KR940007274B1 - 연성이 우수한 비시효성 냉간압연강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연성이 우수한 비시효성 냉간압연강판의 제조방법

제1도는 보론첨가량에 따른 연신율변화를 나타내는 그래프.

제2도는 보론/질소원자비에 따른 연신율변화를 나타내는 그래프.

본 발명은 자동차의 내외판등에 사용되는 냉간압연강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연성이 우수한 비시효성 냉간압연강판올 제조하는 방법에 관한 것이다.

통상, 가공성이 우수한 저탄소 알루미늄 킬드강은 상소둔하므로서 소둔중 알루미늄 질화물의 석출에 의한{111} 집합조직의 발달로 성형성을 향상시킨 강을 말하며, 이 강은 연신율이 40-45% 수준으로 가공용으로의 사용은 가능하나,50% 이상 높은 연신율을 요구하는 부품에 사용할 경우에는 가공중 파단 발생으로 인해 사용이 곤란하게 된다. 또한, 최근 연속소둔기술의 개발로 제강기술도 상당한 발전을 가져와 30ppm 이하의 극저탄소강의 생산이 가능함에 따라 티타늄 첨가 극저탄소 강이 개발되어 시효성 및 성형성은 다소 향상하였으나, 이 강종의 경우 티타늄 탄질화물에 의한 재결정립 미세화와 재결정온도의 상승으로 48% 이상의 연신율을 확보하기 어려우며, 극저탄소강으로 제조해야 하므로 제강시간이 길며, 고가인 티타늄의 첨가로 인해 제조원가 측면에서도 불리하다.

한편, 최근 수요가물의 욕구가 다양해져 감에 따라 자동차 업계를 비롯한 거의 모든 업계에서는 기능을추가하거나, 외관을 변경하여 새로운 모델을 개발해 오고 있다.

그러나, 제품의 기능은 단시간내에 보완이 가능하나, 외관은 새로운 모델로 교체하기 위해 많은 조건을 변경해야 하므로 쉽지가 않고, 일단 교체한 모델은 일정이상의 제품을 생산해야 교체비용을 만회할 수 있으므로 제품의 기능 이상으로 중요하다.

또한, 새로운 모델을 개발했다고 해도 그 모델에 사용되는 강판소재를 가공할 수 없다면 타소재로 교체하지 않는한, 그 모델은 소용이 없어지므로, 제품에 사용되는 소재의 재질은 매우 중요한 인자이다.

최근 강판수요가들은 다양한 모델개발의 성형횟수 감소에 의한 제조원가 절감의 노력으로서,50% 이상의 고연신율을 갖는 강판소재를 요구하고 있다.

본 발명은, 이러한 강판수요가들의 요구를 만족시키기 위해 제안된 것으로서, 저탄소 알루미늄 킬드강에 소정의 보론/질소 원자비가 달성되도록 보론을 첨가하므로서,55% 이상의 높은 연신율을 갖고, 성형성, 형상동결성 및 비시효 특성이 우수한 냉간압연강판늘 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 저탄소강을 소재로하여 연성이 우수한 비시효성 냉간압연강판을 상소둔에 의해 제조하는 방법에있어서, 중량%로, C:0.01-0.03%, Mn:0.05-0.3%, B:15-45ppm, N:70ppm 이하를 포함하고,잔부 Fe 및 불가피하게 함유된 불순물로 조성되는 동시에 보론(B)/질소(N) 원자비가 0.8-2.0인 조건을 만족하는 저탄소 알루미늄 킬드강을 통상의 방법으로 열간압연 및 냉간압연 후 630-680℃의 온도범위에서 1시간이상 상소둔하여 연성이 우수한 비시효성 냉간압연강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이하, 상기 수치한정 이유에 대하여 설명한다.

상기 보론은 열간압연중 보론석출물 생성등의 효과로 조대한 결정립을 갖는 열연판을 제공하고, 냉간압연후의 상소둔시에도 조대한 재결정립의 생성으로 55% 이상의 연신율을 확보하기 위하여 첨가되는 성분으로서, 보론을 15ppm 미만으로 첨가할 경우에는 열연결정립의 조대화 효과가 감소하여 소둔결정립이 미세하게 되므로 55% 이상의 연신율을 확보하기가 곤란하므로 보론첨가량의 하한값을 15ppm으로 하며, 한편,보론을 45ppm 이상 첨가할 경우에는 열간압연중 보론석출물의 과다로 열연결정립이 오히려 미세해지거나,고용보론의 양이 많아 재결정소둔후 55% 이상의 연신율 확보가 곤란하게 되므로 보론첨가량의 상한값을 45ppm 으로 함이 바람직하다.

보론/질소 원자비를 0.8-2.0으로 제한하는 것은 보론을 15-45ppm 범위로 첨가하더라도 보론/질소원자비가 0.8미만일 경우에는 고용질소 또는 알루미늄 질화물에 의한 소둔결정립미세화에 의해 55% 이상의 연신율 확보가 곤란하고, 보론/질소원자비가 2.0이상일 경우에는 강중 고용 보론양의 증가로 결정립계의 연성이 급격히 저하하여 55% 이상의 연신율 확보가 곤란하므로, 보론/질소원자비는 0.8-2.0으로 제한하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탄소의 함량은 0.01-0.03%로 제한하는 것이 바람직한데, 그 이유는 탄소함량이 0.01% 미만인 경우에는 상소둔시 결정립이 너무 조대해져 제품의 가공시 오렌지 껍질(Orange peel) 결함발생 우려가 높고, 탄소함량이 0.03% 이상인 경우에는 고용탄소 또는 탄화물 양이 많아 연신율이 저하하여 55% 이상의연신율 확보가 곤란하기 때문이다.

상기 망간은 일반적으로 황에 의한 열간취성을 방지할 목적으로 첨가하거나, 인장강도 또는 항복강도를상승시킬 목적으로 첨가하는데, 망간함량을 0.3% 이하로 제한하는 것은 0.3% 이상 첨가할 경우에는 55%이상의 연신율을 확보할 수 없기 때문이며, 하한값을 0.05%로 제한한 것은 황에 의한 열간취성을 방지하기 위함이다.

상기 질소는 강중 불가피하게 함유되는 원소인데, 그 함량이 70ppm 이상일 경우에는 강중 보론질화물또는 알루미눔 질화물의 석출량이 많아 재결정립의 성장을 억제하므로 소둔재 결정립이 미세화하여 55% 이상의 연신율을 확보할 수 없기 때문에 그 함량은 70ppm 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 강종을 알루미늄 킬드강으로 제한하는 이유는 알루미늄 킬드강의 경우 연주 또는 연연주가 가능하므로 림드강에 비해 생산성이 높기 때문이며, 통상 알루미늄 킬드강의 알루미늄 함량범위에서 기계적 성질에 미치는 영향이 거의 없으므로 알루미늄의 첨가 함량을 제한하지 않았다.

상기와 같이 조성된 강을 통상의 방법으로 열간압연 및 냉간압연한 후 630-680℃의 온도범위에서 1시간이상 소둔을 실시하는데, 소둔온도가 630℃ 미만인 경우에는 온도가 너무 낮아 결정립이 미세하게 되어55% 이상의 연신율을 확보할 수 없고,680℃ 이상언 경우에는 재결정립의 과도한 성장으로 가공시 오렌지껍질(Orange Peel) 표면결합 발생 우려가 있으므로, 소둔온도는 630-680℃로 제한하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 소둔시간이 1시간 미만일 경우에는 결정립이 미세하게 되어 55% 이상의 연신율을 확보할 수 없으므로, 소둔시간은 1시간 이상으로 제한하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예]

하기표 1과 같이 조성되는 강슬라브를 1200℃ 가열로에서 1시간 유지한 후, 열간압연을 실시하였는데, 이때, 발명강(1-5), 비교강(6-9) 및 티타늄첨가 극저탄소강인 종래강(l1)의 경우에는 열간마무리 압연온도를 900℃로 권취온도를 650℃로 하였으며, 알루미늄 킬드강인 종래강(10)의 경우에는 열간마무리 압연온도를 900℃로, 권취온도를 550℃로 하였다.

상기와 같이 열간압연된 시편은 75%의 냉간압하율로 냉간압연한 후 상소둔을 실시하였으며, 종래강(11)은 830℃에서 30초간 연속소둔도 병행하여 실시하였다.

상기와 같이 제조된 각각의 시편에 대하여 기계적 성질 즉, 항복강도, 인장강도, 연신율 및 시효지수를측정하고, 그 측정결과를 하기표 2에 나타내었으며, 하기 표 2의 기계적성질중 발명재(1-5) 및 비교재(6-9)에 내한 연신율을 보론첨가량 및 보론/질소원자비의 변화에 따른 값으로 제1도 및 제2도에 각각 나타내었다.

[표1]

[표2]

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 발명재(1-5)는 55% 이상의 높은 연신율과 시효지수 3kg/mm²이하의 비시효특성을 갖게됨을 알 수 있다.

한편, 상기 표 2 및 제1도 및 제2도에 나타난 바와 같이, 보론첨가량은 본 발명의 범위내에 속하지반,보론/질소원자비가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교강(6 및 8)을 각각 이 소재로 하는 비교재(6 및 8)는 각각 연신율이 45.2% 및 47.6%로서 발명재(1-5)보다 열등하며, 보론첨가량 및 보론/질소 원자비가 모두 본발명의 범위를 벗어나는 비교강(7 및 9)을 각각의 소재로 하는 비교재(7 및 9)는 각각 연신율이 43.8% 및44.2%로서, 발명재(1-5)보다 열등함을 알 수 있다.

또한, 통상의 알루미늄 킬드강의 상소둔재인 종래재(10) 및 티타늄첨가 극저탄소감을 소재로 하는 종래재(11)는 연신율이 각각 45.6%, 및 44.2%로서 발명재(1-5)보다 낮은 수준임을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 연신율이 55% 이상인 고연성을 가질뿐만 아니라 성형성 및 형상동결성이우수하며 비시효특성을 갖는 냉간압연강판을 제공하므로서 자동차의 내외판용등 고연성을 요구하는 부품제조에 적절하게 이용될 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 저탄소강을 소재로 하여 연성이 우수한 비시효성 냉간압연강판을 상소둔에 의해 제조하는 방법에 있어서, 중량%로, C:0.01-0.03%, Mn:0.05-0.3%, B:15-45ppm, N:70ppm 이하를 포함하고, 잔부Fe 및 불가피하게 함유된 불순물로 조성되는 동시에 보론(B)/질소(N) 원자비가 0.8-2.0인 조건을 만족하는 저탄소 알루미늄킬드강을 통상의 방법으로 열간압연 및 냉간압연한 후,630-680℃의 온도범위에서 1시간이상 상소둔함을 특징으로 하는 연성이 우수한 비시효성 냉간압연강판의 제조방법.