling the size distribution of carbides remaining in the interior have been conducted.

특허문헌 1 에서는 열간 프레스 성형품의 고강도화에 따른 굽힘성 하락의 문제점을 해결하기 위해 열간 성형용 강판의 굽힘성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 이는 냉연강판 용도로 사용되는 강에 0.05~2.0 범위의 Mn/Si 비율 제어 및 0.5% 이상의 규소(Si) 원소를 첨가하고 냉연 소둔 열처리를 실시하면 냉연강판의 미세조직, 상세하게는 퍼얼라이트 상을 균일하게 분포시킬 수 있으며, 상기 냉연강판을 열간 프레스 성형 후 도장 열처리를 실시하면 마르텐사이트 조직 내에 잔류 오스테나이트 상을 형성시킬 수 있기 때문에 굽힘성이 향상되는 것으로 제시하고 있다. 즉, 동 문헌에서는 냉연강판으로 사용되는 강에 0.5% 이상 함량의 규소(Si) 첨가를 제시하고 있는데, 이를 강관 형태의 샤시 부품에 직접 적용하기 위해서는 전기저항용접(Electric Arc Welding) 과정에서 맞대기 용접 또는 용융부에 형성되는 다량의 규소 산화물을 효과적으로 배출해야 하며, 효과적으로 산화물을 배출할 수 없는 경우에는 용접 결함이 발생하여 강관의 편평(Flattening) 또는 확관(Expansion) 특성과 같은 성형성을 하락시킬 수 있기 때문에 사용상에 제약이 있었다. Patent Document 1 proposes a method of improving the bendability of a steel sheet for hot forming in order to solve the problem of declining bendability due to high strength of a hot press-formed product. This is because the microstructure of the cold-rolled steel sheet, in particular, the pearlite phase, is improved by controlling the Mn/Si ratio in the range of 0.05 to 2.0 and adding 0.5% or more of silicon (Si) element to the steel used for cold-rolled steel sheet and performing cold-rolled annealing heat treatment. It can be uniformly distributed, and it is proposed that the bendability is improved because the retained austenite phase can be formed in the martensitic structure when the cold-rolled steel sheet is subjected to painting heat treatment after hot press forming. In other words, this document suggests the addition of silicon (Si) with a content of 0.5% or more to steel used as cold-rolled steel sheets. In order to directly apply this to steel pipe-type chassis parts, butt welding is required during the electric arc welding process. Alternatively, a large amount of silicon oxide formed in the melting section must be effectively discharged, and if the oxide cannot be effectively discharged, welding defects may occur, which may deteriorate formability such as flattening or expansion characteristics of the steel pipe. Because of this, there were restrictions on its use.

특허문헌 2 에서는 5~6㎛ 크기의 구오스테나이트(PAGS) 미세 크기로 이루어진 마르텐사이트 단상 조직 내에 25~60nm 크기의 미세 탄화물 개수를 1mm2 면적당 0 ~ 500,000개 이하로 제어하여 1470MPa 이상의 고강도 냉연 강판의 굽힘성(한계굽힘반경(R)/두께(t) ≤2.4)을 향상시키는 방법을 제안하였다. 한편, 상기 고강도 냉연강판의 굽힘성 향상 또는 매우 낮은 R/t 측정값은 미세한 구오스테나이트 크기에 주로 기인하는 것으로 보여지는데, 이는 구오스테나이트 입계 또는 탄화물/마르텐사이트 계면에서 굽힘 외력에 의해 발생하는 크랙 사이트(sites)들의 형성 또는 크랙 전파가 지연되기 때문으로 이해될 수 있다. 특히, 매우 미세한 마르텐사이트 조직으로 인하여 냉연 강판의 인장강도는 1470MPa 이상으로 높지만, 6% 미만의 낮은 연신율(Elongation)을 나타낼 것으로 예상되기에 복잡한 형상을 갖는 부품으로 제조하기에는 성형성이 미흡할 것으로 생각된다. 한편, 상기 고강도 강의 경우에도 100℃/sec 이상의 빠른 냉각으로 형성된 마르텐사이트 조직이 템퍼링 열처리를 거치는 동안에 석출 및 성장하는 탄화물의 크기를 제어하기 위해 1.0% 이상 다량의 규소(Si) 함량을 첨가하고 있어 강관 또는 강관 부품으로 적용하기에 어려움이 예상될 수 있다. In Patent Document 2, high-strength cold-rolled steel sheet of 1470 MPa or more by controlling the number of fine carbides with a size of 25 to 60 nm to 0 to 500,000 per 1 mm 2 area in the martensite single-phase structure composed of fine-sized old austenite (PAGS) of 5 to 6 μm. A method for improving the bendability (limit bending radius (R)/thickness (t) ≤ 2.4) was proposed. On the other hand, the improvement in the bendability of the high-strength cold-rolled steel sheet or the very low R / t measured value seems to be mainly due to the fine old austenite size, which is caused by the bending external force at the old austenite grain boundary or the carbide / martensite interface It can be understood that the formation of crack sites or crack propagation is delayed. In particular, the tensile strength of cold-rolled steel sheet is as high as 1470 MPa or more due to the very fine martensitic structure, but it is expected to exhibit a low elongation of less than 6%, so it is considered that the formability is insufficient to manufacture parts with complex shapes. do. On the other hand, even in the case of the high-strength steel, a large amount of silicon (Si) content of 1.0% or more is added to control the size of carbides that precipitate and grow while the martensitic structure formed by rapid cooling of 100 ° C / sec or more undergoes tempering heat treatment. Difficulty in application to steel pipes or steel pipe parts can be expected.

따라서 상기 특허 문헌들에 제안된 강판 및 강 부품 제조공정의 검토로 부터, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리 미리 실시한 전기저항용접 강관 또는 인발 강관을 냉간(≤25℃) 상태에서 굽힘(Bending) 외력으로 원하는 형상의 스태빌라이저 부품으로 제조할 수 있는 강판으로서, 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 경도차(ΔHv) 값이 15 미만이며, 열처리 후 1300MPa 이상의 고강도 (8% 이상의 연신율) 및 40°이상의 최대굽힘각도를 나타내는 열연 강판, 강관, 부재 및 그 제조방법에 대한 제안은 없는 상태이다. Therefore, from the review of the steel plate and steel parts manufacturing process proposed in the above patent documents, the electric resistance welded steel pipe or drawn steel pipe previously subjected to heating and quenching-tempering heat treatment is subjected to bending external force in a cold (≤25 ° C) state. As a steel plate that can be manufactured into a stabilizer part of a desired shape, the hardness difference (ΔHv) value between the surface layer part and the thickness/4 position part of the steel plate is less than 15, and after heat treatment, high strength of 1300 MPa or more (elongation of 8% or more) and 40 ° There are no proposals for hot-rolled steel sheets, steel pipes, members, and manufacturing methods that exhibit the above maximum bending angle.

대한민국 등록특허 10-1568549호Republic of Korea Patent No. 10-1568549 대한민국 공개특허 10-2015-0105476호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0105476

본 발명의 바람직한 일 측면은, 강판 표층부와 두께/4 위치부에서의 경도차 값이 작고(탈탄 저항성이 크고) 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도 및 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 우수한 굽힘성을 나타내는 냉간 성형부재용 열연강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다. A preferred aspect of the present invention is that the difference in hardness between the surface layer of the steel sheet and the thickness/4 position is small (decarburization resistance is large), and after heating and quenching-tempering heat treatment, high strength and excellent bending with a maximum bending angle of 40° or more are obtained. It is intended to provide a hot-rolled steel sheet for cold-formed members and a manufacturing method thereof.

또한 본 발명의 바람직한 일 측면은, 강판 표층부와 두께/4 위치부에서의 경도차 값이 작고(탈탄 저항성이 크고) 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도 및 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 우수한 굽힘성을 나타내는 열연강판을 이용하여 제조된 냉간 성형부재용 강관 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.In addition, a preferred aspect of the present invention is that the difference in hardness between the surface layer of the steel sheet and the thickness / 4 position is small (decarburization resistance is large), and after heating and quenching-tempering heat treatment, it has high strength and a maximum bending angle of 40 ° or more. Steel pipe for cold-formed member manufactured using hot-rolled steel sheet showing bendability and its manufacturing method that you want to provide.

나아가, 본 발명의 바람직한 일 측면은, 강판 표층부와 두께/4 위치부에서의 경도차 값이 작고(탈탄 저항성이 크고) 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도 및 40도 이상의 최대굽힘각도를 갖는 우수한 굽힘성을 나타내는 강관을 이용하여 제조된 냉간 성형부재 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다. Furthermore, a preferred aspect of the present invention is that the hardness difference between the surface layer of the steel sheet and the thickness/4 position is small (decarburization resistance is high), and after heating and quenching-tempering heat treatment, having a high strength and a maximum bending angle of 40 degrees or more. It is intended to provide a cold-formed member manufactured using a steel pipe exhibiting excellent bendability and a manufacturing method thereof.

또한 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned are clearly understood by those skilled in the art from the description below. It could be.

본 발명의 일 측면은, 중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하고, 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서 15 미만의 경도차 값을 가지며, 부피%로, 20~65%의 페라이트와 35~80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 그리고 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상인, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판에 관한 것이다. One aspect of the present invention, in weight%, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%), S : 0.004% or less (including 0%), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050% , N: 0.01% or less (excluding 0%), including the remaining Fe and other impurities, satisfying the following relational expression 1-3, and having a hardness difference value of less than 15 between the surface layer portion and the thickness / 4 position portion of the steel sheet After heating and quenching-tempering heat treatment, having a microstructure containing 20 to 65% of ferrite and 35 to 80% of pearlite in volume%, and having an average grain size of prior austenite of 15 μm or more It relates to a hot-rolled steel sheet for cold-formed members having high strength and excellent bendability having a maximum bending angle of 40° or more.

[관계식 1][Relationship 1]

(Mn/Si)≥ 2 (중량비)(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)

[관계식 2][Relationship 2]

(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)

[관계식 3][Relationship 3]

(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비) (Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)

또한 본 발명의 다른 일 측면은, In addition, another aspect of the present invention,

상기와 같은 조성성분을 갖는 강 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 단계;Heating the steel slab having the above composition to a temperature range of 1150 to 1300 ° C;

상기 가열된 슬라브를 Ar3 온도 이상에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및 Obtaining a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the heated slab including rough rolling and finish rolling at an Ar3 temperature or higher; and

상기 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취하는 단계;를 포함하는 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 15 미만의 경도차 값을 갖고, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판의 제조방법이 제공된다. Cooling the hot-rolled steel sheet on a run-out table and winding it at a temperature of 550 to 750 ° C.; having a hardness difference value of less than 15 in the surface layer portion and thickness / 4 position portion of the steel sheet, including heating and quenching-tempering Provided is a method for manufacturing a hot-rolled steel sheet for cold-formed members having excellent bendability having high strength and a maximum bending angle of 40° or more after heat treatment.

상기 열연 강판을 산세 처리하여 열연 산세강판을 얻는 단계를 추가로 포함할 수 있다.A step of pickling the hot-rolled steel sheet to obtain a hot-rolled pickled steel sheet may be further included.

또한 본 발명의 또다른 일 측면은, 중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하고, 강관 표층부와 두께/4 위치부에서 15 미만의 경도차 값을 가지며, 부피%로 20 ~ 65%의 페라이트 및 35 ~ 80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 그리고 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상인, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 강관에 관한 것이다.In addition, another aspect of the present invention, in weight%, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%) ), S: 0.004% or less (including 0%), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 ~0.0050%, including N: 0.01% or less (excluding 0%), including remaining Fe and other impurities, satisfying the following relational expression 1-3, and having a hardness difference of less than 15 between the surface layer of the steel pipe and the thickness/4 position Heating and quenching-tempering heat treatment having a microstructure containing 20 to 65% of ferrite and 35 to 80% of pearlite in volume%, and having an average grain size of prior austenite of 15 μm or more It relates to a steel pipe for a cold-formed member having excellent bendability having a high strength and a maximum bending angle of 40 ° or more.

[관계식 1][Relationship 1]

(Mn/Si)≥ 2 (중량비)(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)

[관계식 2][Relationship 2]

(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)

[관계식 3][Relationship 3]

(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비) (Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)

또한 본 발명의 또다른 일 측면은, In addition, another aspect of the present invention,

상기와 같은 조성성분을 갖는 강 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 단계;Heating the steel slab having the above composition to a temperature range of 1150 to 1300 ° C;

상기 가열된 슬라브를 Ar3 온도 이상에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; Obtaining a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the heated slab including rough rolling and finish rolling at an Ar3 temperature or higher;

상기 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취하는 단계; Cooling the hot-rolled steel sheet on a run-out table and winding it at a temperature of 550 to 750° C.;

상기 열연강판을 용접하여 강관을 얻는 단계; 및 Obtaining a steel pipe by welding the hot-rolled steel sheet; and

상기 강관을 Ac1 -50℃ ~ Ac3 +150℃의 온도에서 3~60분 동안 소둔열처리하는 단계;를 포함하는 냉간 성형부재용 강관 제조방법에 관한 것이다. It relates to a method for manufacturing a steel pipe for a cold-formed member comprising the step of annealing the steel pipe at a temperature of Ac 1 -50 ° C to Ac 3 +150 ° C for 3 to 60 minutes.

상기 소둔열처리된 강관을 인발하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. A step of drawing the annealed heat-treated steel pipe may be further included.

상기 소둔열처리 또는 인발된 강관을 Ar3 ~ 970℃의 온도까지 10℃/sec 이상의 가열 속도로 가열한 후, 60초 이내로 유지하는 재가열단계; 상기 재가열된 강관을 20~350℃/sec의 냉각 속도로 상온까지 냉각하는 ??칭단계; 및 상기 ??칭된 강관을 150~350℃ 온도범위까지 2 ~ 20℃/sec의 가열속도로 가열한 후, 이 온도에서 유지하는 템퍼링 열처리 단계;를 추가로 포함할 수 있다. A reheating step of heating the annealed or drawn steel pipe to a temperature of Ar 3 ~ 970 ° C at a heating rate of 10 ° C / sec or more, and then maintaining it within 60 seconds; A quenching step of cooling the reheated steel pipe to room temperature at a cooling rate of 20 to 350° C./sec; And after heating the quenched steel pipe to a temperature range of 150 ~ 350 ℃ at a heating rate of 2 ~ 20 ℃ / sec, tempering heat treatment step of maintaining at this temperature; may further include.

또한 본 발명의 또다른 일 측면은, 중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하고, 부피%로, 마르텐사이트 및 소려 마르텐사이트 중 1종 이상을 95%, 잔부 5%이하의 잔류 오스테나이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상이고, 그리고 평균 원상당 크기가 300nm 이하인 Fe3C 탄화물을 단위면적(㎛2)당 30개 이하로 가지는, 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형 부재에 관한 것이다. In addition, another aspect of the present invention, in weight%, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%) ), S: 0.004% or less (including 0%), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 ~0.0050%, including N: 0.01% or less (excluding 0%), including the remaining Fe and other impurities, satisfying the following relational expression 1-3, in volume%, at least one of martensite and tempered martensite Fe 3 C carbide having a microstructure containing 95% of retained austenite and the balance of 5% or less, an average old austenite grain size of 15 μm or more, and an average equivalent circle size of 300 nm or less It relates to a cold-formed member having 30 or less per 2 ) and excellent in high strength and bendability.

[관계식 1][Relationship 1]

(Mn/Si)≥ 2 (중량비)(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)

[관계식 2][Relationship 2]

(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)

[관계식 3][Relationship 3]

(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비) (Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)

나아가, 본 발명의 또다른 일 측면은,Furthermore, another aspect of the present invention,

상기와 같은 조성성분을 갖는 강 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 단계;Heating the steel slab having the above composition to a temperature range of 1150 to 1300 ° C;

상기 가열된 슬라브를 Ar3 온도 이상에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; Obtaining a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the heated slab including rough rolling and finish rolling at an Ar3 temperature or higher;

상기 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취하는 단계; Cooling the hot-rolled steel sheet on a run-out table and winding it at a temperature of 550 to 750° C.;

상기 열연강판을 용접하여 강관을 얻는 단계; Obtaining a steel pipe by welding the hot-rolled steel sheet;

상기 강관을 소둔 열처리 및 인발하는 단계;Annealing heat treatment and drawing the steel pipe;

상기 소둔열처리 또는 인발된 강관을 Ar3 ~ 970℃의 온도까지 10℃/sec 이상의 가열 속도로 가열한 후, 60초 이내로 유지하는 재가열단계; A reheating step of heating the annealed or drawn steel pipe to a temperature of Ar 3 ~ 970 ° C at a heating rate of 10 ° C / sec or more, and then maintaining it within 60 seconds;

상기 재가열된 강관을 20~350℃/sec의 냉각 속도로 상온까지 냉각하는 ??칭단계; A quenching step of cooling the reheated steel pipe to room temperature at a cooling rate of 20 to 350° C./sec;

상기 ??칭된 강관을 150~350℃ 온도범위까지 2 ~ 20℃/sec의 가열속도로 가열한 후, 이 온도에서 유지하는 템퍼링 열처리 단계; 및 A tempering heat treatment step of heating the quenched steel pipe to a temperature range of 150 to 350 ° C at a heating rate of 2 to 20 ° C / sec and maintaining it at this temperature; and

상기 템퍼링 열처리된 강관을 부재로 냉간 성형하는 단계;를 포함하는 냉간 성형 부재 제조방법에 관한 것이다. It relates to a cold-formed member manufacturing method comprising the step of cold-forming the tempered heat-treated steel pipe into a member.

상술한 구성의 본 발명에 의하면, 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 경도차(ΔHv) 값이 15 미만으로 우수하고, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리 후 1300MPa 이상의 고강도 및 40°이상의 최대굽힘각도를 나타낼 수 있는 성형부재용 열연 강판 및 강관을 제공할 수 있고, 또한, 냉간 성형으로 부품을 제조할 수 있어 부품 제조 원가를 저감시킬 수 있는 효과가 있다. According to the present invention having the above configuration, the hardness difference (ΔHv) value at the surface layer portion and the thickness / 4 position portion of the steel sheet is excellent at less than 15, and after heating and quenching-tempering heat treatment, high strength of 1300 MPa or more and maximum of 40 ° or more It is possible to provide a hot-rolled steel sheet and a steel pipe for a forming member capable of exhibiting a bending angle, and also, since parts can be manufactured by cold forming, there is an effect of reducing part manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에서 발명예 2의 템퍼링 열처리후 강판의 강도 및 최대굽힘각도 변화 곡선을 나타내는 그림이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 발명예 2의 ??칭-템퍼링 열처리 강관의 냉간 굽힘성형 후 형상을 나타내는 사진이다.
도 3(a-b)은 본 발명의 일 실시예의 열처리 강관의 크랙 발생 여부를 나타내는 사진으로서, (a)는 발명예 2를 (b)는 비교예 2를 나타낸다.
1 is a diagram showing a change curve of strength and maximum bending angle of a steel sheet after tempering heat treatment of Example 2 in one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph showing the shape after cold bending of the quenching-tempering heat treatment steel pipe of Example 2 in one embodiment of the present invention.
Figure 3 (ab) is a photograph showing whether cracks occur in the heat-treated steel pipe of one embodiment of the present invention, (a) shows Inventive Example 2 and (b) shows Comparative Example 2.

이하, 본 발명을 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described.

먼저, 본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 15 미만의 경도차(ΔHv) 값을 갖고, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판에 대하여 설명한다.First, it has a hardness difference (ΔHv) value of less than 15 at the surface layer portion and the thickness / 4 position portion of the steel sheet according to a preferred aspect of the present invention, and after heating and quenching-tempering heat treatment, high strength and a maximum bending angle of 40 ° or more A hot-rolled steel sheet for cold-formed members having excellent bendability will be described.

본 발명의 냉간 성형부재용 열연강판은, 중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 관계식 1-3을 만족하고, 부피%로, 20~65%의 페라이트와 35~80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 15 미만의 경도차 값을 가지며, 그리고 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상이다. Hot-rolled steel sheet for cold-formed members of the present invention, in weight%, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (0% including), S: 0.004% or less (including 0%), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050%, N: 0.01% or less (excluding 0%), including the remaining Fe and other impurities, satisfying the relational expression 1-3, in volume%, 20 to 65% ferrite and 35 to 80 % of pearlite, has a hardness difference value of less than 15 at the surface layer portion and thickness/4 position portion of the steel sheet, and has an average grain size of prior austenite of 15 μm or more.

먼저, 본 발명의 냉간 성형부재용 강판 및 강관의 합금 조성성분 및 그 함량 제한사유를 설명하며, 이하에서, "%"는 달리 규정한 바가 없으면 중량%를 의미한다. First, the alloy composition of the steel sheet and steel pipe for cold forming members of the present invention and the reason for limiting the content thereof will be described, and hereinafter, "%" means weight% unless otherwise specified.

·C: 0.20% 이상 0.35% 미만 C: 0.20% or more and less than 0.35%

상기 탄소(C)은 강의 강도를 높이는데 효과적인 원소로서 ??칭-템퍼링 열처리후 강도를 증가시킨다. 그 함량이 0.20% 미만에서는 뜨임 열처리후 1300MPa 이상의 충분한 강도를 확보하기 어려운 반면에 0.35% 이상이면 과도한 경도 또는 강도를 갖는 마르텐사이트가 형성되어 열처리후 강판 소재 또는 강관 부품의 냉간 굽힘 성형시 40°이상의 굽힘각도를 확보하는데 어려움이 있다. 만약, 굽힘각도 증가를 위해서는 템퍼링 가열 온도를 350℃ 이상으로 높일 수 있으나 1300MPa 이상의 강도를 확보하는데 제약이 있다. 따라서, 탄소(C) 함량은 0.20% 이상 0.35% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다. Carbon (C) is an element effective in increasing the strength of steel and increases strength after quenching-tempering heat treatment. If the content is less than 0.20%, it is difficult to secure sufficient strength of 1300 MPa or more after tempering heat treatment. On the other hand, if it is more than 0.35%, martensite with excessive hardness or strength is formed, and after heat treatment, when cold bending of steel plate material or steel pipe parts, It is difficult to secure the bending angle. If, in order to increase the bending angle, the tempering heating temperature can be increased to 350 ° C. or more, but there is a limitation in securing a strength of 1300 MPa or more. Therefore, it is preferable to limit the carbon (C) content to 0.20% or more and less than 0.35%.

·Mn: 0.5 ~ 1.3%·Mn: 0.5 ~ 1.3%

상기 망간(Mn)은 강의 강도를 높이는데 필수적인 원소로서 강의 ??칭 열처리후 강도를 증가시킨다. 그 함량이 0.5% 미만에서는 뜨임 열처리후 1300MPa 이상의 충분한 강도를 확보하기 어려운 반면에, 1.3% 를 초과하면 강도 확보에는 유리하지만, 열처리 후 강판 및 강관이 40°이상의 굽힘 각도를 확보하는데 어려움이 있다. 이 경우, 냉간 굽힘성 향상을 위해 구오스테나이트 크기를 적정하게 제어하거나 또는 탄화물 성장을 억제하기 위해 상대적으로 다량의 니켈(Ni) 함량이 요구될 수 있기 때문에 제조원가 상승을 초래할 수 있다. 또한, 연주 슬라브 및 열연 강판의 내부 및/또는 외부에 편석대를 형성시킬 수 있기 때문에 강관 조관시 높은 빈도의 가공불량을 초래할 수 있다. 따라서, 망간(Mn) 함량은 0.5 ~ 1.3%로 제한하는 것이 바람직하다Manganese (Mn) is an essential element for increasing the strength of steel and increases the strength after quenching heat treatment of steel. If the content is less than 0.5%, it is difficult to secure sufficient strength of 1300 MPa or more after tempering heat treatment, whereas if it exceeds 1.3%, it is advantageous to secure strength, but it is difficult to secure a bending angle of 40 ° or more for steel sheets and steel pipes after heat treatment. In this case, since a relatively large amount of nickel (Ni) content may be required to appropriately control the prior austenite size or suppress carbide growth to improve cold bendability, manufacturing cost may increase. In addition, since a segregation zone may be formed inside and/or outside the cast slab and the hot-rolled steel sheet, a high frequency of processing defects may be caused during steel pipe manufacturing. Therefore, it is preferable to limit the manganese (Mn) content to 0.5 to 1.3%.

·Si: 0.3% 이하(0% 제외)Si: 0.3% or less (excluding 0%)

상기 규소(Si)는 강도 또는 연성을 향상시키기 위해 첨가하는 원소로서 열연 강판 및 열연산세강판의 표면 스케일성 문제가 없는 범위에서 첨가된다. 그 함량이 0.3% 이상 초과시 실리콘 산화물 생성으로 표면 결함을 발생시켜 산세에 의한 제거가 쉽지 않다. 또한, 강관 제조시 강관 용접부의 용융 부에서 산화물 배출이 원활하지 않는 경우에 강관 성형성을 하락시킬 수 있다. 따라서, 규소(Si) 함량은 0.3% 이하로 제한한다. Silicon (Si) is an element added to improve strength or ductility, and is added within a range where there is no problem in surface scale of the hot-rolled steel sheet and the hot-rolled pickling steel sheet. When the content exceeds 0.3% or more, surface defects are generated due to the generation of silicon oxide, which is not easy to remove by pickling. In addition, when the oxide is not smoothly discharged from the molten part of the steel pipe welded part during manufacturing of the steel pipe, the formability of the steel pipe may be deteriorated. Therefore, the silicon (Si) content is limited to 0.3% or less.

·관계식 1·Relational expression 1

상기 Mn과 Si는 하기 관계식 1을 만족시켜야 한다.The Mn and Si must satisfy the following relational expression 1.

[관계식 1][Relationship 1]

(Mn/Si)≥ 2 (중량비)(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)

상기 Mn/Si 비율은 강관의 용접부 품질을 결정하는 중요한 파라미터이다. Mn/Si 비가 2 미만으로 되면 상대적으로 Si 함량이 높아 용접부 용융 금속내에 실리콘 산화물을 형성하여 강제적으로 배출시키지 않으면 용접부에 결함을 형성하여 강관 조관 불량을 초래할 수 있기 때문에 Mn/Si 비율을 2 이상으로 제한한다.The Mn/Si ratio is an important parameter for determining the quality of welded parts of steel pipes. When the Mn/Si ratio is less than 2, the Si content is relatively high, so silicon oxide is formed in the molten metal of the welded part, and if it is not forcibly discharged, defects may be formed at the welded part, resulting in poor steel pipe production. limit

·P: 0.03% 이하(0% 포함)P: 0.03% or less (including 0%)

상기 인(P)은 오스테나이트 결정립계 및/또는 상간 입계에 편석되어 취성을 유발할 수 있다. 따라서, 인(P)의 함량은 기능한 낮게 유지하며, 그 상한은 0.03% 로 한정한다. 바람직한 인(P) 함량은 0.02% 이하이다. The phosphorus (P) may cause brittleness by being segregated at austenite grain boundaries and/or interphase grain boundaries. Therefore, the content of phosphorus (P) is kept as low as possible, and the upper limit is limited to 0.03%. A preferable phosphorus (P) content is 0.02% or less.

·S: 0.004% 이하(0% 포함)S: 0.004% or less (including 0%)

상기 황(S)은 강 중에 MnS 비금속 개재물 또는 연주 응고 중에 편석되어 고온 크랙을 유발 할 수 있다. 또한 열처리 강판 또는 강관의 충격인성을 열화 시킬 수 있기 때문에 가능한 낮게 제어하는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명에서 황(S) 함량은 가능한 낮게 유지하며, 그 상한은 0.004%로 한정하는 것이 바람직하다.The sulfur (S) may cause high-temperature cracks by being segregated in MnS non-metallic inclusions in steel or during casting solidification. In addition, it is necessary to control it as low as possible because it can deteriorate the impact toughness of the heat-treated steel sheet or steel pipe. Therefore, in the present invention, the sulfur (S) content is kept as low as possible, and the upper limit is preferably limited to 0.004%.

·Al: 0.04% 이하(0% 제외)Al: 0.04% or less (excluding 0%)

상기 알루미늄(Al)은 탈산제로 첨가되는 원소이다. 한편, 강 중에 질소(N)와 반응하여 AlN 석출이 되는데, 슬라브 제조 시 이들 석출물이 석출하는 주편 냉각 조건에서 슬라브 크랙을 유발하여 주편 또는 열연강판의 품질을 저하시킬 수 있다. 또한, 강판 또는 강관 내부에 Al-rich 개재물 또는 산화물이 존재하는 경우에 최종 부품의 피로 내구성을 열위하게 할 수 있기 때문에 가능한 그 함량은 낮게 유지하는 것이 필요하다. 따라서, 알루미늄(Al)의 함량은 0.04% 이하(0% 제외)로 제한하는 것이 바람직하다.The aluminum (Al) is an element added as a deoxidizing agent. On the other hand, AlN is precipitated by reacting with nitrogen (N) in the steel, and when manufacturing slabs, these precipitates may cause slab cracks in the cast steel cooling condition in which precipitates precipitate, thereby reducing the quality of the cast steel or hot-rolled steel sheet. In addition, since the presence of Al-rich inclusions or oxides inside the steel sheet or steel pipe may deteriorate the fatigue durability of the final part, it is necessary to keep the content thereof as low as possible. Therefore, it is preferable to limit the content of aluminum (Al) to 0.04% or less (excluding 0%).

·Cr: 0.3% 이하(0% 제외)Cr: 0.3% or less (excluding 0%)

상기 크롬(Cr)은 오스테나이트의 페라이트 변태를 지연시켜 강의 ??칭 열처리시 소입성을 증대 및 열처리 강도를 향상시키는 원소이다. 0.30% 이상의 탄소(C) 함유 강에 크롬(Cr)이 0.3%를 초과하여 첨가 시에는 강의 과도한 소입성을 유발할 수가 있기 때문에 그 함량은 0.3%이하(0% 제외)로 제한한다. The chromium (Cr) is an element that delays the ferrite transformation of austenite to increase hardenability and improve heat treatment strength during quenching heat treatment of steel. When chromium (Cr) is added in excess of 0.3% to steel containing more than 0.30% carbon (C), it may cause excessive hardenability of the steel, so the content is limited to 0.3% or less (excluding 0%).

·Ni: 0.1 ~ 0.4%·Ni: 0.1 ~ 0.4%

상기 니켈(Ni)은 강의 소입성 및 인성을 동시에 증가시키는 원소이다. 한편, 본 발명에서 기본 성분에 니켈(Ni) 함량을 증가시킨 강판 또는 강관의 ??칭-템퍼링 열처리후에 인장 물성 및 최대 굽힘 각도를 평가한 경우에 열처리후 항복강도는 Ni 함량 증가에 따라 감소된다. 이는 니켈(Ni) 원소가 마르텐사이트 내에 도입된 전위의 이동을 촉진하거나, 또는 가열 열처리시 구오스테나이트 크기가 평균 26㎛ 이상으로 과도하게 조대화 되는 것을 억제하며, 나아가, 템퍼링 열처리시에는 마르텐사이트 조직 내에서 석출하는 탄화물의 크기를 300nm 미만으로 제어하는 것으로 생각된다. 그러나 그 함량이 0.1% 미만에서는 항복강도 하향 및 최대 굽힘 각도를 증가시키는 효과가 불충분하며, 반면에 그 함량이 0.4% 초과하는 경우에 상기 장점에도 불구하고 강판의 제조 원가를 급격하게 증가시킬 수 있다. 따라서, 그 함량을 0.1~ 0.4% 범위로 제한한다.The nickel (Ni) is an element that simultaneously increases hardenability and toughness of steel. On the other hand, in the present invention, when the tensile properties and the maximum bending angle are evaluated after quenching-tempering heat treatment of a steel plate or steel pipe having an increased nickel (Ni) content in the basic component, the yield strength after heat treatment decreases as the Ni content increases . This promotes the movement of dislocations introduced into martensite by the nickel (Ni) element, or suppresses excessive coarsening of prior austenite to an average of 26 μm or more during heat treatment, and furthermore, martensite during tempering heat treatment It is considered that the size of the carbide precipitated in the structure is controlled to be less than 300 nm. However, if the content is less than 0.1%, the effect of lowering the yield strength and increasing the maximum bending angle is insufficient, while if the content exceeds 0.4%, despite the above advantages, the manufacturing cost of the steel sheet can be rapidly increased. . Therefore, the content is limited to the range of 0.1 to 0.4%.

·관계식 2·Relationship 2

상기 Mn, Ni는 하기 관계식 2를 만족해야 한다. The Mn and Ni must satisfy the following relational expression 2.

[관계식 2][Relationship 2]

(Ni/Mn)≥ 0.05 (중량비)(Ni/Mn)≥ 0.05 (weight ratio)

상기 (Ni/Mn) 비율은 ??칭-템퍼링 열처리후 1300MPa 이상의 강도를 확보하면서도 40°이상의 최대 굽힘각도를 확보하는데 필요한 조건이다. (Ni/Mn) 비율이 0.05 미만으로 되면 본 발명에서 제시하는 망간(Mn) 또는 니켈(Ni) 함량 범위를 벗어난다. 또한, 실리콘(Si) 함량이 낮거나 또는 망간(Mn) 함량이 높은 경우에 열연 강판의 미세 조직내에 망간(Mn) 함량이 높은 밴드 조직이 쉽게 형성될 수 있으며, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후에 굽힘성이 열화될 수 있다. 한편, 가열 열처리 과정에서 니켈(Ni) 원소는 밴드 조직의 분해 또는 탄화물의 입계에 편석되어 탄화물 완전 분해(Decomposition) 또는 용해(Dissolution)를 방해하여 구오스테나이트 크기가 과도하게 성장되지 않도록 할 수 있다. 또한, 템퍼링 과정에서는 마르텐사이트 내에서 석출하는 탄화물의 인접부에 편석되어 탄화물의 성장을 억제하여 미세 크기로 존재하도록 할 수 있다. 따라서, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 강판 또는 강관의 냉간 굽힘성을 개선하는 방법으로서 본 발명에서는 (Ni/Mn) 비율은 0.05 이상으로 제한한다. The (Ni/Mn) ratio is a condition required to secure a maximum bending angle of 40° or more while securing strength of 1300 MPa or more after quenching-tempering heat treatment. If the (Ni/Mn) ratio is less than 0.05, it is out of the range of manganese (Mn) or nickel (Ni) content suggested in the present invention. In addition, when the silicon (Si) content is low or the manganese (Mn) content is high, a band structure with a high manganese (Mn) content can be easily formed in the microstructure of the hot-rolled steel sheet, and the heating and quenching-tempering heat treatment Later, the bendability may be deteriorated. On the other hand, in the heat treatment process, the nickel (Ni) element decomposes the band structure or segregates at the grain boundaries of the carbide to prevent the complete decomposition or dissolution of the carbide to prevent excessive growth of the old austenite size. . In addition, in the tempering process, carbides that precipitate in martensite are segregated in the vicinity of carbides, so that the growth of carbides can be suppressed so that they exist in a fine size. Therefore, as a method of improving the cold bendability of a steel sheet or steel pipe after heating and quenching-tempering heat treatment, the (Ni/Mn) ratio is limited to 0.05 or more in the present invention.

·관계식 3·Relational expression 3

상기 C, Mn, Si, Ni는 하기 관계식 3를 만족해야 한다. The C, Mn, Si, and Ni must satisfy the following relational expression 3.

[관계식 3] [Relationship 3]

(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비) (Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)

상기 (Si+Ni)/(C+Mn) 비율은 ??칭-템퍼링 열처리후 1300MPa 이상의 강도를 확보하면서도 40°이상의 최대 굽힘각도를 확보하는데 필요한 조건이다. 일반적으로, ??칭-템퍼링 열처리후 강판 또는 강관의 냉간 굽힘성은 인장강도와 상호 반비례 관계에 있는 것으로 보여진다. 한편, 본 발명에서는 열처리후 고강도와 고성형 특성을 동시에 만족시키기 위해 관계식 3을 안출 하였다. (Si+Ni)/(C+Mn) 비율이 0.2 미만으로 되면 (Si+Ni) 함량 대비하여 (C+Mn) 함량이 높은 경우에 해당되며, 이 경우에 경화능이 높아 열처리후 강도가 매우 높지만 최대 굽힘각도가 매우 낮아 굽힘 성형 과정에서 굽힘 크랙이 빈번하게 발생할 수 있다. 또한 석출물 형성 원소를 첨가한 경우에는 가열 열처리시 구오스테나이트(PAGS) 크기가 15㎛ 미만으로 미세하기 때문에 인장강도가 높아 굽힘성이 열위할 수 있다. The (Si+Ni)/(C+Mn) ratio is a condition required to secure a maximum bending angle of 40° or more while securing strength of 1300 MPa or more after quenching-tempering heat treatment. In general, the cold bendability of a steel sheet or pipe after quenching-tempering heat treatment is shown to be in inverse proportion to the tensile strength. Meanwhile, in the present invention, relational expression 3 was devised in order to simultaneously satisfy high strength and high formability after heat treatment. If the (Si+Ni)/(C+Mn) ratio is less than 0.2, it corresponds to the case where the (C+Mn) content is high compared to the (Si+Ni) content. In this case, the hardenability is high, so the strength after heat treatment is very high. Since the maximum bending angle is very low, bending cracks may occur frequently during the bending process. In addition, when a precipitate forming element is added, since the size of prior austenite (PAGS) is fine less than 15 μm during heat treatment, the tensile strength may be high and the bendability may be inferior.

·Ti: 0.05% 이하(0% 제외)Ti: 0.05% or less (excluding 0%)

상기 티타늄(Ti)은 열연강판 내에 석출물(TiC, TiCN, TiNbCN) 형성 원소하는 원소로서 오스테나이트 결정립의 성장을 억제하여 열연강판의 강도를 증가시킨다.Titanium (Ti) is an element that forms precipitates (TiC, TiCN, TiNbCN) in the hot-rolled steel sheet, and increases the strength of the hot-rolled steel sheet by suppressing the growth of austenite grains.

그 함량이 0.05% 초과하는 경우에는 ??칭-템퍼링 열처리 강의 강도 증가에 효과적일 수 있지만, 열연 강판 내에 미세 석출물이 아닌 조대 정출물 형태로 존재하는 경우에는 인성을 나쁘게 하거나 또는 냉간 굽힘 성형 과정에서 크랙의 발생 기점으로 작용하여 열처리 강판 및 강관 부품의 냉간 성형성을 하락시키거나 또는 최종 부품의 피로 내구성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 그 함량을 0.05%이하(0% 제외)로 제한한다. If the content exceeds 0.05%, it can be effective in increasing the strength of quenching-tempering heat-treated steel, but if it exists in the form of coarse crystallization rather than fine precipitates in the hot-rolled steel sheet, it deteriorates toughness or deteriorates in the cold bending process. It acts as a starting point for cracks, and can reduce the cold formability of heat-treated steel sheets and steel pipe parts or reduce the fatigue durability of final parts. Therefore, the content is limited to 0.05% or less (excluding 0%).

·B: 0.0005~0.005% 이하(0% 제외)B: 0.0005 to 0.005% or less (excluding 0%)

상기 보론(B)은 낮은 함량에도 강의 경화능을 매우 증가시키는 유익한 원소이다. 적정한 함량 첨가되면 페라이트 형성을 억제하여 경화능 증대에 효과적이지만, 과다 함유되면 오스테나이트 재결정 온도를 상승시키며 용접성을 나쁘게 한다. 보론(B) 함량이 0.0005% 미만인 경우에는 강의 상기 효과를 확보하는데 어려움이 있으며, 0.005%를 초과하면 상기 효과가 포화되거나 또는 적절한 강도 및 인성을 확보하는데 어려움이 있다. 따라서, 그 함량은 0.0005~0.005% 이하로 제한한다. 보다 바람직하게는, 그 함량을 0.003% 이하로 제한하는 것이 열처리강의 강도 및 성형성을 동시에 확보하는데 효과적이다. The boron (B) is a beneficial element that greatly increases the hardenability of steel even at a low content. When an appropriate amount is added, it is effective in increasing hardenability by suppressing ferrite formation, but when it is excessively contained, the austenite recrystallization temperature is increased and weldability is deteriorated. If the boron (B) content is less than 0.0005%, it is difficult to secure the above effect of the steel, and if it exceeds 0.005%, the effect is saturated or it is difficult to secure appropriate strength and toughness. Therefore, the content is limited to 0.0005 to 0.005% or less. More preferably, limiting the content to 0.003% or less is effective in securing strength and formability of the heat-treated steel at the same time.

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

상기 질소(N)는 오스테나이트 안정화 및 질화물 형성 원소이다. 질소(N) 함량이 0.01%를 초과하면 조대한 AlN 질화물을 형성하여 열처리 강판 또는 강관 부품의 내로 내구성 평가시 피로 크랙 생성 기점으로 작용하여 피로 내구성을 열화시킬 수 있다. 따라서, 그 함량은 0.01% 이하(0% 제외)로 제한한다. 보다 바람직하게는, 그 함량을 0.006% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.The nitrogen (N) is an austenite stabilizing and nitride forming element. If the nitrogen (N) content exceeds 0.01%, coarse AlN nitride may be formed, which may deteriorate fatigue durability by acting as a starting point for generating fatigue cracks when evaluating durability in heat-treated steel sheets or steel pipe parts. Therefore, its content is limited to 0.01% or less (excluding 0%). More preferably, it is desirable to limit the content to 0.006% or less.

또한, 보론(B) 원소가 함께 첨가되는 경우에는 유효 보론(B) 함량을 증가시키기 위하여 가능한 질소(N) 함량은 낮게 제어하는 것이 필요하다In addition, when boron (B) elements are added together, it is necessary to control the nitrogen (N) content as low as possible in order to increase the effective boron (B) content.

본 발명 강은 상기 성분을 기본적으로 포함하고, 잔부가 실직적으로 Fe 및 기타 불순물이지만, 본 발명을 손상시키지 않은 범위에서, 이하의 허용 성분을 선택적으로 첨가할 수 있다. The steel of the present invention basically contains the above components, the balance being essentially Fe and other impurities, but the following allowable components may be optionally added within a range not impairing the present invention.

·Mo, Cu, Nb 및 V·Mo, Cu, Nb and V

본 발명에서는 선택적으로, Mo: 0.01~0.2%, Cu: 0.05~0.2%, Nb: 0.005~0.02% 및 V: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 포함할 수도 있다. 이들 원소는 강의 경화능을 증가시키거나 또는 구오스테나이트의 결정립 크기를 미세하게 하여 최종 부품의 마르텐사이트 또는 템퍼드 마르텐사이트 조직을 구성하는 래스 크기를 미세하게 한다. 따라서 이에 의해 강의 인장강도를 증가시키거나, 나아가, 굽힘 각도 또는 굽힘성을 향상시킴에 기여할 수 있다. Optionally, in the present invention, Mo: 0.01 ~ 0.2%, Cu: 0.05 ~ 0.2%, Nb: 0.005 ~ 0.02%, and V: may include one or more of 0.01 ~ 0.05%. These elements increase the hardenability of the steel or refine the grain size of prior austenite to refine the lath size constituting the martensite or tempered martensite structure of the final part. Therefore, this can contribute to increasing the tensile strength of the steel or, furthermore, improving the bending angle or bendability.

한편 상술한 본 발명의 열연강판 및 강관은 부피%로 20 ~ 65%의 페라이트와및 35 ~ 80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가진다. 상기 페라이트의 분율이 20% 미만인 경우에는 퍼얼라이트 함량이 너무 증가하여 밴드 조직 발달에 따른 높은 강도 및 굽힘 각도를 확보하기 어렵다. 따라서, 상기 페라이트의 분율은 20% 이상으로 한정하는 것이 바람직하다. 바람직한 페라이트의 분율은 20~60%이다. 반면 페라이트 분율이 65%를 초과하면 열연강판에 첨가된 경화능 원소의 총량이 불충분할 수 있으며, 이 경우 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리 후 충분한 강도를 확보하는데 어려움이 있다. Meanwhile, the above-described hot-rolled steel sheet and steel pipe of the present invention have a microstructure including 20 to 65% of ferrite and 35 to 80% of ferrite in volume%. When the fraction of ferrite is less than 20%, it is difficult to secure high strength and bending angle according to the development of a band structure because the pearlite content is too high. Therefore, it is preferable to limit the fraction of the ferrite to 20% or more. A preferred fraction of ferrite is 20 to 60%. On the other hand, if the ferrite fraction exceeds 65%, the total amount of hardenable elements added to the hot-rolled steel sheet may be insufficient, and in this case, it is difficult to secure sufficient strength after heating and quenching-tempering heat treatment.

또한 본 발명의 열연강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 15 미만의 경도차(ΔHv) 값을 가지며, 320 ~ 950 MPa의 인장강도를 가질 수 있다.In addition, it may have a hardness difference (ΔHv) value of less than 15 between the surface layer portion and the thickness/4 position portion of the hot-rolled steel sheet of the present invention, and may have a tensile strength of 320 to 950 MPa.

그리고 상기 열연강판을 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리하면, 부피%로, 마르텐사이트 및 소려 마르텐사이트 중 1종 이상을 95%, 잔부 5%이하의 잔류 오스테나이트를 포함하는 미세조직을 갖는 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 성형부재를 얻을 수 있다. In addition, when the hot-rolled steel sheet is heated and quenched-tempered, high strength and high strength having a microstructure including 95% of at least one of martensite and quenched martensite and the remaining 5% or less of retained austenite are obtained by volume%. A molded member having a maximum bending angle of 40° or more can be obtained.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 열연강판 제조방법에 대하여 설명한다.Next, a method for manufacturing a hot-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 열연강판 제조방법은, 상기와 같은 조성성분을 갖는 강 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 단계; 상기 가열된 슬라브를 Ar3 이상의 온도에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및 상기 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취하는 단계;를 포함한다. The hot-rolled steel sheet manufacturing method of the present invention includes the steps of heating a steel slab having the above composition in a temperature range of 1150 to 1300 ° C; Obtaining a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the heated slab including rough rolling and finish rolling at a temperature of Ar 3 or higher; and winding the hot-rolled steel sheet at a temperature of 550 to 750° C. by cooling the hot-rolled steel sheet on a run-out table.

강 슬라브의 가열단계Heating stage of steel slab

먼저, 본 발명에서는 상기와 같이 조성되는 강 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열한다.First, in the present invention, the steel slab prepared as described above is heated to a temperature range of 1150 to 1300 ° C.

상기 강 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 것은 슬라브 내에 균일한 조직 및 성분 분포를 갖도록 하기 위함으로, 슬라브 가열온도가 1150℃ 미만으로 낮으면 연주 슬라브에 형성된 석출물이 미고용 및 성분 균일성을 확보할 수 없다. 반면 슬라브 가열온도가 1300℃를 초과하는 경우에는 탈탄 깊이의 과도한 증가 및 결정립 성장이 발생하기 때문에 열연 강판의 목표 재질 및 표면 품질을 확보하기에 어려움이 있다. 따라서, 슬라브 가열온도는 1150~1300℃ 범위로 제한한다. Heating the steel slab to a temperature range of 1150 to 1300 ° C is to have a uniform structure and distribution of components within the slab. cannot obtain On the other hand, when the slab heating temperature exceeds 1300 ° C., it is difficult to secure the target material and surface quality of the hot-rolled steel sheet because excessive increase in decarburization depth and grain growth occur. Therefore, the slab heating temperature is limited to the range of 1150 to 1300 ° C.

열연강판을 얻는 단계Steps to obtain hot-rolled steel sheet

이어, 본 발명에서는 상기 가열된 슬라브를 Ar3 이상의 온도에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는다.Then, in the present invention, the heated slab is hot-rolled at a temperature of Ar 3 or higher, including rough rolling and finish rolling, to obtain a hot-rolled steel sheet.

상기 열간압연은 Ar3 이상에서 열간마무리 압연하는 것이 바람직하다. 상기 열간압연이 Ar3 미만의 온도에서 실시되면 오스테나이트 중의 일부가 페라이트로 변태하여 열간압연에 대한 소재의 변형 저항성이 불균일하게 되어 강판의 직진성을 포함한 통판성이 나빠져 판 파단 등의 조업 불량이 발생할 가능성이 높다. 다만 상기 마무리압연온도가 950℃를 초과하게 되면 스케일 결함 등이 발생하기 때문에 상기 열간 마무리압연온도는 950℃ 이하로 제한하는 것이 바람직하다. The hot rolling is preferably hot finish rolling at Ar 3 or higher. When the hot rolling is performed at a temperature of less than Ar 3 , some of the austenite is transformed into ferrite, and the deformation resistance of the material for hot rolling becomes non-uniform, resulting in poor sheet permeability including straightness of the steel sheet, resulting in poor operation such as sheet breakage. Chances are high. However, if the finish-rolling temperature exceeds 950°C, scale defects or the like occur, so the hot finish-rolling temperature is preferably limited to 950°C or less.

권취단계winding step

그리고 본 발명에서는 상기와 같이 열간압연을 통해 얻어진 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취한다.And, in the present invention, the hot-rolled steel sheet obtained through hot rolling as described above is cooled on a run-out table and wound at a temperature of 550 to 750 ° C.

상기 열간압연후 런아웃테이블에서 냉각하고 550~750℃ 온도 범위에서 권취하는 것은 열연 강판의 균일 재질을 확보하기 위함으로, 권취온도가 550℃ 미만으로 너무 낮으면 강판의 폭방향 에지부에 베이나이트 또는 마르텐사이트와 같은 저온 변태 상이 도입되어 강판의 강도가 급격하게 높아질 우려가 있으며 폭 방향으로 열연 강도에 편차가 증가하게 된다. Cooling on the run-out table after the hot rolling and winding at a temperature range of 550 to 750 ° C is to secure a uniform material of the hot-rolled steel sheet. If the coiling temperature is too low, below 550 ° C, bainite or A low-temperature transformation phase such as martensite is introduced, so that the strength of the steel sheet may rapidly increase, and the variation in hot-rolled strength in the width direction increases.

한편, 권취온도가 750℃를 초과하는 경우에는 강판의 표층부에 내부 산화가 조장되는데 열연 산세 이후에 표면에 크랙과 같은 표면 흠 또는 표면 요철이 발생할 수 있다. 또한, 퍼얼라이트의 조대화로 강판의 표면 경도 편차가 유발될 수 있다. 따라서, 열연강판의 냉각 후 권취하는 온도는 550~750℃로 제한함이 바람직하다. On the other hand, when the coiling temperature exceeds 750 ° C., internal oxidation is promoted on the surface layer of the steel sheet, and surface defects such as cracks or surface irregularities may occur on the surface after hot rolling pickling. In addition, coarsening of pearlite may cause variations in surface hardness of the steel sheet. Therefore, the coiling temperature after cooling the hot-rolled steel sheet is preferably limited to 550 ~ 750 ℃.

본 발명에서는 상기와 같이 제조된 열연강판을 추가로 산세 처리하여 열연산세강판으로 제조할 수도 있다. 산세처리방법은 일반적으로 열연산세공정에서 사용되는 산세처리 방법이라면 어떠한 방법으로도 가능하므로 특정 방법을 제한하지는 않는다. In the present invention, the hot-rolled steel sheet manufactured as described above may be further pickled to produce a hot-rolled pickling steel sheet. The pickling treatment method is not limited to a specific method because any pickling treatment method generally used in a hot rolling pickling process can be used.

한편 본 발명에서는 상기 권취공정에서 550~750℃ 범위의 권취 온도를 가능한 낮게 제어하여 탈탄(Decarburization) 발생을 최소화하거나, 또는 권취된 코일을 자연냉각하는 것이 아니라 수냉 욕조에 장입하여 권취 코일이 장시간 고온에서 유지되는 것으로 방지하거나, 또는 권취 코일을 200~250℃ 까지 냉각한 후에 과산세를 실시하여 코일 표층 탈탄 영역을 제거하는 공정들 중 하나를 선택적으로 이용함이 바람직하다. 이러한 공정들을 선택적으로 이용함으로써 강판 표층부~t/4 위치 사이의 경도 차이(ΔHv)를 15 미만으로 효과적으로 감소시킬 수 있다. On the other hand, in the present invention, in the winding process, the winding temperature in the range of 550 to 750 ° C is controlled to be as low as possible to minimize the occurrence of decarburization, or the winding coil is charged in a water cooling bath rather than naturally cooled, so that the winding coil is at a high temperature for a long time. It is preferable to selectively use one of the processes of removing the decarburization region of the surface of the coil by preventing it from being maintained at or by over-acidifying after cooling the winding coil to 200 to 250 ° C. By selectively using these processes, the hardness difference (ΔHv) between the surface layer portion of the steel sheet and the position t/4 can be effectively reduced to less than 15.

상기와 같은 제조공정으로 제조된 본 발명의 열연강판은, 부피%로 20 ~ 65%의 페라이트 및 35 ~ 80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가질 수 있다.The hot-rolled steel sheet of the present invention manufactured by the manufacturing process as described above may have a microstructure including 20 to 65% of ferrite and 35 to 80% of ferrite in volume%.

또한 열연강판의 표층부와 t/4 위치부에서의 15 미만의 경도차(ΔHv) 값을 가지며, 320 ~ 950MPa의 인장강도를 가질 수 있다.In addition, it may have a hardness difference (ΔHv) value of less than 15 at the surface layer portion of the hot-rolled steel sheet and the t/4 position portion, and may have a tensile strength of 320 to 950 MPa.

또한 상기와 같은 제조공정으로 제조된 본 발명의 열연강판은 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상인 미세조직을 가질 수 있다. In addition, the hot-rolled steel sheet of the present invention manufactured by the manufacturing process as described above may have a microstructure in which the prior-austenite average grain size is 15 μm or more.

15㎛ 이상의 구오스테나이트 평균 결정립 크기를 갖는 열연강판을 후술하는 성형부재 제조를 위한 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리하면, 형성되는 마르텐사이트 조직이 상대적으로 조대하여 굽힘 성형시 크랙 발생 개시가 지연되기 때문에 굽힘성이 향상되거나 또는 굽힘각도가 증가할 수 있다. When a hot-rolled steel sheet having an average prior austenite grain size of 15 μm or more is subjected to heating and quenching-tempering heat treatment for manufacturing a molding member described later, the formed martensitic structure is relatively coarse, so that the onset of crack generation during bending is delayed. Therefore, the bendability may be improved or the bending angle may be increased.

본 발명에서 상술한 관계식 2-3을 만족하는 열연강판의 경우, 구오스테나이트 평균 결정립 크기를 15um 이상으로 효과적으로 제어할 수 있으며, 그 결과 ??칭-템퍼링후 열처리후 적정 항복강도 또는 인장강도 및 높은 굽힘각도를 동시에 확보할 수 있다. In the case of a hot-rolled steel sheet satisfying the above-described relational expression 2-3 in the present invention, the prior austenite average grain size can be effectively controlled to 15 μm or more, and as a result, after quenching-tempering, after heat treatment, appropriate yield strength or tensile strength and A high bending angle can be secured at the same time.

만일 15㎛ 미만의 평균 결정립 크기를 가지는 구오스테나이트 조직을 포함하는 열연강판 내지 강관을 이용하여 전술한 성형부재를 제조를 위한 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리하면, 마르텐사이트 조직이 미세하게 형성되기 때문에 열처리후 강도가 높아지고, 이로 인하여 굽힘 성형시 단시간에 크랙이 발생하여 굽힘성이 하락하거나 또는 굽힘각도가 감소할 수 있다. 따라서 이 경우에 냉간성형으로 부품을 제조시 형상 구현에 제약이 있을 수 있다. If the heating and quenching-tempering heat treatment for manufacturing the above-described molded member using a hot-rolled steel sheet or steel pipe containing a prior austenite structure having an average grain size of less than 15 μm, the martensitic structure is finely formed Therefore, the strength after heat treatment is increased, and as a result, cracks may occur in a short time during bending, resulting in a decrease in bendability or a decrease in bending angle. Therefore, in this case, there may be restrictions on shape implementation when manufacturing parts by cold forming.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 강관의 제조방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a steel pipe according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 바람직한 강관의 제조방법은, 상기 본 발명의 열연강판의 제조방법에 따라 제조된 열연강판을 용접하여 강관을 얻는 단계; 및 상기 강관을 소둔 열처리하는 단계를 포함한다.A preferred method for manufacturing a steel pipe according to the present invention includes the steps of obtaining a steel pipe by welding a hot-rolled steel sheet manufactured according to the method for manufacturing a hot-rolled steel sheet according to the present invention; and annealing and heat-treating the steel pipe.

강관을 얻는 단계Steps to get a steel pipe

상기한 본 발명의 열연강판의 제조방법에 따라 제조된 열연강판을 용접하여 강관을 얻는다.A steel pipe is obtained by welding the hot-rolled steel sheet manufactured according to the manufacturing method of the hot-rolled steel sheet of the present invention described above.

상기 열연강판 또는 열연산세 강판을 이용하여 예를 들면, 전기저항용접 또는 유도가열용접 등을 통해 조관하여 강관을 얻는다.A steel pipe is obtained by using the hot-rolled steel sheet or the hot-rolled pickling steel sheet, for example, by electric resistance welding or induction heating welding.

강관의 소둔 열처리단계Annealing heat treatment step of steel pipe

상기와 같이 조관하여 얻어진 강관을 소둔 열처리한다.The steel pipe obtained by manufacturing the pipe as described above is annealed and heat treated.

본 발명에서는 상기 열연강판 또는 열연산세 강판을 이용하여 예를 들면, 전기저항용접 또는 유도가열용접을 통해 강관을 조관, 소둔 가열 및 냉간 인발하는 과정을 포함하는 통상의 냉간 성형 방법을 이용하여 소구경 강관을 제조할 수 있다.In the present invention, using the hot-rolled steel sheet or hot-rolled pickling steel sheet, for example, by using a conventional cold forming method including the process of forming, annealing, heating and cold drawing a steel pipe through electric resistance welding or induction heating welding, Steel tubes can be manufactured.

상기 강관의 소둔 열처리는 Ac1 -50℃ ~ Ac3 +150℃ 의 온도에서 3~60분 동안 실시하는 것이 바람직하다. The annealing heat treatment of the steel pipe is preferably carried out for 3 to 60 minutes at a temperature of Ac 1 -50 ℃ ~ Ac 3 +150 ℃.

상기 소둔 열처리는 로냉 및 공냉을 포함할 수 있다.The annealing heat treatment may include furnace cooling and air cooling.

이때, 본 발명에서는 소둔 열처리된 강관을 인발하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 강관을 냉간 인발하여 강관의 구경을 축소시킬 수 있다. 상기 인발법으로는 냉간 인발법을 들 수 있다. At this time, the present invention may further include a step of drawing the steel pipe subjected to the annealing heat treatment. The diameter of the steel pipe can be reduced by cold drawing the steel pipe. A cold drawing method is mentioned as the said drawing method.

상기와 같이 제조된 본 발명의 강관은, 부피%로 20 ~ 65%의 페라이트 및 35~ 80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 바람직하게는, 강관의 미세조직은 부피%로 20 ~ 50%의 페라이트를 포함할 수 있다.The steel pipe of the present invention manufactured as described above has a microstructure containing 20 to 65% of ferrite and 35 to 80% of pearlite by volume%, and preferably, the microstructure of the steel pipe is 20 to 65% by volume%. It may contain 50% ferrite.

이어, 본 발명에서는 상기 냉각된 강관 내지 인발된 강관을 Ar3 ~ 970℃의 온도까지 10℃/sec 이상의 가열 속도로 가열한 후, 60초 이내로 유지하는 재가열 단계; 상기 재가열된 강관을 20~350℃/sec의 냉각 속도로 상온까지 냉각하는 ??칭단계; 및 상기 ??칭된 강관을 150~350℃ 온도범위까지 2 ~ 20℃/sec의 가열속도로 가열한 후, 이 온도에서 유지하는 템퍼링 열처리 단계;를 추가로 포함할 수도 있다. 이에 대한 설명은 아래에서 상세히 기술된다. Then, in the present invention, the reheating step of heating the cooled steel pipe or the drawn steel pipe to a temperature of Ar 3 ~ 970 ° C at a heating rate of 10 ° C / sec or more, and then maintaining it within 60 seconds; A quenching step of cooling the reheated steel pipe to room temperature at a cooling rate of 20 to 350° C./sec; And after heating the quenched steel pipe to a temperature range of 150 ~ 350 ℃ at a heating rate of 2 ~ 20 ℃ / sec, tempering heat treatment step of maintaining at this temperature; may further include. A description of this is described in detail below.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 냉간 성형부재의 제조방법에 대하여 설명한다.Next, a method for manufacturing a cold formed member according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 냉간 성형부재 제조방법은, 상기 강관의 제조방법에 따라 얻어진 강관을 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강관을 ??칭-템퍼링 열처리하는 단계; 및 상기 ??칭-템퍼링 열처리된 강관을 냉간 성형함으로써 부재를 제조하는 단계;를 포함한다. The cold-formed member manufacturing method of the present invention includes the steps of reheating the steel pipe obtained according to the steel pipe manufacturing method; quenching-tempering heat treatment of the reheated steel pipe; and manufacturing a member by cold forming the quenching-tempered steel pipe.

상기 강관은 냉간 굽힘성형으로 스테빌라이저와 같은 샤시 부품으로 제조하기 전에 먼저 아래와 같은 열처리를 실시한다. The steel pipe is first subjected to the following heat treatment before being manufactured into a chassis component such as a stabilizer by cold bending.

강관의 재가열 단계Steel pipe reheating stage

본 발명에서는 상기 소둔 열처리 강관 또는 인발 강관을 냉간성형 용도의 부재로 제조하기 위해 재가열한다. In the present invention, the annealed heat-treated steel pipe or drawn steel pipe is reheated to produce a member for cold forming.

이러한 재가열 온도는 Ar3 ~ 970℃일 수 있다. 즉, 특정 길이의 강관을 100mpm 미만의 이동 속도로 고주파 유도 가열로를 통과시키면서 목표 범위의 온도까지 10℃/sec 이상의 가열 속도로 가열하여 60초 이내의 조건으로 유지한다. 이때, 강관 내벽 3~6mm 두께가 균일한 온도를 가질 수 있도록 이동 속도는 100mpm 미만 조건에서 다양하게 변화시킬 수 있다. 상기 10℃/sec 이상의 가열 속도로 목표 온도까지 빠르게 가열하는 경우에 강관 외벽 또는 내벽에 발생할 수 있는 탈탄(decaburization) 층의 깊이를 최소화 할 수 있기 때문에 최종 부품의 내구성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. This reheating temperature may be Ar 3 ~ 970 ℃. That is, while passing a high-frequency induction heating furnace at a moving speed of less than 100 mpm, a steel pipe of a specific length is heated at a heating rate of 10 ° C / sec or more to a temperature in the target range and maintained under the condition of less than 60 seconds. At this time, the moving speed can be variously changed under the condition of less than 100 mpm so that the thickness of the inner wall of the steel pipe can have a uniform temperature of 3 to 6 mm. In the case of rapidly heating to the target temperature at a heating rate of 10 ° C / sec or more, the depth of the decarburization layer that may occur on the outer or inner wall of the steel pipe can be minimized, so the durability of the final part can be improved. .

강관의 ??칭-템퍼링 열처리 단계Stages of quenching-tempering heat treatment of steel pipe

이어, 본 발명에서는 상기 재가열된 강관을 ??칭-템퍼링 열처리하다.Subsequently, in the present invention, the reheated steel pipe is subjected to quenching-tempering heat treatment.

상기 ??칭 냉각의 경우, 970℃ 미만 온도로 가열된 강관의 특정 길이에 대해 물(Water) 또는 오일(Oil)을 분사하여 상온까지 냉각한다. 강관 전체의 냉각 속도는 20 ~ 350℃/sec까지 다양하게 적용할 수 있으며, 강관 내벽 전체가 마르텐사이트 조직을 갖도록 할 수 있는 경우라면 특정 범위로 한정하지 않는다. 이 경우, 냉각 속도는 분사하는 물 또는 오일의 양과 강관 이동속도를 적절하게 제어하여 실시한다. In the case of the quenching cooling, water or oil is sprayed to a specific length of the steel pipe heated to a temperature of less than 970 ° C. to cool it to room temperature. The cooling rate of the entire steel pipe can be variously applied from 20 to 350 ° C / sec, and is not limited to a specific range if the entire inner wall of the steel pipe can have a martensitic structure. In this case, the cooling rate is carried out by properly controlling the amount of water or oil to be sprayed and the moving speed of the steel pipe.

상기 가열 및 ??칭된 강관은 인성 부여를 위해 템퍼링 열처리를 실시한다. The heated and quenched steel pipe is subjected to tempering heat treatment to impart toughness.

상기 템퍼링 열처리 온도 조건에서 강의 미세조직은 15㎛ 이상의 구오스테나이트 결정립 크기에 대응하게 형성된 템퍼드 마르텐사이트 조직을 주상으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 굽힘 성형시 구오스테나이트 결정립계를 따르는 입계크랙 발생에 대한 저항성이 증가하거나 또는 크랙 발생 없이 충분하게 소성 변형될 수 있기에 40°이상의 굽힘각도를 나타내 수 있다. In the tempering heat treatment temperature condition, the microstructure of the steel may form a tempered martensitic structure corresponding to the grain size of prior austenite of 15 μm or more as a main phase. Accordingly, during bending, the resistance to grain boundary cracking along the old austenite grain boundary increases or it can be sufficiently plastically deformed without cracking, so that a bending angle of 40° or more can be exhibited.

만일 상기 템퍼링시 가열온도가 150℃ 미만이면, 템퍼드 마르텐사이트 조직 형성이 불충분하거나 또는 마르텐사이트 내에 전위밀도가 높아 상대적으로 열처리후 강도가 높기 때문에 굽힘각도가 낮을 수 있다. 반면, 템퍼링시 가열온도가 350℃를 초과하면 마르텐사이트 조직의 과도한 템퍼링 효과로 인하여 높은 굽힘각도를 확보할 수 있지만, 1300MPa 이상의 강도를 확보하는데 어려움이 있다. 따라서, 템퍼링 열처리 온도는 150~350℃ 범위로 제한함이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 템퍼 취성을 회피할 수 있는 200~250℃ 온도범위에서 열처리하는 것이다. If the heating temperature during the tempering is less than 150° C., the bending angle may be low because the formation of the tempered martensite structure is insufficient or the strength after heat treatment is relatively high due to the high dislocation density in the martensite. On the other hand, when the heating temperature during tempering exceeds 350 ° C., a high bending angle can be secured due to the excessive tempering effect of the martensitic structure, but it is difficult to secure a strength of 1300 MPa or more. Therefore, the tempering heat treatment temperature is preferably limited to a range of 150 to 350 ° C. More preferably, heat treatment is performed in a temperature range of 200 to 250° C. in which temper brittleness can be avoided.

한편, 상기 열처리 가열속도 조건에서 강 미세조직은 템퍼드 마르텐사이트 결정립 입내 및 입계에 다양한 크기의 Fe3C 탄화물을 가진다. 만일 템퍼링 열처리 가열속도가 2℃/sec 미만이며, 가열속도가 너무 느려 과도한 템퍼링 연화 효과로 Fe3C 성장이 과도하게 일어나 열처리후 강도가 낮은 경향이 있다. 또한 상기 조건에서는 가열 속도가 느리기 때문에 강관 생산성이 낮아 경제성이 없다. 반면, 가열 속도가 20℃를 초과하면, 마르텐사이트 내에서 Fe3C 성장이 억제되어 열처리후 강도가 너무 높은 경향이 있어 적정 강도 및 높은 굽힘각도를 동시에 확보하는데 어려움이 따를 수 있다. 즉, Fe3C 크기가 미세하면, Fe3C ~ 템퍼드 마르텐사이트 사이의 입계를 포함하는 크랙 사이트(sites)는 적지만 높은 굽힘각도를 확보하기에는 강도가 너무 높아지는 경향이 있다. 따라서, 템퍼링 열처리 가열속도는 2~20℃/sec 범위로 제한하되, 가열 속도는 가열 온도 범위와 함께 고려하여 선정하는 것이 바람직하다. 상기 제반 상황을 고려하여, 본 발명에서는 평균 원상당 크기가 300nm 이하인 Fe3C 탄화물의 개수를 단위면적(㎛2)당 30개 이하로 제한함이 바람직하다. On the other hand, in the heat treatment heating rate condition, the steel microstructure has Fe 3 C carbides of various sizes in the tempered martensite crystal grains and grain boundaries. If the tempering heat treatment heating rate is less than 2° C./sec, and the heating rate is too slow, excessive Fe 3 C growth occurs due to excessive tempering softening effect, and the strength after heat treatment tends to be low. In addition, since the heating rate is slow under the above conditions, the productivity of the steel pipe is low, so it is not economical. On the other hand, if the heating rate exceeds 20 °C, Fe 3 C growth in martensite is inhibited, and the strength after heat treatment tends to be too high, so it may be difficult to secure appropriate strength and a high bending angle at the same time. That is, when the size of Fe 3 C is fine, there are few crack sites including grain boundaries between Fe 3 C and tempered martensite, but the strength tends to be too high to secure a high bending angle. Therefore, the heating rate of the tempering heat treatment is limited to the range of 2 to 20° C./sec, but the heating rate is preferably selected in consideration of the heating temperature range. Considering the above circumstances, in the present invention, it is preferable to limit the number of Fe 3 C carbides having an average equivalent circle size of 300 nm or less to 30 or less per unit area (μm 2 ).

냉간 성형하는 단계cold forming step

상기와 같이 재가열 및 ??칭-템퍼링 열처리한 강관을 냉간 성형하여 부재를 제조한다. A member is manufactured by cold forming the steel pipe subjected to the reheating and quenching-tempering heat treatment as described above.

상기 강관의 성형은 냉간성형하는 방법에 의해 실시된다. 예를 들면, 열처리 강관을 다양한 굽힘 반경(R, Radius)의 금형을 갖는 냉간 성형기를 이용하여 상온 성형 방법에 의해 실시될 수 있다. 상기 부재의 일례로는 스테빌라이저와 같은 현가 부품을 들 수 있다. The steel pipe is formed by a cold forming method. For example, the heat-treated steel pipe may be formed by a room temperature forming method using a cold forming machine having molds having various bending radii (R, Radius). An example of the member is a suspension part such as a stabilizer.

상기 강관의 냉간 성형은 특정 길이의 강관을 굽힘반경 30 ~ 60R 갖는 금형에 장입하여 최소 ~ 최대 굽힘을 실시하여 부재를 얻는 것이 바람직하다. 본 발명에서 굽힘 반경은 일직선의 강관이 휘어진 정도(곡률, Curvature)와 원이 이루는 곡선의 반지름, 곡률 반경을 의미한다. 따라서, 굽힘 반경 30R 은 곡률반경이 작지만 곡률 또는 굽힘 각도가 큰 것을 나타내며, 굽힘 반경 60R 은 곡률반경이 크지만 곡률 또는 굽힘 각도가 작은 것을 나타낸다. 부언하면, 굽힘 반경 60R 은 상대적으로 완만하게 구부리는 것을 의미한다. 한편, 본 발명에서는 부재 제조과정에서 굽힘 크랙이 발생하지 않는 범위의 굽힘 속도와 금형~강관 사이의 마찰계수를 조정하여 부재를 제조할 수 있는 경우라면 굽힘 속도와 마찰 계수에 대한 구체적 범위를 제한하지 않는다. In the cold forming of the steel pipe, it is preferable to obtain a member by inserting a steel pipe of a specific length into a mold having a bending radius of 30 to 60R and performing minimum to maximum bending. In the present invention, the bending radius means the degree of bending (curvature) of a straight steel pipe, the radius of a curve formed by a circle, and the radius of curvature. Therefore, a bending radius of 30R indicates a small curvature radius but a large curvature or bending angle, and a bending radius of 60R indicates that the radius of curvature is large, but the curvature or bending angle is small. Incidentally, a bending radius of 60R means relatively gentle bending. On the other hand, in the present invention, if the member can be manufactured by adjusting the bending speed in the range where bending cracks do not occur during the member manufacturing process and the friction coefficient between the mold and the steel pipe, the specific ranges for the bending speed and friction coefficient are not limited. don't

한편, 열처리후 강관이 아닌 평판에 대해서도 굽힘 각도를 측정할 수 있으며, 본 발명에서는 3점 굽힘 시험의 VDA 238-100 규격 시험에 따라 다양한 두께를 갖는 ??칭-템퍼링 열처리된 평판 소재의 최대 굽힘 각도를 평가하였다. On the other hand, after heat treatment, the bending angle can be measured even for a flat plate other than a steel pipe, and in the present invention, according to the VDA 238-100 standard test of a three-point bending test, the maximum bending of Angles were evaluated.

본 발명의 부재의 제조방법에 의하면, 열처리후 1300MPa 이상의 인장강도를 가지면서도 40°이상의 굽힘각도를 갖거나 또는 R50 미만의 굽힘반경에서도 크랙 발생이 없는 열처리후 높은 강도 및 우수한 냉간 굽힘 성형성을 동시에 갖는 부재를 제조할 수 있다. According to the manufacturing method of the member of the present invention, it has a tensile strength of 1300 MPa or more after heat treatment, a bending angle of 40 ° or more, or no cracking even at a bending radius of less than R50, and has high strength and excellent cold bending formability at the same time after heat treatment It is possible to manufacture members with

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 열처리후 1300MPa 이상의 인장강도를 가지면서도 40°이상의 굽힘각도를 가지거나 또는 R50 미만의 굽힘반경에서도 크랙 발생이 없는 열처리후 높은 강도 및 우수한 냉간 굽힘 성형성을 동시에 가지는 부재를 제조하기 위해서는, 구오스테나이트 평균 결정립 크기를 15㎛ 이상, 그리고 평균 원상당 크기가 300nm 이하인 Fe3C 탄화물의 개수를 단위면적(㎛2)당 30개 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 템퍼드 마르텐사이트 조직에 적정 크기의 탄화물을 갖는 템퍼드 마르텐사이트 조직 강의 적정 강도, 인성 또는 소성 변형 특성을 확보하여, 강판 또는 강관 굽힘시 구오스테나이트 결정입계를 따르는 입계 크랙 발생에 대한 저항성 크게 하거나 또는 크랙이 발생하기 전까지 충분하게 소성변형을 유발할 수 있기 때문이다. As described above, in the present invention, a member having a tensile strength of 1300 MPa or more after heat treatment, a bending angle of 40 ° or more, or a member having high strength and excellent cold bending formability after heat treatment without cracking even at a bending radius of less than R50 In order to manufacture, it is preferable to limit the number of Fe 3 C carbides having an average old austenite grain size of 15 μm or more and an average equivalent circle size of 300 nm or less to 30 or less per unit area (μm 2 ). As a result, the appropriate strength, toughness or plastic deformation characteristics of the tempered martensitic steel having carbides of an appropriate size are secured in the tempered martensitic structure, thereby preventing the occurrence of grain boundary cracks along the old austenite grain boundary during bending of the steel plate or steel pipe. This is because plastic deformation can be sufficiently induced until the resistance is increased or cracks occur.

앞서와 같이, 본 발명은 인발강관을 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리 실시하여 1300 ~ 1800MPa 강도를 확보하고, 이러한 초고강도 강관을 냉간성형으로 Stabilizer 등 복잡한 형상으로 부품화할 수 있다. 이러한 냉간성형된 부품은 종래의 열간성형 공정으로 제조된 부품 대비, 초고강도 강관의 냉간성형 부품의 형상 / 성능 등에 큰 차이는 없으나, 초고강도 강관의 형상이 상대적으로 단순할 수 있고, 더욱이 부품 제조원가를 대폭 저감할 수 있다. As described above, the present invention secures strength of 1300 to 1800 MPa by performing heating and quenching-tempering heat treatment on the drawn steel pipe, and this ultra-high strength steel pipe can be made into a complex shape such as a stabilizer by cold forming. Compared to parts manufactured by the conventional hot forming process, these cold-formed parts do not have a big difference in shape / performance of cold-formed parts of ultra-high strength steel pipes, but the shape of ultra-high strength steel pipes can be relatively simple, and furthermore, the parts manufacturing cost is low. can be drastically reduced.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 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 illustrating the present invention in more detail, 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)

강종steel grade CC SiSi MnMn PP SS S.AlS. Al CrCr MoMo NiNi 발명강1invention steel 1 0.2000.200 0.2000.200 0.5000.500 0.010.01 0.0020.002 0.0100.010 0.3000.300 -- 0.1500.150 발명강2invention steel 2 0.3350.335 0.1670.167 0.9980.998 0.00730.0073 0.00070.0007 0.0350.035 0.0900.090 0.100.10 0.1800.180 발명강3invention steel 3 0.3450.345 0.1030.103 1.0201.020 0.0140.014 0.0050.005 0.0370.037 0.1200.120 -- 0.2110.211 비교강1comparative steel 1 0.3350.335 0.0980.098 0.9900.990 0.0140.014 0.0050.005 0.0250.025 -- -- 0.0010.001 비교강2comparative steel 2 0.3480.348 0.1050.105 1.0201.020 0.0140.014 0.0060.006 0.030.03 -- -- 0.0090.009 발명강4Invention Steel 4 0.3370.337 0.1030.103 1.0101.010 0.0140.014 0.0050.005 0.0370.037 0.1500.150 -- 0.2070.207 비교강3comparative lecture 3 0.3370.337 0.3000.300 1.0001.000 0.0150.015 0.0050.005 0.0350.035 -- -- 0.0010.001 비교강4comparative lecture 4 0.3400.340 0.3030.303 0.9000.900 0.0140.014 0.0050.005 0.0250.025 -- -- 0.0010.001 비교강5comparative steel 5 0.3450.345 0.1500.150 1.4001.400 0.010.01 0.0020.002 0.0300.030 0.1400.140 0.100.10 0.0010.001 비교강6comparative steel 6 0.3850.385 0.2000.200 1.4001.400 0.010.01 0.0020.002 0.0300.030 0.1500.150 -- 0.0010.001 비교강7comparative steel 7 0.2630.263 0.2580.258 1.3111.311 0.00710.0071 0.00090.0009 0.0380.038 0.1500.150 -- 0.0010.001 비교강8comparative river 8 0.3380.338 0.1640.164 1.281.28 0.00640.0064 0.00080.0008 0.0360.036 0.1400.140 0.100.10 0.0010.001 비교강9comparative steel 9 0.3860.386 0.20.2 1.281.28 0.00630.0063 0.00120.0012 0.0390.039 0.1300.130 -- 0.0020.002 비교강10comparative steel 10 0.0410.041 0.0990.099 1.31.3 0.010.01 0.0020.002 0.030.03 0.1900.190 0.090.09 0.0010.001

강종steel grade CuCu TiTi NbNb VV BB NN 관계식1relational expression 1 관계식2relational expression 2 관계식3Relational expression 3 발명강1invention steel 1 0.1000.100 0.02000.0200 -- -- 0.00250.0025 0.00400.0040 2.52.5 0.3000.300 0.5000.500 발명강2invention steel 2 -- 0.03000.0300 -- -- 0.00190.0019 0.00320.0032 6.06.0 0.1800.180 0.2600.260 발명강3invention steel 3 -- 0.00540.0054 -- -- 0.00240.0024 0.00420.0042 9.99.9 0.2070.207 0.2300.230 비교강1comparative steel 1 -- 0.00520.0052 -- 0.0110.011 0.00210.0021 0.00380.0038 10.110.1 0.0010.001 0.0750.075 비교강2comparative steel 2 -- 0.00520.0052 0.00850.0085 0.0120.012 0.00230.0023 0.00160.0016 9.79.7 0.0090.009 0.0830.083 발명강4Invention Steel 4 -- 0.00540.0054 0.00880.0088 0.0120.012 0.00210.0021 0.00180.0018 9.89.8 0.2050.205 0.2300.230 비교강3comparative lecture 3 -- 0.00560.0056 -- 0.0110.011 -- 0.00200.0020 3.33.3 0.0010.001 0.2250.225 비교강4comparative lecture 4 -- 0.00490.0049 -- 0.0110.011 -- 0.00240.0024 3.03.0 0.0010.001 0.2450.245 비교강5comparative steel 5 -- 0.03000.0300 -- -- 0.00200.0020 0.00600.0060 9.39.3 0.0010.001 0.0870.087 비교강6comparative steel 6 -- 0.03000.0300 -- -- 0.00220.0022 0.00700.0070 7.07.0 0.0010.001 0.1130.113 비교강7comparative steel 7 0.0120.012 0.03700.0370 0.00120.0012 -- 0.00310.0031 0.00440.0044 5.15.1 0.0010.001 0.1650.165 비교강8comparative river 8 0.0240.024 0.02900.0290 0.00200.0020 -- 0.00170.0017 0.00370.0037 7.87.8 0.0010.001 0.1020.102 비교강9comparative steel 9 -- 0.03000.0300 -- -- 0.00230.0023 0.00470.0047 6.46.4 0.0020.002 0.1210.121 비교강10comparative steel 10 0.010.01 0.02900.0290 0.00100.0010 -- 0.00190.0019 0.00410.0041 13.113.1 0.0010.001 0.0750.075

상기 표 1-2와 같이 조성되는 강을 이용하여 하기 표 3의 조건으로 열간 압연을 실시하여 3.6mm 두께의 열연강판을 제조한 후, 산세처리를 하였다. 구체적으로, 상기 표 1-2의 조성성분을 갖는 슬라브 또는 랩 제조 잉곳을 1200±20℃ 범위에서 200분 동안 가열하여 균질화처리하였으며, 후속하여, 개별 슬라브 또는 잉곳을 조압연 및 마무리압연을 실시한 후, 550~750℃의 온도에서 권취하여 3.6mm 두께의 열연 강판을 제조하였다. Hot-rolled steel sheet having a thickness of 3.6 mm was prepared by performing hot rolling under the conditions of Table 3 below using the steel composed as shown in Table 1-2, and then pickling was performed. Specifically, the slab or lap manufacturing ingot having the composition of Table 1-2 was homogenized by heating in the range of 1200 ± 20 ° C. for 200 minutes, and subsequently, after performing rough rolling and finishing rolling on individual slabs or ingots , a hot-rolled steel sheet having a thickness of 3.6 mm was prepared by winding at a temperature of 550 to 750 ° C.

강종steel grade 마무리압
연온도(℃)
finishing pressure
Annual temperature (℃)
권취온도
(℃)
winding temperature
(℃)
YS(MPa)YS(MPa) TS(MPa)TS(MPa) EL(%)EL(%) 평균ΔHvMeanΔHv 펄라이트 분율
(부피%)
perlite fraction
(volume%)
비고note
발명강1invention steel 1 880880 640640 332332 524524 31.231.2 88 3535 발명예1Invention example 1 발명강2invention steel 2 880880 610610 389389 607607 26.426.4 1010 4040 빌명예2bill honor 2 발명강3invention steel 3 880880 640640 339339 545545 30.730.7 1313 4444 발명예3Invention Example 3 발명강3invention steel 3 880880 580580 369369 594594 29.329.3 1414 5757 발명예3-1Invention example 3-1 비교강1comparative steel 1 880880 620620 338338 534534 31.731.7 88 3939 비교예1Comparative Example 1 비교강2comparative steel 2 880880 660660 387387 597597 27.227.2 2222 4747 비교예2Comparative Example 2 발명강4Invention Steel 4 880880 640640 377377 575575 28.428.4 77 4242 발명예4Invention example 4 발명강4Invention Steel 4 870870 580580 440440 657657 26.126.1 88 7676 발명예4-1Invention example 4-1 비교강3comparative lecture 3 880880 580580 462462 665665 28.028.0 1414 7272 비교예3Comparative Example 3 비교강4comparative lecture 4 880880 570570 459459 672672 25.925.9 1818 7373 비교예4Comparative Example 4 비교강5comparative steel 5 880880 640640 377377 625625 22.722.7 1616 4040 비교예5Comparative Example 5 비교강6comparative steel 6 880880 640640 367367 620620 23.123.1 1515 3838 비교예6Comparative Example 6 비교강7comparative steel 7 880880 700700 436436 631631 24.024.0 1717 4141 비교예7Comparative Example 7 비교강8comparative river 8 860860 640640 521521 756756 23.123.1 1616 4747 비교예8Comparative Example 8 비교강9comparative steel 9 860860 640640 443443 690690 21.321.3 1515 5656 비교예9Comparative Example 9 비교강10comparative steel 10 880880 650650 458458 700700 22.022.0 1616 6363 비교예10Comparative Example 10

상기와 같이 제조된 열연강판에 대하여, 항복강도(YS), 인장강도(TS), 연신율(EL), 표층부~t/4 사이의 비이커스 경도차 및 미세조직 분율을 측정하고, 그 결과를 상기 표 3에 나타내었다. 퍼얼라이트 이외의 미세조직은 페라이트이다. 한편 본 실시예에서 열연강판의 항복강도(YS), 인장강도(TS), 연신율(EL)은 압연 방향에 평행한 방향으로 채취된 시편을 JIS 5 규격을 이용하여 측정하였으며, 펄라이트 분율은 나이탈 에칭된 시편을 X500 배율의 광학현미경 조건에서 이미지 분석프로그램을 이용하여 측정하였다. With respect to the hot-rolled steel sheet manufactured as described above, yield strength (YS), tensile strength (TS), elongation (EL), Vickers hardness difference between the surface layer and t/4, and microstructure fraction were measured, and the results were reported as described above. Table 3 shows. The microstructure other than pearlite is ferrite. Meanwhile, in this embodiment, the yield strength (YS), tensile strength (TS), and elongation (EL) of the hot-rolled steel sheet were measured using the JIS 5 standard for specimens taken in a direction parallel to the rolling direction, and the pearlite fraction was Nital The etched specimen was measured using an image analysis program under the condition of an optical microscope at X500 magnification.

또한 상기 열연강판들을 전기저항 용접을 이용하여 직경 28mm 강관을 제조하였으며, 이어, 소둔 열처리 및 냉간 인발을 실시하여 직경 22.2mm 인발 강관을 제조하였다. 그리고 상기 강관을 하기 표 4의 조건으로 가열-??칭-템퍼링 열처리를 실시한 후에 냉간 성형을 통해 부재를 제조하였다. In addition, a steel pipe having a diameter of 28 mm was manufactured by using the hot-rolled steel sheets by electric resistance welding, followed by annealing heat treatment and cold drawing to manufacture a drawn steel pipe having a diameter of 22.2 mm. In addition, the steel pipe was subjected to heating-quenching-tempering heat treatment under the conditions of Table 4, and then a member was manufactured through cold forming.

이때, ??칭 열처리는 강관을 930~970℃ 온도로 가열하고, 강관의 온도가 200℃ 이하로 냉각되어 가능한 상온까지 완전히 냉각되도록 물(Water) 또는 오일(Oil)에 장입하거나 또는 분사하여 냉각을 실시하였다. 또한, 템퍼링 열처리는 강관을 200 ~ 300℃ 온도까지 2 ~ 20℃/s 범위의 가열 속도로 가열한 후에 냉각을 실시하였다. At this time, in the quenching heat treatment, the steel pipe is heated to a temperature of 930 ~ 970 ° C, and the temperature of the steel pipe is cooled to 200 ° C or less and cooled by charging or spraying water or oil so that it is completely cooled to room temperature. was carried out. In addition, the tempering heat treatment was performed after heating the steel pipe to a temperature of 200 ~ 300 ℃ at a heating rate in the range of 2 ~ 20 ℃ / s, followed by cooling.

강종steel grade 가열온도(℃)Heating temperature (℃) 냉각속도(℃/s)Cooling rate (℃/s) 템퍼링온도(℃)Tempering temperature (℃) 템퍼링속도(℃/s)Tempering rate (℃/s) 비고note 발명강1invention steel 1 970970 5050 300300 22 발명예1Invention example 1 발명강2invention steel 2 950950 4040 220220 33 발명예2Invention example 2 발명강3invention steel 3 950950 4545 250250 33 발명예3Invention example 3 발명강3invention steel 3 950950 4040 220220 1515 발명예3-1Invention example 3-1 비교강1comparative steel 1 930930 4040 230230 33 비교예1Comparative Example 1 비교강2comparative steel 2 930930 4040 230230 33 비교예2Comparative Example 2 발명강4Invention Steel 4 930930 5050 230230 33 발명예4Invention example 4 발명강4Invention Steel 4 950950 5050 200200 55 발명예4-1Invention example 4-1 비교강3comparative lecture 3 930930 4040 230230 33 비교예3Comparative Example 3 비교강4comparative lecture 4 930930 4040 230230 33 비교예4Comparative Example 4 비교강5comparative steel 5 930930 5151 230230 33 비교예5Comparative Example 5 비교강6comparative steel 6 930930 5050 230230 33 비교예6Comparative Example 6 비교강7comparative steel 7 950950 3030 350350 55 비교예7Comparative Example 7 비교강8comparative river 8 930930 4242 300300 77 비교예8Comparative Example 8 비교강9comparative steel 9 930930 4343 220220 55 비교예9Comparative Example 9 비교강10comparative steel 10 930930 4040 250250 55 비교예10Comparative Example 10

상기 ??칭-템퍼링 열처리후 강관에 대한 인장 물성 및 3점 굽힘 시험을 실시하였으며, 미세조직을 관찰하여 그 결과를 하기 표 5 에 나타내었다. 구체적으로, 상기 강관은 가열 및 ??칭-열처리후, 강판의 인장 물성, 3점 굽힘시험을 통한 최대 굽힘각도를 측정하였다. After the quenching-tempering heat treatment, tensile properties and a three-point bending test were performed on the steel pipe, and the microstructure was observed, and the results are shown in Table 5 below. Specifically, after heating and quenching-heat treatment of the steel pipe, the tensile properties of the steel sheet and the maximum bending angle were measured through a 3-point bending test.

구오스테나이트 결정입 평균 크기는 광학 미세조직을 관찰한 동일 시편의 단면을 대상으로 폴리싱 및 피크린산으로 에칭한 후에 X500 배율에서 최소 10개 이상의 결정립 크기를 측정하고 그 결과의 평균을 산출 하였다. Fe3C 탄화물의 단위면적당 개수는 동일 시편을 이용하여 주사전자현미경을 이용하여 X5,000 ~ X10,000 배율에서 가로 2.9um X 세로 3.1um 면적 내에서 존재하는 Fe3C 탄화물의 개수를 측정하고, 그 결과를 단위면적당 탄화물의 개수로 하였다. 상세하게는, 가능한 템퍼드 마르텐사이트 결정립 내에 존재하는 Fe3C 탄화물 개수를 측정하였다. 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 미세조직 변화와 굽힘 각도와 상호 연관성을 파악하고자 상기와 같이 미세조직을 상세하게 측정하였다.old austenite grains For the average size, the cross section of the same specimen whose optical microstructure was observed was polished and etched with picric acid, and then the size of at least 10 grains was measured at X500 magnification, and the average of the results was calculated. The number of Fe 3 C carbides per unit area was measured by measuring the number of Fe 3 C carbides present within an area of 2.9 um in width X 3.1 um in height at X5,000 to X10,000 magnification using a scanning electron microscope using the same specimen. , and the result was taken as the number of carbides per unit area. Specifically, the number of Fe 3 C carbides present in possible tempered martensite grains was measured. After heating and quenching-tempering heat treatment, the microstructure was measured in detail as described above to determine the correlation between the microstructure change and the bending angle.

한편, 강관은 다양한 굽힘 반경을 갖는 금형을 이용하여 단순하게 Zig-Zag 성형을 하거나 또는 냉간 성형기를 이용하여 냉간 성형을 실시하였다. 냉간 성형기로 강관을 다양한 조건하에서 굽힘 성형을 실시한 후에 크랙 발생 여부 및 크랙 발생이 없는 최소 굽힘 반경을 조사하여 그 결과를 하기 표 6 에 나타내었다. 여기에서, 상기 열처리 강판의 기계적 물성값은 압연 방향에 평행한 방향으로 채취된 시편을 JIS 5 규격으로 가공 및 열처리하여 측정한 값이며, 최대 굽힘 시험 값은 VDA 238-100 규격 시험을 따르면서 시편 에지 특성을 배제하기 위해 열처리 시편의 장변부 양면 에지는 표면 그라인딩(grinding-off) 처리하였다. Meanwhile, the steel pipe was simply Zig-Zag formed using molds having various bending radii or cold formed using a cold forming machine. After bending the steel pipe under various conditions with a cold forming machine, whether or not cracks occurred and the minimum bending radius without cracks were investigated, and the results are shown in Table 6 below. Here, the mechanical property values of the heat-treated steel sheet are values measured by processing and heat-treating specimens taken in a direction parallel to the rolling direction according to the JIS 5 standard, and the maximum bending test value is the specimen edge property while following the VDA 238-100 standard test In order to exclude this, both edges of the long side of the heat-treated specimen were treated with surface grinding (grinding-off).

강종steel grade YS
(MPa)
YS
(MPa)
TS
(MPa)
TS
(MPa)
EL(%)EL(%) YRYR 최대굽힘각도α(°)Maximum bending angle α (°) TS×αTS×α 구오스테나이트 평균크기
(㎛)
Average size of old austenite
(μm)
Fe3C 탄화물 갯수
(/㎛2)
Number of Fe 3 C carbides
(/㎛ 2 )
비고note
발명강1invention steel 1 12101210 13271327 9.89.8 0.910.91 6363 8360183601 1919 2424 발명예1Invention example 1 발명강2invention steel 2 14391439 17331733 8.88.8 0.830.83 6161 104847104847 2121 2626 발명예2Invention Example 2 발명강3invention steel 3 13301330 16261626 9.49.4 0.820.82 4949 7983779837 2121 2626 발명예3Invention example 3 발명강3invention steel 3 13711371 16671667 8.48.4 0.820.82 5353 8835188351 2121 1111 발명예3-1Invention example 3-1 비교강1comparative steel 1 13611361 16471647 9.19.1 0.830.83 3838 6176361763 1818 3535 비교예1Comparative Example 1 비교강2comparative steel 2 14361436 17261726 8.98.9 0.830.83 3838 6558865588 1313 2929 비교예2Comparative Example 2 발명강4Invention Steel 4 13961396 16851685 9.39.3 0.830.83 4646 7751077510 1515 2727 발명예4Invention example 4 발명강4Invention Steel 4 14041404 16841684 9.19.1 0.830.83 5151 8588485884 1515 1212 발명예4-1Invention example 4-1 비교강3comparative lecture 3 13711371 16721672 6.26.2 0.820.82 3838 6370363703 1717 3838 비교예3Comparative Example 3 비교강4comparative lecture 4 13971397 16911691 6.36.3 0.830.83 3939 6578065780 1616 2929 비교예4Comparative Example 4 비교강5comparative steel 5 14641464 18191819 8.78.7 0.800.80 3737 6730367303 1515 2121 비교예5Comparative Example 5 비교강6comparative steel 6 14321432 18051805 8.68.6 0.790.79 3636 6498064980 1616 2222 비교예6Comparative Example 6 비교강7comparative steel 7 12911291 13651365 9.39.3 0.950.95 5353 7234572345 1414 2929 비교예7Comparative Example 7 비교강8comparative river 8 14581458 16161616 8.88.8 0.900.90 4343 6948869488 1414 2929 비교예8Comparative Example 8 비교강9comparative steel 9 14511451 18891889 10.010.0 0.770.77 3939 7368173681 1414 3636 비교예9Comparative Example 9 비교강10comparative steel 10 14801480 18291829 8.68.6 0.820.82 3838 6950269502 1313 3232 비교예10Comparative Example 10

강종steel grade 강관 최소 굽힘반경steel pipe minimum bending radius 합부 판정pass judgment 비고note 발명강1invention steel 1 45(45R)45 (45R) 발명예1Invention example 1 발명강2invention steel 2 48(48R)48 (48R) 발명예2Invention example 2 발명강3invention steel 3 48(48R)48 (48R) 발명예3Invention Example 3 발명강3invention steel 3 48(48R)48 (48R) 발명예3-1Invention example 3-1 비교강1comparative steel 1 55(55R)55 (55R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예1Comparative Example 1 비교강2comparative steel 2 55(55R)55 (55R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예2Comparative Example 2 발명강4Invention Steel 4 50(50R)50 (50R) 발명예4Invention example 4 발명강4Invention Steel 4 50(50R)50 (50R) 발명예4-1Invention example 4-1 비교강3comparative lecture 3 55(55R)55 (55R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예3Comparative Example 3 비교강4comparative lecture 4 55(55R)55 (55R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예4Comparative Example 4 비교강5comparative steel 5 55(55R)55 (55R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예5Comparative Example 5 비교강6comparative steel 6 55(55R)55 (55R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예6Comparative Example 6 비교강7comparative steel 7 50(50R)50 (50R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예7Comparative Example 7 비교강8comparative river 8 50(50R)50 (50R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예8Comparative Example 8 비교강9comparative steel 9 50(50R)50 (50R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예9Comparative Example 9 비교강10comparative steel 10 50(50R)50 (50R) XX 크렉발생crack occurrence 비교예10Comparative Example 10

상기 표 1-6에 나타난 바와 같이, 강 조성성분 및 관계식 1-3을 만족하는 발명강 1-4를 이용하여 제조된 발명예 1-4, 발명예 3-1 및 발명예 4-1은 최대 굽힘 각도가 40°를 넘거나 또는 굽힘 반경이 50R 이하 굽힘 반경에서도 굽힘 크랙이 발생하지 않은 것을 알 수 있다. As shown in Table 1-6, Inventive Example 1-4, Inventive Example 3-1 and Inventive Example 4-1 manufactured using Inventive Steel 1-4 satisfying the steel composition and relational expression 1-3 are the maximum It can be seen that bending cracks did not occur even when the bending angle exceeded 40° or the bending radius was 50R or less.

또한 발명예 1-4, 발명예 3-1 및 발명예 4-1은 모두 1200~1400MPa 항복강도, 1300~1700MPa 인장강도, 0.8 이상의 항복비 및 최대 굽힘 각도는 40°이상으로 굽힘 성형성이 우수함을 알 수 있다.In addition, Inventive Example 1-4, Inventive Example 3-1, and Inventive Example 4-1 all have a yield strength of 1200 to 1400 MPa, a tensile strength of 1300 to 1700 MPa, a yield ratio of 0.8 or more, and a maximum bending angle of 40° or more, which is excellent in bending formability. can know

또한, 열처리전 열연 강판의 경우, 본 발명예들이 비교예 1-6에 비하여 표층부와 t/4 사이의 경도차 값이 15 미만으로 상대적으로 작은 것을 알 수 있다. 이는 열연 강판의 두께 방향으로 위치에 따른 경도 차이가 작을 것으로 인지되거나, 또는 표층부에 탈탄 발생이 작은 것으로 이해된다. In addition, in the case of the hot-rolled steel sheet before heat treatment, it can be seen that the examples of the present invention have a relatively small hardness difference value of less than 15 between the surface layer and t/4 compared to Comparative Examples 1-6. This is understood to be that the difference in hardness according to the position in the thickness direction of the hot-rolled steel sheet is small, or that the occurrence of decarburization in the surface layer is small.

이에 반하여, 본 발명의 합금성분 및 관계식 1~3 중 적어도 하나를 충족시키지 못하는 비교강 1-10을 사용하여 제조된 비교예 1-10은 열처리후 강판의 최대 굽힘 각도가 상대적으로 40°미만이거나 또는 강관에 크랙이 발생하지 않은 굽힘 반경이 55R 이상인 경우에 해당되었다. In contrast, in Comparative Examples 1-10 prepared using Comparative Steel 1-10 that does not satisfy at least one of the alloy components and relational expressions 1 to 3 of the present invention, the maximum bending angle of the steel sheet after heat treatment is relatively less than 40 ° or Or, it was the case where the bending radius in which cracks did not occur in the steel pipe was 55R or more.

한편, 도 1은 본 발명의 일 실시예에서 발명예 2의 템퍼링 열처리후 강판의 강도 및 최대굽힘각도 변화 곡선을 나타내는 그림이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에서 발명예 2의 ??칭-템퍼링 열처리 강관의 냉간 굽힘성형 후 형상을 나타내는 사진이며, 그리고 도 3(a-b)은 본 발명의 일 실시예의 열처리 강관의 크랙 발생 여부를 나타내는 사진으로서, (a)는 발명예 2를 (b)는 비교예 2를 나타낸다. On the other hand, Figure 1 is a diagram showing the strength and maximum bending angle change curve of the steel sheet after tempering heat treatment of Example 2 in one embodiment of the present invention, Figure 2 is the quenching of Example 2 in one embodiment of the present invention -A photograph showing the shape of a tempered heat-treated steel pipe after cold bending, and FIG. 3 (a-b) is a photograph showing whether or not cracks occur in the heat-treated steel pipe according to an embodiment of the present invention, (a) shows invention example 2 (b) represents Comparative Example 2.

즉, 다양한 실시예의 발명예 및 비교예의 열처리 강판의 강도 및 최대 굽힘 각도 변화를 조사하였으며, 대표예로서 발명예 2의 템퍼링 열처리후 강판의 강도 및 최대 굽힘각도 결과를 도 1 에 나타내었다. That is, the strength and maximum bending angle change of the heat-treated steel sheets of the inventive examples and comparative examples of various examples were investigated, and the strength and maximum bending angle results of the steel sheet after tempering heat treatment of the inventive example 2 are shown in FIG. 1 as a representative example.

또한, 다양한 실시예의 발명강 및 비교강의 열처리 강관을 30 ~ 60R 굽힘 반경 금형을 갖는 냉간 성형기를 이용하여 굽힘 시험을 실시하였으며, 대표예로서 발명예 2의 굽힘시험에 따른 강관의 최종 형상에 대한 결과를 도 2 에 나타내었다.In addition, bending tests were performed on heat-treated steel pipes of various embodiments of inventive steel and comparative steel using a cold forming machine having a 30 ~ 60R bending radius mold, and as a representative example, the result of the final shape of the steel pipe according to the bending test of Inventive Example 2 is shown in Figure 2.

그리고 다양한 강관을 냉간 굽힘시 굽힘 반경이 작은 경우에 열처리 강관에 표층부에 크랙이 발생하는 것으로 보여졌으며, 크랙 발생 유무에 따른 대표예로서 발명예 2와 .비교예 2를 도 3에 나타내었다. In addition, it was found that cracks occurred in the surface layer of the heat-treated steel pipe when the bending radius was small during cold bending of various steel pipes, and inventive example 2 and comparative example 2 were shown in FIG.

상기 도 1 에 나타낸 바와 같이, 1300MPa 이상의 인장강도 및 40°이상의 높은 굽힘 각도가 200~250℃의 템퍼링 온도에서 얻어짐을 알 수 있다. As shown in FIG. 1, it can be seen that a tensile strength of 1300 MPa or more and a high bending angle of 40 ° or more are obtained at a tempering temperature of 200 to 250 ° C.

또한 도 2-3에 나타난 바와 같이, 굽힘 반경 50R 이하 조건에서 본 발명의 조건을 충족하는 발명예로서 제조한 열처리 강관의 경우, 냉간 성형시 크랙 발생이 없이 부재를 제조할 수 있음을 확인할 수 있다. In addition, as shown in FIGS. 2-3, in the case of a heat-treated steel pipe manufactured as an inventive example that satisfies the conditions of the present invention under the condition of a bending radius of 50R or less, it can be confirmed that the member can be manufactured without cracking during cold forming. .

상술한 바와 같이, 본 발명에서 QT 열처리후 강관 벤딩(굽힘)크랙이 미발생하거나 또는 평판 3-점 굽힘각도 높게 측정되는 이유는, 본 발명예의 강종이 상대적으로 조대 크기의 구오스테나이트 결정립을 갖기 때문에 굽힘외력에 대해 크랙 발생 시작이 지연되거나, 또는 템퍼링 가열시 빠른 가열속도 적용으로 조대한 템퍼드 마르텐사이트 결정립 내에 Fe3C 탄화물 크기가 충분하게 성장되지 않았기 때문으로 여겨진다. 또한 상기 Fe3C 성장의 지연 효과는 템퍼링 가열시 니켈(Ni) 원소가 Fe3C 인접부 계면에 편석되는 경우에 더욱 촉진되는 것으로 여겨진다. As described above, the reason why the steel pipe bending (bending) crack does not occur after the QT heat treatment in the present invention or the flat plate 3-point bending angle is measured high is that the steel type of the present invention has relatively coarse old austenite crystal grains. Therefore, it is considered that the start of crack generation is delayed for the bending external force, or the Fe 3 C carbide size is not sufficiently grown in the coarse tempered martensite grains due to the application of a fast heating rate during tempering heating. In addition, it is believed that the retardation effect of the Fe 3 C growth is further promoted when nickel (Ni) elements are segregated at the Fe 3 C adjacent interface during tempering heating.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. As described above, the detailed description of the present invention has been described with respect to the preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention belongs can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Of course this is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims described later, but also those equivalent thereto.

Claims (19)

중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하고, 강판의 표층부와 두께/4 위치부에서의 15 미만의 경도차 값을 가지며, 부피%로, 20~65%의 페라이트와 35~80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 그리고 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상인, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판.
[관계식 1]
(Mn/Si)≥ 2 (중량비)
[관계식 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)
[관계식 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비)
In % by weight, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%), S: 0.004% or less (0% including), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050%, N: 0.01% or less ( 0%), contains the remaining Fe and other impurities, satisfies the following relational expression 1-3, has a hardness difference value of less than 15 between the surface layer portion and the thickness / 4 position portion of the steel sheet, in volume%, It has a microstructure containing 20 to 65% of ferrite and 35 to 80% of pearlite, and has a high austenite average grain size of 15㎛ or more, high strength after heating and quenching-tempering heat treatment, and a maximum temperature of 40° or more. Hot-rolled steel sheet for cold-formed members with excellent bendability and bending angle.
[Relationship 1]
(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)
[Relationship 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)
[Relationship 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)
제 1항에 있어서, Mo: 0.01~0.2%, Cu: 0.05~0.2%, Nb: 0.005~0.02% 및 V: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판.
According to claim 1, Mo: 0.01 ~ 0.2%, Cu: 0.05 ~ 0.2%, Nb: 0.005 ~ 0.02% and V: heating and ?? A hot-rolled steel sheet for cold-formed members with excellent bendability having high strength and a maximum bending angle of 40° or more after quenching-tempering heat treatment.
제 1항에 있어서, 상기 열연강판은 320 ~ 950 MPa의 인장강도를 가지는 것을 특징으로 하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판.
According to claim 1, wherein the hot-rolled steel sheet has a tensile strength of 320 ~ 950 MPa, characterized in that after heating and quenching-tempering heat treatment for cold-formed members with excellent bendability having a high strength and a maximum bending angle of 40 ° or more hot-rolled steel sheet.
중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하는 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 단계;
상기 가열된 슬라브를 Ar3 온도 이상에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및
상기 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취하는 단계;를 포함하고,
강판 표층부와 두께/4 위치부에서 15 미만의 경도차 값을 가지며, 그리고 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판의 제조방법.
[관계식 1]
(Mn/Si)≥ 2 (중량비)
[관계식 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)
[관계식 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비)
In % by weight, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%), S: 0.004% or less (0% including), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050%, N: 0.01% or less ( 0%), including the remaining Fe and other impurities, and heating a slab satisfying the following relational expression 1-3 to a temperature range of 1150 to 1300 ° C.;
Obtaining a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the heated slab including rough rolling and finish rolling at an Ar3 temperature or higher; and
Cooling the hot-rolled steel sheet on a run-out table and winding it at a temperature of 550 to 750 ° C; including,
Manufacture of hot-rolled steel sheet for cold-formed parts with excellent bendability, having a hardness difference of less than 15 at the surface layer of the steel sheet and the thickness/4 position, and having high strength and a maximum bending angle of 40° or more after heating and quenching-tempering heat treatment method.
[Relationship 1]
(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)
[Relationship 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)
[Relationship 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)
제 4항에 있어서, Mo: 0.01~0.2%, Cu: 0.05~0.2%, Nb: 0.005~0.02% 및 V: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 열연강판의 제조방법.
According to claim 4, Mo: 0.01 ~ 0.2%, Cu: 0.05 ~ 0.2%, Nb: 0.005 ~ 0.02% and V: heating and ?? A method for manufacturing a hot-rolled steel sheet for cold-formed members having high strength and excellent bendability having a maximum bending angle of 40° or more after quenching-tempering heat treatment.
중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하고, 강관 표층부와 두께/4 위치부에서 15 미만의 경도차 값을 가지며, 부피%로, 20 ~ 65%의 페라이트 및 35 ~ 80%의 퍼얼라이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 그리고 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상인, 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 강관.
[관계식 1]
(Mn/Si)≥ 2 (중량비)
[관계식 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)
[관계식 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비)
In % by weight, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%), S: 0.004% or less (0% including), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050%, N: 0.01% or less ( except for 0%), contains the remaining Fe and other impurities, satisfies the following relational expression 1-3, has a hardness difference value of less than 15 at the surface layer of the steel pipe and the thickness/4 position, in volume%, 20 to It has a microstructure containing 65% of ferrite and 35 to 80% of pearlite, and has a prior austenite average grain size of 15㎛ or more, high strength after heating and quenching-tempering heat treatment, and a maximum bending angle of 40° or more. Steel pipe for cold-formed members having excellent bendability.
[Relationship 1]
(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)
[Relationship 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)
[Relationship 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)
제 6항에 있어서, Mo: 0.01~0.2%, Cu: 0.05~0.2%, Nb: 0.005~0.02% 및 V: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 강관.
According to claim 6, Mo: 0.01 ~ 0.2%, Cu: 0.05 ~ 0.2%, Nb: 0.005 ~ 0.02% and V: heating and ?? A steel pipe for cold-formed members with high strength and excellent bendability with a maximum bending angle of 40° or more after quenching-tempering heat treatment.
중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하는 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 단계;
상기 가열된 슬라브를 Ar3 온도 이상에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
상기 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취하는 단계;
상기 열연강판을 용접하여 강관을 얻는 단계; 및
상기 강관을 Ac1 -50℃ ~ Ac3 +150℃의 온도에서 3~60분 동안 소둔열처리하는 단계;를 포함하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 강관 제조방법.
[관계식 1]
(Mn/Si)≥ 2 (중량비)
[관계식 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)
[관계식 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비)
In % by weight, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%), S: 0.004% or less (0% including), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050%, N: 0.01% or less ( 0%), including the remaining Fe and other impurities, and heating a slab satisfying the following relational expression 1-3 to a temperature range of 1150 to 1300 ° C.;
Obtaining a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the heated slab including rough rolling and finish rolling at an Ar3 temperature or higher;
Cooling the hot-rolled steel sheet on a run-out table and winding it at a temperature of 550 to 750° C.;
Obtaining a steel pipe by welding the hot-rolled steel sheet; and
Annealing the steel pipe at a temperature of Ac 1 -50 ° C to Ac 3 +150 ° C for 3 to 60 minutes; after heating and quenching-tempering heat treatment comprising a bending having a high strength and a maximum bending angle of 40 ° or more A method for manufacturing steel pipes for cold-formed members with excellent properties.
[Relationship 1]
(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)
[Relationship 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)
[Relationship 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)
제 8항에 있어서, Mo: 0.01~0.2%, Cu: 0.05~0.2%, Nb: 0.005~0.02% 및 V: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 강관의 제조방법.
According to claim 8, Mo: 0.01 ~ 0.2%, Cu: 0.05 ~ 0.2%, Nb: 0.005 ~ 0.02% and V: heating and ?? A method of manufacturing a steel pipe for cold-formed members having excellent bendability having high strength and a maximum bending angle of 40° or more after quenching-tempering heat treatment.
제 8항에 있어서, 상기 소둔열처리된 강관을 인발하는 단계를 추가로 포함하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 강관의 제조방법.
According to claim 8, Heating and quenching further comprising the step of drawing the steel pipe subjected to the annealing heat treatment - Manufacturing of a steel pipe for cold-formed members with excellent bendability having a maximum bending angle of 40 ° or more and high strength after heat treatment method.
제 8항 또는 제 9항에 있어서,
상기 소둔열처리 또는 인발된 강관을 Ar3 ~ 970℃의 온도까지 10℃/sec 이상의 가열 속도로 가열한 후, 60초 이내로 유지하는 재가열단계;
상기 재가열된 강관을 20~350℃/sec의 냉각 속도로 상온까지 냉각하는 ??칭단계; 및
상기 ??칭된 강관을 150~350℃ 온도범위까지 2 ~ 20℃/sec의 가열속도로 가열한 후, 이 온도에서 유지하는 템퍼링 열처리 단계;를 추가로 포함하는 가열 및 ??칭-템퍼링 열처리후 고강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 갖는 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재용 강관의 제조방법.
The method of claim 8 or 9,
A reheating step of heating the annealed or drawn steel pipe to a temperature of Ar 3 ~ 970 ° C at a heating rate of 10 ° C / sec or more, and then maintaining it within 60 seconds;
A quenching step of cooling the reheated steel pipe to room temperature at a cooling rate of 20 to 350° C./sec; and
After heating the quenched steel pipe at a heating rate of 2 to 20 ° C / sec to a temperature range of 150 to 350 ° C, and then maintaining the tempering heat treatment step at this temperature; A method of manufacturing a steel pipe for a cold-formed member having excellent bendability having high strength and a maximum bending angle of 40° or more.
중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하고, 부피%로, 마르텐사이트 및 소려 마르텐사이트 중 1종 이상을 95%, 잔부 5%이하의 잔류 오스테나이트를 포함하는 미세조직을 가지며, 구오스테나이트 평균 결정입 크기가 15㎛ 이상이고, 그리고 평균 원상당 크기가 300nm 이하인 Fe3C 탄화물을 단위면적(㎛2)당 30개 이하로 가지는, 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재.
[관계식 1]
(Mn/Si)≥ 2 (중량비)
[관계식 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)
[관계식 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비)
In % by weight, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%), S: 0.004% or less (0% including), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050%, N: 0.01% or less ( except for 0%), including the rest of Fe and other impurities, satisfying the following relational expression 1-3, in volume%, at least one of martensite and iron martensite at 95%, the balance remaining at 5% or less Has a microstructure containing austenite, has a prior austenite average grain size of 15 μm or more, and has an average equivalent circle size of 300 nm or less Fe 3 C carbide per unit area (μm 2 ) of 30 or less, high strength and cold-formed member with excellent bendability.
[Relationship 1]
(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)
[Relationship 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)
[Relationship 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)
제 12항에 있어서, Mo: 0.01~0.2%, Cu: 0.05~0.2%, Nb: 0.005~0.02% 및 V: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재.
The method of claim 12, Mo: 0.01 ~ 0.2%, Cu: 0.05 ~ 0.2%, Nb: 0.005 ~ 0.02%, and V: 0.01 ~ 0.05% High strength and bendability characterized in that it further comprises one or more of This excellent cold-formed member.
제 12항에 있어서, 상기 성형부재는 1300MPa 이상의 인장강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 가지는 것을 특징으로 하는 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재.
[Claim 13] The cold-formed member with excellent high strength and bendability according to claim 12, wherein the forming member has a tensile strength of 1300 MPa or more and a maximum bending angle of 40 ° or more.
중량%로, C: 0.20% 이상 0.35% 미만, Mn: 0.5 ~ 1.3%, Si: 0.3% 이하(0% 제외), P: 0.03% 이하(0% 포함), S: 0.004% 이하(0% 포함), Al: 0.04% 이하(0% 제외), Cr: 0.3% 이하, Ni: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.05% (0% 포함), B: 0.0005~0.0050%, N: 0.01% 이하(0% 제외) 를 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1-3을 만족하는 슬라브를 1150~1300℃ 온도 범위로 가열하는 단계;
상기 가열된 슬라브를 Ar3 온도 이상에서 조압연 및 마무리 압연을 포함하는 열간압연하여 열연강판을 얻는 단계;
상기 열연강판을 런아웃 테이블에서 냉각하여 550~750℃의 온도에서 권취하는 단계;
상기 열연강판을 용접하여 강관을 얻는 단계;
상기 강관을 소둔 열처리 및 인발하는 단계;
상기 소둔열처리 또는 인발된 강관을 Ar3 ~ 970℃의 온도까지 10℃/sec 이상의 가열 속도로 가열한 후, 60초 이내로 유지하는 재가열단계;
상기 재가열된 강관을 20~350℃/sec이상의 냉각 속도로 상온까지 냉각하는 ??칭단계;
상기 ??칭된 강관을 150~350℃ 온도범위까지 2 ~ 20℃/sec의 가열속도로 가열한 후, 이 온도에서 유지하는 템퍼링 열처리 단계; 및
상기 탬퍼링 열처리된 강관을 부재로 냉간 성형하는 단계;를 포함하는 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형 부재의 제조방법.
[관계식 1]
(Mn/Si)≥ 2 (중량비)
[관계식 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (중량비)
[관계식 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (중량비)
In % by weight, C: 0.20% or more and less than 0.35%, Mn: 0.5 to 1.3%, Si: 0.3% or less (excluding 0%), P: 0.03% or less (including 0%), S: 0.004% or less (0% including), Al: 0.04% or less (excluding 0%), Cr: 0.3% or less, Ni: 0.1 to 0.4%, Ti: 0.05% (including 0%), B: 0.0005 to 0.0050%, N: 0.01% or less ( 0%), including the remaining Fe and other impurities, and heating a slab satisfying the following relational expression 1-3 to a temperature range of 1150 to 1300 ° C.;
Obtaining a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the heated slab including rough rolling and finish rolling at an Ar3 temperature or higher;
Cooling the hot-rolled steel sheet on a run-out table and winding it at a temperature of 550 to 750° C.;
Obtaining a steel pipe by welding the hot-rolled steel sheet;
Annealing heat treatment and drawing the steel pipe;
A reheating step of heating the annealed or drawn steel pipe to a temperature of Ar 3 ~ 970 ° C at a heating rate of 10 ° C / sec or more, and then maintaining it within 60 seconds;
A quenching step of cooling the reheated steel pipe to room temperature at a cooling rate of 20 to 350° C./sec or more;
A tempering heat treatment step of heating the quenched steel pipe to a temperature range of 150 to 350 ° C at a heating rate of 2 to 20 ° C / sec and maintaining it at this temperature; and
Method for producing a cold-formed member having excellent high strength and bendability, including the step of cold forming the tempered heat-treated steel pipe into a member.
[Relationship 1]
(Mn/Si) ≥ 2 (weight ratio)
[Relationship 2]
(Ni)/(Mn) ≥ 0.05 (weight ratio)
[Relationship 3]
(Si+Ni)/(C+Mn)≥ 0.2 (weight ratio)
제 15항에 있어서, Mo: 0.01~0.2%, Cu: 0.05~0.2%, Nb: 0.005~0.02% 및 V: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재의 제조방법.
The method of claim 15, wherein Mo: 0.01 ~ 0.2%, Cu: 0.05 ~ 0.2%, Nb: 0.005 ~ 0.02%, and V: 0.01 ~ 0.05% High strength and bendability characterized in that it further comprises at least one member. A method for producing this excellent cold-formed member.
제 15항에 있어서, 상기 성형부재는 1300MPa 이상의 인장강도와 40°이상의 최대굽힘각도를 가지는 것을 특징으로 하는 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재의 제조방법.
The method of claim 15, wherein the forming member has a tensile strength of 1300 MPa or more and a maximum bending angle of 40 ° or more.
제 15항에 있어서, 상기 강관은 Ac1 -50℃ ~ Ac3 +150℃의 온도에서 3~60분 동안 소둔열처리하는 것을 특징으로 하는 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재의 제조방법.
The method of claim 15, wherein the steel pipe is subjected to annealing heat treatment at a temperature of Ac 1 -50 ° C to Ac 3 + 150 ° C for 3 to 60 minutes.
제 15항에 있어서, 상기 열처리된 강관을 냉간 성형 시, 굽힘 반경 30 ~ 60R 범위에서 냉간성형을 실시하는 것을 특징으로 하는 고강도와 굽힘성이 우수한 냉간 성형부재의 제조방법.





[Claim 16] The method of claim 15, wherein the heat-treated steel pipe is cold-formed in a bending radius of 30 to 60R during cold-forming.





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