KR960005236B1 - 저온취성에 대한 저항성이 우수한 고가공용 고강도 냉연강판 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

저온취성에 대한 저항성이 우수한 고가공용 고강도 냉연강판 제조방법

본 발명은 고가공용 고강도 냉연강판을 제조하는 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 인장강도가 높고, 가공성이 우수하고, 2차 가공취성에 대한 저항성이 우수한 냉연강판을 제조하는 방법에 관한것이다.

종래의 고가공용 고강도 냉연강판으로는 인-티타늄 첨가 극저탄소강등을 들수 있는데, 이 강판은 다량의 인을 첨가하여 인장강도를 향상시켰기 때문에 인의 입계편석에 의한 입계취화로 열연판의 산세 및 냉연공정에서 판파단이 발생하고, 냉연강판에서 2차 가공취성이 발생한다. 인의 입계편석에 의한 입계취화를 방지하기 위해서 탄소의 함량을 높이거나, 입계강화원소인 미량의 보론을 첨가하는 방법이 있다. 그러나 탄소의 함량이 증가하면 성형성이 열화되어 고가공용으로 사용하기 어렵다.

그리고 보론은 그 첨가량의 범위가 아주 작기 때문에 실제 제강공정에서 보론의 성분조성이 어렵고, 보론이 다량 첨가될 경우 가공성이 크게 열화되어 고가공용으로 사용될 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 티티늄 첨가 극저탄소 알루미늄 킬드강을 기본성분으로 하고 인 및 몰리브덴의 첨가량을 적절히 조절하여 몰리브덴에 의한 인의 입계편석을 감소시켜 인에 의한 입계취화를 방지하므로서, 인장강도가 높고, 가공성이 우수하고, 2차 가공취성에 대한 저항성이 우수한 냉연강판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 고가공용 고강도 냉연강판을 제조하는 방법에 있어서, 중량%로, C:0.005% 이하,N:0.005% 이하,S:0.02% 이하,Mn:0.2-0.6%,Ti:0.03-0.08%,P:0.04-0.1%, 및 Mo:0.01-0.05%를 함유하고 [Ti-(48/32)S-(48/14)N]/(12/48)C비가 1.0 이상이고, Mo/P 원자비가 0.1 이상이고, 그리고 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 알루미늄 킬드강을 통상의 방법으로 열간압연하되 열간마무리 압연온도를 Ar₃변태점 이상으로 하여 통상의 온도범위에서 권취한 후 60% 이상의 압하율로 냉간압연한 다음, 재결정 온도 이상에서 연속소둔하여 저온취성에 대한 저항성이 무수한 고가공용 고강도 냉연강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

일반적으로 생산되는 인첨가 극저탄소 고장력 냉연강판은 연속주조-열간압연-산세-냉간압연-소둔의 공정을 거쳐 제품으로 생산된다. 그러나 인첨가 극저탄소강은 강도증가를 목적으로 고용강화원소인 다량의 인을 첨가하였기 때문에 인의 입계편석에 의한 입계취하로 산세 및 냉연공정에서 열연판의 판파단을 일으켜 생산성을 감소시킨다. 그리고 소둔후 생산된 냉연제품에서도 저온 또는 상온에서 2차 가공취성이 발생할 우려가 있다. 본 발명은 종래의 인첨가 극저탄소강에 인의 입계편석을 방지할 수 있는 몰리브덴을 적당량 첨가하여 열연판 및 냉연판의 연성-취성 천이온도를 감소시켜 취성에 대한 저항성을 향상시키고, 가공성이 높은 고강도 냉연강판을 제조할 수 있다.

상기 탄소(C) 및 질소(N)를 0.005% 이상 첨가할 경우 강중 고용탄소 및 질소의 양이 많아 소둔시 집합 조직의 발달을 방해하여 성형성을 열화시키므로 탄소 및 질소의 상한 첨가량은 0.005%로 제한하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 황(S)는 강의 제조시 불가피하게 포함되는 원소이므로 그 첨가범위는 0.02% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.

망간은(Mn)은 통상 망간황화물을 석출하여 강중 고용 황에 열간취화를 방지할 목적으로 첨가하거나, 망간의 고용강화에 의한 인장강도 향상을 목적으로 첨가하는데, 그 첨가량이 0.2%이하인 경우 고용망간양이 부족하여 강도가 낮을 뿐만 아니라, 강중 고용황에 의한 열간취하가 일어날 가능성이 있고, 0.6% 이상 첨가할 경우 성형성이 크게 저하되므로 상기 망간의 첨가량은 0.2-0.6%로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 티타늄(Ti)을 0.03%이하로 첨가하면 강중의 탄소나 질소를 완전히 고착하지 못하여 성형성이 열화되고, 티타늄을 0.08% 이상으로 첨가할 경우 고용 티타늄이 존재하여 성형성을 저하시키므로 티타늄의 첨가량은 0.03-0.08%로 제한하는 것이 바람직하다.

티타늄 함량 0.03-0.08%에서는 성형성이 높을 뿐만 아니라 재질열화도 거의 없다. 상기 {Ti-(48/32)S-(48/14)N]/(12/48)C비를 1.0 이상으로 제한한 것은 티타늄으로 고용탄소 및 고용질소를 완전히 고착하기 위함이다. 고용 탄소 및 고용 질소를 완전히 고착하지 못하면 고용원소에 의해서 재결정 집합조직의 성장이 방해를 받기 때문에 성형성이 열화된다.

상기 인(P)은 인장강도를 증가시키기 위해서 사용하는데 인의 첨가량이 0.04% 이하인 경우에는 첨가량이 너무 적어 충분한 인장강도를 확보할 수 없고 0.1% 이상인 경우에는 인장강도는 높지만 가공성이 열화되고 취성판단의 가능성이 높기 때문에 상기 인의 첨가량은 0.04-0.1%로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 몰리브덴(Mo)은 인의 입계편석을 방지하기 위해서 첨가되는데, 그 첨가량이 0.01% 이하인 경우에는 인의 입계편석을 충분히 방지하지 못하고, 0.05% 이상인 경우에는 냉연강판의 가공성이 크게 열화되기 때문에 상기 몰리브덴의 첨가량은 0.01-0.05%로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 Mo/P 원자비를 0.1 이상으로 제한하는 이유는 Mo/P 원자비가 너무 적을 경우에는 Mo에 의한 P의 입계편석을 충분히 방지하기 어렵기 때문이다. 열간압연조건에서 마무리 압연온도를 Ar₃변태점이상의 온도로 제한한 것은 변태온도 미만에서 압연할 경우 압연립의 생성으로{111} 집합조직의 발달을 저해하여 성형성을 열화하기 때문이다. 냉간압연율을 60% 이상으로 제한한 것은 냉연강판의 충분한 가공성을 확보하기 위해서이다. 냉간압연율이 60% 이하일 경우 재결정 집합조직의 미발달로 성형성이 열화되기 때문이다.

상기한 본 발명에 따라 제조된 고가공용 냉연강판은 22kgf/㎟ 이하의 항복강도, 38kgf/㎟ 이상의 인장강도, 1.8 이상의 r값, 및 -40℃ 이하의 연성-취성천이온도를 갖게되며, 냉연공정 전(前) 단계에서 생산되는 열연강판의 연성-취성천이온도도 냉연강판과 같이 -40℃ 이하이다.

이와같이, 본 발명은 인의 편석에 의한 입계취하를 방지함으로써 냉연공정 전단계에서 생상되는 열연판의 판파단을 방지하여 생상성을 향상시키고, 냉연판의 2차 가공취성에 대한 저항성을 증가시 킬 수 있어 저온에서의 취성파괴를 방지할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 ]

하기표 1과 같이 조성되는 강괴를 1250℃ 로 가열하여 1시간 유지한 후 열간압연을 실시한 다음, 냉간압연 및 연속소둔을 실시하여 시편을 제조하였다. 이때, 열간압연 마무리 온도는 900℃, 권취온도는 680℃로 하였으며, 냉간입하율은 75%로 하고, 소둔온도는 830℃로 하였다.

열간압연이 끝난 시편에 대하여 충격시험을 실시하여 열연판의 연성-취성천이온도를 측정하였으며, 소둔이 끝난 시편에 대하여 인장시험을 실시하고, 드로잉비 2.18로 컵을 가공한 후 2차 가공취성 시험을 실시하여 냉연강판의 연성-취성천이온도를 측정하고, 그 결과들을 하기표 2에 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

상기 표1에 나타난 바와같이, 본 발명에 부합되는 발명강(1-4)의 경우에는 인장강도 38kgf/㎟ 이상, 연신율 40% 이상 및 r값 1.8 이상으로 인장강도가 높고, 가공성이 우수할 뿐만 아니라 열연판 및 냉연판의 연성-취성 천이온도가 -40℃ 이하로 저온취성이 우수함을 알수있다.

반면에, 비교강(5)의 경우에는 인장강도 및 r값은 높지만 인의 입계편석을 막을 원소가 존재하지 않아 열연강판 및 냉연강판의 연성-취성 천이온도가 매우 높아 열연판의 경우는 산세공정에서 판파단의 우려가 있고, 냉연판의 경우는 저온에서 2차 가공취성이 발생할 우려가 있음을 알 수 있다. 또한, 비교강(6)의 경우에는 망간의 함량이 본 발명강의 범위를 벗어나 연신율 및 r값이 낮아 고가공을 요구하는 제품에는 적합하지 않으며, 또한, 비교강 (7-8)의 경우에는 입계강화원소인 보론의 첨가로 연성-취성 천이온도는 낮지만 연신율 및 r값이 낮아 고가공용을 요구하는 부품에는 적합하지 않음을 알 수 있다.

또한, 비교강(9)의 경우에는 티타늄 함량이 너무 낮아 고용탄소나 고용질소를 완전히 고착하지 못하기 때문에 항복강도가 너무 높을뿐만 아니라 r값이 너무 낮아 고가공용으로 사용이 곤란하며, 또한, 비교강(11)의 경우에는 인의 함량이 너무 높아 가공성이 떨어지고 Mo/P 원자비가 너무 낮아 연성-취성 천이온도도 매우 높게 나타남을 알 수 있다. 비교강(10 및 12)의 경우에는 각각 몰리브덴, 탄소의 함량이 너무 높아 가공성이 감소하여 고가공용으로 사용할 수 없음을 알 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명은 인장강도가 높고, 가공성이 우수하고, 2차 가공취성에 대한 저항성이 우수한 냉연강판을 제공하므로써, 높은 강도가 요구되고 복잡한 현상을 갖는 부품에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 일반 극저탄소강에서 발생하기 쉬운 2차 가공취성을 방지할 수 있어 저온에서 사용되는 부품에도 이용할 수 있고, 또한 냉연공정 전(前)단계에서 생산되는 연간압연판의 연성-취성 천이온도가 낮기 때문에 종래의 인첨가 극저고장력강의 열연 및 산세공정에서 발생하는 판파단을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 중량%로, C:0.005%이하, N:0.005%이하, S:0.02%이하, Mn:0.2-0.6%, Ti:0.03-0.08%, P:0.04-0.1%, Mo:0.01-0.05%를 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한 알루미늄킬드강을 통상의 방법으로 열간압연하고 권취한 다음, 냉간압연하고, 이어서 연속소둔하여 고가공용 고강도 냉연강판을 제조하는 방법에 있어서, 상기 알루미늄킬드강 조성이 [Ti-(48/32)S-(48/14)N]/(12/48)C≥1.0, Mo/P의 원자비≥0.1인 조건을 만족하고, 그리고 열간압연은 Ar₃변태점이상에서 마무리되고, 냉간압연시 압하율은 60% 이상으로 행해지며 연속소둔이 재결정온도이상에서 실시됨을 특징으로 하는 저취온성에 대한 저항성이 우수한 고가공용 고강도 냉연강판의 제조방법.