KR790001891B1 - 프레스 성형성이 우수한 초고강도 냉연 강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

프레스 성형성이 우수한 초고강도 냉연 강판의 제조방법

본 발명은 인장(引張) 강력이 60~80㎏/㎟ 정도이고 또한 프레스 성형성이 우수한 냉연강판의 제조에 관한 것이다.

최근 안전차등의 내, 외판의 일부에 종래의 항복점 20㎏/㎟ 전후, 인장강력 30㎏/㎟ 전후의 냉연 강판대신에, 항복점 50~70㎏/㎟ 정도, 인장강력 60~80㎏/㎟ 정도의 고강도로서 곡성(曲性), 교성(絞性) 등의 프레스 성형성이 비교적 우수한 냉연 강판이 사용되어 지고 있다. 이와 같은 목적에 대하여 될 수 있는 한 값이 싼 성분계로서 그리고도 냉연강판으로서 제조하기 쉬운 철강종류의 개발이 급이 요망되고 있다.

본 발명강은 이와 같은 요망에 대하여 개발된 것이다.

본 발명에 있어서 강도를 높이는 원소로서는 p 및 Ti가 주된 것이지만 냉연강판에서는 냉연후의 소둔공정이 포함되므로 Ti등에 의한 석출 경화(析出硬化)와 냉연후의 재결정의 두 가지의 야금학적 거동의 조합이 중요하다. 그리고도 냉연 강판으로서의 특징의 하나인 교성을 높이기 위해서는 화학성분과 열연의 권취온도 및 냉연후의 소둔온도의 조합이 필요하다. 이와 같은 요구를 충족시키기 위하여 필요한 화학성분으로서 P, Ti, Mn 등을 주된 구성원소로 하는 강을 권취온도 및 재결정소둔온도를 적당히 선택하므로서, 고온도이고 또한 교성이 우수한 특성을 얻을수 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명은 C : 0.03~0.20%, Si : 0.01~1.0%, Mn : 0.5~2.0%,P : 0.03~0.20%, P/C≤2.0 유효 Ti(=전(全)[Ti%]-3.4[N%]-1.5[O%]) : 0.5~0.20% 또 (유효 Ti)/c＜4, Al : 0.01~0.15%를 함유하며 잔부철 및 불가피 원소로된 강을 권취온도 400~700℃로 열연한 다음, 냉연을 행하고, 그런 다음에 600~750℃로 상자 소둔 또는 700~890℃의 연속소둔을 베푸는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 초고강도 냉연 강판을 제조하는 방법을 요지로 하는 것이다.

본 발명에 있어서 성분 범위를 상기와 같이 한정시킨 이유를 이하설명 한다.

C는 강의 강도를 높이지만 다량의 함유는 냉간 가공성 및 용접성을 열화 시키므로 상한을 0.20%로 하고, 하한의 0.03%는 강도 확보의 점에서 필요하다.

Si는 탈산재로서도 사용되는 외에 고용(固溶) 경화를 통하여 강의 강도 상승에 유효하지만 1.0%를 초과하는 첨가는 용접성을 열화시킨다.

Mn은 탈산과 동시에 강도를 높이지만 0.5% 미만에서는 강의 강도 확보를 할 수 없으며 또 2.0% 초과하면 냉간 가공성, 용접성을 열화시킨다.

P 는 본 발명에 있어서는 비교적 많이 함유되여 있다. 이것은 본 발명광의 특징인 냉연 강판의 조임성(絞性)의 향상에 현저한 효과가 있다. 조임성의 판정은 코니컬컵(Conical cup) 시험치로 판정되지만, P가 0.03% 미만에서는 그 효과는 인정되지 않는다.

또한, 0.04% 이상에서 조임성의 향상에 현저한 효과가 있으므로, 될 수 있는 한 0.04% 이상이 바람직하다. 한편, P가 0.20%를 초과하여 함유되면 강의 취약화가 현저하게 되므로 상한을 0.20%로 하였으나 실제는 P의 유효한 효과는 0.15% 이상에서는 포화 되고 만다. 다시, 조임성을 높이기 위하여는 P/C≤2.0이 적당하지만, 상술한 강의 취약화라는 점에서는 P/C≤1.5가 바람직 하다.

Ti는 세립(細粒) 경화 및 석출(析出) 경화에 의하여 강도를 현저하게 높히는 동시에, S와 화합하여 굽힘성(曲性)에 유해한 MnS의 개재물의 감소로 가져오고, 굽힘성 개선의 효과가 현저하다. 유효 Ti(=전(全)[Ti%]-3.4 [N%]-1.5 [O%])가 0.005% 미만에서는 강도 증가의 효과가 나타나지 않으며, 한편 0.20%를 초과하면 어느 정도 강도 증가의 효과는 포호되어 있다. 이것은 Ti에 대해서는, C와의 화합물 TiC의 석출이 강도 상승에 현저하게 공헌하는 까닭이며, 그러므로 (유효 Ti)/C＜4로 할 필요가 있다. 그러나 본 발명의 목적으로 하는 인장강력 60~80㎏/㎟로서 그리고 양호한 조임성을 유지시키기 위하여는 유효 Ti량의 범위는 0.01~0.20%로서 그리고(유효 Ti)/C＜3. 5가 바람직하다. 또 Ti에 의한 경화능(硬化能)을 유효하게 발휘시키기 위하여는, 열연시의 가열 온도를 1200℃이상으로 하는 것이 좋다.

Al은 탈산을 위하여 첨가 되지만 Ti의 유효성을 증가시키기 위하여는 적어도 0.01% 이상 필요하며 한편, 0.15%를 초과하면 그 효과가 포화될 뿐더러 알미나등의 개재물이 증가하여 표면성상을 연화시킨다.

다음에 본 발명의 제조방법의 골자인 열연판의 권취온도 및 냉연판의 소둔온도의 범위 한정이유를 설명한다.

본 발명의 강의 주요특성인 고강도 특성 및 조임성을 높히기 위하여는 열연판의 권취온도가 400~700℃, 냉연판의 소둔은 상자 소둔법에서는 소둔온도가 600~750℃, 연속 소둔법에서는 700~890℃가 적당하지만, 이하 그 한정이유를 설명한다.

본 발명의 강은 그 강화인자 및 조임성 인자의 주된 것으로 Ti탄화물 P의 고용(固溶), 석출을 들수가 있으나, 이것들을 냉연판의 상자 소둔시에 유효하게 작용시키기 위해서는 열연판의 권취 온도의 관리가 중요하다. 권취온도는 낮을수록 다음의 소둔 공정시 강화에 유효한 Ti탄화물의 석출량을 증가 시키므로 좋지만 400℃미만에서는 그 효과가 포화될 뿐만 아니라 판형상도 나쁘게 되므로 하한을 400℃로 하였다. 한편, 권취온도가 너무 높아지면 Ti탄화물의 석출이 너무 앞지르므로, 유효하게 석출 경화를 일으키는 것이 어려우므로, 그 상한을 700℃로 하였다.

한편, 본 발명에 있어서의 소둔온도의 범위는 상자 소둔법과 연속 소둔법에서 다르다. 장시간 소둔하는 상자 소둔법에서는 소둔온도가 너무 낮으면 Ti탄화물의 석출이 억제되어 강도가 충분히 나오지 않을 뿐더러, P의 입계편석(粒界偏析)이 불충분하며, 조임성이 향상되지 않으므로 그 하한을 600℃로 하였다. 한편, 소둔온도가 너무 높으면 Ti탄화물의 석출이 너무 촉진되어 강도가 충분히 나오지 않으므로 그 상한을 750℃로 하였다. 한편, 연속 소둔법에서는 단시간 소둔하는 것이므로, 상기한 상자소둔법과 같은 이유에 의하여 소둔 온도의 하한을 700℃, 상한을 890℃로 하였다.

이하 본 발명의 상세한 실시예를 표시한다.

제 1 표에 나타난 바와 같이 0.1%C-0. 3%Si-1.3%Mn을 베이스로 하여, 그것에 Ti 또는 P의 단독첨가 또는 복합첨가를 행하였다. 이 강을 1300℃로 가열한 다음 권취온도 550℃, 650℃ 및 720℃의 3수준에서 각 열연을 행하였다.

한편, 냉연판의 소둔온도는 상자 소둔법에서는 550℃, 670℃, 730℃ 및 800℃의 4수준에서 각 4시간의 소둔을 행하고, 연속소둔에서는 750℃ 및 850℃로 5분의 소둔을 하였다.

이들에 대하여 인장강력, F값, 굽힘성적을 측정한 결과를 제 2 표에 나타낸다. 여기서 F값은 강판의 조임성을 나타낸 재료 시험시(値)이고, 인장 시험전후의 폭의 비틀림(巾歪)과 판두께비틀림(板厚歪)과의 비로 나타낸 소성의비(塑性歪比) r값의 평균 소성의 비를 의미하며, 다음식으로 표시한다.

F=(r₀+2r₄₅+r₉₀)÷4

r₀: 압연 방향의 r값

r₄₅: 압연 방향으로부터 45°방향의 r값

r₉₀: 압연 방향으로부터 90°방향의 r값

이 F값이 높을수록 조임성은 양호하여진다는 것은 알려져 있다.

굽힘 성적은 폭 10mm의 판을 압연 방향에 대하여 수직의 방향으로 밀착굽힘(密着曲)했을 때의 굽힘부분의 갈라진 상태를 하기 하는 평점에 의하여 평가한 것으로서, 수자가 작을수록 굽힘 성적이 양호하다는 것을 나타낸 것이다.

1. 갈라짐이 없는 것 또는 깊이를 갖지 않는 주름살 모양의 것.

2. 미세한 금갈라짐이 인정되는 것. 갈라짐의 길이는 1/4폭 이하.

3. 작은 낮은 갈라짐이 있는 것. 갈라짐의 길이는 1/4~1/2폭.

4. 갈라짐이 깊고 그 갈라짐의 길이 1/2폭 이하.

5. 갈라짐이 깊고 큰 것. 갈라짐의 길이 1/2폭 이상.

6. 부러짐 또는 부러짐에 가까운 것.

[제 1 표]

[제 2 표]

제 2 표의 결과로 명백한 바와 같이 본 발명강에서 본 발명의 제조공정을 거친 샘플만을 인장강력 F값 굽힘성적 모두 다같이 높은 값을 나타내고 있는 것을 알수 있다. 즉 본 발명강 성분범위의 C, D, E, H 및 . 를 본 발명 제조 공정 범위의 열연 권취 온도 400~700℃, 냉연후 소둔온도 600~750℃의 상자소둔 또는 700~890℃의 연속소둔을 베푼 시료는 인장강력 F값이 고스란히 높은 값을 나타내고 있다. 한편, 본 발명의 제조조건에서 벗어난 시료는 인장강력, F값 또는 굽힘성적의 그 어느 것이 낮은 값을 나타내고 있으며 프레스성이 충분히 우수한 고강도 강판으로서의 자격이 결여되고 있다.

Claims (1)

1. C : 0.03~0.20%, Si : 1.0%이하, Mn : 0.5~2.0%, P : 0.03~0.20%, 또한 P/C≤2.0 유효 Ti(=전(全) [Ti%]-3. 4 [N%]-1.5[O%]) 0.005~0.20% 또 (유효 Ti)/C＜4, Al : 0.01~0.15%를 함유하고 잔부 철 및 부가피적 원소로된 강을 권취온도 400~700℃에서 열연한 다음, 냉연을 행하고, 그러한 다음에 600~750℃의 상자소둔 혹은 700~890℃의 연속 소둔을 베푸는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성이 우수한 초고강도 냉연강판의 제조 방법.