KR20240075863A

KR20240075863A - 냉간 압연되고 열 처리된 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20240075863A
Application number: KR1020247013341A
Authority: KR
Inventors: 톰 바터르쇼트; 아루님 레이; 레날드 다비
Original assignee: 아르셀러미탈
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2024-05-29

Abstract

냉간 압연되고 열 처리된 강 시트로서, 상기 강 시트는 중량%로 표현되는 다음의 원소들, 0.05%≤탄소≤0.12%,1.0%≤망간≤2%, 0.01%≤규소≤0.5%, 0.01%≤알루미늄≤0.1%, 0.01%≤니오븀≤0.1%, 0%≤인≤0.09%, 0%≤황≤0.09%, 0%≤질소≤0.09%, 0.1%≤크롬≤ 0.5%, 0% < 니켈 < 3%, 0% ≤ 티타늄 < 0.1%, 0% ≤ 칼슘≤ 0.005%, 0% ≤ 구리≤ 2%, 0% ≤ 몰리브덴≤ 0.5, 0% < 바나듐 < 0.1%, 0% ≤ 붕소 ≤ 0.003%, 0% ≤ 세륨 ≤ 0.1%, 0% ≤ 마그네슘 ≤ 0.010%, 0% ≤ 지르코늄 ≤ 0.010%을 포함하는 조성물을 갖고 잔부 조성물은 철 및 프로세싱에 의해 야기된 불가피한 불순물로 구성되고, 상기 강판의 미세구조는 면적 분율로, 50 내지 90% 재결정화된 페라이트, 10 내지 50% 재결정화되지 않은 페라이트, 0% 내지 15% 시멘타이트 및 0.5% 내지 2% 니오븀의 탄화물을 포함하고, 재결정화된 페라이트 및 재결정화되지 않은 페라이트의 누적량은 적어도 85% 이다.

Description

냉간 압연되고 열 처리된 강판 및 그 제조 방법

본 발명은 자동차용 강판으로서 사용하기에 적합한 냉간 압연되고 열 처리된 강판에 관한 것이다.

구조용 강은 2개의 일관되지 않은 필요성, 즉 성형 용이성 및 강도를 만족하도록 요구하지만, 최근 몇 년 동안, CO2 소비 영향의 관점에서 제3의 개선 요건이 또한 이러한 구조용 강에 부여되고, 이는 글로벌 환경에 대한 관심의 견지에서, 솔라 프레임, 랙킹(racking), 사일로(silos), 루핑(roofing), 클래딩(cladding) 및 다른 유사한 목적을 구축하기 위해 사용되도록 의도된다. 따라서, 이제 구조용 강은 내구성과 긴 수명의 기준에 맞추도록 높은 강도를 갖는 재료로 제조해야 한다.

따라서, 치열한 연구 및 개발이 재료의 강도를 증가시킴으로써 카에서 사용되는 재료의 양을 감소시키도록 행해지고 있다. 반대로, 강판들의 강도에서의 증가는 성형성을 감소시키고, 따라서 양쪽 높은 강도 및 높은 성형성을 갖는 재료들의 개발이 필수적이다.

높은 강도 및 높은 성형성의 강판들의 분야에서 보다 이전의 연구 및 개발들은 높은 강도 및 높은 성형성의 강판들을 제조하기 위한 몇개의 방법들을 발명했고, 그 일부가 본 발명의 최종적인 이해를 위해 본원에서 열거된다:

US10920293은 질량%로, C: 0.07 내지 0.19%, Si: 0.09%이하, Mn: 0.50 내지 1.60%, P: 0.05%이하, S: 0.01%이하, Al: 0.01 내지 0.10%, N: 0.010%이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성, 및 1차 상으로서 페라이트를 포함하고, 부피당 2 내지 12%의 펄라이트 및 3%이하의 마르텐사이트를 포함하며, 잔부가 저온발생 상이고 페라이트가 25㎛ 이하의 평균 결정 그레인 직경을 갖고, 펄라이트가 5㎛ 이하의 평균 결정 그레인 직경을 갖고, 마르텐사이트가 1.5㎛ 이하의 평균 결정 그레인 직경을 갖고, 펄라이트가 5.5㎛ 이상의 평균 자유 경로를 갖는, 미세 조직의 강판이다. 그러나, US10920293 강은 600MPa 이상의 인장 강도를 달성할 수 없다.

본 발명의 목적은, 이하를 동시에 갖는 냉간 압연된 강판을 이용 가능하게 함으로써 이러한 문제를 해결하는 것이다:

1.10 이상인 TS/YS 비,

600 MPa 이상의 극한 인장 강도,

14% 이상의 총 연신율, 바람직하게는 15% 이상의 총 연신율.

바람직하게는, 이러한 강은 550MPa 이상, 및 바람직하게는 580MPa 초과의 항복 강도를 갖고,

바람직하게는, 이러한 강은 또한 양호한 용접성, 굽힘성 및 코팅성을 가지면서 성형, 압연에 대하여 양호한 적합성을 가질 수 있다.

바람직하게는, 이러한 강은 또한 40% 초과의 구멍 팽창 비(hole expansion ratio)를 가질 수 있다

본 발명의 또 다른 목적은 또한 제조 파라미터들 시프트들에 대해 강력하면서 종래의 산업적 적용예들과 양립할 수 있는 이들 강판들의 제조를 위한 방법을 사용하는 것이다.

본 발명의 냉간 압연되고 열 처리된 강판은 그 내식성을 개선시키기 위해 아연 또는 아연 합금으로 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 코팅된다.

탄소는 강 중에 0.05% 내지 0.12%로 존재한다. 탄소는 미세합금 석출물의 형성을 통해 뿐만 아니라 침입 강화에 의해 강판의 강도를 증가시키는데 필수적인 원소이다. C가 0.05 중량% 보다 낮으면 550MPa 이상의 요구된 항복 강도 및 14% 초과의 총 연신율을 동시에 달성하는 것은 어렵다. 탄소 함량이 0.12%보다 높을 때마다 그것은 코팅성을 저하시키고 강-코팅 인터페이스에서 불량한 접착성을 나타낸다. 0.12%보다 높은 탄소 함량은 Ac1 온도를 감소시키고, 이로 인해 펄라이트, 베이나이트, 마르텐사이트와 같은 제2 상이 상대적으로 낮은 소킹 온도에서 형성될 수 있으며, 이는 구멍-팽창 비를 감소시킬 뿐만 아니라 굽힘 동안 작업-경화를 증가시키므로, 권장되지 않는다. 본 발명의 강에 대한 탄소의 바람직한 범위는 따라서 0.05% 내지 0.11%, 더 바람직하게는 0.07% 내지 0.095%이다.

본 발명의 강의 망간 함량은 1.0 내지 2%이며; 망간을 첨가하는 목적은 본질적으로 고용체 강화(solid solution strengthening)에 의해 강에 강도를 부여하기 위한 것이다. Mn이 1%보다 낮으면, 550MPa 이상의 요구되는 항복 강도 및 14% 보다 높은 총 연신율을 동시에 달성하는 것은 어렵다. Mn의 함량이 2%를 초과하여 첨가될 때, 오스테나이트로부터 펄라이트로의 변태가 억제되고 마르텐사이트 및/또는 베이나이트가 형성되어 열-영향 존(HAZ)에서의 증가된 경도의 관점에서 불량한 용접성을 발생시키고 표면 균열이 용접 동안 발생할 가능성이 발생한다. 본 발명에 대해 바람직한 함량은 본 발명의 강의 양호한 굽힘성을 보장하기 위해 1.1 내지 1.9%, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 1.8%로 유지될 수 있다.

본 발명의 강의 규소 함량은 0.01% 내지 0.5% 이다. 규소는 고용체 강화를 통해 페라이트에 강도를 부가하는데, 이러한 효과 때문에 구멍 팽창 비가 증가하는 경향이 있고 또한 양호한 연성을 보장한다. 그러나 0.5%를 초과하는 양으로 함유되면 규소가 어닐링 동안 산화물 형태로 강판 표면에 농축되고 코팅성이 저하되고 취성을 유발하게 된다. 0.5%를 초과하는 과도한 규소 함량은 또한 고온에서의 인성을 손상시키고, 종종 용접 시 표면 균열을 야기한다. 이러한 이유로, 규소 함량은 0.5% 이하로 제약된다. 상기 규소 함량은 바람직하게 0.01 내지 0.4%이고, 보다 바람직하게 0.01 내지 0.3%이다.

알루미늄은 본질적인 원소이며, 본 발명의 강에 0.01% 내지 0.1% 로 존재한다. 알루미늄은 페라이트 형성을 촉진하고, Ms 온도를 증가시키며, 이는 본 발명이 본 발명의 강에 연성 및 강도를 부여하기 위해 본 발명의 강에 의해 요구되는 바와 같은 적절한 양의 페라이트를 가질 수 있게 허용한다. 그러나, 0.1% 초과의 알루미늄의 존재는, Ac3 온도를 증가시키며, 이는 완전한 오스테나이트 영역에서 어닐링 및 열간 압연 마무리 온도를 경제적으로 불합리하게 만든다. 알루미늄 함량은 바람직하게는 0.01% 내지 0.09%, 더 바람직하게는 0.01% 내지 0.05% 로 제한된다.

니오븀은 본 발명의 강에 대해, 0.01% 내지 0.1% 의 본질적인 원소이고, 석출 경화에 의해 본 발명의 강에 강도를 부여하도록 탄화물 및 탄질화물을 형성하기에 적합하다. 니오븀은 또한 가열 프로세스 중에 재결정화를 지연시킴으로써 그리고 탄화물들로서 그 석출을 통해 미세조직 성분들의 크기에 영향을 준다. 따라서, 본 발명의 강의 결과로서 최종 제품에 형성된 보다 미세한 미세구조체가 타겟 강도에 도달할 수 있다. 그러나, 0.1% 초과의 니오븀 함량은 경제적으로 흥미롭지 않을 뿐만 아니라 구멍 확장 비, 강의 연신율과 같은 특성들에 대해 해로운 더 거친 석출물을 형성하고, 또한 니오븀의 함량이 0.1% 이상일 때 니노븀은 또한 강 열간 연성에 대해 해로워서 강 주조 및 압연 동안 어려움을 초래한다. 니오븀 함량에 대한 바람직한 제한은 0.01% 내지 0.09%, 보다 바람직하게는 0.01% 내지 0.05% 이다.

인은 본질적인 원소는 아니지만, 강에 불순물로 포함될 수도 있고, 본 발명의 관점으로부터 인 함량은 바람직하게 가능한 한 낮고, 0.09% 미만이다. 인은, 특히 그레인 경계에서 편석되거나 망간과 공편석되는 그 경향으로 인해, 스폿 용접성 및 고온 연성을 감소시킨다. 이러한 이유로, 그 함량은 0.09% 미만, 바람직하게는 0.03% 미만, 더 바람직하게는 0.014% 미만으로 제한된다.

황은 본질적인 원소는 아니지만 강에서 불순물로서 포함될 수 있고 본 발명의 관점으로부터 황 함량은 바람직하게 가능한 한 낮지만, 제조 비용의 관점으로부터 0.09% 이하이다. 게다가, 강 중에 보다 많은 황이 존재하면, 그것은 특히 망간과 황화물을 형성하도록 조합되고, 본 발명의 강에 대해 그 유익한 영향을 감소시킨다.

질소는 재료의 시효를 회피하고 강의 기계적 특성에 대해 해로운 고화 동안 질화물의 석출을 최소화하기 위해 0.09% 로 제한된다.

크롬은 본 발명에 대해 선택적 원소이다. 크롬 함량은 본 발명의 강에 0.1% 내지 0.5%로 존재할 수 있다. 크롬은 강에 강도 및 경화를 제공하지만, 0.5% 초과로 사용되면, 그것은 강의 표면 마무리를 손상시킨다. 본 발명에 대한 크롬의 바람직한 범위는 0.1% 내지 0.4%, 더 바람직하게는 0.2% 내지 0.4% 이다.

니켈은 강의 강도를 증가시키고 그 인성을 개선시키기 위하여 최대 3%의 양으로 선택적 원소로서 첨가될 수 있다. 이러한 효과를 생성하기 위해 최소 0.01%가 바람직하다. 그러나, 그 함량이 3% 초과이면, 니켈은 연성 열화를 야기한다.

티타늄은 선택적 원소이며, 최대 0.1%로 본 발명의 강에 첨가될 수 있다. 니오븀으로서, 그것은 탄질화물 형성에 관련되고, 따라서 본 발명의 강의 경화에서 역할을 한다. 뿐만 아니라, 티타늄은 또한 주조 제품의 고화 동안 나타나는 티타늄 질화물을 형성한다. 티타늄의 양은 성형성에 해로운 조질의 티타늄 질화물의 형성을 피하기 위해 0.1% 로 제한된다. 티타늄 함량이 0.001% 미만일 경우에 그것은 본 발명의 강에 임의의 효과를 부여하지 않는다.

본 발명의 강 중 칼슘 함량은 최대 0.005%이다. 칼슘은 0.0001%의 바람직한 최소량으로 특히 개재물(inclusion) 처리 동안 선택적 원소로서 본 발명의 강에 첨가된다. 칼슘은 구상(globular form) 으로 유해한 황 함량을 포획하고 그럼으로써 황의 유해한 영향을 지연시킴으로써 강의 정련에 기여한다.

구리는 강의 강도를 증가시키고 그 내식성을 개선하기 위해 최대 2%의 양으로 선택적 원소로서 첨가될 수 있다. 이러한 효과를 얻기 위해 최소 0.01%의 구리가 바람직하다. 그러나, 그 함량이 2% 초과이면, 그것은 표면 외관을 악화시킬 수 있다.

몰리브덴은 본 발명의 강의 최대 0.5%를 구성하는 선택적 원소이고; 몰리브덴은 경화능과 경도를 결정하는데 효과적인 역할을 하며, 베이나이트의 출현을 지연시키고 베이나이트에서 탄화물 석출을 방지한다. 그러나, 몰리브덴의 첨가는 합금 원소의 부가 비용을 과도하게 증가시키므로, 경제적인 이유로 그 함량은 0.5%로 제한된다.

바나듐은 탄화물 또는 탄질화물들을 형성함으로써 강의 강도를 향상시키는 데 효율적이고 상한은 경제적인 이유로 인해 0.1%이다. 세륨, 붕소, 마그네슘 또는 지르코늄과 같은 다른 원소가 중량 당 다음의 비율로 개별적으로 또는 조합으로 첨가될 수 있다: 세륨 0.1%, 붕소 0.003%, 마그네슘 0.010% 및 지르코늄 0.010%. 표시된 최대 함량 레벨까지, 이러한 원소들은 고화 동안 그레인을 미세화하는 것을 가능하게 한다. 강의 조성의 잔부는 철 및 프로세싱으로 기인된 불가피한 불순물로 이루어진다.

이제, 강판의 미세조직이 설명된다.

재결정화된 페라이트는 본 발명의 강의 면적 분율에 의해 미세구조의 50% 내지 90%를 구성하고, 3.6 미크론 이하의 평균 그레인 크기를 갖는 것이 유리하고, 바람직하게는 평균 그레인 크기는 2 미크론 내지 3.6 미크론이다. 이러한 재결정화된 페라이트는 본 발명의 강에 적어도 14%의 총 연신율을 부여한다. 그러나, 재결정화된 페라이트 함량이 본 발명의 강의 매트릭스에서 90% 초과일 때 550MPa의 항복 강도를 달성하는 것은 불가능하다. 재결정화된 페라이트 그레인은 냉간 압연 후 어닐링 동안 Ac1 온도 아래에서 가열 및 소킹(soaking)하는 동안 핵생성(nucleate)되고 성장하는 무전위 등축 그레인(dislocation-free equiaxed grain)으로서 규정된다. 따라서, 본 발명에 대한 매트릭스에서 재결정화된 페라이트의 존재에 대한 바람직한 제한은 면적 분율로 54% 내지 85%, 더욱 바람직하게는 54% 내지 80%이다

재결정화되지 않은 페라이트는 본 발명의 강의 면적 분율로 미세조직의 10% 내지 50%를 구성한다. 재결정화되지 않은 페라이트 그레인은 냉간 압연 동안 형성되고 냉간 압연 후 어닐링 동안 Ac1 온도 아래에서 가열 및 소킹 동안 재결정화되지 않은 세장형 페라이트 그레인을 포함하는 전위로서 규정된다. 재결정화되지 않은 페라이트는 본 발명의 강에서 높은 강도에 기여하고, 550MPa 이상의 항복 강도를 확보하기 위해서는 적어도 10%의 재결정화되지 않은 페라이트를 갖는 것이 필수적이다. 그러나, 재결정화되지 않은 페라이트 함량이 본 발명의 강의 매트릭스에서 50% 초과로 존재할 때, 적어도 14%의 총 연신율을 달성하는 것은 불가능하다. 따라서, 본 발명에 대한 재결정화되지 않은 페라이트의 존재에 대한 바람직한 제한은 면적 분율로 15% 내지 50%, 보다 바람직하게는 20% 내지 48%이다.

재결정화되지 않은 페라이트 및 재결정화된 페라이트의 누적 존재는 적어도 85%, 바람직하게는 적어도 90%, 더욱 바람직하게는 적어도 98 또는 99.5%일 수 있다. 디노의 에탄트(Dino's etchant : 140ml의 증류수, 100ml의 H2O2, 4g의 옥살산, 2ml의 H2SO4 및 1.5ml의 HF)에 의한 비-에칭은 광학 현미경 사진으로부터 재결정화된 페라이트 미세구성성분과 재결정화되지 않은 페라이트 미세구성성분을 구별하기 위해 사용된다. 각각의 구성성분에 대한 면적 분율은 ASTM E562에 따라 측정된다.

본 발명의 강에는 니오븀 탄화물이 존재한다. 본 발명에 따르면, 니오븀 탄화물 석출물의 크기는 2nm 내지 200nm, 보다 바람직하게는 2nm 내지 20nm인 것이 유리하다. 본 발명의 니오븀 탄화물은 입계 니오븀 탄화물(즉, 페라이트 그레인 내측의 석출물, 소위 입계 니오븀 탄화물) 및 입계 니오븀 탄화물(즉, 페라이트 그레인 경계 상의 석출물, 소위 입계 니오븀 탄화물) 양쪽을 포함한다. 니오븀 탄화물의 균질하고 응집성인 석출은 강의 강도를 증가시킨다. 니오븀 탄화물의 존재에 대한 제한은 면적 분율로 0.5% 내지 2%, 보다 바람직하게는 면적 분율로 0.5% 내지 1.5% 이다.

시멘타이트는 0% 내지 15%로 본 발명의 강에 선택적으로 존재할 수 있다. 시멘타이트는 본 발명에 강도를 부여하지만, 그러나, 시멘타이트의 존재가 15% 초과일 때 총 연신율은 달성되지 않는다.

상기 언급된 미세조직 뿐만 아니라, 냉간 압연되고 열 처리된 강판의 미세조직에는 강판들의 기계적 특성을 손상하지 않는 펄라이트, 베이나이트 및 마르텐사이트와 같은 미세조직 성분들이 없다.

본 발명에 따른 강판은 임의의 적절한 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 방법은 본 발명에 따른 화학 조성을 갖는 강의 반 마무리된 주조를 제공하는 것으로 이루어진다. 주조는 즉 슬래브에 대해 약 220Mm 로부터 얇은 스트립에 대해 수십 밀리미터까지 범위의 두께를 갖는, 잉곳으로 또는 연속적으로 얇은 슬래브 또는 얇은 스트립의 형태로, 행해질 수 있다.

예를 들어, 전술한 화학 조성을 갖는 슬래브가 연속 주조에 의해 제조되고, 슬래브는 중심 편석을 방지하기 위해 그리고 1.10 미만으로 유지된 공칭 탄소에 대한 국부 탄소의 비를 보장하기 위해 연속적인 주조 프로세스 동안 직접 경압하(direct soft reduction)를 선택적으로 거쳤다. 연속적인 주조 프로세스에 의해 제공된 슬래브는 연속적인 캐스팅 후에 높은 온도에서 직접 사용될 수 있거나 또는 처음에 실온까지 냉각될 수 있고 그후 열간 압연을 위해 재가열될 수 있다.

열간 압연을 거치는 슬래브의 온도는 적어도 1000℃ 이고 1280℃ 미만이어야 한다. 슬래브의 온도가 1000℃ 보다 낮은 경우에, 니오븀의 용해는 완전하게 행해지지 않고 결국에 니오븀은 어닐링 동안에 충분한 탄화물을 형성하지 못할 것이고, 1000℃ 보다 낮은 온도라면 부가적으로 과도한 로드가 압연 밀에 부과될 수 있고, 추가로 강의 온도는 마무리 압연 중에 페라이트 변태 온도까지 감소될 수 있고, 이로써 강은 변태된 페라이트가 조직에 포함된 상태로 압연될 것이다. 따라서, 슬래브의 온도는 바람직하게 충분히 높아서 열간 압연은 Ac3 내지 Ac3+100℃ 의 온도 범위에서 완료될 수 있고 최종 압연 온도는 Ac3 초과에서 유지되어야 한다. 1280℃ 초과의 온도들에서 재가열은 산업적으로 비쌀 수 있기 때문에 회피되어야 한다.

재결정화 및 압연에 유리한 조직을 갖기 위해 Ac3 내지 Ac3 + 100 ℃ 의 최종 압연 온도 범위가 필요하다. 최종 압연 패스가 850℃ 보다 높은 온도에서 수행되는 것이 바람직한데, 왜냐하면 이러한 온도 미만에서는 강판이 상당한 압연능 저하를 나타내기 때문이다. 그후, 이러한 방식으로 획득된 열간 압연된 강은 450℃ 내지 650℃이어야 하는 코일링 온도까지 20℃/s 초과의 냉각 레이트로 냉각된다. 450 내지 650℃의 코일링 온도를 유지하고자 하는 목적은 열간 밴드에서 고용체로 니오븀과 같은 미세합금 원소를 유지시켜 냉간압연 후 어닐링 동안 석출을 극대화하기 위한 것이다. 바람직하게는, 냉각 레이트는 200 ℃/s 이하일 것이다.

그후, 열간 압연된 강은 타원화(ovalization)를 회피하기 위해 450℃ 내지 650℃ 그리고 바람직하게는 스케일 형성을 피하기 위해 450℃ 내지 625℃ 의 코일링 온도에서 코일링된다. 이러한 코일링 온도에 대한 보다 바람직한 범위는 460℃ 내지 625℃이다. 코일링된 열간 압연된 강은 그것이 선택적인 열간 밴드 어닐링을 거치기 전에 실온까지 냉각된다.

열간 압연된 강은 선택적인 열간 밴드 어닐링 전에 열간 압연 동안 형성된 스케일을 제거하기 위해 선택적인 스케일 제거 단계를 거칠 수 있다. 그리고, 열간 압연된 강판은 예를 들어, 적어도 12 시간 및 96 시간 이하 동안 400℃ 내지 750℃ 의 온도에서 선택적인 열간 밴드 어닐링(Hot Band Annealing)을 거칠 수 있고, 온도는 열간 압연된 미세조직의 부분적인 변태를 회피하고 따라서 미세조직의 균일성의 상실을 회피하도록 750 ℃ 미만으로 유지된다. 그후, 이러한 열간 압연된 강의 선택적인 스케일 제거 단계가 예를 들어 이러한 강판의 산세를 통해 수행될 수 있다. 이러한 열간 압연된 강은 35 내지 90% 두께 감소를 갖는 냉간 압연된 강판을 획득하도록 냉간 압연을 거친다. 그후, 냉간 압연 프로세스로부터 획득된 냉간 압연된 강판은 본 발명의 강에 미세조직 및 기계적 특성을 부여하기 위해 어닐링을 거친다.

상기 냉간 압연된 강판의 어닐링은 2단계 가열로 수행되고, 상기 제1 단계는 적어도 20℃/s 의 가열 레이트 HR1로, 실온으로부터 580℃ 내지 650℃의 온도 T1까지 강판을 가열하기 시작한다. T1 온도를 재결정화 개시 온도 미만으로 유지하는 것이 유리하며, 이는 2013년 12월 6일 테일러 및 프랜시스의 765-773페이지에 "Differential scanning calorimetry study of constrained groove pressed low carbon steel: recovery, recrystallisation and ferrite to austenite phase transformation"로서 공개된 논문에 따라 시차 주사 열량측정 실험에 의해 계산된다. 그후, 제2 단계는 HR1보다 낮은, 적어도 2℃/s의 가열 레이트 HR2로, T1으로부터 700℃ 내지 760℃까지의 소킹 온도 T2까지 강판을 추가로 가열하기 시작하고, 그후 10 내지 500초 동안 T2에서 어닐링을 수행한다. 바람직한 실시예에서, 제 2 단계의 가열 레이트는 10℃/s 미만, 더 바람직하게는 8℃/s 미만이다. 소킹에 대해 바람직한 온도 T2는 700℃ 내지 Ac1-50℃이다.

그후, 냉간 압연된 강은 적어도 10℃/s 및 바람직하게는 적어도 15℃/s의 평균 냉각 레이트로, T2로부터 400℃ 내지 500℃, 바람직하게는 420℃ 내지 490℃의 온도 범위 T3까지 냉각되며, 여기서 냉각 단계는 2℃/s 이하 및 바람직하게는 1℃/s 이하의 냉각 레이트로 T3 온도 범위 내에서 선택적인 느린 냉각 서브-단계를 포함할 수 있다. 냉간 압연된 강판은 10 내지 500초 동안 온도 범위 T3 내에 유지된다.

그후, 냉간 압연된 강판은 냉간 압연된 강판의 용융 도금을 용이하게 하기 위해, 코팅의 성질에 따라, 420℃ 내지 480℃ 의 코팅 욕의 온도로 될 수 있다.

냉간 압연된 강판은 또한 전기-아연도금, JVD, PVD 등과 같은 공지된 산업 프로세스 중 임의의 것에 의해 코팅될 수 있으며, 이는 코팅 전에 위에서 언급된 온도 범위로 되는 것을 필요로 하지 않을 수도 있다.

그후, 30분 내지 120시간 동안 150℃ 내지 300℃ 의 온도에서 선택적인 포스트 배치 어닐링이 수행될 수도 있다.

이후, 스킨 패스 압연은 1.3% 이상의 최소 스킨 패스 감소, 바람직하게는 1.4% 이상의 감소로 냉간 압연된 강판 상에서 수행될 수 있다.

예들

여기서 제시되는 이하의 테스트, 예, 비유적 예시 및 표는 당연히 비제한적이며, 오로지 예시 목적으로 간주되어야 하며, 본 발명의 유리한 특징을 보여줄 것이다.

상이한 조성들을 갖는 강들로 제조된 강판들은 표 1에 수집되고, 여기서 강판들은 각각 표 2 에 규정된 바와 같은 프로세스 파라미터들에 따라 제조된다. 이후로 표 3은 시험들 중에 획득된 강판들의 미세조직들을 수집하고 표 4는 획득된 특성들의 평가들의 결과들을 수집한다.

표 1

표 2

표 2는 표 1의 강에 대해 실시된 어닐링 프로세스 파라미터를 수집한다. 강 조성들 (I1 내지 I3 및 R1 내지 R5) 은 본 발명에 따른 강판들의 제조에 대해 사용된다. 표 2 는 Ac1 및 Ac3의 목록도 또한 보여준다. 이들 Ac1 및 Ac3은 ASTM A1033-04 표준에 따라 수행된 팽창(dilatometry) 연구에 의해 본 발명의 강 및 기준 강에 대해 규정된다.

다음의 프로세싱 파라미터들은 표 1의 모든 강들에 대해 동일하다. 표 1의 모든 강은 열간 압연 전에 1200℃의 온도로 가열되고 그것들은 최종적으로 아연 용융 도금 전에 460℃의 온도로 되었다.

표 2 는 다음과 같다:

표 3

표 3은 양쪽 본 발명에 따른 그리고 기준 강들의 미세조직들을 결정하기 위해 주사 전자 현미경과 같은 상이한 현미경에서 표준에 따라 행해진 테스트들의 결과를 예시한다.

결과들은 본원에서 규정된다:

표 4

표 4는 본 발명의 강 및 기준 강 양쪽의 기계적 특성을 예시한다. 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율을 결정하기 위해, 인장 테스트는 A80 시편에 대해 NBN EN ISO 6892-1, 방법 B에 따라 수행하였다.

표준들에 따라 행해진 다양한 기계적 테스트들의 결과가 수집된다:

표 4

Claims

냉간 압연되고 열 처리된 강판으로서,
상기 강판은 중량%로 표현되는, 다음의 원소들,
0.05% ≤ 탄소 ≤ 0.12%
1.0% ≤ 망간 ≤ 2%
0.01% ≤ 규소 ≤ 0.5%
0.01% ≤ 알루미늄 ≤ 0.1%
0.01% ≤ 니오븀 ≤ 0.1%
0% ≤ 인 ≤ 0.09%
0% ≤ 황 ≤ 0.09%
0% ≤ 질소 ≤ 0.09%를 포함하고
다음의 선택적인 원소들,
0.1% ≤ 크롬 ≤ 0.5%
0% ≤ 니켈 ≤ 3%
0% ≤ 티타늄 ≤ 0.1%
0% ≤ 칼슘 ≤ 0.005%
0% ≤ 구리 ≤ 2%
0% ≤ 몰리브덴 ≤ 0.5%
0% ≤ 바나듐 ≤ 0.1%
0% ≤ 붕소 ≤ 0.003%
0% ≤ 세륨 ≤ 0.1%
0% ≤ 마그네슘 0.010%
0% ≤ 지르코늄 0.010% 중 하나 이상을 포함할 수 있는 조성을 갖고,
잔부 조성은 철 및 프로세싱에 의해 발생된 불가피한 불순물들로 구성되고, 상기 강판의 미세조직은 면적 분율로 50 내지 90%의 재결정화된 페라이트, 10 내지 50%의 재결정화되지 않은 페라이트, 0% 내지 15%의 시멘타이트 및 0.5% 내지 2%의 니오븀의 탄화물을 포함하고, 상기 재결정화된 페라이트 및 상기 재결정화되지 않은 페라이트의 누적량은 적어도 85%인, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항에 있어서,
상기 조성은 0.01% 내지 0.4%의 규소를 포함하는, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조성은 0.05% 내지 0.11%의 탄소를 포함하는, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성은 0.01% 내지 0.09%의 알루미늄을 포함하는, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재결정화된 페라이트와 상기 재결정화되지 않은 페라이트의 누적량은 적어도 90%인, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재결정화된 페라이트의 양은 54% 내지 85%인, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재결정화되지 않은 페라이트는 20% 내지 48%인, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강판은 600MPa 이상의 극한 인장 강도, 14% 이상의 총 연신율, 및 1.10 이상의 항복 강도 대 인장 강도 비를 갖는, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강판은 550MPa 이상의 항복 강도를 갖는, 냉간 압연되고 열 처리된 강판.
냉간 압연되고 열 처리된 강판의 제조 방법으로서,
다음의 연속적인 단계들,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 강 조성을 제공하는 단계;
1000℃ 내지 1280℃ 의 온도로 반-마무리된 제품을 재가열하는 단계;
Ac3 내지 Ac3+100℃ 의 온도 범위에서 상기 반-마무리된 제품을 압연하는 단계로서, 열간 압연 마무리 온도는 열간 압연된 강을 획득하도록 Ac3 초과로 되어야 하는, 상기 반-마무리된 제품을 압연하는 단계,
450℃ 내지 650℃ 의 코일링 온도까지 20℃/s 초과의 냉각 레이트로 상기 열간 압연된 강을 냉각시키고; 상기 열간 압연된 강을 코일링하는 단계;
실온까지 상기 열간 압연된 강을 냉각시키는 단계;
선택적으로, 상기 열간 압연된 강판 상에서 스케일 제거 프로세스를 수행하는 단계;
선택적으로, 400℃ 내지 750℃로 열간 압연된 강판 상에서 어닐링을 수행하는 단계;
선택적으로, 상기 열간 압연된 강판 상에서 스케일 제거 프로세스를 수행하는 단계;
냉간 압연된 강판을 획득하도록 35 내지 90%의 압하율로 상기 열간 압연된 강판을 냉간 압연하는 단계;
2 단계 가열로 상기 냉간 압연된 강판을 어닐링하는 단계로서:
o 제1 단계는 적어도 20℃/s 의 가열 레이트 HR1로, 실온으로부터 580℃ 내지 650℃의 온도 T1까지 상기 강판을 가열하기 시작하고,
o 제2 단계는 HR1보다 낮은, 2℃/s 이상의 가열 레이트 HR2로, T1으로부터 700℃ 내지 760℃까지의 소킹 온도 T2까지 상기 강판을 추가로 가열하기 시작하고, 그후 10 내지 500초 동안 T2에서 어닐링을 수행하는, 상기 어닐링하는 단계,
그후, 적어도 10℃/s의 평균 냉각 레이트로 T2로부터 400℃ 내지 500℃의 유지 온도 T3까지 상기 냉간 압연된 강판을 냉각하는 단계,
그후, 10 내지 500초 동안 T3에서 상기 냉간 압연된 강판을 유지하고 420℃ 내지 480℃의 온도 범위가 되게 하는 단계,
그후, 냉간 압연되고 열 처리된 강판을 획득하도록 상기 냉간 압연된 강판을 코팅하는 단계를 포함하는, 냉간 압연되고 열 처리된 강판의 제조 방법.
제11항에 있어서,
코일링 온도는 450℃ 내지 625℃ 인, 냉간 압연되고 열 처리된 강판의 제조 방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
마무리 압연 온도가 850℃ 초과인, 냉간 압연되고 열 처리된 강판의 제조 방법.
구조적 강의 제조를 위한, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 강판 또는 제11항 내지 제13항의 방법에 따라 제조된 강판의 용도.
제14항에 따라 획득된 파트를 포함하는 강 구조체.