KR20230121879A - 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20230121879A
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다카시 야스토미
에이사쿠 사쿠라다
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

이 강판은, 소정의 화학 조성 및 금속 조직을 갖고, 판 두께 1/4 위치의 집합 조직의 결정 방위 분포 함수에 있어서, φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=20 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 A와, 상기 φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=120 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 B의 비인 A/B가 1.50 이하이고, 상기 최댓값 A와 상기 최댓값 B의 합계가 6.00 이하이고, 인장 강도가 1030㎫ 이상이다.

Description

강판 및 그 제조 방법
본 발명은, 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2021년 2월 26일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2021-030349호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
근년, 자동차 및 기계 부품의 경량화가 진행되고 있다. 부품 형상을 최적의 형상으로 설계함으로써 강성을 확보함으로써, 자동차 및 기계 부품의 경량화가 가능하다. 또한, 프레스 성형 부품 등의 블랭크 성형 부품에서는, 부품 재료의 판 두께를 감소시킴으로써 경량화가 가능해진다. 그러나, 판 두께를 감소시키면서 정파괴 강도 및 항복 강도 등의 부품의 강도 특성을 확보하려고 한 경우, 고강도 재료를 사용하는 것이 필요해진다. 특히, 로워 암, 트레일 링크 및 너클 등의 자동차 서스펜션 부품에서는, 780㎫급 초과의 강판의 적용이 검토되기 시작했다. 이들 자동차 서스펜션 부품은, 강판에 버링, 신장 플랜지 및 굽힘 성형 등을 실시함으로써 제조된다. 그 때문에, 이들 자동차 서스펜션 부품에 적용되는 강판은 성형성, 특히 구멍 확장성이 우수할 것이 요구된다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 열간 압연 공정에 있어서, 마무리 압연 온도 및 압하율을 소정의 범위 내로 함으로써, 구 오스테나이트의 결정 입경 및 애스펙트비를 제어하여, 이방성을 저감한 열연 강판이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 열간 압연 공정에 있어서, 소정의 마무리 압연 온도 범위에 있어서, 압연율 및 평균 변형 속도를 적정 범위 내로 함으로써, 인성을 향상시킨 냉연 강판이 개시되어 있다.
자동차 및 기계 부품 등의 더한층의 경량화를 위해, 냉연 강판을 전제로 한 판 두께의 강판이 자동차 서스펜션 부품에 적용되는 전망도 있다. 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 기술은 고강도 강판을 적용한 자동차 서스펜션 부품을 제조함에 있어서, 유효한 것이다. 특히, 이들 기술은, 복잡한 형상을 갖는 자동차의 서스펜션 부품의 성형성 및 충격성에 관한 효과를 얻기 위해 중요한 지견이다.
그러나, 자동차 서스펜션 부품은, 상시, 자중에 의한 진동, 선회, 및 올라타기 등에 의한 반복 하중을 받는다. 그 때문에, 부품으로서의 내구성이 중요한 특성이다. 전술한 바와 같이, 자동차의 서스펜션 부품은 다양한 성형을 받는다. 굽힘 혹은 굽힘 펴짐 성형을 받은 R부의 내측 근방의 평면부에서는, 금형의 접촉이 약한 개소가 많이 존재한다. 이러한 R부의 내측 근방의 평면부에서는, 성형에 의해 표층의 요철이 발달하고, 또한 약한 하중에 의한 금형 접촉을 받으므로, 비교적 날카로운 오목부가 주기적으로 형성된 표면 성상이 된다(이후, 이러한 표면 성상의 변화를 성형 손상이라고 기재함). 성형 손상된 부분(성형 손상부)을 포함하는 부품은, 응력 및 변형의 집중이 발생하기 쉬워, 부품 강도가 저하된다. 그 때문에, 성형되어 자동차 서스펜션 부품에 적용되는 강판은, 성형 손상의 발생을 억제할 수 있을 것이 요구된다.
일본 특허 제5068688호 공보 일본 특허 제3858146호 공보
상기 실정을 감안하여, 본 발명은, 높은 강도 및 우수한 구멍 확장성을 갖고, 또한 성형 손상의 발생을 억제할 수 있는 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 창의 검토 결과, 성형 손상의 발생은, 강판의 표층의 집합 조직과 상관이 있는 것을 지견하였다. 본 발명자들은, 강판의 표층의 집합 조직에 있어서, 극밀도가 높고, 또한 대칭성이 낮은 경우에 성형 손상이 발생하기 쉬운 것을 지견하였다. 특히, 석출 강화를 활용한 1030㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 강판에서는, 마무리 압연 시에 재결정이 발생하기 어렵기 때문에, 집합 조직에 있어서 극밀도가 높고, 또한 대칭성이 낮다. 본 발명자들은, 강판의 표층의 집합 조직에 있어서, 원하는 범위에 있어서의 극밀도의 비와 합계를 바람직하게 제어함으로써, 성형 손상의 발생을 억제할 수 있는 것을 지견하였다.
또한, 본 발명자들은, 강판의 표층의 집합 조직을 바람직하게 제어하기 위해서는, 마무리 압연 전의 슬래브에 대해, 슬래브의 폭 방향으로 원하는 변형을 부여하는 것, 또한 원하는 조건에서 마무리 압연을 행하는 것이 효과적인 것을 지견하였다.
상기 지견에 기초하여 이루어진 본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 본 발명의 일 양태에 관한 강판은, 화학 조성이, 질량％로,
C: 0.030 내지 0.180％,
Si: 0.030 내지 1.400％,
Mn: 1.60 내지 3.00％,
Al: 0.010 내지 0.700％,
P: 0.0800％ 이하,
S: 0.0100％ 이하,
N: 0.0050％ 이하,
Ti: 0.020 내지 0.180％,
Nb: 0.010 내지 0.050％,
Mo: 0 내지 0.600％,
V: 0 내지 0.300％,
Ti, Nb, Mo 및 V의 합계: 0.100 내지 1.130％,
B: 0 내지 0.0030％, 그리고
Cr: 0 내지 0.500％
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
금속 조직이, 면적률로,
베이나이트: 80.0％ 이상,
프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 합계: 20.0％ 이하, 그리고,
펄라이트, 페라이트 및 오스테나이트의 합계: 20.0％ 이하이고,
판 두께 1/4 위치의 집합 조직의 결정 방위 분포 함수에 있어서,
φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=20 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 A와,
상기 φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=120 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 B의 비인 A/B가 1.50 이하이고,
상기 최댓값 A와 상기 최댓값 B의 합계가 6.00 이하이고,
인장 강도가 1030㎫ 이상이다.
(2) 상기 (1)에 기재된 강판은, 상기 프레시 마르텐사이트 및 상기 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중, 상기 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율이 80.0％ 이상이어도 된다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 강판은, 상기 화학 조성이, 질량％로,
Mo: 0.001 내지 0.600％,
V: 0.010 내지 0.300％,
B: 0.0001 내지 0.0030％, 및
Cr: 0.001 내지 0.500％
로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.
(4) 본 발명의 다른 양태에 관한 강판의 제조 방법은, 상기 (1)에 기재된 강판의 제조 방법이며,
상기 (1)에 기재된 화학 조성을 갖는 슬래브를 1200℃ 이상의 온도역에서 30분 이상 유지하는 공정과,
상기 유지 후의 상기 슬래브에 대해, 폭 방향으로 3 내지 15％의 변형을 부여하는 공정과,
상기 변형을 부여한 상기 슬래브에 대해, 최종 압하율이 24 내지 60％, 또한 마무리 압연 온도가 960 내지 1060℃의 온도역이 되도록 마무리 압연을 행하는 공정과,
상기 마무리 압연 후의 강판을, 900 내지 650℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 30℃/초 이상이 되도록 냉각하고, 400 내지 580℃의 온도역에서 권취를 행하는 공정을 구비한다.
(5) 상기 (4)에 기재된 강판의 제조 방법은, 상기 권취 후의 상기 강판을, 600 내지 750℃의 온도역에서 60 내지 3010초 유지하는 공정을 구비해도 된다.
본 발명에 관한 상기 양태에 따르면, 높은 강도 및 우수한 구멍 확장성을 갖고, 또한 성형 손상의 발생을 억제할 수 있는 강판 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 바람직한 양태에 따르면, 보다 우수한 구멍 확장성을 갖는 강판 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에서 제작한 해트 부품을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 실시 형태에 관한 강판에 대해서, 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
또한, 이하에 기재하는 「내지」를 사이에 두고 기재되는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「미만」, 「초과」라고 나타내는 수치에는, 그 값이 수치 범위에 포함되지 않는다. 화학 조성에 대한 「％」는 모두 「질량％」를 가리킨다.
본 실시 형태에 관한 강판은, 질량％로, C: 0.030 내지 0.180％, Si: 0.030 내지 1.400％, Mn: 1.60 내지 3.00％, Al: 0.010 내지 0.700％, P: 0.0800％ 이하, S: 0.0100％ 이하, N: 0.0050％ 이하, Ti: 0.020 내지 0.180％, Nb: 0.010 내지 0.050％, Ti, Nb, Mo 및 V의 합계: 0.100 내지 1.130％, 그리고, 잔부: Fe 및 불순물 포함한다. 이하, 각 원소에 대해서 상세하게 설명한다.
C: 0.030 내지 0.180％
C는, 강판의 원하는 인장 강도를 얻기 위해 필요한 원소이다. C 함유량이 0.030％ 미만이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, C 함유량은 0.030％ 이상으로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.060％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.080％ 이상이고, 보다 한층 바람직하게는 0.085％ 이상, 0.090％ 이상, 0.095％ 이상 또는 0.100％ 이상이다.
한편, C 함유량이 0.180％ 초과이면, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계가 과잉이 되어, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, C 함유량은 0.180％ 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.170％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.150％ 이하이다.
Si: 0.030 내지 1.400％
Si는, 고용 강화에 의해 강판의 인장 강도를 향상시키는 원소이다. Si 함유량이 0.030％ 미만이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, Si 함유량은 0.030％ 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.040％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.050％ 이상이다.
한편, Si 함유량이 1.400％ 초과이면, 잔류 오스테나이트의 면적률이 많아져, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, Si 함유량은 1.400％ 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 1.100％ 이하이고, 보다 바람직하게는 1.000％ 이하이다.
Mn: 1.60 내지 3.00％
Mn은, 강판의 강도를 향상시키기 위해 필요한 원소이다. Mn 함유량이 1.60％ 미만이면, 페라이트의 면적률이 너무 높아져, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.60％ 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.80％ 이상이고, 보다 바람직하게는 2.00％ 이상이다.
한편, Mn 함유량이 3.00％ 초과이면, 주조 슬래브의 인성이 열화되어, 열간 압연할 수 없다. 그 때문에, Mn 함유량은 3.00％ 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 2.70％ 이하이고, 보다 바람직하게는 2.50％ 이하이다.
Al: 0.010 내지 0.700％
Al은, 탈산제로서 작용하여, 강의 청정도를 향상시키는 원소이다. Al 함유량이 0.010％ 미만이면, 충분한 탈산 효과가 얻어지지 않아, 강판 중에 다량의 개재물(산화물)이 형성된다. 이러한 개재물은, 강판의 가공성을 열화시킨다. 그 때문에, Al 함유량은 0.010％ 이상으로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.020％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.030％ 이상이다.
한편, Al 함유량이 0.700％ 초과이면, 주조가 곤란해진다. 그 때문에, Al 함유량은 0.700％ 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.600％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.100％ 이하이다.
P: 0.0800％ 이하
P는, 강판의 판 두께 중앙부에 편석되는 원소이다. 또한 P는, 용접부를 취화시키는 원소이기도 하다. P 함유량이 0.0800％ 초과이면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, P 함유량은 0.0800％ 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.0200％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0100％ 이하이다.
P 함유량은 낮을수록 바람직하고, 0％인 것이 바람직하지만, P 함유량을 과잉으로 저감하면 탈 P 비용이 현저하게 증가한다. 그 때문에, P 함유량은 0.0005％ 이상으로 해도 된다.
S: 0.0100％ 이하
S는, 황화물로서 존재함으로써, 슬래브를 취화시키는 원소이다. 또한 S는, 강판의 가공성을 열화시키는 원소이기도 하다. S 함유량이 0.0100％ 초과이면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, S 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0080％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0050％ 이하이다.
S 함유량은 낮을수록 바람직하고, 0％인 것이 바람직하지만, S 함유량을 과잉으로 저감하면 탈 S 비용이 현저하게 증가한다. 그 때문에, S 함유량은 0.0005％ 이상으로 해도 된다.
N: 0.0050％ 이하
N은, 강 중에 조대한 질화물을 형성하여, 강판의 굽힘 가공성 및 연신율을 열화시키는 원소이다. N 함유량이 0.0050％ 초과이면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, N 함유량은 0.0050％ 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0040％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0035％ 이하이다.
N 함유량은 낮을수록 바람직하고, 0％인 것이 바람직하지만, N 함유량을 과잉으로 저감하면 탈 N 비용이 현저하게 증가한다. 그 때문에, N 함유량은 0.0005％ 이상으로 해도 된다.
Ti: 0.020 내지 0.180％
Ti는, 강 중에 미세한 질화물을 형성함으로써, 강판의 강도를 높이는 원소이다. Ti 함유량이 0.020％ 미만이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.020％ 이상으로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.050％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.080％ 이상이다.
한편, Ti 함유량이 0.180％ 초과이면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, Ti 함유량은, 0.180％ 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.160％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.150％ 이하이다.
Nb: 0.010 내지 0.050％
Nb는, 열간 압연에서의 오스테나이트 입자의 비정상적인 입성장을 억제하는 원소이다. 또한 Nb는, 미세한 탄화물을 형성함으로써 강판의 강도를 높이는 원소이기도 하다. Nb 함유량이 0.010％ 미만이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.010％ 이상으로 한다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.013％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.015％ 이상이다.
한편, Nb 함유량이 0.050％ 초과이면, 주조 슬래브의 인성이 열화되어, 열간 압연할 수 없다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.050％ 이하로 한다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.040％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.035％ 이하이다.
Ti, Nb, Mo 및 V의 합계: 0.100 내지 1.130％
본 실시 형태에서는, 상술한 Ti 및 Nb, 그리고 후술하는 Mo 및 V의 함유량의 합계를 제어한다. 이들 원소의 함유량의 합계가 0.100％ 미만이면, 미세한 탄화물을 형성하여 강판의 강도를 높이는 효과가 충분히 얻어지지 않아, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, 이들 원소의 함유량의 합계를 0.100％ 이상으로 한다. 또한, Ti, Nb, Mo 및 V의 모두를 포함할 필요는 없고, 어느 1종이어도 그 함유량이 0.100％ 이상이면 상기 효과를 얻을 수 있다. 이들 원소의 함유량의 합계는, 바람직하게는 0.150％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.200％ 이상이고, 보다 한층 바람직하게는 0.230％ 이상이다.
한편, 이들 원소의 함유량의 합계가 1.130％ 초과이면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, 이들 원소의 함유량의 합계는 1.130％ 이하로 한다. 이들 원소의 함유량의 합계는, 바람직하게는 1.000％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.500％ 이하이다.
본 실시 형태에 관한 강판의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 불순물이란, 원료로서의 광석, 스크랩 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것, 혹은, 본 실시 형태에 관한 강판에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.
본 실시 형태에 관한 강판은, Fe의 일부 대신에, 이하의 임의 원소를 포함해도 된다. 임의 원소를 함유시키지 않는 경우의 함유량의 하한은 0％이다. 이하, 각 임의 원소에 대해서 설명한다.
Mo: 0.001 내지 0.600％
Mo는, 강 중에 미세한 탄화물을 형성함으로써 강판의 강도를 높이는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Mo 함유량은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
한편, Mo 함유량이 0.600％ 초과이면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, Mo 함유량은 0.600％ 이하로 한다.
V: 0.010 내지 0.300％
V는, 강 중에 미세한 탄화물을 형성함으로써 강판의 강도를 높이는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, V 함유량은 0.010％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
한편, V 함유량이 0.300％ 초과이면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, V 함유량은 0.300％ 이하로 한다.
B: 0.0001 내지 0.0030％
B는, 냉각 공정에서의 페라이트의 생성을 억제하여, 강판의 강도를 높이는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, B 함유량은 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
한편, 0.0030％를 초과하여 B를 함유시켜도 상기 효과는 포화된다. 그 때문에, B 함유량은 0.0030％ 이하로 한다.
Cr: 0.001 내지 0.500％
Cr은, Mn과 유사한 효과를 발현하는 원소이다. Cr 함유에 의한 강판의 강도를 높이는 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Cr 함유량은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
한편, 0.500％를 초과하여 Cr을 함유시켜도, 상기 효과는 포화된다. 그 때문에, Cr 함유량은 0.500％ 이하로 한다.
상술한 강판의 화학 조성은, 스파크 방전 발광 분광 분석 장치 등을 사용하여, 분석하면 된다. 또한, C 및 S는 가스 성분 분석 장치 등을 사용하여, 산소 기류 중에서 연소시켜, 적외선 흡수법에 의해 측정함으로써 동정된 값을 채용한다. 또한, N은 강판으로부터 채취한 시험편을 헬륨 기류 중에서 융해시켜, 열전도도법에 의해 측정함으로써 동정된 값을 채용한다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 강판의 금속 조직에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 관한 강판은, 금속 조직이, 면적률로, 베이나이트: 80.0％ 이상, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 합계: 20.0％ 이하, 그리고, 펄라이트, 페라이트 및 오스테나이트의 합계: 20.0％ 이하이고, 판 두께 1/4 위치의 집합 조직의 결정 방위 분포 함수에 있어서, φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=20 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 A와, 상기 φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=120 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 B의 비인 A/B가 1.50 이하이고, 상기 최댓값 A와 상기 최댓값 B의 합계가 6.00 이하이다.
이하, 각 규정에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 기재하는 금속 조직에 대한 ％는 모두 면적％이다.
베이나이트의 면적률: 80.0％ 이상
베이나이트는 소정의 강도를 가지면서, 연성 및 구멍 확장성의 밸런스가 우수한 조직이다. 베이나이트의 면적률이 80.0％ 미만이면, 원하는 인장 강도 및/또는 구멍 확장성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 베이나이트의 면적률은 80.0％ 이상으로 한다. 베이나이트의 면적률은, 바람직하게는 81.0％ 이상이고, 보다 바람직하게는 82.0％ 이상이고, 보다 한층 바람직하게는 83.0％ 이상이다.
베이나이트의 면적률의 상한은 특별히 한정되지는 않지만, 100.0％ 이하, 95.0％ 이하 또는 90.0％ 이하로 해도 된다.
프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계: 20.0％ 이하
프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트는 강판의 강도를 높이는 효과가 있지만, 국부 변형능이 낮고, 면적률이 높아짐으로써 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계가 20.0％를 초과하면, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계는 20.0％ 이하로 한다. 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계는, 바람직하게는 15.0％ 이하이고, 보다 바람직하게는 10.0％ 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 5.0％ 이하이다.
프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계의 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 0.0％ 이상, 0.5％ 이상 또는 1.0％ 이상으로 해도 된다.
템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율: 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중 80.0％ 이상
프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율을 높임으로써, 강판의 구멍 확장성을 보다 높일 수 있다. 그 때문에, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율을 80.0％ 이상으로 해도 된다. 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율은 높을수록 바람직하고, 보다 바람직하게는 90.0％ 이상이고, 100.0％로 해도 된다.
또한, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율은, {템퍼링 마르텐사이트의 면적률/(프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계)}×100으로 구할 수 있다.
펄라이트, 페라이트 및 오스테나이트의 면적률의 합계: 20.0％ 이하
페라이트 및 오스테나이트는 강판의 강도를 열화시키는 조직이다. 펄라이트는 강판의 구멍 확장성을 열화시키는 조직이다. 이들 조직의 면적률의 합계가 20.0％ 초과이면, 원하는 인장 강도 및/또는 구멍 확장성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 이들 조직의 면적률의 합계는 20.0％ 이하로 한다. 이들 조직의 면적률의 합계는, 바람직하게는 17.0％ 이하이고, 보다 바람직하게는 15.0％ 이하이다.
펄라이트, 페라이트 및 오스테나이트의 면적률의 합계의 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 0.0％ 이상, 5.0％ 이상 또는 10.0％ 이상으로 해도 된다.
이하에, 각 조직의 면적률의 측정 방법을 설명한다.
강판으로부터, 압연 방향에 평행한 단면에서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역) 또한 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의 금속 조직을 관찰할 수 있도록 시험편을 채취한다.
상기 시험편의 단면을 #600 내지 #1500의 탄화 규소 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 입도 1 내지 6㎛의 다이아몬드 파우더를 알코올 등의 희석액이나 순수에 분산시킨 액체를 사용하여 경면으로 마무리한다. 다음으로, 실온에서 알칼리성 용액을 포함하지 않는 콜로이달 실리카를 사용하여 연마하고, 샘플의 표층에 도입된 변형을 제거한다. 샘플 단면의 길이 방향의 임의의 위치에 있어서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치를 관찰할 수 있도록, 길이 50㎛, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역을, 0.1㎛의 측정 간격으로 전자 후방 산란 회절법에 의해 측정하여 결정 방위 정보를 얻는다.
측정에는, 서멀 전계 방사형 주사 전자 현미경(JEOL제 JSM-7001F)과 EBSD 검출기(TSL제 DVC5형 검출기)로 구성된 EBSD 장치를 사용한다. 이때, EBSD 장치 내의 진공도는 9.6×10-5Pa 이하, 가속 전압은 15kV, 조사 전류 레벨은 13, 전자선의 조사 레벨은 62로 한다. 얻어진 결정 방위 정보로부터, EBSD 해석 장치에 부속의 소프트웨어 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Phase Map」 기능을 사용하여, 오스테나이트의 면적률을 산출한다. 이에 의해, 오스테나이트의 면적률을 얻는다. 또한, 결정 구조가 fcc인 것을 오스테나이트라고 판단한다.
다음으로, 결정 구조가 bcc인 것을 베이나이트, 페라이트, 펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트라고 판단한다. 이들의 영역에 대해서, EBSD 해석 장치에 부속의 소프트웨어 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Grain Orientation Spread」 기능을 사용하여, 15°입계를 결정립계의 정의로 한 조건하에서, 「Grain Orientation Spread」가 1° 이하인 영역을 페라이트로서 추출한다. 추출한 페라이트의 면적률을 산출함으로써, 페라이트의 면적률을 얻는다.
계속해서, 잔부 영역(「Grain Orientation Spread」가 1° 초과인 영역) 중, 5°입계를 결정립계의 정의로 한 조건하에서, 페라이트 영역의 「Grain Average IQ」의 최댓값을 Iα로 했을 때, Iα/2 초과가 되는 영역을 베이나이트, Iα/2 이하가 되는 영역을 「펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트」로서 추출한다. 추출한 베이나이트의 면적률을 산출함으로써, 베이나이트의 면적률을 얻는다.
추출한 「펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트」에 대해서, 하기 방법에 의해 펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트를 구별한다.
EBSD 측정 영역과 동 영역을 SEM에 의해 관찰하기 위해, 관찰 위치 근방에 비커스 압흔을 타각한다. 그 후, 관찰면의 조직을 남겨, 표층의 오염물을 연마 제거하고, 나이탈 에칭한다. 다음으로, EBSD 관찰면과 동일 시야를 SEM에 의해 배율 3000배로 관찰한다. EBSD 측정에 있어서, 「펄라이트, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트」라고 판별된 영역 중, 입자 내에 하부 조직을 갖고, 또한 시멘타이트가 복수의 베리언트를 갖고 석출되어 있는 영역을 템퍼링 마르텐사이트라고 판단한다. 시멘타이트가 라멜라상으로 석출되어 있는 영역을 펄라이트라고 판단한다. 휘도가 크고, 또한 하부 조직이 에칭에 의해 현출되어 있지 않은 영역을 프레시 마르텐사이트라고 판단한다. 각각의 면적률을 산출함으로써, 템퍼링 마르텐사이트, 펄라이트 및 프레시 마르텐사이트의 면적률을 얻는다.
또한, 관찰면 표층의 오염물 제거에 대해서는, 입자경 0.1㎛ 이하의 알루미나 입자를 사용한 버프 연마, 혹은 Ar 이온 스퍼터링 등의 방법을 사용하면 된다.
판 두께 1/4 위치의 집합 조직: A/B가 1.50 이하, A+B가 6.00 이하
판 두께 1/4 위치의 집합 조직의 결정 방위 분포 함수에 있어서, φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=20 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 A와, 상기 φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=120 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 B의 비인 A/B가 1.50 초과이면, 혹은 상기 최댓값 A와 상기 최댓값 B의 합계(A+B)가 6.00 초과이면, 원하는 구멍 확장성을 얻을 수 없거나, 및/또는 성형 손상의 발생을 억제할 수 없다. 그 때문에, A/B를 1.50 이하, 또한 A+B를 6.00 이하로 한다.
A/B는, 바람직하게는 1.40 이하이고, 보다 바람직하게는 1.30 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 1.20 이하이다. A/B의 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 1.00 이상으로 해도 된다.
A+B는, 바람직하게는 5.50 이하이고, 보다 바람직하게는 5.00 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 4.50 이하이다. A+B의 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 2.00 이상 또는 3.00 이상으로 해도 된다.
상기 최댓값 A 및 상기 최댓값 B는 이하의 방법에 의해 측정한다.
강판으로부터, 압연 방향에 평행한 단면을 관찰할 수 있도록 시료를 채취한다. 판면에 수직인 단면을 기계 연마한 후, 화학 연마나 전해 연마에 의해 변형을 제거한다. 측정에는, 주사 전자 현미경과 EBSD 해석 장치를 조합한 장치 및 TSL사제의 OIM Analysis(등록 상표)를 사용한다. 상기 시료에 대하여 EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)법에 의한 해석을 행한다. 얻어진 방위 데이터로부터, 결정 방위 분포 함수(ODF: Orientation Distribution Function)를 산출한다. 또한, 측정 범위는, 판 두께 1/4 위치(표면으로부터 판 두께 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께 3/8 깊이의 영역)로 한다.
얻어진 결정 방위 분포 함수로부터, φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=20 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값을 구함으로써, 최댓값 A를 얻는다. 또한, φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=120 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값을 구함으로써, 최댓값 B를 얻는다.
인장 강도: 1030㎫ 이상
본 실시 형태에 관한 강판은, 인장 강도가 1030㎫ 이상이다. 인장 강도가 1030㎫ 미만이면, 다양한 자동차 서스펜션 부품에 적합하게 적용할 수 없다. 인장 강도는, 1050㎫ 이상 또는 1150㎫ 이상으로 해도 된다.
인장 강도는 높을수록 바람직하지만, 1450㎫ 이하로 해도 된다.
인장 강도는, JIS Z 2241:2011의 5호 시험편을 사용하여, JIS Z 2241:2011에 준거하여 인장 시험을 행함으로써 측정한다. 인장 시험편의 채취 위치는, 판 폭 방향 중앙 위치로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 길이 방향으로 한다.
구멍 확장률: 35％ 이상
본 실시 형태에 관한 강판은, 구멍 확장률을 35％ 이상으로 해도 된다. 구멍 확장률을 35％ 이상으로 함으로써, 원통 버링부 단부에서 성형 파단이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 자동차 서스펜션 부품에 적합하게 적용할 수 있다. 원통 버링부의 성형 높이를 보다 높이기 위해, 구멍 확장률은 40％ 이상, 45％ 이상 또는 50％ 이상으로 해도 된다.
구멍 확장률은, JIS Z 2256:2020에 준거하여 구멍 확장 시험을 행함으로써, 측정한다.
본 실시 형태에 관한 강판은, 표면에 내식성의 향상 등을 목적으로 하여 도금층을 구비시켜서 표면 처리 강판으로 해도 된다. 도금층은 전기 도금층이어도 되고 용융 도금층이어도 된다. 전기 도금층으로서는, 전기 아연 도금, 전기 Zn-Ni 합금 도금 등이 예시된다. 용융 도금층으로서는, 용융 아연 도금, 합금화 용융 아연 도금, 용융 알루미늄 도금, 용융 Zn-Al 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg-Si 합금 도금 등이 예시된다. 도금 부착량은 특별히 제한되지 않고, 종래와 마찬가지로 해도 된다. 또한, 도금 후에 적당한 화성 처리(예를 들어, 실리케이트계의 무크롬 화성 처리액의 도포와 건조)를 실시하여, 내식성을 더 높이는 것도 가능하다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 강판의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에 관한 강판의 바람직한 제조 방법은,
상술한 화학 조성을 갖는 슬래브를 1200℃ 이상의 온도역에서 30분 이상 유지하는 공정과,
상기 유지 후의 상기 슬래브에 대해, 폭 방향으로 3 내지 15％의 변형을 부여하는 공정과,
상기 변형을 부여한 상기 슬래브에 대해, 최종 압하율이 24 내지 60％, 또한 마무리 압연 온도가 960 내지 1060℃의 온도역이 되도록 마무리 압연을 행하는 공정과,
상기 마무리 압연 후의 강판을, 900 내지 650℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 30℃/초 이상이 되도록 냉각하고, 400 내지 580℃의 온도역에서 권취를 행하는 공정을 구비한다.
또한, 상술한 공정에 더하여,
상기 권취 후의 상기 강판을 600 내지 750℃의 온도역에서 60 내지 3010초 유지하는 공정을 더 구비해도 된다.
이하, 각 공정에 대해서 설명한다.
슬래브의 가열 온도는 1200℃ 이상으로 한다. 또한, 1200℃ 이상의 온도역에서의 유지 시간은 30분 이상으로 한다. 슬래브의 가열 온도가 1200℃ 미만이면, 또는 1200℃ 이상의 온도역에서의 유지 시간이 30분 미만이면, 조대한 석출물을 충분히 용해할 수 없어, 결과적으로 원하는 인장 강도를 갖는 강판을 얻을 수 없다. 가열 온도의 상한 및 1200℃ 이상의 온도역에서의 유지 시간의 상한은 특별히 한정되지는 않지만, 각각 1300℃ 이하, 300분 이하로 해도 된다.
또한, 가열하는 슬래브에 대해서는, 상술한 화학 조성을 갖는 점 이외에 대해서는 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 전로 또는 전기로 등을 사용하여 상기 화학 조성의 용강을 용제하고, 연속 주조법에 의해 제조한 슬래브를 사용할 수 있다. 연속 주조법 대신에, 조괴법, 박 슬래브 주조법 등을 채용해도 된다.
마무리 압연 전, 슬래브에 대해, 폭 방향(압연 직교 방향)으로 3 내지 15％의 변형을 부여한다. 폭 방향으로 부여하는 변형이 3％ 미만 또는 15％ 초과이면, 최댓값 A와 최댓값 B의 비인 A/B를 바람직하게 제어할 수 없다. 그 결과, 원하는 구멍 확장성을 얻을 수 없거나, 및/또는 성형 손상의 발생을 억제할 수 없다. 그 때문에, 폭 방향으로 부여하는 변형은 3 내지 15％로 한다. 폭 방향으로 부여하는 변형은 바람직하게는 5％ 이상이고, 보다 바람직하게는 7％ 이상이다. 또한, 폭 방향으로 부여하는 변형은 바람직하게는 13％ 이하이고, 보다 바람직하게는 11％ 이하이다.
또한, 슬래브의 폭 방향으로 부여하는 변형은, 변형 부여 전의 슬래브의 폭 방향 길이를 w0으로 하고, 변형 부여 후의 슬래브의 폭 방향 길이를 w1로 했을 때, (1-w1/w0)×100(％)에 의해 나타낼 수 있다. 슬래브의 폭 방향으로 변형을 부여하는 방법으로서는, 예를 들어 슬래브의 판면에 대하여 회전축이 수직이 되도록 설치된 롤을 사용하여, 변형을 부여하는 방법을 들 수 있다.
또한, 가열 후의 슬래브에 대해서는 통상의 방법으로 조압연을 행해도 된다. 조압연을 행하는 경우는, 조압연 전, 조압연의 도중, 또는 조압연 후에 상술한 조건에서 폭 방향으로 변형을 부여하면 된다.
폭 방향으로 변형을 부여한 후에는 마무리 압연을 행한다. 마무리 압연은, 최종 압하율이 24 내지 60％, 또한 마무리 압연 온도가 960 내지 1060℃의 온도역이 되도록 행한다.
마무리 압연의 최종 압하율이 24％ 미만이면, 재결정이 촉진되지 않아, 최댓값 A와 최댓값 B의 합계인 A+B를 바람직하게 제어할 수 없다. 그 결과, 원하는 구멍 확장성을 얻을 수 없거나, 및/또는 성형 손상의 발생을 억제할 수 없다. 마무리 압연의 최종 압하율은, 바람직하게는 30％ 이상이다. 마무리 압연의 최종 압하율의 상한은, 설비 부하 증대를 억제하는 관점에서 60％ 이하로 한다.
마무리 압연의 최종 압하율은, 마무리 압연의 최종 패스 후의 판 두께를 t, 최종 패스 전의 판 두께를 t0으로 했을 때, (1-t/t0)×100(％)로 나타낼 수 있다.
마무리 압연 온도(마무리 압연의 최종 패스 출측의 강판의 표면 온도)가 960℃ 미만이면, 재결정이 촉진되지 않아, 최댓값 A와 최댓값 B의 합계인 A+B를 바람직하게 제어할 수 없다. 그 결과, 원하는 구멍 확장성을 얻을 수 없거나, 및/또는 성형 손상의 발생을 억제할 수 없다. 마무리 압연 온도는, 바람직하게는 980℃ 이상이다. 마무리 압연 온도의 상한은, 입경이 조대해지는 것을 억제하는 관점, 및 강판의 인성 열화를 억제하는 관점에서, 1060℃ 이하로 한다.
마무리 압연 후는, 900 내지 650℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 30℃/초 이상이 되도록 냉각한다. 900 내지 650℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 30℃/초 미만이면, 페라이트 및 펄라이트가 다량으로 생성되어, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 900 내지 650℃의 온도역의 평균 냉각 속도는, 바람직하게는 50℃/초 이상이고, 보다 바람직하게는 80℃/초 이상이다.
900 내지 650℃의 온도역의 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지는 않지만, 300℃/초 이하 또는 200℃/초 이하로 해도 된다.
또한, 여기서 말하는 평균 냉각 속도란, 설정하는 범위의 시점과 종점의 온도차를, 시점으로부터 종점까지의 경과 시간으로 나눈 값이다. 900 내지 650℃의 온도역을 상기 평균 냉각 속도로 냉각한 후, 권취까지의 냉각에 대해서는 특별히 한정되지는 않는다.
상술한 냉각을 행한 후, 400 내지 580℃의 온도역에서 강판을 권취한다. 이에 의해, 본 실시 형태에 관한 강판을 얻을 수 있다. 권취 온도가 400℃ 미만이면, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트가 과잉으로 생성되어, 강판의 구멍 확장성이 열화된다. 권취 온도는, 바람직하게는 450℃ 이상이다.
또한, 권취 온도가 580℃ 초과이면, 페라이트량이 증가하여 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 권취 온도는, 바람직하게는 560℃ 이하이다.
이상의 방법으로 제조된 강판은, 실온이 될 때까지 방랭되어도, 코일상으로 권취된 후에 수냉되어도 된다.
권취 후의 강판은, 코일을 풀어 산세를 실시하고, 그 후 경압하를 행해도 된다. 또한, 산세 및 경압하를 행하지 않고, 후술하는 열처리를 행해도 된다. 경압하의 누적 압하율이 너무 높으면, 전위 밀도가 높아져, 강판의 구멍 확장성이 열화되는 경우가 있다. 그 때문에, 경압하를 행하는 경우, 경압하의 누적 압하율은 15％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
경압하의 누적 압하율은, 경압하 후의 판 두께를 t, 경압하 전의 판 두께를 t0으로 했을 때, (1-t/t0)×100(％)으로 나타낼 수 있다.
권취 후 또는 경압하 후에는 열처리를 행해도 된다. 열처리를 행하는 경우는, 600 내지 750℃의 온도역에서 60 내지 3010초 유지하는 것이 바람직하다. 열처리 시의 가열 온도 및 유지 시간을 상술한 범위로 함으로써, 미세한 석출물량을 증가시키는 효과, 및 전위 밀도를 저하시키는 효과를 충분히 얻을 수 있다. 결과적으로, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트 중, 템퍼링 마르텐사이트의 비율을 높일 수 있어, 강판의 구멍 확장성을 보다 높일 수 있다.
이상 설명한 공정을 구비하는 제조 방법에 의해, 본 실시 형태에 관한 강판을 제조할 수 있다. 또한, 상술한 바람직한 공정을 더 구비함으로써, 템퍼링 마르텐사이트의 비율을 높일 수 있어, 강판의 구멍 확장성을 보다 향상시킬 수 있다.
실시예
표 1에 나타내는 화학 조성을 갖는 슬래브를 연속 주조에 의해 제조하였다. 얻어진 슬래브를 사용하여, 표 2 및 표 3에 나타내는 조건에 의해, 판 두께 3.0㎜의 강판을 제조하였다. 필요에 따라서, 표 2 및 표 3에 나타내는 조건에서, 경압하 및/또는 열처리를 실시하였다. 또한, 경압하를 실시한 예에 대해서는, 경압하를 실시하기 전에 산세를 행하였다.
표 1 중의 공란은, 당해 원소를 의도적으로 함유시키지 않은 것을 나타낸다. 또한, 표 3 중의 시험 No.29는 슬래브에 대하여, 1189℃에서 46분간의 유지를 행하였다. 또한, 표 3 중의 시험 No.10은 열처리를 행하지 않았다.
얻어진 강판에 대해서, 상술한 방법에 의해 각 조직의 면적 분율, 최댓값 A 및 최댓값 B, 인장 강도, 그리고, 구멍 확장률을 구하였다. 얻어진 결과를 표 4 및 표 5에 나타낸다.
또한, 표 4 및 표 5에 있어서, 「A/B」는, 판 두께 1/4 위치의 집합 조직의 결정 방위 분포 함수에 있어서의, φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=20 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 A와, φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=120 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 B의 비를 나타내고, 「A+B」는 최댓값 A와 최댓값 B의 합계를 나타낸다.
「B」는 베이나이트를 나타내고, 「α+P+γ」는 페라이트, 펄라이트 및 오스테나이트를 나타내고, 「FM+TM」은 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트를 나타낸다. 「TM의 비율」은, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율을 나타낸다.
얻어진 강판으로, 도 1에 도시하는 해트 부품을 제조하였다.
도 1에 있어서의 해트 부품의 면 S의 중앙 위치에, 10㎜/초의 하중을 부여하였다. 최대 하중까지 A, A', B 및 B' 부분의 파단에 기인하는 하중 저하가 없었던 경우, 충분한 부품 강도를 갖고, 성형 손상의 발생을 억제할 수 있었던 강판이라고 하여 합격이라고 판정하고, 표 중의 하중 저하의 란에 「OK」라고 기재하였다. 한편, 최대 하중까지 A, A', B 및 B' 부분의 파단에 기인하는 하중 저하가 발생한 경우, 충분한 부품 강도를 갖지 않고, 성형 손상의 발생을 억제할 수 없었던 강판이라고 하여 불합격이라고 판정하고, 표 중의 하중 저하의 란에 「NG」라고 기재하였다.
인장 강도가 1030㎫ 이상이었던 경우, 높은 강도를 갖는 것이라고 하여 합격이라고 판정하고, 인장 강도가 1030㎫ 미만이었던 경우, 높은 강도를 갖지 않는 것이라고 하여 불합격이라고 판정하였다.
또한, 구멍 확장률이 35％ 이상이었던 경우, 구멍 확장성이 우수한 것이라고 하여 합격이라고 판정하고, 구멍 확장률이 35％ 미만이었던 경우, 구멍 확장성이 떨어지는 것이라고 하여 불합격이라고 판정하였다. 특히, 구멍 확장률이 45％ 이상이었던 예는, 구멍 확장성이 보다 우수하다고 판단하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
표 4 및 표 5를 보면, 본 발명예에 관한 강판은, 높은 강도 및 우수한 구멍 확장성을 갖고, 또한 성형 손상의 발생을 억제할 수 있었던 것을 알 수 있다. 본 발명예 중에서도, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율이 80.0％ 이상인 강판은 구멍 확장성이 보다 우수한 것을 알 수 있다.
한편, 비교예에 관한 강판은, 특성 중 어느 하나 이상이 떨어지는 것을 알 수 있다.
본 발명에 관한 상기 양태에 의하면, 높은 강도 및 우수한 구멍 확장성을 갖고, 또한 성형 손상의 발생을 억제할 수 있는 강판 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 바람직한 양태에 의하면, 보다 우수한 구멍 확장성을 갖는 강판 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 화학 조성이, 질량％로,
    C: 0.030 내지 0.180％,
    Si: 0.030 내지 1.400％,
    Mn: 1.60 내지 3.00％,
    Al: 0.010 내지 0.700％,
    P: 0.0800％ 이하,
    S: 0.0100％ 이하,
    N: 0.0050％ 이하,
    Ti: 0.020 내지 0.180％,
    Nb: 0.010 내지 0.050％,
    Mo: 0 내지 0.600％,
    V: 0 내지 0.300％,
    Ti, Nb, Mo 및 V의 합계: 0.100 내지 1.130％,
    B: 0 내지 0.0030％, 그리고
    Cr: 0 내지 0.500％
    를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
    금속 조직이, 면적률로,
    베이나이트: 80.0％ 이상,
    프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 합계: 20.0％ 이하, 그리고,
    펄라이트, 페라이트 및 오스테나이트의 합계: 20.0％ 이하이고,
    판 두께 1/4 위치의 집합 조직의 결정 방위 분포 함수에 있어서,
    φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=20 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 A와,
    상기 φ2=45° 단면에 있어서의 Φ=120 내지 60°, φ1=30 내지 90°의 극밀도의 최댓값 B의 비인 A/B가 1.50 이하이고,
    상기 최댓값 A와 상기 최댓값 B의 합계가 6.00 이하이고,
    인장 강도가 1030㎫ 이상인
    것을 특징으로 하는 강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레시 마르텐사이트 및 상기 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계 중, 상기 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 비율이 80.0％ 이상인 것을 특징으로 하는 강판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화학 조성이, 질량％로,
    Mo: 0.001 내지 0.600％,
    V: 0.010 내지 0.300％,
    B: 0.0001 내지 0.0030％, 및
    Cr: 0.001 내지 0.500％
    로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 강판.
  4. 제1항에 기재된 강판의 제조 방법이며,
    제1항에 기재된 화학 조성을 갖는 슬래브를 1200℃ 이상의 온도역에서 30분 이상 유지하는 공정과,
    상기 유지 후의 상기 슬래브에 대해, 폭 방향으로 3 내지 15％의 변형을 부여하는 공정과,
    상기 변형을 부여한 상기 슬래브에 대해, 최종 압하율이 24 내지 60％, 또한 마무리 압연 온도가 960 내지 1060℃의 온도역이 되도록 마무리 압연을 행하는 공정과,
    상기 마무리 압연 후의 강판을, 900 내지 650℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 30℃/초 이상이 되도록 냉각하고, 400 내지 580℃의 온도역에서 권취를 행하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 권취 후의 상기 강판을 600 내지 750℃의 온도역에서 60 내지 3010초 유지하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 제조 방법.
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