KR20230147174A - 강판 - Google Patents

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KR20230147174A
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less
average
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thickness direction
sheet thickness
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KR1020237032158A
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사토시 히로나카
마이 나가노
야스히로 이토
다쿠야 다카야마
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

고강도이며, 우수한 외관 품질을 실현할 수 있는 강판을 제공한다. 강판에 있어서, 화학 조성이 질량%로, C：0.030% 초과~0.145%, Si：0%~0.500%, Mn：0.50%~2.50%, P：0%~0.100%, S：0%~0.020%, Al：0%~1.000% 이하, N：0%~0.0100% 등이며, 금속 조직이, 체적분율로 70~95%의 페라이트와, 체적분율로 5~30%의 경질상으로 이루어지고, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X1이 0.025 이하이다.

Description

강판
본 발명은, 강판에 관한 것이다.
지구 환경 보호의 관점에서, 자동차에는 연비 향상을 위해서, 멤버 등의 구조 부품뿐만 아니라, 루프나 도어 아우터 등의 패널계 부품에 대해서도 경량화 요구가 높아지고 있다. 이들 패널계 부품은, 골격 부품과는 달리, 눈에 띄기 때문에 높은 외관 품질도 요구된다. 외관 품질로서, 의장성 및 면품질을 들 수 있다.
특허문헌 1은, 표면 품질이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판을 개시하고 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1은, 질량%로, C：0.02~0.20%, Si：0.7% 이하, Mn：1.5~3.5%, P：0.10% 이하, S：0.01% 이하, Al：0.1~1.0%, N：0.010% 이하, Cr：0.03~0.5%를 함유하고, 또한, Al, Cr, Si, Mn의 함유량을 동호항으로 한 수식：A=400Al/(4Cr+3Si+6Mn)로 정의된 소둔 시 표면 산화 지수 A가 2.3 이상이며, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한, 강판(기판)의 조직이, 페라이트 및 제2 상으로 이루어지고, 당해 제2 상이 마텐자이트 주체인 강판(기판)과, 당해 기판 표면에 용융 아연 도금층을 갖는, 고강도 용융 아연 도금 강판을 개시하고 있다.
일본국 특허공개 2005-220430호 공보
외관 품질을 향상시키기 위해서, 고스트 라인의 발생을 억제하는 것을 하나의 과제로서 들 수 있다. 고스트 라인은, DP(Dual Phase)강과 같은 경질상과 연질상을 갖는 강판을 프레스 성형했을 때, 연질상 주변이 우선적으로 변형됨으로써, 표면에 1mm 오더로 발생하는 미소한 요철을 말하는 것이다. 이 요철은 표면에 줄 모양이 되어 발생하기 때문에, 고스트 라인이 발생한 프레스 성형품은, 외관 품질이 뒤떨어진다.
자동차의 경량화를 위해서 패널계 부품의 고강도 및 박육화, 또한 형상의 복잡화에 수반하여, 성형 후의 강판의 표면은 요철이 발생하기 쉬워져, 고스트 라인이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명은, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 실현할 수 있는 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하기의 강판을 요지로 한다.
(1) 화학 조성이 질량%로,
C：0.030% 초과~0.145%,
Si：0%~0.500% 이하,
Mn：0.50%~2.50%,
P：0%~0.100% 이하,
S：0%~0.020% 이하,
Al：0%~1.000% 이하,
N：0%~0.0100% 이하,
B：0%~0.0050%,
Mo：0%~0.800%,
Ti：0%~0.200%,
Nb：0%~0.100%,
V：0%~0.200%,
Cr：0%~0.800%,
Ni：0%~0.250%,
O：0%~0.0100%,
Cu：0%~1.00%,
W：0%~1.00%,
Sn：0%~1.00%,
Sb：0%~0.200%,
Ca：0%~0.0100%,
Mg：0%~0.0100%,
Zr：0%~0.0100%,
REM：0%~0.0100%,
잔부가 철 및 불순물이며,
금속 조직이, 체적분율로 70~95%의 페라이트와, 체적분율로 5~30%의 경질상으로 이루어지고,
판 두께 방향 1/4 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 상기 판 두께 방향 1/4 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X1이 0.025 이하인, 강판.
(2) 판 두께 방향 1/2 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 상기 판 두께 방향 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X2가 0.035 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 강판.
(3) 판 두께 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적이 전체 경질상의 면적에 대해 30% 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 강판.
(4) 상기 페라이트의 평균 결정 입경이 5.0~30μm, 상기 경질상의 평균 결정 입경이 1.0~5.0μm인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 강판.
(5) 상기 판 두께 방향 1/4 위치에서의 상기 압연 방향에 있어서의 상기 평균 Mn 농도의 상기 판 두께 방향에서의 최대와 최소의 차를, 상기 판 두께 방향 1/4 위치에서의 상기 평균 Mn 농도로 나눈 값 Z1이 0.110 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 강판.
(6) 상기 판 두께 방향 1/2 위치에서의 상기 압연 방향에 있어서의 상기 평균 Mn 농도의 상기 판 두께 방향에서의 최대와 최소의 차를, 상기 판 두께 방향 1/2 위치에서의 상기 평균 Mn 농도로 나눈 값 Z2가 0.150 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 강판.
(7) 상기 경질상이, 마텐자이트, 베이나이트, 템퍼드 마텐자이트, 및 펄라이트 중 어느 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 강판.
(8) 상기 강판의 판 두께가 0.20mm~1.00mm인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 강판.
(9) 상기 강판이 자동차 외판 패널인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 강판.
본 발명에 따른 상기 양태에 의하면, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 실현할 수 있는 강판을 제공할 수 있다.
도 1은, 강판의 판 두께 방향 1/4 위치, 1/2 위치 각각에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 대응하는 판 두께 방향 1/4 위치, 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값에 대해 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는, 본 실시예 및 비교예에 대해, 판 두께 방향의 각 깊이 위치에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도를 나타내는 그래프이다.
도 3은, 본 실시예 및 비교예에 대해, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 압연 방향 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 전체 평균 Mn 농도로 나눈 값 X1과 Wz의 관계를 나타내는 그래프이다.
<본 발명에 도달하기에 이른 경위>
본 발명자는, 고강도의 강판을 프레스 성형한 후에 있어서, 고스트 라인의 발생을 억제하는 방법에 대해 검토했다. 상술한 바와 같이, DP(Dual Phase)강과 같은 경질상과 연질상이 혼재하는 강판에서는, 성형 시에 주로 연질상 주변이 변형되고, 강판 표면에 미소한 요철이 발생함으로써, 고스트 라인이라 불리는 외관 불량이 발생하는 경우가 있다. 고스트 라인은, 강판의 프레스 성형 시에 연질상이 패이는 한편 경질상은 패이지 않거나 오히려 볼록해지게 솟아오르도록 변형됨으로써, 밴드형상(줄무늬형상)으로 발생한다.
이와 같이, 고스트 라인은 밴드형상으로 연결한 경질상이 존재함으로써 발생한다는 지견을 기초로, 예를 들면 본 실시 형태에 있어서의 DP강에 있어서 고스트 라인을 저감하려면, 경질상을 균일하게 분산시키는(밴드형상 조직을 억제하는) 것이 중요하다는 착상을 얻었다. 그리고, 밴드형상 조직은, 강의 응고 시의 Mn의 중심 편석이나 마이크로 편석에 기인하여 발생하기 때문에, 그 억제에는 강의 응고 시의 Mn 편석을 억제할 필요가 있다.
본원 발명자는, 예의 연구의 결과, 강 중의 Mn 편석을 저감하는 수단으로서, 응고 직후의 슬래브를 압하하는 수법(응고 후 대압하법)에 주목하기에 이르렀다. 응고 후에 대압하를 행함으로써, Mn 편석, 특히 판 두께 방향 1/4 위치에서의 Mn 마이크로 편석이 저감되어, 연결한 경질상의 비율이 감소하는 것을 발견했다. 그 결과, 성형 후의 강판의 표면 거칠기가 보다 양호해짐을 지견했다.
본 발명은 상기 지견에 의거하여 이루어진 것으로, 이하에 본 실시 형태에 따른 강판에 대해 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성만으로 제한되는 일 없이, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
우선, 본 실시 형태에 따른 강판의 화학 조성에 대해 설명한다. 이하에 「~」을 사이에 두고 기재하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「미만」 또는 「초과」로 나타내는 수치에는, 그 값이 수치 범위에 포함되지 않는다. 이하의 설명에 있어서, 화학 조성에 관한 %는 특별히 지정하지 않는 한 질량%이다.
본 실시 형태에 따른 강판은, 화학 조성이, 질량%로,
C：0.030% 초과~0.145%,
Si：0%~0.500%,
Mn：0.5%~2.50%,
P：0%~0.100%,
S：0%~0.020%,
Al：0%~1.000%,
N：0%~0.0100%,
B：0%~0.0050%,
Mo：0%~0.800%,
Ti：0%~0.200%,
Nb：0%~0.100%,
V：0%~0.200%,
Cr：0%~0.800%,
Ni：0%~0.250%,
O：0%~0.0100%,
Cu：0%~1.00%,
W：0%~1.00%,
Sn：0%~1.00%,
Sb：0%~0.200%,
Ca：0%~0.0100%,
Mg：0%~0.0100%,
Zr：0%~0.0100%,
REM：0%~0.0100%,
잔부가 철 및 불순물이다. 이하, 각 원소에 대해 설명한다.
(C：0.030% 초과~0.145%)
C는, 강판의 강도를 높이는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해서, C 함유량은 0.030% 초과로 한다. 강도를 보다 높이기 위해서, C 함유량은, 바람직하게는 0.035% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.040% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.050% 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.060% 이상이다.
또, C 함유량을 0.145% 이하로 함으로써, 응고 시의 Mn의 확산이 조장되고, 이에 의해 밴드형상의 Mn 편석이 발생하기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 강판의 프레스 성형 후의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 그러므로, C 함유량은 0.145% 이하로 한다. C 함유량은, 0.110% 이하가 바람직하고, 0.090% 이하가 보다 바람직하다.
(Si：0%~0.500%)
Si는, 강의 탈산 원소이며, 강판의 연성을 해치지 않고 강도를 높이는데에 유효한 원소이다. Si 함유량을 0.500% 이하로 함으로써, 스케일 박리성의 저하에 의한 표면 결함의 발생을 억제할 수 있다. 그러므로, Si 함유량은 0.500% 이하로 한다. Si 함유량은 0.250% 이하가 바람직하고, 0.100% 이하가 보다 바람직하다.
Si 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, 강판의 강도-성형성 밸런스를 향상시키기 위해서, Si 함유량은 0.0005% 이상 또는 0.0010% 이상으로 해도 된다.
(Mn：0.50%~2.50%)
Mn은, 강의 담금질성을 높여, 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해서, Mn 함유량은 0.50% 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.20% 이상, 보다 바람직하게는 1.40% 이상이다.
또, Mn 함유량이 2.50% 이하이면, 강의 응고 시에 줄무늬형상의 Mn 편석이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, Mn 함유량은 2.50% 이하로 한다. Mn 함유량은, 2.00% 이하가 바람직하고, 1.80% 이하가 보다 바람직하다.
(P：0%~0.100%)
P는, 강을 취화하는 원소이다. P 함유량이 0.100% 이하이면, 강판이 취화되어 생산 공정에 있어서 깨지기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, P 함유량은 0.100% 이하로 한다. P 함유량은, 0.070% 이하, 0.040% 이하, 0.030% 이하, 또는 0.020% 이하여도 된다.
P 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, P 함유량을 0.001% 이상으로 함으로써, 제조 비용을 보다 저감할 수 있다. 그러므로, P 함유량은 0.001% 이상으로 해도 된다.
(S：0%~0.020%)
S는, Mn 황화물을 형성하고, 강판의 연성, 구멍 확장성, 신장 플랜지성 및 굽힘성 등의 성형성을 열화시키는 원소이다. S 함유량이 0.020% 이하이면, 강판의 성형성이 현저히 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, S 함유량은 0.020% 이하로 한다. S 함유량은 0.010% 이하가 바람직하고, 0.008% 이하가 보다 바람직하다.
S 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, S 함유량을 0.0001% 이상으로 함으로써, 제조 비용을 보다 저감할 수 있다. 그러므로, S 함유량은 0.0001% 이상으로 해도 된다.
(Al：0%~1.000%)
Al은, 탈산재로서 기능하는 원소이며, 강의 강도를 높이는데 유효한 원소이다. Al 함유량을 1.000% 이하로 함으로써 주조성을 높일 수 있으므로 생산성을 높일 수 있다. 그러므로, Al 함유량은 1.000% 이하로 한다. Al 함유량은 0.650% 이하가 바람직하고, 0.600% 이하가 보다 바람직하다.
Al 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, Al에 의한 탈산 효과를 충분히 얻기 위해서, Al 함유량은 0.005% 이상으로 해도 된다.
(N：0%~0.0100%)
N은, 질화물을 형성하여, 강판의 연성, 구멍 확장성, 신장 플랜지성 및 굽힘성 등의 성형성을 열화시키는 원소이다. N 함유량이 0.0100% 이하이면, 질화물이 과도하게 형성되는 일이 없고, 강판의 연성, 구멍 확장성, 신장 플랜지성 및 굽힘성 등의 성형성을 높일 수 있으며, 또한, 용접 시의 용접 결함을 저감할 수 있으므로 생산성을 높일 수 있다. 그러므로, N 함유량은 0.0100% 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0080% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.0070% 이하이다.
N 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, N 함유량을 0.0005% 이상으로 함으로써, 제조 비용을 보다 저감할 수 있다. 그러므로, N 함유량은 0.0005% 이상으로 해도 된다.
본 실시 형태에 따른 강판은, 임의 원소로서, 이하의 원소를 함유해도 된다. 이하의 임의 원소를 함유하지 않는 경우의 함유량은 0%이다.
(B：0%~0.0050%)
B는, 고온에서의 상변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. B는 반드시 함유시키지 않아도 되므로, B 함유량의 하한은 0%를 포함한다. B에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, B 함유량은, 0.0005% 이상이 바람직하고, 0.0010% 이상이 보다 바람직하다.
또, B 함유량이 0.0050% 이하이면, B 석출물이 생성되어 강판의 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, B 함유량은 0.0050% 이하로 한다. B 함유량은, 0.0001%~0.0050%여도 된다.
(Mo：0%~0.800%)
Mo는, 고온에서의 상변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Mo는 반드시 함유시키지 않아도 되므로, Mo 함유량의 하한은 0%를 포함한다. Mo에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Mo 함유량은, 0.050% 이상이 바람직하고, 0.100% 이상이 보다 바람직하다.
또, Mo 함유량이 0.800% 이하이면, 열간 가공성이 저하되어 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, Mo 함유량은, 0.800% 이하로 한다. Mo 함유량은, 0.001%~0.800%여도 되고, 0~0.40%여도 된다.
또한, Cr：0.200~0.800% 및 Mo：0.050~0.800% 양쪽을 포함함으로써, 강판의 강도를 보다 확실하게 향상시킬 수 있기 때문에, 바람직하다.
(Ti：0%~0.200%)
Ti는, 파괴의 기점으로서 기능하는 조대한 개재물을 발생시키는 S량, N량 및 O량을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 또, Ti는 조직을 미세화하여, 강판의 강도-성형성 밸런스를 높이는 효과가 있다. Ti는 반드시 함유시키지 않아도 되므로, Ti 함유량의 하한은 0%를 포함한다. 상기 효과를 충분히 얻기 위해서는, Ti 함유량은 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.010% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또, Ti 함유량이 0.200% 이하이면, 조대한 Ti 황화물, Ti 질화물 및 Ti 산화물의 형성을 억제할 수 있어, 강판의 성형성을 확보할 수 있다. 그러므로, Ti 함유량은 0.200% 이하로 한다. Ti 함유량은 0.080% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.060% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. Ti 함유량은, 0~0.100%여도 되고, 0.001%~0.200%여도 된다.
(Nb：0%~0.100%)
Nb는, 석출물에 의한 강화, 페라이트 결정립의 성장 억제에 의한 세립화 강화 및 재결정의 억제에 의한 전위 강화에 의해, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Nb는 반드시 함유시키지 않아도 되므로, Nb 함유량의 하한은 0%를 포함한다. 상기 효과를 충분히 얻기 위해서는, Nb 함유량은 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.010% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또, Nb 함유량이 0.100% 이하이면, 재결정을 촉진하여 미재결정 페라이트가 잔존하는 것을 억제할 수 있어, 강판의 성형성을 확보할 수 있다. 그러므로, Nb 함유량은 0.100% 이하로 한다. Nb 함유량은 바람직하게는 0.050% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.040% 이하이다. Nb 함유량은, 0.001%~0.100%여도 된다.
(V：0%~0.200%)
V는, 석출물에 의한 강화, 페라이트 결정립의 성장 억제에 의한 세립화 강화 및 재결정의 억제에 의한 전위 강화에 의해, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. V는 반드시 함유시키지 않아도 되므로, V 함유량의 하한은 0%를 포함한다. V에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, V 함유량은, 0.010% 이상이 바람직하고, 0.030% 이상이 보다 바람직하다.
또, V 함유량이 0.200% 이하이면, 탄질화물이 다량으로 석출되어 강판의 성형성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, V 함유량은, 0.200% 이하로 한다. V 함유량은, 0~0.100%여도 되고, 0.001~0.200%여도 된다.
(Cr：0%~0.800%)
Cr은, 강의 담금질성을 높여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Cr은 반드시 함유시키지 않아도 되므로, Cr 함유량의 하한은 0%를 포함한다. Cr에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Cr 함유량은, 0.200% 이상이 바람직하고, 0.300% 이상이 보다 바람직하다.
또, Cr 함유량이 0.800% 이하이면, 파괴의 기점이 될 수 있는 조대한 Cr 탄화물이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, Cr 함유량은 0.800% 이하로 한다. Cr 함유량은, 0.001~0.700%여도 되고, 0.001~0.800%여도 된다.
(Ni：0%~0.250%)
Ni는, 고온에서의 상변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Ni는 반드시 함유시키지 않아도 되므로, Ni 함유량의 하한은 0%를 포함한다. Ni에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Ni 함유량은, 0.050% 이상이 바람직하고, 0.200% 이상이 보다 바람직하다.
또, Ni 함유량이 0.250% 이하이면, 강판의 용접성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그러므로, Ni 함유량은 0.250% 이하로 한다. Ni 함유량은, 0.001~0.200%여도 된다.
이하에서는, 임의 첨가 원소로서, O, Cu, W, Sn, Sb, Ca, Mg, Zr, REM 각각에 대해, 바람직한 함유량을 설명한다. 그러나, 이들 O, Cu, W, Sn, Sb, Ca, Mg, Zr, REM은, 모두, 이하에 예시하는 함유량의 범위에 있어서, 고스트 라인 저감에는 기여하지 않는다. 바꾸어 말하면, 본 실시 형태에서는, 후술하는 응고 후 대압하를 적용함으로써, 마이크로 편석에 기인한 Mn 농도의 변동이 작아지는 결과, 고강도이며, 성형 후의 표면 요철의 발생을 억제할 수 있다는 효과에 대해, O, Cu, W, Sn, Sb, Ca, Mg, Zr, REM은, 영향을 주지 않는다.
(O：0%~0.0100%)
O는 제조 공정에서 혼입하는 원소이다. O 함유량은 0%여도 된다. 또한, O 함유량을 0.0001% 이상으로 함으로써, 정련 시간을 짧게 하여 생산성을 높일 수 있다. 따라서, O 함유량은 0.0001% 이상, 0.0005% 이상 또는 0.0010% 이상이어도 된다. 한편, O 함유량이 0.0100% 이하이면, 조대한 산화물의 형성을 억제할 수 있어, 강판의 연성, 구멍 확장성, 신장 플랜지성 및/또는 굽힘성 등의 성형성을 높일 수 있다. 따라서, O 함유량은 0.0100% 이하로 한다. O 함유량은 0.0070% 이하, 0.0040% 이하 또는 0.0020% 이하여도 된다.
(Cu：0%~1.00%)
Cu는, 미세한 입자의 형태로 강 중에 존재하고, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Cu 함유량은 0%여도 되지만, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Cu 함유량은 0.001% 이상인 것이 바람직하다. Cu 함유량은 0.01% 이상, 0.03% 이상 또는 0.05% 이상이어도 된다. 한편, Cu 함유량을 1.00% 이하로 함으로써, 강판의 용접성을 양호하게 할 수 있다. 따라서, Cu 함유량은 1.00% 이하로 한다. Cu 함유량은 0.60% 이하, 0.40% 이하 또는 0.20% 이하여도 된다.
(W：0%~1.00%)
W는, 고온에서의 상변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. W 함유량은 0%여도 되지만, 이러한 효과를 얻기 위해서는, W 함유량은 0.001% 이상인 것이 바람직하다. W 함유량은 0.01% 이상, 0.02% 이상 또는 0.10% 이상이어도 된다. 한편, W의 함유량을 1.00% 이하로 함으로써, 열간 가공성을 높게 하여 생산성을 높일 수 있다. 따라서, W 함유량은 1.00% 이하로 한다. W 함유량은 0.80% 이하, 0.50% 이하 또는 0.20% 이하여도 된다.
(Sn：0%~1.00%)
Sn은, 결정립의 조대화를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Sn 함유량은 0%여도 되지만, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Sn 함유량은 0.001% 이상인 것이 바람직하다. Sn 함유량은 0.01% 이상, 0.05% 이상 또는 0.08% 이상이어도 된다. 한편, Sn 함유량을 1.00% 이하로 함으로써, 강판의 취화를 억제할 수 있다. 따라서, Sn 함유량은 1.00% 이하로 한다. Sn 함유량은 0.80% 이하, 0.50% 이하 또는 0.20% 이하여도 된다.
(Sb：0%~0.200%)
Sb는, 결정립의 조대화를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Sb 함유량은 0%여도 되지만, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Sb 함유량은 0.001% 이상인 것이 바람직하다. Sb 함유량은 0.010% 이상, 0.050% 이상 또는 0.080% 이상이어도 된다. 한편, Sn 함유량을 0.200% 이하로 함으로써, 강판의 취화를 억제할 수 있다. 따라서, Sb 함유량은 0.200% 이하로 한다. Sb 함유량은 0.180% 이하, 0.150% 이하 또는 0.120% 이하여도 된다.
(Ca：0%~0.0100%)
(Mg：0%~0.0100%)
(Zr：0%~0.0100%)
(REM：0%~0.0100%)
Ca, Mg, Zr 및 REM은, 강판의 성형성의 향상에 기여하는 원소이다. Ca, Mg, Zr 및 REM 함유량은 0%여도 되지만, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Ca, Mg, Zr 및 REM 함유량은 각각 0.0001% 이상인 것이 바람직하고, 0.0005% 이상, 0.0010% 이상 또는 0.0015% 이상이어도 된다. 한편, Ca, Mg, Zr 및 REM 각각에 대해, 함유량을 0.0100% 이하로 함으로써, 강판의 연성을 확보할 수 있다. 따라서, Ca, Mg, Zr 및 REM 함유량은 각각 0.0100% 이하로 하고, 0.0080% 이하, 0.0060% 이하 또는 0.0030% 이하여도 된다. 본 명세서에 있어서의 REM이란, 원자 번호 21번의 스칸듐(Sc), 원자 번호 39번의 이트륨(Y) 및 란타노이드인 원자 번호 57번의 란탄(La)~원자 번호 71번의 루테늄(Lu)의 17원소의 총칭이며, REM 함유량은 이들 원소의 합계 함유량이다.
본 실시 형태에 따른 강판의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물이어도 된다. 불순물로서는, 강 원료 혹은 스크랩으로부터 및/또는 제강 과정에서 혼입하는 것, 혹은 본 실시 형태에 따른 강판의 특성을 저해하지 않는 범위에서 허용되는 원소가 예시된다. 불순물로서, H, Na, Cl, Co, Zn, Ga, Ge, As, Se, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Te, Cs, Ta, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb, Bi, Po를 들 수 있다. 불순물은, 합계로 0.200% 이하 포함해도 된다.
상술한 강판의 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들면, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 이용하여 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 이용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 이용하여 측정하면 된다. 강판이 표면에 도금층을 갖는 경우는, 기계 연삭에 의해 표면의 도금층을 제거하고 나서, 화학 조성의 분석을 행하면 된다.
(금속 조직이, 체적분율로 70~95%의 페라이트와, 체적분율로 5~30%의 경질상으로 이루어진다)
금속 조직에 있어서의 경질상의 체적분율을 5% 이상으로 함으로써, 강판의 강도를 충분히 향상시킬 수 있다. 그러므로, 경질상의 체적분율을 5% 이상으로 한다. 한편, 경질상의 체적분율을 30% 이하로 함으로써, 경질상을 보다 균일하게 분산시킬 수 있으므로, 성형 시의 표면 요철을 적게 할 수 있어, 성형 후의 외관을 향상시킬 수 있다.
또, 금속 조직에 있어서의 경질상 이외의 잔부는 페라이트이며, 당해 페라이트의 체적분율은 70~95%가 된다. 금속 조직에 있어서의 페라이트와 경질상의 체적분율의 합계는 100%이다.
본 실시 형태에 따른 강판에 있어서, 경질상은, 페라이트보다 단단한 경질 조직이며, 예를 들면 마텐자이트, 베이나이트, 템퍼드 마텐자이트, 및, 펄라이트 중 어느 1종 이상으로 이루어진다. 강도 향상의 점에서는, 경질상은, 마텐자이트, 베이나이트, 템퍼드 마텐자이트 중 1종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 마텐자이트로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
금속 조직에 있어서의 경질상의 체적분율은, 이하의 방법으로 구할 수 있다.
얻어진 강판의 판폭 W의 W/4 위치 혹은 3W/4 위치(즉, 강판 중 어느 한 폭 방향 단부로부터 폭 방향으로 W/4의 위치)로부터 금속 조직(마이크로 조직) 관찰용의 시료(사이즈는, 대체로, 압연 방향으로 20mm×폭 방향으로 20mm×강판의 두께)를 채취하고, 광학 현미경을 이용하여 표면으로부터 판 두께 1/2두께에 있어서의 금속 조직(마이크로 조직)의 관찰을 행하여, 강판의 표면(도금이 존재하는 경우는 도금층을 제외한 표면)으로부터 판 두께 1/2두께까지의 경질상의 면적분율을 산출한다. 시료의 조정으로서, 압연 직각 방향의 판 두께 단면을 관찰면으로 하여 연마하고, 레페라 시약으로 에칭한다.
배율 500배의 광학 현미경 사진 또는 주사형 전자 현미경(Scanning-electron-microscope) 사진으로부터 「마이크로 조직」을 분류한다. 레페라 부식 후에 광학 현미경 관찰을 행하면, 예를 들면 베이나이트는 흑색, 마텐자이트(템퍼드 마텐자이트를 포함함)는 백색, 페라이트는 회색으로, 각 조직이 색별하여 관찰되므로, 페라이트와 그 이외의 경질 조직의 판별을 용이하게 행할 수 있다. 광학 현미경 사진에서, 페라이트를 나타내는 회색 이외의 영역이 경질상이다.
레페라 시약으로 에칭한 강판의 표면~표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/2의 위치까지의 영역에 있어서 500배의 배율로 10시야 관찰하고, Adobe Inc. 제조 「Photoshop CS5」의 화상 해석 소프트를 이용하여 화상 해석을 행하여, 경질상의 면적분율을 구한다. 화상 해석 수법으로서, 예를 들면, 화상의 최대 명도값 Lmax와 최소 명도값 Lmin을 화상으로부터 취득하고, 명도가 Lmax-0.3(Lmax-Lmin)으로부터 Lmax까지의 화소를 가지는 부분을 백색 영역, Lmin으로부터 Lmin+0.3(Lmax-Lmin)의 화소를 가지는 부분을 흑색 영역, 그 이외의 부분을 회색 영역으로 정의하고, 회색 영역 이외의 영역인 경질상의 면적분율을 산출한다. 합계 10개소의 관찰 시야에 대해, 상기와 동일하게 화상 해석을 행하여 경질상의 면적분율을 측정하고, 이들 면적분율을 평균하여 평균값을 산출한다.
(판 두께 방향 1/4 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X1이 0.025 이하)
Mn은, 상술한 바와 같이, 강의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 본원 발명자는, Mn의 편석이 크면, 경질상이 밴드형상으로 연결되기 쉽고, 그 결과, 강판을 프레스 성형했을 때에 고스트 라인이 발생하기 쉬운 경향이 있음을 지견했다. 그리고, 본원 발명자는, 고스트 라인이 강판의 압연 방향으로 가늘고 긴 밴드형상으로 형성되는 점에 주목하고, 강판의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도에 주목했다. 또한, 본원 발명자는, 강판의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도에 주목한 영역에서의 판 두께 방향에서의 Mn 농도의 편차에도 주목했다. 특히, 강판의 표면에 비교적 가까운 영역에서의 Mn 농도의 편석에 주목했다. 그 결과, 강판의 판 두께 방향 1/4 위치(판 두께 방향 1/4 영역)에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X1을 0.025 이하로 하는 것이, 강판 및 이 강판을 프레스 성형한 성형품의 표면의 면품질을 높게 하는데 유효함을 도출했다.
도 1은, 강판의 판 두께 방향 1/4 위치, 1/2 위치 각각에서의 압연 방향(L)에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향(T)에서의 표준 편차 σ1, σ2를, 대응하는 판 두께 방향 1/4 위치, 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도 D13, D23으로 나눈 값 X1, X2에 대해 설명하기 위한 모식도이다. 도 1에서는, 강판(1)의 폭 방향(C)의 중앙의 단면(2)을 나타내고 있다. 이 단면(2)은, 강판(1)의 판 두께 방향(T) 및 압연 방향(L)에 평행한 단면, 즉, 강판(1)의 폭 방향(C)에 직교하는 단면이다.
본 실시 형태에서는, 「판 두께 방향 1/4 위치」의 관찰이란, 강판(1)의 판 두께 방향(T) 및 압연 방향(L)에 평행한 단면(2)으로서, 강판(1)에 있어서의 폭 방향(C)의 중앙의 단면(2)에 대해, 강판(1)의 표면(3)으로부터 판 두께 방향(T)으로 1/4이 되는 위치를 중심으로 한, 판 두께 방향(T)으로 100μm×압연 방향(L)으로 600μm의 관찰 범위(11)와, 강판(1)의 이면(4)으로부터 판 두께 방향(T)으로 1/4이 되는 위치를 중심으로 한, 판 두께 방향(T)으로 100μm×압연 방향(L)으로 600μm의 관찰 범위(12)를 관찰하는 것을 말한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 판 두께 방향 1/4 위치의 관찰에 있어서, 판 두께 방향(T)으로 합계 200μm×압연 방향(L)으로 600μm의 관찰 범위(11, 12)에서의 구성을 설명하는데, 이대로가 아니어도 된다. 관찰 범위(11, 12)는, 각각, 판 두께 방향(T)으로 100μm 미만(예를 들면, 50μm)이어도 되고, 100μm를 초과하는 값(예를 들면 150μm)이어도 된다. 동일하게, 관찰 범위(11, 12)는, 각각, 압연 방향(L)으로 600μm 미만(예를 들면, 400μm)이어도 되고, 600μm를 초과하는 값(예를 들면 800μm)이어도 된다. 또, 본 실시 형태에서는, 강판(1)에 있어서의 폭 방향(C)의 중앙의 단면(2)에서의 구성을 설명하는데, 이대로가 아니어도 된다. 강판(1)에 있어서의 폭 방향(C)의 중간의 단면 중 적어도 하나에 있어서, 단면(2)의 구성에서 설명하는 것과 같은 구성을 갖고 있으면 된다.
값 X1의 산출에 있어서는, 우선, 강판(1) 중 압연 방향(L)에 있어서 관찰 범위(11, 12)가 설정되는 개소에 대해, 단면(2)이 되는 개소를 경면 연마함으로써, 단면(2)을 준비한다. 관찰 범위(11, 12)는, 단면(2) 상의 범위이다.
다음에, 단면(2)에 있어서, 관찰 범위(11, 12)에 있어서의 소정의 깊이 위치에 있어서, 압연 방향(L)으로 측정 간격 1μm로 600점의 Mn 농도 D11을 측정한다. 사용하는 장치는 전자 프로브 마이크로 애널라이저(EPMA)로 하고, 측정 조건은 가속 전압을 15kV로 하고, 조사 시간을 25ms로 한다.
얻어진 600점의 Mn 농도 D11의 평균값{(ΣD11)/600}을, 소정의 깊이 위치에 있어서의 평균 Mn 농도(질량%), 즉, 압연 방향 평균 Mn 농도 D12로서 얻는다. 상술한, 깊이 위치가 같은 600점의 Mn 농도 D11을 측정하고 또한 당해 깊이 위치에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12를 산출하는 작업을, 관찰 범위(11, 12)에 있어서 판 두께 방향(T)으로 1μm마다 행한다. 이에 의해, 관찰 범위(11, 12)에 있어서, 판 두께 방향(T)에 있어서의 200점 각각에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12가 구해진다.
다음에, 관찰 범위(11, 12)에 있어서의 모든 압연 방향 평균 Mn 농도 D12의 평균값 D13을 산출한다. 즉, 200개의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12의 평균값{(ΣD12)/200}을, 관찰 범위(11, 12) 전체에서의 평균 Mn 농도(전체 평균 Mn 농도 D13)로서 산출한다.
다음에, 판 두께 방향(T)에 있어서의 1μm마다의 깊이 위치에서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12를 표본으로 하여, 판 두께 방향(T)의 표준 편차 σ1을 산출한다. 즉, 각 깊이 위치에서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12의 표준 편차를 산출한다. 또한, σ12=(1/200)Σ(D12-D13)2이다.
다음에, 상기 표준 편차 σ1을, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 전체 평균 Mn 농도 D13으로 나눔으로써, 값 X1이 얻어진다. 또한, Mn 농도 D11의 측정 시에는, 강판(1)의 단면(2) 중 압연 방향(L)에 있어서 관찰 범위(11, 12)가 설정되어 있는 부분의 전역에 대해, 관찰 범위(11, 12) 이외의 개소에 있어서도 판 두께 방향(T)으로 1μm 간격 및 압연 방향(L)으로 1μm 간격으로 Mn 농도를 측정해도 된다. 이 경우, 측정된 Mn 농도 중, 관찰 범위(11, 12)에서의 측정에 필요한 Mn 농도가, Mn 농도 D11로서 이용된다.
본원 발명자들은, 프레스 성형품에 있어서 고스트 라인의 발생을 억제하기 위해서는, 소재가 되는 강판 표면 부근에서의 Mn 농도의 편석을 작게 하는, 구체적으로는 값 X1을 0.025 이하로 함으로써, 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있음을 지견했다. 그러므로, 본 실시 형태에서는, 값 X1을 0.025 이하로 한다. 바람직하게는, 값 X1은 0.020 이하이다. 또한, 값 X1의 하한은 0이다.
(판 두께 방향 1/2 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 판 두께 방향 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X2가 0.035 이하)
상술한 바와 같이, 값 X1이 0.025 이하인 것에 의해, 강판을 프레스 성형했을 때에 있어서의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 본원 발명자는, 또한, 강판(1)의 표면(3)으로부터 깊은 영역에서의 Mn 농도의 편석에도 주목했다. 그 결과, 강판(1)의 판 두께 방향 1/2 위치(판 두께 방향 1/2 영역)에서의 압연 방향(L)에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향(T)에서의 표준 편차 σ2를, 판 두께 방향 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도 D23으로 나눈 값 X2를 0.035 이하로 하는 것이, 강판(1) 및 이 강판(1)을 프레스 성형한 성형품의 표면의 면품질을 한층 더 높게 하는데 유효함을 도출했다.
도 1의 단면(2)에 있어서의 「판 두께 방향 1/2 위치」의 관찰이란, 강판(1)의 표면(3)으로부터 판 두께 방향(T)으로 1/2이 되는 위치를 중심으로 한, 관찰 범위(13)를 관찰하는 것을 말한다. 관찰 범위(11, 12)와 관찰 범위(13)는, 판 두께 방향(T)의 위치가 상이한 점 이외에는 같다.
값 X2의 산출에 있어서는, 우선, 단면(2)에 있어서, 관찰 범위(13)에 있어서의 소정의 깊이 위치에 있어서, 압연 방향(L)으로 측정 간격 1μm로 600점의 Mn 농도(600점의 Mn 농도 D21)를 측정한다. Mn 농도 D21의 측정 방법은, 상술한 블록 Mn 농도 D11의 측정 방법과 같다.
얻어진 600점의 Mn 농도 D21의 평균값{(ΣD21)/600}을, 소정의 깊이 위치에 있어서의 평균 Mn 농도(질량%), 즉, 압연 방향 평균 Mn 농도 D22로서 얻는다. 상술한 깊이 위치가 같은 600점의 Mn 농도 D21을 측정하고 또한 당해 깊이 위치에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D22를 산출하는 작업을, 관찰 범위(13)에 있어서 판 두께 방향(T)으로 1μm마다 행한다. 이에 의해, 관찰 범위(13)에 있어서, 판 두께 방향(T)에 있어서의 100점 각각에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D22가 구해진다.
다음에, 관찰 범위(13)에 있어서의 모든 압연 방향 평균 Mn 농도 D22의 평균값 D23을 산출한다. 즉, 100개의 압연 방향 평균 Mn 농도 D22의 평균값{(ΣD22)/100}을, 관찰 범위(13) 전체에서의 평균 Mn 농도(전체 평균 Mn 농도 D23)로서 산출한다.
다음에, 판 두께 방향(T)에 있어서의 1μm마다의 깊이 위치에서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D22를 표본으로 하여, 판 두께 방향(T)의 표준 편차 σ2를 산출한다. 즉, 각 깊이 위치에서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D22의 표준 편차 σ2를 산출한다. 또한, σ22=(1/100)Σ(D22-D23)2이다.
다음에, 상기 표준 편차 σ2를, 판 두께 방향 1/2 위치에서의 전체 평균 Mn 농도 D23으로 나눔으로써, 값 X2가 얻어진다. 또한, Mn 농도 D21의 측정 시에는, 강판(1)의 단면(2) 중 압연 방향(L)에 있어서 관찰 범위(13)가 설정되어 있는 부분의 전역에 대해, 관찰 범위(13) 이외의 개소에 있어서도 판 두께 방향(T)으로 1μm 간격 및 압연 방향(L)으로 1μm 간격으로 Mn 농도를 측정해도 된다. 이 경우, 측정된 Mn 농도 중, 관찰 범위(13)에서의 측정에 필요한 Mn 농도가, Mn 농도 D13으로서 이용된다.
본원 발명자들은, 프레스 성형품에 있어서 고스트 라인의 발생을 한층 더 확실하게 억제하기 위해서는, 소재가 되는 강판 중심에서의 Mn 농도의 편석을 작게 하는, 구체적으로는 값 X2를 0.035 이하로 함으로써, 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있음을 지견했다. 그러므로, 본 실시 형태에서는, 값 X2를 0.035 이하로 한다. 바람직하게는, 값 X2는 0.030 이하이다. 또한, 값 X2의 하한은 0이다.
(판 두께 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적이 전체 경질상의 면적에 대해 30% 이하)
압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적이 전체 경질상의 면적에 대해 30% 이하인 것에 의해, 강판을 프레스 성형했을 때에 경질상의 솟아오름 변형과 당해 경질상 주위의 연질상의 패임 변형이 압연 방향으로 길게 연속되는 것이 억제되어, 시인되기 쉬운 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 판 두께 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적을 전체 경질상의 면적에 대해 30% 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 비율이 20% 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 비율의 하한은 0%이다.
본 실시 형태에 있어서의 상기의 비율의 측정 방법은, 이하와 같다. 우선, 강판의 판 두께 방향 및 압연 방향에 평행한 단면으로서, 강판에 있어서의 폭 방향의 중앙의 단면에 대해, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 1/4~1/2의 영역이고, 또한, 압연 방향으로 400μm의 관찰 범위(연결 경질상 관찰 범위)를 규정한다. 또한, 압연 방향에 있어서의 연결 경질상 관찰 범위의 길이는, 400μm 미만(예를 들면, 300μm)이어도 되고, 400μm를 초과하는 값(예를 들면, 500μm)이어도 된다. 단, 압연 방향에 있어서의 연결 경질상 관찰 범위의 길이의 하한은 250μm까지로 한다.
다음에, 연결 경질상 관찰 범위에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적 AR1을 계측한다. 구체적으로는, 연결 경질상 관찰 범위에 있어서, 상술한 경질상의 측정 방법에 의해, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상을 화상 처리에 의해 추출한다. 이 경우, 「연결한」이란, 경질상의 결정 입계가 접해 있는 것을 나타낸다. 다음에, 연결 경질상 관찰 범위에 있어서, 상술한 경질상의 측정 방법에 의해, 전체 경질상의 면적 AR2를 계측한다. 그 후, AR1/AR2을 산출한다.
(페라이트의 평균 결정 입경이 5.0~30μm)
페라이트의 평균 결정 입경이 30μm 이하인 것에 의해, 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그러므로, 페라이트의 평균 결정 입경은, 바람직하게는 30μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 15μm 이하로 한다.
한편, 페라이트의 평균 결정 입경이 5.0μm 이상인 것에 의해, 페라이트의 {001}방위를 가지는 입자가 응집하여 생성되기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 페라이트의 {001}방위를 가지는 개개의 입자가 작아도, 이들 입자가 응집하여 생성되면, 응집한 부분에 변형이 집중되기 때문에, 이들 입자의 응집을 억제함으로써 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그러므로, 페라이트의 바람직한 평균 입경을 5.0μm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 8.0μm 이상, 더욱 바람직하게는 10.0μm 이상, 더욱 바람직하게는 15.0μm 이상이다.
강판에 있어서의 페라이트의 평균 결정 입경은, 이하의 방법으로 구할 수 있다. 구체적으로는, 레페라 시약으로 에칭한 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/2의 위치까지의 영역에 있어서 500배의 배율로 10시야 관찰하고, Adobe Inc. 제조 「Photoshop CS5」의 화상 해석 소프트를 이용하여 상기와 동일하게 화상 해석을 행하여, 페라이트가 차지하는 면적분율과 페라이트의 입자 수를 각각 산출한다. 그들을 합산하고, 페라이트가 차지하는 면적분율을 페라이트의 입자수로 나눔으로써, 페라이트의 입자당 평균 면적분율을 산출한다. 이 평균 면적분율과 입자 수로부터, 원 상당 직경을 산출하고, 얻어진 원 상당 직경을 페라이트의 평균 결정 입경으로 한다.
(경질상의 평균 결정 입경이 1.0~5.0μm)
경질상의 평균 결정 입경이 5.0μm 이하인 것에 의해, 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그러므로, 강판에 있어서의 경질상의 바람직한 평균 결정 입경은, 5.0μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 4.5μm 이하, 더욱 바람직하게는 4.0μm 이하로 한다.
한편, 경질상의 평균 결정 입경이, 1.0μm 이상인 것에 의해, 경질상의 입자가 응집하여 생성되기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 경질상의 개개의 입자를 작게 하고 또한 이들 입자의 응집을 억제함으로써 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그러므로, 강판에 있어서의 경질상의 바람직한 평균 결정 입경을 1.0μm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5μm 이상이고, 더욱 바람직하게는 2.0μm 이상이다.
경질상의 평균 결정 입경은, 이하의 방법으로 구할 수 있다. 구체적으로는, 레페라 시약으로 에칭한 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/2의 위치까지의 영역에 있어서 500배의 배율로 10시야 관찰하고, Adobe Inc. 제조 「Photoshop CS5」의 화상 해석 소프트를 이용하여 상기와 동일하게 화상 해석을 행하여, 경질상이 차지하는 면적분율과 경질상의 입자 수를 각각 산출한다. 그들을 합산하고, 경질상이 차지하는 면적분율을 경질상의 입자 수로 나눔으로써, 경질상의 입자당 평균 면적분율을 산출한다. 이 평균 면적분율과 입자 수로부터, 원 상당 직경을 산출하고, 얻어진 원 상당 직경을 경질상의 평균 결정 입경으로 한다.
(판 두께 방향 1/4 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 최대와 최소의 차를, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 Z1이 0.110 이하이다)
상술한 바와 같이, 값 X1이 0.025 이하인 것에 의해, 강판을 프레스 성형했을 때에 있어서의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 본원 발명자는, 또한, 강판의 판 두께 1/4 위치에서의 Mn 농도의 편석의 정도에도 주목했다. 그 결과, 도 1을 참조하여 설명하면, 판 두께 방향 1/4 위치(관찰 범위(11, 12))에서의 압연 방향(L)에 있어서의 평균 Mn 농도(압연 방향 평균 Mn 농도 D12)의 판 두께 방향(T)에서의 최대와 최소의 차를, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 평균 Mn 농도(전체 평균 Mn 농도 D13)로 나눈 값 Z1을 0.110 이하로 하는 것이, 강판 및 이 강판을 프레스 성형한 성형품의 표면의 면품질을 한층 더 높이는데 유효함을 도출했다. 보다 바람직하게는, 값 Z1은 0.080 이하이다.
도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 판 두께 방향 1/4 위치, 즉, 관찰 범위(11, 12)에 있어서, 각 깊이 위치의 압연 방향 평균 Mn 농도(압연 방향 평균 Mn 농도 D12)를 상술한 방법에 의해 산출한다. 다음에, 각 깊이 위치의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12에 대해, 판 두께 방향(T)에서의 최대값과 최소값의 차 Δ1을 산출한다. 그 다음에, 차 Δ1을, 판 두께 방향 1/4 위치, 즉, 관찰 범위(11, 12) 전역에서의 전체 평균 Mn 농도 D13으로 나눈 값 Z1(=Δ1/D13)을 산출한다.
(판 두께 방향 1/2 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 최대와 최소의 차를, 판 두께 방향 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 Z2가 0.150 이하이다)
상술한 바와 같이, 값 X2가 0.035 이하인 것에 의해, 강판을 프레스 성형했을 때에 있어서의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 본원 발명자는, 또한, 강판의 중심 부근에서의 Mn 농도의 편석의 정도에도 주목했다. 그 결과, 도 1을 참조하여 설명하면, 판 두께 방향 1/2 위치에서의 압연 방향(L)에 있어서의 평균 Mn 농도(압연 방향 평균 Mn 농도 D22)의 판 두께 방향에서의 최대와 최소의 차를, 판 두께 방향 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도(전체 평균 Mn 농도 D23)로 나눈 값 Z2를 0.150 이하로 하는 것이, 강판 및 이 강판을 프레스 성형한 성형품의 표면의 면품질을 한층 더 높게 하는데 유효함을 도출했다. 보다 바람직하게는, 값 Z2는 0.120 이하이다.
도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 판 두께 방향 1/2 위치, 즉, 관찰 범위(13)에 있어서, 각 깊이 위치의 평균 Mn 농도(압연 방향 평균 Mn 농도 D22)를 상술한 방법에 의해 산출한다. 다음에, 각 깊이 위치의 압연 방향 평균 Mn 농도 D22에 대해, 판 두께 방향(T)에서의 최대값과 최소값의 차 Δ2를 산출한다. 그 다음에, 차 Δ2를, 판 두께 방향 1/2 위치, 즉, 관찰 범위(13) 전역에서의 전체 평균 Mn 농도 D23으로 나눈 값 Z2(=Δ2/D23)를 산출한다.
본 실시 형태에 따른 강판은, 강판의 적어도 한쪽의 표면에, 도금층을 가져도 된다. 도금층으로서는, 아연 도금층 및 아연 합금 도금층, 그리고, 이들에 합금화 처리를 실시한 합금화 아연 도금층 및 합금화 아연 합금 도금층을 들 수 있다.
아연 도금층 및 아연 합금 도금층은, 용융 도금법, 전기 도금법, 또는 증착 도금법으로 형성한다. 아연 도금층의 Al 함유량이 0.5질량% 이하이면, 강판의 표면과 아연 도금층의 밀착성을 충분히 확보할 수 있으므로, 아연 도금층의 Al 함유량은 0.5질량% 이하가 바람직하다.
아연 도금층이 용융 아연 도금층인 경우, 강판 표면과 아연 도금층의 밀착성을 높이기 위해서, 용융 아연 도금층의 Fe 함유량은 3.0질량% 이하가 바람직하다.
아연 도금층이 전기 아연 도금층인 경우, 전기 아연 도금층의 Fe 함유량은, 내식성 향상의 점에서, 0.5질량% 이하가 바람직하다.
아연 도금층 및 아연 합금 도금층은, Al, Ag, B, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Ge, Hf, Zr, I, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Pb, Rb, Sb, Si, Sn, Sr, Ta, Ti, V, W, Zr, REM의 1종 또는 2종 이상을, 강판의 내식성 및 성형성을 저해하지 않는 범위에서 함유해도 된다. 특히, Ni, Al 및 Mg는, 강판의 내식성의 향상에 유효하다.
아연 도금층 또는 아연 합금 도금층은, 합금화 처리가 실시된, 합금화 아연 도금층 또는 합금화 아연 합금 도금층이어도 된다. 용융 아연 도금층 또는 용융 아연 합금 도금층에 합금화 처리를 실시하는 경우, 강판 표면과 합금화 도금층의 밀착성 향상의 관점에서, 합금화 처리 후의 용융 아연 도금층(합금화 아연 도금층) 또는 용융 아연 합금 도금층(합금화 아연 합금 도금층)의 Fe 함유량을 7.0~13.0질량%로 하는 것이 바람직하다. 용융 아연 도금층 또는 용융 아연 합금 도금층을 갖는 강판에 합금화 처리를 실시함으로써, 도금층 중에 Fe가 도입되어, Fe 함유량이 증량된다. 이에 의해, Fe 함유량을 7.0질량% 이상으로 할 수 있다. 즉, Fe 함유량이 7.0질량% 이상인 아연 도금층은, 합금화 아연 도금층 또는 합금화 아연 합금 도금층이다.
도금층 중의 Fe 함유량은, 다음의 방법에 의해 얻을 수 있다. 인히비터를 첨가한 5체적% HCl 수용액을 이용하여 도금층만을 용해 제거한다. ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 이용하여, 얻어진 용해액 중의 Fe 함유량을 측정함으로써, 도금층 중의 Fe 함유량(질량%)을 얻는다.
(강판의 판 두께가 0.20mm~1.00mm이다)
본 실시 형태에 따른 강판의 판 두께는, 특정의 범위에 한정되지 않지만, 범용성이나 제조성을 고려하면, 0.20~1.00mm가 바람직하다. 판 두께를 0.20mm 이상으로 함으로써, 강판 형상을 평탄하게 유지하는 것이 용이해져, 치수 정밀도 및 형상 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그러므로, 판 두께는 0.20mm 이상이 바람직하고, 0.35mm 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.40mm 이상이다.
한편, 판 두께가 1.00mm를 초과하면 부재의 경량화 효과가 작아진다. 그러므로, 판 두께는 1.00mm 이하가 바람직하고, 0.70mm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.60mm 이하이다. 강판의 판 두께는, 마이크로 미터로 측정할 수 있다.
다음에, 상술한 강판을 프레스 성형함으로써 제조할 수 있는 프레스 성형품에 대해 설명한다. 이 프레스 성형품은, 상술한 강판과 같은 화학 조성을 갖는다. 또, 상기 프레스 성형품은, 적어도 한쪽의 표면에 상술한 도금층을 구비하고 있어도 된다. 상기 프레스 성형품은, 상술한 강판을 프레스 성형하여 얻어지는 것이기 때문에, 고스트 라인의 발생이 억제되어 있어, 외관 품질이 우수하다.
(강판이 자동차 외판 패널이다)
강판을 프레스 성형함으로써 형성되는 프레스 성형품의 구체예로서는 예를 들면, 자동차 외판 패널을 들 수 있다. 자동차 외판 패널은, 자동차의 외관으로서 직접 소비자의 눈에 띈다. 이 때문에, 고스트 라인이 억제되어 외관 품질이 우수한 강판을 이용하여 자동차 외판 패널을 구성함으로써, 외관이 우수함으로써 상품성이 높은 자동차를 실현할 수 있다. 자동차 외판 패널의 구체예로서, 자동차 차체의 도어 아우터 등의 패널계 부품을 들 수 있다. 패널계 부품으로서. 후드의 아우터 패널, 펜더 패널 등의 쿼터 패널, 도어 아우터 패널, 루프 패널 등을 예시할 수 있다.
<제조 방법에 대해>
다음에, 본 실시 형태에 따른 강판의 바람직한 제조 방법에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 따른 강판은, 제조 방법에 상관없이 상기의 특징을 갖고 있다면 그 효과가 얻어진다. 그러나, 이하의 방법에 의하면 안정적으로 제조할 수 있으므로 바람직하다.
구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 강판은, 이하의 공정 (i)~(v)를 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
(i) 상기의 화학 조성을 갖는 용강을 응고시켜 슬래브를 성형하는 슬래브 성형 공정,
(ii) 응고 직후의 슬래브를, 슬래브 중심부의 온도가 1100~1400℃에 있어서, 압하율 30~50%로 압하하여 강편을 성형하는 응고 후 대압하 공정,
(iii) 강편을, 1100℃ 이상으로 가열하고, 압연 종료 온도가 950℃ 이하가 되도록 열간 압연하여 열연 강판을 얻은 후, 450~650℃에서 권취하는 열간 압연 공정,
(iv) 권취한 열연 강판을 되감아, 누적 압하율인 RCR이 50~90%인 냉간 압연을 행하여 냉연 강판을 얻는 냉간 압연 공정,
(v) 냉연 강판을 소둔하고, 그 후 필요에 따라 상술한 도금층을 형성하는 공정,
이하, 각 공정에 대해 설명한다.
[슬래브 성형 공정]
슬래브 성형 공정에서는, 소정의 화학 조성을 갖는 용강을, 슬래브로 성형한다. 슬래브 성형 공정의 제법에 대해서는 한정되지 않는다. 예를 들면, 전로 또는 전기로 등을 이용하여 상기 화학 조성의 용강을 용제하고, 연속 주조법에 의해 제조한 슬래브를 이용할 수 있다. 연속 주조법 대신에, 조괴법, 박슬래브 주조법 등을 채용해도 된다.
[응고 후 대압하 공정]
응고 후 대압하 공정에서는, 연속 주조 등으로 성형된 응고 직후의 슬래브를 압하함으로써, 슬래브 성형 시의 온도를 유지하면서 압하한다. 응고 후 대압하 공정까지의 동안에는, 슬래브는 재가열되지 않는 것이 바람직하고, 슬래브 중심 온도가 1100℃를 밑돌지 않는 상태가 유지된다. 응고 직후의 슬래브에 대압하를 실시함으로써, 슬래브의 표면 부근 및 두께 중심 부근에 큰 변형을 부여할 수 있어, 정수압 응력을 크게 할 수 있다. 슬래브 중심부의 온도는 1100℃~1400℃로 한다. 슬래브 중심부의 온도가 1100℃ 이상인 것에 의해 슬래브 내의 Mn 편석의 저감 효과를 크게 할 수 있음과 더불어, 압연 설비에 가해지는 부하도 작게 할 수 있다. 또, 슬래브 중심부의 온도가 1400℃ 이하인 것에 의해 슬래브 중심부의 온도가 고상선 온도를 초과하는 일 없이, 압하에 의한 내부 균열을 억제할 수 있다. 슬래브 중심부의 온도는, 바람직하게는, 1100℃ 이상 1300℃ 미만이다. 또, 슬래브의 압하율은 30~50%로 한다. 슬래브의 압하율이 30% 이상인 것에 의해, Mn 편석을 충분히 저감할 수 있다. 슬래브의 압하율의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 50% 이하인 것이, 생산 효율의 점에서 바람직하다. 압하의 패스 수는, 바람직하게는 1패스이고, 많아도 3패스인 것이, 슬래브에 한 번에 큰 압하를 행함으로써, Mn 편석의 저감 효과를 확실하게 발휘할 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 응고 후 대압하 공정에서 얻어지는 Mn 편석 억제 효과는, 조압연 공정에서는 얻어지지 않는다. 조압연 공정에서는 1패스마다의 압하율이 작게 설정되어, 복수 패스로 압하를 행하고 또한 압연 시의 온도도 낮기 때문에, 응고 후 대압하와 같은 Mn 편석 저감 효과를 내지 못해, 고스트 라인 저감을 위한 조직을 만들 수 있다고는 할 수 없다.
[열간 압연 공정]
응고 후 대압하된 슬래브를, 열간 압연에 앞서, 1100℃ 이상으로 가열한다. 가열 온도를 1100℃ 이상으로 함으로써, 계속되는 열간 압연에 있어서 압연 반력이 과도하게 커지지 않아, 목적으로 하는 제품 두께를 얻기 쉽다. 또, 판형상의 정밀도를 높게 할 수 있어, 권취를 원활하게 행할 수 있다.
가열 온도의 상한에 대해서는 한정할 필요는 없지만, 경제상의 관점에서, 강편 가열 온도는 1300℃ 미만으로 하는 것이 바람직하다.
열간 압연 공정에서는, 상기의 가열 온도로 가열된 강편을 열간 압연한다.
압연 종료 온도는 950℃ 이하로 한다. 압연 종료 온도를 950℃ 이하로 함으로써, 열연 강판의 평균 결정 입경이 과도하게 커지는 일이 없다. 이 경우, 최종 제품판의 평균 결정 입경도 작게 할 수 있어, 충분한 항복 강도의 확보 및 성형 후의 높은 표면 품위의 확보가 가능하다.
열간 압연 공정에 있어서의 권취 온도는, 바람직하게는 450~650℃로 한다. 권취 온도를 650℃ 이하로 함으로써, 결정 입경을 미소하게 할 수 있어, 충분한 강판 강도를 확보할 수 있다. 또한, 스케일 두께를 억제할 수 있음으로써, 산세성을 충분히 확보할 수 있다. 또, 권취 온도를 450℃ 이상으로 함으로써, 열연 강판의 강도가 과도하게 증가하는 일 없어, 냉연 공정을 행하는 설비에 대한 부하를 억제하여 생산성을 보다 높일 수 있다.
[냉간 압연 공정]
냉간 압연 공정에서는, 누적 압하율인 RCR이 50~90%인 냉간 압연을 행하여 냉연 강판을 얻는다. 소정의 잔류 응력이 부여된 열연 강판을 상기의 누적 압하율로 냉간 압연함으로써, 소둔, 냉각 후에, 원하는 집합 조직을 갖는 페라이트가 얻어진다.
누적 압하율 RCR이 50% 이상인 것에 의해, 강판의 판 두께로부터 역산하여 열간 압연 공정에 있어서의 강편의 판 두께를 충분히 확보할 수 있어, 열간 압연 공정을 행하는 것이 현실적이다. 또, 누적 압하율 RCR이 90% 이하인 것에 의해, 압연 하중이 너무 커지는 일 없이, 판폭 방향의 재질의 균일성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 생산의 안정성도 충분히 확보할 수 있다. 그러므로, 냉간 압연에 있어서의 누적 압하율 RCR을 50~90%로 한다.
[소둔 공정]
소둔 공정에서는, 750~900℃의 균열 온도까지 냉연 강판을 가열하여 유지하는 소둔을 행한다. 균열 온도가 750℃ 이상인 것에 의해, 페라이트의 재결정 및 페라이트로부터 오스테나이트로의 역변태가 충분히 진행되어, 원하는 집합 조직을 얻을 수 있다. 한편, 균열 온도가 900℃ 이하인 것에 의해, 결정립이 치밀화되어, 충분한 강도가 얻어진다. 또한, 가열 온도가 과도하게 높지 않아, 생산성을 높일 수 있다.
[냉각 공정]
냉각 공정에서는, 소둔 공정에서의 균열 후의 냉연 강판을 냉각한다. 냉각에 있어서는, 균열 온도로부터의 평균 냉각 속도가 5.0~50℃/초가 되도록 냉각한다. 상기 평균 냉각 속도가 5.0℃/초 이상인 것에 의해, 페라이트 변태가 과잉 촉진되는 일 없이, 마텐자이트 등의 경질상의 생성량을 많게 하여, 원하는 강도를 얻을 수 있다. 또, 평균 냉각 속도가 50℃/초 이하인 것에 의해, 강판의 폭 방향에 있어서 강판을 보다 균일하게 냉각할 수 있다.
[도금 공정]
상기의 방법으로 얻어진 냉연 강판에, 추가로, 표면에 도금층을 형성하는 도금 공정을 행해도 된다.
[합금화 공정]
상기 도금 공정에서 형성된 도금층에 대해 합금화를 행해도 된다. 합금화 공정에서는, 합금화 온도는, 예를 들면 450~600℃이다.
상기의 제조 방법에 의하면, 응고 후 대압하를 적용함으로써, 마이크로 편석에 기인한 Mn 농도의 변동이 작아져, 고강도이며, 성형 후의 표면 요철의 발생을 억제할 수 있어, 우수한 외관 품질을 갖는 본 실시 형태에 따른 강판을 얻을 수 있다.
실시예
다음에, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 또한, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해서 채용한 일 조건예이며, 본 발명은, 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.
표 1의 강편 No. A~K에 나타내는 화학 조성을 갖는 강을 용제하고, 연속 주조에 의해 두께가 200~300mm인 슬래브를 제조했다. 얻어진 슬래브의 일부에 대해, 슬래브의 중심 온도를 1100℃를 밑돌지 않는 온도로 유지하면서, 슬래브 성형 직후에 표 2에 나타내는 슬래브 중심부 온도 및 압하율로 압하하는 응고 후 대압하를 1 패스로 행했다. 또한, 표 2에 나타내는 강판 No. A3, B2, C2, 및 D2에서는, 응고 후 대압하를 행하지 않았다.
그 다음에, 응고 후 대압하된 강편 및 응고 후 대압하되지 않은 강편을, 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연을 행하고, 권취했다.
그 후, 코일을 되감아, 표 2에 나타내는 누적 압하율 RCR로 냉간 압연을 행하여 강판 A1~K1을 얻었다.
그 후, 표 3에 나타내는 조건으로, 소둔 및 냉각을 행했다. 또, 일부의 강판에는, 각종 도금을 행하여, 표면에 도금층을 형성했다. 표 4 중, CR은 도금 없음, GI는 용융 아연 도금, GA는 합금화 용융 아연 도금을 나타낸다.
얻어진 제품판 No. A1a~K1a에 대해, 마이크로 미터를 이용하여 판 두께를 측정했다.
또, 제품판 No. A1a~K1a에 대해, 인장 강도를 측정했다. 인장 강도는, JIS Z 2241：2011에 준거하여 평가했다. 시험편은 JIS Z 2241：2011의 5호 시험편으로 했다. 인장 시험편의 채취 위치는, 판폭 방향의 단부로부터 1/4 부분으로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 길이 방향으로 했다. 얻어진 인장 강도가 500MPa 이상이었던 경우, 고강도인 것으로 하여 합격으로 판정했다. 한편, 얻어진 인장 강도가 500MPa 미만이었던 경우, 강도가 뒤떨어지는 것으로 하여 불합격으로 판정했다.
또, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a의 금속 조직에 있어서의 경질상의 체적분율을 상술한 방법에 의해 측정했다. 제품판 No. A1a~K1a의 금속 조직에 있어서, 경질상과 페라이트의 체적분율의 합계는 100%이다.
또, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a의 금속 조직에 있어서의 페라이트의 평균 결정 입경과 경질상의 평균 결정 입경을 상술한 방법에 의해 측정했다.
결과를 표 4에 나타낸다.
또, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a에 대해, 판 두께 방향 1/4 위치의 관찰 범위(11, 12)에 대해, 판 두께 방향(T)에 있어서의 1μm마다의 깊이 위치에 있어서, 압연 방향(L)으로 측정 간격 1μm로 600점의 Mn 농도(600점의 Mn 농도 D11)를 상술한 방법에 의해 측정했다. 그리고, 각 깊이 위치에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12, 및, 관찰 범위(11, 12)에 있어서의 전체 평균 Mn 농도 D13을 산출했다. 그리고, 이 측정 결과를 이용하여, 전체 평균 Mn 농도 D13과, 값 X1(표준 편차 σ1/전체 평균 Mn 농도 D13)과, 압연 방향 평균 Mn 농도 D12의 최대값 및 최소값과, 값 Z1{(압연 방향 평균 Mn 농도 D12의 최대값-최소값)/전체 평균 Mn 농도 D13}을 산출했다.
또, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a에 대해, 판 두께 방향 1/2 위치의 관찰 범위(13)에 대해, 판 두께 방향(T)에 있어서의 1μm마다의 깊이 위치에 있어서, 압연 방향(L)으로 측정 간격 1μm로 600점의 Mn 농도(600점의 Mn 농도 D21)를 상술한 방법에 의해 측정했다. 그리고, 각 깊이 위치에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D22, 및, 관찰 범위(13)에 있어서의 전체 평균 Mn 농도 D23을 산출했다. 그리고, 이 측정 결과를 이용하여, 전체 평균 Mn 농도 D23과, 값 X2(표준 편차 σ2/전체 평균 Mn 농도 D23)와, 압연 방향 평균 Mn 농도 D22의 최대값 및 최소값과, 값 Z2{(압연 방향 평균 Mn 농도 D22의 최대값-최소값)/전체 평균 Mn 농도 D23}를 산출했다.
또한, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a에 대해, 압연 방향(L)으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적률을 상술한 방법에 의해 측정했다.
또한, 제품판 No. A1a~K1a 각각의 성형 후의 표면 거칠기 Wz를 측정했다. 또한, 표면 거칠기 Wz는, 강판이 도금층을 갖지 않는 경우는 강판의 표면 거칠기를 말하는 것이며, 강판이 표면에 도금층을 갖는 경우는 도금층의 표면 거칠기를 말하는 것이다.
성형 후의 강판의 표면 거칠기는, 이하의 방법에 의해 구했다.
강판의 단면으로부터 100mm 이상 떨어진 위치로부터 압연 방향과 수직인 방향으로 JIS5호 시험편을 잘라내고, 5%의 인장 변형을 부여한다. 다음에, 레이저 변위 측정 장치(KEYENCE VK-X1000)를 이용하여, 압연 방향과 직각인 방향을 따라 프로파일을 60라인 측정한다. 이 때, 평가 길이는 10mm로 하고, 파장이 0.8m 이하 및 2.5m 이상인 성분은 제거한다. 얻어진 결과로부터, JIS B 0601：2001에 준거하여, 단면 곡선의 최대 피크 높이(Wz)를 구한다.
결과를 표 5에 나타낸다.
표 1~표 5에 나타내어지는 바와 같이, 화학 조성, 금속 조직 및 값 X1 모두가 바람직한 범위에 있는 예(실시예)에 있어서의 표면 거칠기 Wz는, 화학 조성, 금속 조직 및 값 X1 중 어느 하나 이상이 본 발명 범위를 벗어난 예(비교예)에 있어서의 표면 거칠기 Wz보다 명백하게 낮고, 판 두께가 얇고 경량이면서 강도 및 면품질이 우수한 것이 되었다. 보다 상세하게는, 실시예는, 모두, 인장 강도가 500MPa를 초과하고 있고, 또한, 표면 거칠기 Wz가 0.33 이하였다. 한편, 비교예는, 제품판 No. F1a 이외에는, 표면 거칠기 Wz가 0.35 이상이어서, 면품질이 충분하지 않았다. 또, 비교예인 제품판 No. F1a는, 표면 거칠기가 작기는 하지만, 인장 강도가 500MPa에 도달하지 않아, 요구되는 강도를 만족하고 있지 않았다.
도 2는, 본 실시예 및 비교예에 대해, 판 두께 방향의 각 깊이 위치에 있어서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12를 나타내는 그래프이다. 도 2를 참조하여, 제품판 No. A1a, A3a(응고 후 대압하 있음의 실시예 및 응고 후 대압하 없음의 비교예)에 대해, 강판 표면측의 판 두께 방향 1/4 위치, 1/2 위치, 강판 이면측의 판 두께 방향 1/4 위치 각각에 있어서의, 판 두께 방향 100μm의 범위에 대해, 압연 방향 평균 Mn 농도 D12, D22를 상술한 방법에 의해 측정했다. 판 두께 방향 1/4 위치(관찰 범위(11, 12)), 1/2 위치(관찰 범위(13)) 각각에 있어서, 실시예에서의 열(列) 평균 Mn 농도의 편차는, 비교예에서의 열 평균 Mn 농도의 편차에 비해 명확하게 작음을 알 수 있다. 따라서, 실시예에서는, Mn의 편향이 작아, 마이크로 편석에 기인한 Mn 농도의 변동이 작아져, 성형 후의 표면 요철의 발생을 억제할 수 있었다.
도 3은, 본 실시예 및 비교예(제품판 No. A1a~K1a)에 대해, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 압연 방향 평균 Mn 농도 D12의 판 두께 방향에서의 표준 편차 σ1을, 판 두께 방향 1/4 위치에서의 전체 평균 Mn 농도 D13으로 나눈 값 X1과 Wz의 관계를 나타내는 그래프이다. X1과 Wz가 비례 관계에 있어, X1이 작을수록 Wz도 작아짐을 알 수 있었다.
본 발명에 따른 상기 양태에 의하면, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 갖는 강판을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 화학 조성이 질량%로,
    C：0.030% 초과~0.145%,
    Si：0%~0.500%,
    Mn：0.50%~2.50%,
    P：0%~0.100%,
    S：0%~0.020%,
    Al：0%~1.000%,
    N：0%~0.0100%,
    B：0%~0.0050%,
    Mo：0%~0.800%,
    Ti：0%~0.200%,
    Nb：0%~0.100%,
    V：0%~0.200%,
    Cr：0%~0.800%,
    Ni：0%~0.250%,
    O：0%~0.0100%,
    Cu：0%~1.00%,
    W：0%~1.00%,
    Sn：0%~1.00%,
    Sb：0%~0.200%,
    Ca：0%~0.0100%,
    Mg：0%~0.0100%,
    Zr：0%~0.0100%,
    REM：0%~0.0100%,
    잔부가 철 및 불순물이며,
    금속 조직이, 체적분율로 70~95%의 페라이트와, 체적분율로 5~30%의 경질상으로 이루어지고,
    판 두께 방향 1/4 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 상기 판 두께 방향 1/4 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X1이 0.025 이하인, 강판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    판 두께 방향 1/2 위치에서의 압연 방향에 있어서의 평균 Mn 농도의 판 두께 방향에서의 표준 편차를, 상기 판 두께 방향 1/2 위치에서의 평균 Mn 농도로 나눈 값 X2가 0.035 이하인 것을 특징으로 하는 강판.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    판 두께 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적이 전체 경질상의 면적에 대해 30% 이하인 것을 특징으로 하는 강판.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페라이트의 평균 결정 입경이 5.0~30μm, 상기 경질상의 평균 결정 입경이 1.0~5.0μm인 것을 특징으로 하는 강판.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판 두께 방향 1/4 위치에서의 상기 압연 방향에 있어서의 상기 평균 Mn 농도의 상기 판 두께 방향에서의 최대와 최소의 차를, 상기 판 두께 방향 1/4 위치에서의 상기 평균 Mn 농도로 나눈 값 Z1이 0.110 이하인 것을 특징으로 하는 강판.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판 두께 방향 1/2 위치에서의 상기 압연 방향에 있어서의 상기 평균 Mn 농도의 상기 판 두께 방향에서의 최대와 최소의 차를, 상기 판 두께 방향 1/2 위치에서의 상기 평균 Mn 농도로 나눈 값 Z2가 0.150 이하인 것을 특징으로 하는 강판.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질상이, 마텐자이트, 베이나이트, 템퍼드 마텐자이트, 및 펄라이트 중 어느 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강판.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강판의 판 두께가 0.20mm~1.00mm인 것을 특징으로 하는 강판.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강판이 자동차 외판 패널인 것을 특징으로 하는 강판.
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