KR20230129177A - 코일링 온도에 영향을 받는 냉간 압연 스트립 또는강 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하기(중량%)를 포함하는 냉간 압연 스트립 또는 시트에 관한 것이다: C 0.12 - 0.20; Mn 1.9 - 2.6; Cr 0.15 - 0.3; Si 0.3 - 0.8; Al 0.8 - 1.2; Mn + Cr 1.8 - 5; Nb ≤ 0.008; Ti ≤ 0.02; Mo ≤ 0.08; Ca ≤ 0.005; V ≤ 0.02; 및 잔부로 불순물을 제외한 Fe. 강은 좌표 A, B, C, D에 의해 정의된 영역 내에 있고, 여기서 Ri/t(y-축)은 TS(MPa)/YR(x-축)에 대해 플롯팅되고, A는 [2200, 3.5]이고, B는 [2600, 4.5]이고, C는 [2600, 3]이고, D는 [2200, 2]이다.

Description

코일링 온도에 영향을 받는 냉간 압연 스트립 또는 강

본 발명은 자동차의 적용에 적합한 고강도 강 스트립 및 시트에 관한 것이다.

매우 다양한 적용을 위해, 차체 질량 감소가 감소된 연료 소비를 초래하기 때문에, 증가된 강도 수준은 특히 자동차 산업에서 경량 구조물에 대한 전제 조건이다.

자동차 차체 부품은 종종 강 시트에서 스탬핑되어 얇은 시트의 복잡한 구조적 부재를 형성한다. 그러나, 이러한 부품은 복잡한 구조 부품의 성형성이 너무 낮기 때문에 통상적인 고강도 강으로부터 생산될 수 없다. 이러한 이유로, 다상 변형 유도 가소성 보조강(Transformation Induced Plasticity aided steel; TRIP 강)이 지난 몇 년 동안 특히 자동차 차체 구조 부품 및 시트 프레임 재료로서 사용하는 것에 대해 상당한 관심을 얻었다.

TRIP 강은 TRIP 효과를 생성할 수 있는 준안정 잔류 오스테나이트 상을 포함하는, 다상 미세구조를 갖는다. 강이 변형될 때, 오스테나이트는 마르텐사이트로 변형되어 현저한 가공 경화를 초래한다. 이러한 경화 효과는 재료의 넥킹(necking)에 저항하는 작용을 하고 시트 형성 작업의 실패를 지연시킨다. TRIP 강의 미세구조는 이의 기계적 특성을 크게 변경할 수 있다.

TRIP 강은 주로 베이나이트 페라이트 매트릭스가 우수한 신장 플랜지성을 허용하기 때문에 오랫동안 알려져 많은 관심을 끌었다. 또한, 준안정 잔류 오스테나이트 섬(metastable retained austenite island)의 마르텐사이트로의 스트레인-유도 변형에 의해 보장된 TRIP 효과는 이들의 인발성을 현저하게 개선시킨다.

냉간 압연 TRIP 강 시트를 제조할 때, 슬래브가 초기에 제공된다. 슬래브는 오스테나이트 온도 범위에서 열간 압연 스트립으로 열간 압연된다. 그 후, 열간 압연 스트립이 코일링된다. 코일링 저항은 온도가 증가함에 따라 감소한다. 일반적으로 600℃의 코일링 온도가 사용된다. 코일링된 스트립은 이후 배치 어닐링되고, 후속하여 냉간 압연된다. 냉간 압연 스트립은 이후 연속적으로 어닐링된다.

WO 2019/122963 A1호 및 WO2019123043 A1호는 둘 모두 개선된 포스페이트화 커버리지(phosphatation coverage)를 갖는 TRIP 강을 개시하고 있다. 우수한 포스페이트화 커버리지가 가능하다. 개선된 포스페이트화 커버리지는 합금 원소 및 공정 파라미터(이중 하나는 낮은 코일링 온도를 가져야 함)를 제어함으로써 달성되었다. 모든 본 발명의 실시예는 450℃의 코일링 온도를 갖는다. 더 높은 코일링 온도를 갖는 참조 예는 충분한 포스페이트화 커버리지를 제공하지 않았다. 낮은 코일링 온도는 냉간 압연력을 증가시킨다.

EP 2707514 B1호는 5 내지 20%의 다각형 페라이트, 10 내지 15%의 잔여 오스테나이트, 5 내지 15%의 마르텐사이트 및 잔부 베이나이트를 포함하는 미세구조를 갖는 TRIP 강을 개시한다. 문헌에 따르면, 5 내지 20%의 다각형 페라이트의 존재는 균열의 발생 없이 90°의 V-굽힘 각도를 초과하는 것을 가능하게 한다.

WO2018116155호는 TRIP 강을 개시한다. 본 발명의 실시예는 620℃, 650℃ 각각의 더 높은 배치 어닐링 온도와 함께 450℃의 더 낮은 코일링 온도, 및 460℃의 더 낮은 배치 어닐링 온도와 함께 560℃의 더 높은 코일링 온도를 개시한다.

이들 강은 몇 가지 매력적인 특성을 개시하지만, 고급 성형 작업, 특히 굽힘 특성, 특히 강도 및 인성과 관련한 굽힘 특성과 관련하여 개선된 특성 프로파일을 갖는 >950MPa 강 시트 또는 스트립이 요구되고 있다. 추가로 바람직한 특성은 감소된 결정립계 산화, 액체 금속 취성에 대한 감소된 민감성, 수소 취성에 대한 감소된 민감성 및 양호한 포스페이트 처리성(phosphatability)이다.

본 발명은 적어도 950 MPa의 인장 강도 및 우수한 성형성을 갖는 냉간 압연 강에 관한 것으로, 이는 강 시트/스트립을 연속 어닐링 라인(Continuous Annealing Line; CAL) 및 용융 아연도금 라인(Hot Dip Galvanizing Line; HDGL)에서의 산업 규모로 생산하는 것이 가능해야 한다. 본 발명은 굽힘 특성이 중요한 복잡한 고강도 구조 부재로 가공될 수 있는 조성 및 미세구조를 갖는 강을 제공하는 것을 목적으로 한다.

합금 원소 및 공정 파라미터의 신중한 선택은 결정립계 산화를 감소시킨다. 감소된 결정립계 산화는 굽힘성을 개선하고 액체 금속 취성의 위험 및 수소 취성에 대한 민감성을 감소시킨다. 이는 우수한 포스페이트 처리성을 추가로 촉진한다.

도 1은 점선 내에 본 발명의 샘플을 갖는 그래프를 도시한다.

본 발명은 청구범위에 기재되어 있다.

강 시트 또는 스트립은 하기 합금 원소(중량%)로 구성된 조성을 갖는다:

C 0.08 - 0.28

Mn 1.5 - 4.5

Cr 0.01 - 0.5

Si 0.01 - 2.5

Al 0.5 - 2.0

Si + Al ≥ 0.5

Mn + Cr 1.8 - 5

Nb ≤ 0.1

Ti ≤ 0.1

Mo ≤ 0.5

Ca ≤ 0.05

V ≤ 0.1

잔부로 불순물을 제외한 Fe.

청구된 합금의 화학적 성분의 한계 뿐만 아니라 개별 원소의 중요성 및 개별 원소 서로 간의 상호작용은 하기에 간략히 설명되어 있다. 강의 화학 조성에 대한 모든 백분율은 설명 전체에서 중량%(wt. %)로 제시된다. 개별 요소의 상한 및 하한은 청구범위에 기재된 상한 및 하한 내에서 자유롭게 조합될 수 있다. 수치 값의 산술 정밀도는 본 출원에 제공된 모든 값에 대해 한자리 또는 두자리 증가될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 0.1%로 주어진 값은 또한 0.10 또는 0.100%로 표현될 수 있다. 미세구조 구성성분의 양은 부피%(vol. %)로 제시된다.

C: 0.08 내지 0.28%

C는 오스테나이트를 안정화시키고 잔류 오스테나이트 상 내에 충분한 탄소를 얻는데 중요하다. C는 또한 원하는 강도 수준을 얻는 데 중요하다. 일반적으로, 0.1% C 당 100 MPa 정도의 인장 강도의 증가가 예상될 수 있다. C가 0.08% 미만인 경우, 950 MPa의 인장 강도를 달성하기 어렵다. C가 0.28%를 초과하면, 용접성이 손상된다. 따라서, 상한은 0.26, 0.24, 또는 0.22%, 0.20 또는 0.18%일 수 있다. 하한은 0.10, 0.12, 0.14, 또는 0.16%일 수 있다.

Mn: 1.5 내지 4.5%

망간은 고용체 강화 원소이며, Ms 온도를 낮추어 오스테나이트를 안정화시키고 냉각 동안 페라이트 및 펄라이트가 형성되는 것을 방지한다. 또한, Mn은 A_c3 온도를 낮추고 오스테나이트 안정성에 중요하다. 1.5% 미만의 함량에서는, 요망되는 양의 잔류 오스테나이트를 얻기 어려울 수 있고, 950 MPa의 인장 강도 및 오스테나이트화 온도는 통상적인 산업 어닐링 라인에 대해 너무 높을 수 있다. 그러나, Mn의 양이 4.5% 초과인 경우, Mn이 액체 상에 축적되어 밴딩(banding)을 야기하여, 잠재적으로 열화된 작업성을 초래하기 때문에 분리(segregation)의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상한은 4.2, 4.0, 3.8, 3.6, 3.4, 3.2, 3.0, 2.8, 2.6, 또는 2.4%일 수 있다. 하한은 1.5, 1.7, 1.9, 2.1, 2.3, 또는 2.5%일 수 있다.

Cr: 0.01 내지 0.5%

Cr은 강 시트의 강도를 증가시키는데 효과적이다. Cr은 페라이트를 형성하고 펄라이트 및 베이나이트의 형성을 지연시키는 원소이다. A_c3 온도 및 Ms 온도는 Cr 함량이 증가함에 따라 단지 약간 낮아진다. Cr은 안정화된 잔류 오스테나이트의 양을 증가시킨다. 0.5% 초과인 경우, 이는 강의 표면 피니시를 손상시킬 수 있으며, 따라서 Cr의 양은 0.5%로 제한된다. 상한은 0.45 또는 0.40, 0.35, 0.30 또는 0.25%일 수 있다. 하한은 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.10, 0.15, 0,20 또는 0.25%일 수 있다. 바람직하게는, Cr의 의도적인 첨가는 본 발명에 따라 수행되지 않는다.

Si: 0.01 내지 2.5%

Si는 고용체 강화 요소로서 작용하며 얇은 강 스트립의 강도를 확보하는데 중요하다. Si는 시멘타이트 침전을 억제하고 오스테나이트 안정화에 필수적이다. 그러나, 함량이 너무 높으면, 너무 많은 규소 산화물이 스트립 표면에 형성될 것이고, 이는 CAL에서 롤 상의 클래딩을 야기할 수 있고, 그 결과 후속하여 생산되는 강 시트의 표면 결함을 야기할 수 있다. 따라서, 상한은 2.5%이고, 2.4, 2.2, 2.0, 1.8, 1.6, 1.4, 1.2, 1.0 또는 0.8%로 제한될 수 있다. 하한은 0.01, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4, 0.60, 0.80 또는 1.0%일 수 있다.

Al: 0.5 내지 2.0%

Al은 페라이트 형성을 촉진하고 또한 일반적으로 탈산제(deoxidizer)로 사용된다. Al은 Si와 같이 시멘타이트에 용해되지 않으며, 따라서 베이나이트 형성 동안 시멘타이트 형성을 상당히 지연시킨다. 또한, 아연도금 및 액체 금속 취성에 대한 감소된 민감성이 개선될 수 있다. Al의 첨가는 잔류 오스테나이트에서의 탄소 함량의 현저한 증가를 초래한다. Al의 주요 단점은 주조 동안의 분리 거동이다. 주조 동안, Mn은 슬래브의 중간에 풍부하고 Al-함량은 감소한다. 따라서, 슬래브의 중간에 상당한 오스테나이트 안정화된 영역 또는 밴드가 형성될 수 있다. 이는 마르텐사이트 밴딩에서 가공이 끝날 때 발생하며 마르텐사이트 밴드에 그러한 낮은 스트레인 내부 균열이 형성된다. 한편, Si 및 Cr은 또한 주조 동안 농축된다. 따라서, Mn 농축으로 인한 오스테나이트 안정화가 이들 원소에 의해 상쇄되기 때문에, 마르텐사이트 밴딩에 대한 경향은 Si 및 Cr과의 합금화에 의해 감소될 수 있다. 이러한 이유로, Al 함량은 바람직하게는 제한된다. 상위 수준은 2.0, 1.8, 1.7, 1.6, 1.5, 1.4, 1.3, 1.2 또는 1.1%일 수 있다. 하한은 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 또는 0.9%로 설정될 수 있다.

Si + Al ≥ 0.5%

Si 및 Al은 베이나이트 형성 동안 시멘타이트 침전을 억제한다. 따라서, 이들의 조합된 함량은 바람직하게는 적어도 0.5%이다. 하한은 0.7, 0.8, 0.9, 1.0. 1.1, 1.2, 또는 1.3%일 수 있다.

Mn + Cr 1.8 내지 5

망간 및 크롬은 강의 경화성(hardenability)에 영향을 미친다. 이들의 조합된 함량은 바람직하게는 1.8 내지 5.0 %의 범위 내에 있다.

선택적 원소

Mo ≤ 0.5%

몰리브덴은 강력한 경화제이다. 이는 카바이드 조대화 동역학(coarsening kinetics)을 감소시킴으로써 NbC 침전물의 이점을 추가로 향상시킬 수 있다. 따라서, 강은 최대 0.5%의 양으로 Mo를 함유할 수 있다. 상한은 0.4, 0.3, 0.2, 또는 0.1%로 제한될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따르면 Mo의 의도적인 첨가는 필요하지 않다. 따라서, 상한은 ≤ 0.01%로 제한될 수 있다.

Nb: ≤ 0.1%

Nb는 결정립 크기에 대한 영향으로 인해 강도 및 인성을 개선하기 위해 저합금 강에 일반적으로 사용된다. Nb는 NbC의 침전으로 인해 매트릭스 미세구조 및 잔류 오스테나이트 상을 미세화함으로써 강도 연신율 균형을 증가시킨다. 강은 ≤ 0.1%의 양으로 Nb를 함유할 수 있다. 상한은 0.09, 0.07, 0.05, 0.03, 또는 0.01%로 제한될 수 있다. Nb의 의도적인 첨가는 본 발명에 따라 필요하지 않다. 따라서, 상한은 ≤ 0.004%로 제한될 수 있다.

V: ≤ 0.1%

V의 기능은 석출 경화(precipitation hardening) 및 결정립 미세화에 기여한다는 점에서 Nb의 기능과 유사하다. 강은 ≤ 0.1%의 양으로 V를 함유할 수 있다. 상한은 0.09, 0.07, 0.05, 0.03, 또는 0.01%로 제한될 수 있다. V의 의도적인 첨가는 본 발명에 따라 필요하지 않다. 따라서, 상한은 ≤ 0.01%로 제한될 수 있다.

Ti: ≤ 0.1%

Ti는 탄화물, 질화물 또는 탄질화물을 형성함으로써 결정립 크기에 영향을 미치기 때문에, 강도 및 인성을 개선하기 위해 저합금 강에 일반적으로 사용된다. 특히, Ti는 강한 질화물 형성제이고, 강에서 질소를 결합시키는데 사용될 수 있다. 그러나, 효과는 0.1% 초과에서 포화되는 경향이 있다. 상한은 0.09, 0.07, 0.05, 0.03, 또는 0.01%로 제한될 수 있다. Ti의 의도적인 첨가는 본 발명에 따라 필요하지 않다. 따라서, 상한은 ≤ 0.005%로 제한될 수 있다.

Ca ≤ 0.05%

Ca는 비금속 개재물의 개질을 위해 사용될 수 있다. 상한은 0.05%이고, 0.04, 0.03, 0.01%로 설정될 수 있다. Ca의 의도적인 첨가는 본 발명에 따라 필요하지 않다. 따라서, 상한은 ≤ 0.005%로 제한될 수 있다.

불순물

Cu: ≤ 0.06%

Cu는 사용된 스크랩의 신중한 선택에 의해 ≤ 0.06%로 제한되는 바람직하지 않은 불순물 원소이다.

Ni: ≤ 0.08%

Ni는 또한 사용된 스크랩의 신중한 선택에 의해 ≤ 0.08%로 제한되는 바람직하지 않은 불순물 원소이다.

B: ≤ 0.0006%

B는 사용된 스크랩의 신중한 선택에 의해 ≤ 0.0006%로 제한되는 바람직하지 않은 불순물 원소이다. B는 경도를 증가시키지만 굽힘성을 감소시킬 수 있으며, 따라서 본 제안된 강에서는 바람직하지 않다. B는 추가로 스크랩 재활용을 더 어렵게 할 수 있고, B의 첨가는 또한 작업성을 악화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 B의 의도적인 첨가는 바람직하지 않다.

다른 불순물 원소는 정상 발생량으로 강에 포함될 수 있다. 그러나, P, S, As, Zr, Sn의 양을 하기 선택적인 최대 함량으로 제한하는 것이 바람직하다:

P: ≤ 0.02%

S: ≤ 0.005%

As ≤ 0.010%

Zr ≤ 0.006%

Sn ≤ 0.015%

질소 함량을 하기 범위로 제어하는 것이 또한 바람직하다:

N: ≤ 0.015%, 바람직하게는 0.003 내지 0.008%

이 범위에서 질소의 안정적인 고정이 달성될 수 있다.

산소 및 수소는 추가로

O: ≤ 0.0003

H: ≤ 0.0020로 제한될 수 있다.

미세구조 구성성분은 하기와 같이 부피%(vol. %)로 표현될 수 있다:

본 발명의 냉간 압연 강 시트는 적어도 40%의 템퍼드 마르텐사이트(TM) 및 베이나이트(B)를 포함하는 미세조직을 갖는다.

그리고 추가로, 10 내지 30%의 프레시 마르텐사이트(FM)를 포함한다. 상한은 28, 26, 24 또는 22%로 제한될 수 있다. 하한은 12, 14, 16 또는 18%로 제한될 수 있다. 프레시 마르텐사이트는 에지 플랜지성 및 국소 연성을 개선할 수 있다. 이러한 비-템퍼드(un-tempered) 마르텐사이트 입자는 종종 잔류 오스테나이트 입자와 밀접하게 접촉하고, 따라서 이들은 종종 마르텐사이트-오스테나이트(MA) 입자로 지칭된다.

잔류 오스테나이트는 원하는 TRIP 효과를 얻기 위한 전제 조건이다. 따라서, 잔류 오스테나이트의 양은 2 내지 20%, 바람직하게는 5 내지 15%의 범위이어야 한다. 잔류 오스테나이트의 양은 문헌[Proc. Int. Conf. on TRIP-aided high strength ferrous alloys (2002), Ghent, Belgium, p. 61-64]에 상세히 기재된 포화 자화법(saturation magnetization method)에 의해 측정되었다.

그리고 추가로 10 내지 35%의 다각형 페라이트(PF)를 포함한다. 상한은 30 또는 25%일 수 있다. 하한은 15 또는 20%일 수 있다.

청구된 강의 기계적 특성은 중요하며, 하기 요건이 충족되어야 한다:

TS 인장 강도(R_m) 950 - 1350 MPa

YS 항복 강도(R_p0.2) 350 - 1150 MPa

굽힘성(Ri/t) ≤ 4

YR 수율(R_p0.2/R_m) ≥ 0.35

R_m, R_p0.2 값은 유럽 표준 EN 10002 파트 1에 따라 도출되며, 여기서 샘플은 스트립의 종방향으로 취해진다. 총 연신율(A50)은 일본 산업 표준 JIS Z 2241: 2011에 따라 도출되며, 여기서 샘플은 스트립의 횡방향으로 취해진다.

항복 강도에 대한 하한은 350, 360, 370, 380, 390, 또는 400 MPa일 수 있다.

굽힘성은 균열의 발생이 없는 최소 굽힘 반경으로 정의되는 한계 굽힘 반경(Ri)과 시트 두께(t)의 비에 의해 평가된다. 이를 위해, JIS Z2248에 따라 강판을 구부리기 위해 90° V-형상 블록이 사용된다. 한계 굽힘 반경을 두께(Ri/t)로 나누어 얻어진 값은 4 미만, 바람직하게는 3.5 미만이어야 한다.

Ri/t의 상한은 4.0, 3.9, 3.8, 3.7, 3.6, 또는 3.5일 수 있다. 하한은 2.0, 2.5, 또는 3.0일 수 있다.

항복비(YR)는 항복 강도(YS)를 인장 강도 TS로 나눈 것으로 정의된다.

YR의 하한은 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 또는 0.40일 수 있다.

강은 추가로 도 1의 좌표 A, B, C, D에 의해 정의된 영역 내에 있어야 하며, 여기서 Ri/t(y-축)은 TS(MPa)/YR(x-축)에 대해 플롯팅되며, A는 [2200, 3.5]이고, B는 [2600, 4.5]이고, C는 [2600, 3]이고, D는 [2200, 2]이다. 상부 점선은 수학적으로 y= 0.0025*x-2로 표현될 수 있고, 하부 점선은 y=0.0025*x-3,5로 표현될 수 있다. 이는 기준 2≤ 0.0025*TS/YR - Ri/t ≤ 3,5를 제공한다. 기준을 충족시키는 강은 강도와 굽힘성 사이에 우수한 균형을 갖는 것으로 밝혀졌다. 하한은 2.2, 2.4 또는 2.6일 수 있고, 상한은 3.5, 3.3, 또는 3.1일 수 있다.

TS/YR 비는 TS/YR이 2000 내지 2800 MPa 내에 있도록 추가로 제한될 수 있다. 하한은 2100, 2200, 또는 2300일 수 있다. 상한은 2700, 2600, 또는 2500일 수 있다. 바람직한 범위는 2400 내지 2600일 수 있다.

본 발명의 냉간 압연 열처리된 강 시트는 이의 내식성을 개선시키기 위해 아연 또는 아연 합금, 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 선택적으로 코팅될 수 있다.

제안된 강은 상기 제안된 조성으로 전로 용융 및 이차 야금에 의해 통상적인 야금의 강 슬래브를 제조함으로써 생산될 수 있다. 슬래브는 오스테나이트 범위에서 열간 압연 스트립으로 열간 압연된다. 바람직하게는, 슬래브를 1000℃ 내지 1280℃의 온도로 재가열함으로써, 열간 압연 피니싱 온도가 850℃ 이상인 오스테나이트 범위에서 슬래브를 완전히 압연하여 열간 압연 강 스트립을 수득한다. 그 후, 열간 압연 스트립은 500 내지 540℃ 범위의 코일링 온도에서 코일링된다. 선택적으로, 코일링된 스트립을 산세척(pickling)과 같은 스케일 제거 공정에 적용하는 단계를 포함한다. 이후, 코일링된 스트립은 500 내지 650℃, 바람직하게는 550 내지 650℃ 범위의 온도에서 5 내지 30시간의 지속기간 동안 배치 어닐링된다. 그 후, 어닐링된 강 스트립이 35 내지 90%, 바람직하게는 약 40 내지 60%의 감소율로 냉간 압연된다. 연속 어닐링 라인(CAL) 또는 용융 아연도금 라인(HDGL)에서 냉간 압연 강 스트립을 추가로 처리하는 단계를 포함하며, 이 단계에서 미세구조는 미세 조정된다. 두 라인은 무도 강을 800℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 830℃ 내지 900℃의 침지 온도로 처리한 후, 실온으로 냉각시키기 전에, 바람직하게는 150 내지 1000초의 시간 동안 350℃ 내지 450℃의 유지 온도로 급속 저속 제트 및 급속 제트 냉각시키는 것을 포함한다. 침지 시간은, 예를 들어, 40초 내지 180초일 수 있다.

강의 구체예에서, 강은 하기를 특징으로 할 수 있다:

냉간 압연 스트립 또는 시트는 하기(중량%)를 포함하는 조성을 갖고:

C 0.12 - 0.20

Mn 1.9 - 2.6

Cr 0.15 - 0.3

Si 0.3 - 0.8

Al 0.8 - 1.2

Nb ≤ 0.008

Ti ≤ 0.02

Mo ≤ 0.08

Ca ≤ 0.005

V ≤ 0.02

잔부로 불순물을 제외한 Fe;

하기 조건 중 적어도 하나를 충족한다:

TS 인장 강도(R_m) 950 - 1150 MPa

YS 항복 강도(R_p0.2) 350 - 600 MPa

YR 수율(R_p0.2/R_m) ≥ 0.38

굽힘성(Ri/t) ≤ 4.

실시예

실시예 강 I1 및 기준 강 R1은 전로 용융 및 이차 야금에 의한 통상적인 야금에 의해 제조되었다. 조성은 표 1에 나타나 있으며, 추가의 원소는 불순물로서만 존재하였고, 본 명세서에 명시된 최저 수준 미만이었다. 모든 강은 대략 동일한 조성을 가졌다.

표 1

강을 연속적으로 주조하고 슬래브로 절단하였다.

슬래브를 재가열하고 오스테나이트 범위에서 약 3.2 mm의 두께로 열간 압연하였다. 열간 압연 피니싱 온도는 약 900℃였다.

열간 압연 강 스트립을 이후 코일링하였으며, 강 I1은 530℃의 코일링 온도에서 및 기준 강 R1은 약 630℃에서 코일링하였다.

코일링된 열간 압연 스트립을 산세척하고, 열간 압연 스트립의 인장 강도를 감소시켜 냉간 압연력을 감소시키기 위해 약 624℃에서 10시간 동안 배치 어닐링하였다.

이후, 스트립을 5스탠드 냉간 압연 밀에서 약 1.5 mm의 최종 두께로 냉간 압연하고, 최종적으로 용융 아연 도금 라인(HDGL)으로 이송하였다. HDGL에서 스트립을 약 850℃의 침지 온도로 가열하고 약 120초 동안 유지시켰다. 어닐링 후, 스트립을 약 750℃(SJC)로 저속 제트 냉각시킨 다음, 약 400℃의 유지 온도(RJC)로 급속 제트 냉각시키고, 약 180초에서 유지시켰다. 스트립을 Zn 코팅을 적용하기 위해 용융 아연도금하였다.

스트립을 A_c3 = 778℃ 초과에서 침지시켰다. A_c3는 하기 식에 의해 결정되었다:

A_c3= 910-203*C^1/2 - 15.2 Ni - 30 Mn + 44.7 Si +104 V +31.5 Mo + 13.1 W.

공정 파라미터는 표 2에 제시되어 있다.

표 2

항복 강도(YS) 및 인장 강도(TS)는 유럽 표준 EN 10002 파트 1에 따라 도출되었다. 샘플을 스트립의 종방향으로 취하였다.

생산된 스트립의 샘플을 JIS Z2248에 따라 V 굽힘 시험을 거쳐 한계 굽힘 반경(Ri)을 알아내었다. 균열의 발생을 조사하기 위해 샘플을 육안으로 뿐만 아니라 25배 배율의 광학 현미경으로도 조사하였다. Ri/t는 한계 굽힘 반경(Ri)을 냉간 압연 스트립의 두께 t로 나눔으로써 결정되었다. Ri는 3회 굽힘 시험 후 물질이 균열을 나타내지 않는 가장 큰 반경이다.

530℃에서 코일링된 강 I1의 한계 굽힘 반경(Ri)은 630℃에서 코일링된 R1보다 작았다.

기계적 특성은 표 3에 제시되어 있다.

표 3

I1의 미세구조는 하기로 결정되었다:

베이나이트 + 템퍼드 마르텐사이트 약 45%,

프레시 마르텐사이트 약 20%,

잔류 오스테나이트 약 10%,

다각형 페라이트 약 25%.

도 1에서, 두께로 나눈 한계 굽힘 반경(Ri)은 항복비로 나눈 인장 강도(TS/YR)에 대해 플롯팅되었다. 더 높은 온도에서 코일링된 기준 강 R1은 하기로 정의되는 상부 점선 위에 있었다:

Ri/t = 0.0025*TS/YR - 2

본 발명의 강 I1은 이 선 아래에 있다.

하부 점선은 하기로 정의된다:

Ri/t = 0.0025*TS/YR - 3.5

본 발명의 강 I1은 이 선 위에 있다. 이러한 경계 내에서 강도 및 인성과 관련하여 우수한 굽힘 특성이 달성된다.

Claims (4)

1. 냉간 압연 강 스트립 또는 시트로서,
   a) 하기(중량%)를 포함하는 조성을 갖고:
   C 0.08 - 0.28
   Mn 1.5 - 4.5
   Cr 0.01 - 0.5
   Si 0.01 - 2.5
   Al 0.5 - 2.0
   Nb ≤ 0.1
   Ti ≤ 0.1
   Mo ≤ 0.5
   Ca ≤ 0.05
   V ≤ 0.1
   잔부로 불순물을 제외한 Fe;
   b) 하기 조건을 충족하고:
   TS 인장 강도(R_m) 950 - 1350 MPa
   YS 항복 강도(R_p0.2) 350 - 1150 MPa
   YR 수율(R_p0.2/R_m) ≥ 0.35
   굽힘성(Ri/t) ≤ 4;
   c) 좌표 A, B, C, D에 의해 정의된 영역 내에 있고, 여기서 Ri/T(y-축)은 TS/YR(x-축)에 대해 플롯팅되고, A는 [2200, 3.5]이고, B는 [2600, 4.5]이고, C는 [2600, 3]이고, D는 [2200, 2]이고;
   d) 하기(부피%)를 포함하는 다상 미세구조를 갖는, 냉간 압연 강 스트립 또는 시트:
   템퍼드 마르텐사이트 +
   베이나이트 ≥ 40
   프레시 마르텐사이트 10-30
   잔류 오스테나이트 2 - 20
   다각형 페라이트 10-35.
2. 제1항에 있어서, 조성이 하기(중량%)를 포함하고:
   C 0.12 - 0.20
   Mn 1.9 - 2.6
   Cr 0.15 - 0.3
   Si 0.3 - 0.8
   Al 0.8 - 1.2
   Nb ≤ 0.008
   Ti ≤ 0.02
   Mo ≤ 0.08
   Ca ≤ 0.005
   V ≤ 0.02
   잔부로 불순물을 제외한 Fe;
   b) 하기 조건 중 적어도 하나를 충족하는, 냉간 압연 스트립 또는 강:
   TS 인장 강도(R_m) 950 - 1150 MPa
   YS 항복 강도(R_p0.2) 350 - 600 MPa
   YR 수율(R_p0.2/R_m) ≥ 0.38
   굽힘성(Ri/t) ≤ 4.
3. 제1항 또는 제2항에 따른 열처리되고 냉간 압연된 강 스트립 또는 시트의 제조 방법으로서,
   a) 제1항 또는 제2항에 따른 조성을 갖는 강 슬래브를 제공하는 단계;
   b) 오스테나이트 범위의 상기 슬래브를 열간 압연 스트립으로 열간 압연하는 단계;
   c) 상기 열간 압연 스트립을 500 내지 540℃ 범위의 코일링 온도에서 코일링하는 단계;
   d) 상기 코일링된 강 스트립에 대해 스케일 제거 공정을 선택적으로 수행하는 단계;
   e) 상기 코일링된 스트립을 500 내지 650℃ 범위의 온도에서 5 내지 30시간의 지속기간 동안 배치 어닐링하는 단계;
   f) 상기 어닐링된 강 스트립을 35 내지 90%의 감소율로 냉간 압연하는 단계;
   g) 상기 냉간 압연 강 스트립을 연속 어닐링 라인 또는 용융 아연도금 라인에서 추가로 처리하는 단계; 및
   h) 상기 강 스트립을 실온으로 추가로 냉각시키는 단계를 포함하는, 방법.
4. 제3항에 있어서, 하기 조건 중 적어도 하나를 충족하는 방법:
   - 단계 b)에서 슬래브를 1000℃ 내지 1280℃의 온도로 재가열함으로써, 열간 압연 피니싱 온도가 850℃ 이상인 오스테나이트 범위에서 상기 슬래브를 완전히 압연하여 열간 압연 강 스트립을 수득하는 것;
   - 단계 f)에서 550 내지 650℃ 범위의 배치 어닐링하는 것;
   - 단계 g)에서 침지 온도가 800℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 830℃ 내지 900℃인 것; 및
   - 단계 g)에서, 유지 온도가 150 내지 1000초의 시간 동안 350℃ 내지 450℃인 것.