KR20240037287A - 강판 및 프레스 성형품 - Google Patents

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KR20240037287A
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야스히로 이토
마이 나가노
히로유키 가와타
사토시 히로나카
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

화학 조성이, 질량％로, C: 0.040 내지 0.105％, Mn: 1.00 내지 2.30％, Si: 0.005 내지 1.500％, Al: 0.005 내지 0.700％, P: 0.100％ 이하, S: 0.0200％ 이하, N: 0.0150％ 이하, O: 0.0100％ 이하, 그리고, 잔부: Fe 및 불순물을 함유하고, 표면으로부터 20㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C20과, 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C60과, 하기 식 (1)로부터 산출되는 ΔC가 0.20 내지 0.90질량％/㎜인 강판, 그리고, 이 강판을 프레스 성형하여 얻어지는 프레스 성형품을 채용한다. ΔC=(C60-C20)/(0.04) … (1)

Description

강판 및 프레스 성형품
본 발명은, 강판 및 프레스 성형품에 관한 것이다.
지구 환경 보호의 관점에서, 자동차 차체에는 경량화·충돌 안전성의 향상이 요구되고 있다. 이들 요구에 부응하기 위해, 도어 아우터 등의 패널계 부품에 대해서도, 고강도화 및 박육화가 검토되고 있다. 이들 패널계 부품은, 골격 부품과는 달리, 눈에 띄기 때문에 높은 외관 품질이 요구된다. 그 때문에, 종래에는 골격 부품에 적용되었던 고강도의 강판이라도, 패널계 부품에 적용하는 경우에는, 성형 후에 있어서 외관 품질이 우수할 것이 요구된다.
외관 품질을 향상시키기 위해, 고스트 라인의 발생을 억제하는 것을 하나의 과제로서 들 수 있다. 고스트 라인은, 경질상과 연질상을 갖는 강판을 프레스 성형하였을 때, 연질상 주변이 우선적으로 변형됨으로써, 표면에 수㎜ 오더로 발생하는 미소한 요철이다. 이 요철은 표면에 줄무늬 모양이 되어 발생하기 때문에, 고스트 라인이 발생한 프레스 성형품은, 외관 품질이 떨어진다.
예를 들어, 특허문헌 1은, 표면 품질이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판을 개시하고 있다. 구체적으로는, 특허문헌 1은, 질량％로, C: 0.02 내지 0.20％, Si: 0.7％ 이하, Mn: 1.5 내지 3.5％, P: 0.10％ 이하, S: 0.01％ 이하, Al: 0.1 내지 1.0％, N: 0.010％ 이하, Cr: 0.03 내지 0.5％를 함유하고, 또한, Al, Cr, Si, Mn의 함유량을 동호항으로 한 수식: A=400Al/(4Cr+3Si+6Mn)으로 정의된 어닐링 시 표면 산화 지수 A가 2.3 이상이며, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한, 상기 기판의 조직이, 페라이트 및 제2 상으로 이루어지며, 해당 제2 상이 마르텐사이트 주체인 강판(기판)과, 당해 기판 표면에 용융 아연 도금층을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판을 개시하고 있다.
특허문헌 2는, 표층부의 인장 강도: 780㎫ 이상을 갖고, 또한 성형성이 양호한 고강도 냉연 강판, 고강도 도금 강판 및 이들의 제조 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 3은, 자동차용 고강도 부재를 열간 프레스로 형성하는 방법에 있어서, 탈수소 처리하지 않고, 열간 프레스 후의 후가공에 기인한 수소 취성 감수성을 확보할 수 있는 자동차용 고강도 부재 및 그 열간 프레스 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 4는, 인장 강도(TS) 980㎫ 이상이며, 도금 밀착성 및 내지연 파괴 특성이 우수한 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법을 개시하고 있다.
특허문헌 5는, 높은 강도를 가지면서, 우수한 충돌 특성을 얻을 수 있는 열간 프레스 강판 부재, 그 제조 방법 및 열간 프레스용 강판을 개시하고 있다.
특허문헌 6은, 양호한 연신 특성과 굽힘성을 갖는 용융 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판, 및 그것들의 제조 방법을 개시하고 있다.
일본 특허 공개 제2005-220430호 공보 국제 공개 제2016-121388호 일본 특허 공개 제2006-104546호 공보 국제 공개 제2013-047820호 국제 공개 제2015-097882호 일본 특허 공개 제2017-48412호 공보
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것이다. 본 발명은, 고강도(구체적으로는 인장 강도: 500㎫ 이상)이며, 우수한 외관 품질을 갖는 프레스 성형품, 및 이 프레스 성형품을 제조할 수 있는 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 본 발명의 일 양태에 관한 강판은, 화학 조성이, 질량％로,
C: 0.040 내지 0.105％,
Mn: 1.00 내지 2.30％,
Si: 0.005 내지 1.500％,
Al: 0.005 내지 0.700％,
P: 0.100％ 이하,
S: 0.0200％ 이하,
N: 0.0150％ 이하,
O: 0.0100％ 이하,
Cr: 0 내지 0.80％,
Mo: 0 내지 0.16％,
Ti: 0 내지 0.100％,
B: 0 내지 0.0100％,
Nb: 0 내지 0.060％,
V: 0 내지 0.50％,
Ni: 0 내지 1.00％,
Cu: 0 내지 1.00％,
W: 0 내지 1.00％,
Sn: 0 내지 1.00％,
Sb: 0 내지 0.200％,
Ca: 0 내지 0.0100％,
Mg: 0 내지 0.0100％,
Zr: 0 내지 0.0100％,
REM: 0 내지 0.0100％, 그리고
잔부: Fe 및 불순물이며,
표면으로부터 20㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C20과, 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C60과, 하기 식 (1)로부터 산출되는 ΔC가 0.20 내지 0.90질량％/㎜이다.
ΔC=(C60-C20)/(0.04) … (1)
(2) 상기 (1)에 기재된 강판은, 상기 화학 조성이, 질량％로,
Cr: 0.01 내지 0.80％,
Mo: 0.01 내지 0.16％,
Ti: 0.001 내지 0.100％,
B: 0.0001 내지 0.0100％,
Nb: 0.001 내지 0.060％,
V: 0.01 내지 0.50％,
Ni: 0.01 내지 1.00％,
Cu: 0.01 내지 1.00％,
W: 0.01 내지 1.00％,
Sn: 0.01 내지 1.00％,
Sb: 0.001 내지 0.200％,
Ca: 0.0001 내지 0.0100％,
Mg: 0.0001 내지 0.0100％,
Zr: 0.0001 내지 0.0100％, 및
REM: 0.0001 내지 0.0100％
로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 강판은, 상기 화학 조성이, 질량％로, C: 0.040 내지 0.080％여도 된다.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 강판은, 상기 ΔC가 0.30 내지 0.80질량％/㎜여도 된다.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 강판은, 상기 강판의 적어도 한쪽의 표면에 도금층을 가져도 된다.
(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 강판은, 인장 강도가 500 내지 750㎫여도 된다.
(7) 본 발명의 다른 양태에 관한 프레스 성형품은, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 강판을 프레스 성형하여 얻어지는 프레스 성형품이며,
표면으로부터 20㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C20과, 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C60과, 하기 식 (1)로부터 산출되는 ΔC가 0.20 내지 0.90질량％/㎜이다.
ΔC=(C60-C20)/(0.04) … (1)
본 발명에 관한 상기 양태에 의하면, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 갖는 프레스 성형품, 및 이 프레스 성형품을 제조할 수 있는 강판을 제공할 수 있다.
또한, 우수한 외관 품질을 갖는다란, 고스트 라인의 발생이 억제되어 있는 것을 말한다.
본 발명자는, 고강도의 강판을 프레스 성형할 때, 고스트 라인의 발생을 억제하는 방법에 대하여 검토하였다. 그 결과, 본 발명자는, 강 중의 경도차를 저감하는 것이 유효한 것을 알아냈다. 본 발명자는, 강판의 표층을 탈탄하여, 경도차가 작은 균질한 탈탄층을 형성함으로써, 강 중의 경도차를 저감할 수 있는 것을 알아냈다.
강판에 탈탄 어닐링을 실시하면, 표면에 가까운 영역으로부터 C 함유량이 저감되어, 탈탄층이 형성된다. 탈탄의 조건이 강력할수록, 탈탄층의 두께는 증대된다. 탈탄층에 있어서의 C 농도는, 강판의 표면에 가까운 영역으로부터 모재 측(강판의 내부)을 향하여 증가되지만, 그 상한은 모재의 C 함유량이 된다. 즉, 강판의 표면으로부터 내부까지의 C 농도 구배는, 탈탄 조건과 강판의 C 함유량에 의존한다.
C 농도가 낮은 영역은 페라이트 단상으로 되기 쉽기 때문에, 강판의 표면은 강판의 내부에 대하여 연화된다. 탈탄층에 있어서, 강판의 내부를 향하여 C 농도가 급격하게 증가되면 경도차가 증대되기 때문에, 프레스 성형 후에 고스트 라인이 발생한다고 생각된다. 본 발명자는, 탈탄층에 있어서의 C 농도 구배를 원하는 범위로 함으로써, 탈탄층 내에 있어서의 경도차를 저감할 수 있어, 프레스 성형 후의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있음을 알아냈다.
본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 이하에 본 실시 형태에 관한 강판 및 프레스 성형품에 대하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 제한되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
먼저, 본 실시 형태에 관한 강판의 화학 조성에 대하여 설명한다. 이하에 「내지」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 관한 강판은, 화학 조성이, 질량％로, C: 0.040 내지 0.105％, Mn: 1.00 내지 2.30％, Si: 0.005 내지 1.500％, Al: 0.005 내지 0.700％, P: 0.100％ 이하, S: 0.0200％ 이하, N: 0.0150％ 이하, O: 0.0100％ 이하, 그리고, 잔부: Fe 및 불순물을 함유한다. 이하, 각 원소에 대하여 설명한다.
C: 0.040 내지 0.105％
C는, 강판 및 프레스 성형품의 강도를 높이는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해, C 함유량은 0.040％ 이상으로 한다. 강판의 강도를 보다 높이기 위해, C 함유량은, 바람직하게는 0.050％ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.060％ 이상 또는 0.070％ 이상이다.
또한, C 함유량을 0.105％ 이하로 함으로써, 탈탄층에 있어서의 과도한 경도차의 발생을 억제할 수 있다. 그 결과, 프레스 성형 후의 고스트 라인의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, C 함유량은 0.105％ 이하로 한다. C 함유량은, 0.090％ 이하가 바람직하고, 0.080％ 이하가 보다 바람직하다.
Mn: 1.00 내지 2.30％
Mn은, 강의 ??칭성을 높여, 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해, Mn 함유량은 1.00％ 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.05％ 이상 또는 1.10％ 이상, 보다 바람직하게는 1.20％ 이상, 1.30％ 이상 또는 1.40％ 이상이다.
또한, Mn 함유량을 2.30％ 이하로 함으로써, 강 중에 경도차가 발생하기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Mn 함유량은 2.30％ 이하로 한다. Mn 함유량은, 2.10％ 이하 또는 2.00％ 이하가 바람직하고, 1.90％ 이하, 1.80％ 이하 또는 1.70％ 이하가 보다 바람직하다.
Si: 0.005 내지 1.500％
Si는, 파괴의 기점으로서 작용하는 조대한 Si 산화물을 형성하는 원소이다. Si 함유량을 1.500％ 이하로 함으로써, Si 산화물이 형성되는 것을 억제할 수 있어, 균열이 발생하기 어려워진다. 그 결과, 강의 취화를 억제할 수 있다. 그 때문에, Si 함유량은 1.500％ 이하로 한다. Si 함유량은 1.300％ 이하 또는 1.000％ 이하가 바람직하고, 0.800％ 이하, 0.600％ 이하 또는 0.500％ 이하가 보다 바람직하다.
Si 함유량은, 강판의 강도-성형성 밸런스를 향상시키기 위해 0.005％ 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.010％ 이상 또는 0.020％ 이상이다.
Al: 0.005 내지 0.700％
Al은, 탈산재로서 기능하는 원소이다. 또한, Al은, 파괴의 기점이 되는 조대한 산화물을 형성하여, 강을 취화하는 원소이기도 하다. Al 함유량을 0.700％ 이하로 함으로써, 파괴의 기점으로서 작용하는 조대한 산화물의 생성을 억제할 수 있어, 주편이 균열되기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Al 함유량은 0.700％ 이하로 한다. Al 함유량은 0.650％ 이하, 0.400％ 이하 또는 0.200％ 이하가 바람직하고, 0.100％ 이하, 0.080％ 이하 또는 0.060％ 이하가 보다 바람직하다.
Al 함유량은, Al에 의한 탈산 효과를 충분히 얻기 위해 0.005％ 이상으로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.010％ 이상, 0.020％ 이상, 0.030％ 이상 또는 0.040％ 이상이다.
P: 0.100％ 이하
P는, 불순물로서 혼입되는 원소이며, 강을 취화하는 원소이기도 하다. P 함유량이 0.100％ 이하이면, 강판이 취화되어 생산 공정에 있어서 균열되기 쉬워지는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, P 함유량은 0.100％ 이하로 한다. 생산성의 관점에서, P 함유량은 0.050％ 이하가 바람직하고, 0.030％ 이하 또는 0.020％ 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: 0.0200％ 이하
S는, 불순물로서 혼입되는 원소이며, Mn 황화물을 형성하여, 강판의 연성, 구멍 확장성, 연신 플랜지성 및 굽힘성 등의 성형성을 열화시키는 원소이기도 하다. S 함유량이 0.0200％ 이하이면, 강판의 성형성이 현저하게 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, S 함유량은 0.0200％ 이하로 한다. S 함유량은 0.0100％ 이하 또는 0.0080％ 이하가 바람직하고, 0.0060％ 이하 또는 0.0040％ 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.
N: 0.0150％ 이하
N은, 불순물로서 혼입되는 원소이며, 질화물을 형성하여, 강판의 연성, 구멍 확장성, 연신 플랜지성 및 굽힘성 등의 성형성을 열화시키는 원소이기도 하다. N 함유량이 0.0150％ 이하이면, 강판의 성형성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, N 함유량은 0.0150％ 이하로 한다. 또한, N은, 용접 시에 용접 결함을 발생시켜 생산성을 저해하는 원소이기도 하다. 그 때문에, N 함유량은, 바람직하게는 0.0120％ 이하 또는 0.0100％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.0080％ 이하 또는 0.0060％ 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.
O: 0.0100％ 이하
O는, 불순물로서 혼입되는 원소이며, 산화물을 형성하여, 강판의 연성, 구멍 확장성, 연신 플랜지성 및 굽힘성 등의 성형성을 저해하는 원소이기도 하다. O 함유량이 0.0100％ 이하이면, 강판의 성형성이 현저하게 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, O 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.0080％ 이하 또는 0.0050％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0030％ 이하 또는 0.0020％ 이하이다.
O 함유량의 하한은 0％를 포함하지만, O 함유량을 0.0001％ 이상으로 함으로써, 제조 비용을 보다 저감할 수 있다. 그 때문에, O 함유량은 0.0001％ 이상으로 해도 된다.
본 실시 형태에 관한 강판은, Fe의 일부 대신에, 임의 원소로서, 이하의 원소를 함유해도 된다. 이하의 임의 원소를 함유하지 않는 경우의 함유량은 0％이다.
Cr: 0 내지 0.80％
Cr은, 강의 ??칭성을 높여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Cr은 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, Cr 함유량의 하한은 0％를 포함한다. Cr에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Cr 함유량은, 0.01％ 이상 또는 0.20％ 이상이 바람직하고, 0.30％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, 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. 합금 비용의 삭감을 위해서는, Cr 함유량은 0.60％ 이하 또는 0.40％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.20％ 이하, 0.10％ 이하 또는 0.06％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Mo: 0 내지 0.16％
Mo는, 고온에서의 상 변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Mo는 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, Mo 함유량의 하한은 0％를 포함한다. Mo에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Mo 함유량은, 0.01％ 이상 또는 0.05％ 이상이 바람직하고, 0.10％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, Mo 함유량이 0.16％ 이하이면, 열간 가공성이 저하되어 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Mo 함유량은, 0.16％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, Mo 함유량은 0.12％ 이하 또는 0.08％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.06％ 이하, 0.04％ 이하 또는 0.02％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Ti: 0 내지 0.100％
Ti는, 파괴의 기점으로서 작용하는 조대한 개재물을 발생시키는 S양, N양 및 O양을 저감하는 효과를 갖는 원소이다. 또한, Ti는 조직을 미세화하여, 강판의 강도-성형성 밸런스를 높이는 효과가 있다. Ti는 반드시 함유시키지는 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.
또한, Ti 함유량이 0.100％ 이하이면, 조대한 Ti 황화물, Ti 질화물 및 Ti 산화물의 형성을 억제할 수 있어, 강판의 성형성을 확보할 수 있다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.100％ 이하로 한다. Ti 함유량은 0.075％ 이하 또는 0.060％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.040％ 이하 또는 0.020％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
B: 0 내지 0.0100％
B는, 고온에서의 상 변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. B는 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, B 함유량의 하한은 0％를 포함한다. B에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, B 함유량은, 0.0001％ 이상 또는 0.0005％ 이상이 바람직하고, 0.0010％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, B 함유량이 0.0100％ 이하이면, B 석출물이 생성되어 강판의 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, B 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, B 함유량은 0.0080％ 이하 또는 0.0060％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.0040％ 이하, 0.0030 이하 또는 0.0015％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Nb: 0 내지 0.060％
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 함유시키지는 않아도 되므로, Nb 함유량의 하한은 0％를 포함한다. 상기 효과를 충분히 얻기 위해서는, Nb 함유량은 0.001％ 이상 또는 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.010％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
또한, Nb 함유량이 0.060％ 이하이면, 재결정을 촉진하여 미재결정 페라이트가 잔존하는 것을 억제할 수 있어, 강판의 성형성을 확보할 수 있다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.060％ 이하로 한다. Nb 함유량은 바람직하게는 0.050％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.040％ 이하, 0.030％ 이하, 0.015％ 이하이다.
V: 0 내지 0.50％
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 함유시키지는 않아도 되므로, V 함유량의 하한은 0％를 포함한다. V에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, V 함유량은, 0.01％ 이상이 바람직하고, 0.03％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, V 함유량이 0.50％ 이하이면, 탄질화물이 다량으로 석출되어 강판의 성형성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, V 함유량은, 0.50％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, V 함유량은 0.30％ 이하 또는 0.10％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.08％ 이하, 0.06％ 이하 또는 0.03％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Ni: 0 내지 1.00％
Ni는, 고온에서의 상 변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Ni는 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, Ni 함유량의 하한은 0％를 포함한다. Ni에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Ni 함유량은, 0.01％ 이상 또는 0.05％ 이상이 바람직하고, 0.20％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, Ni 함유량이 1.00％ 이하이면, 강판의 용접성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Ni 함유량은 1.00％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, Ni 함유량은 0.70％ 이하 또는 0.50％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.30％ 이하, 0.15％ 이하 또는 0.08％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Cu: 0 내지 1.00％
Cu는, 미세한 입자의 형태로 강 중에 존재하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Cu는 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, Cu 함유량의 하한은 0％를 포함한다. Cu에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, Cu 함유량은, 0.01％ 이상 또는 0.05％ 이상이 바람직하고, 0.15％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, Cu 함유량이 1.00％ 이하이면, 강판의 용접성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Cu 함유량은 1.00％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, Cu 함유량은 0.70％ 이하 또는 0.50％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.30％ 이하, 0.15％ 이하 또는 0.08％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
W: 0 내지 1.00％
W는, 고온에서의 상 변태를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. W는 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, W 함유량의 하한은 0％를 포함한다. W에 의한 강도 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, W 함유량은, 0.01％ 이상 또는 0.03％ 이상이 바람직하고, 0.10％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, W 함유량이 1.00％ 이하이면, 열간 가공성이 저하되어 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, W 함유량은 1.00％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, W 함유량은 0.70％ 이하 또는 0.50％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.30％ 이하, 0.15％ 이하 또는 0.08％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Sn: 0 내지 1.00％
Sn은, 결정립의 조대화를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Sn은 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, Sn 함유량의 하한은 0％를 포함한다. Sn에 의한 효과를 충분히 얻기 위해서는, Sn 함유량은, 0.01％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, Sn 함유량이 1.00％ 이하이면, 강판이 취화되어 압연 시에 파단되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Sn 함유량은 1.00％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, Sn 함유량은 0.70％ 이하 또는 0.50％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.30％ 이하, 0.15％ 이하 또는 0.08％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Sb: 0 내지 0.200％
Sb는, 결정립의 조대화를 억제하여, 강판의 강도의 향상에 기여하는 원소이다. Sb는 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, Sb 함유량의 하한은 0％를 포함한다. 상기 효과를 충분히 얻기 위해서는, Sb 함유량은, 0.001％ 이상 또는 0.005％ 이상이 바람직하다.
또한, Sb 함유량이 0.200％ 이하이면, 강판이 취화되어 압연 시에 파단되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, Sb 함유량은 0.200％ 이하로 한다. 합금 비용의 삭감을 위해서는, Sb 함유량은 0.100％ 이하 또는 0.050％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.030％ 이하, 0.010％ 이하 또는 0.005％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.
Ca: 0 내지 0.0100％
Mg: 0 내지 0.0100％
Zr: 0 내지 0.0100％
REM: 0 내지 0.0100％
Ca, Mg, Zr 및 REM은, 강판의 성형성의 향상에 기여하는 원소이다. Ca, Mg, Zr 및 REM은 반드시 함유시키지는 않아도 되므로, 이들 원소의 함유량의 하한은 0％를 포함한다. 성형성 향상 효과를 충분히 얻기 위해서는, 이들 원소의 함유량은 각각, 0.0001％ 이상이 바람직하고, 0.0010％ 이상이 보다 바람직하다.
또한, Ca, Mg, Zr 및 REM의 함유량이 각각 0.0100％ 이하이면, 강판의 연성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 이들 원소의 함유량은 각각, 0.0100％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.0050％ 이하 또는 0.0030％ 이하이다.
REM(Rare Earth Metal)은, 란타노이드 계열에 속하는 원소군을 의미한다.
본 실시 형태에 관한 강판의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물이어도 된다. 불순물로서는, 강 원료 혹은 스크랩으로부터 및/또는 제강 과정에서 불가피적으로 혼입되는 것, 혹은 본 실시 형태에 관한 강판의 특성을 저해하지 않는 범위에서 허용되는 원소가 예시된다. 불순물로서, H, Na, Cl, Co, Zn, Ga, Ge, As, Se, Y, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Te, Cs, Ta, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb, Bi, Po를 들 수 있다. 불순물은, 합계로 0.100％ 이하 포함해도 된다.
상술한 강판의 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하고, O는 불활성 가스 융해-비분산형 적외선 흡수법을 사용하여 측정하면 된다.
강판이 표면에 도금층을 갖는 경우에는, 기계 연삭에 의해 표면의 도금층을 제거하고 나서, 화학 조성의 분석을 행하면 된다.
표면으로부터 20㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C20과, 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C60과, 하기 식 (1)로부터 산출되는 ΔC: 0.20 내지 0.90질량％/㎜
ΔC=(C60-C20)/(0.04) … (1)
ΔC는, 표층에 형성되는 탈탄층 중, 표면으로부터 20㎛ 깊이 위치 내지 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 영역에 있어서의 C 농도 구배를 나타낸다. ΔC를 0.20 내지 0.90질량％/㎜로 함으로써, 탈탄층에 있어서의 C 농도 구배의 급격한 증가를 억제할 수 있다. 그 결과, 프레스 성형 후에 고스트 라인이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
본 실시 형태의 화학 조성을 갖는 강판에 있어서, ΔC가 0.20질량％/㎜ 미만인 것은, 탈탄이 충분히 발생하지 않았거나, 강판 표면으로부터 매우 깊은 위치까지 탈탄이 과도하게 진행된 것을 의미한다. 탈탄이 충분히 발생하지 않은 경우, 모재의 경도 변동의 영향이 현저해져 고스트 라인의 발생을 억제하는 것이 곤란해진다. 한편, 과도한 탈탄이 발생하는 경우, 연질화가 진행되어, 원하는 강판 강도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 그 때문에, ΔC는 0.20질량％/㎜ 이상으로 한다. 또한, ΔC가 0.90질량％/㎜ 초과이면, 탈탄층 내의 경도차가 현저해져, 고스트 라인의 발생을 억제하는 것이 곤란해진다. ΔC는, 0.30질량％/㎜ 이상, 0.35질량％/㎜ 이상, 0.40질량％/㎜ 이상 또는 0.45질량％/㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, ΔC는, 0.80질량％/㎜ 이하 또는 0.75질량％/㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 강판이 표면에 도금층을 갖는 경우, 「표면으로부터 20㎛ 깊이 위치」 및 「표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 영역」에 있어서의 「표면」이란 도금층과 모재의 계면이다. 또한, 후술하는 방법에 의해 GDS 분석을 행하여, 표면으로부터 Fe 함유량을 측정하였을 때, Fe 함유량이 95질량％ 이상이 되는 깊이 위치를, 도금층과 모재의 계면으로 간주한다.
또한, 표면으로부터 20㎛ 이상의 깊이 위치의 ΔC를 규정하는 것은, 표면으로부터 20㎛ 미만의 C 농도는 고스트 라인에 영향을 미치지 않기 때문이다.
ΔC는 이하의 방법에 의해 얻는다.
강판의 임의의 3개소에 대하여, 글로 방전 발광 분광법(Glow Discharge Optical Emission Spectrometry, GDS 분석)에 의해, 강판의 표면으로부터 깊이 방향(판 두께 방향)으로 100㎛까지 C 함유량(질량％)을 측정한다. 표면으로부터 20㎛ 깊이 위치에 있어서의 C 함유량(C20)과, 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치에 있어서의 C 함유량(C60)과, 상기 식 (1)로부터, ΔC(질량％/㎜)를 산출한다. 3개소에 있어서의 ΔC의 평균값을 산출함으로써, ΔC를 얻는다.
측정에는 (주) 호리바 세이사쿠쇼제의 마커스형 고주파 글로 방전 발광 표면 분석 장치(GD-Profiler)를 사용한다.
본 실시 형태에 관한 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 위해, 용융 아연 도금층의 Fe 함유량은 3.0질량％ 이하가 바람직하다.
아연 도금층이 전기 아연 도금층인 경우, 전기 아연 도금층의 Fe 함유량은, 내식성의 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 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 내지 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 사용하여 도금층만을 용해 제거한다. ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여, 얻어진 용해액 중의 Fe 함유량을 측정함으로써, 도금층 중의 Fe 함유량(질량％)을 얻는다.
본 실시 형태에 관한 강판의 인장 강도(TS)는, 500㎫ 이상이다. 또한, 인장 강도는, 500 내지 750㎫여도 된다. 인장 강도를 500㎫ 이상으로 함으로써, 본 실시 형태에 관한 강판을 도어 아우터 등의 패널계 부품에 적합하게 적용할 수 있다. 인장 강도는, 바람직하게는 550㎫ 이상 또는 600㎫ 이상이다.
또한, 인장 강도를 750㎫ 이하로 함으로써, 프레스 성형 후의 외관이 열화되는 것을 억제할 수 있다. 인장 강도는, 바람직하게는 700㎫ 이하이다.
인장 강도는, JIS Z 2241:2011에 준거하여 평가한다. 시험편은 JIS Z 2241:2011의 5호 시험편으로 한다. 인장 시험편의 채취 위치는, 판 폭 방향의 단부로부터 1/4 부분으로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 길이 방향으로 한다.
본 실시 형태에 관한 강판의 판 두께는, 특정의 범위에 한정되지는 않지만, 범용성이나 제조성을 고려하면, 0.2 내지 2.0㎜가 바람직하다. 판 두께를 0.2㎜ 이상으로 함으로써, 강판 형상을 평탄하게 유지하는 것이 용이해져, 치수 정밀도 및 형상 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 판 두께는 0.2㎜ 이상이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.4㎜ 이상이다.
한편, 판 두께가 2.0㎜ 이하이면, 제조 과정에서, 적정한 변형 부여 및 온도 제어를 행하는 것이 용이해져, 균질한 조직을 얻을 수 있다. 그 때문에, 판 두께는 2.0㎜ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5㎜ 이하이다.
다음으로, 상술한 강판을 프레스 성형함으로써 제조할 수 있는, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품은, 상술한 강판과 동일한 화학 조성을 갖는다. 또한, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품은, 적어도 한쪽의 표면에 상술한 도금층을 구비하고 있어도 된다. 프레스 성형 후라도 탈탄층에 있어서의 C 농도 구배는 변화되지 않기 때문에, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품은, 표면으로부터 20㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C20과, 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C60과, 하기 식 (1)로부터 산출되는 ΔC가 0.20 내지 0.90질량％/㎜이다.
ΔC=(C60-C20)/(0.04) … (1)
상기 C 농도 구배는, 0.30질량％/㎜ 이상, 0.35질량％/㎜ 이상, 0.40질량％/㎜ 이상 또는 0.45질량％/㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.80질량％/㎜ 이하 또는 0.75질량％/㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 프레스 성형품의 ΔC는, 강판일 때와 마찬가지의 방법에 의해 얻는다.
본 실시 형태에 관한 프레스 성형품은, 상술한 강판을 프레스 성형하여 얻어지는 것이기 때문에, 고스트 라인의 발생이 억제되어 있어, 외관 품질이 우수하다. 외관 품질이 우수하다란, 표면에 발생하는 수㎜ 오더 간격의 줄무늬 모양(즉 고스트 라인)이 관찰되지 않는 것을 말한다. 또한 환언하면, 100㎜×100㎜의 임의의 영역을 눈으로 보아 확인하였을 때 확인되는, 수㎜ 오더 간격의 줄무늬 모양의 최대 길이가 50㎜ 이하이다. 줄무늬 모양의 최대 길이는 20㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 줄무늬 모양은 전혀 관찰되지 않는 것이 보다 바람직하다.
프레스 성형품의 구체예로서는 예를 들어, 자동차 차체의 도어 아우터 등의 패널계 부품을 들 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 강판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 강판은, 제조 방법에 상관없이, 상기 특징을 갖고 있으면 그 효과가 얻어진다. 그러나, 상술한 화학 조성을 갖는 강을 사용하여, 열간 압연 후 또한 냉간 압연 후에 하기 조건에서 어닐링을 행함으로써, ΔC(C 농도 구배)가 바람직하게 제어된 강판을 안정적으로 제조할 수 있다.
(열간 압연 후의 어닐링)
먼저, 상술한 화학 조성을 갖는 슬래브에 대하여, 일반적인 조건에서 열간 압연을 행함으로써, 열간 압연 강판을 얻는다. 얻어진 열간 압연 강판에 대하여, 대기 중 분위기에서 고온역에서 1차 어닐링을 행한다. 이 1차 어닐링은, 어닐링 온도 550 내지 700℃, 어닐링 시간: 2시간 이상의 조건에서 행한다. 열간 압연 후에 고온역에서 어닐링을 행함으로써, 강판의 표층에 Si 및 Mn의 내부 산화물이 형성된다. 그 결과, 냉간 압연 후의 어닐링에 있어서 Si 및 Mn의 표면 농화가 억제되어, 탈탄이 촉진된다. 이에 의해, ΔC를 바람직하게 제어할 수 있다.
어닐링 온도가 550℃ 미만 또는 어닐링 시간이 2시간 미만이면, 강판의 ΔC를 바람직하게 제어할 수 없다.
상기 어닐링을 행한 후, 산세 처리를 실시하고, 누적 압하율이 70％ 이상인 냉간 압연을 행함으로써, 원하는 두께를 갖는 강판 혹은 강대를 제조한다. 냉간 압연의 누적 압하율을 70％ 이상으로 함으로써, 냉간 압연 후의 어닐링 시에 오스테나이트 재결정이 촉진되어, 오스테나이트 분율의 증가를 억제할 수 있다. 그 결과, 냉간 압연 후의 어닐링 시에 C의 확산 계수가 큰 페라이트 분율이 증가되어, 탈탄이 촉진된다.
또한, 여기에서 말하는 누적 압하율이란, {1-(냉간 압연 후 판 두께/냉간 압연 전 판 두께)}×100(％)으로 표시된다.
냉간 압연 후, 2차 어닐링을 더 실시함으로써 원하는 기계 특성을 갖는 강판을 얻는다. 그때, 예를 들어 2차 어닐링 시의 노점(어닐링로 내의 평균적인 노점)을 -10℃ 이상으로 하고, 700℃ 이상의 온도역에 있어서의 강판의 체재 시간을 50 내지 400초로 함으로써, 안정적으로 강판의 표면을 탈탄할 수 있다. 노점의 상한은 특별히 정할 필요는 없지만, 10℃ 정도로 해도 된다. 노점이 너무 낮은 경우 또는 상기 체재 시간이 너무 짧은 경우에는, 탈탄이 충분히 진행되지 않아, ΔC를 바람직하게 제어할 수 없다. 또한, 상기 체재 시간이 너무 긴 경우에는, 충분한 인장 강도가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 어닐링 시의 온도는, 예를 들어 750 내지 850℃ 정도이다.
상술한 조건 이외에 대해서는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 이하의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다.
슬래브를 1100℃ 이상의 온도역으로 가열한 후, 열간 압연한다. 열간 압연 후에는 권취를 행하여, 1차 어닐링을 행하고, 이어서 산세를 행한다. 열간 압연의 마무리 압연 온도는 900℃ 이상이 바람직하고, 권취 온도는 650℃ 이하인 것이 바람직하다. 산세 후에는 냉간 압연을 행한다. 냉간 압연 후에는 2차 어닐링을 실시하고, 그 후 필요에 따라서, 상술한 도금층을 형성해도 된다.
다음으로, 본 실시 형태에 관한 프레스 성형품의 제조 방법에 대하여 설명한다.
프레스 성형의 방법은, 얻어진 조직을 유지시켜 고스트 라인의 발생을 억제하기 위해, 냉간 가공이 바람직하다. 냉간 가공 방법은, 특별히 한정되지는 않지만, 다이와 펀치를 상대 이동시킴으로써 강판을 성형할 수 있으면 된다.
실시예
다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용하는 일 조건예이다. 본 발명은, 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있다.
표 1에 나타내는 화학 조성을 갖는 강을 용제하여, 연속 주조에 의해 두께가 240 내지 300㎜인 슬래브를 제조하였다. 얻어진 슬래브를 1100℃ 이상의 온도역으로 가열한 후, 열간 압연을 행하였다. 열간 압연 후에는 권취를 행하여, 표 2의 조건에서 1차 어닐링을 행한 후, 산세를 행하였다. 열간 압연의 마무리 압연 온도는 900℃ 이상으로 하고, 권취 온도는 650℃ 이하로 하였다. 산세 후에는 누적 압하율이 70 내지 90％가 되는 냉간 압연을 행하였다. 냉간 압연 후에, 표 2에 나타내는 조건에서 2차 어닐링을 실시하고, 필요에 따라서, 합금화 용융 아연 도금층(GA), 용융 아연 도금층(GI), 전기 아연 도금층(EG)을 형성하였다. 이상의 방법에 의해, 표 2에 나타내는 강판 및 도금 강판을 얻었다. 또한, 얻어진 강판 및 도금 강판의 판 두께는 0.2 내지 2.0㎜였다.
냉간 압연 후의 어닐링을 행한 후, 강판 및 도금 강판을 사용하여, 프레스 성형에 의해 도어 아우터를 모의한 대략 반원통상의 모의 부품(프레스 성형품)을 제조하였다. 이 모의 부품을 프레스 성형할 때는, 재료(강판 또는 도금 강판)를 적극적으로 금형에 유입시켜, 모의 부품의 표면에 있어서의 어느 위치에 있어서도, 모의 부품의 표면을 따르는 임의의 방향의 변형에 대한 당해 방향(그 임의의 방향)에 수직인 방향의 변형의 비가 1 정도로 되도록 하였다. 즉, 모의 부품의 표면의 어느 위치에 있어서도, 변형의 이방성이 발생하지 않도록 프레스 성형을 행하였다.
얻어진 강판, 도금 강판 및 모의 부품(프레스 성형품)에 대해, 상술한 방법에 의해, ΔC를 구하였다. 또한, 강판 및 도금 강판의 ΔC와, 모의 부품의 ΔC는 동일한 값이었기 때문에, 표 중에 모의 부품의 ΔC는 기재하고 있지 않다.
또한, 이하의 방법에 의해, 강판의 인장 강도 및 모의 부품의 외관 품질을 평가하였다. 또한, 강판의 인장 강도와 모의 부품(프레스 성형품)의 인장 강도 사이에는 큰 차이는 없기 때문에, 강판 시점에서, 모의 부품으로서 요구되는 인장 강도를 갖고 있는지 여부를 평가하였다.
인장 강도
인장 강도는, JIS Z 2241:2011에 준거하여 평가하였다. 시험편은 JIS Z 2241:2011의 5호 시험편으로 하였다. 인장 시험편의 채취 위치는, 판 폭 방향의 단부로부터 1/4 부분으로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 길이 방향으로 하였다. 얻어진 인장 강도가 500㎫ 이상인 경우, 고강도인 것으로서 합격으로 판정하였다. 한편, 얻어진 인장 강도가 500㎫ 미만이었던 경우, 강도가 떨어지는 것으로서 불합격으로 판정하였다.
외관 품질
외관 품질은, 성형 후의 모의 부품의 표면에 발생하는 고스트 라인의 정도에 의해 평가하였다. 프레스 성형 후의 표면을 지석 연마하여, 표면에 발생한 수㎜ 오더 간격의 줄무늬 모양을, 고스트 라인으로 판단하고, 줄무늬 모양의 발생 정도에 따라, 1 내지 5로 평점 부여하였다. 100㎜×100㎜의 임의의 영역을 눈으로 보아 확인하고, 줄무늬 모양이 전혀 확인되지 않은 경우를 「1」로 하고, 줄무늬 모양의 최대 길이가 20㎜ 이하인 경우를 「2」로 하고, 줄무늬 모양의 최대 길이가 20㎜ 초과, 50㎜ 이하인 경우를 「3」으로 하고, 줄무늬 모양의 최대 길이가 50㎜ 초과, 70㎜ 이하인 경우를 「4」로 하고, 줄무늬 모양의 최대 길이가 70㎜를 초과하는 경우를 「5」로 하였다. 평가가 「3」 이하인 경우, 외관 품질이 우수한 것으로서 합격으로 판정하였다. 한편, 평가가 「4」 이상이었던 경우, 외관 품질이 떨어지는 것으로서 불합격으로 판정하였다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 2를 보면, 본 발명예에 관한 프레스 성형품은, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명예에 관한 강판은, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 갖는 프레스 성형품을 제조할 수 있었던 것을 알 수 있다.
한편, 비교예에 관한 프레스 성형품은, 강도가 떨어지거나, 외관 품질이 열화된 것을 알 수 있다. 또한, 비교예에 관한 강판은, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 갖는 프레스 성형품을 제조할 수 없었던 것을 알 수 있다.
본 발명에 관한 상기 양태에 의하면, 고강도이며, 우수한 외관 품질을 갖는 프레스 성형품, 및 이 프레스 성형품을 제조할 수 있는 강판을 제공할 수 있다.

Claims (7)

  1. 화학 조성이, 질량％로,
    C: 0.040 내지 0.105％,
    Mn: 1.00 내지 2.30％,
    Si: 0.005 내지 1.500％,
    Al: 0.005 내지 0.700％,
    P: 0.100％ 이하,
    S: 0.0200％ 이하,
    N: 0.0150％ 이하,
    O: 0.0100％ 이하,
    Cr: 0 내지 0.80％,
    Mo: 0 내지 0.16％,
    Ti: 0 내지 0.100％,
    B: 0 내지 0.0100％,
    Nb: 0 내지 0.060％,
    V: 0 내지 0.50％,
    Ni: 0 내지 1.00％,
    Cu: 0 내지 1.00％,
    W: 0 내지 1.00％,
    Sn: 0 내지 1.00％,
    Sb: 0 내지 0.200％,
    Ca: 0 내지 0.0100％,
    Mg: 0 내지 0.0100％,
    Zr: 0 내지 0.0100％,
    REM: 0 내지 0.0100％, 그리고
    잔부: Fe 및 불순물이며,
    표면으로부터 20㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C20과, 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C60과, 하기 식 (1)로부터 산출되는 ΔC가 0.20 내지 0.90질량％/㎜이며,
    인장 강도가 500㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 강판.
    ΔC=(C60-C20)/(0.04) … (1)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학 조성이, 질량％로,
    Cr: 0.01 내지 0.80％,
    Mo: 0.01 내지 0.16％,
    Ti: 0.001 내지 0.100％,
    B: 0.0001 내지 0.0100％,
    Nb: 0.001 내지 0.060％,
    V: 0.01 내지 0.50％,
    Ni: 0.01 내지 1.00％,
    Cu: 0.01 내지 1.00％,
    W: 0.01 내지 1.00％,
    Sn: 0.01 내지 1.00％,
    Sb: 0.001 내지 0.200％,
    Ca: 0.0001 내지 0.0100％,
    Mg: 0.0001 내지 0.0100％,
    Zr: 0.0001 내지 0.0100％, 및
    REM: 0.0001 내지 0.0100％
    로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 강판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화학 조성이, 질량％로, C: 0.040 내지 0.080％인 것을 특징으로 하는 강판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 ΔC가 0.30 내지 0.80질량％/㎜인 것을 특징으로 하는 강판.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강판의 적어도 한쪽의 표면에 도금층을 갖는 것을 특징으로 하는 강판.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    인장 강도가 500 내지 750㎫인 것을 특징으로 하는 강판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 강판을 프레스 성형하여 얻어지는 프레스 성형품이며,
    표면으로부터 20㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C20과, 상기 표면으로부터 60㎛ 깊이 위치의 C 함유량인 C60과, 하기 식 (1)로부터 산출되는 ΔC가 0.20 내지 0.90질량％/㎜인 것을 특징으로 하는 프레스 성형품.
    ΔC=(C60-C20)/(0.04) … (1)
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