KR20240097885A - 열연 강판 - Google Patents
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Abstract
이 열연 강판은, 표면으로부터 판 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이, 면적％로, 페라이트: 2.0 내지 30.0％, 베이나이트: 60.0 내지 93.0％, 마르텐사이트: 5.0 내지 20.0％이고, 30° 입계에 접하고, 또한 상기 페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이고, 또한 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 상기 마르텐사이트의 면적률이 5.0％ 이상이고, 인장 강도가 980MPa 이상이다.
Description
본 발명은 열연 강판에 관한 것이다.
본원은, 2021년 11월 26일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2021-191745호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
근년, 지구 환경 보호의 관점에서, 많은 분야에서 탄산 가스 배출량의 삭감에 몰두하고 있다. 자동차 메이커에 있어서도, 저연비화를 목적으로 한 차체 경량화의 기술 개발이 활발히 행해지고 있다. 그러나 탑승자의 안전 확보를 위하여 내충돌 특성의 향상에도 중점을 두기 때문에, 차체 경량화는 용이하지 않다.
차체 경량화와 내충돌 특성을 양립시키기 위해, 고강도 강판을 사용하여 부재를 박육화하는 것이 검토되고 있다. 이 때문에, 높은 강도와 우수한 가공성을 겸비하는 강판이 강하게 요망되고 있다. 이들 요구에 부응하기 위해, 몇 가지의 기술이 종래부터 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 강판 중의 추출 잔사법에 의해 측정한 Insol.Ti양이 총 함유 Ti양의 3할 이상 7할 이하인 것을 특징으로 하는 저항복비형 고버링성 고강도 열연 강판이 개시되어 있다.
자동차 부재는 프레스 성형에 의해 성형되는데, 그 프레스 성형의 블랭크 판은 펀칭 가공에 의해 제조되는 경우가 많다. 특히 980MPa 이상의 고강도 강판에서는, 펀칭 가공 후의 단부면을 높은 정밀도로 제어할 것, 즉 펀칭 가공성이 우수할 것이 요망되고 있다.
본 발명자들이 검토한 결과, 특허문헌 1에서는 강도를 보다 높일 필요가 있고, 강도를 높인 경우에 있어서 항복비 및 펀칭 가공성에 대하여 개선의 여지가 있는 것을 알아냈다.
본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어졌다. 본 발명은 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 펀칭 가공성을 갖는 열연 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 본 발명의 일 양태에 관한 열연 강판은, 화학 조성이, 질량％로,
C: 0.045 내지 0.150％,
Si: 0.10 내지 2.50％,
Mn: 1.50 내지 3.50％,
sol.Al: 0.010 내지 1.000％,
Ti: 0.050 내지 0.200％,
P: 0.100％ 이하,
S: 0.0300％ 이하,
N: 0.1000％ 이하,
O: 0.0100％ 이하,
Nb: 0 내지 0.050％,
V: 0 내지 0.050％,
B: 0 내지 0.0100％,
Cu: 0 내지 2.00％,
Cr: 0 내지 2.00％,
Mo: 0 내지 1.000％,
Ni: 0 내지 2.00％,
Ca: 0 내지 0.0200％,
Mg: 0 내지 0.0200％,
REM: 0 내지 0.1000％,
Bi: 0 내지 0.0200％,
Zr, Co, Zn 및 W 중 1종 또는 2종 이상: 합계로 0 내지 1.0000％, 그리고
Sn: 0 내지 0.050％를 함유하고,
잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
표면으로부터 판 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이,
면적％로,
페라이트: 2.0 내지 30.0％,
베이나이트: 60.0 내지 93.0％,
마르텐사이트: 5.0 내지 20.0％이고,
30° 입계에 접하고, 또한 상기 페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이고, 또한 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 상기 마르텐사이트의 면적률이 5.0％ 이상이고,
인장 강도가 980MPa 이상이다.
(2) 상기 (1)에 기재된 열연 강판은, 상기 화학 조성이, 질량％로,
Nb: 0.001 내지 0.050％,
V: 0.001 내지 0.050％,
B: 0.0001 내지 0.0100％,
Cu: 0.01 내지 2.00％,
Cr: 0.01 내지 2.00％,
Mo: 0.001 내지 1.000％,
Ni: 0.01 내지 2.00％,
Ca: 0.0005 내지 0.0200％,
Mg: 0.0005 내지 0.0200％,
REM: 0.0005 내지 0.1000％, 및
Bi: 0.0005 내지 0.0200％,
로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.
본 발명에 관한 상기 양태에 따르면, 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 펀칭 가공성을 갖는 열연 강판을 제공할 수 있다.
이하, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 화학 조성 및 금속 조직에 대해서, 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 제한되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
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, 열연 강판의 화학 조성에 관한 ％는 특별히 지정하지 않는 한 질량％이다.
화학 조성
본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 질량％로, C: 0.045 내지 0.150％, Si: 0.10 내지 2.50％, Mn: 1.50 내지 3.50％, sol.Al: 0.010 내지 1.000％, Ti: 0.050 내지 0.200％, P: 0.100％ 이하, S: 0.0300％ 이하, N: 0.1000％ 이하, O: 0.0100％ 이하, 그리고 잔부: Fe 및 불순물을 포함한다. 이하에 각 원소에 대하여 상세하게 설명한다.
C: 0.045 내지 0.150％
C는, 원하는 강도를 얻기 위하여 필요한 원소이다. C 함유량이 0.045％ 미만이면, 원하는 강도를 얻을 수 없다. 따라서, C 함유량은 0.045％ 이상으로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.050％ 이상, 0.055％ 이상 또는 0.060％ 이상이다.
한편, C 함유량이 0.150％ 초과이면, 열연 강판의 용접성이 저하된다. 따라서, C 함유량은 0.150％ 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.120％ 이하, 0.100％ 이하 또는 0.080％ 이하이다.
Si: 0.10 내지 2.50％
Si는, 페라이트의 생성을 촉진하여 열연 강판의 연성을 향상시키는 작용과, 페라이트를 고용 강화하여 열연 강판의 강도를 상승시키는 작용을 갖는다. 또한, Si는 탈산에 의해 강을 건전화하는(강에 블로우홀 등의 결함이 발생하는 것을 억제하는) 작용을 갖는다. Si 함유량이 0.10％ 미만이면 상기 작용에 의한 효과를 얻을 수 없다. 그 때문에, Si 함유량은 0.10％ 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.50％ 이상 또는 0.70％ 이상이다.
한편, Si 함유량이 2.50％ 초과이면, 열연 강판의 용접성이 저하된다. 따라서, Si 함유량은 2.50％ 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 2.00％ 이하, 1.80％ 이하 또는 1.50％ 이하이다.
Mn: 1.50 내지 3.50％
Mn은, ??칭성을 향상시켜 열연 강판의 강도를 높이는 원소이다. Mn 함유량이 1.50％ 미만이면, 원하는 강도를 얻을 수 없다. 따라서, Mn 함유량은 1.50％ 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.80％ 이상, 2.00％ 이상 또는 2.30％ 이상이다.
한편, Mn 함유량이 3.50％ 초과이면, ??칭성이 과잉이 되어 열연 강판의 항복비가 저하된다. 따라서, Mn 함유량은 3.50％ 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 3.30％ 이하, 3.00％ 이하 또는 2.80％ 이하이다.
sol.Al: 0.010 내지 1.000％
Al은, 탈산에 의해 강을 건전화하는 작용을 가짐과 함께, 페라이트 변태를 제어하는 작용을 갖는다. sol.Al 함유량이 0.010％ 미만이면 상기 작용에 의한 효과를 얻을 수 없다. 따라서, sol.Al 함유량은, 0.010％ 이상으로 한다. sol.Al 함유량은, 바람직하게는 0.030％ 이상, 0.050％ 이상, 0.080％ 이상 또는 0.100％ 이상이다.
한편, sol.Al 함유량이 1.000％ 초과이면, 클러스터 형상으로 석출된 알루미나가 생성되어, 열연 강판의 항복비가 저하된다. 그 때문에, sol.Al 함유량은 1.000％ 이하로 한다. sol.Al 함유량은, 바람직하게는 0.800％ 이하, 0.600％ 이하, 0.400％ 이하 또는 0.200％ 이하이다.
또한, sol.Al이란 산 가용성 Al을 의미하고, 고용 상태로 강 중에 존재하는 고용 Al을 나타낸다.
Ti: 0.050 내지 0.200％
Ti는, 강 중에 탄화물 또는 질화물로서 석출되어, 피닝 효과에 의한 금속 조직의 미세화, 및 석출 강화에 의해 열연 강판의 강도 및 항복비를 높이는 작용을 갖는다. Ti 함유량이 0.050％ 미만이면 상기 작용에 의한 효과를 얻을 수 없다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.050％ 이상으로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.080％ 이상, 0.100％ 이상 또는 0.130％ 이상이다.
한편, Ti 함유량이 0.200％ 초과이면, TiC의 과잉 석출에 의해, 열연 강판의 펀칭 가공성이 열화된다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.200％ 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.180％ 이하 또는 0.150％ 이하이다.
P: 0.100％ 이하
P는, 일반적으로 불순물로서 강 중에 함유되는 원소이며, 그 함유량은 낮을수록 바람직하다. 특히, P 함유량이 0.100％ 초과이면 열연 강판의 가공성 및 용접성의 열화가 현저해지고, 또한 펀칭 가공성도 열화된다. 그 때문에, P 함유량은 0.100％ 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.080％ 이하, 0.060％ 이하 또는 0.040％ 이하이다.
P 함유량은 0％인 것이 바람직하지만, 정련 비용의 관점에서, 0.001％ 이상으로 해도 된다.
S: 0.0300％ 이하
S는, 일반적으로 불순물로서 강 중에 함유되는 원소이며, 그 함유량은 낮을수록 바람직하다. S 함유량이 0.0300％ 초과이면, 열연 강판의 항복비가 현저하게 저하된다. 따라서, S 함유량은 0.0300％ 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0200％ 이하 또는 0.0100％ 이하이다.
S 함유량은 0％인 것이 바람직하지만, 정련 비용의 관점에서, 0.0001％ 이상으로 해도 된다.
N: 0.1000％ 이하
N은, 일반적으로 불순물로서 강 중에 함유되는 원소이며, 그 함유량은 낮을수록 바람직하다. N 함유량이 0.1000％ 초과이면, 열연 강판의 항복비가 현저하게 저하된다. 따라서, N 함유량은 0.1000％ 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0800％ 이하, 0.0600％ 이하 또는 0.0400％ 이하이다.
N 함유량은 0％인 것이 바람직하지만, 정련 비용의 관점에서, 0.0010％ 이상으로 해도 된다.
O: 0.0100％ 이하
O는, 강 중에 많이 포함되면 파괴의 기점이 되는 조대한 산화물을 형성하여, 취성 파괴 및 수소 유기 갈라짐을 야기하는 원소이다. O 함유량이 0.0100％ 초과이면, 취성 파괴 및 수소 유기 갈라짐이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, O 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. O 함유량은, 바람직하게는 0.0080％ 이하, 0.0060％ 이하 또는 0.0040％ 이하이다.
용강의 탈산 시에 미세한 산화물을 다수 분산시키기 위해, O 함유량은 0.0005％ 이상, 또는 0.0010％ 이상으로 해도 된다.
본 실시 형태에 관한 열연 강판의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물이어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 불순물이란, 원료로서의 광석, 스크랩, 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것, 및/또는 본 실시 형태에 관한 열연 강판에 악영향을 미치지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.
본 실시 형태에 관한 열연 강판은, Fe의 일부 대신에, 하기 원소를 임의 원소로서 함유해도 된다. 이들 임의 원소를 함유시키지 않는 경우의 함유량의 하한은 0％이다. 이하, 임의 원소에 대하여 상세하게 설명한다.
Nb: 0.001 내지 0.050％
Nb는, 탄화물 및 질화물로서 강 중에 미세 석출되어, 석출 강화에 의해 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Nb 함유량은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Nb 함유량이 0.050％ 초과이면, 열연 강판의 항복비가 열화된다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.050％ 이하로 한다.
V: 0.001 내지 0.050％
V는, Nb와 마찬가지로, 탄화물 및 질화물로서 강 중에 미세 석출되어, 석출 강화에 의해 강의 강도를 향상시키는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, V 함유량은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 V 함유량이 0.050％ 초과이면, 열연 강판의 항복비가 열화된다. 그 때문에, V 함유량은 0.050％ 이하로 한다.
B: 0.0001 내지 0.0100％
B는, 열연 강판의 ??칭성을 높이는 작용을 갖는다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, B 함유량은 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 B 함유량이 0.0100％ 초과이면, 열연 강판의 항복비가 현저하게 저하된다. 그 때문에, B 함유량은 0.0100％ 이하로 한다.
Cu: 0.01 내지 2.00％
Cu는, 열연 강판의 ??칭성을 높이는 작용 및 저온에서 강 중에 탄화물로서 석출되어 열연 강판의 강도를 높이는 작용을 갖는다. 이들 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Cu 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Cu 함유량이 2.00％ 초과이면, 슬래브의 입계 갈라짐이 발생하는 경우가 있다. 따라서, Cu 함유량은 2.00％ 이하로 한다.
Cr: 0.01 내지 2.00％
Cr은, 열연 강판의 ??칭성을 높이는 작용을 갖는다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Cr 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Cr 함유량이 2.00％ 초과이면, 열연 강판의 화성 처리성이 현저하게 저하된다. 따라서, Cr 함유량은 2.00％ 이하로 한다.
Mo: 0.001 내지 1.000％
Mo는, 열연 강판의 ??칭성을 높이는 작용 및 강 중에 탄화물로서 석출되어 열연 강판의 강도를 높이는 작용을 갖는다. 이들 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Mo 함유량을 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Mo 함유량을 1.000％ 초과로 해도 상기 작용에 의한 효과는 포화되어 경제적으로 바람직하지 않다. 따라서, Mo 함유량은 1.000％ 이하로 한다.
Ni: 0.01 내지 2.00％
Ni는, 열연 강판의 ??칭성을 높이는 작용을 갖는다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Ni 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Ni는 고가의 원소이기 때문에, 다량으로 함유시키는 것은 경제적으로 바람직하지 않다. 따라서, Ni 함유량은 2.00％ 이하로 한다.
Ca: 0.0005 내지 0.0200％
Ca는, 강 중의 개재물의 형상을 바람직한 형상으로 조정함으로써, 열연 강판의 항복비를 높이는 작용을 갖는다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Ca 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Ca 함유량이 0.0200％ 초과이면, 강 중에 개재물이 과잉으로 생성되어, 열연 강판의 항복비가 저하된다. 그 때문에, Ca 함유량은 0.0200％ 이하로 한다.
Mg: 0.0005 내지 0.0200％
Mg는, 강 중의 개재물의 형상을 바람직한 형상으로 조정함으로써, 열연 강판의 항복비를 높이는 작용을 갖는다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, Mg 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Mg 함유량이 0.0200％ 초과이면, 강 중에 개재물이 과잉으로 생성되어, 열연 강판의 항복비가 저하된다. 그 때문에, Mg 함유량은 0.0200％ 이하로 한다.
REM: 0.0005 내지 0.1000％
REM은, 강 중의 개재물의 형상을 바람직한 형상으로 조정함으로써, 열연 강판의 항복비를 높이는 작용을 갖는다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해서는, REM 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 REM 함유량이 0.1000％ 초과이면, 강 중에 개재물이 과잉으로 생성되어, 열연 강판의 항복비가 저하된다. 그 때문에, REM 함유량은 0.1000％ 이하로 한다.
여기서, REM은, Sc, Y 및 란타노이드로 이루어지는 합계 17 원소를 가리키고, 상기 REM의 함유량은, 이들 원소의 합계 함유량을 가리킨다. 란타노이드의 경우, 공업적으로는 미슈 메탈의 형태로 첨가된다.
Bi: 0.0005 내지 0.0200％
또한, Bi는, 응고 조직을 미세화함으로써, 열연 강판의 항복비를 높이는 작용을 갖는다. 이 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Bi 함유량은 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
그러나 Bi 함유량이 0.0200％ 초과이면, 상기 작용에 의한 효과는 포화되어 버려, 경제적으로 바람직하지 않다. 따라서, Bi 함유량은 0.0200％ 이하로 한다.
Zr, Co, Zn 및 W 중 1종 또는 2종 이상: 합계로 0 내지 1.0000％
Sn: 0 내지 0.050％
Zr, Co, Zn 및 W에 대해서, 본 발명자들은, 이들 원소를 합계로 1.0000％ 이하 함유시켜도 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 효과는 손상되지 않는 것을 확인하였다. 그 때문에, Zr, Co, Zn 및 W 중 1종 또는 2종 이상을 합계로 1.0000％ 이하 함유시켜도 된다.
또한, 본 발명자들은, Sn을 소량 함유시켜도 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 효과는 손상되지 않는 것을 확인하였다. 그러나 Sn을 다량으로 함유시키면 열간 압연 시에 흠집이 발생하는 경우가 있기 때문에, Sn 함유량은 0.050％ 이하로 한다.
상술한 열연 강판의 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, sol.Al은, 시료를 산으로 가열 분해한 후의 여액을 사용하여 ICP-AES에 의해 측정하면 된다. C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하고, O는 불활성 가스 융해-비분산형 적외선 흡수법을 사용하여 측정하면 된다.
또한, 열연 강판이 도금층을 갖는 표면 처리 강판인 경우에는, 기계 연삭에 의해, 표면의 도금층을 포함하는 강판 표리면 150㎛ 이상을 연삭하고 나서 화학 조성의 분석을 한다.
열연 강판의 금속 조직
다음으로, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 금속 조직에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 표면으로부터 판 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이,
면적％로,
페라이트: 2.0 내지 30.0％,
베이나이트: 60.0 내지 93.0％,
마르텐사이트: 5.0 내지 20.0％를 포함하고,
30° 입계에 접하고, 또한 상기 페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이고, 또한 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 상기 마르텐사이트의 면적률이 5.0％ 이상이다.
본 실시 형태에 있어서 표면으로부터 판 두께의 1/4 위치란, 열연 강판의 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역을 나타낸다. 이 위치에 있어서의 금속 조직을 규정하는 이유는, 이 위치에 있어서의 금속 조직이 열연 강판의 대표적인 금속 조직을 나타내기 때문이다.
이하, 각 규정에 대하여 설명한다.
페라이트의 면적률: 2.0 내지 30.0％
페라이트는 비교적 고온에서 fcc가 bcc로 변태했을 때에 생성되는 조직이다. 페라이트의 면적률이 2.0％ 미만이면, 원하는 항복비를 얻을 수 없다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 2.0％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 5.0％ 이상, 8.0％ 이상 또는 10.0％ 이상이다.
한편, 페라이트의 면적률이 30.0％ 초과이면, 원하는 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 30.0％ 이하로 한다. 바람직하게는, 27.0％ 이하, 25.0％ 이하 또는 20.0％ 이하이다.
베이나이트: 60.0 내지 93.0％
베이나이트는 미세한 결정립과 탄화물로 이루어지는 조직이다. 베이나이트의 면적률이 60.0％ 미만이면, 원하는 강도 및 항복비를 얻을 수 없다. 그 때문에, 베이나이트의 면적률은 60.0％ 이상으로 한다. 바람직하게는 65.0％ 이상, 70.0％ 이상, 75.0％ 이상 또는 80.0％ 이상이다.
한편, 베이나이트의 면적률이 93.0％ 초과이면, 원하는 항복비를 얻을 수 없다. 그 때문에, 베이나이트의 면적률은 93.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 90.0％ 이하, 87.0％ 이하 또는 80.0％ 이하이다.
마르텐사이트: 5.0 내지 20.0％
마르텐사이트는, 열연 강판의 강도를 높이는 조직이다. 마르텐사이트의 면적률이 5.0％ 미만이면, 원하는 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, 마르텐사이트의 면적률은 5.0％ 이상으로 한다. 바람직하게는 8.0％ 이상 또는 10.0％ 이상이다.
한편, 마르텐사이트의 면적률이 20.0％ 초과이면, 원하는 항복비를 얻을 수 없다. 그 때문에, 마르텐사이트의 면적률은 20.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 18.0％ 이하 또는 15.0％ 이하이다.
본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 잔부 조직으로서, 합계로 5.0％ 미만의 잔류 오스테나이트 및 펄라이트를 포함하고 있어도 된다.
각 조직의 면적률은 이하의 방법에 의해 측정한다.
먼저, 열연 강판으로부터, 압연 방향에 평행한 판 두께 단면에서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 위치(표면으로부터 1/8 깊이 내지 표면으로부터 3/8 깊이의 영역)이면서 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의 금속 조직을 관찰할 수 있도록 시험편을 채취한다.
상기 시험편의 단면을 #600 내지 #1500의 탄화 규소 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 입도 1 내지 6㎛의 다이아몬드 파우더를 알코올 등의 희석액 또는 순수에 분산시킨 액체를 사용하여 경면으로 마무리한다. 다음으로, 실온에서 알칼리성 용액을 포함하지 않는 콜로이달 실리카를 사용하여 연마하여, 샘플의 표층에 도입된 변형을 제거한다. 샘플 단면의 길이 방향의 임의의 위치에 있어서, 길이 50㎛, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역을, 0.1㎛의 측정 간격으로 전자선 후방 산란 회절법에 의해 측정하여 결정 방위 정보를 얻는다.
측정에는, 서멀 전계 방사형 주사 전자 현미경(JEOL제 JSM-7001F)과 EBSD 검출기(TSL제 DVC5형 검출기)로 구성된 EBSD 해석 장치를 사용한다. 이때, EBSD 해석 장치 내의 진공도는 9.6×10-5Pa 이하, 가속 전압은 15kV, 조사 전류 레벨은 13, 전자선의 조사 레벨은 62로 한다.
얻어진 결정 방위 정보로부터, EBSD 해석 장치에 부속된 소프트웨어 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Grain Orientation Spread」 기능을 사용하여, 결정 방위 차가 15° 이상인 경계를 결정립계로 간주하는 조건 하에서, 「Grain Orientation Spread」가 1° 이하인 영역을 페라이트로서 추출한다. 추출한 페라이트의 면적률을 산출함으로써, 페라이트의 면적률을 얻는다.
계속해서, 「Grain Average Image Quality」 기능을 사용하여, Grain Average Image Quality 맵(GAIQ 맵)을 얻는다. 얻어진 GAIQ 맵에 있어서, 결정 방위 차가 15° 이상인 입계로 둘러싸인 영역을 결정립으로 정의한다. 페라이트로서 추출된 영역의 「Grain Average Image Quality값(GAIQ값)」의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/2 초과가 되는 영역을 베이나이트로서 추출하고, 상대 GAIQ값이 Iα/2 이하가 되는 영역을 마르텐사이트로서 추출한다. 추출한 베이나이트의 영역의 면적률 및 마르텐사이트의 영역의 면적률을 산출함으로써, 베이나이트 및 마르텐사이트의 각각의 면적률을 얻는다.
잔부 조직의 면적률은, 100％로부터 상기 조직의 면적률을 차감함으로써 얻는다.
또한, 관찰면 표층의 오염 제거에 대해서는, 입자경 0.1㎛ 이하의 알루미나 입자를 사용한 버프 연마, 혹은 Ar 이온 스퍼터링 등의 방법을 사용하면 된다.
30° 입계에 접하고, 또한 페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이고, 또한 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 마르텐사이트의 면적률: 5.0％ 이상
상기 마르텐사이트는, 하기 조건 (I) 내지 (III)을 충족하는 마르텐사이트로 환언할 수 있다.
(I) 30° 입계에 접한다.
(II) 페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이다.
(III) 결정 입경이 2.0㎛ 이상이다.
상기 조건 (I) 내지 (III)을 충족하는 마르텐사이트의 면적률이 5.0％ 미만이면, 열연 강판의 펀칭 가공성이 열화된다. 그 때문에, 상기 마르텐사이트의 면적률은 5.0％ 이상으로 한다. 바람직하게는 8.0％ 이상 또는 10.0％ 이상이다.
상한은 특별히 규정하지 않지만, 상기 마르텐사이트의 면적률은 20.0％ 이하 또는 15.0％ 이하로 해도 된다.
GAIQ값이 높을수록 전위 밀도가 낮은 것을 나타내고, GAIQ값이 낮을수록 전위 밀도가 높은 것을 나타낸다. 그 때문에, GAIQ값은, 결정립의 전위 밀도를 반영할 수 있는 파라미터이다.
페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하인 마르텐사이트는, 마르텐사이트 중에서도 보다 경질인 마르텐사이트이다. 본 실시 형태에서는, 열연 강판의 펀칭 가공성을 높이기 위해, 30° 입계에 접하는 경질인 마르텐사이트의 면적률을 제어한다. 또한, 결정 입경이 2.0㎛ 미만인 마르텐사이트는, 열연 강판의 펀칭 가공성에 영향을 미치지 않기 때문에, 특별히 제어할 필요는 없다.
상기 마르텐사이트의 면적률은 이하의 방법에 의해 측정한다.
먼저, 조직의 면적률을 측정할 때와 마찬가지의 방법에 의해, 시험편을 채취, 처리한다. 측정 위치는 표면으로부터 판 두께의 1/4 위치(표면으로부터 1/8 깊이 내지 표면으로부터 3/8 깊이의 영역)이면서 판 폭 방향 중앙 위치로 한다. 다음으로, EBSD 해석 장치에 부속된 소프트웨어 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Grain Orientation Spread」 기능을 사용하여, 30° 입계를 특정한다. 다음으로, 조직의 면적률을 측정할 때와 마찬가지의 방법에 의해 GAIQ 맵을 얻어, 페라이트 및 마르텐사이트를 추출한다. 페라이트의 GAIQ값의 최댓값 Iα를 얻어, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하인 마르텐사이트를 특정한다. 이에 의해, 30° 입계에 접하고, 또한 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하인 마르텐사이트를 특정한다(조건 (I) 및 조건 (II)). 또한, 30° 입계에 접하는 마르텐사이트에는, 30° 입계 상에 존재하는 마르텐사이트도 포함한다.
상기 GAIQ 맵 중, 조건 (I) 및 조건 (II)를 충족하는 마르텐사이트의 원 상당 직경을 산출함으로써, 상기 마르텐사이트의 결정 입경을 얻는다. 이에 의해, 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 마르텐사이트를 특정한다(조건 (III)).
상기 GAIQ 맵 중, 조건 (I) 내지 (III)을 충족하는 마르텐사이트의 면적률을 산출함으로써, 30° 입계에 접하고, 또한 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이고, 또한 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 마르텐사이트의 면적률을 얻는다.
강도
본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 인장 강도가 980MPa 이상이다. 인장 강도가 980MPa 이상이면, 차체 경량화에 보다 기여할 수 있다. 인장 강도의 상한은 특별히 규정하지 않지만, 1400MPa 이하로 해도 된다.
인장 강도는, JIS Z 2241:2011에 준거한 인장 시험에 의해 측정한다. 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 하면 된다.
항복비
본 실시 형태에 관한 열연 강판은 항복비가 0.75 이상이다. 항복비는, 항복 응력을 인장 강도로 나눔(항복 응력/인장 강도)으로써 구할 수 있다.
항복 응력은, 상술한 방법으로 인장 시험을 행함으로써 얻는다. 열연 강판이 불연속 항복하는 경우에는 상항복점을 항복 응력으로 간주하고, 연속 항복하는 경우에는 0.2％ 내력을 항복 응력으로 간주한다.
펀칭 가공성
본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 펀칭 시험을 행했을 때의 펀칭 단부면 성상이 우수한 것이 바람직하다. 펀칭 단부면 성상은 이하의 방법에 의해 평가한다.
열연 강판으로부터 시험편을 채취한다. 시험편에 대해서, 구멍 직경 20mm, 전단각 5°, 클리어런스 15.0％, 펀칭 속도 80mm/s로 펀칭 구멍을 제작한다. 펀칭 구멍에 대해서, 약 90° 간격으로 4단면을 확인할 수 있도록 시험편을 채취하여 수지에 매립하고, 주사형 전자 현미경으로 펀칭 단부면을 촬영한다. 얻어진 관찰 사진을 관찰하여, 판 두께 방향과 수직 방향으로 100㎛ 초과의 큰 균열이 관찰되지 않는 경우, 펀칭 가공성이 우수한 열연 강판이라고 판단할 수 있다. 또한, 판 두께 방향과 수직 방향으로 50㎛ 이상의 균열이 관찰되지 않는 경우에는, 펀칭 가공성이 특히 우수한 열연 강판이라고 판단할 수 있다.
판 두께
본 실시 형태에 관한 열연 강판의 판 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.6 내지 8.0mm로 해도 된다. 열연 강판의 판 두께를 0.6mm 이상으로 함으로써 압연 하중이 과대해지는 것을 억제할 수 있고, 열간 압연을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 판 두께를 8.0mm 이하로 함으로써, 상술한 금속 조직을 용이하게 얻을 수 있다.
도금층
열연 강판은, 표면에 내식성의 향상 등을 목적으로 하여 도금층을 구비시켜 표면 처리 강판으로 해도 된다. 도금층은 전기 도금층이어도 되고 용융 도금층이어도 된다. 전기 도금층으로서는, 전기 아연 도금, 전기 Zn-Ni 합금 도금 등이 예시된다. 용융 도금층으로서는, 용융 아연 도금, 합금화 용융 아연 도금, 용융 알루미늄 도금, 용융 Zn-Al 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg-Si 합금 도금 등이 예시된다. 도금 부착량은 특별히 제한되지 않고, 종래와 마찬가지로 해도 된다. 또한, 도금 후에 적당한 화성 처리(예를 들어, 실리케이트계의 무크롬 화성 처리액의 도포와 건조)를 실시하여, 내식성을 더 높이는 것도 가능하다.
제조 조건
본 실시 형태에 관한 열연 강판의 적합한 제조 방법에서는, 이하의 공정 (1) 내지 (7)을 순차 행한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 슬래브의 온도 및 강판의 온도는, 슬래브의 표면 온도 및 강판의 표면 온도를 말한다.
(1) 상술한 화학 조성을 갖는 슬래브를 주조 후, 500℃ 이하의 온도역까지 냉각되기 전에 가열하여, 1220℃ 이상의 온도역에서 30분 이상 유지한다.
(2) 1200℃ 이상의 온도역에서, 10％ 이상의 압하율로 슬래브 폭 압하를 행한다.
(3) 조압연에 있어서, 조압연 완료 온도를 1100℃ 이상의 온도역으로 하고, 전 단의 누적 압하율을 70％ 이상으로 하고, 최종 3단의 각 압하율을 20％ 미만으로 하고, 전 단의 각 압하율을 40％ 미만으로 한다.
(4) 조압연 완료 후이면서 마무리 압연 개시 전에, 1000℃ 이상의 온도역에서 30초 이상 유지한다.
(5) 마무리 압연 완료 온도 FT를 T1(℃)-100℃ 이상의 온도역으로 하고, 마무리 압연의 누적 압하율을 75％ 이상으로 하고, 최종 2단의 누적 압하율을 30％ 미만으로 한다.
또한, T1(℃)은 하기 식 (A)에 의해 얻어진다. 하기 식 중의 원소 기호는 각 원소의 질량％로의 함유량을 나타내고, 당해 원소를 함유하지 않는 경우는 0을 대입한다.
(6) 마무리 압연 완료 온도 FT 내지 700℃의 온도역의 평균 냉각 속도를 30℃/s 이상으로 한다.
(7) 450 내지 650℃의 온도역에서 권취한다.
상기 공정을 밀접 불가분하게 제어한 제조 방법에 의해, 본 실시 형태에 관한 열연 강판을 안정적으로 제조할 수 있다.
이하, 각 공정에 대하여 설명한다.
(1) 슬래브 가열
열간 압연에 제공하는 슬래브는, 주조 후 또한 500℃ 이하의 온도역까지 냉각되기 전에 가열하여, 1220℃ 이상의 온도역에서 30분 이상 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 1220℃ 이상의 온도역에서의 유지에서는, 강판 온도를 변동시켜도 되고, 일정하게 해도 된다.
슬래브 단계에 있어서 500℃ 이하의 온도역까지 냉각하지 않음으로써, 조대한 Ti의 석출을 억제하여, Ti를 충분히 용체화시킬 수 있다. 이에 의해, 페라이트 및 베이나이트의 석출 강화능을 높여, 열연 강판의 강도 및 항복비를 높일 수 있다. 또한, 1220℃ 이상의 온도역에서 30분 이상 유지함으로써 충분히 용체화시킬 수 있음과 함께, 구 오스테나이트 입자를 조대화시킴으로써, 다음 공정의 슬래브 폭 압하의 효과를 최대한으로 높일 수 있다. 결과적으로, 30° 입계에 접하고, 또한 페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이고, 또한 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 마르텐사이트의 면적률(이하, 30° 입계의 마르텐사이트 면적률로 기재하는 경우가 있음)을 높일 수 있다.
또한, 열간 압연에 선행하는 그 외의 제조 공정은 특별히 한정하지 않는다. 고로나 전기로 등에 의한 용제에 이어, 각종 2차 제련을 행하고, 이어서, 통상의 연속 주조 등의 방법으로 슬래브를 주조하면 된다. 원료에는 스크랩을 사용해도 상관없다.
(2) 슬래브 폭 압하
상기 가열 및 유지 후에는, 1200℃ 이상의 온도역에서, 10％ 이상의 압하율로 슬래브 폭 압하를 행하는 것이 바람직하다. 이 조건에서 슬래브 폭 압하를 행함으로써, 조대화시킨 구 오스테나이트 입자를 판 두께 방향으로 신장시킬 수 있다. 결과적으로, 30° 입계의 마르텐사이트 면적률을 높일 수 있다.
또한, 슬래브 폭 압하의 압하율은, 압하 전의 슬래브의 폭 방향 길이를 w0이라 하고, 압하 후의 슬래브의 폭 방향 길이를 w1이라 했을 때, (1-w1/w0)×100(％)에 의해 나타낼 수 있다. 슬래브 폭 압하를 행하는 방법으로서는, 예를 들어, 슬래브의 판면에 대하여 회전축이 수직이 되도록 설치된 롤을 사용하여 슬래브를 압연하는 방법을 들 수 있다.
(3) 조압연
조압연에서는, 조압연 완료 온도를 1100℃ 이상의 온도역으로 하고, 전 단의 누적 압하율을 70％ 이상으로 하고, 최종 3단의 각 압하율을 20％ 미만으로 하고, 전 단의 각 압하율을 40％ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 조압연 완료 온도를 1100℃ 이상의 온도역으로 하고, 전 단의 누적 압하율을 70％ 이상으로 하고, 또한 최종 3단의 각 압하율을 20％ 미만으로 함으로써, 판 두께 방향으로 신장된 구 오스테나이트 입자를 등축인 것으로 할 수 있고, 또한 입자 내 변형대에 있어서의 재결정을 조장하여 균일한 구 오스테나이트 입자를 얻을 수 있다. 결과적으로, 30° 입계의 마르텐사이트 면적률을 높일 수 있다.
또한, 전 단의 각 압하율을 40％ 미만으로 함으로써, 구 오스테나이트 입자가 압연 방향으로 신장되는 것을 억제할 수 있다. 결과적으로, 30° 입계의 마르텐사이트 면적률을 높일 수 있다.
또한, 조압연에서는, 리버스 압연을 행하는 것은 바람직하지 않다. 조압연 시에 리버스 압연을 행하면, 구 오스테나이트 입자의 형상을 바람직하게 제어할 수 없어, 결과적으로, 30° 입계의 마르텐사이트 면적률을 바람직하게 제어할 수 없기 때문이다.
(4) 조압연 완료 후이면서 마무리 압연 개시 전의 유지
조압연 완료 후이면서 마무리 압연 개시 전에, 1000℃ 이상의 온도역에서 30초 이상 유지하는 것이 바람직하다. 이 조건에서 유지를 행함으로써, 입자 내 변형대에 있어서의 재결정을 조장하여 균일한 구 오스테나이트 입자를 얻을 수 있다. 결과적으로, 30° 입계의 마르텐사이트 면적률을 높일 수 있다.
상기 온도역에서 유지하는 방법으로서는, 예를 들어 조압연 완료 후에 가열로에서 가열하는 방법이나, 보온 커버를 사용하는 방법을 들 수 있다. 또한, 상기 유지에서는, 1000℃ 이상의 온도역에서 강판 온도를 일정하게 해도 되고, 변동시켜도 된다.
(5) 마무리 압연
마무리 압연 완료 온도 FT를 T1(℃)-100℃ 이상의 온도역으로 하고, 마무리 압연의 누적 압하율을 75％ 이상으로 하고, 최종 2단의 누적 압하율을 30％ 미만으로 하는 것이 바람직하다. 이 조건에서 마무리 압연을 행함으로써, 재결정을 촉진하면서, 구 오스테나이트 입자를 등축으로 제어할 수 있다. 결과적으로, 30° 입계의 마르텐사이트 면적률을 높일 수 있다.
(6) 마무리 압연 완료 후의 냉각
마무리 압연 완료 후, 마무리 압연 완료 온도 FT 내지 700℃의 온도역의 평균 냉각 속도는 30℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이 조건에서 냉각함으로써, 원하는 양의 페라이트 및 베이나이트를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 평균 냉각 속도란, 냉각 개시 시로부터 냉각 완료 시까지의 강판의 온도 강하 폭을, 냉각 개시 시로부터 냉각 완료 시까지의 소요 시간으로 나눈 값을 말한다.
(7) 권취
권취는, 450 내지 650℃의 온도역에서 행하는 것이 바람직하다. 권취 온도를 450℃ 이상의 온도역으로 함으로써, 원하는 양의 페라이트 및 마르텐사이트를 얻을 수 있다. 또한, 권취 온도를 650℃ 이하의 온도역으로 함으로써, 원하는 양의 페라이트 및 베이나이트를 얻을 수 있다.
권취 후에는 실온까지 냉각하면 된다. 그 후, 필요에 따라, 통상의 방법에 의해 산세 및 냉간 압연을 행해도 된다. 냉간 압연에서는, 누적 압하율을 50％ 이상으로 하면 된다. 열연 강판의 평탄화 및 표면 조도의 조정을 위해, 또한, 필요에 따라 조질 압연을 행해도 된다.
실시예
다음으로, 실시예에 의해 본 발명의 일 양태의 효과를 더욱 구체적으로 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위하여 채용한 일 조건예이고, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.
표 1에 나타내는 화학 조성을 갖는 강을 용제하고, 연속 주조에 의해 두께가 240 내지 300mm인 슬래브를 제조하였다. 얻어진 슬래브를 사용하여, 표 2A 내지 표 3B에 나타내는 제조 조건에 의해, 표 4A 및 표 4B에 나타내는 열연 강판을 얻었다.
얻어진 열연 강판에 대하여, 상술한 방법에 의해, 금속 조직 관찰, 인장 시험 및 펀칭 시험을 행하였다. 얻어진 측정 결과를 표 4A 및 표 4B에 나타낸다.
인장 강도가 980MPa 이상인 경우, 높은 강도를 갖는 열연 강판이라고 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 인장 강도가 980MPa 미만인 경우, 높은 강도를 갖는 열연 강판이 아니라고 하여 불합격으로 판정하였다.
항복비(항복 응력/인장 강도)가 0.75 이상인 경우, 높은 항복비를 갖는 열연 강판이라고 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 항복비가 0.75 미만인 경우, 높은 항복비를 갖는 열연 강판이 아니라고 하여 불합격으로 판정하였다.
펀칭 시험에 의해 얻어진 조직 사진에 있어서, 판 두께 방향과 수직 방향으로 50㎛ 이상의 균열이 관찰되지 않은 경우, 펀칭 가공성이 특히 양호하다고 하여 표 중에 「E」(Excellent)로 기재하였다. 또한, 판 두께 방향과 수직 방향으로 50㎛ 초과 100㎛ 이하의 균열이 관찰된 경우, 펀칭 가공성이 양호하다고 하여 표 중에 「G」(Good)로 기재하였다. 또한, 판 두께 방향과 수직 방향으로 100㎛ 초과의 균열이 관찰된 경우, 펀칭 가공성이 떨어진다고 하여 표 중에 「B」(Bad)로 기재하였다.
평가가 「E」 및 「G」인 경우, 우수한 펀칭 가공성을 갖는 열연 강판이라고 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 평가가 「B」인 경우, 우수한 펀칭 가공성을 갖는 열연 강판이 아니라고 하여 불합격으로 판정하였다.
[표 1]
[표 2A]
[표 2B]
[표 3A]
[표 3B]
[표 4A]
[표 4B]
표 4A 및 표 4B를 보면, 본 발명예에 관한 열연 강판은, 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 펀칭 가공성을 갖는 것을 알 수 있다.
한편, 비교예에 관한 열연 강판은, 상기 특성 중 어느 하나 이상을 갖지 않는 것을 알 수 있다.
본 발명에 관한 상기 양태에 따르면, 높은 강도 및 항복비, 그리고 우수한 펀칭 가공성을 갖는 열연 강판을 제공할 수 있다.
Claims (2)
- 화학 조성이, 질량％로,
C: 0.045 내지 0.150％,
Si: 0.10 내지 2.50％,
Mn: 1.50 내지 3.50％,
sol.Al: 0.010 내지 1.000％,
Ti: 0.050 내지 0.200％,
P: 0.100％ 이하,
S: 0.0300％ 이하,
N: 0.1000％ 이하,
O: 0.0100％ 이하,
Nb: 0 내지 0.050％,
V: 0 내지 0.050％,
B: 0 내지 0.0100％,
Cu: 0 내지 2.00％,
Cr: 0 내지 2.00％,
Mo: 0 내지 1.000％,
Ni: 0 내지 2.00％,
Ca: 0 내지 0.0200％,
Mg: 0 내지 0.0200％,
REM: 0 내지 0.1000％,
Bi: 0 내지 0.0200％,
Zr, Co, Zn 및 W 중 1종 또는 2종 이상: 합계로 0 내지 1.0000％, 그리고
Sn: 0 내지 0.050％를 함유하고,
잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
표면으로부터 판 두께의 1/4 위치에 있어서의 금속 조직이,
면적％로,
페라이트: 2.0 내지 30.0％,
베이나이트: 60.0 내지 93.0％,
마르텐사이트: 5.0 내지 20.0％이고,
30° 입계에 접하고, 또한 상기 페라이트의 GAIQ값의 최댓값을 Iα로 했을 때, 상대 GAIQ값이 Iα/3 이하이고, 또한 결정 입경이 2.0㎛ 이상인 상기 마르텐사이트의 면적률이 5.0％ 이상이고,
인장 강도가 980MPa 이상인, 것을 특징으로 하는 열연 강판. - 제1항에 있어서,
상기 화학 조성이, 질량％로,
Nb: 0.001 내지 0.050％,
V: 0.001 내지 0.050％,
B: 0.0001 내지 0.0100％,
Cu: 0.01 내지 2.00％,
Cr: 0.01 내지 2.00％,
Mo: 0.001 내지 1.000％,
Ni: 0.01 내지 2.00％,
Ca: 0.0005 내지 0.0200％,
Mg: 0.0005 내지 0.0200％,
REM: 0.0005 내지 0.1000％, 및
Bi: 0.0005 내지 0.0200％,
로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 열연 강판.
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Patent Citations (1)
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