KR20240008898A - 강판 - Google Patents

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KR20240008898A
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사토시 히로나카
마이 나가노
야스히로 이토
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

성형품에 있어서 우수한 외관 품질을 실현할 수 있는 강판을 제공한다. 강판에 있어서, 화학 조성이 질량%로, C：0.030%~0.145%, Si：0%~0.500% 이하, Mn：0.50%~2.50%, P：0%~0.100%, S：0%~0.020%, Al：0%~1.000%, N：0%~0.0100% 등이고, 금속 조직이, 체적 분율이 70~95%인 페라이트와, 체적 분율이 5~30%인 경질상으로 이루어지며, 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 표준 편차를 상기 비커스 경도 H1/4의 평균값으로 나눈 값 X1이 0.025 이하, 판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 표준 편차를 상기 비커스 경도 H1/2의 평균값으로 나눈 값 X2가 0.030 이하이다.

Description

강판
본 발명은, 강판에 관한 것이다.
지구 환경 보호의 관점에서, 자동차에는 연비 향상을 위해, 멤버 등의 구조 부품뿐만 아니라, 루프나 도어 아우터 등의 패널계 부품에 대해서도 경량화 요구가 높아지고 있다. 이들 패널계 부품은, 골격 부품과는 달리, 남의 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 함유하며, 또한, Al, Cr, Si, Mn의 함유량을 동호항으로 한 수식：A=400Al/(4Cr＋3Si＋6Mn)로 정의된 소둔 시 표면 산화 지수 A가 2.3 이상이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 또한, 강판(기판)의 조직이, 페라이트 및 제2 상으로 이루어지고, 당해 제2 상이 마르텐사이트 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 위해, 고스트 라인의 발생을 억제하는 것을 하나의 과제로 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 요철이다. 이 요철은 표면에 줄 모양이 되어 발생하기 때문에, 고스트 라인이 발생한 프레스 성형품은, 외관 품질이 떨어진다.
자동차의 경량화를 위해 패널계 부품의 고강도 및 박육화, 또한 형상의 복잡화에 따라, 성형 후의 강판의 표면은 요철이 발생하기 쉬워져, 고스트 라인이 발생하기 쉬운 경향이 있다.
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명은, 성형품에 있어서 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%~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%~0.80%,
Ti：0%~0.200%,
Nb：0%~0.10%,
V：0%~0.20%,
Cr：0%~0.80%,
Ni：0%~0.25%
O：0%~0.0100%,
Cu：0%~1.00%,
W：0%~1.00%,
Sn：0%~1.00%,
Sb：0%~0.20%,
Ca：0%~0.0100%,
Mg：0%~0.0100%,
Zr：0%~0.0100%,
REM：0%~0.0100%,
잔부가 철 및 불순물이고,
금속 조직이, 체적 분율이 70~95%인 페라이트와, 체적 분율이 5~30%인 경질상으로 이루어지며,
판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 표준 편차를 상기 비커스 경도 H1/4의 평균값으로 나눈 값 X1이 0.025 이하,
판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 표준 편차를 상기 비커스 경도 H1/2의 평균값으로 나눈 값 X2가 0.030 이하인, 강판.
(2) 상기 페라이트의 평균 결정 입경이 5.0~30.0μm, 상기 경질상의 평균 결정 입경이 1.0~5.0μm인 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) 인장 시험에 의해 5% 변형률을 부여한 후의 시험편에 있어서의 표면 성상의 애스펙트비 Str(ISO25178)이 0.28 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(3) 중 어느 한 항에 기재된 강판.
(5) 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 평균값이 150~300,
판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 평균값이 155~305인 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(4) 중 어느 한 항에 기재된 강판.
(6) 상기 경질상이, 마르텐사이트, 베이나이트, 템퍼드 마르텐사이트, 및 펄라이트 중 어느 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(5) 중 어느 한 항에 기재된 강판.
(7) 상기 강판의 판 두께가 0.20mm~1.00mm인 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(6) 중 어느 한 항에 기재된 강판.
(8) 상기 강판이 자동차 외판 패널인 것을 특징으로 하는 상기 (1)~(7) 중 어느 한 항에 기재된 강판.
본 발명에 따른 상기 양태에 의하면, 성형품에 있어서 우수한 외관 품질을 실현할 수 있는 강판을 제공할 수 있다.
＜본 발명에 도달하기에 이른 경위＞
본 발명자는, 고강도의 강판을 프레스 성형한 후에 있어서, 고스트 라인의 발생을 억제하는 방법에 대해서 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 라인으로 불리는 외관 불량이 발생하는 경우가 있다. 고스트 라인은, 강판의 프레스 성형 시에 연질상이 패이는 한편 경질상은 패이지 않거나 오히려 볼록해지도록 솟아올라 변형됨으로써, 밴드 형상(줄무늬 형상)으로 발생한다. 밴드 형상 조직은, 마르텐사이트 등의 경질상에 형성된다.
본 발명자는, 예의 연구한 결과, 강판의 제조 시에 열연 조직을 제어하여, 밴드 형상 조직을 억제함으로써, 최종 제품에서의 밴드 형상의 경질상을 억제 가능한 것을 발견했다.
본 발명은 상기 지견에 의거하여 이루어진 것으로, 이하에 본 실시 형태에 따른 강판에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성만으로 제한되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
우선, 본 실시 형태에 따른 강판의 화학 조성에 대해서 설명한다. 이하에 「~」를 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%~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%~0.80%,
Ti：0%~0.200%,
Nb：0%~0.10%,
V：0%~0.20%,
Cr：0%~0.80%,
Ni：0%~0.25%,
O：0%~0.0100%,
Cu：0%~1.00%,
W：0%~1.00%,
Sn：0%~1.00%,
Sb：0%~0.20%,
Ca：0%~0.0100%,
Mg：0%~0.0100%,
Zr：0%~0.0100%,
REM：0%~0.0100%,
잔부가 철 및 불순물이다. 이하, 각 원소에 대해서 설명한다.
(C：0.030%~0.145%)
C는, 강판의 강도를 높이는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해, C 함유량은 0.030% 이상으로 한다. 강도를 보다 높이기 위해, C 함유량은, 바람직하게는 0.035% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.040% 이상이며, 더 바람직하게는 0.050% 이상이고, 더 바람직하게는 0.060% 이상이다.
또, C 함유량을 0.145% 이하로 함으로써, 응고 시의 Mn의 확산이 조장되고, 이로 인해 밴드 형상의 Mn 편석이 발생하기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 강판의 프레스 성형 후의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 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 저해하지 않고 강도를 높이는데 유효한 원소이다. Si 함유량을 0.500% 이하로 함으로써, 스케일 박리성의 저하에 의한 표면 결함의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, Si 함유량은 0.500% 이하로 한다. Si 함유량은 0.450% 이하가 바람직하고, 0.250% 이하가 보다 바람직하며, 0.100% 이하가 더 바람직하다.
Si 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, 강판의 강도-성형성 밸런스를 향상시키기 위해, Si 함유량은 0.0005% 이상 또는 0.0010% 이상으로 해도 되고, 보다 바람직하게는 0.090% 초과, 더 바람직하게는 0.100% 이상이다.
(Mn：0.50%~2.50%)
Mn은, 강의 담금질성을 높여, 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해, Mn 함유량은 0.50% 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.20% 이상, 보다 바람직하게는 1.40% 이상, 더 바람직하게는 1.60% 초과, 더 바람직하게는 1.65% 이상이다.
또, Mn 함유량이 2.50% 이하이면, 강의 응고 시에 줄무늬 형상의 Mn 편석이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Mn 함유량은 2.50% 이하로 한다. Mn 함유량은, 2.25% 이하가 바람직하고, 2.00% 이하가 보다 바람직하며, 1.80% 이하가 더 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. 그 때문에, P 함유량은 0.100% 이하로 한다. P 함유량은 0.080% 이하가 바람직하고, 0.050% 이하가 보다 바람직하다.
P 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, P 함유량을 0.001% 이상으로 함으로써, 제조 비용을 보다 저감할 수 있다. 그 때문에, P 함유량은 0.001% 이상으로 해도 된다.
(S：0%~0.020%)
S는, Mn 황화물을 형성하여, 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. 그 때문에, 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. 그 때문에, 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. 그 때문에, Al 함유량은 1.000% 이하로 한다. Al 함유량은 0.650% 이하가 바람직하고, 0.600% 이하가 보다 바람직하며, 0.500% 이하가 더 바람직하다.
Al 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, Al에 의한 탈산 효과를 충분히 얻기 위해, 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, 강판의 성형성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, N 함유량은 0.0100% 이하로 한다. 또, N은, 용접 시에 용접 결함을 발생시켜 생산성을 저해하는 원소이기도 하다. 그 때문에, N 함유량은, 바람직하게는 0.0080% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0070% 이하이며, 더 바람직하게는 0.0040% 이하이다.
N 함유량의 하한은 0%를 포함하지만, N 함유량을 0.0005% 이상으로 함으로써, 제조 비용을 보다 저감할 수 있다. 그 때문에, 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 강도 향상에 기여하는 원소이다. B는 꼭 함유시키지 않아도 되므로, B 함유량의 하한은 0%를 포함한다. B에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, B 함유량은, 0.0001% 이상이 바람직하고, 0.0005% 이상이 보다 바람직하며, 0.0010% 이상이 더 바람직하다.
또, B 함유량이 0.0050% 이하이면, B 석출물이 생성되어 강판의 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, B 함유량은 0.0050% 이하로 하고, 바람직하게는 0.0030% 이하이다. B 함유량은, 0.0001%~0.0050%여도 된다.
(Mo：0%~0.80%)
Mo는, 고온에서의 상변태를 억제하여, 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. Mo는 꼭 함유시키지 않아도 되므로, Mo 함유량의 하한은 0%를 포함한다. Mo에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Mo 함유량은, 0.001% 이상이 바람직하고, 0.05% 이상이 보다 바람직하며, 0.10% 이상이 더 바람직하다.
또, Mo 함유량이 0.80% 이하이면, 열간 가공성이 저하되어 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Mo 함유량은, 0.80% 이하로 하고, 바람직하게는 0.40% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.20% 이하이다. Mo 함유량은, 0.001%~0.80%여도 되고, 0%~0.40%여도 된다.
또한, Cr 및 Mo를 둘 다 포함하고, 그 함유량을 Cr：0.20%~0.80% 및 Mo：0.05%~0.80%로 함으로써, 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 꼭 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. 그 때문에, 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%~0.10%)
Nb는, 석출물에 의한 강화, 페라이트 결정립의 성장 억제에 의한 세립화 강화 및 재결정의 억제에 의한 전위 강화에 의해, 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. Nb는 꼭 함유시키지 않아도 되므로, Nb 함유량의 하한은 0%를 포함한다. 상기 효과를 충분히 얻기 위해서는, Nb 함유량은 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.005% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.01% 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.
또, Nb 함유량이 0.10% 이하이면, 재결정을 촉진하여 미재결정 페라이트가 잔존하는 것을 억제할 수 있어, 강판의 성형성을 확보할 수 있다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.10% 이하로 한다. Nb 함유량은 바람직하게는 0.05% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.04% 이하이다. Nb 함유량은, 0.001%~0.10%여도 된다.
(V：0%~0.20%)
V는, 석출물에 의한 강화, 페라이트 결정립의 성장 억제에 의한 세립화 강화 및 재결정의 억제에 의한 전위 강화에 의해, 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. V는 꼭 함유시키지 않아도 되므로, V 함유량의 하한은 0%를 포함한다. V에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, V 함유량은, 0.001% 이상이 바람직하고, 0.01% 이상이 보다 바람직하며, 0.03% 이상이 더 바람직하다.
또, V 함유량이 0.20% 이하이면, 탄질화물이 다량으로 석출되어 강판의 성형성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, V 함유량은, 0.20% 이하로 한다. V 함유량은 바람직하게는 0.10% 이하이다. V 함유량은, 0%~0.10%여도 되고, 0.001%~0.20%여도 된다.
(Cr：0%~0.80%)
Cr은, 강의 담금질성을 높여, 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. Cr은 꼭 함유시키지 않아도 되므로, Cr 함유량의 하한은 0%를 포함한다. Cr에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Cr 함유량은, 0.001% 이상이 바람직하고, 0.20% 이상이 더 바람직하며, 0.30% 이상이 특히 바람직하다.
또, Cr 함유량이 0.80% 이하이면, 파괴의 기점이 될 수 있는 조대한 Cr 탄화물이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Cr 함유량은 0.80% 이하로 한다. Cr 함유량은 바람직하게는 0.70% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이다. Cr 함유량은, 0%~0.70%여도 되고, 0.001%~0.80%여도 된다.
(Ni：0%~0.25%)
Ni는, 고온에서의 상변태를 억제하여, 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. Ni는 꼭 함유시키지 않아도 되므로, Ni 함유량의 하한은 0%를 포함한다. Ni에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Ni 함유량은, 0.001% 이상이 바람직하고, 0.05% 이상이 보다 바람직하다.
또, Ni 함유량이 0.25% 이하이면, 강판의 용접성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Ni 함유량은 0.25% 이하로 한다. Ni 함유량은 바람직하게는 0.20% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.15% 이하이다. Ni 함유량은, 0.001%~0.20%여도 된다.
이하에서는, 임의 첨가 원소로서, O, Cu, W, Sn, Sb, Ca, Mg, Zr, REM 각각에 대해서, 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. 환언하면, 본 실시 형태에서는, 후술하는 열간 압연 공정에서의 마무리 압연의 후반에 있어서 압하율을 높게 하는 후단 대압하를 적용함으로써, 연결한 경질상이 적은 결과, 성형 후의 표면 요철의 이방성을 작게 할 수 있다는 효과에 대해서, 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 존재하여, 강판의 강도 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 강도 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, W 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 강도 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%~0.20%)
Sb는, 결정립의 조대화를 억제하여, 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. Sb 함유량은 0%여도 되지만, 이러한 효과를 얻기 위해서는, Sb 함유량은 0.001% 이상인 것이 바람직하다. Sb 함유량은 0.01% 이상, 0.05% 이상 또는 0.08% 이상이어도 된다. 한편, Sn 함유량을 0.20% 이하로 함으로써, 강판의 취화를 억제할 수 있다. 따라서, Sb 함유량은 0.20% 이하로 한다. Sb 함유량은 0.18% 이하, 0.15% 이하 또는 0.12% 이하여도 된다.
(Ca：0%~0.0100%)
(Mg：0%~0.0100%)
(Zr：0%~0.0100%)
(REM：0%~0.0100%)
Ca, Mg, Zr 및 REM은, 강판의 성형성 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 대해서, 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 루테튬(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 따라 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, 체적 분율로 70~95%인 페라이트와, 체적 분율로 5~30%인 경질상으로 이루어진다)
금속 조직에 있어서의 경질상의 체적 분율을 5% 이상으로 함으로써, 강판의 강도를 충분히 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 경질상의 체적 분율을 5% 이상으로 한다. 한편, 경질상의 체적 분율을 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 체적 분율은 70~95%가 된다. 또한, 페라이트의 체적 분율은, 72% 이상이 바람직하고, 75% 이상이 보다 바람직하다. 또, 경질상의 체적 분율은, 28% 이하가 바람직하고, 25% 이하가 보다 바람직하다. 금속 조직에 있어서의 페라이트와 경질상의 체적 분율의 합계는, 100%이다.
본 실시 형태에 따른 강판에 있어서, 경질상은, 페라이트보다 단단한 경질 조직이며, 예를 들면 마르텐사이트, 베이나이트, 템퍼드 마르텐사이트, 및, 펄라이트 중 어느 1종 이상으로 이루어진다. 강도 향상의 점에서는, 경질상은, 마르텐사이트, 베이나이트, 템퍼드 마르텐사이트 중 1종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 마르텐사이트로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
금속 조직에 있어서의 경질상의 체적 분율은, 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) 관찰용 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 면적 분율을 산출한다. 시료의 조정으로서, 압연 직각 방향의 판 두께 단면을 관찰면으로 하여 연마하고, 레페라 시약으로 에칭한다.
배율 500 또는 1000배의 광학 현미경 사진으로부터 「마이크로 조직」을 분류한다. 레페라 부식 후에 광학 현미경 관찰을 행하면, 예를 들면 베이나이트나 펄라이트는 흑색, 마르텐사이트(템퍼드 마르텐사이트를 포함한다)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 표면으로부터 판 두께 방향으로 판 두께의 1/2의 위치까지의 영역에 있어서 500배 또는 1000배의 배율로 10시야 관찰하고, Adobe사 제조 「Photoshop CS5」의 화상 해석 소프트를 이용하여 화상 해석을 행하여, 경질상의 면적 분율을 구한다. 화상 해석 수법으로서, 예를 들면, 화상의 최대 명도값 Lmax와 최소 명도값 Lmin을 화상으로부터 취득하고, 명도가 Lmax-0.3(Lmax-Lmin)으로부터 Lmax까지의 화소를 갖는 부분을 백색 영역, Lmin으로부터 Lmin＋0.3(Lmax-Lmin)의 화소를 갖는 부분을 흑색 영역, 그 이외의 부분을 회색 영역으로 정의하여, 회색 영역 이외의 영역인 경질상의 면적 분율을 산출한다. 합계 10개소의 관찰 시야에 대해서, 상기와 동일하게 화상 해석을 행하여 경질상의 면적 분율을 측정하고, 이들 면적 분율을 평균하여 평균값을 산출하고, 이 평균값을 체적 분율로 한다.
(판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 표준 편차 σ1/4를 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4로 나눈 값 X1이 0.025 이하)
본 발명자는, 강판의 비커스 경도 분포에 편향이 크면, 경질상이 밴드 형상으로 연결되기 쉽고, 그 결과, 강판을 프레스 성형한 성형품에 고스트 라인이 발생하기 쉬운 경향이 있음을 지견했다. 특히, 강판의 표면에 비교적 가까운 영역에 있어서의 비커스 경도 분포의 편향에 주목했다. 그리고, 강판의 압연 방향에 있어서, 비커스 경도 분포의 편향이 작은 개소에서는, 고스트 라인이 도중에 끊어진 것처럼 형성되어, 고스트 라인이 장척인 것에 기인하는 외관 불량을 억제할 수 있는 것을 발견했다. 결과, 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 표준 편차 σ1/4를 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4로 나눈 값 X1을 0.025 이하로 하는 것이, 강판 및 이 강판을 프레스 성형한 성형품의 표면의 면품질을 높이는데 유효한 것을 발견했다.
또한, 본 실시 형태에서는, 비커스 경도는, JIS Z 2244：2009 비커스 경도 시험에 준거한 경도를 말한다. 여기서의 비커스 경도는, 시험력이 1.9614N(0.2kgf)에서의 비커스 경도인 HV0.2이다.
본 실시 형태에서는, 비커스 경도의 관찰 대상은, 강판의 판 두께 방향 및 압연 방향에 평행한 단면(폭 방향과 직교하는 단면)으로서, 강판에 있어서의 폭 방향의 중앙의 단면이다.
그리고, 「판 두께 방향 1/4 위치」의 관찰이란, 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 1/4이 되는 위치에 있어서, 압연 방향으로 150μm 피치로 50점을 측정점으로 하며, 또한, 강판의 이면으로부터 판 두께 방향으로 1/4이 되는 위치에 있어서, 압연 방향으로 150μm 피치로 50점을 측정점으로 한 관찰을 말한다. 이와 같이, 압연 방향으로 150μm×50=7.5mm의 길이를 관찰 대상으로 함으로써, 고스트 라인이 발생하고 있는 개소와 고스트 라인이 발생하지 않은 개소 쌍방을 포함하여 비커스 경도를 측정할 수 있다. 즉, 관찰 대상을 압연 방향으로 충분한 길이로 함으로써, 고스트 라인이 없는 개소만이 측정되는 문제를 억제할 수 있으며, 또한, 고스트 라인만이 측정되는 것을 억제할 수 있다. 이로 인해, 고스트 라인의 유무를 고려한, 보다 정확한 면품질 판정을 행할 수 있다.
또한, 판 두께 방향 1/4 위치의 관찰 대상은, 상기한 바와 같지 않아도 된다. 관찰 대상에 있어서의 압연 방향의 피치는, 150μm 미만이어도 되고, 150μm를 초과하고 있어도 되지만, 압연 방향의 피치의 상한은 400μm까지로 하고, 하한은 50μm까지로 한다. 또, 압연 방향에 있어서의 측정점은, 50점 미만이어도 되고, 50점을 초과하고 있어도 되지만, 압연 방향에 있어서의 측정점의 하한은 30점까지로 한다. 압연 방향에 있어서의 관찰 대상의 길이는, 5mm 이상인 것이, 고스트 라인이 있는 위치와 없는 위치를 고려한, 보다 정확한 면품질 판정을 행하는데 바람직하다. 또, 본 실시 형태에서는, 강판에 있어서의 폭 방향의 중앙의 단면에서의 구성을 설명하는데, 이와 같지 않아도 된다. 강판에 있어서의 폭 방향의 중간의 단면 중 적어도 하나에 있어서, 단면의 구성에서 설명하는 것과 같은 구성을 갖고 있으면 된다.
본 발명자들은, 프레스 성형품에 있어서 고스트 라인의 발생을 억제하기 위해서는, 강판 표면 부근에서의 압연 방향에 있어서의 비커스 경도 분포의 편향을 작게 하는, 구체적으로는 값 X1을 0.025 이하로 함으로써, 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있음을 지견했다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 값 X1을 0.025 이하로 한다. 바람직하게는, 값 X1은 0.020 이하이다. 또한, 값 X1의 하한은 제로이다.
(판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 표준 편차 σ1/2를 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2로 나눈 값 X2가 0.030 이하)
상술한 바와 같이, 값 X1이 0.025 이하인 것으로 인해, 강판을 프레스 성형한 성형품에 있어서의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 본 발명자는, 또한, 강판의 표면으로부터 깊은 영역에서의 비커스 경도 분포의 편향에도 주목했다. 결과, 판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 표준 편차 σ1/2를 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2로 나눈 값 X2를 0.030 이하로 하는 것이, 강판 및 이 강판을 프레스 성형한 성형품의 표면의 면품질을 보다 한층 높이는데 유효한 것을 발견했다.
본 실시 형태에서는, 「판 두께 방향 1/2 위치」의 관찰이란, 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 1/2이 되는 위치에 있어서, 압연 방향으로 150μm 피치로 50점을 측정점으로 하는 관찰을 말한다. 「판 두께 방향 1/2 위치」의 관찰과, 「판 두께 방향 1/4 위치」의 관찰은, 관찰하는 개소에 대해서 판 두께 방향의 위치가 상이한 점 이외에는, 같은 관찰 내용이다.
본 발명자들은, 프레스 성형품에 있어서 고스트 라인의 발생을 보다 한층 확실하게 억제하기 위해서는, 강판 중심에서의 압연 방향에 있어서의 비커스 경도 분포의 편향을 작게 하는, 구체적으로는 값 X2를 0.030 이하로 함으로써, 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있음을 지견했다. 그 때문에, 본 실시 형태에서는, 값 X2를 0.030 이하로 한다. 바람직하게는, 값 X2는 0.025 이하이다. 또한, 값 X2의 하한은 제로이다.
(페라이트의 평균 결정 입경이 5.0~30.0μm)
페라이트의 평균 결정 입경이 30.0μm 이하인 것으로 인해, 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에, 페라이트의 평균 결정 입경은, 바람직하게는 30.0μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 15.0μm 이하로 한다.
한편, 페라이트의 평균 결정 입경이 5.0μm 이상인 것으로 인해, 페라이트의 {001} 방위를 갖는 입자가 응집하여 생성되는 것을 억제할 수 있다. 페라이트의 {001} 방위를 갖는 개개의 입자가 작아도, 이들 입자가 응집하여 생성되면, 응집한 부분에 변형이 집중되기 때문에, 이들 입자의 응집을 억제함으로써 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에, 페라이트의 바람직한 평균 결정 입경을 5.0μm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 8.0μm 이상, 더 바람직하게는 10.0μm 이상, 보다 더 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, Adobe사 제조 「Photoshop CS5」의 화상 해석 소프트를 이용하여 상기와 동일하게 화상 해석을 행하여, 페라이트가 차지하는 면적 분율과 페라이트의 입자수를 각각 산출한다. 그들을 합산하여, 페라이트가 차지하는 면적 분율을 페라이트의 입자수로 나눔으로써, 페라이트의 입자 당 평균 면적 분율을 산출한다. 이 평균 면적 분율과 입자수로부터, 원상당 직경을 산출하고, 얻어진 원상당 직경을 페라이트의 평균 결정 입경으로 한다.
(경질상의 평균 결정 입경이 1.0~5.0μm)
경질상의 평균 결정 입경이 5.0μm 이하인 것으로 인해, 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에, 강판에 있어서의 경질상의 바람직한 평균 결정 입경은, 5.0μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 4.5μm 이하, 더 바람직하게는 4.0μm 이하로 한다.
한편, 경질상의 평균 결정 입경이, 1.0μm 이상인 것으로 인해, 경질상의 입자가 응집하여 생성되는 것을 억제할 수 있다. 경질상의 개개의 입자를 작게 하며 또한 이들 입자의 응집을 억제함으로써 성형 후의 외관의 저하를 억제할 수 있다. 그 때문에, 강판에 있어서의 경질상의 바람직한 평균 결정 입경을 1.0μm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5μm 이상이며, 더 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, Adobe사 제조 「Photoshop CS5」의 화상 해석 소프트를 이용하여 상기와 동일하게 화상 해석을 행하여, 경질상이 차지하는 면적 분율과 경질상의 입자수를 각각 산출한다. 그들을 합산하여, 경질상이 차지하는 면적 분율을 경질상의 입자수로 나눔으로써, 경질상의 입자 당 평균 면적 분율을 산출한다. 이 평균 면적 분율과 입자수로부터, 원상당 직경을 산출하고, 얻어진 원상당 직경을 경질상의 평균 결정 입경으로 한다.
(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 것으로 인해, 강판을 프레스 성형했을 때에 경질상의 솟아오름 변형과 당해 경질상 주위의 연질상의 패임 변형이 압연 방향으로 길게 연속되는 것이 억제되어, 시인(視認)하기 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 면적이 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 단면이며, 강판에 있어서의 폭 방향의 중앙의 단면에 대해서, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 1/4~1/2의 영역이며, 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/AR2를 산출한다.
(인장 시험에 의해 5% 변형률을 부여한 후의 시험편에 있어서의 표면 성상의 애스펙트비 Str(ISO25178)이 0.28 이상이다)
인장 시험에 의해 5% 변형률을 부여한 후의 시험편(이하, 「인장 후 시험편」이라고 칭한다)에 있어서의 표면 성상의 애스펙트비 Str은, 강판을 성형(예를 들면 프레스 성형)하여 얻어지는 성형품의 표면의 요철의 이방성을 나타내는 지표이다. 또한, 애스펙트비 Str은 ISO(국제 표준화 기구) 25178에 규정되어 있으며, 0~1 사이의 수치이다. 애스펙트비 Str이 0에 가까울수록, 이방성이 크고, 관찰 범위의 표면에 줄이 존재하게 된다. 한편, 애스펙트비 Str이 1에 가까울수록, 관찰 범위의 표면 형상이 특정 방향에 의존하지 않는 것을 나타낸다.
예를 들면, 관찰 범위의 표면에 소정의 제1 방향으로 연장되는 미소 높이의 볼록 형상이 존재하고 있으며, 이 볼록 형상이 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 복수 배열되어 있는 경우, 제1 방향에서 본 표면 형상과 제2 방향에서 본 표면 형상은, 규칙성이 크게 상이하다. 이러한 경우, 제1 방향에서 본 표면 형상과 제2 방향에서 본 표면 형상이 크게 상이하여 이방성이 크고, 애스펙트비 Str은 0에 가까운 값이 된다. 한편, 인장 후 시험편의 표면에 있어서 요철 형상에 방향성이 없고, 한 방향으로 길게 연장되는 볼록 형상 또는 오목 형상이 존재하지 않는 경우, 애스펙트비 Str은 1에 가까운 값이 된다. 성형품의 표면의 면품질 향상을 위해서는, 인장 후 시험편의 표면의 애스펙트비 Str이 크고, 표면 형상에 있어서의 이방성이 작은 것이 바람직하다. 따라서, 인장 후 시험편에 있어서의 표면 성상의 애스펙트비 Str은 0.28 이상인 것이 바람직하다. 인장 후 시험편의 애스펙트비 Str이 0.28 이상인 것으로 인해, 성형품의 표면의 고스트 라인은 과도하게 긴 것이 아니라, 고스트 라인에 기인하는 면품질 저하 정도를 작게 할 수 있다. 바람직하게는, 인장 후 시험편의 애스펙트비 Str은 0.30 이상이며, 보다 바람직하게는 0.35 이상이다.
본 실시 형태에 있어서의 인장 후 시험편의 애스펙트비 Str의 측정 방법은, 이하와 같다. 구체적으로는, 강판의 단부로부터 판폭 방향으로 1/4의 위치로부터 강판의 압연 방향과 직각인 방향(폭 방향)으로 JIS5호 시험편을 잘라내고, 이 시험편의 표면을 연마지로 연마함으로써 표면을 경면 상태로 한다. 다음에, 시험편에 인장 시험을 행함으로써 5% 변형률을 부여한다. 5% 변형률이 부여된 시험편의 표면의 요철을, 레이저 현미경으로 측정한다. 측정 결과로부터, 애스펙트비 Str을 산출한다. 또한, 애스펙트비 Str은, ISO25178에 준거하여, 레이저 현미경으로 얻어지는 표면 형상의 좌표 데이터를, 해석 소프트에 의해 처리함으로써, 산출할 수 있다. 해석에서는, S 필터는 사용하지 않고, L 필터는 0.8mm로 했다.
(판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4가 150~300이다)
판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4가 150 이상인 것으로 인해, 강판의 인장 강도 540MPa 이상을 확보할 수 있다. 또, 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4가 300 이하인 것으로 인해, 강판의 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서 강판이 과도하게 단단해지지 않고, 강판의 압연 시에 있어서 표면의 요철을 고르게 하는 효과가 충분히 발휘된다.
본 실시 형태에서의 비커스 경도는, JIS Z 2244：2009 비커스 경도 시험에 준거한 경도를 말한다. 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4는, 이하의 방법으로 측정된다. 강판의 표면 및 이면으로부터 판 두께 방향으로 1/4가 되는 위치에 있어서, 압연 방향으로 150μm 피치로 50점씩, 합계 100점을 측정하여, 그 평균값을 HAVE1/4로 했다.
(판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2가 155~305이다)
판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2가 155 이상인 것으로 인해, 강판의 인장 강도 540MPa 이상을 확보할 수 있다. 또, 판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2가 305 이하인 것으로 인해, 강판의 판 두께 방향 1/2 위치에 있어서 강판이 과도하게 단단해지지 않고, 강판의 압연 시에 있어서 표면의 요철을 고르게 하는 효과가 충분히 발휘된다.
판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2의 측정 방법은, 판 두께 방향에 있어서의 계측 위치가 상이한 점 이외에는, 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4의 측정 방법과 동일하다.
(강판의 폭이 1000mm 이상이다)
본 실시 형태의 강판의 성형품은, 자동차 패널로서 적합하다. 자동차 패널로서, 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.
이러한 자동차 패널에 있어서도, 자동차 구조 부재와 마찬가지로 고강도화가 진행되고 있으며, 자동차 패널이 되는 강판의 제조 도중의 열연판의 강도도 증가하고 있다. 또한, 자동차 패널의 박육화에 따라, 강판 제조 도중의 냉간 압연 공정에 있어서의 압하율도 증가하고 있다. 그리고, 자동차 패널 강판, 특히, 도어 패널용 강판은, 폭이 1000mm를 초과하는 것이 있으며, 후드 패널용 강판은, 폭이 1500mm를 초과하는 것이 있다. 이러한 폭이 넓은 강판은, 냉간 압연 공정에 있어서의 압하 부하(압연기의 부하)가 커지는 경향이 있다. 예를 들면, 인장 강도 540MPa급의 강판에서는, 폭이 1500mm 정도 이상이 되면 냉연 시의 압하 부하가 특히 커지고, 인장 강도 780MPa급의 강판에서는, 폭이 1200mm 정도 이상이 되면 냉연 시의 압하 부하가 특히 커진다.
이러한 냉간 압연 시에 있어서의 압하 부하의 증대에 대처하지 않으면, 강판 형상의 정밀도가 악화된다. 또, 이러한 냉간 압연 시에 있어서의 압하 부하의 증대에 대처하는 방법으로서, 종래, 냉간 압연 전에 연질화 소둔을 행하는 것이나, 냉간 압연 공정을 2회로 나누어 행하는 것 등의 대책을 행하고 있으며, 생산성이 낮아 제조 비용이 증가하고 있었다.
한편, 본 실시 형태에서는, (i) 본 실시 형태의 화학 조성 및 금속 조직을 갖고, (ii) 판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 표준 편차 σ1/4를 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4로 나눈 값 X1이 0.025 이하이며, 또한, (iii) 판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 표준 편차 σ1/2를 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2로 나눈 값 X2가 0.030 이하인 강판으로 하고 있다. 이로 인해, 상기와 같은 폭이 넓은 패널이어도, (a) 열연판 조직을 보다 연질로 함으로써 냉간 압연 시의 압연 부하를 저감하면서, (b) 성형품의 고스트 라인 저감을 실현할 수 있다.
(강판의 판 두께가 0.20~1.00mm이다)
본 실시 형태에 따른 강판의 판 두께는, 특정 범위로 한정되지 않지만, 범용성이나 제조성을 고려하면, 0.20~1.00mm가 바람직하다. 판 두께를 0.20mm 이상으로 함으로써, 성형품 형상을 평탄하게 유지하는 것이 용이해지고, 치수 정밀도 및 형상 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 판 두께는 0.20mm 이상이 바람직하고, 0.35mm 이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.40mm 이상이다.
한편, 판 두께를 1.00mm 이하로 함으로써 부재의 경량화 효과가 커진다. 그 때문에, 판 두께는 1.00mm 이하가 바람직하고, 0.70mm 이하가 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.60mm 이하이다. 강판의 판 두께는, 마이크로미터로 측정할 수 있다.
(강판의 인장 강도가 540~980MPa이다)
본 실시 형태에 따른 강판의 인장 강도는, 특정 범위로 한정되지 않지만, 540~980MPa인 것이 바람직하다. 강판의 인장 강도가 540MPa 이상인 것으로 인해, 박육 또한 고강도의 강판을 실현할 수 있다. 또, 강판의 인장 강도가 980MPa 이하인 것으로 인해, 강판을 프레스 가공할 때의 성형성을 확보하기 쉽다.
인장 강도는, 압연 방향에 직각인 방향을 길이 방향으로 하는 JIS5호 인장 시험편을 강판으로부터 채취하고, JIS(일본 공업 규격) Z2241：2011 금속 재료 인장 시험 방법에 준거한 시험을 행함으로써 측정된다.
본 실시 형태에 따른 강판은, 강판의 적어도 한쪽 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 위해, 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, REM 중 1종 또는 2종 이상을, 강판의 내식성 및 성형성을 저해하지 않는 범위에서, 함유해도 된다. 특히, Ni, Al 및 Mg는, 강판의 내식성 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 7.0질량%~13.0질량%로 하는 것이 바람직하다. 용융 아연 도금층 또는 용융 아연 합금 도금층을 갖는 강판에 합금화 처리를 실시함으로써, 도금층 중에 Fe가 끌어들여져, Fe 함유량이 증량한다. 이로 인해, 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.
(강판이 자동차 외판 패널이다)
다음에, 상술한 강판을 프레스 성형함으로써 제조할 수 있는 프레스 성형품에 대해서 설명한다. 이 프레스 성형품은, 상술한 강판과 같은 화학 조성을 갖는다. 또, 상기 프레스 성형품은, 적어도 한쪽 표면에 상술한 도금층을 구비하고 있어도 된다. 상기 프레스 성형품은, 상술한 강판을 프레스 성형하여 얻어지는 것이기 때문에, 고스트 라인의 발생이 억제되어 있으며, 외관 품질이 우수하다. 그 결과, 직접 소비자의 눈에 띄는 외관이 우수함으로써 상품성이 높은 자동차를 실현할 수 있다. 프레스 성형품의 구체예로서는 예를 들면, 상술한 바와 같이, 자동차 차체의 도어 아우터 등의 패널계 부품(자동차 외판 패널)을 들 수 있다. 패널계 부품으로서, 후드의 아우터 패널, 펜더 패널 등의 쿼터 패널, 도어 아우터 패널, 루프 패널 등을 예시할 수 있다.
＜제조 방법에 대해서＞
다음에, 본 실시 형태에 따른 강판의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에 따른 강판은, 제조 방법에 상관없이 상기의 특징을 갖고 있으면 그 효과가 얻어진다. 그러나, 이하의 방법에 의하면 안정적으로 제조할 수 있으므로 바람직하다.
구체적으로는, 본 실시 형태에 따른 강판은, 이하의 공정 (i)~(iv)를 포함하는 제조 방법에 따라 제조할 수 있다.
(i) 상기의 화학 조성을 갖는 용강을 응고시켜 슬래브를 성형하는 슬래브 성형 공정,
(ii) 슬래브를 가열하고, 압연 종료 온도가 950℃ 이하가 되도록 열간 압연하여 열연 강판을 얻은 후, 450~650℃에서 권취하는 열간 압연 공정,
(iii) 권취한 열연 강판을 되감아, 누적 압하율인 RCR이 50~90%인 냉간 압연을 행하여 냉연 강판을 얻는 냉간 압연 공정,
(iv) 냉연 강판을 소둔하고, 그 후 필요에 따라 상술한 도금층을 형성하는 공정,
이하, 각 공정에 대해서 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 주조법을 대신하여, 조괴법, 박슬래브 주조법 등을 채용해도 된다.
[열간 압연 공정]
슬래브를, 열간 압연에 앞서, 1100℃ 이상으로 가열한다. 가열 온도를 1100℃ 이상으로 함으로써, 계속되는 열간 압연에 있어서 압연 반력이 과도하게 커지지 않고, 목적으로 하는 제품 두께를 얻기 쉽다. 또, 판 형상의 정밀도를 높게 할 수 있어, 권취를 원활하게 행할 수 있다.
가열 온도의 상한에 대해서는 한정할 필요는 없으나, 경제상의 관점에서, 강편 가열 온도는 1300℃ 미만으로 하는 것이 바람직하다.
열간 압연 공정에서는, 상기의 가열 온도로 가열된 강편을 열간 압연한다. 열간 압연 시, 조압연 다음에 마무리 압연을 행한다. 마무리 압연에서는, 복수 회의 압하를 행한다.
마무리 압연은, 복수의 연속하는 압연 스탠드에서 행해지고, 후반의 압연 스탠드에서의 압하율을 전반의 압연 스탠드에서의 압하율보다 크게 한다. 전반의 마무리 압연의 압하율을 35% 미만으로 함과 더불어, 후반의 마무리 압연의 압하율을 35% 이상으로 한다. 이로 인해, 후반의 마무리 압연의 압하율을 높게 할 수 있고, 그 결과, 열연 가공된 판으로서의 열연판을 적당히 연질화할 수 있다. 따라서, 냉간 압연 공정 시에 있어서의 압연기의 부하를 저감할 수 있다. 또한, 열연판의 조직에 있어서 펄라이트나 마르텐사이트 등의 경질상이 밴드 형상으로 생성되는 것을 억제할 수 있고, 최종 제품인 성형품의 조직에 있어서도, 마르텐사이트 등의 경질상이 밴드 형상으로 생성되는 것을 억제할 수 있다.
전반의 압연 스탠드에서의 압하율 P1과 후반의 압연 스탠드에서의 압하율 P2의 비 P2/P1은, 1.0 초과 1.6 이하인 것이 바람직하다. P2/P1을 1.0 초과로 함으로써, 열연판을 충분히 연질화할 수 있으며, 또한 최종 제품인 성형품의 조직에 있어서 경질상이 밴드 형상으로 생성되는 것을 억제할 수 있다. 또, P2/P1을 1.6 이하로 함으로써, 후반의 압연 스탠드에 대한 부하를 경감할 수 있다.
최종의 압연 스탠드에서의 압하율은, 40% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 열연판의 조직에 있어서 펄라이트나 마르텐사이트 등의 경질상이 밴드 형상으로 생성되는 것을 보다 용이하게 억제할 수 있고, 최종 제품인 성형품의 조직에 있어서도, 마르텐사이트 등의 경질상이 밴드 형상으로 생성되는 것을, 보다 용이하게 억제할 수 있다.
마무리 압연에서의 압연 스탠드는, 예를 들면 7개 연속하여 설치된다. 본 실시 형태에서는, 제1~제3 스탠드가 전반의 스탠드이며, 제5~제7 스탠드가 후반의 스탠드이다. 압연 스탠드의 수는 한정되지 않고, 복수의 압연 스탠드에 있어서의 후반의 압연 스탠드의 압연율을, 전반의 압연 스탠드의 압연율보다 크게 하고 있으면 된다.
압연 종료 온도는 950℃ 이하로 한다. 압연 종료 온도를 950℃ 이하로 함으로써, 열연 강판의 평균 결정 입경이 과도하게 커지지 않는다. 이 경우, 최종의 제품판의 평균 결정 입경도 작게 할 수 있어, 충분한 항복 강도의 확보 및 성형 후의 높은 표면 품위의 확보를 할 수 있다.
열간 압연 공정에 있어서의 권취 온도는, 바람직하게는 450~650℃로 한다. 권취 온도를 650℃ 이하로 함으로써, 결정 입경을 미소하게 할 수 있고, 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 증가하지 않고, 냉간 압연 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 것으로 인해, 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 것으로 인해, 압연 하중이 너무 커지지 않고, 판폭 방향의 재질의 균일성을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 생산의 안정성도 충분히 확보할 수 있다. 그 때문에, 냉간 압연에 있어서의 누적 압하율 RCR을 50~90%로 한다.
[소둔 공정]
소둔 공정에서는, 750~900℃의 균열(均熱) 온도까지 냉연 강판을 가열하여 유지하는 소둔을 행한다. 균열 온도가 750℃ 이상인 것으로 인해, 페라이트의 재결정 및 페라이트로부터 오스테나이트로의 역변태가 충분히 진행되어, 원하는 집합 조직을 얻을 수 있다. 한편, 균열 온도가 900℃ 이하인 것으로 인해, 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 것으로 인해, 페라이트 변태가 과잉으로 촉진되지 않고, 마르텐사이트 등의 경질상의 생성량을 많게 하여, 원하는 강도를 얻을 수 있다. 또, 평균 냉각 속도가 50℃/초 이하인 것으로 인해, 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 공정으로 형성된 도금층에 대해 합금화를 행해도 된다. 합금화 공정에서는, 합금화 온도는, 예를 들면 450~600℃이다.
상기의 제조 방법에 의하면, 열간 압연 공정에서의 마무리 압연의 후반에 있어서 압하율을 높게 하는 후단 대압하를 적용함으로써, 연결한 경질상이 적은 강판으로 할 수 있다. 이로 인해, 성형 후의 성형품에 있어서는, 표면의 요철 형상의 이방성이 작아져, 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있어, 우수한 외관 품질을 얻을 수 있다. 게다가, 강판의 제조성의 면에 있어서는, 열연판도 적당히 연질화할 수 있고, 연질화 소둔이나 2회 냉간 압연을 필수로 하지 않고 냉연 가공성도 높일 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 열간 압연 가공 후의 강판에는, 형상 교정 장치로서의 레벨러에 의한 형상 교정은 행해지지 않는다. 본 실시 형태의 강판은, 높은 외관 품질을 확보하기 위해 높은 표면 성상이 요구된다. 이 때문에, 레벨러에 의한 형상 교정이 필요한 강판은, 본 실시 형태에서는, 이용할 수 없다. 환언하면, 본 실시 형태의 강판은, 마무리 압연의 스탠드 출구 측에 레벨러가 배치되는 특수한 열연 공정을 포함하는 제법으로의 제조가 상정되어 있지 않다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서의 강판의 제조 방법에, 레벨러를 조합하는 것은 하지 않는다.
실시예
다음에, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이며, 본 발명은, 이 일 조건예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 여러 가지 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 대해서, 표 2에 나타내는 조건으로 열간 압연을 행하여, 권취했다. 또한, 열간 압연에 있어서의 마무리 압연에서는 7개의 압연 스탠드를 연속해서 설치하고, 최초의 3개의 스탠드(제1~제3 스탠드)를 전반 스탠드, 마지막 3개의 스탠드(제5~제7 스탠드)를 후반 스탠드로 했다.
그 후, 코일을 되감아, 얻어진 열연판에 대해서, 시험편을 잘라내어 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.
산세한 후에, 표 2에 나타내는 누적 압하율 RCR로 냉간 압연을 행하여 강판 A1~K1을 얻었다.
그 후, 표 3에 나타내는 균열 온도 및 가열 후의 냉각 속도(평균 냉각 속도)의 조건으로, 소둔 및 냉각을 행했다. 또, 일부의 강판에는, 각종 도금을 행하고, 표면에 도금층을 형성하여, 표 3에 나타내는 합금화 온도로 합금화 처리를 행했다. 표 4 중, CR은 도금 없음, GI는 용융 아연 도금, GA는 합금화 용융 아연 도금, EG는 전기 아연 도금을 나타낸다.
얻어진 제품판 No. A1a~K1a(즉 제품판 No. A1a~A2a, B1a~B2a, C1a~C2a, D1a~D5a, E1a, F1a, G1a, H1a, I1a, J1a, 및 K1a)에 대해, 판폭 및 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 540MPa 이상이었던 경우, 고강도인 것으로 하여 합격으로 판정했다. 한편, 얻어진 인장 강도가 540MPa 미만이었던 경우, 강도가 떨어지는 것으로 하여 불합격으로 판정했다.
또, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a의 금속 조직에 있어서의 페라이트 및 경질상의 체적 분율을 상술한 방법에 의해 측정했다. 제품판 No. A1a~K1a의 금속 조직에 있어서, 경질상과 페라이트의 체적 분율의 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, 표면으로부터 판 두께 방향 1/4 위치에 대해서, 압연 방향으로 측정 간격 150μm로 50점의 비커스 경도 H1/4를 상술한 방법에 의해 측정했다. 또한, 이면으로부터 판 두께 방향 1/4 위치에 대해서, 압연 방향으로 측정 간격 150μm로 50점의 비커스 경도 H1/4를 상술한 방법에 의해 측정했다. 그리고, 이들 100점의 비커스 경도 H1/4의 표준 편차 σ1/4를 100점의 비커스 경도 H1/4의 평균값 HAVE1/4로 나눈 값 X1을 산출했다.
또, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a에 대해, 표면으로부터 판 두께 방향 1/2 위치에 대해서, 압연 방향으로 측정 간격 150μm로 50점의 비커스 경도 H1/2를 상술한 방법에 의해 측정했다. 그리고, 이들 50점의 비커스 경도 H1/2의 표준 편차 σ1/2를 50점의 비커스 경도 H1/2의 평균값 HAVE1/2로 나눈 값 X2를 산출했다.
또한, 얻어진 제품판 No. A1a~K1a에 대해, 판 두께 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적률을 상술한 방법에 의해 측정했다.
또한, 제품판 No. A1a~K1a 각각에 대해서, 표면을 연마지 등으로 경면 상태로 한 인장 시험편에 인장 시험에 의해 5% 변형률을 부여한 후의 표면 성상의 애스펙트비 Str을 상술한 방법에 의해 측정했다.
또, 제품판 No. A1a~K1a 각각에 대해서, 표면을 연마지 등으로 경면 상태로 한 인장 시험편에, 인장 시험에 의해 5% 변형률을 부여한 후의 표면 조도 Wa(산술 평균 파상도)를, 이하의 방법에 의해 측정했다. 레이저 변위 측정 장치(키엔스 VK-X1000)를 이용하여, 압연 방향과 직각의 방향을 따라 프로파일을 50라인 측정했다. 이 때, 파장이 0.8mm 이하 및 2.5mm 이상인 성분은 제거했다. 얻어진 결과로부터, JIS B 0601：2013에 준거하여 산술 평균 파상도를 산출하여, 합계 50라인의 평균값을 산출한다. 이로 인해, 제품판의 표면 조도 Wa를 얻었다.
또, 제품판 No. A1a~K1a 각각의 제품판의 인장 강도와 인장 후 시험편의 표면 성상의 애스펙트비 Str의 곱을 산출했다. 인장 강도 TS×애스펙트비 Str은, 높을수록, 고강도이며 가공성이 낮음에도 불구하고 표면의 요철 형상의 이방성이 작은 것을 나타내는 지표이다.
결과를 표 5에 나타낸다.
표 1~표 5에 나타나는 바와 같이, 실시예에 있어서의 인장 후 시험편의 표면 성상의 애스펙트비 Str은, 비교예에 있어서의 인장 후 시험편의 표면 성상의 애스펙트비 Str보다 명백하게 높은 경향이 있음으로써 표면의 요철 형상에 대해서 이방성이 작고, 강도 및 면품질이 우수한 것이 되었다. 보다 상세하게는, 실시예는, 모두, 인장 강도가 540MPa를 초과하고 있어, 고강도였다. 또한, 실시예는, 인장 후 시험편의 표면 성상의 애스펙트비 Str이 0.28 이상이고, 100μm 이상의 연결 경질상의 면적이 전체 경질상의 면적에 대해 30% 이하이며, 고스트 라인을 충분히 억제할 수 있었다. 게다가, 실시예는, 모두, 인장 강도 TS×애스펙트비 Str이 200을 초과하여 충분히 높아, 고강도이며 가공성이 낮음에도 불구하고 표면의 요철 형상의 이방성이 작은 것이 나타나 있다. 또한, 10개의 실시예에 있어서의 (제품판의 인장 강도-열연판 인장 강도)의 평균값이 77이었던 것에 반해, 8개의 비교예에 있어서의 (제품판의 인장 강도-열연판 인장 강도)의 평균값이 약 54였다. 즉, 실시예에서는, 제품판의 인장 강도와 열연판의 인장 강도의 차가 충분히 발생하고 있어, 열연판의 연질화가 실현되고 있었다. 특히, 자동차 후드 패널이나 자동차 도어 패널에 적합한 폭이 넓은 제품판에 대해서, 냉간 압연 공정에 있어서의 압연기의 부하가 저감되고 있음이 실증되었다.
한편, 비교예인 제품판 No. A2a, B2a에서는, 열간 압연에서의 마무리 압연의 후반의 압하율이 작음으로 인해, 강판 표면의 줄 형상 요철을 충분히 고르게 하지 못해, 압연 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적률이 40%를 초과하고 있으며, 또, 인장 후 시험편의 표면 성상의 애스펙트비 Str이 0.28을 밑돌고 있고, 또한, 인장 강도 TS×애스펙트비 Str이 180을 밑돌고 있음으로 인해, 성형 후의 면품질이 낮았다. 또, 비교예인 제품판 No. C2a, D2a에서는, 열간 압연에서의 마무리 압연의 후반의 압하율이 작음으로 인해, 강판 표면의 줄 형상 요철을 충분히 고르게 하지 못해, 압연 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적률이 30%를 초과하고 있으며, 또, 인장 후 시험편의 표면 성상의 애스펙트비 Str이 0.28을 밑돌고 있고, 또한, 인장 강도 TS×애스펙트비 Str이 170을 밑돌고 있음으로 인해, 성형 후의 면품질이 낮았다. 또, 비교예인 제품판 No. D5a에서는, 열간 압연에서의 마무리 압연의 전반의 압하율 P1과 후반의 압하율 P2의 비 P2/P1가 1.0 초과 1.6 이하의 범위 내이지만, 후반의 압하율이 작음으로 인해, 강판 표면의 줄 형상 요철을 충분히 고르게 하지 못해, 압연 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적률이 30%를 초과하고 있으며, 또, 인장 후 시험편의 표면 성상의 애스펙트비 Str이 0.28을 밑돌고 있고, 또한, 인장 강도 TS×애스펙트비 Str이 170을 밑돌고 있음으로 인해, 성형 후의 면품질이 낮았다.
또, 비교예인 제품판 No. E1a에서는, 탄소의 함유량이 바람직한 범위를 초과하고 있음으로써, 밴드 형상의 Mn 편석이 발생하기 쉬워졌다. 그 결과, 압연 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적률이 30%를 초과하고 있으며, 또, 인장 강도 TS×애스펙트비 Str이 180을 밑돌고 있음으로써, 성형 후의 면품질이 낮았다. 또, 비교예인 제품판 No. F1a에서는, 탄소의 함유량이 바람직한 범위에 도달하지 않고, 페라이트의 체적 분율이 과잉이며 또한 경질상의 체적 분율이 적음으로 인해, 제품판의 인장 강도가 540MPa에 도달하지 않고 낮았다. 또, 비교예인 제품판 No. G1a에서는, Mn의 함유량이 바람직한 범위를 초과하고 있음으로 인해, 강의 응고 시에 밴드 형상의 Mn 편석이 발생했다. 그 결과, 압연 방향 1/4~1/2의 영역에 있어서, 압연 방향으로 100μm 이상 연결한 경질상의 면적률이 40%를 초과하고 있으며, 또, 인장 강도 TS×애스펙트비 Str이 170을 밑돌고 있음으로 인해, 성형 후의 면품질이 낮았다.
여기서, 판 두께가 같은 제품판 No. A1a와 A2a, No. B1a와 B2a, No. C1a와 C2a, 및 No. D1a와 D2a를 대비한다. 실시예인 제품판 No. A1a, B1a, C1a, D1a의 표면 조도 Wa는, 각각, 0.058μm, 0.055μm, 0.058μm, 0.055μm이다. 한편, 비교예인 제품판 No. A2a, B2a, C2a, D2a의 표면 조도 Wa는, 각각, 0.050μm, 0.053μm, 0.056μm, 0.055μm이다. 이와 같이, 실시예인 제품판 No. A1a의 표면 조도 Wa는, 비교예인 제품판 No. A2a의 표면 조도 Wa 이상이며, 실시예인 제품판 No. B1a, C1a, D1a의 표면 조도 Wa도, 각각 비교예인 제품판 No. B2a, C2a, D2a의 표면 조도 Wa 이상이다. 한편, 실시예인 제품판 No. A1a, B1a, C1a, D1a의 애스펙트비 Str은, 모두, 비교예인 제품판 No. A2a, B2a, C2a, D2a의 애스펙트비 Str보다 크다. 이와 같이, 실시예인 제품판 No. A1a, B1a, C1a, D1a에 대해서, 표면 조도 Wa가, 각각 비교예인 제품판 No. A2a, B2a, C2a, D2a의 표면 조도 Wa 이상임에도 불구하고 애스펙트비 Str이 높음으로 인해, 표면의 요철의 이방성이 작아 면품질이 우수하다는 것이 실증되었다.
본 발명에 따른 상기 양태에 의하면, 성형품에 있어서 우수한 외관 품질을 실현할 수 있는 강판을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 화학 조성이 질량%로,
    C：0.030%~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%~0.80%,
    Ti：0%~0.200%,
    Nb：0%~0.10%,
    V：0%~0.20%,
    Cr：0%~0.80%,
    Ni：0%~0.25%,
    O：0%~0.0100%,
    Cu：0%~1.00%,
    W：0%~1.00%,
    Sn：0%~1.00%,
    Sb：0%~0.20%,
    Ca：0%~0.0100%,
    Mg：0%~0.0100%,
    Zr：0%~0.0100%,
    REM：0%~0.0100%,
    잔부가 철 및 불순물이고,
    금속 조직이, 체적 분율이 70~95%인 페라이트와, 체적 분율이 5~30%인 경질상으로 이루어지며,
    판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 표준 편차를 상기 비커스 경도 H1/4의 평균값으로 나눈 값 X1이 0.025 이하,
    판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 표준 편차를 상기 비커스 경도 H1/2의 평균값으로 나눈 값 X2가 0.030 이하인, 강판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 페라이트의 평균 결정 입경이 5.0~30.0μm, 상기 경질상의 평균 결정 입경이 1.0~5.0μm인 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,
    인장 시험에 의해 5% 변형률을 부여한 후의 시험편에 있어서의 표면 성상의 애스펙트비 Str(ISO25178)이 0.28 이상인 것을 특징으로 하는 강판.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    판 두께 방향 1/4 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/4의 평균값이 150~300,
    판 두께 방향 1/2 위치에 있어서의 비커스 경도 H1/2의 평균값이 155~305인 것을 특징으로 하는 강판.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질상이, 마르텐사이트, 베이나이트, 템퍼드 마르텐사이트, 및 펄라이트 중 어느 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강판.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강판의 판 두께가 0.20mm~1.00mm인 것을 특징으로 하는 강판.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강판이 자동차 외판 패널인 것을 특징으로 하는 강판.
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