KR20240045561A - Plated steel sheet and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄소(C): 0.2 ~ 0.3중량%, 규소(Si): 1.5 ~ 2.0중량%, 망간(Mn): 1.5 ~ 3.0중량%, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.005중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 함유하는 소지강판; 및 상기 소지강판 상의 도금층;을 포함하고, 상기 도금층은 상기 소지강판에 존재할 수 있는 수소가 상기 도금층의 외부로 배출될 수 있는 수소 배출 통로를 가지는, 도금강판을 제공한다.The present invention is carbon (C): 0.2 to 0.3% by weight, silicon (Si): 1.5 to 2.0% by weight, manganese (Mn): 1.5 to 3.0% by weight, phosphorus (P): more than 0 and less than 0.02% by weight, sulfur ( S): more than 0 and less than 0.005% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, and the remainder containing iron (Fe) and other inevitable impurities; and a plating layer on the base steel sheet, wherein the plating layer has a hydrogen discharge passage through which hydrogen that may be present in the base steel sheet can be discharged to the outside of the plating layer.
Description
본 발명은 도금강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내수소 취화 특성이 우수한 고성형 초고강도 아연 도금강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a galvanized steel sheet and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a highly formed ultra-high strength galvanized steel sheet with excellent hydrogen embrittlement resistance and a method of manufacturing the same.
1.0GPa급 이상의 초고장력강 도금재의 경우, 열처리 중 수소가 강재 내에 함유되고 도금층에 의해 수소의 배출이 억제되기 때문에 보관 및 사용 중 수소에 의한 지연 파괴가 발생하는 문제점이 나타난다. 마르텐사이트 상이 주상으로 구성된 초고장력강 도금재의 경우 1.0GPa 이상의 높은 인장 강도로 인하여 크랙에 대한 저항성이 떨어지기 때문에, 수소 함유 및 집중에 의해 크랙이 발생하면 코일 파단(수소 지연 파괴) 까지 가능하다. 코일의 보관 및 사용 중에 수소 지연 파괴가 발생하는 원인은 열처리 중 분위기 내에 함유된 수소가 강재 내부로 침투하지만, 도금층으로 인해 외부로 배출이 억제되고, 함유된 수소가 응집하면서 응력 집중이 발생하여 크랙 및 파단이 발생하기 때문이다. 수소 지연 파괴를 억제하기 위한 방안으로 강재 내의 상이나 석출물의 형태 및 분포 등을 제어하여 소재의 크랙 저항성을 향상시키는 방법이 있으나, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다.In the case of ultra-high-strength steel plating material of 1.0 GPa or higher, hydrogen is contained in the steel material during heat treatment and the emission of hydrogen is suppressed by the plating layer, so there is a problem of delayed destruction due to hydrogen during storage and use. In the case of ultra-high-strength steel plating material composed of a martensite phase, resistance to cracking is low due to a high tensile strength of 1.0 GPa or more, so if cracks occur due to hydrogen content and concentration, coil rupture (delayed hydrogen destruction) is possible. The cause of delayed hydrogen destruction during storage and use of the coil is that hydrogen contained in the atmosphere penetrates into the steel material during heat treatment, but discharge to the outside is suppressed by the plating layer, and the contained hydrogen coagulates, causing stress concentration and cracks. This is because fracture occurs. As a way to suppress delayed hydrogen destruction, there is a method of improving the crack resistance of the material by controlling the shape and distribution of phases or precipitates in the steel, but this cannot be a fundamental solution.
관련 선행 기술로는 공개특허 제2006-0076744호가 있다. Related prior art includes Publication Patent No. 2006-0076744.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수소 지연 파괴를 원천적으로 억제할 수 있는 도금강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a coated steel sheet and a manufacturing method thereof that can fundamentally suppress delayed hydrogen destruction.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판은 탄소(C): 0.2 ~ 0.3중량%, 규소(Si): 1.5 ~ 2.0중량%, 망간(Mn): 1.5 ~ 3.0중량%, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.005중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 함유하는 소지강판; 및 상기 소지강판 상의 도금층;을 포함하고, 상기 도금층은 상기 소지강판에 존재할 수 있는 수소가 상기 도금층의 외부로 배출될 수 있는 수소 배출 통로를 가진다.The coated steel sheet according to an embodiment of the present invention to solve the above problem contains carbon (C): 0.2 to 0.3% by weight, silicon (Si): 1.5 to 2.0% by weight, manganese (Mn): 1.5 to 3.0% by weight, A base steel sheet containing phosphorus (P): 0 to 0.02% by weight or less, sulfur (S): 0 to 0.005% by weight or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, and the remaining iron (Fe) and other inevitable impurities; and a plating layer on the base steel sheet, wherein the plating layer has a hydrogen discharge passage through which hydrogen that may be present in the base steel sheet can be discharged to the outside of the plating layer.
상기 도금강판에서, 상기 도금층은 알루미늄을 함유하는 아연 도금층이며, 상기 소지강판과 상기 도금층에 대한 합금화 열처리에 의하여 8 ~ 13중량%의 철(Fe)을 더 함유할 수 있다.In the plated steel sheet, the plating layer is a zinc plating layer containing aluminum, and may further contain 8 to 13% by weight of iron (Fe) by alloying heat treatment on the base steel sheet and the plating layer.
상기 도금강판에서, 상기 수소 배출 통로는 상기 도금층의 단면에서 100 ~ 1000개/cm로 존재할 수 있다.In the plated steel sheet, the number of hydrogen discharge passages may be 100 to 1000/cm in the cross section of the plating layer.
상기 도금강판에서, 상기 수소 배출 통로는 상기 도금층의 하방에서 상방으로 신장하되, 횡단면의 직경은 50nm 이상 1㎛ 미만일 수 있다.In the plated steel sheet, the hydrogen discharge passage extends upward from below the plating layer, and the diameter of the cross section may be 50 nm or more and less than 1 μm.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판의 제조 방법은 (a) 탄소(C): 0.2 ~ 0.3중량%, 규소(Si): 1.5 ~ 2.0중량%, 망간(Mn): 1.5 ~ 3.0중량%, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.005중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 함유하는 소지강판을 제공하는 단계; (b) 상기 소지강판에 대하여 도금 공정을 수행하여 도금층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 소지강판 및 상기 도금층으로 이루어진 도금강판에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 수행함으로써, 상기 소지강판에 존재할 수 있는 수소가 상기 도금층의 외부로 배출될 수 있는 수소 배출 통로를 상기 도금층에 형성하는 단계; 를 포함할 수 있다.The method of manufacturing a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention to solve the above problem is (a) carbon (C): 0.2 to 0.3% by weight, silicon (Si): 1.5 to 2.0% by weight, manganese (Mn): 1.5 to 3.0% by weight, phosphorus (P): more than 0 and less than 0.02% by weight, sulfur (S): more than 0 and less than 0.005% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, and the remaining iron (Fe) and other inevitable impurities. Providing a base steel plate containing; (b) performing a plating process on the base steel sheet to form a plating layer; and (c) performing a bending and unbending process on the plated steel sheet made of the base steel sheet and the plating layer, thereby creating a hydrogen discharge passage in the plating layer through which hydrogen that may be present in the base steel sheet can be discharged to the outside of the plating layer. forming step; may include.
상기 도금강판의 제조 방법에서, 상기 소지강판을 형성하는 단계는, 재가열온도: 1150 ~ 1300℃, 마무리압연온도: 800 ~ 950℃, 권취온도: 500 ~ 650℃인 조건으로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연 후 압하율: 40 ~ 65%인 조건으로 냉간압연하는 단계; 상기 냉간압연 후 800 ~ 900℃의 소둔온도에서 소둔 공정을 수행하는 단계; 상기 소둔 공정 후 5 ~ 10℃/s의 냉각속도로 600 ~ 750℃의 냉각종료온도까지 제 1 냉각하는 단계; 및 상기 제 1 냉각 후 50℃/s 이상의 냉각속도로 200 ~ 300℃의 냉각종료온도까지 제 2 냉각하는 단계;를 포함할 수 있다.In the method of manufacturing the plated steel sheet, the step of forming the base steel sheet includes hot rolling under the following conditions: reheating temperature: 1150 to 1300°C, finishing rolling temperature: 800 to 950°C, coiling temperature: 500 to 650°C; Cold rolling under the condition that the reduction ratio after hot rolling is 40 to 65%; Performing an annealing process at an annealing temperature of 800 to 900°C after the cold rolling; A first cooling step after the annealing process to a cooling end temperature of 600 to 750°C at a cooling rate of 5 to 10°C/s; And it may include a second cooling step after the first cooling to a cooling end temperature of 200 to 300°C at a cooling rate of 50°C/s or more.
상기 도금강판의 제조 방법에서, 상기 도금층을 형성하는 단계는, 상기 소지강판에 대하여 450 ~ 470℃의 온도까지 재가열하는 단계; 상기 소지강판에 대하여 450 ~ 470℃의 온도에서 알루미늄(Al) 및 아연(Zn)을 함유하는 도금욕에 유지하는 단계; 및 520 ~ 600℃의 온도에서 15 ~ 40초 동안 유지하여 합금화 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.In the method of manufacturing the plated steel sheet, forming the plating layer includes reheating the base steel sheet to a temperature of 450 to 470°C; Maintaining the base steel sheet in a plating bath containing aluminum (Al) and zinc (Zn) at a temperature of 450 to 470°C; And it may include alloying heat treatment by maintaining the temperature at 520 to 600°C for 15 to 40 seconds.
상기 도금강판의 제조 방법에서, 상기 450 ~ 470℃의 온도까지 재가열하는 단계는 상기 소지강판의 자연 산화물을 환원하기 위하여 수소(H2) 가스를 투입하는 단계를 포함할 수 있다. In the method of manufacturing the plated steel sheet, the reheating step to a temperature of 450 to 470° C. may include the step of introducing hydrogen (H 2 ) gas to reduce natural oxides in the base steel sheet.
상기 도금강판의 제조 방법에서, 상기 합금화 열처리하는 단계는 복수의 고주파 유도가열기를 순차적으로 거쳐 수행하되, 복수의 고주파 유도가열기 중에서 주파수가 100KHz 이상인 고주파 유도가열기의 사용 비율이 30% 이상일 수 있다.In the method of manufacturing a plated steel sheet, the step of alloying heat treatment is performed sequentially through a plurality of high-frequency induction heaters, and among the plurality of high-frequency induction heaters, the use ratio of high-frequency induction heaters with a frequency of 100 KHz or more may be 30% or more. there is.
상기 도금강판의 제조 방법에서, 상기 벤딩 및 언벤딩 공정은 제 1 롤의 원주의 일부를 따라 상기 도금강판이 벤딩되는 공정 및 상기 제 1 롤과 이격된 제 2 롤의 원주의 일부를 따라 상기 도금강판이 언벤딩되는 공정을 순차로 포함하되, 상기 도금강판이 상기 제 1 롤로 이송되는 방향과 상기 제 2 롤로 이송되는 방향이 서로 반대 방향일 수 있다.In the method of manufacturing the plated steel sheet, the bending and unbending process includes bending the plated steel sheet along a portion of the circumference of the first roll and plating along a portion of the circumference of the second roll spaced apart from the first roll. It sequentially includes a process of unbending the steel sheet, and the direction in which the plated steel sheet is transferred to the first roll and the direction in which it is transferred to the second roll may be opposite directions.
상기 도금강판의 제조 방법에서, 상기 도금강판의 이송 속도는 90 ~ 110m/분이며, 상기 제 1 롤과 상기 제 2 롤의 직경은 90 ~ 100cm일 수 있다.In the method of manufacturing the plated steel sheet, the transfer speed of the plated steel sheet may be 90 to 110 m/min, and the diameters of the first roll and the second roll may be 90 to 100 cm.
상기 도금강판의 제조 방법에서, 상기 벤딩 및 언벤딩 공정은 3 ~ 5회 반복할 수 있다.In the method of manufacturing the plated steel sheet, the bending and unbending processes can be repeated 3 to 5 times.
본 발명의 실시예에 따르면, 수소 지연 파괴를 원천적으로 억제할 수 있는 도금강판 및 그 제조 방법을 구현할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a coated steel sheet and a manufacturing method thereof that can fundamentally suppress delayed hydrogen destruction can be implemented.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 소지강판을 형성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금층을 형성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금층을 형성하는 방법을 도해하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금강판을 벤딩 및 언벤딩하는 예시적인 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금강판을 벤딩 및 언벤딩하는 예시적인 방법을 도해하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 종단면을 촬영한 사진이다.
도 8은 본 발명의 실험예 중 실시예(실험예2)에 따른 도금강판의 단면을 촬영한 사진이다.
도 9는 본 발명의 실험예 중 실시예(실험예2)에 따른 도금강판에 대하여 4점 굽힘 정하중을 인가한 후 강판의 파단 여부를 촬영한 사진이다.
도 10은 본 발명의 실험예 중 비교예(실험예6)에 따른 도금강판의 단면을 촬영한 사진이다.
도 11은 본 발명의 실험예 중 비교예(실험예6)에 따른 도금강판에 대하여 4점 굽힘 정하중을 인가한 후 강판의 파단 여부를 촬영한 사진이다.Figure 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart showing a method of forming a base steel sheet among the methods of manufacturing a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flowchart showing a method of forming a plating layer among the methods of manufacturing a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram illustrating a method of forming a plating layer among the methods of manufacturing a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing an exemplary method of bending and unbending a plated steel plate among the methods of manufacturing a plated steel plate according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram illustrating an exemplary method of bending and unbending a coated steel sheet among the manufacturing methods of a coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a photograph of a longitudinal cross-section of a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a photograph of a cross-section of a plated steel sheet according to an example (Experimental Example 2) among the experimental examples of the present invention.
Figure 9 is a photograph taken to determine whether the steel sheet is fractured after applying a four-point bending static load to the coated steel sheet according to Example (Experimental Example 2) among the experimental examples of the present invention.
Figure 10 is a photograph of a cross-section of a plated steel sheet according to a comparative example (Experimental Example 6) among the experimental examples of the present invention.
Figure 11 is a photograph taken to determine whether the steel sheet is fractured after applying a four-point bending static load to the plated steel sheet according to the comparative example (Experimental Example 6) among the experimental examples of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하에서는 수소 지연 파괴를 원천적으로 억제할 수 있는 도금강판 및 그 제조 방법의 구체적인 내용을 제공하고자 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판은 소지강판(강판 기지층) 및 상기 소지강판 상의 도금층을 포함한다. A coated steel sheet and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The terms described below are terms appropriately selected in consideration of their functions in the present invention, and definitions of these terms should be made based on the content throughout the present specification. Below, we will provide specific details of the coated steel sheet and its manufacturing method that can fundamentally suppress delayed hydrogen destruction. A plated steel sheet according to an embodiment of the present invention includes a base steel sheet (steel sheet base layer) and a plating layer on the base steel sheet.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart showing a method of manufacturing a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, (a) 탄소(C): 0.2 ~ 0.3중량%, 규소(Si): 1.5 ~ 2.0중량%, 망간(Mn): 1.5 ~ 3.0중량%, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.005중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 함유하는 소지강판을 제공하는 단계(S100); (b) 상기 소지강판에 대하여 도금 공정을 수행하여 도금층을 형성하는 단계(S200); 및 (c) 상기 소지강판 및 상기 도금층으로 이루어진 도금강판에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 수행함으로써, 상기 소지강판에 존재할 수 있는 수소가 상기 도금층의 외부로 배출될 수 있는 수소 배출 통로를 상기 도금층에 형성하는 단계(S300); 를 포함한다.Referring to Figure 1, (a) Carbon (C): 0.2 to 0.3% by weight, Silicon (Si): 1.5 to 2.0% by weight, Manganese (Mn): 1.5 to 3.0% by weight, Phosphorus (P): 0 to 0.02 Providing a base steel sheet containing weight% or less, sulfur (S): more than 0 and less than 0.005% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, and the remaining iron (Fe) and other inevitable impurities (S100); (b) performing a plating process on the base steel sheet to form a plating layer (S200); and (c) performing a bending and unbending process on the plated steel sheet made of the base steel sheet and the plating layer, thereby creating a hydrogen discharge passage in the plating layer through which hydrogen that may be present in the base steel sheet can be discharged to the outside of the plating layer. forming step (S300); Includes.
이하에서는, 상기 소지강판을 구성하는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명한다.Below, the role and content of each component constituting the base steel plate will be described.
탄소(C)Carbon (C)
탄소(C)는 강의 강도를 높이는데 가장 효과적이며 중요한 원소이다. 또한, 탄소의 첨가에 의하여 오스테나이트에 고용되어 담금질 시 마르텐사이트 조직을 형성시킨다. 나아가, 철, 크롬, 몰리브덴 등의 원소와 화합하여 탄화물을 형성, 강도와 경도를 향상시킨다. 탄소(C)는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.2 ~ 0.3중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 탄소의 함량이 전체 중량의 0.2중량% 미만일 경우에는 상술한 효과를 구현할 수 없으며 충분한 강도를 확보하지 못하는 문제점이 나타난다. 반대로, 탄소의 함량이 전체 중량의 0.3중량%를 초과할 경우에는 용접성 및 가공성이 저하되는 문제점이 나타난다.Carbon (C) is the most effective and important element in increasing the strength of steel. In addition, by adding carbon, it is dissolved in austenite and forms a martensite structure during quenching. Furthermore, it combines with elements such as iron, chromium, and molybdenum to form carbides, improving strength and hardness. Carbon (C) may be added in an amount of 0.2 to 0.3% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. If the carbon content is less than 0.2% by weight of the total weight, the above-described effect cannot be achieved and sufficient strength is not secured. On the other hand, when the carbon content exceeds 0.3% by weight of the total weight, weldability and processability are deteriorated.
규소(Si)Silicon (Si)
규소(Si)는 페라이트 고용강화 효과로 강도 상승 및 탄화물 형성 억제를 위하여 첨가되는 원소이다. 특히 Fe3C 형성에 따른 재질 저하 방지에 그 역할이 있다. 또한, 규소는 페라이트 안정화 원소로 잘 알려져 있어 냉각 중 페라이트 분율을 높여 연성을 증가시킬 수 있다. 또한, 오스테나이트 탄소 농화로 마르텐사이트 형성을 촉진하여 강도를 확보할 수 있는 원소로 알려져 있다. 한편, 규소는 알루미늄과 함께 제강 공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가되며, 고용강화 효과도 가질 수 있다. 상기 규소는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 1.5 ~ 2.0중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 규소의 함량이 전체 중량의 1.5중량% 미만일 경우에는 연성을 확보할 수 없으며 상술한 규소 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 규소의 함량이 전체 중량의 2.0중량%를 초과하여 다량 첨가 시 페라이트 형성으로 강도를 확보하기 어려우며, 강판 표면에 산화물을 형성하여 강판 도금성이 저하되며, 재가열 및 열간압연 시에 붉은 스케일(red scale)을 생성시킴으로써 표면 품질에 문제를 줄 수 있으며, 인성 및 소성 가공성이 저하되는 문제가 있으며 강의 용접성을 저하시킬 수 있다. Silicon (Si) is an element added to increase strength and suppress carbide formation through the solid solution strengthening effect of ferrite. In particular, it plays a role in preventing material deterioration due to the formation of Fe 3 C. Additionally, silicon is well known as a ferrite stabilizing element, so ductility can be increased by increasing the ferrite fraction during cooling. In addition, it is known as an element that can secure strength by promoting martensite formation through austenite carbon enrichment. Meanwhile, silicon is added along with aluminum as a deoxidizer to remove oxygen in steel during the steelmaking process, and can also have a solid solution strengthening effect. The silicon may be added in an amount of 1.5 to 2.0% by weight of the total weight of the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. If the silicon content is less than 1.5% by weight of the total weight, ductility cannot be secured and the above-mentioned silicon addition effect cannot be properly achieved. Conversely, if the silicon content exceeds 2.0% by weight of the total weight, it is difficult to secure strength due to the formation of ferrite when added in large amounts, oxides are formed on the surface of the steel sheet, deteriorating the plating properties of the steel sheet, and red scale (red scale) is formed during reheating and hot rolling. By creating a red scale, it can cause problems with surface quality, reduce toughness and plastic workability, and reduce the weldability of steel.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 고용강화 및 소입성 증대를 통해 강도 향상에 기여할 수 있는 원소이다. 또한, 망간은 오스테나이트 안정화를 하는 주요 원소이다. 망간이 첨가됨에 따라 마르텐사이트 형성 시작 온도인 Ms가 점차 낮아지게 되어 연속 소둔 공정 진행 시 잔류 오스테나이트 분율을 증가시키는 효과를 가져올 수 있다. 강의 내산성과 내산화성을 저해하지만 펄라이트가 미세해지고 페라이트를 고용강화시킴으로써 항복강도를 향상시킨다. 망간은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 1.5 ~ 3.0중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 망간의 함량이 1.5중량% 보다 작을 경우, 상술한 강도 확보의 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 또한, 망간의 함량이 3.0중량%를 초과하는 경우, 망간밴드가 형성되고 MnS가 형성되어 굽힘성이 저하되고 내수소 취성이 저하될 수 있으며, 탄소당량 증가에 따른 용접성의 하락 및 공정 시 강판 표면에 산화물(MnO)이 형성되어 해당 부분 젖음성 열위에 따른 도금성 저하를 유발할 수 있다. 즉, 슬라브 품질 및 용접성이 저하되며, 중심 편석(center segregation)이 발생하여 소지강판의 연성이 저하되고 가공성이 저하될 수 있다. Manganese (Mn) is an element that can contribute to improving strength through solid solution strengthening and increased hardenability. Additionally, manganese is a major element that stabilizes austenite. As manganese is added, Ms, the starting temperature for martensite formation, gradually lowers, which can have the effect of increasing the residual austenite fraction during the continuous annealing process. It impairs the acid resistance and oxidation resistance of steel, but improves yield strength by making pearlite finer and strengthening ferrite in solid solution. Manganese may be added in an amount of 1.5 to 3.0% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. If the manganese content is less than 1.5% by weight, the above-mentioned effect of securing strength cannot be sufficiently achieved. In addition, if the manganese content exceeds 3.0% by weight, manganese bands are formed and MnS is formed, which may reduce bendability and hydrogen embrittlement resistance, and decrease weldability due to an increase in carbon equivalent and damage to the surface of the steel sheet during processing. Oxide (MnO) is formed in the area, which may cause deterioration of plating properties due to poor wettability of the area. That is, the slab quality and weldability may deteriorate, and center segregation may occur, which may lower the ductility and processability of the base steel plate.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 고용강화에 의해 강도의 강도를 높이며, 탄화물의 형성을 억제하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 인은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0 초과 0.02중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 인의 함량이 0.02중량%를 초과하는 경우에는 입계 편석을 통한 취성이 증대되고 점용접성이 저하되고, 용접부가 취화되며 취성이 유발되며 프레스 성형성이 저하되고 충격저항을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다. Phosphorus (P) increases strength through solid solution strengthening and can perform the function of suppressing the formation of carbides. The phosphorus may be added in a content ratio of more than 0 and less than 0.02% by weight of the total weight in the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. If the phosphorus content exceeds 0.02% by weight, brittleness increases through grain boundary segregation, spot weldability decreases, welds become embrittled, brittleness occurs, press formability decreases, and impact resistance decreases.
황(S)Hwang (S)
황(S)은 망간, 티타늄 등과 결합하여 강의 피삭성을 개선시키며 미세 MnS의 석출물을 형성하여 가공성을 향상시킬 수 있으나, 일반적으로 연성 및 용접성을 저해하는 원소이다. 상기 황은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0 초과 0.005중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 황의 함량이 0.005중량%를 초과할 경우, MnS 개재물 수가 증가하여 가공성이 열위되며, 연속주조 응고 중에 편석되어 고온 크랙이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다. Sulfur (S) improves the machinability of steel by combining with manganese, titanium, etc., and can improve machinability by forming fine MnS precipitates, but is generally an element that inhibits ductility and weldability. The sulfur may be added to the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention in a content ratio of more than 0 and less than 0.005% by weight of the total weight. If the sulfur content exceeds 0.005% by weight, the number of MnS inclusions increases, which deteriorates processability, and segregation during continuous casting solidification may cause problems such as high-temperature cracks.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
알루미늄(Al)은 탈산제로 사용되는 원소이다. 또한, 알루미늄은 규소(Si)와 비슷한 작용을 하며, 주로 고용 강화 및 탄화물 형성을 억제하는 역할을 한다. 또한, 알루미늄은 페라이트 형성을 촉진하며 연신율을 향상시키며, 오스테나이트 내 탄소 농화량을 증진하여 오스테나이트를 안정화시킨다. 또한, 알루미늄은 철과 아연도금층 사이에 레이어(layer)로 작용하여 도금성을 개선하는 원소이며, 열연 코일내 망간 밴드의 형성을 억제하는데 효과적인 원소이다. 상기 알루미늄(Al)은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판을 구성하는 소지강판에서 전체 중량의 0.01 ~ 0.05중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 함량이 0.01중량% 미만인 경우 상술한 효과가 나타나지 않으며, 0.05중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 페라이트 형성으로 강도가 저하되며, 알루미늄 개재물이 증가하여 연주성을 저하시키며 강판의 표면에 농화되어 도금성이 저하되고 슬라브 내 AlN을 형성하여 열연 크랙을 유발하는 문제점이 있다. Aluminum (Al) is an element used as a deoxidizer. In addition, aluminum has a similar action to silicon (Si) and mainly serves to strengthen solid solution and suppress carbide formation. In addition, aluminum promotes the formation of ferrite, improves elongation, and stabilizes austenite by increasing carbon concentration in austenite. In addition, aluminum is an element that improves plating properties by acting as a layer between iron and zinc plating layers, and is an effective element in suppressing the formation of manganese bands in hot-rolled coils. The aluminum (Al) is preferably added in an amount of 0.01 to 0.05% by weight of the total weight of the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. If the content of aluminum (Al) is less than 0.01% by weight, the above-mentioned effect does not appear, and if it is added excessively in excess of 0.05% by weight, the strength decreases due to the formation of ferrite, aluminum inclusions increase, lowering playability, and damage to the steel sheet. There is a problem in that it thickens on the surface, deteriorating plating properties, and forming AlN in the slab, causing hot rolling cracks.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판을 구성하는 소지강판은, 선택적으로, 크롬(Cr) 및 몰리브덴(Mo) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0 초과 0.5중량% 이하를 더 포함할 수도 있으며, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 붕소(B) 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상: 0 초과 0.1중량% 이하를 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention may optionally further include at least one selected from chromium (Cr) and molybdenum (Mo): more than 0 and 0.5% by weight or less. , at least one selected from titanium (Ti), niobium (Nb), and boron (B): It may further include more than 0 and less than or equal to 0.1% by weight.
크롬(Cr)은 고용강화 및 소입성 증대를 통한 강도 향상에 기여한다. 다만, 크롬(Cr)의 함량이 0.5중량%를 초과하는 경우 레이저 용접성 및 연성이 저하되는 문제점이 나타난다.Chromium (Cr) contributes to improving strength through strengthening solid solution and increasing hardenability. However, when the chromium (Cr) content exceeds 0.5% by weight, laser weldability and ductility are reduced.
몰리브덴(Mo)은 고용강화 및 소입성 증대를 통한 강도 향상에 기여하며, Ti계 석출물의 미세화 효과에 기여한다. 다만, 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.5중량%를 초과하는 경우 원가가 상승하는 문제점이 있다.Molybdenum (Mo) contributes to improving strength through solid solution strengthening and increased hardenability, and contributes to the refinement effect of Ti-based precipitates. However, if the molybdenum (Mo) content exceeds 0.5% by weight, there is a problem in that the cost increases.
티타늄(Ti)은 BN 형성 억제를 통해 B의 경화능을 억제할 수 있는 원소이다. 다만, 티타늄(Ti)의 함량이 0.1중량%를 초과하는 경우 TiN 석출 조대화에 따라 굽힘성이 저하되고 내수소 취성이 저하되는 문제점이 있다.Titanium (Ti) is an element that can suppress the hardenability of B by suppressing BN formation. However, when the titanium (Ti) content exceeds 0.1% by weight, there is a problem in that bendability is reduced and hydrogen embrittlement resistance is reduced due to coarsening of TiN precipitation.
니오븀(Nb)은 강 내에서 탄화물의 형태로 석출되는 주요 원소이며, 페라이트 결정립 미세화 및 페라이트 내 석출물의 존재에 의한 석출 경화에 그 목적이 있다. 원소이다. 다만, 니오븀(Nb)의 함량이 0.1중량%를 초과하는 경우 재질 저하 및 제조 원가 상승의 문제점이 나타나며, 조대한 탄출물의 형성에 따른 결정립 조대화의 문제점이 나타나며, 재결정 온도가 지나치게 올라가 불균일 조직을 유발하는 문제점이 나타난다.Niobium (Nb) is a major element that precipitates in the form of carbides in steel, and its purpose is to refine ferrite grains and precipitate harden by the presence of precipitates in ferrite. It is an element. However, if the niobium (Nb) content exceeds 0.1% by weight, problems of material deterioration and manufacturing cost increase occur, problems of grain coarsening due to the formation of coarse precipitates appear, and recrystallization temperature rises excessively, resulting in a non-uniform structure. Problems that cause appear.
붕소(B)는 강력한 소입성 원소로 강의 경화능 향상에 기여하는 원소이다. 다만, 붕소(B)의 함량이 0.1중량%를 초과하는 경우 BN 형성에 따른 입계 취성이 증가하는 문제점이 나타난다.Boron (B) is a strong hardenability element that contributes to improving the hardenability of steel. However, if the boron (B) content exceeds 0.1% by weight, the problem of increased grain boundary embrittlement due to BN formation appears.
상술한 바와 같은, 합금 원소 조성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판에서 소지강판은 항복강도(YP): 600 ~ 1050MPa, 인장강도(TS): 980 ~ 1250MPa이며, 연신율(El)은 14 ~ 25%일 수 있다. As described above, in the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention having the alloy element composition, the base steel sheet has a yield strength (YP) of 600 to 1050 MPa, a tensile strength (TS) of 980 to 1250 MPa, and an elongation (El) of 14. It may be ~25%.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 소지강판을 형성하는 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 2 is a flowchart showing a method of forming a base steel sheet among the methods of manufacturing a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 소지강판을 형성하는 방법은 상술한 조성범위를 가지는 강재를 열간압연하는 단계(S110), 냉간압연하는 단계(S120) 및 소둔 및 냉각하는 단계(S130)를 포함한다. Referring to Figure 2, among the manufacturing methods of plated steel sheets according to an embodiment of the present invention, the method of forming a base steel sheet includes the steps of hot rolling a steel material having the above-described composition range (S110) and cold rolling (S120). and annealing and cooling steps (S130).
구체적으로, 재가열온도: 1150 ~ 1300℃, 마무리압연온도: 800 ~ 950℃, 권취온도: 500 ~ 650℃인 조건으로 열간압연하는 단계(S110); 상기 열간압연 후 압하율: 40 ~ 65%인 조건으로 냉간압연하는 단계(S120); 상기 냉간압연 후 800 ~ 900℃의 소둔온도에서 소둔 공정을 수행하는 단계(S130); 상기 소둔 공정 후 5 ~ 10℃/s의 냉각속도로 600 ~ 750℃의 냉각종료온도까지 제 1 냉각하는 단계(S130); 및 상기 제 1 냉각 후 50℃/s 이상의 냉각속도로 200 ~ 300℃의 냉각종료온도까지 제 2 냉각하는 단계(S130);를 순차적으로 포함할 수 있다.Specifically, hot rolling under the following conditions: reheating temperature: 1150 to 1300°C, finishing rolling temperature: 800 to 950°C, coiling temperature: 500 to 650°C (S110); Cold rolling under the condition that the reduction ratio after hot rolling is 40 to 65% (S120); Performing an annealing process at an annealing temperature of 800 to 900° C. after the cold rolling (S130); A first cooling step after the annealing process to a cooling end temperature of 600 to 750°C at a cooling rate of 5 to 10°C/s (S130); and a second cooling step (S130) of performing the first cooling to a cooling end temperature of 200 to 300°C at a cooling rate of 50°C/s or more (S130).
강재를 열간압연하는 단계(S110)는 상술한 조성을 가지는 강재를 1150 ~ 1300℃에서 재가열하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 강재는 상술한 온도에서 재가열될 때, 연속주조 공정 시에 편석된 성분이 재고용될 수 있다. 석출 및 고용강화를 통해 강도 향상을 도모하고자 하는 경우, 열간 압연 전 강화원소를 오스테나이트 내 충분히 고용 시켜야 하고 그 때문에 강재를 1150℃ 이상으로 가열할 필요가 있다. 재가열 온도가 1150℃보다 낮을 경우, 열간 압연 부하가 커질 수 있고, 각종 탄화물의 고용이 충분하지 않을 수 있으며, 연속주조 공정 시 편석된 성분들이 충분히 고르게 분포되지 않는 문제가 있을 수 있다. 하지만 재가열 온도가 1300℃를 넘는 온도로는 오스테나이트 조대화나 탈탄 등 악영향이 있고 목적하는 강도를 얻을 수 없다. 즉, 재가열 온도가 1300℃를 초과할 경우, 매우 조대한 오스테나이트 결정립이 형성되어 강도 확보가 어려울 수 있다. 또한, 재가열 온도가 1300℃를 초과할 경우 슬라브 휨으로 인해 가열로에서 장입 및 토출이 어려울 수 있으며, 가열 비용이 증가하고 공정 시간이 추가되어, 제조비용 상승 및 생산성 저하를 가져올 수 있다.The step of hot rolling the steel (S110) may include reheating the steel having the above-described composition at 1150 to 1300°C. When the steel is reheated at the above-mentioned temperature, components segregated during the continuous casting process may be re-dissolved. When trying to improve strength through precipitation and solid solution strengthening, the reinforcing elements must be sufficiently dissolved in austenite before hot rolling, and for this reason, it is necessary to heat the steel to 1150°C or higher. If the reheating temperature is lower than 1150°C, the hot rolling load may increase, various carbides may not be sufficiently dissolved, and there may be a problem in which segregated components are not distributed sufficiently evenly during the continuous casting process. However, if the reheating temperature exceeds 1300℃, there are adverse effects such as austenite coarsening and decarburization, and the desired strength cannot be obtained. That is, if the reheating temperature exceeds 1300°C, very coarse austenite grains may be formed, making it difficult to secure strength. In addition, if the reheating temperature exceeds 1300°C, charging and discharging from the heating furnace may be difficult due to slab bending, and heating costs may increase and process time may be added, resulting in increased manufacturing costs and decreased productivity.
강재를 열간압연하는 단계(S110)는 마무리 압연 온도(FDT)가 800 ~ 950℃, 냉각속도는 10 ~ 200℃/s, 권취온도(CT)가 500 ~ 650℃인 조건으로 열간 압연하는 단계를 포함할 수 있다. 마무리 압연 온도(FDT)는 최종 재질에 미치는 매우 중요한 인자로 800 ~ 950℃에서의 압연은 오스테나이트를 미세화할 수 있는 온도이다. 그러나, 열간 압연 온도가 800℃ 보다 낮으면 압연 시 압연 부하가 증가되고 에지(EDGE)부 혼립 조직이 발생할 수 있다. 또한 950℃를 넘는 고온영역의 압연은 결정립 조대화로 목표 기계적 성질을 얻을 수 없다. 열간 압연 이후 냉각은 10 ~ 200℃/s 의 냉각속도로 진행하며, 냉각속도가 빠를수록 평균 결정립도 감소에 유리하다. The step of hot rolling steel (S110) is a step of hot rolling under the conditions that the finish rolling temperature (FDT) is 800 to 950°C, the cooling rate is 10 to 200°C/s, and the coiling temperature (CT) is 500 to 650°C. It can be included. Finish rolling temperature (FDT) is a very important factor affecting the final material, and rolling at 800 ~ 950℃ is the temperature at which austenite can be refined. However, if the hot rolling temperature is lower than 800°C, the rolling load increases during rolling and a mixed structure at the edge may occur. In addition, rolling in a high temperature range exceeding 950℃ cannot achieve the target mechanical properties due to grain coarsening. Cooling after hot rolling is carried out at a cooling rate of 10 to 200°C/s, and the faster the cooling rate is, the more advantageous it is to reduce the average grain size.
한편, 권취온도가 500℃ 보다 낮은 경우, 열연 코일의 형상을 불균일하게 하고 냉간 압연 부하가 증가하는 문제점이 있다. 권취온도가 650℃ 보다 높은 경우, 강판의 중심부와 엣지부의 냉각속도 차이에 의한 불균일 미세조직을 야기하며, 입계 내부가 산화되는 문제점이 발생할 수 있다. On the other hand, when the coiling temperature is lower than 500°C, there is a problem in that the shape of the hot rolled coil becomes non-uniform and the cold rolling load increases. If the coiling temperature is higher than 650°C, the difference in cooling rates between the center and edge of the steel sheet may cause non-uniform microstructure and oxidation of the inside of the grain boundaries may occur.
상기 냉간압연 후 소둔 및 냉각 공정을 수행하는 단계(S130)에서 상기 소둔 공정은 오스테나이트 및 페라이트 이상역 조건에서 수행하며, 상기 소둔 열처리는 초기 오스테나이트 분율을 50% 이상 확보하기 위하여 수행된다. 상기 소둔 열처리 온도가 800℃ 미만인 경우에는, 초기 오스테나이트 분율이 확보되지 않아 강도가 확보되지 않을 수 있다. 상기 소둔 열처리 온도가 900℃를 초과하는 경우에는, 초기 오스테나이트 분율이 너무 높아져 냉각 중 펄라이트 및 베이나이트 등과 같은 제3상의 변태 제어가 어려울 수 있다. 소둔 시간은 40 ~ 120초 동안 수행될 수 있는 바, 소둔 시간이 120초를 초과하는 경우 강도가 확보되지 않을 수 있다. In the step of performing an annealing and cooling process after the cold rolling (S130), the annealing process is performed under austenite and ferrite ideal range conditions, and the annealing heat treatment is performed to secure an initial austenite fraction of 50% or more. If the annealing heat treatment temperature is less than 800°C, the initial austenite fraction may not be secured, and thus the strength may not be secured. When the annealing heat treatment temperature exceeds 900°C, the initial austenite fraction becomes too high, making it difficult to control transformation of third phases such as pearlite and bainite during cooling. Annealing time can be performed for 40 to 120 seconds, and if the annealing time exceeds 120 seconds, strength may not be secured.
상기 제 1 냉각 공정은 상기 소둔 공정 후 수행하며, 열처리 공정 진행 중 최종 미세조직 내에 일정량의 페라이트 확보를 시도함으로써 최종 미세조직의 소성을 확보할 수 있다. 상기 제 2 냉각 공정은 제 1 냉각 공정보다 상대적으로 높은 냉각속도로 빠르게 냉각을 시켜 급랭 공정을 수행한다. 이는 급랭종료온도 제어를 통해 서냉 후 미세조직 내 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시켜 최종 재질 확보를 용이하게 하기 위함이며 해당 급랭 공정 중 발생할 수 있는 상변태를 억제하기 위해 50℃/s 이상의 냉각속도를 필요로 한다.The first cooling process is performed after the annealing process, and plasticity of the final microstructure can be secured by attempting to secure a certain amount of ferrite in the final microstructure during the heat treatment process. The second cooling process performs a rapid cooling process by cooling quickly at a relatively higher cooling rate than the first cooling process. This is to facilitate securing the final material by transforming austenite in the microstructure into martensite after slow cooling through rapid cooling end temperature control. A cooling rate of 50℃/s or more is required to suppress phase transformation that may occur during the rapid cooling process. Do this.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금층을 형성하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금층을 형성하는 방법을 도해하는 도면이다.Figure 3 is a flowchart showing a method of forming a plating layer among the manufacturing methods of a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a flowchart showing a method of forming a plating layer among the manufacturing methods of a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. It is an illustrative drawing.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금층을 형성하는 방법은 소지강판(11)을 재가열하는 단계(S210); 상기 소지강판(11)에 대하여 도금욕에 침지 및 유지하는 단계(S220); 및 합금화 열처리하는 단계(S230);를 포함한다. Referring to Figures 3 and 4, the method of forming a plating layer among the manufacturing methods of a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention includes the step of reheating the base steel sheet 11 (S210); Step of immersing and maintaining the
구체적으로, 도금조(22) 내에 수용된 도금욕에 소지강판(11)이 침지되기 전에 소지강판(11)을 재가열하는 단계(S210)가 수행된다. 소지강판(11)을 재가열하는 단계(S210)는 소지강판(11)에 형성된 자연 산화물을 환원하기 위하여 수소(H2) 가스를 투입하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 재가열하는 단계(S210)에서 재가열온도는 450 ~ 470℃이며, 유지시간은 30 ~ 120초일 수 있다. Specifically, a step (S210) of reheating the
상기 소지강판(11)에 대하여 도금욕에 침지 및 유지하는 단계(S220)에서 도금욕은 알루미늄(Al): 0.18 ~ 0.22중량% 및 잔부가 아연(Zn)인 조성을 가질 수 있으며, 도금욕 온도는 450 ~ 470℃일 수 있다.In the step of immersing and maintaining the
도금욕에 침지, 유지된 후 도금조(22)로부터 인출된 강판은 복수의 유도가열기(23)와 보온장치(24)를 거치면서 합금화 열처리하는 단계(S230)가 수행된다. 도금욕에 침지 및 유지하는 단계(S220) 및 합금화 열처리하는 단계(S230)를 수행함으로써 도금강판(12)이 구현된다. 도금강판(12)은 소지강판(11) 및 소지강판(11) 상에 형성된 도금층으로 이루어진다. 상기 도금층은 알루미늄을 함유하는 아연 도금층일 수 있다.The steel sheet withdrawn from the plating
합금화 열처리하는 단계(S230)는 520 ~ 600℃의 온도에서 15 ~ 40초 동안 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 합금화 열처리하는 단계(S230)는 복수의 고주파 유도가열기(23)를 순차적으로 거쳐 수행하되, 복수의 고주파 유도가열기(23) 중에서 주파수가 100KHz 이상인 고주파 유도가열기의 사용 비율이 30% 이상일 수 있다. The alloying heat treatment step (S230) may include maintaining the temperature at a temperature of 520 to 600°C for 15 to 40 seconds. The alloying heat treatment step (S230) is performed sequentially using a plurality of high-frequency induction heaters (23). Among the plurality of high-frequency induction heaters (23), the use ratio of high-frequency induction heaters with a frequency of 100 KHz or more may be more than 30%. there is.
고연신을 요하는 초고장력강 도금재의 경우 연신율 확보를 위해 소재 내부에 잔류 오스테나이트 형성을 유도한다. 오스테나이트 상은 투자율이 낮기 때문에, 오스테나이트가 포함된 강종의 합금화를 위한 유도가열 시 가열 효율이 감소하므로, 합금화를 위한 가열을 위해서는 고주파 유도 가열이 필요하다. In the case of ultra-high-strength steel plating materials that require high elongation, the formation of residual austenite inside the material is induced to secure elongation. Because the austenite phase has a low magnetic permeability, heating efficiency decreases during induction heating for alloying steel grades containing austenite, so high-frequency induction heating is required for heating for alloying.
본 발명의 실시예에서는 오스테나이트 강종의 합금화 공정을 위해 주파수가 100KHz 이상의 유도가열기(23)가 1기 이상이 필수적이며, 그 사용 비율은 30% 이상이 필요하다. In an embodiment of the present invention, for the alloying process of austenitic steel, it is essential to have at least one
합금화 열처리하는 단계(S230)에서 합금화 온도가 600℃를 초과하거나 합금화 열처리 유지 시간이 40초를 초과하는 경우, 오스테나이트가 베이나이트로 변태되어 재질 확보가 어렵다. If the alloying temperature exceeds 600°C or the alloying heat treatment holding time exceeds 40 seconds in the alloying heat treatment step (S230), austenite is transformed into bainite, making it difficult to secure the material.
상술한 합금화 열처리하는 단계(S230)를 수행함으로써 상기 도금층은 8 ~ 13중량%의 철(Fe)을 더 함유할 수 있다. By performing the alloying heat treatment step (S230) described above, the plating layer may further contain 8 to 13% by weight of iron (Fe).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금강판을 벤딩 및 언벤딩하는 예시적인 방법을 나타낸 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 제조방법 중 도금강판을 벤딩 및 언벤딩하는 예시적인 방법을 도해하는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따르는 도금강판의 종단면을 촬영한 사진이다. Figure 5 is a flowchart showing an exemplary method of bending and unbending a plated steel sheet among the manufacturing methods of a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a flowchart showing an exemplary method of bending and unbending a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention. This is a diagram illustrating an exemplary method of bending and unbending a plated steel sheet. Figure 7 is a photograph of a longitudinal cross-section of a plated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 도금강판(12)에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 수행함으로써, 소지강판(11)에 존재할 수 있는 수소가 상기 도금층(20)의 외부로 배출될 수 있는 수소 배출 통로(도 7의 화살표)를 상기 도금층(20)에 형성하는 단계(S300)를 수행한다.Referring to FIGS. 5 to 7, by performing bending and unbending processes on the plated
상기 벤딩 및 언벤딩 공정은 제 1 롤의 원주의 일부를 따라 상기 도금강판이 벤딩되는 공정 및 상기 제 1 롤과 이격된 제 2 롤의 원주의 일부를 따라 상기 도금강판이 언벤딩되는 공정을 순차로 포함하되, 상기 도금강판이 상기 제 1 롤로 이송되는 방향과 상기 제 2 롤로 이송되는 방향이 서로 반대 방향일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 벤딩 및 언벤딩 공정은 3 ~ 5회 반복할 수 있다. The bending and unbending process sequentially includes a process in which the plated steel sheet is bent along a portion of the circumference of the first roll and a process in which the plated steel sheet is unbended along a portion of the circumference of the second roll spaced apart from the first roll. Including, the direction in which the plated steel sheet is transferred to the first roll and the direction in which it is transferred to the second roll may be opposite directions. In one embodiment of the present invention, the bending and unbending process can be repeated 3 to 5 times.
예를 들어, 상기 벤딩 및 언벤딩 공정이 3회 반복되는 구성은, 제 1 롤(30-1)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 1 벤딩되는 공정(S310), 상기 제 1 롤(30-1)과 이격된 제 2 롤(30-2)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 1 언벤딩되는 공정(S320), 제 1 롤(40-1)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 2 벤딩되는 공정(S330), 상기 제 1 롤(40-1)과 이격된 제 2 롤(40-2)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 2 언벤딩되는 공정(S340), 제 1 롤(50-1)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 3 벤딩되는 공정(S350), 상기 제 1 롤(50-1)과 이격된 제 2 롤(50-2)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 3 언벤딩되는 공정(S360)이 순차적으로 수행된다. For example, a configuration in which the bending and unbending processes are repeated three times includes a process (S310) in which the plated
이 경우, 제 1 롤(30-1), 제 1 롤(40-1) 및 제 1 롤(50-1)은 상측에 나란하게 위치하며, 제 2 롤(30-2), 제 2 롤(40-2), 제 2 롤(50-2)은 하측에 나란하게 위치할 수 있으며, 도금강판(12)이 제 1 롤(30-1, 40-1, 50-1)로 이송되는 방향과 도금강판(12)이 제 2 롤(30-2, 40-2, 50-2)로 이송되는 방향이 서로 반대 방향일 수 있다.In this case, the first roll 30-1, the first roll 40-1, and the first roll 50-1 are located side by side on the upper side, and the second roll 30-2, the second roll ( 40-2), the second roll (50-2) can be located side by side on the lower side, and the direction in which the plated
상기 도금강판(12)의 이송 속도는 90 ~ 110m/분이며, 상기 제 1 롤(30-1, 40-1, 50-1)과 상기 제 2 롤(30-2, 40-2, 50-2)의 직경은 각각 90 ~ 100cm일 수 있다. The transfer speed of the plated
다른 관점에서 상술한 벤딩 및 언벤딩 공정을 다음과 같이 이해될 수 있다. From another perspective, the above-described bending and unbending processes can be understood as follows.
제 1 롤(30-1)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 1 벤딩되는 공정(S310)은 도금강판(12)의 상부면에 인장응력이 인가되고 도금강판(12)의 하부면에 압축응력이 안가되는 공정으로 이해될 수 있다. 제 2 롤(30-2)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 1 언벤딩되는 공정(S310)은 도금강판(12)의 상기 상부면에 압축응력이 인가되고 도금강판(12)의 상기 하부면에 인장응력이 안가되는 공정으로 이해될 수 있다. In the process (S310) of first bending the plated
제 1 롤(40-1)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 2 벤딩되는 공정(S310)은 도금강판(12)의 상기 상부면에 인장응력이 인가되고 도금강판(12)의 상기 하부면에 압축응력이 안가되는 공정으로 이해될 수 있다. 제 2 롤(40-2)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 2 언벤딩되는 공정(S310)은 도금강판(12)의 상기 상부면에 압축응력이 인가되고 도금강판(12)의 상기 하부면에 인장응력이 안가되는 공정으로 이해될 수 있다. In the second bending process (S310) of the plated
제 1 롤(50-1)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 3 벤딩되는 공정(S310)은 도금강판(12)의 상기 상부면에 인장응력이 인가되고 도금강판(12)의 상기 하부면에 압축응력이 안가되는 공정으로 이해될 수 있다. 제 2 롤(50-2)의 원주의 일부를 따라 도금강판(12)이 제 3 언벤딩되는 공정(S310)은 도금강판(12)의 상기 상부면에 압축응력이 인가되고 도금강판(12)의 상기 하부면에 인장응력이 안가되는 공정으로 이해될 수 있다. In the third bending process (S310) of the plated
따라서, 도금강판(12)이 상술한 구성의 제 1 롤(30-1, 40-1, 50-1)과 제 2 롤(30-2, 40-2, 50-2)를 거치는 동안, 도금강판(12)의 도금층에는 인장응력과 압축응력이 교번적으로 반복하여 인가될 수 있으며, 이러한 과정을 통하여 도금층 내 수소 배출 통로가 형성될 수 있다.Therefore, while the plated
본 발명의 실시예에서는 수소의 배출이 용이하도록 도금층(20) 내에 수소 배출 통로를 만들어, 수소 지연 파괴의 근본적인 원인인 강재 내부의 수소를 제거한다. 수소 배출을 위해 도금 및 합금화 공정 이후 지름 1m 이하의 롤을 통해 3회 이상의 변형을 시켜 도금층 내부에 수소 배출 통로를 형성시킨다. 상기 수소 배출 통로는 소지강판(12)에서 도금층(20) 표면까지 연결된 균열을 의미한다. 수소 지연 파괴를 개선하기 위해서는 수소의 충분한 배출을 위해 도금층(20) 단면상에서 1cm당 100개 이상의 통로가 필요하나, 1000개보다 많을 경우 도금강판(12)의 내부식성이 감소되므로, 100 ~ 1000개/cm가 적정하다. 한편, 상기 수소 배출 통로는 상기 도금층(20)의 하방에서 상방으로 신장하되, 횡단면의 직경은 50nm 이상 1㎛ 미만일 수 있다. 상기 수소 배출 통로의 횡단면 직경은 수소의 충분한 배출을 위해 50nm 이상이 필요하지만 1㎛를 초과하는 경우 도금강판(12)의 내부식성이 감소된다.In an embodiment of the present invention, a hydrogen discharge passage is created in the plating layer 20 to facilitate the discharge of hydrogen, thereby removing hydrogen inside the steel material, which is the fundamental cause of delayed hydrogen destruction. To discharge hydrogen, after the plating and alloying process, a roll with a diameter of 1 m or less is deformed three or more times to form a hydrogen discharge passage inside the plating layer. The hydrogen discharge passage refers to a crack connected from the
실험예Experiment example
이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다. Below, preferred experimental examples are presented to aid understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only intended to aid understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.
1. 시편의 조성1. Composition of the Psalm
본 실험예에서는 표 1의 합금 원소 조성(단위: 중량%)을 가지는 시편을 제공한다. In this experimental example, a specimen having the alloy element composition (unit: weight %) shown in Table 1 is provided.
(wt.%)C
(wt.%)
(wt.%)Si
(wt.%)
(wt.%)Mn
(wt.%)
(wt.%)Al
(wt.%)
(ppm)P
(ppm)
(ppm)S
(ppm)
표 2의 성분계는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판을 구성하는 소지강판의 조성인 탄소(C): 0.2 ~ 0.3중량%, 규소(Si): 1.5 ~ 2.0중량%, 망간(Mn): 1.5 ~ 3.0중량%, 인(P): 0 초과 0.02중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.005중량% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 ~ 0.05중량% 및 나머지 철(Fe)의 조성을 만족한다. The component system in Table 2 is the composition of the base steel sheet constituting the plated steel sheet according to an embodiment of the present invention: carbon (C): 0.2 to 0.3% by weight, silicon (Si): 1.5 to 2.0% by weight, manganese (Mn): Satisfies the composition of 1.5 to 3.0% by weight, phosphorus (P): more than 0 and less than 0.02% by weight, sulfur (S): more than 0 and less than 0.005% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, and the remaining iron (Fe) composition. .
2. 합금화 공정 및 합금화도2. Alloying process and degree of alloying
표 2는 표 1에 개시된 조성을 가지는 시편들에 대하여 다양한 합금화 공정 조건을 적용한 후의 합금화도를 평가한 결과를 나타낸 것이다.Table 2 shows the results of evaluating the degree of alloying after applying various alloying process conditions to specimens having the compositions disclosed in Table 1.
(kHz)maximum frequency
(kHz)
(℃)alloying heat treatment temperature
(℃)
(sec.)Alloying heat treatment time
(sec.)
(%)Fe content
(%)
표 2를 참조하면, 실험예1 내지 실험예5는 본 발명의 기술적 사상에 따른 소지강판의 형성공정(열간압연, 냉간압연, 소둔, 냉각)의 동일한 조건을 적용하였다. Referring to Table 2, Experimental Examples 1 to 5 applied the same conditions for the forming process (hot rolling, cold rolling, annealing, cooling) of the base steel plate according to the technical idea of the present invention.
실험예1 및 실험예2는 복수의 고주파 유도가열기를 순차적으로 거쳐 수행하되, 복수의 고주파 유도가열기 중에서 주파수가 100KHz 이상인 고주파 유도가열기의 사용 비율이 30% 이상이며, 520 ~ 600℃의 온도에서 15 ~ 40초 동안 유지하여 합금화 열처리를 수행하는 경우이며, 도금강판에 대한 합금화 열처리에 의하여 도금층 내 Fe 함량(도금화도)은 8 ~ 13중량%를 만족하며, 항복강도(YP): 600 ~ 1050MPa, 인장강도(TS): 980 ~ 1250MPa이며, 연신율(El)은 14 ~ 25%의 재질을 만족한다.Experimental Examples 1 and 2 were performed sequentially using a plurality of high-frequency induction heaters, and among the plurality of high-frequency induction heaters, the use ratio of high-frequency induction heaters with a frequency of 100 KHz or more was more than 30%, and the temperature of 520 to 600 ° C. This is the case where alloying heat treatment is performed by maintaining the temperature for 15 to 40 seconds. By alloying heat treatment on the plated steel sheet, the Fe content (plating degree) in the plating layer satisfies 8 to 13% by weight, and yield strength (YP): 600. ~ 1050MPa, tensile strength (TS): 980 ~ 1250MPa, and elongation (El) satisfies the material of 14 ~ 25%.
이에 반하여, 실험예3 및 실험예4는 복수의 고주파 유도가열기를 순차적으로 거쳐 수행하되, 복수의 고주파 유도가열기 중에서 주파수가 100KHz 이상인 고주파 유도가열기의 사용 비율이 30% 미만인 경우이며, 도금강판에 대한 합금화 열처리에 의하여 도금층 내 Fe 함량(도금화도)은 8 ~ 13중량%를 만족하지 못한다. 즉, 합금화도가 목표 범위(8 ~ 13중량%)에 미달한다.On the other hand, Experimental Examples 3 and 4 are performed sequentially using a plurality of high-frequency induction heaters, and the use ratio of high-frequency induction heaters with a frequency of 100 KHz or more among the plurality of high-frequency induction heaters is less than 30%, and plating Due to alloying heat treatment on the steel sheet, the Fe content (plating degree) in the plating layer does not satisfy 8 to 13% by weight. In other words, the degree of alloying is below the target range (8 to 13% by weight).
실험예5는 520 ~ 600℃의 온도에서 합금화 열처리를 수행하되, 합금화 열처리 시간은 15 ~ 40초를 상회하는 경우이며, 항복강도(YP): 600 ~ 1050MPa, 인장강도(TS): 980 ~ 1250MPa이며, 연신율(El)은 14 ~ 25%의 재질을 만족하지 못한다.Experimental Example 5 is a case in which alloying heat treatment is performed at a temperature of 520 to 600°C, but the alloying heat treatment time is over 15 to 40 seconds, yield strength (YP): 600 to 1050 MPa, tensile strength (TS): 980 to 1250 MPa. and the elongation (El) does not satisfy materials of 14 to 25%.
3. 수소 배출 통로 및 수소 지연 파괴 개선3. Improved hydrogen exhaust passage and delayed hydrogen destruction
표 3은 표 2에 개시된 시편에 대하여 수소 배출 통로를 형성하기 위한 벤딩 및 언벤딩 공정의 반복 횟수와 도금층 내 수소 배출 통로 개수, 수소 지연 파괴 특성을 평가한 결과를 나타낸 것이다. 도금 공정에서 GI는 용융아연도금 공정으로서 도금층 형성 후에 별도의 합금화 열처리 공정을 수행하지 않음을 의미하며, GA는 도금층 형성 후에 합금화 열처리 공정을 수행함을 의미한다.Table 3 shows the results of evaluating the number of repetitions of the bending and unbending process to form the hydrogen discharge passage, the number of hydrogen discharge passages in the plating layer, and the hydrogen delayed destruction characteristics for the specimen disclosed in Table 2. In the plating process, GI is a hot dip galvanizing process and means that a separate alloying heat treatment process is not performed after forming the plating layer, and GA means that the alloying heat treatment process is performed after forming the plating layer.
(%)Fe content
(%)
(회)number
(episode)
(개/cm)hydrogen exhaust passage
(pcs/cm)
(wppm)diffusible hydrogen
(wppm)
(~200hr 파단)4 point bend
(~200hr rupture)
표 3의 실험예1-3은 표 2의 실험예1의 도금강판 시편에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 3회 반복하여 수행한 경우이며, 표 3의 실험예2는 표 2의 실험예2의 도금강판 시편에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 5회 반복하여 수행한 경우이다. 이 경우, 합금화 열처리에 의한 합금화도가 8 ~ 13중량%의 범위를 만족하며, 수소 배출 통로는 상기 도금층의 단면에서 100 ~ 1000개/cm로 존재하며(도 8 참조), 확산성 수소는 0.5wppm 이하를 만족하며, 4점 굽힘 정하중(항복강도 100%)을 인가한 후 파단 여부를 평가한 결과 200시간 이상에서도 파단이 발생하지 않고 양호한 결과가 나타남을 확인할 수 있다(도 9 참조).Experimental Example 1-3 in Table 3 is a case where the bending and unbending process was repeated three times on the plated steel sheet specimen of Experimental Example 1 in Table 2, and Experimental Example 2 in Table 3 is the case of Experimental Example 2 in Table 2. This is a case where the bending and unbending process was repeated 5 times on a plated steel sheet specimen. In this case, the degree of alloying by alloying heat treatment satisfies the range of 8 to 13% by weight, the number of hydrogen discharge passages exists in the cross section of the plating layer at 100 to 1000 pieces/cm (see Figure 8), and the diffusible hydrogen is 0.5. It satisfies less than wppm, and as a result of evaluating fracture after applying a 4-point bending static load (yield strength 100%), it can be confirmed that fracture did not occur even after 200 hours and good results were obtained (see Figure 9).
표 3의 실험예1-1은 표 2의 실험예1의 도금강판 시편에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 수행하지 않은 경우이며, 표 3의 실험예1-2는 표 2의 실험예1의 도금강판 시편에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 2회 반복하여 수행한 경우이다. 이 경우, 수소 배출 통로는 상기 도금층의 단면에서 100 ~ 1000개/cm의 범위를 하회하여 존재하며, 확산성 수소는 0.5wppm 이하를 만족하지 못하며 상회하고, 4점 굽힘 정하중(항복강도 100%)을 인가한 후 파단 여부를 평가한 결과 200시간 이상에서 파단이 발생함을 확인할 수 있다.Experimental Example 1-1 in Table 3 is a case where bending and unbending processes were not performed on the plated steel sheet specimen of Experimental Example 1 in Table 2, and Experimental Example 1-2 in Table 3 is a case where the plating of Experimental Example 1 in Table 2 was performed. This is a case where the bending and unbending process was repeated twice on a steel plate specimen. In this case, the hydrogen discharge passage exists in the range of less than 100 to 1000 pieces/cm in the cross section of the plating layer, and the diffusible hydrogen does not satisfy 0.5 wppm or less, but exceeds 0.5 wppm, and 4-point bending static load (yield strength 100%) As a result of evaluating rupture after applying, it was confirmed that rupture occurred over 200 hours.
표 3의 실험예4는 표 2의 실험예4의 도금강판 시편에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 3회 반복하여 수행한 경우이다. 이 경우, 합금화 열처리에 의한 합금화도가 8 ~ 13중량%의 범위를 만족하지 못하고 하회하며, 수소 배출 통로는 상기 도금층의 단면에서 100 ~ 1000개/cm의 범위를 하회하여 존재하며, 확산성 수소는 0.5wppm 이하를 만족하지 못하며 상회하고, 4점 굽힘 정하중(항복강도 100%)을 인가한 후 파단 여부를 평가한 결과 200시간 이상에서 파단이 발생함을 확인할 수 있다.Experimental Example 4 in Table 3 is a case in which the bending and unbending process was repeated three times on the plated steel sheet specimen of Experimental Example 4 in Table 2. In this case, the alloying degree by alloying heat treatment does not satisfy the range of 8 to 13% by weight, and the hydrogen discharge passage exists in the range of 100 to 1000 pieces/cm in the cross section of the plating layer, and the diffusible hydrogen does not satisfy less than 0.5wppm, but exceeds it. As a result of evaluating whether or not fracture occurred after applying a 4-point bending static load (yield strength of 100%), it was confirmed that fracture occurred over 200 hours.
포 3의 실험예6은 도금층 형성 후에 별도의 합금화 열처리 공정을 수행하지 않고 도금강판에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 3회 반복하여 수행한 경우이다. 이 경우, 합금화 열처리에 의한 합금화도가 8 ~ 13중량%의 범위를 만족하지 못하고 하회하며, 수소 배출 통로는 상기 도금층의 단면에서 100 ~ 1000개/cm의 범위를 하회하여 존재하며(도 10 참조), 확산성 수소는 0.5wppm 이하를 만족하지 못하며 상회하고, 4점 굽힘 정하중(항복강도 100%)을 인가한 후 파단 여부를 평가한 결과 200시간 이상에서 파단이 발생함을 확인할 수 있다(도 11 참조).Experimental Example 6 of Poe 3 is a case where the bending and unbending process was repeated three times on a plated steel sheet without performing a separate alloying heat treatment process after forming the plating layer. In this case, the degree of alloying by alloying heat treatment does not satisfy the range of 8 to 13% by weight and falls below the range of 8 to 13% by weight, and the hydrogen discharge passage exists below the range of 100 to 1000 pieces/cm in the cross section of the plating layer (see Figure 10. ), diffusible hydrogen does not satisfy less than 0.5wppm, but exceeds it, and as a result of evaluating fracture after applying a 4-point bending static load (yield strength 100%), it can be confirmed that fracture occurs over 200 hours (Figure 11).
표 3에 의하면, 실험예6과 실험예4에서는 적정 합금화도(8 ~ 13중량%) 미달 시 충분한 수소 배출 통로 형성이 어려우며, 이에 따라 수소 지연 파괴 특성이 열위함을 확인할 수 있다. 또한, 실험예1-1, 실험예1-2에서는 합금화 공정 후 벤딩 및 언벤딩 변형의 적정 횟수(3~5회) 미달로 충분한 수소 배출 통로 형성이 어려우며, 이에 따라 수소 지연 파괴 특성이 열위함을 확인할 수 있다. 이에 반하여, 실험예1-3과 실험예2에서는 적정 합금화도(8 ~ 13중량%)와 합금화 공정 후 벤딩 및 언벤딩 변형의 적정 횟수(3~5회)를 적용한 결과 수소 지연 파괴 특성이 양호함을 확인할 수 있다.According to Table 3, it can be seen that in Experimental Examples 6 and 4, it is difficult to form a sufficient hydrogen discharge passage when the appropriate alloying degree (8 to 13% by weight) is less than that, and thus the hydrogen delayed destruction characteristics are poor. In addition, in Experimental Examples 1-1 and 1-2, it was difficult to form a sufficient hydrogen discharge passage due to less than the appropriate number of bending and unbending transformations (3 to 5 times) after the alloying process, and as a result, the hydrogen delayed destruction characteristics were poor. can confirm. On the other hand, in Experimental Examples 1-3 and 2, the hydrogen delayed fracture characteristics were good as a result of applying the appropriate degree of alloying (8 to 13% by weight) and the appropriate number of bending and unbending deformations (3 to 5 times) after the alloying process. You can check that.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above description focuses on the embodiments of the present invention, various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. These changes and modifications can be said to belong to the present invention as long as they do not depart from the scope of the present invention. Therefore, the scope of rights of the present invention should be determined by the claims described below.
Claims (12)
상기 소지강판 상의 도금층;을 포함하고,
상기 도금층은 상기 소지강판에 존재할 수 있는 수소가 상기 도금층의 외부로 배출될 수 있는 수소 배출 통로를 가지는,
도금강판.Carbon (C): 0.2 to 0.3% by weight, Silicon (Si): 1.5 to 2.0% by weight, Manganese (Mn): 1.5 to 3.0% by weight, Phosphorus (P): More than 0 and less than 0.02% by weight, Sulfur (S): Base steel sheet containing more than 0 and less than 0.005% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, and the remainder iron (Fe) and other inevitable impurities; and
It includes a plating layer on the base steel plate,
The plating layer has a hydrogen discharge passage through which hydrogen that may exist in the base steel sheet can be discharged to the outside of the plating layer,
Plated steel plate.
상기 도금층은 알루미늄을 함유하는 아연 도금층이며, 상기 소지강판과 상기 도금층에 대한 합금화 열처리에 의하여 8 ~ 13중량%의 철(Fe)을 더 함유하는 것을 특징으로 하는,
도금강판.According to claim 1,
The plating layer is a zinc plating layer containing aluminum, and further contains 8 to 13% by weight of iron (Fe) by alloying heat treatment on the base steel sheet and the plating layer.
Plated steel plate.
상기 수소 배출 통로는 상기 도금층의 단면에서 100 ~ 1000개/cm로 존재하는,
도금강판.According to claim 1,
The hydrogen discharge passages exist in the number of 100 to 1000 per cm in the cross section of the plating layer,
Plated steel plate.
상기 수소 배출 통로는 상기 도금층의 하방에서 상방으로 신장하되, 횡단면의 직경은 50nm 이상 1㎛ 미만인,
도금강판.According to claim 1,
The hydrogen discharge passage extends from below to above the plating layer, and has a cross-sectional diameter of 50 nm or more and less than 1 μm,
Plated steel plate.
(b) 상기 소지강판에 대하여 도금 공정을 수행하여 도금층을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 소지강판 및 상기 도금층으로 이루어진 도금강판에 대하여 벤딩 및 언벤딩 공정을 수행함으로써, 상기 소지강판에 존재할 수 있는 수소가 상기 도금층의 외부로 배출될 수 있는 수소 배출 통로를 상기 도금층에 형성하는 단계; 를 포함하는,
도금강판의 제조 방법.(a) Carbon (C): 0.2 to 0.3% by weight, silicon (Si): 1.5 to 2.0% by weight, manganese (Mn): 1.5 to 3.0% by weight, phosphorus (P): greater than 0 and less than or equal to 0.02% by weight, sulfur ( S): providing a base steel sheet containing more than 0 and less than 0.005% by weight, aluminum (Al): 0.01 to 0.05% by weight, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities;
(b) performing a plating process on the base steel sheet to form a plating layer; and
(c) By performing bending and unbending processes on the plated steel sheet consisting of the base steel sheet and the plating layer, forming a hydrogen discharge passage in the plating layer through which hydrogen that may be present in the base steel sheet can be discharged to the outside of the plating layer. steps; Including,
Manufacturing method of plated steel sheet.
상기 소지강판을 형성하는 단계는,
재가열온도: 1150 ~ 1300℃, 마무리압연온도: 800 ~ 950℃, 권취온도: 500 ~ 650℃인 조건으로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연 후 압하율: 40 ~ 65%인 조건으로 냉간압연하는 단계; 상기 냉간압연 후 800 ~ 900℃의 소둔온도에서 소둔 공정을 수행하는 단계; 상기 소둔 공정 후 5 ~ 10℃/s의 냉각속도로 600 ~ 750℃의 냉각종료온도까지 제 1 냉각하는 단계; 및 상기 제 1 냉각 후 50℃/s 이상의 냉각속도로 200 ~ 300℃의 냉각종료온도까지 제 2 냉각하는 단계;를 포함하는,
도금강판의 제조 방법.According to claim 5,
The step of forming the base steel plate is,
Hot rolling under the conditions of reheating temperature: 1150 ~ 1300℃, finishing rolling temperature: 800 ~ 950℃, coiling temperature: 500 ~ 650℃; Cold rolling under the condition that the reduction ratio after hot rolling is 40 to 65%; Performing an annealing process at an annealing temperature of 800 to 900°C after the cold rolling; A first cooling step after the annealing process to a cooling end temperature of 600 to 750°C at a cooling rate of 5 to 10°C/s; And a second cooling step of cooling to a cooling end temperature of 200 to 300°C at a cooling rate of 50°C/s or more after the first cooling.
Manufacturing method of plated steel sheet.
상기 도금층을 형성하는 단계는,
상기 소지강판에 대하여 450 ~ 470℃의 온도까지 재가열하는 단계; 상기 소지강판에 대하여 450 ~ 470℃의 온도에서 알루미늄(Al) 및 아연(Zn)을 함유하는 도금욕에 유지하는 단계; 및 520 ~ 600℃의 온도에서 15 ~ 40초 동안 유지하여 합금화 열처리하는 단계;를 포함하는,
도금강판의 제조 방법.According to claim 5,
The step of forming the plating layer is,
Reheating the base steel plate to a temperature of 450 to 470°C; Maintaining the base steel sheet in a plating bath containing aluminum (Al) and zinc (Zn) at a temperature of 450 to 470°C; And alloying heat treatment by maintaining the temperature at 520 to 600°C for 15 to 40 seconds.
Manufacturing method of plated steel sheet.
상기 450 ~ 470℃의 온도까지 재가열하는 단계는 상기 소지강판의 자연 산화물을 환원하기 위하여 수소(H2) 가스를 투입하는 단계를 포함하는,
도금강판의 제조 방법.According to claim 7,
The reheating step to a temperature of 450 to 470°C includes the step of introducing hydrogen (H 2 ) gas to reduce natural oxides in the steel sheet.
Manufacturing method of plated steel sheet.
상기 합금화 열처리하는 단계는 복수의 고주파 유도가열기를 순차적으로 거쳐 수행하되, 복수의 고주파 유도가열기 중에서 주파수가 100KHz 이상인 고주파 유도가열기의 사용 비율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는,
도금강판의 제조 방법.According to claim 7,
The alloying heat treatment step is performed sequentially using a plurality of high-frequency induction heaters, and among the plurality of high-frequency induction heaters, the use ratio of high-frequency induction heaters with a frequency of 100 KHz or more is 30% or more,
Manufacturing method of plated steel sheet.
상기 벤딩 및 언벤딩 공정은 제 1 롤의 원주의 일부를 따라 상기 도금강판이 벤딩되는 공정 및 상기 제 1 롤과 이격된 제 2 롤의 원주의 일부를 따라 상기 도금강판이 언벤딩되는 공정을 순차로 포함하되, 상기 도금강판이 상기 제 1 롤로 이송되는 방향과 상기 제 2 롤로 이송되는 방향이 서로 반대 방향인,
도금강판의 제조 방법.According to claim 5,
The bending and unbending process sequentially includes a process in which the plated steel sheet is bent along a portion of the circumference of the first roll and a process in which the plated steel sheet is unbended along a portion of the circumference of the second roll spaced apart from the first roll. Included, wherein the direction in which the plated steel sheet is transferred to the first roll and the direction in which the plated steel sheet is transferred to the second roll are opposite directions to each other,
Manufacturing method of plated steel sheet.
상기 도금강판의 이송 속도는 90 ~ 110m/분이며, 상기 제 1 롤과 상기 제 2 롤의 직경은 90 ~ 100cm인,
도금강판의 제조 방법.According to claim 10,
The transfer speed of the plated steel sheet is 90 to 110 m/min, and the diameters of the first roll and the second roll are 90 to 100 cm,
Manufacturing method of plated steel sheet.
상기 벤딩 및 언벤딩 공정은 3 ~ 5회 반복하는 것을 특징으로 하는,
도금강판의 제조 방법.According to claim 10,
The bending and unbending process is characterized in that it is repeated 3 to 5 times.
Manufacturing method of plated steel sheet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220125032A KR20240045561A (en) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | Plated steel sheet and method of manufacturing the same |
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ID=90715212
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2022
- 2022-09-30 KR KR1020220125032A patent/KR20240045561A/en unknown
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