KR20230126728A

KR20230126728A - 박강판

Info

Publication number: KR20230126728A
Application number: KR1020237025574A
Authority: KR
Inventors: 준 마키; 마사하루 후쿠이
Original assignee: 닛폰세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2023-08-30
Also published as: CN116601316A; EP4289988A4; WO2022168167A1; MX2023005701A; JPWO2022168167A1; US20240018617A1; EP4289988A1

Abstract

화학 조성이, 0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.2000([Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각 Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)임)을 충족시키고, 표면에 두께가 50nm 이하인 산화막을 갖고, 상기 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 A/C<0.30 및 B/C<3.0(A는 SiO₂에서 유래하는 피크의 면적이며, B는 MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적이며, C는 Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적임)을 충족시키는 박강판이 제공된다.

Description

박강판

본 발명은 박강판에 관한 것이다.　보다 구체적으로는, 본 발명은 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 박강판에 관한 것이다.

근년, 자동차, 가전 제품, 건재 등의 다양한 분야에서 사용되는 강판에 대하여 고강도화가 진행되고 있다.　예를 들어, 자동차 분야에 있어서는, 연비 향상을 위해 차체의 경량화를 목적으로 하여, 고강도 강판의 사용이 증가하고 있다.　이러한 고강도 강판은, 전형적으로, 강의 강도를 향상시키기 위해 C, Si 및 Mn 등의 원소를 함유한다.

강판, 특히 자동차용의 박강판은, 원하는 특성(예를 들어 내식성)을 부여하기 위해, 강판 표면 상에 도장(대표적으로 양이온 전착 도장)이 실시되어 사용되는 경우가 많다.　이러한 도장의 전처리로서, 도장에 의해 형성되는 도막과 강판의 밀착성을 향상시키는 등의 목적으로, 강판 표면에 대하여 화성 처리(예를 들어, 인산 아연 처리)를 행하는 것이 알려져 있다.　따라서, 일반적으로, 강판에는, 강판 표면 상에 화성 결정을 균일하게 형성할 수 있는 우수한 화성 처리성을 가질 것이 요구된다.

한편, 상기와 같은 전착 도장이 실시된 강판은, 일반적으로 단부면부에서 부식되기 쉬운 경향을 갖는다.　이것은, 전착 도장은 단부면 근방, 특히 단부면의 볼록부에서 상대적으로 얇아지는 경향이 있기 때문이며, 그 결과, 그 부분이 부식의 기점이 되기 때문이다.　단부면 근방을 기점으로 하여 부식은 강판과 도막의 계면을 진행하고, 부식의 진행에 수반하여 강판은 두께 감소, 손모된다.　이러한 강판(강소지)의 부식 진행을 억제하기 위해 강판 자체의 내식성(특히 단부면 내식성)이 우수한 것이 바람직하다.　또한 강판의 화성 처리성이 우수하면 단부면 근방에도 화성 처리 피막이 충분히 형성되어, 강판과 도막의 계면의 부식 진행을 억제한다.

특허문헌 1에는, C, Si, Mn, Al 및 Sn 등을 함유하고, 지철 표면 조도(평균 조도 Ra)가 0.5 내지 2㎛인, 화성 처리성과 내식성이 우수한 자동차용 강판이 기재되어 있다.　또한, 특허문헌 2에는, C, Si, Mn, Al 및 Sb 등을 함유하고, 인장 강도 TS가 780MPa 이상, TS와 신율 EL(％)의 곱 TS×EL이 18000MPa·％ 이상이고, 판 두께 방향의 경도 변동 ΔHv가 20 이하인, 화성 처리성이 우수한 고가공성 고강도 냉연 강판이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2015-98620호 공보 일본 특허 공개 제2016-84520호 공보

강판에 대한 도장의 전처리로서의 화성 처리는, 강판 표면에서의 부식 반응의 일종이다.　그 때문에, 강판 자체의 내식성이 크게 향상되면 강판의 화성 처리액에 대한 용해 반응이 일어나기 어려워지고, 따라서, 화성 처리성이 저하되게 된다.　즉, 화성 처리성과 내식성은 일반적으로 트레이드오프의 관계를 나타내는 경우가 많아, 이들 상반되는 특성을 양립시키는 것이 중요하다.　또한, 고강도 강판에 있어서는, Si나 Mn을 함유하기 위해 이들 원소의 산화물이 강판 표면에 생성되어 더욱 화성 처리성을 저하시키는 문제도 있다.

특허문헌 1에 기재된 발명은, Sn 등의 내식성 원소의 첨가에 의한 내식성 향상을 위한 강 성분의 최적화와, 화성 처리성의 향상을 위한 강 표면 조도의 최적화를 행함으로써, 화성 처리성 및 내식성을 양립시키고자 하는 것이다.　그러나, 특허문헌 1에서는, Sn 이외의 내식성 원소의 첨가가 화성 처리성에 미치는 영향 등에 대해서는 반드시 충분한 검토가 이루어져 있지는 않고, 그러므로 특허문헌 1에 기재된 발명에 있어서는, 화성 처리성과 내식성의 양립에 관하여 여전히 개선의 여지가 있었다.

특허문헌 2에 기재된 발명은, Sb를 함유시킴으로써 화성 처리성을 향상시키려고 하는 것이지만, 내식성, 특히 단부면 내식성의 향상에 대하여 충분한 검토가 이루어져 있지는 않다.

본 발명은 이러한 실정을 감안하여, 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 박강판을 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

본 발명자들은, 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 박강판을 얻기 위해서는, 강판 중에 소정량의 C, Si 및 Mn을 함유시키고, 또한 강판 중에 포함되는 원소 중 Sn, Cu 및 Cr에 대하여, 내식성 및 화성 처리성에 대한 영향도를 고려한 후에, 이들 원소의 강 중의 함유량을 보다 엄밀하게 제어함과 함께, 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 소정의 범위 내로 제어하는 것이 중요하다는 것을 알아냈다.

본 발명은 상기 지견을 기초로 이루어진 것이며, 그 주지는 이하와 같다.

[1] 화학 조성이, 질량％로,

C: 0.050 내지 0.300％,

Si: 0.10 내지 4.00％,

Mn: 0.80 내지 6.00％,

Al: 0.010 내지 2.000％,

P: 0 내지 0.100％,

S: 0 내지 0.100％,

N: 0 내지 0.0300％,

Ni: 0 내지 0.05％,

Cu: 0 내지 0.50％,

Cr: 0 내지 1.00％,

Mo: 0 내지 0.50％,

Ti: 0 내지 0.200％,

Nb: 0 내지 0.100％,

B: 0 내지 0.0200％,

Sn: 0 내지 0.2000％,

Sb: 0 내지 0.0300％,

V: 0 내지 0.50％,

W: 0 내지 0.50％,

Ca: 0 내지 0.0100％,

REM: 0 내지 0.0100％, 그리고

잔부: Fe 및 불순물이며, 하기 식 (1)을 충족시키고,

표면에 두께가 50nm 이하인 산화막을 갖고, 상기 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 하기 식 (2) 및 (3)을 충족시키는, 박강판.

0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.2000(단, 상기 박강판이 냉간 압연 강판인 경우에는 0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.0500) … (1)

여기서, [Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각, Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)이다.

A/C<0.30 … (2)

B/C<3.0 … (3)

여기서, A는 SiO₂에서 유래하는 피크의 면적이며, B는 MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적이며, C는 Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적이다.

[2] 열간 압연 강판인, 상기 [1]에 기재된 박강판.

[3] 상기 화학 조성 중 Cu, Cr 및 Sn이, 질량％로,

Cu: 0 내지 0.10％,

Cr: 0 내지 0.50％, 및

Sn: 0 내지 0.0500％

이며, 하기 식 (1')을 충족시키고, 냉간 압연 강판인, 상기 [1]에 기재된 박강판.

0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.0500 … (1')

[4] 상기 박강판의 표면에, 화학 조성이 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종, 그리고 잔부: Fe 및 불순물인 도금층을 갖지 않는, 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 박강판.

[5] 인장 강도가 340MPa 이상인, 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 박강판.

[6] 인장 강도가 440MPa 이상인, 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 박강판.

본 발명에 따르면, 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 박강판을 제공할 수 있다.　특히, 본 발명에 관한 박강판은 우수한 화성 처리성을 갖기 때문에, 예를 들어 화성 처리성 향상을 위해 박강판 상에 도금층 등을 마련하지 않고, 당해 박강판 상에 화성 처리를 직접 실시하는 것이 가능하게 된다.　따라서, 본 발명에 따르면, 화성 처리를 실시할 때, 예를 들어 이러한 도금용의 설비 및 그 전처리를 위한 설비를 생략할 수 있기 때문에, 비용 삭감의 관점에서 매우 유리하다.

도 1은 예 X 및 Y에서의 각 예의 화성 처리성에 관한 평가(○, △ 및 ×)를 횡축에 A/C값, 종축에 B/C값으로서 플롯한 도면이다.
도 2는 FT-IR 반사법에 의한 측정으로 얻어진 적외 흡수 스펙트럼을 나타낸다.

본 발명의 박강판은, 강판 중에 포함되는 원소 중 특히 Sn, Cu 및 Cr의 함유량을 엄밀하게 제어함과 함께, 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 소정의 범위 내로 제어함으로써 단부면 내식성 및 화성 처리성을 향상시킨 것이다.　본 발명의 박강판은, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 0.1 내지 4.0mm의 판 두께를 가질 수 있다.　본 발명의 박강판은, 이하에 나타내는 구체적인 실시 형태에 의해 실현하는 것이 가능하다.　이하, 본 발명의 박강판을 실현하기 위한 구체적인 실시 형태 1 및 2에 대하여 보다 상세하게 설명하지만, 이들 설명은, 본 발명의 바람직한 실시 형태의 단순한 예시를 의도하는 것이며, 본 발명을 이러한 특정 실시 형태에 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다.　또한, 본 발명에 있어서는, 이후에 상세하게 설명하는 실시 형태 1의 냉간 압연 강판 및 실시 형태 2의 열간 압연 강판을 총칭하여 「박강판」이라고 하고, 필요에 따라 단순히 「강판」이라고 약칭한다.

<실시 형태 1>

본 발명의 실시 형태 1에 관한 박강판은, 화학 조성이, 질량％로,

C: 0.050 내지 0.300％,

Si: 0.10 내지 4.00％,

Mn: 0.80 내지 6.00％,

Al: 0.010 내지 2.000％,

P: 0 내지 0.100％,

S: 0 내지 0.100％,

N: 0 내지 0.0300％,

Ni: 0 내지 0.05％,

Cu: 0 내지 0.10％,

Cr: 0 내지 0.50％,

Mo: 0 내지 0.50％,

Ti: 0 내지 0.200％,

Nb: 0 내지 0.100％,

B: 0 내지 0.0200％,

Sn: 0 내지 0.0500％,

Sb: 0 내지 0.0300％,

V: 0 내지 0.50％,

W: 0 내지 0.50％,

Ca: 0 내지 0.0100％,

REM: 0 내지 0.0100％, 그리고

잔부: Fe 및 불순물이며, 하기 식 (1')을 충족시키고,

표면에 두께가 50nm 이하인 산화막을 갖고, 상기 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 하기 식 (2) 및 (3)을 충족시키고, 냉간 압연 강판인 것을 특징으로 하고 있다.

0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.0500 … (1')

A/C<0.30 … (2)

B/C<3.0 … (3)

자동차용으로 사용되는 고강도(인장 강도가 340MPa 이상)를 갖는 냉간 압연 강판에는, 우수한 화성 처리성이 요구된다.　화성 처리는, 예를 들어 [1] 냉간 압연 강판 상에 마련된 Ni, Zn 또는 Co 등을 함유하는 도금층 상에 실시되는 경우와, [2] 냉간 압연 강판 상에 직접 실시되는 경우가 있다.　[1]의 경우에는, 통상 냉간 압연 강판을 산세 처리한 후, 냉간 압연 강판 상에 화성 처리성이 우수한 도금층(예를 들어 Ni 도금이나, 도금 두께가 작은 Ni 플래시 도금층, Zn 도금층)을 형성하고, 그 위에 화성 처리를 실시한다.　이 경우, 당해 도금층의 존재에 의해, 가령 냉간 압연 강판 자체의 화성 처리성이 충분하지 않아도, 당해 도금층을 갖는 냉간 압연 강판으로서 충분한 화성 처리성을 갖기 때문에, 양호한 화성 처리를 실시할 수 있다.　그 때문에, 화성 처리에 대한 강판의 화학 조성의 영향은 반드시 크지는 않다.

그러나, 고강도 강판을 제조하는 설비에는, 산세 처리 및 도금 처리 중 한쪽 또는 양쪽을 실시할 수 없는 설비도 많이 존재하고 있다.　그러한 경우, 즉 [2]의 경우에는, 예를 들어 탈지 등의 세정 공정 후에, 화성 처리가 냉간 압연 강판 상에 직접 실시된다.　이 경우, 냉간 압연 강판 상에 도금층이 존재하지 않기 때문에, 강판 자체의 화성 처리성이 충분하지 않으면 화성 처리가 양호하게 이루어지지 않을 우려가 있다.　그 때문에, 화성 처리에 대한 강판의 화학 조성 및 표면 상태의 영향은 극히 크다.

본 명세서(본 명세서란, 이후에 설명하는 실시 형태 2도 포함하는 명세서 전체를 말함)에 있어서 「화성 처리성」이란, 강판의 표면에 소정의 화성 처리(예를 들어, 인산 아연 처리)를 실시한 경우에 있어서의, 강판의 표면에서의 화성 결정의 생성 용이성을 말한다.　따라서, 본 명세서에 있어서 「개선된 화성 처리성」 및 「화성 처리성이 우수한」이란, 화성 처리 후에, 강판의 표면에 화성 결정이 균일하게 생성되어, 화성 결정이 생성되지 않고 강판이 노출되어 있는 부분이 적거나 또는 존재하지 않는 것을 말한다.

먼저, 본 발명자들은, 강판 상에 도금층 등을 마련하지 않은 경우에도 양호하게 화성 처리를 실시하는 것이 가능한 화성 처리성이 우수한 냉간 압연 강판을 얻기 위해, 강판의 화학 조성과 화성 처리성의 관계를 상세하게 분석하였다.　그 결과, 본 발명자들은, 강판에 포함되는 성분 중 Sn, Cu 및 Cr이 화성 처리성을 저하시킨다는 것을 알아냈다.　또한, 본 발명자들은, 이들 원소에 대하여 화성 처리성에 대한 영향도를 상세하게 분석한 결과, 그 영향도, 즉 화성 처리성을 저하시키는 영향의 정도는 Sn>Cu>Cr인 것을 알아냈다.　보다 구체적으로는, 이하의 식 (A)에 의해 구해지는 값에 의해 「Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)」과 「화성 처리성」의 관계를 양호하게 표현하는 것이 가능하고, 냉간 압연 강판 상에 화성 처리가 직접 실시되는 경우(상기 [2]의 경우)에 충분한 화성 처리성을 담보하기 위해서는, 이하의 식 (A)에 의해 구해지는 값을 0.0500％ 이하로 할 필요가 있다는 것을 알아냈다.

[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr] … (A)

여기서, [Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각, Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)이며, 함유하지 않은 경우(분석에 의해 측정되지 않는 경우)에는 0을 대입한다.　이후에 상세하게 설명하는 실시 형태 2에서의 열간 압연 강판의 경우에는, 냉간 압연 후에 스케일 제거를 위한 산세 처리가 통상 행해져, 강판의 표면 성상이 개선되지만, 냉간 압연 강판의 경우에는, 냉간 압연 후에 이러한 산세 처리는 일반적으로 행해지지 않는다.　이 때문에, 냉간 압연 강판에 있어서 충분한 화성 처리성을 유지하기 위해서는, 실시 형태 2의 경우와 비교하여 식 (A)로 구해지는 값을 보다 엄밀하게 제어할 필요가 있고, 즉 실시 형태 2의 0.2000％ 이하와는 달리, 0.0500％ 이하로 제어하는 것이 필요하다.

다른 한편으로, 자동차, 가전 제품, 건재 등에 사용되는 고강도의 냉간 압연 강판에 있어서는, 통상 높은 내식성을 가질 것이 요구된다.　보다 구체적으로는, 자동차용 등으로 사용되는 냉간 압연 강판은, 평면 내식성 및 단부면 내식성의 양쪽이 요구된다.　평면 내식성이란, 강판의 평면부(표면부)에서의 내식성이며, 이것은, 통상은 강판 표면 상의 도장에 의해 형성된 도막의 존재에 의해 담보할 수 있다.　한편, 단부면 내식성이란, 강판이 절단 가공된 후에 전착 도장이 실시되었을 때의 단부면부의 내식성을 의미한다.　앞서 기술한 바와 같이 단부면의 볼록부에 있어서는 전착 도막이 얇아지기 때문에 단부면부는 부식의 기점이 되기 쉽다.

이와 관련하여, 상기 식 (A)에 기재되는 원소 Sn, Cu 및 Cr은, 각각 강 자체의 내식성 향상에 기여하는 원소라는 것이 알려져 있다.　그에 따라, 본 발명자들은, 「Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)」과 「단부면 내식성」의 관계를 분석한 결과, 강이 충분한 단부면 내식성을 유지하기 위해서는, 상기 (A)로 구해지는 값을 0.0001％ 이상으로 할 필요가 있다는 것을 알아냈다.

상술한 바와 같이, 단부면 내식성을 유지하면서 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 냉간 압연 강판을 얻기 위해서는, 냉간 압연 강판 중의 Sn, Cu 및 Cr의 함유량을 제어하는 것, 보다 구체적으로는 식 (A)로 구해지는 값을 0.0001％ 이상, 또한 0.0500％ 이하, 즉 하기 식 (1')을 충족시키는 범위 내로 제어하는 것이 극히 중요하다.

0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.0500 … (1')

냉간 압연 강판 중에 포함되는 원소의 함유량은, 일반적으로, 열간 압연 공정에 제공되는 슬래브를 제조할 때 용강의 화학 조성을 조정함으로써, 그 대부분이 결정된다.　그러나, 상기 슬래브를 열간 압연한 후에 냉간 압연(및 임의 선택으로 어닐링)하여 얻어지는 냉간 압연 강판에는, 용강의 화학 조성의 조정 시에 의도적으로 첨가한 원소 이외의 원소도 포함될 수 있다.　예를 들어, 강판의 제조에서는, 일반적으로, 제조 비용 저감의 관점에서 스크랩을 사용하는 경우가 많고, 스크랩 중에 혼입되는 원소는 최종적으로 얻어지는 냉간 압연 강판 중에 포함될 수 있다.　상술한 Sn, Cu 및 Cr은, 어느 것이나 스크랩에 포함될 수 있는 원소라는 것이 알려져 있다.　따라서, 이들 원소는, 의도적으로 강 중에 첨가하지 않은 경우에도, 최종적으로 얻어지는 냉간 압연 강판 중에 포함되는 경우가 있다.　특히, 전로에 의한 용해 및 정련의 프로세스에서는 상기 원소는 완전히 제거되지 않기 때문에, 이들 원소가 스크랩 중에 존재하고, 결과적으로 최종 제품에 포함되게 된다.　또한, Sn, Cu 및 Cr은, 스크랩에 함유하는 이외에도 제조에 있어서 불가피하게 포함되는 경우도 있다.

따라서, 단부면 내식성 및 화성 처리성, 특히 화성 처리성이 우수한 냉간 압연 강판을 얻기 위해서는, 스크랩의 사용 등에 의해 최종적으로 냉간 압연 강판 중에 함유되는 Sn, Cu 및 Cr의 양을 고려하여, 최종적으로 얻어지는 냉간 압연 강판 중의 화학 조성을 적절하게 또한 엄밀하게 제어하는 것이 중요하다.　예를 들어, 상기 원소를 의도적으로 첨가하지 않은 경우에는, 스크랩 중에 포함되는 원소를 충분히 관리하거나, 제조에 사용하는 스크랩의 비율을 관리하거나 하는 등에 의해, 냉간 압연 강판의 화학 조성을 관리 및 제어하면 된다.

또한, 본 발명자들은, 강판의 표면 상태와 화성 처리성의 관계에 대해서도 상세하게 검토하였다.　그 결과, 본 발명자들은, 상기 식 (A)가 0.0500％ 이하가 되도록 강판의 화학 조성을 제어하는 것만으로는, 화성 처리성 향상의 관점에서는 반드시 충분하지는 않고, 그에 더하여 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 소정의 범위 내로 제어하는 것이 필요하다는 것을 알아냈다.　보다 구체적으로는, 본 발명자들은, 강판의 화성 처리성을 향상시키기 위해서는, 강판 표면의 산화막을 50nm 이하로 제어하면서, 당해 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 하기 식 (2) 및 (3)을 충족시키는 것이 필요하다는 것을 알아냈다.

A/C<0.30 … (2)

B/C<3.0 … (3)

이와 관련하여 보다 상세하게 설명하면, 고강도 강판에서는, 제조 과정에 있어서, 강판 상에 존재하는 FeO로 주로 구성되는 스케일층이나 외부 분위기로부터의 산소가 강 표면에 확산하고, 그것이 강 중에 포함되는 Si나 Mn 등의 원소와 결부되어 강판의 표면에 산화막을 형성하는 경우가 있다.　이러한 산화막은 두꺼워질수록 화성 처리성을 저하시킨다.　또한, 산화막의 두께에 더하여, 산화막의 조성도 중요하며, 산화막이 Si 풍부한 산화물로 구성되면, 강판의 화성 처리성이 저하되는 것으로 생각된다.　따라서, 화성 처리성 향상의 관점에서는, 산화막의 두께를 소정의 범위 내로 억제하면서, 당해 산화막을 Si 풍부한 산화물이 아니라 Mn 풍부한 산화물로 구성하는 것이 바람직하다고 생각된다.　보다 구체적으로는, Si, Mn을 함유하는 고강도 강에 생성되는 산화막을 구성하는 구체적인 산화물로서는, SiO₂, MnSiO₃ 및 Mn₂SiO₄가 있고, 이들 산화물은 nMnO·SiO₂의 일반식으로 표시하면, 각각 이하와 같이 표시할 수 있다.

SiO₂= 0MnO·SiO₂(n=0)

MnSiO₃= 1MnO·SiO₂(n=1)

Mn₂SiO₄= 2MnO·SiO₂(n=2)

이들 식으로부터, SiO₂, MnSiO₃ 및 Mn₂SiO₄의 순으로 Si 풍부한 산화물로부터 Mn 풍부한 산화물로 변화하는 것을 알 수 있다.　따라서, 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정하여, SiO₂에서 유래하는 피크의 면적을 A, MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적을 B, Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적을 C라 한 경우에, A/C 및 B/C를 각각 소정의 값보다 낮은 값으로 제어하는 것은, 산화막의 조성을 보다 Mn 풍부한 산화물로 하는 것을 의미하는 것임을 알 수 있다.　이러한 지견에 기초하여, 더욱 검토한 결과, 본 발명자들은, 상기 식 (2) 및 (3)에서 나타내어지는 바와 같이, A/C 및 B/C를 각각 0.30 미만 및 3.0 미만의 범위 내로 제어하여 산화막의 조성을 보다 Mn 풍부한 산화물로 함으로써 강판의 화성 처리성을 현저하게 향상시킬 수 있다는 것을 알아냈다.

어떠한 특정 이론에 속박되는 것을 의도하는 것은 아니지만, 상기 산화막의 형성은, Sn, Cu 및 Cr의 강판 표면에서의 농화와 깊게 관계하고 있는 것으로 생각된다.　더 상세하게 설명하면, Sn, Cu 및 Cr은, 강판 표면에 농화되기 쉬운 성질을 갖고, 이들 원소의 표면 농화에 의해 Si 풍부한 산화물의 형성이 촉진되는 것으로 생각된다.　따라서, Si 풍부한 산화물의 형성을 억제하여 즉 산화막을 보다 Mn 풍부한 산화물로 구성하여 강판의 화성 처리성을 향상시키기 위해서는, Sn, Cu 및 Cr의 표면 농화를 억제하는 것이 중요하게 된다.　본 실시 형태에 따르면, 상기 식 (1')에서 표시되는 바와 같이 강판 중의 Sn, Cu 및 Cr양을 소정의 범위 내로 제어하면서, 이들 원소의 강판 표면의 농화를 억제하여, 고강도 강판에 있어서 일반적으로 첨가되는 Si나 Mn에 기인하여 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 적절한 것으로 함으로써, 충분한 단부면 내식성을 유지하면서, 화성 처리성이 우수한 고강도의 냉간 압연 강판을 얻는 것이 가능하게 된다.　이하, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 각 구성 요소에 대하여 상세하게 설명한다.　실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 구성 요소 중 일부의 구성 요소에 대해서는 실시 형태 2에 있어서도 공통된다.　따라서, 양쪽 실시 형태에 있어서 공통되는 구성 요소에 관한 설명은, 실시 형태 1뿐만 아니라 실시 형태 2에 있어서도 적용되는 것으로 한다.

[냉간 압연 강판]

실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 판 두께는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 0.1 내지 3.2mm여도 된다.　판 두께는 0.6mm 이상 혹은 1.0mm 이상이어도 되고, 및/또는 2.5mm 이하 혹은 2.0mm 이하여도 된다.

[화학 조성]

본 실시 형태에 관한 냉간 압연 강판에 포함되는 화학 조성에 대하여 설명한다.　원소의 함유량에 관한 「％」는, 특별히 정함이 없는 한, 「질량％」를 의미한다.　또한, 이하에서 나타내어지는 수치는, 냉간 압연 강판을 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS법) 등으로 분석함으로써 얻어지는 값이다.　따라서, 본 명세서에 있어서, 「화학 조성」이란, 제조 시에 의도적으로 첨가한 원소 유래의 것뿐만 아니라, 냉간 압연 강판의 제조에 있어서 강 중에 불가피하게 혼입된 것(예를 들어 스크랩 중에 포함되어 있던 원소 유래의 것)도 포함한다.　화학 조성에서의 수치 범위에 있어서, 「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 특별히 지정하지 않는 한, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

[C: 0.050 내지 0.300％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

C(탄소)는 냉간 압연 강판의 강도를 확보함에 있어서 중요한 원소이다.　충분한 강도를 확보하기 위해, C 함유량은 0.050％ 이상으로 한다.　C 함유량은, 바람직하게는 0.070％ 이상, 보다 바람직하게는 0.100％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.120％ 이상이다.　한편, C 함유량이 과잉이면, 용접성이 저하될 우려가 있다.　따라서, C 함유량은 0.300％ 이하로 한다.　C 함유량은, 0.250％ 이하, 0.230％ 이하 또는 0.200％ 이하여도 된다.

[Si: 0.10 내지 4.00％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Si(규소)는 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다.　충분한 강도를 확보하기 위해, Si 함유량은 0.10％ 이상으로 한다.　Si 함유량은, 바람직하게는 0.20％ 이상, 보다 바람직하게는 0.50％ 이상, 더욱 바람직하게는 1.00％ 이상이다.　한편, Si 함유량이 과잉이면, 표면 성상의 열화를 일으킬 우려가 있다.　또한 Si계의 산화막이 강판 표면에 생성되어 화성 처리성을 저하시키는 경우도 있다.　따라서, Si 함유량은 4.00％ 이하로 한다.　Si 함유량은, 3.50％ 이하, 3.00％ 이하, 2.50％ 이하 또는 2.00％ 이하여도 된다.

[Mn: 0.80 내지 6.00％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Mn(망간)은 경질 조직을 얻음으로써 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다.　충분한 강도를 확보하기 위해, Mn 함유량은 0.80％ 이상으로 한다.　Mn 함유량은, 바람직하게는 1.00％ 이상, 보다 바람직하게는 1.50％ 이상, 더욱 바람직하게는 2.00％ 이상이다.　한편, Mn을 과잉으로 첨가하면, Mn 편석에 의해 금속 조직이 불균일하게 되어, 가공성이 저하될 우려가 있다.　따라서, Mn 함유량은 6.00％ 이하로 한다.　Mn 함유량은, 5.50％ 이하, 5.00％ 이하, 4.50％ 이하, 4.00％ 이하, 3.50％ 이하 3.00％ 이하여도 된다.

[Al: 0.010 내지 2.000％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Al(알루미늄)은 탈산 원소로서 작용하는 원소이다.　충분히 탈산의 효과를 얻기 위해, Al 함유량은 0.010％ 이상으로 한다.　Al 함유량은, 0.020％ 이상, 0.025％ 이상 또는 0.030％ 이상이어도 된다.　한편, Al을 과잉으로 함유하면 가공성의 저하나 표면 성상의 열화를 일으킬 우려가 있다.　따라서, Al 함유량은 2.000％ 이하로 한다.　Al 함유량은, 1.500％ 이하, 1.000％ 이하, 0.500％ 이하, 0.100％ 이하 또는 0.050％ 이하여도 된다.

[P: 0 내지 0.100％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

P(인)는 일반적으로 강에 함유되는 불순물이다.　P를 과도하게 함유하면, 용접성이 저하될 우려가 있다.　따라서, P 함유량은 0.100％ 이하로 한다.　P 함유량은, 바람직하게는 0.080％ 이하, 보다 바람직하게는 0.050％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.030％ 이하 또는 0.020％ 이하이다.　P 함유량의 하한은 0％이지만, 제조 비용의 관점에서, P 함유량은 0％ 초과 또는 0.001％ 이상이어도 된다.

[S: 0 내지 0.100％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

S(황)는 일반적으로 강에 함유되는 불순물이다.　S를 과도하게 함유하면, 용접성이 저하되고, 또한 MnS의 석출량이 증가하여 굽힘성 등의 가공성이 저하될 우려가 있다.　따라서, S 함유량은 0.100％ 이하로 한다.　S 함유량은, 바람직하게는 0.080％ 이하, 보다 바람직하게는 0.050％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.020％ 이하이다.　S 함유량의 하한은 0％이지만, 탈황 비용의 관점에서, S 함유량은 0％ 초과 또는 0.001％ 이상이어도 된다.

[N: 0 내지 0.0300％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

N(질소)은 일반적으로 강에 함유되는 불순물이다.　N을 과도하게 함유하면, 용접성이 저하될 우려가 있다.　따라서, N 함유량은 0.0300％ 이하로 한다.　N 함유량은, 바람직하게는 0.0200％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0100％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.0050％ 이하이다.　N 함유량의 하한은 0％이지만, 제조 비용의 관점에서 N 함유량은 0％ 초과 또는 0.0010％ 이상이어도 된다.

실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 기본 화학 조성은 상기한 바와 같다.　또한 당해 냉간 압연 강판은, 필요에 따라, 이하의 임의 원소를 함유하고 있어도 된다.　이들 원소의 함유는 필수는 아니고, 이들 원소의 함유량의 하한은 0％이다.

[Ni: 0 내지 0.05％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Ni(니켈)는 강의 강도나 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　Ni 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　Ni 함유량은, 0.01％ 이상 또는 0.02％ 이상이어도 된다.　한편, 제조 비용 등의 관점에서, Ni 함유량은 0.05％ 이하인 것이 바람직하고, 0.04％ 이하 또는 0.03％ 이하여도 된다.

[Cu: 0 내지 0.10％]

Cu(구리)는 강의 강도나 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　한편, 상술한 바와 같이, Cu는, Sn에 이어 화성 처리성을 저하시키는 원소이며, 본 발명에 있어서는, 압연 후에 얻어지는 강 중의 Cu 함유량을 엄밀하게 관리하는 것이 중요하다.　충분한 화성 처리성을 담보하기 위해, Cu 함유량은 0.10％ 이하, 바람직하게는 0.08％ 이하, 보다 바람직하게는 0.05％ 이하이다.　화성 처리성을 보다 향상시키는 관점에서, Cu 함유량의 하한은 0％여도 된다.　한편, 강의 내식성, 특히 단부면 내식성을 향상시키기 위해, Cu 함유량은, 예를 들어 0.001％ 이상, 0.002％ 이상, 0.005％ 이상, 또는 0.01％ 이상이어도 된다.

[Cr: 0 내지 0.50％]

Cr(크롬)은 강의 강도나 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　한편, Cr은, Sn 및 Cu에 이어 화성 처리성을 저하시키는 원소이며, 본 발명에 있어서는, 압연 후에 얻어지는 강 중의 Cr 함유량을 엄밀하게 관리하는 것이 중요하다.　충분한 화성 처리성을 담보하기 위해, Cr 함유량은 0.50％ 이하, 바람직하게는 0.40％ 이하, 보다 바람직하게는 0.30％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.20％ 이하이다.　화성 처리성을 보다 향상시키는 관점에서, Cr 함유량의 하한은 0％여도 된다.　한편, 강의 내식성, 특히 단부면 내식성을 향상시키기 위해, Cr 함유량은, 예를 들어 0.01％ 이상, 0.02％ 이상, 0.03％ 이상, 0.05％ 이상, 또는 0.10％ 이상이어도 된다.

[Mo: 0 내지 0.50％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Mo(몰리브덴)는 강의 강도나 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　Mo 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　Mo 함유량은, 0.01％ 이상 또는 0.02％ 이상이어도 된다.　한편, 충분한 인성 및 용접성을 확보하는 관점에서, Mo 함유량은 0.50％ 이하인 것이 바람직하고, 0.40％ 이하, 0.30％ 이하, 0.10％ 이하 또는 0.05％ 이하여도 된다.

[Ti: 0 내지 0.200％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Ti(티탄)는 TiC로서 강의 냉각 중에 석출되어, 강도의 향상에 기여하는 원소이다.　Ti 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　Ti 함유량은, 0.010％ 이상 또는 0.020％ 이상이어도 된다.　한편, Ti를 과잉으로 함유하면 조대한 TiN이 생성되어 인성이 손상될 우려가 있다.　이 때문에, Ti 함유량은 0.200％ 이하인 것이 바람직하고, 0.180％ 이하, 0.150％ 이하, 0.100％ 이하, 0.060％ 이하 또는 0.040％ 이하여도 된다.

[Nb: 0 내지 0.100％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Nb(니오븀)는 ??칭성의 향상을 통하여 강도의 향상에 기여하는 원소이다.　Nb 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　Nb 함유량은, 0.005％ 이상, 0.010％ 이상 또는 0.015％ 이상이어도 된다.　한편, 충분한 인성 및 용접성을 확보하는 관점에서, Nb 함유량은, 0.100％ 이하인 것이 바람직하고, 0.080％ 이하, 0.060％ 이하, 0.040％ 이하 또는 0.030％ 이하여도 된다.

[B: 0 내지 0.0200％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

B(붕소)는 ??칭성을 높여서 강도의 향상에 기여하고, 또한 입계에 편석하여 입계를 강화하여 인성을 향상시키는 원소이다.　B 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　B 함유량은, 0.0005％ 이상, 0.0010％ 이상 또는 0.0015％ 이상이어도 된다.　한편, 충분한 인성 및 용접성을 확보하는 관점에서, B 함유량은 0.0200％ 이하인 것이 바람직하고, 0.0150％ 이하, 0.0100％ 이하, 0.0050％ 이하, 0.0030％ 이하 또는 0.0020％ 이하여도 된다.

[Sn: 0 내지 0.0500％]

Sn(주석)은 애노드 용해 반응을 억제함으로써 강의 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　한편, Sn은 화성 처리성을 저하시키는 원소이며, 본 발명에 있어서는, 압연 후에 얻어지는 강 중의 Sn 함유량을 엄밀하게 관리하는 것이 중요하다.　충분한 화성 처리성을 담보하기 위해, Sn 함유량은 0.0500％ 이하, 바람직하게는 0.0300％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0200％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.0100％ 이하이다.　화성 처리성을 보다 향상시키는 관점에서, Sn 함유량의 하한은 0％여도 된다.　한편, Sn은 강 중에 극히 소량 함유하고 있는 것만으로도 내식성을 개선하는 효과를 발휘하기 때문에, 강의 내식성, 특히 단부면 내식성을 향상시키기 위해, Sn 함유량은 0.0001％ 이상, 0.0005％ 이상, 0.0010％ 이상, 또는 0.0050％ 이상이어도 된다.

[Sb: 0 내지 0.0300％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Sb(안티몬)는 강의 표면에 편석하기 쉽고 외부로부터의 산소 가스 등의 흡착을 억제함으로써 Si의 산화를 억제 가능하고, 그에 의해 화성 처리성이 향상된다.　Sb 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　Sb 함유량은, 0.0005％ 이상, 0.0007％ 이상 또는 0.0010％ 이상이어도 된다.　한편, 충분한 가공성을 확보하는 관점에서, Sb 함유량은 0.0300％ 이하인 것이 바람직하고, 0.0250％ 이하, 0.0200％ 이하 또는 0.0100％ 이하여도 된다.

[V: 0 내지 0.50％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

V(바나듐)는 VC를 형성하여 강도의 향상에 기여하는 원소이다.　V 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　V 함유량은, 0.001％ 이상, 0.005％ 이상 또는 0.01％ 이상이어도 된다.　한편, 충분한 인성 및 용접성을 확보하는 관점에서, V 함유량은 0.50％ 이하인 것이 바람직하고, 0.30％ 이하, 0.10％ 이하 또는 0.05％ 이하여도 된다.

[W: 0 내지 0.50％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

W(텅스텐)는 강의 강도를 높이는 데 유효한 원소이다.　W 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　W 함유량은, 0.001％ 이상, 0.005％ 이상 또는 0.01％ 이상이어도 된다.　한편, 인성과 용접성의 저하를 억제하는 관점에서, W 함유량은 0.50％ 이하인 것이 바람직하고, 0.30％ 이하, 0.10％ 이하 또는 0.05％ 이하여도 된다.

[Ca: 0 내지 0.0100％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

Ca(칼슘)는 개재물 제어, 특히 개재물의 미세 분산화에 기여하고, 인성을 높이는 작용을 갖는 원소이다.　Ca 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　Ca 함유량은, 0.0005％ 이상, 0.0010％ 이상 또는 0.0030％ 이상이어도 된다.　한편, 과잉으로 함유해도 효과가 포화되어, 제조 비용의 상승을 초래한다.　따라서, Ca 함유량은 0.0100％ 이하인 것이 바람직하고, 0.0090％ 이하, 0.0080％ 이하 또는 0.0060％ 이하여도 된다.

[REM: 0 내지 0.0100％(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

REM(희토류 원소)은 개재물 제어, 특히 개재물의 미세 분산화에 기여하고, 인성을 높이는 작용을 갖는 원소이다.　REM 함유량은 0％여도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해, 필요에 따라 함유하고 있어도 된다.　REM 함유량은, 0.0005％ 이상, 0.0010％ 이상 또는 0.0020％ 이상이어도 된다.　한편, 과잉으로 함유해도 효과가 포화되어, 제조 비용의 상승을 초래한다.　따라서, REM 함유량은 0.0100％ 이하인 것이 바람직하고, 0.0080％ 이하, 0.0060％ 이하 또는 0.0040％ 이하여도 된다.

실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판에 있어서, 상기 화학 조성 이외의 잔부는, Fe 및 불순물이다.　여기서, 불순물이란, 냉간 압연 강판을 공업적으로 제조할 때, 광석이나 스크랩 등과 같은 원료를 비롯하여, 제조 공정의 다양한 요인에 의해 혼입되는 성분 등이다.

[다른 원소(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

상술한 원소 외에, 상기한 잔부인 Fe의 일부 대신에, Mg: 0 내지 0.0100％, Hf: 0 내지 0.0100％, Ta: 0 내지 0.50％, 및 Zr: 0 내지 0.0100％ 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.　이들 원소는, 각각 0.0001％ 이상 또는 0.001％ 이상이어도 된다.　또한, 이들 원소가 불순물로서 함유되어도, 본 발명의 효과는 손상되지 않는다.

본 발명에 있어서, 냉간 압연 강판의 화학 조성의 분석은, 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS법)에 의해 행해진다.　단, C 및 S에 대해서는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N에 대해서는 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하여 측정한다.　이들 분석은, 강판을 JIS G0417:1999에 준거한 방법으로 채취한 샘플로 행한다.

[식 (1'): 0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.0500]

실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판에 있어서, 충분한 단부면 내식성을 확보하기 위해, 상기 식 (1')에서의 [Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr](식 (A)라고도 하고, [Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각, Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)임)로 구해지는 값이 0.0001％ 이상이다.　단부면 내식성 향상의 관점에서는, 당해 값은, 바람직하게는 0.0003％ 이상, 보다 바람직하게는 0.0005％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.0010％ 이상이며, 0.0030％ 이상, 0.0050％ 이상 또는 0.0075％ 이상이어도 된다.　따라서, 냉간 압연 강판 중에는 Sn, Cu 및 Cr 중 적어도 하나가 함유된다.　이들 모두가 함유되지 않은 경우(검출되지 않는 경우), 즉 상기 식 (A)로 구해지는 값이 0인 경우에는, 단부면 내식성이 불충분하게 된다.　한편, 화성 처리성이 우수한 냉간 압연 강판을 얻기 위해, 상기 식 (A)로 구해지는 값이 0.0500％ 이하이다.　화성 처리성 향상의 관점에서는, 당해 값은, 바람직하게는 0.0400％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0350％ 이하 또는 0.0300％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.0200％ 이하 또는 0.0150％ 이하, 가장 바람직하게는 0.0120％ 이하 또는 0.0100％ 이하이다.

[산화막의 두께: 50nm 이하(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

강판 표면에 형성되는 산화막은, 너무 두꺼워지면 화성 처리성의 저하를 초래할 우려가 있다.　따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 산화막의 두께는 50nm 이하로 한다.　산화막의 두께는, 예를 들어 40nm 이하, 30nm 이하 또는 20nm 이하여도 된다.　산화막의 두께의 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 산화막의 두께는 1nm 이상, 5nm 이상 또는 10nm 이상이어도 된다.　산화막의 두께는, 고주파 GDS(글로 방전 발광 분광법)를 사용하여 강판 표면으로부터의 깊이 방향의 원소 분포를 측정함으로써 결정된다.　보다 구체적으로는, 고주파 GDS로 시료를 일정 시간 측정하여, 얻어진 Fe의 발광 강도를 Fe 농도로 환산하고, 당해 Fe 농도가 보다 낮은 농도로부터 증가하여 모재의 Fe 농도의 1/2이 될 때까지의 두께를 산화막의 두께로서 결정한다.　여기서, Fe 농도는 농도가 이미 알려진 참조 시료를 사용하여 정량하고, 산화막의 두께는 일정 시간의 스퍼터 깊이를 레이저 현미경으로 측정하여, 모재의 Fe 농도의 1/2이 된 스퍼터 시간을 두께로 환산함으로써 계산한다.

[산화막의 조성(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

본 실시 형태에 있어서는, 상기 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 하기 식 (2) 및 (3)을 충족시킬 필요가 있다.

A/C<0.30 … (2)

B/C<3.0 … (3)

앞서 기술한 바와 같이, 산화막을 구성하는 SiO₂, MnSiO₃ 및 Mn₂SiO₄의 산화물은, nMnO·SiO₂의 일반식으로 표시하면, 각각 이하와 같이 표시할 수 있다.

SiO₂= 0MnO·SiO₂(n=0)

MnSiO₃= 1MnO·SiO₂(n=1)

Mn₂SiO₄= 2MnO·SiO₂(n=2)

여기서, A/C(SiO₂에서 유래하는 피크의 면적/Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적) 및/또는 B/C(MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적/Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적)의 값이 커지면, 산화막은, Mn₂SiO₄의 Mn 풍부한 산화물에 대하여, SiO₂ 및/또는 MnSiO₃의 Si 풍부한 산화물의 비율이 비교적 큰 조성을 갖게 된다.　Si 풍부한 산화물이 표면에 비교적 많이 존재하면, 강판의 화성 처리성이 저하되어 버릴 우려가 있다.　이 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, A/C를 0.30 미만으로 제어하고, 그리고 B/C를 3.0 미만으로 제어하여, 산화막의 조성을 보다 Mn 풍부한 산화물로 함으로써 강판의 화성 처리성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

화성 처리성 향상의 관점에서는, A/C는, 예를 들어 0.25 이하, 0.23 이하, 0.20 이하 또는 0.15 이하여도 된다.　마찬가지로, B/C는, 예를 들어 2.9 이하, 2.8 이하, 2.5 이하, 2.0 이하 또는 1.5 이하여도 된다.　A/C의 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 A/C는 0.01 이상 또는 0.02 이상이어도 된다.　마찬가지로, B/C의 하한은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 B/C는 0.05 이상, 0.1 이상 또는 0.3 이상이어도 된다.

[A/C 및 B/C의 결정 방법]

본 실시 형태에 있어서는, A/C 및 B/C의 값은, 이하와 같이 하여 결정된다.　먼저, 강판 표면을 포함하는 샘플을 FT-IR 반사법, 구체적으로는 고감도 반사법(RAS법)을 이용한 푸리에 변환 적외 분광법에 의해, 측정 치수 한 변이 10mm인 정사각형 및 적산 횟수 200회의 조건 하에서 측정한다.　이때, 산화막 내의 광로 길이를 크게 하기 위해, 입사각은 얕게 하고, 예를 들어 5 내지 20°의 입사각으로 측정하는 것이 바람직하다.　다음으로, 횡축을 파수(cm^-1), 종축을 투과율(％)로 하는 적외 흡수 스펙트럼에 있어서, SiO₂, MnSiO₃ 및 Mn₂SiO₄의 각 산화물에서 유래하는 피크에서의 투과율의 값을 적분하여, 얻어진 면적(적분 강도)으로부터 A(SiO₂에서 유래하는 피크의 면적), B(MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적) 및 C(Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적)의 값이 산출된다.　여기서, SiO₂에서 유래하는 피크는 1250cm^-1 부근에 검출되고, MnSiO₃에서 유래하는 피크는 1050cm^-1 부근에 검출되고, 그리고 Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크는 920cm^-1 부근에 검출된다.　Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크는 920cm^-1 부근 이외에 1000cm^-1 부근에도 검출되지만, 후자의 피크는 MnSiO₃에서 유래하는 1050cm^-1 부근의 피크와 부분적으로 겹치는 경우가 있다.　이 때문에, Mn₂SiO₄에 관한 피크 면적은, 920cm^-1 부근의 피크에만 기초하여 산출된다.　또한, MnSiO₃에서 유래하는 1050cm^-1 부근의 피크는, 상기한 바와 같이 Mn₂SiO₄에서 유래하는 1000cm^-1 부근의 피크와 부분적으로 겹치는 경우가 있기 때문에, 이러한 경우에는 계산기에 의한 피크 분리의 방법을 사용하여 MnSiO₃에서 유래하는 피크 면적이 산출된다.　마지막으로, 산출된 A, B 및 C의 각 피크 면적으로부터 A/C 및 B/C의 값이 결정된다.

본 실시 형태에 따르면, 상기와 같이 Sn, Cu 및 Cr의 함유량을 엄밀하게 제어함과 함께, 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 소정의 범위 내로 제어, 보다 구체적으로는 Si 풍부한 산화물이 아니라 보다 Mn 풍부한 산화물이 되도록 제어함으로써, 충분한 내식성, 특히 단부면 내식성을 유지하면서, 화성 처리성이 우수한 고강도의 냉간 압연 강판을 얻을 수 있다.　따라서, 냉간 압연 후 또는 어닐링 후에 냉간 압연 강판 상에 화성 처리를 직접 실시하는 것이 가능하게 되기 때문에, 본 실시 형태에 관한 냉간 압연 강판은, 화성 처리의 전처리로서 산세, 도금 처리 등이 반드시 필요하지는 않다는 이점을 갖는다.　따라서, 본 실시 형태에 관한 냉간 압연 강판은, 화성 처리성을 향상시키는 등의 목적으로 형성되는 경우가 있는 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 도금층(예를 들어 Ni 플래시 도금층)을 갖지 않아도 된다.　고강도의 냉간 압연 강판을 제조하는 설비로서는, 일반적으로 어닐링 후의 산세나 Ni, Zn 등의 도금용의 설비를 갖는 경우가 있을 수 있지만, 이러한 설비를 구비하는 것은 그만큼 많은 설비 투자를 필요로 하고, 산이나 도금의 변동비의 관리도 필요로 한다.　이에 반해, 본 실시 형태에 관한 냉간 압연 강판은, 가령 이러한 설비를 갖지 않아도 양호한 화성 처리를 달성할 수 있는 것이며, 따라서 비용 삭감의 관점에서 매우 유리한 것이다.

본 실시 형태에 관한 냉간 압연 강판은, 고강도이며, 충분한 단부면 내식성을 유지하면서 화성 처리성이 우수한 것이기 때문에, 자동차, 가전 제품, 건재 등의 넓은 분야에 있어서 적합하게 사용할 수 있지만, 특히 자동차 분야에서 사용되는 것이 바람직하다.　자동차용으로 사용되는 냉간 압연 강판은, 통상 도장의 전처리로서 화성 처리가 행해진다.　따라서, 본 실시 형태에 관한 냉간 압연 강판을 자동차용 냉간 압연 강판으로서 사용한 경우, 단부면 내식성을 충분히 유지하면서, 냉간 압연 강판에 화성 처리를 직접 실시하는 것이 가능하게 되어, 종래 기술에 비하여 유리한 효과가 적합하게 발휘된다.

[인장 강도(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

일반적으로, 고강도를 갖는 강판에는 Si 및 Mn이 포함되지만, 이러한 강판에서는, 이들 산화물로 이루어지는 막이 강판 표면에 형성됨으로써 화성 처리성이 저하되는 경우가 있는 것이 알려져 있다.　따라서, 강판의 고강도화에 수반하여, 강판 자체의 화성 처리성을 담보하는 것이 어려워지는 경향이 있다.　이 점에 대하여, 본 실시 형태에 따르면, 상술한 바와 같이 화성 처리성에 영향을 미치는 원소의 함유량을 엄밀하게 제어함과 함께, 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 소정의 범위 내로 제어함으로써, 고강도를 갖는 강판에서도 충분한 화성 처리성을 담보하는 것이 가능하게 된다.　본 발명에 관한 박강판, 특히 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판 및 이후에 설명하는 실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판의 인장 강도는, 340MPa 이상이며, 예를 들어 400MPa 이상, 440MPa 이상, 500MPa 이상, 600MPa 이상, 700MPa 이상, 또는 800MPa 이상이어도 된다.　인장 강도의 상한은 특별히 한정되지는 않지만, 인성 확보의 관점에서 예를 들어 2000MPa 이하이면 된다.　본 명세서에 있어서, 「고강도」란, 인장 강도가 340MPa 이상인 것을 의미한다.　인장 강도는, 압연 방향에 직각인 방향을 길이 방향으로 하는 JIS Z 2241:2011의 5호 인장 시험편을 채취하여, JIS Z 2241:2011에 준거한 인장 시험을 행함으로써 결정된다.

[실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 제조 방법]

실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 제조 방법의 예에 대하여 설명한다.　이하의 설명은, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판을 제조하기 위한 특징적인 방법의 예시를 의도하는 것이며, 당해 냉간 압연 강판을 이하에 설명하는 제조 방법에 의해 제조되는 것에 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다.

본 실시 형태에 관한 냉간 압연 강판의 제조 방법은, 원하는 화학 조성을 갖는 냉간 압연 강판이 얻어지도록 화학 조성을 조정한 용강을 주조하여 강편을 형성하는 주조 공정, 강편을 열간 압연하여 열간 압연 강판을 얻는 열간 압연 공정, 냉각 공정, 열간 압연 강판을 권취하는 권취 공정, 산세 공정 및 열간 압연 강판을 냉간 압연하여 냉간 압연 강판을 얻는 냉간 압연 공정을 포함한다.　또한, 냉간 압연 공정 후에 임의의 조건에서 냉간 압연 강판을 어닐링하는 어닐링 공정을 행해도 된다.

[주조 공정(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통, 단 실시 형태 2에서는 식 (1')을 식 (1)이라고 달리 읽음)]

주조 공정의 조건은 특별히 한정되지는 않는다.　예를 들어, 고로나 전로 등에 의한 용제에 이어서, 각종 2차 제련을 행하고, 이어서, 통상의 연속 주조, 잉곳법에 의한 주조, 또는 얇은 슬래브 주조 등의 방법으로 주조하면 된다.　원료에는 스크랩을 사용하는 것도 가능하지만, 스크랩의 사용량은, 얻어지는 냉간 압연 강판의 각 원소의 함유량이 상기의 범위를 만족하고, 또한 식 (1')을 충족시키도록 조정한다.

[열간 압연 공정(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

상기와 같이 주조한 강편을 열간 압연하여 열간 압연 강판을 얻을 수 있다.　열간 압연 공정은, 주조한 강편을 직접 또는 일단 냉각한 후에 재가열하여 열간 압연함으로써 행해진다.　재가열을 행하는 경우에는, 강편의 가열 온도는, 예를 들어 1000℃ 내지 1300℃이면 된다.　열간 압연 공정에 있어서는, 통상 조압연과 마무리 압연이 행해진다.　각 압연의 온도나 압하율은, 원하는 금속 조직이나 판 두께에 따라 적절히 결정하면 된다.　예를 들어 마무리 압연의 종료 온도를 900 내지 1000℃, 마무리 압연의 압하율을 10 내지 50％로 해도 된다.　열연 롤의 윤활유로서는, 예를 들어 염기성 유기 금속염을 함유하는 윤활유, 구체적으로는 고염기성 Ca 술포네이트 함유 윤활유(함유량은 20 내지 50mass％)를 사용하는 것이 바람직하다.

[냉각 공정(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

열간 압연 후의 산화막이 생기는 단계에 있어서 Sn, Cu 및 Cr 등의 원소가 강판 표면에 농화되기 쉬운 경향이 있다.　이 때문에, 열간 압연 후에 비교적 빠른 속도로 냉각하여 이들 원소의 표면 농화를 억제함으로써, 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 Si 풍부한 산화물이 아니라, 보다 Mn 풍부한 산화물로 할 수 있다.　그 결과로서, 최종적으로 얻어지는 제품(박강판)에 있어서 우수한 화성 처리성을 달성하는 것이 가능하게 된다.　본 실시 형태에 관한 제조 방법에서는, 열간 압연 공정에서의 마무리 압연 후에 50 내지 300℃/초의 평균 냉각 속도로 650℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각하는 것이 필요하다.　또한, 이러한 급속 냉각을 행함으로써, 형성되는 스케일의 두께도 보다 얇게 하는 것이 가능하게 된다.

[권취 공정(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

냉각 공정 후의 열간 압연 강판은 650℃ 이하의 소정의 온도에서 권취할 수 있다.　권취 온도는, 원하는 금속 조직 등에 따라 적절히 결정하면 되고, 예를 들어 450 내지 650℃의 범위에서 결정하면 된다.

[산세 공정(실시 형태 1 및 2에 있어서 공통)]

앞의 냉각 공정에 의해서도 반드시 충분하게는 Sn, Cu 및 Cr 등의 원소의 표면 농화를 억제할 수는 없는 경우가 있고, 이러한 경우에는, 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성이 비교적 Si 풍부한 산화물이 되어, 강판의 화성 처리성이 저하된다.　따라서, 권취 공정 후에 산세 공정에 있어서 비교적 강한 산세 처리를 행함으로써, 스케일을 제거함과 함께 Sn, Cu 및 Cr 등의 원소를 함유하는 표면 농화층을 확실하게 제거하는 것이 필요하다.　구체적으로는, 산 농도 7 내지 10％, 산세 온도 80 내지 95℃, 산세 시간 30 내지 100초의 염산에 의한 제1 산세를 행한 후에, 산 농도 10 내지 18％, 산세 온도 80 내지 95℃, 산세 시간 30 내지 100초의 황산에 의한 제2 산세를 행함으로써, Sn, Cu 및 Cr 등의 원소를 함유하는 표면 농화층을 제거할 수 있다.　그러나, 가령 이러한 강한 산세 처리를 행했다고 해도, 냉각 공정에 있어서 상기 원소의 표면 농화를 충분히 억제하고 있지 않으면, 이러한 산세 처리만으로 표면 농화층을 확실하게 제거하는 것은 어렵다.　따라서, 본 실시 형태에 관한 제조 방법에서는, 냉각 공정에서의 급속 냉각과 산세 공정에서의 강 산세의 조합이 중요하다.

[냉간 압연 공정]

산세 공정 후의 열간 압연 강판에 냉간 압연을 실시하여 냉간 압연 강판을 얻을 수 있다.　냉간 압연의 압하율은, 원하는 금속 조직이나 판 두께에 따라 적절히 결정하면 되고, 예를 들어 30 내지 80％의 범위에서 결정하면 된다.

[어닐링 공정]

임의 선택으로, 냉간 압연 공정 후에 얻어진 냉간 압연 강판을 어닐링해도 된다.　어닐링의 조건은 적절히 결정하면 되지만, 예를 들어 어닐링 온도 730 내지 850℃에서 유지 시간 30 내지 200초여도 된다.　또한, 어닐링 시의 분위기는, 예를 들어 1 내지 10％의 수소 농도, -60 내지 -20℃의 노점으로 하면 된다.

상기의 제조 방법에 의해 얻어진 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판은, 상술한 바와 같이, 식 (1')을 충족시킴과 함께, 강판 표면의 산화막을 50nm 이하로 제어하면서, 그 조성을 Mn 풍부한 산화물로 할 수 있기 때문에, 강판의 표면에 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 도금층이 존재하고 있지 않아도, 강판에 화성 처리를 직접 실시한 경우에 강판 표면에 충분히 화성 결정을 형성하는 것이 가능하게 된다.　따라서, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 제조 방법은, 냉간 압연 공정 후 또는 어닐링 공정 후에, Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하는 도금층을 냉간 압연 강판 상에 형성하는 것을 포함하지 않아도 된다.

<실시 형태 2>

본 발명의 실시 형태 2에 관한 박강판은, 화학 조성이, 질량％로,

C: 0.050 내지 0.300％,

Si: 0.10 내지 4.00％,

Mn: 0.80 내지 6.00％,

Al: 0.010 내지 2.000％,

P: 0 내지 0.100％,

S: 0 내지 0.100％,

N: 0 내지 0.0300％,

Ni: 0 내지 0.05％,

Cu: 0 내지 0.50％,

Cr: 0 내지 1.00％,

Mo: 0 내지 0.50％,

Ti: 0 내지 0.200％,

Nb: 0 내지 0.100％,

B: 0 내지 0.0200％,

Sn: 0 내지 0.2000％,

Sb: 0 내지 0.0300％,

V: 0 내지 0.50％,

W: 0 내지 0.50％,

Ca: 0 내지 0.0100％,

REM: 0 내지 0.0100％, 그리고

잔부: Fe 및 불순물이며, 하기 식 (1)을 충족시키고,

표면에 두께가 50nm 이하인 산화막을 갖고, 상기 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 하기 식 (2) 및 (3)을 충족시키고, 열간 압연 강판인 것을 특징으로 하고 있다.

0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.2000 … (1)

A/C<0.30 … (2)

B/C<3.0 … (3)

자동차용으로 사용되는 고강도(인장 강도가 340MPa 이상)를 갖는 열간 압연 강판에는, 우수한 화성 처리성이 요구된다.　화성 처리는, 예를 들어 [1] 열간 압연 강판 상에 마련된 Ni, Zn 또는 Co 등을 함유하는 도금층 상에 실시되는 경우와, [2] 스케일을 제거하기 위해 산세된 후에 열간 압연 강판 상에 실시되는 경우가 있다.　[1]의 경우에는, 통상 산세에 의한 스케일 제거 후의 열간 압연 강판을, 도금의 전처리로서 더 산세 처리한 후, 열간 압연 강판 상에 화성 처리성이 우수한 도금층(예를 들어 Ni 도금이나, 도금 두께가 작은 Ni 플래시 도금층, Zn 도금층)을 형성하고, 그 위에 화성 처리를 실시한다.　이 경우, 당해 도금층의 존재에 의해, 가령 열간 압연 강판 자체의 화성 처리성이 충분하지 않아도, 당해 도금층을 갖는 열간 압연 강판으로서 충분한 화성 처리성을 갖기 때문에, 양호한 화성 처리를 실시할 수 있다.　그 때문에, 화성 처리에 대한 강판의 화학 조성의 영향은 반드시 크지는 않다.

그러나, 고강도 강판을 제조하는 설비에는, 도금의 전처리로서의 산세 처리 및 도금 처리 중 한쪽 또는 양쪽을 실시할 수 없는 설비도 많이 존재하고 있다.　그러한 경우, 즉 [2]의 경우에는, 산세에 의한 스케일 제거 후의 열간 압연 강판에 대하여, 예를 들어 탈지 등의 세정 공정 후에, 화성 처리가 직접 실시된다.　이 경우, 열간 압연 강판 상에 도금층이 존재하지 않기 때문에, 강판 자체의 화성 처리성이 충분하지 않으면 화성 처리가 양호하게 이루어지지 않을 우려가 있다.　그 때문에, 화성 처리에 대한 강판의 화학 조성 및 표면 상태의 영향은 극히 크다.

먼저, 본 발명자들은, 강판 상에 도금층 등을 마련하지 않은 경우에도 양호하게 화성 처리를 실시하는 것이 가능한 화성 처리성이 우수한 열간 압연 강판을 얻기 위해, 강판의 화학 조성과 화성 처리성의 관계를 상세하게 분석하였다.　그 결과, 본 발명자들은, 강판에 포함되는 성분 중 Sn, Cu 및 Cr이 화성 처리성을 저하시킨다는 것을 알아냈다.　또한, 본 발명자들은, 이들 원소에 대하여 화성 처리성에 대한 영향도를 상세하게 분석한 결과, 그 영향도, 즉 화성 처리성을 저하시키는 영향의 정도는 Sn>Cu>Cr인 것을 알아냈다.　보다 구체적으로는, 이하의 식 (A)에 의해 구해지는 값에 의해 「Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)」과 「화성 처리성」의 관계를 양호하게 표현하는 것이 가능하고, 열간 압연 강판 상에 화성 처리가 직접 실시되는 경우(상기 [2]의 경우)에 충분한 화성 처리성을 담보하기 위해서는, 이하의 식 (A)에 의해 구해지는 값을 0.2000％ 이하로 할 필요가 있다는 것을 알아냈다.

[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr] … (A)

여기서, [Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각, Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)이며, 함유하지 않은 경우(분석에 의해 측정되지 않는 경우)에는 0을 대입한다.

다른 한편으로, 자동차, 가전 제품, 건재 등에 사용되는 고강도의 열간 압연 강판에 있어서는, 통상 높은 내식성을 가질 것이 요구된다.　보다 구체적으로는, 자동차용 등으로 사용되는 열간 압연 강판은, 평면 내식성 및 단부면 내식성의 양쪽이 요구된다.　평면 내식성이란, 강판의 평면부(표면부)에서의 내식성이며, 이것은, 통상은 강판 표면 상의 도장에 의해 형성된 도막의 존재에 의해 담보할 수 있다.　한편, 단부면 내식성이란, 강판이 절단 가공된 후에 전착 도장이 실시되었을 때의 단부면부의 내식성을 의미한다.　앞서 기술한 바와 같이 단부면의 볼록부에 있어서는 전착 도막이 얇아지기 때문에 단부면부는 부식의 기점이 되기 쉽다.

상술한 바와 같이, 단부면 내식성을 유지하면서 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 열간 압연 강판을 얻기 위해서는, 열간 압연 강판 중의 Sn, Cu 및 Cr의 함유량을 제어하는 것, 보다 구체적으로는 식 (A)로 구해지는 값을 0.0001％ 이상, 또한 0.2000％ 이하, 즉 하기 식 (1)을 충족시키는 범위 내로 제어하는 것이 극히 중요하다.

0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.2000 … (1)

열간 압연 강판 중에 포함되는 원소의 함유량은, 일반적으로, 열간 압연 공정에 제공되는 슬래브를 제조할 때 용강의 화학 조성을 조정함으로써, 그 대부분이 결정된다.　그러나, 상기 슬래브를 열간 압연하여 얻어지는 열간 압연 강판에는, 용강의 화학 조성의 조정 시에 의도적으로 첨가한 원소 이외의 원소도 포함될 수 있다.　예를 들어, 강판의 제조에서는, 일반적으로, 제조 비용 저감의 관점에서 스크랩을 사용하는 경우가 많고, 스크랩 중에 혼입되는 원소는 최종적으로 얻어지는 열간 압연 강판 중에 포함될 수 있다.　상술한 Sn, Cu 및 Cr은, 어느 것이나 스크랩에 포함될 수 있는 원소라는 것이 알려져 있다.　따라서, 이들 원소는, 의도적으로 강 중에 첨가하지 않은 경우에도, 최종적으로 얻어지는 열간 압연 강판 중에 포함되는 경우가 있다.　특히, 전로에 의한 용해 및 정련의 프로세스에서는 상기 원소는 완전히 제거되지 않기 때문에, 이들 원소가 스크랩 중에 존재하고, 결과적으로 최종 제품에 포함되게 된다.　또한, Sn, Cu 및 Cr은, 스크랩에 함유하는 이외에도 제조에 있어서 불가피하게 포함되는 경우도 있다.

따라서, 단부면 내식성 및 화성 처리성, 특히 화성 처리성이 우수한 열간 압연 강판을 얻기 위해서는, 스크랩의 사용 등에 의해 최종적으로 열간 압연 강판 중에 함유되는 Sn, Cu 및 Cr의 양을 고려하여, 최종적으로 얻어지는 열간 압연 강판 중의 화학 조성을 적절하게 또한 엄밀하게 제어하는 것이 중요하다.　예를 들어, 상기 원소를 의도적으로 첨가하지 않은 경우에는, 스크랩 중에 포함되는 원소를 충분히 관리하거나, 제조에 사용하는 스크랩의 비율을 관리하거나 하는 등에 의해, 열간 압연 강판의 화학 조성을 관리 및 제어하면 된다.

또한, 본 발명자들은, 강판의 표면 상태와 화성 처리성의 관계에 대해서도 상세하게 검토하였다.　그 결과, 본 발명자들은, 상기 식 (A)가 0.2000％ 이하가 되도록 강판의 화학 조성을 제어하는 것만으로는, 화성 처리성 향상의 관점에서는 반드시 충분하지는 않고, 그에 더하여 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 소정의 범위 내로 제어하는 것이 필요하다는 것을 알아냈다.　보다 구체적으로는, 본 발명자들은, 강판의 화성 처리성을 향상시키기 위해서는, 강판 표면의 산화막을 50nm 이하로 제어하면서, 당해 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 하기 식 (2) 및 (3)을 충족시키는 것이 필요하다는 것을 알아냈다.

A/C<0.30 … (2)

B/C<3.0 … (3)

본 실시 형태에 있어서는, 실시 형태 1에 관련하여 설명한 것과 동일한 이유에서, 화성 처리성에 불리하게 작용할 수 있는 산화막의 두께를 소정의 범위 내로 억제하면서, A/C 및 B/C를 상기 식 (2) 및 (3)에서 나타내어지는 범위 내로 제어하여, 당해 산화막의 조성을 마찬가지로 화성 처리성에 불리하게 작용할 수 있는 Si 풍부한 산화물이 아니라, 보다 Mn 풍부한 산화물로 하고 있다.　그 결과로서, 본 실시 형태에 따르면, 상기 식 (1)에서 표시되는 바와 같이 강판 중의 Sn, Cu 및 Cr양을 소정의 범위 내로 제어하면서, 고강도 강판에 있어서 일반적으로 첨가되는 Si나 Mn에 기인하여 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 적절한 것으로 함으로써, 충분한 단부면 내식성을 유지하면서, 화성 처리성이 우수한 고강도의 열간 압연 강판을 얻는 것이 가능하게 된다.　이하, 실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판의 각 구성 요소에 대하여 상세하게 설명한다.

[열간 압연 강판]

실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판의 판 두께는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 1.0 내지 4.0mm여도 된다.　판 두께는 1.2mm 이상 혹은 2.0mm 이상이어도 되고, 및/또는 3.5mm 이하 혹은 3.2mm 이하여도 된다.

[화학 조성]

본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판에 포함되는 화학 조성에 대하여 설명한다.　원소의 함유량에 관한 「％」는, 특별히 정함이 없는 한, 「질량％」를 의미한다.　또한, 이하에서 나타내어지는 수치는, 열간 압연 강판을 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS법) 등으로 분석함으로써 얻어지는 값이다.　따라서, 본 명세서에 있어서, 「화학 조성」이란, 제조 시에 의도적으로 첨가한 원소 유래의 것뿐만 아니라, 열간 압연 강판의 제조에 있어서 강 중에 불가피하게 혼입된 것(예를 들어 스크랩 중에 포함되어 있던 원소 유래의 것)도 포함한다.　화학 조성에서의 수치 범위에 있어서, 「내지」를 사용하여 표시되는 수치 범위는, 특별히 지정하지 않는 한, 「내지」의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판에 관한 C, Si, Mn, Al, P, S 및 N의 기본 화학 조성은, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판에 관련하여 위에서 설명한 바와 같다.　또한 당해 열간 압연 강판은, 필요에 따라, 이하의 임의 원소를 함유하고 있어도 된다.　이들 원소의 함유는 필수는 아니고, 이들 원소의 함유량의 하한은 0％이다.

[Cu: 0 내지 0.500％]

Cu(구리)는 강의 강도나 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　한편, 상술한 바와 같이, Cu는, Sn에 이어 화성 처리성을 저하시키는 원소이며, 본 발명에 있어서는, 압연 후에 얻어지는 강 중의 Cu 함유량을 엄밀하게 관리하는 것이 중요하다.　충분한 화성 처리성을 담보하기 위해, Cu 함유량은 0.500％ 이하, 바람직하게는 0.300％ 이하, 보다 바람직하게는 0.200％ 이하이다.　화성 처리성을 보다 향상시키는 관점에서, Cu 함유량의 하한은 0％여도 된다.　한편, 강의 내식성, 특히 단부면 내식성을 향상시키기 위해, Cu 함유량은, 예를 들어 0.010％ 이상, 0.050％ 이상, 0.100％ 이상, 또는 0.150％ 이상이어도 된다.

[Cr: 0 내지 1.00％]

Cr(크롬)은 강의 강도나 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　한편, Cr은, Sn 및 Cu에 이어 화성 처리성을 저하시키는 원소이며, 본 발명에 있어서는, 압연 후에 얻어지는 강 중의 Cr 함유량을 엄밀하게 관리하는 것이 중요하다.　충분한 화성 처리성을 담보하기 위해, Cr 함유량은 1.00％ 이하, 바람직하게는 0.80％ 이하, 보다 바람직하게는 0.50％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.30％ 이하이다.　화성 처리성을 보다 향상시키는 관점에서, Cr 함유량의 하한은 0％여도 된다.　한편, 강의 내식성, 특히 단부면 내식성을 향상시키기 위해, Cr 함유량은, 예를 들어 0.01％ 이상, 0.02％ 이상, 0.03％ 이상, 0.05％ 이상, 또는 0.10％ 이상이어도 된다.

[Sn: 0 내지 0.2000％]

Sn(주석)은 애노드 용해 반응을 억제함으로써 강의 내식성의 향상에 기여하는 원소이다.　한편, Sn은 화성 처리성을 저하시키는 원소이며, 본 발명에 있어서는, 압연 후에 얻어지는 강 중의 Sn 함유량을 엄밀하게 관리하는 것이 중요하다.　충분한 화성 처리성을 담보하기 위해, Sn 함유량은 0.2000％ 이하, 바람직하게는 0.1500％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1000％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.0500％ 이하이다.　화성 처리성을 보다 향상시키는 관점에서, Sn 함유량의 하한은 0％여도 된다.　한편, Sn은 강 중에 극히 소량 함유하고 있는 것만으로도 내식성을 개선하는 효과를 발휘하기 때문에, 강의 내식성, 특히 단부면 내식성을 향상시키기 위해, Sn 함유량은 0.0001％ 이상, 0.0005％ 이상, 0.0010％ 이상, 또는 0.0020％ 이상이어도 된다.

실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판에 함유될 수 있는 다른 임의 원소, 즉 Ni, Mo, Ti, Nb, B, Sb, V, W, Ca 및 REM, 그리고 마찬가지로 실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판에 함유될 수 있는 다른 원소, 즉 Mg, Hf, Ta 및 Zr에 대해서는, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판에 관련하여 위에서 설명한 바와 같다.

실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판에 있어서, 상기 원소 이외의 잔부는, Fe 및 불순물이다.　여기서, 불순물이란, 열간 압연 강판을 공업적으로 제조할 때, 광석이나 스크랩 등과 같은 원료를 비롯하여, 제조 공정의 다양한 요인에 의해 혼입되는 성분 등이다.

본 발명에 있어서, 열간 압연 강판의 화학 조성의 분석은, 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS법)에 의해 행해진다.　단, C 및 S에 대해서는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N에 대해서는 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하여 측정한다.　이들 분석은, 강판을 JIS G0417:1999에 준거한 방법으로 채취한 샘플로 행한다.

[식 (1): 0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.2000]

실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판에 있어서, 충분한 단부면 내식성을 확보하기 위해, 상기 식 (1)에서의 [Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr](식 (A)라고도 하고, [Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각, Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)임)로 구해지는 값이 0.0001％ 이상이다.　단부면 내식성 향상의 관점에서는, 당해 값은, 바람직하게는 0.0005％ 이상, 보다 바람직하게는 0.0010％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.0030％ 이상 또는 0.0050％ 이상, 보다 더 바람직하게는 0.0075％ 이상 또는 0.0100％ 이상이다.　따라서, 열간 압연 강판 중에는 Sn, Cu 및 Cr 중 적어도 하나가 함유된다.　이들 모두가 함유되지 않은 경우(검출되지 않는 경우), 즉 상기 식 (A)로 구해지는 값이 0인 경우에는, 단부면 내식성이 불충분하게 된다.　한편, 화성 처리성이 우수한 열간 압연 강판을 얻기 위해, 상기 식 (A)로 구해지는 값이 0.2000％ 이하이다.　화성 처리성 향상의 관점에서는, 당해 값은, 바람직하게는 0.1500％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1000％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.0500％ 이하 또는 0.0400％ 이하, 가장 바람직하게는 0.0300％ 이하이고, 0.0200％ 이하, 0.0150％ 이하 또는 0.0120％ 이하여도 된다.

실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판에서의 산화막의 두께, 산화막의 조성, 그것들의 결정 방법 및 인장 강도에 대해서는, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판에 관련하여 위에서 설명한 바와 같다.

본 실시 형태에 따르면, 상기와 같이 Sn, Cu 및 Cr의 함유량을 엄밀하게 제어함과 함께, 강판 표면에 형성되는 산화막의 조성을 소정의 범위 내로 제어, 보다 구체적으로는 Si 풍부한 산화물이 아니라 보다 Mn 풍부한 산화물이 되도록 제어함으로써, 충분한 내식성, 특히 단부면 내식성을 유지하면서, 화성 처리성이 우수한 고강도의 열간 압연 강판을 얻을 수 있다.　따라서, 산세에 의한 스케일 제거 후에 열간 압연 강판 상에 화성 처리를 직접 실시하는 것이 가능하게 되기 때문에, 본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판은, 화성 처리의 전처리로서 산세, 도금 처리 등이 반드시 필요하지는 않다는 이점을 갖는다.　따라서, 본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판은, 화성 처리성을 향상시키는 등의 목적으로 형성되는 경우가 있는 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 도금층(예를 들어 Ni 플래시 도금층)을 갖지 않아도 된다.　고강도의 열간 압연 강판을 제조하는 설비로서는, 일반적으로 도금 처리의 전처리로서의 산세나 Ni, Zn 등의 도금용의 설비를 갖는 경우가 있을 수 있지만, 이러한 설비를 구비하는 것은 그만큼 많은 설비 투자를 필요로 하고, 산이나 도금의 변동비의 관리도 필요로 한다.　이에 반해, 본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판은, 가령 이러한 설비를 갖지 않아도 양호한 화성 처리를 달성할 수 있는 것이며, 따라서 비용 삭감의 관점에서 매우 유리한 것이다.

본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판은, 고강도이며, 충분한 단부면 내식성을 유지하면서 화성 처리성이 우수한 것이기 때문에, 자동차, 가전 제품, 건재 등의 넓은 분야에 있어서 적합하게 사용할 수 있지만, 특히 자동차 분야에서 사용되는 것이 바람직하다.　자동차용으로 사용되는 열간 압연 강판은, 통상 도장의 전처리로서 화성 처리가 행해진다.　따라서, 본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판을 자동차용 열간 압연 강판으로서 사용한 경우, 단부면 내식성을 충분히 유지하면서, 산세에 의한 스케일 제거 후의 열간 압연 강판에 화성 처리를 직접 실시하는 것이 가능하게 되어, 종래 기술에 비하여 유리한 효과가 적합하게 발휘된다.

[실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판의 제조 방법]

실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판의 제조 방법의 예에 대하여 설명한다.　이하의 설명은, 실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판을 제조하기 위한 특징적인 방법의 예시를 의도하는 것이며, 당해 열간 압연 강판을 이하에 설명하는 제조 방법에 의해 제조되는 것에 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다.

본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판의 제조 방법은, 원하는 화학 조성을 갖는 열간 압연 강판이 얻어지도록 화학 조성을 조정한 용강을 주조하여 강편을 형성하는 주조 공정, 강편을 열간 압연하여 열간 압연 강판을 얻는 열간 압연 공정, 냉각 공정, 열간 압연 강판을 권취하는 권취 공정 및 산세 공정을 포함한다.　본 실시 형태에 관한 열간 압연 강판의 제조 방법은, 주조 공정에 있어서 식 (1)을 충족시키도록 조정된 용강을 주조하는 것과 냉간 압연 공정 이후의 공정이 없는 것 이외에는, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판의 제조 방법과 동일하다.　즉, 본 실시 형태에 관한 주조 공정(식 (1)과 식 (1')의 상위(相違) 이외의 부분), 열간 압연 공정, 냉각 공정, 권취 공정 및 산세 공정의 상세는, 실시 형태 1에 관한 냉간 압연 강판에 관련하여 위에서 설명한 바와 같다.

상기의 제조 방법에 의해 얻어진 실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판은, 상술한 바와 같이, 식 (1)을 충족시킴과 함께, 강판 표면의 산화막을 50nm 이하로 제어하면서, 그 조성을 Mn 풍부한 산화물로 할 수 있기 때문에, 강판의 표면에 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 도금층이 존재하고 있지 않아도, 강판에 화성 처리를 직접 실시한 경우에 강판 표면에 충분히 화성 결정을 형성하는 것이 가능하게 된다.　따라서, 실시 형태 2에 관한 열간 압연 강판의 제조에 있어서는, 산세 후에, Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하는 도금층을 열간 압연 강판 상에 형성하는 것을 포함하지 않아도 된다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.

실시예

이하의 실시예에서는, 실시 형태 1 및 2에 관한 박강판(각각 냉간 압연 강판 및 열간 압연 강판)을 각각 예 X 및 Y에 있어서 제조하고, 얻어진 박강판의 인장 강도, 화성 처리성 및 단부면 내식성에 대하여 조사하였다.　예 X 및 Y에서 얻어진 박강판에서의 각 원소 함유량, 산화막, 인장 강도, 화성 처리성 및 단부면 내식성은, 하기의 방법에 의해 측정 및 평가하였다.

[각 원소 함유량]

제조된 각 박강판으로부터 얻어진 시료에 포함되는 원소의 함유량을 ICP-MS법에 의해 측정하였다.　C 및 S에 대해서는 연소-적외선 흡수법, N에 대해서는 불활성 가스 융해-열전도도법에 의해 측정하였다.　측정용의 샘플은 JIS G0417:1999에 준거한 방법으로 각 시료로부터 칩을 채취하였다.

[산화막의 두께 및 조성]

산화막의 두께는, 고주파 GDS를 사용하여 강판 표면으로부터의 깊이 방향의 원소 분포를 측정함으로써 결정하였다.　보다 구체적으로는, 고주파 GDS로 정전력 모드에서 시료를 100초간 측정하여, 얻어진 Fe의 발광 강도를 농도로 환산하고, 당해 Fe 농도가 보다 낮은 농도로부터 증가하여 모재의 Fe 농도의 1/2이 될 때까지의 두께를 산화막의 두께로서 결정하였다.　여기서, Fe 농도는 농도가 이미 알려진 참조 시료를 사용하여 정량하고, 산화막의 두께는 100초간의 스퍼터 깊이를 레이저 현미경으로 측정하여, 모재의 Fe 농도의 1/2이 된 스퍼터 시간을 두께로 환산함으로써 계산하였다.　또한, 산화막의 A/C 및 B/C의 값은, 이하와 같이 하여 결정하였다.　먼저, 제조된 각 박강판으로부터 얻어진 강판 표면을 포함하는 샘플을 고감도 반사법(RAS법)을 이용한 푸리에 변환 적외 분광법에 의해, 측정 치수 한 변이 10mm인 정사각형, 입사각 10° 및 적산 횟수 200회의 조건 하에서 측정하였다.　다음으로, 횡축을 파수(cm^-1), 종축을 투과율(％)로 하는 적외 흡수 스펙트럼에 있어서, SiO₂, MnSiO₃ 및 Mn₂SiO₄의 각 산화물에서 유래하는 피크에서의 투과율의 값을 적분하여, 얻어진 면적(적분 강도)으로부터 A(SiO₂에서 유래하는 피크의 면적), B(MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적) 및 C(Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적)의 값을 산출하였다.　여기서, SiO₂에서 유래하는 피크의 면적은 1250cm^-1 부근에 검출되는 피크를 적분함으로써 산출하고, 마찬가지로 MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적은 1050cm^-1 부근에 검출되는 피크를 적분함으로써 산출하고, 그리고 Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크는 920cm^-1 부근에 검출되는 피크를 적분함으로써 산출하였다.　MnSiO₃에서 유래하는 1050cm^-1 부근의 피크가 Mn₂SiO₄에서 유래하는 다른 1000cm^-1 부근의 피크와 부분적으로 겹치는 경우에는, 계산기에 의한 피크 분리의 방법을 사용하여 MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적을 산출하였다.　마지막으로, 산출된 A, B 및 C의 각 피크 면적으로부터 A/C 및 B/C의 값을 결정하였다.

[인장 강도]

인장 강도는, 압연 방향에 직각인 방향을 길이 방향으로 하는 JIS Z 2241:2011의 5호 인장 시험편을 채취하여, JIS Z 2241:2011에 준거한 인장 시험을 행함으로써 결정하였다.

[화성 처리성]

제조된 각 박강판으로부터 얻어진 시료를 50mm×100mm로 절단하고, 이것을 니혼 파커라이징사제의 탈지제(상품명: 파인 클리너 E2083)의 18g/l 수용액에 40℃에서 120초간 스프레이하여 침지시켜 탈지하였다.　그 후, Ti계 콜로이드 분체에 의한 표면 조정을 행하고, 니혼 파커라이징사제의 인산 아연 처리제(상품명: 펄 본드 L3065)에 120초간 침지시켜, 수세하고, 건조함으로써, 각 시료의 표면이 인산 아연 피막으로 이루어지는 화성 처리막을 형성하였다.

상기와 같이 화성 처리한 시험편의 길이 방향을 따르는 3개소(중앙부 및 양단부)를 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 1500배의 배율(관찰 면적: 약 80㎛×약 60㎛)로 관찰하였다.　그리고, 각 시험편에 대하여, 3개소의 관찰 화상에 기초하여, 시료 표면에 대한 화성 결정이 형성된 평균 면적률 X를 산출하였다.　보다 구체적으로는, 각 시료에 대하여, 3개소에서 취득한 각각의 관찰 화상에 있어서, 시료 표면의 면적(=화상의 면적)에 대한 화성 결정이 형성된 부분의 면적률을 구하고, 그것들의 값을 평균화함으로써 평균 면적률 X를 구하였다.　구한 평균 면적률 X에 기초하여, 이하의 기준에 의해, 화성 처리성(화성 결정의 시료 표면에의 부착 비율)을 평가하고, ○ 및 △를 합격으로 하였다.

평가 ○: 99％<X≤100％

평가 △: 97％<X≤99％

평가 ×: X≤97％

[단부면 내식성]

50mm×100mm로 절단하여 화성 처리를 행한 시료에 대하여 전착 도장을 실시하였다.　이때 평가하는 100mm 측의 단부면은 어느 것이나 상 버(평가면을 향하여 버가 발생)가 되도록 하였다.　닛폰 페인트 인더스트리얼 코팅스사제의 양이온 전착 도장 파워닉스 110을 막 두께 15㎛ 목표로 도포하고, 170℃×20분간 베이킹 처리를 행하였다.　그 후 단부면 시일을 실시하지 않고 부식 시험에 제공하였다.　이때, 3개의 샘플을 부식 시험에 제공하였다.　단부면 내식성의 평가 시험으로서 자동차 기술회 규격에 준거한 복합 부식 시험(JIS H8502:1999의 중성 염수 분무 사이클 시험에 준거)을 행하였다.　이 시험은, (1) 염수 분무 2시간(5％NaCl, 35℃); (2) 건조 4시간(60℃); 및 (3) 습윤 2시간(50℃, 습도 95％ 이상)을 1사이클로 하여 합계 180사이클(합계 60일간) 실시하였다.　그 후, 단부면부에 테이핑함으로써 평가면의 도막을 박리시켜, 도막 박리 폭을 계측하였다.　단부면으로부터의 박리 폭의 최댓값을 판독하여, 3개의 샘플의 평균값을 산출하였다.　구한 박리 폭 Y에 기초하여, 이하의 기준에 의해, 단부면 내식성을 평가하고, ○를 합격으로 하였다.

평가 ○: 3mm≥Y

평가 ×: 3mm<Y

이하의 예 X 및 Y에서는, 인장 강도가 340MPa 이상이며, 화성 처리성 및 단부면 내식성의 평가가 합격인 경우를, 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 박강판으로서 평가하였다.

[예 X(실시 형태 1에 대응): 냉간 압연 강판의 제조]

먼저, 화학 조성을 적절히 조정한 용강을 주조하여 강편을 형성하고, 당해 강편을 그대로 열간 압연하였다.　다음으로, 마무리 압연 후의 강판을 표 1에 나타내는 냉각 조건에서 냉각하여 권취하고, 이어서 소정의 산세 처리, 구체적으로는 산 농도 9％, 산세 온도 90℃, 산세 시간 60초의 염산에 의한 제1 산세와, 그 후의 산 농도 15％, 산세 온도 90℃, 산세 시간 60초의 황산에 의한 제2 산세를 적절히 조합한 산세 처리를 행하였다(각 예에서의 제1 산세와 제2 산세의 구체적인 조합은 표 1을 참조).　모든 강판에 대하여, 마무리 압연의 종료 온도는 950℃, 마무리 압연의 압하율은 20％로 하고, 권취 온도는 600℃로 하였다.　이어서, 산세 처리 후의 열간 압연 강판을, 압하율 50％로 냉간 압연하여 판 두께 1.2mm의 냉간 압연 강판을 얻었다.　그 후, 얻어진 냉간 압연 강판에 대하여, 800℃에서 60초간, 수소 농도 2％, 및 노점 -30℃의 분위기 하에서 어닐링을 행하였다.　또한, 모든 냉간 압연 강판에 대하여 도금 처리는 행하지 않고, 즉 모든 냉간 압연 강판은 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하는 도금층을 갖고 있지 않았다.　각 강판으로부터 얻어진 시료에 대하여 측정한 화학 조성을 표 1에 나타낸다.　표 1 중의 공란은, 함유량이 검출 한계 이하였음을 나타내고, 시료 중에 함유하고 있지 않음(함유량 0％)을 나타낸다.　또한, 각 시료에 대하여, 얻어진 Sn 함유량, Cu 함유량 및 Cr 함유량의 값에 기초하여 식 (1')에 관련되는 값을 산출하였다.

[표 1-1]

[표 1-2]

실시예 101 내지 107, 110 내지 112, 115 내지 121 및 124 내지 127에 대해서는, 각 원소의 화학 조성, 식 (1')에 의해 구해지는 값, 그리고 A/C 및 B/C의 값이 적절하게 제어되고 있었기 때문에, 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 냉간 압연 강판을 얻을 수 있었다.　한편, 비교예 108 및 113은, 식 (1')에 의해 구해지는 값이 높았기 때문에 화성 처리성이 불충분하였다.　비교예 109는, Sn, Cu 및 Cr 모두가 포함되지 않고, 식 (1')에 의해 구해지는 값이 0.0000％였다.　이 때문에, 단부면 내식성이 불충분하였다.　비교예 114는, 강도에 기여하는 C, Si 및 Mn의 양이 부족하고, 인장 강도가 340MPa 미만이며 강도가 불충분하였다.　비교예 122 및 123은, 산세 처리로서 염산에 의한 제1 산세와 그 후의 황산에 의한 제2 산세 중 한쪽의 처리밖에 행하지 않았기 때문에, 산화막의 두께가 두꺼워지거나 또는 A/C 및/혹은 B/C의 값이 높아져, 결과적으로 화성 처리성이 저하되었다.

[예 Y(실시 형태 2에 대응): 열간 압연 강판의 제조]

먼저, 화학 조성을 적절히 조정한 용강을 주조하여 강편을 형성하고, 당해 강편을 1100℃로 재가열 후 열간 압연하였다.　다음으로, 마무리 압연 후의 강판을 표 2에 나타내는 냉각 조건에서 냉각하여 권취하고, 이어서 소정의 산세 처리, 구체적으로는 산 농도 9％, 산세 온도 90℃, 산세 시간 60초의 염산에 의한 제1 산세와, 그 후의 산 농도 15％, 산세 온도 90℃, 산세 시간 60초의 황산에 의한 제2 산세를 적절히 조합한 산세 처리를 행하였다(각 예에서의 제1 산세와 제2 산세의 구체적인 조합은 표 2를 참조).　모든 강판에 대하여, 마무리 압연의 종료 온도는 950℃, 마무리 압연의 압하율은 20％로 하고, 권취 온도는 600℃로 하였다.　얻어진 열간 압연 강판은 모두 판 두께 2.0mm였다.　또한, 모든 열간 압연 강판에 대하여 도금 처리는 행하지 않고, 즉 모든 열간 압연 강판은 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종을 함유하는 도금층을 갖고 있지 않았다.　각 강판으로부터 얻어진 시료에 대하여 측정한 화학 조성을 표 2에 나타낸다.　표 2 중의 공란은, 함유량이 검출 한계 이하였음을 나타내고, 시료 중에 함유하고 있지 않음(함유량 0％)을 나타낸다.　또한, 각 시료에 대하여, 얻어진 Sn 함유량, Cu 함유량 및 Cr 함유량의 값에 기초하여 식 (1)에 관련되는 값을 산출하였다.

[표 2-1]

[표 2-2]

실시예 201 내지 208, 211 및 213 내지 215에 대해서는, 각 원소의 화학 조성, 식 (1)에 의해 구해지는 값, 그리고 A/C 및 B/C의 값이 적절하게 제어되고 있었기 때문에, 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 열간 압연 강판을 얻을 수 있었다.　한편, 비교예 209는, 식 (1)에 의해 구해지는 값이 높았기 때문에 화성 처리성이 불충분하였다.　비교예 212는, Sn, Cu 및 Cr 모두가 포함되지 않고, 식 (1)에 의해 구해지는 값이 0.0000％였다.　이 때문에, 단부면 내식성이 불충분하였다.　비교예 210은, 강도에 기여하는 C, Si 및 Mn의 양이 부족하고, 인장 강도가 340MPa 미만이며 강도가 불충분하였다.　비교예 216은, 산세 처리로서 염산에 의한 제1 산세와 그 후의 황산에 의한 제2 산세 중 한쪽의 처리밖에 행하지 않았기 때문에, A/C의 값이 높아져, 결과적으로 화성 처리성이 저하되었다.

[예 Z: 산화막에서의 A/C와 B/C의 관계]

도 1은 예 X 및 Y에서의 각 예의 화성 처리성에 관한 평가(○, △ 및 ×)를 횡축에 A/C값, 종축에 B/C값으로서 플롯한 도면이다.　도 1을 참조하면, 강판 표면에 형성되는 산화막에 있어서 A/C 및 B/C값을, 각각 A/C<0.30 및 B/C<3.0을 충족시키도록 제어하여 당해 산화막의 조성을 보다 Mn 풍부한 산화물로 함으로써 박강판의 화성 처리성을 현저하게 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.

참고로, 도 2에 FT-IR 반사법에 의한 측정으로 얻어진 적외 흡수 스펙트럼을 나타낸다.　도 2의 (a)는 식 (3)의 B/C<3.0을 만족시키지 않고, 결과적으로 충분한 화성 처리성을 달성하지 못한 냉간 압연 강판에 대응하고 있다.　한편, 도 2의 (b)는 식 (2) 및 (3)을 만족시키고, 결과적으로 우수한 화성 처리성을 달성한 냉간 압연 강판에 대응하고 있다.　이들을 참조하면, 도 2의 (a)에서는, 도 2의 (b)의 경우와 비교하여 920cm^-1 부근에 검출되는 Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적이 작고, 그러므로 보다 Mn 풍부한 산화물의 비율이 작다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따르면, 단부면 내식성을 유지하면서, 개선된 화성 처리성을 갖는 고강도의 박강판을 제공하는 것이 가능하게 되어, 당해 박강판은 자동차, 가전 제품, 건재 등의 용도, 특히 자동차용으로 적합하게 사용할 수 있다.　따라서, 본 발명은 산업상의 가치가 극히 높은 발명이라고 할 수 있는 것이다.

Claims

화학 조성이, 질량％로,
C: 0.050 내지 0.300％,
Si: 0.10 내지 4.00％,
Mn: 0.80 내지 6.00％,
Al: 0.010 내지 2.000％,
P: 0 내지 0.100％,
S: 0 내지 0.100％,
N: 0 내지 0.0300％,
Ni: 0 내지 0.05％,
Cu: 0 내지 0.50％,
Cr: 0 내지 1.00％,
Mo: 0 내지 0.50％,
Ti: 0 내지 0.200％,
Nb: 0 내지 0.100％,
B: 0 내지 0.0200％,
Sn: 0 내지 0.2000％,
Sb: 0 내지 0.0300％,
V: 0 내지 0.50％,
W: 0 내지 0.50％,
Ca: 0 내지 0.0100％,
REM: 0 내지 0.0100％, 그리고
잔부: Fe 및 불순물이며, 하기 식 (1)을 충족시키고,
표면에 두께가 50nm 이하인 산화막을 갖고, 상기 산화막을 FT-IR 반사법으로 측정한 경우에 하기 식 (2) 및 (3)을 충족시키는, 박강판.
0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.2000(단, 상기 박강판이 냉간 압연 강판인 경우에는 0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.0500) … (1)
여기서, [Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각, Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)이다.
A/C<0.30 … (2)
B/C<3.0 … (3)
여기서, A는 SiO₂에서 유래하는 피크의 면적이며, B는 MnSiO₃에서 유래하는 피크의 면적이며, C는 Mn₂SiO₄에서 유래하는 피크의 면적이다.
제1항에 있어서,
열간 압연 강판인, 박강판.
제1항에 있어서,
상기 화학 조성 중 Cu, Cr 및 Sn이, 질량％로,
Cu: 0 내지 0.10％,
Cr: 0 내지 0.50％, 및
Sn: 0 내지 0.0500％
이며, 하기 식 (1')을 충족시키고, 냉간 압연 강판인, 박강판.
0.0001≤[Sn]+0.3[Cu]+0.1[Cr]≤0.0500 … (1')
여기서, [Sn], [Cu] 및 [Cr]은, 각각, Sn, Cu 및 Cr의 함유량(질량％)이다.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 박강판의 표면에, 화학 조성이 Ni, Zn 및 Co 중 적어도 1종, 그리고 잔부: Fe 및 불순물인 도금층을 갖지 않는, 박강판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
인장 강도가 340MPa 이상인, 박강판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
인장 강도가 440MPa 이상인, 박강판.