KR970001408B1 - 성형 박강판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

성형 박강판 및 그 제조방법
제1도는 냉간 압연강판의 스폿 용접 이음부에서의 인장전단피로 한계값에 대한 산소량과 Al/N비의 관계를 나타낸 그래프.
제2도는 열간 압연강판의 스폿 용접 이음부에서의 인장전단피로 한계값에 대한 산소량과 Al/N비의 관계를 나타낸 그래프.
제3도는 열간 압연강판의 Al/N비가 약 37일 때 스폿 용접 이음부에서의 인장전단피로 한계값에 대한 산소량과 Al/N비의 관계를 나타내는 그래프.
제4도는 피로 시험에서 생성된 크랙의 위치를 나타낸 스폿 용접 이음부의 인장전단피로 시험에 사용되는 시료의 개략적 단면도.
제5도는 스폿 용접 이음부에서의 크로스 인장피로 한계값에 대한 산소량과 Al/N비의 관계를 나타내는 그래프.
제6a도 및 제6b도는 산소량이 약 0.0030wt%일 때 스폿 용접 이음부에서의 크로스 인장피로 한계값 및 인장전단피로 한계값에 대한 Al/N비의 관계를 나타내는 그래프.
제7a도 및 제7b도는 인장전단피로 시험 및 크로스 인장피로 시험에서의 스폿 용접된 시료의 형태를 각각 나타낸 개략도이다.
본 발명은 프레스 성형, 디프 드로잉(deep drawing)등에서의 개선된 성형성뿐만 아니라 용접 이음부에서의 개선된 내피로성을 가진 열간 압연강판, 냉간 압연강판, 표면처리강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 박강판은 프레스 성형, 디프 드로잉 등에 널리 사용된다. 그러나, 전술한 성형성 뿐만 아니라 사용목적에 따른 특성들을 가져야 한다. 예를 들면, 박강판은 냉간압연판, 열간압연판 및 표면처리된 판에 판의 종류에 관계없이 용접, 특히 스폿용접을 종종하게 된다.
특히, 박강판은 자동차에 사용된다. 이 경우, 차량 1대당 스폿 용접의 스폿수는 수천지점이 되고, 또한 외부로부터 하중이 가해질 때 용접 이음부에 응력집중이 되게 한다. 즉, 차량의 주행동안 그러한 응력 집중이 반복됨에 따른 피로 파괴가 용접 이음부에서 발생하여 중대한 사고를 일으키게 된다. 그러므로, 성형 박강판에서 용접이음부의 내피로성이 매우 중요한 특성이다.
한편, 종래의 저탄소강보다 높은 성형성을 갖는 초저탄소강이 박강판에 종종 사용된다. 그러나, 초저탄소강의 피로 강도가 조건에 따라 용접이음부에서의 열의 영향을 받게된 영역의 조직의 결함으로 인해 저하될 수 있다. 게다가, 자동차와 같은 기계류 및 구조체의 안정성을 더욱 개선시키도록 요구되고 있고, 따라서 종래의 강판을 사용하는 경우와 비교해서 용접 이음부의 피로 강도를 증가시키는 것이 중요하게 된다.
이러한 관점에서, 일본국 특개소 54-135616, 53-52222, 61-246344, 58-25436, 53-137021, 58-110659등에서 다양한 강판이 제안되어 있다. 그러나, 이들 기술들은 냉간압연 강판의 기계적 특성들을 기재하고 있고, 용접 이음부의 피로 강도에 대해서는 기재하고 있지 않다.
또한, 일본국 특개소 63-317625호에는 강판에서의 용접 이음부의 내피로성을 개선하기 위해 Ti, Nb 및 B의 양을 특정범위로 조절하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 방법에서는 스폿 용접되는 영역에서의 인장전단피로 특성은 고려되어 있으나, 크로스 인장피로 특성에 대해서는 고려되어 있지 않다. 게다가, 일본국 특개소 225748호에는 양호한 피로 특성을 갖는 냉간압연 강판에 대해 기재되어 있으나, 이 경우에 판 자체의 피로 특성만 개선되어 있다.
본 발명의 목적은 프레스 승형, 디프로드로잉 등을 위한 개선된 성형성 뿐만 아니라 용접 이음부, 특히 스폿 용접 이음부에서의 양호한 내피로성을 지니 박강판을 제공하는데 있다.
본 발명의 첫번째 측면에 따르면, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비율이 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al 및 나머지가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진, 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판을 제공한다.
본 발명의 첫번째 바람직한 구체적 실시에 있어서, 강판은 0.001-0.025wt%의 Nb 및 0.0002-0.0020wt%의 B중 적어도 하나를 포함하고, 또는 0.10wt% 이하의 Ti, 0.10wt% 이하의 V, 0.10wt% 이하의 Zr, 0.10wt% 이하의 Ca, 1.0wt% 이하의 Cr, 1.0wt% 이하의 Cu 및 1.0wt% 이하의 Ni중 적어도 하나를 더 포함한다.
본 발명의 두번째 측면에 따르면, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt%이하의 P, 0.0020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al 및 나머지가 Fe 및 불가피한 불순물들로 이루어지는 강판을 600℃ 다 높은 마무리 온도에서 열간 압연하고, 60% 이상의 압하량(rolling reduction)으로 열간압연된 강판을 냉간 압연하고, Ac3변태점보다 낮은 온도에서 냉간압연된 강판에 재결정화 어닐링을 가하는 것으로 이루어진 용접 이음부에서의 내피로성이 개선된 성형 박강판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 두번째 바람직한 구체적 실시에 있어서, 열간 압연강은 열간 압연후에 200℃ 보다 높은 코일링 온도에서 코일링되고, 얻어진 박강판은 갈버나이징(galvanizing)되거나 또는 전기 도금된다.
본 발명자들은 박강판의 용접 이음부의 피로 특성이 그러한 강판을 사용한 물품에서도 매우 중요함에도 불구하고 피로 특성에 대한 강의 구성요소의 영향에 관한 연구가 거의 없다는 점에 착안하여, 용접 이음부, 특히 스폿 용접 이음부의 피로 특성에 대한 강의 구성 요소들의 영향에 대해 여러 가지로 연구하여, 다음 사실들을 알게 되었다.
먼저, 본 발명을 성공적으로 이끈 실험적 결과들에 대해 기술하기로 한다.
또한, 스폿 용접 이음부에 대한 피로 시험을 JIS Z3138에 따라서 실시하고, 피로 한계값은 시료에 가해진 하중 반복횟수가 10,000,000번일때의 하중 범위의 상한값이다.
제1도에는 0.8mm 두께의 냉간압연 강판의 스폿 용접 이음부에서의 산소량, Al/N비 및 인장전단피로 한계값 간의 관계가 도시되어 있다.
피로 시험에 사용된 강들의 화학 조성은 다음의 표 1에 표시되어 있고, 스폿 용접의 조건들은 다음의 표 2에 표시된다.
또한, 강판을 약 900℃의 마무리 온도에서 열간압연하고, 75-80%의 압하량으로 냉간압연하고, 계속해서 820-840℃ 의 온도에서 어닐링 하였다.
제1도에서, 음영부분은 피로 한계값이 종래의 저탄소 알루미늄 킬드 및 박스 어닐링된 강판(인장전단피로 한계 : 892kgf)보다 10% 이상 높은 영역을 나타내며, 산소량이 0.0045wt% 이하이고 Al/N비가 30이상인 영역에 해당한다.
Figure kpo00001
Figure kpo00002
제2도에는 두께 2.6mm의 열간압연 강판의 스폿 용접 이음부에서의 산소량, Al/N비 및 인장전단피로 한계값 간의 관계가 도시되어 있다.
피로 시험에 사용된 강들의 화학 조성은 다음의 표 3에 나타나 있고, 스폿 용접의 조건들은 다음의 표 4에 나타나 있다. 또한, 강판을 약 900℃ 의 마무리 온도에서 열간압연하고, 550℃ 의 코일링 온도에서 코일링 하였다.
제2도에서, 음영부분은 종래의 저탄소 알루미늄 킬드 및 열간압연 강판(인장전단피로 한계 : 168kgf)보다 10% 이상 높은 영역을 나타내며, 냉간압연강의 경우와 같이, 산소량이 0.0045wt% 이하, Al/N비가 30이상인 영역에 해당된다.
Figure kpo00003
Figure kpo00004
제3도에는 Al/N비가 약 37일때의 산소량과 인장전단피로 한계값의 관계가 도시되어 있으며, 이로부터 종래의 저탄소 알루미늄 킬드 및 열간압연 강판(인장전단피로 한계 : 168kgf)보다 높은 피로 한계값은 산소량이 0.0045wt% 이하일 때 얻어진다는 것을 알 수 있다.
이들 시험들에서, 피로로 인한 파손은 제4도에 도시된 바와 같이 열의 영향을 받게된 부분에서 발생된 크랙으로 인한 것이며, A는 크랙이 생성된 위치, B는 너깃(nugget)부분, C는 열의 영향을 받게된 부분, D는 박강판을 나타낸다.
이들의 원인을 밝히기 위해서, 본 발명자들은 높은 피로 한계값을 갖는 시료상의 용접부 단면에서의 경도 분포를 조사한 결과, 용융된 부분으로부터 열의 영향을 받게된 부분까지에 걸쳐서 경도차는 낮은 피로 한계값을 갖는 강판에 비해 작으며 그 분포가 평탄하다는 것을 알았다. 이러한 사실로부터, 그러한 경도차가 응력이 가해질 때 용접 이음부에서의 응력 집중으로 인한 피로 크랙의 생성 및 그 전파에 효과적으로 작용한다는 것을 알 수 있다.
또한, 제1도 내지 제3도로부터, 피로 한계값은 적정량내에서 Nb와 B 중 적어도 하나를 포함하는 강판에서 더 높게 된다는 것을 알 수 있었다.
한편, 표 5에 나타낸 바와 같은 화학 조성을 갖는 두께 0.7mm의 냉간압연 Ti 함유강판을 표 6에 나타낸 스폿 용접 조건하에서 용접하여, 크로스 인장피로 시험을 실시하였다.
이 경우, 강판을 약 900℃ 의 마무리 온도에서 열간압연하고, 75-80%의 압하량으로 냉간압연하고, 계속해서 820-840℃ 의 온도에서 어닐링 하였다.
Figure kpo00005
Figure kpo00006
이 시험에서, 크로스 인장피로 한계값에 대한 산소량과 Al/N비의 관계는 제5도에 도시되어 있다.
제5도로부터, 크로스 인장피로 한계값은 Ti 함유강 및 Ti, Nb 및 B 함유강내의 산소량과 Al/N비가 음영부분으로 도시된 범위내에 있을 때, 즉 산소량이 0.0045wt% 이하, Al/N비가 30 이상인 범위내에 있을 때 상당히 높게 된다는 것을 알 수 있다.
제6a도에는 산소량이 0.0030wt% 일때의 크로스 인장피로 한계값과 Al/N비의 관계가 도시되어 있다.
제6a도에 도시된 바와 같이, Ti 함유강 및 Ti-Nb-B 함유강에서, Al/N비가 30 이상일 때 높은 피로 한계값이 얻어진다. 또한, 동시에 실시된 인장전단피로 시험으로부터 Ti 또는 Ti-Nb-B의 첨가가 제6b도에 도시된 바와 같이 피로 한계에 영향을 미치지 않음을 알 수 있다.
전술한 조건하에서 양호한 크로스 인장피로 한계값이 얻어지는 이유는 다음과 같다. 즉, 피로로 인한 파손은 크로스 인장피로 시험에서도 열의 영향을 받게된 부분에 생성된 크랙들 때문이다.
Ti를 함유하는 강인 경우, 고용 Ti 또는 Ti계 석출물이 열의 영향을 받은 부분의 인성을 향상시키는 작용을 하여 크로스 인장 피로 특성이 향상된다.
또한, 단지 Ti만을 함유하는 강에 추가로 Ti, V, Zr, Ca, Cr, Cu 및 Ni 중 적어도 2종류를 적정량 첨가하므로써 유사한 효과를 얻을 수 있다. 참조를 위해, 스폿 용접된 시료를 사용한 인장전 및 크로스 인장피로 시험 방법을 제7a도 및 제7b도에 각각 도시한다. 제7a도 및 제7b도로부터 알 수 있듯이, 양쪽 시험 방법들간의 변형 방식이 크게 다르다.
본 발명에 사용되는 강의 화학 조성을 전술한 범위로 한정하는 이유는 다음과 같다.
C : 양호한 연신과 r값을 갖는 강을 얻기 위해서는 종래의 저탄소 강보다 C의 양이 크게 낮아야 한다. 또한, C의 양을 본 발명에 따른 강내에서 감소시킴에 따라 내피로성이 크게 개선된다. 따라서, C의 양은 0.003wt% 이하, 보다 바람직하게는 0.0015wt% 이하이다.
Si : Si의 양은 그 양이 1.0wt%를 넘으면 강판의 연신 및 인발성이 저하되므로 1.0wt% 이하이어야 한다.
Mn : Mn을 과도하게 첨가하면, Si와 같이 강의 연신 및 인발성을 저하시키게 되므로, Mn의 양은 1.0% 이하이어야 한다.
P : P의 양이 0.15wt%를 초과하면, P가 입계에 편석(segregation)되어 취약하기 쉽게 되므로, P의 양은 0.15wt% 이하이어야 한다.
S : S의 양이 너무 적으면, 탈스케일링 특성이 저하되어 표면 특성이 나쁘게 되므로, 그 하한값은 0.0035wt%이다. 한편 그양이 0.020wt%를 초과하면, 내식성이 크게 저하되므로, 그 상한값은 0.020wt%이다.
O : 고용상태의 O 또는 산화물 형성에 있어서의 O는 크랙의 생성 및 전파에 영향을 미치는 것으로 생각되므로 O의 양은 본 발명에서 특히 중요하다. 따라서, 종래의 저탄소 강판보다 높은 피로 특성을 얻기 위해서는 O의 양이 0.0045wt% 이하이어야 하며, 바람직하기로는 0.0035wt% 이하이다.
N : N의 양이 많게 되면, 요구되는 Al의 양이 초과되어 후술하는 바와 같이 표면특성이 저하된다. 따라서, N의 양은 0.0020wt% 이하이며, 바람직하기로는 0.0017wt% 이하이다.
Al : 피로 특성은 열에 의해 영향을 받는 영역의 구조상의 AlN 석출 또는 고용 Al의 분포상태의 영향에 의해 개선되는 것으로 생각되므로 Al의 양은 본 발명에서 또한 중요하다. 따라서, N의 양과 밀접하게 관련이 있다.
용접 이음부의 피로 특성을 개선시키기 위해서는 , Al(wt%)/N(wt%)비가 30이상이어야 한다. 또한, Al의 양이 너무 많으면, 표면특성이 저하되므로, 2 상한은 0.15wt%이다.
Nb, B : 이들 원소들은 피로 특성을 향상시키는 데는 효과적이나, 그 양이 과도하게 첨가되면, 재결정화온도가 상승하여 바람직스럽지 않다. 따라서, Nb 및 B중 적어도 하나는 각각 0.001wt%
Figure kpo00007
Nb
Figure kpo00008
0.025wt%과 0.0002wt%
Figure kpo00009
B
Figure kpo00010
0.002wt%의 범위내에서 피로 특성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다.
Ti, V, Zr, Ca, Cr, Cu, Ni : 이들 각각의 원소들은 고용상태 또는 석출상태에서 열의 영향을 받게되는 부분의 구조에 영향을 주게되어 피로 특성을 증가시킨다. 그러나, 과도하게 첨가되면 강판의 질을 저하시킨다. 따라서, Ti, V, Zr, Ca, Cr, Cu 및 Ni 중 적어도 하나는 Ti, V, Zr 및 Ca에 대해서는 0.10wt% 이하, Cr, Cu 및 Ni에 대해서는 1.0wt% 이하의 범위내로 첨가되어, 크로스 인장피로 특성을 특별히 향상시킬 수 있다.
이하에서, 출발 재료로서 전술한 화학 조성물을 사용하는 성형 박강판의 제조에 있어서 바람직한 조건들에 대해 본 발명을 기술하기로 한다.
열간압연 강판의 제조에 있어서, 열간압연에서의 마무리 온도가 600℃ 이하이면, 디프드로잉 능력이 저하되므로 마무리 온도가 600℃ 보다 낮지 않게 제한된다. 또한, 코일링 온도가 200℃ 보다 낮으면 질이 저하되므로 코일링 온도가 200℃ 보다 낮지 않게 제한된다.
냉간압연 강판의 제조에 있어서, 열간압연 단계에서의 마무리 온도가 600℃보다 낮으면 디프 드로잉 능력이 저하되므로, 600℃보다 낮지 않고, 바람직하기로는 800℃보다 낮지 않다. 또한, 만족할만한 성형성을 얻기 위해서는 냉강압연 단계에서의 압하량이 60% 이상이다.
또한, 냉간압연후의 연속 어닐링 단계에서의 어닐링 온도가 Ac3점 보다 높으면 결정 입자들이 조대하게 되므로, Ac3점보다 높지 않다. 특히, 어닐링 온도의 하한은 임계값은 아니나, 재결정화 온도보다 30℃높은 것이 바람직하다. 어닐링 방법으로서, 박스 어닐링 방법을 사용할 수도 있다. 물론, 이들 박강판은 판형태 등을 보정하기 위해 통상의 범위내에서, 즉, 약 수%의 시이트 게이지(sheet gauge)(mm)로 조질압연(skin passrolling)될 수도 있다.
박강판이 갈버나이징 또는 전기도금 되는 경우에도, 피로 시험에서 파손이 열의 영향을 받는 부분으로부터 발생되고, 따라서 본 발명에 따른 박강판에는 갈버나이징, 전기도금과 같은 표면 처리가 가해질 수 있다.
용접 방법으로서, 열의 영향을 받는 영역에서의 피로강도는 스폿 용접이외에 MIG 방법, TIG 방법 등에서 문제가 생기며, 따라서 본 발명은 이들 용접 방법들에서도 용접 이음부의 피로 강도를 개선시키는데 효과적이다.
다음 실시예들로서 본 발명을 설명하기로 하며, 본 발명은 실시예들로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
표 7의 화학조성을 갖는 강을 용해시켜 슬래브를 성형하여, 850-900℃ 의 마무리 온도에서 열간압연하고, 71-78%의 압하량으로 냉간압연하고, 계속해서 790-830℃ 의 어닐링온도에서 어닐링하여 두께 0.8mm의 냉간압연 강판을 얻었다. 또한 강 No. 18은 종래의 저탄소 알루미늄 킬드 강으로서, 박스 어닐링시켜 제조하였다.
강 No. 1-9는 본 발명에 적합하며, 그 중에서 강 No. 8은 각각 갈버나이징 및 전기도금 처리 하였다.
강 No. 10-17은 비교예로서, 그 화학조성은 본 발명의 범위 밖으로 하였다.
이들 냉간압연 강판들에 대하여, 스폿 용접 부분에서의 인장전단 피로 한계값(인장하중 반복횟수를 10,000,000로 했을 때의 하중 범위의 상한값) 및 기계적 성질을 측정하여 표 8에 나타난 바와 같은 결과들을 얻었다.
Figure kpo00011
Figure kpo00012
S-FL : 인장 전단 피로 한계값
또한, JIS Z2201 No. 5 시험편이 인장시험에 사용되었고, 스폿 용접조건 및 전단피로 시험조건은 표 2와 같다.
표 8로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 모든 강들은 우수한 기계적 특성 및 인장전단피로 한계값을 나타내며, 반면에 비교예의 강들 및 종래의 강은 기계적 특성 뿐만 아니라 인장전단피로 한계값도 떨어진다.
또한, 본 발명에 따른 표면 처리된 강들은 피로 시험에서의 파손이 열의 영향을 받는 영역으로부터 발생하므로 비교예 및 종래의 강들에 대해서 특성들이 양호하다.
또한, Nb 또는 B 또는 그들 다를 포함하는 강 No. 5-9에 있어서, 열의 영향을 받는 영역으로부터 내피로 성이 또한 향상되고, 따라서 그들은 본 발명에 따른 강들중에서 보다 높은 인장전단피로 한계값을 나타낸다.
[실시예 2]
표 9의 화학조성을 갖는 강을 용해하여 슬래브를 형성하고, 830-900℃ 의 마무리 온도에서 열간압연하고, 550-650℃ 의 코일링 온도에서 코일링하여 2.6mm 두께의 열간압연 강판을 얻었다.
강 No. 1-9는 본 발명에 적합하며, 그 가운데 강 No. 2와 No. 8은 각각 갈버나이징 및 전기도금 처리하였다.
강 No. 10-17은 비교예로서, 그 화학조성은 본 발명의 범위 밖으로 하였고, 강 No.18은 종래의 저탄소 알루미늄 킬드 강이다.
이들 열간압연 강판에 대해서, 스폿 용접 이음부에서의 인장전단피로 한계값(인장 하중의 반복 횟수를 10,000,000로 했을때의 하중 범위의 상한값) 및 기계적 특성을 측정하여 표 10에 나타낸 바와 같은 결과들을 얻었다.
또한, JIS Z2201 No. 5 시험편을 인장 시험에 사용하였으며, 스폿 용접 조건들 및 인장전단피로 시험 조건들은 표 4와 같이 했다.
Figure kpo00013
Figure kpo00014
S-FL : 인장 전단 피로 한계값
표 10으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 모든 강들은 우수한 기계적 특성 및 인장전단피로 한계값을 나타내며, 반면에 비교예의 강들 및 종래의 강은 기계적 특성 뿐만 아니라 인장 전단피로 한계값도 떨어진다.
또한 본 발명에 따른 표면 처리된 강들은 피로 시험에서 파손이 열의 영향을 받는 영역으로부터 발생하므로 비교예 및 종래의 강들에 비해서 특성들이 양호하다.
또한, Nb 또는 B 또는 그 둘다를 포함하는 강 No.5-9에 있어서, 열의 영향을 받는 영역에서의 내피로 성이 향상되고, 따라서 그들은 본 발명에 따른 강들 중에서 보다 높은 인장전단피로 한계값을 나타낸다.
[실시예 3]
표 11의 화학 조성을 갖는 강을 용해하여 슬라브를 형성하고, 표 12의 제조 조건하에서 다음의 처리들을 하였다.
슬라브를 830-900℃ 의 마무리 온도로 처리하고 550-650℃ 의 코일링 온도에서 감아서 2,6mm 두께의 열간압연 강판을 제조하였다.
한편, 슬라브를 830-920℃의 마무리 온도에서 열간압연하고, 550-650℃의 코일링 온도에서 코일링하여 3.2mm 두께의 열간 압연판을 얻었다. 다음으로, 열간압연 강판을 압하량 78%로 0.7mm 두께로 냉간압연하고, 750-880℃ 에서 어닐링하고, 또한 0.7%로 조질 압연하였다.
또한, 일부 열간압연 강판 및 냉간압연 강판에 갈버나이징 또는 전기도금 처리를 하였다.
강 No. 1-14 및 No. 26-36은 본 발명에 적합하며, 강 No. 15-24 및 No. 37-43은 비교예로서, 그 화학조성은 본 발명의 범위 밖으로 하였다.
또한, 강 No. 25 및 44는 종래의 저탄소 알루미늄 킬드 강이며, 강 No. 25는 박스 어닐링시켜 제조하였다.
이들 박강판들에 대해서, 스폿 용접 부분에서의 인장전단피로 한계값(인장 하중의 반복 횟수를 10,000,000로 했을때의 하중범위의 상한값) 및 기계적 특성을 측정하여 표 12에 나타난 바와 같은 결과들을 얻었다.
또한, JIS Z2201 No. 5 시험편을 인장시험에 사용하였으며, 스폿 용접 조건 및 크로스 인장피로 시험조건 냉간압연 강판의 경우에는 표 6과 동일하게 하고, 열간압연 강판의 경우에는 표 13에 나타난 바와 같은 조건하에서 실시했다.
Figure kpo00015
Figure kpo00016
Figure kpo00017
Figure kpo00018
Figure kpo00019
Figure kpo00020
표 12로부터 알수 있듯이, 본 발명에 따른 모든 강들은 우수한 기계적 특성 및 크로스 인장피로 한계값을 나타내며, 반면에 비교예의 강들 및 종래의 강은 기계적 특성 뿐만 아니라 크로스 인장피로 한계값도 떨어진다.
또한, 본 발명에 따른 표면 처리된 강들은 피로 시험에서의 파손이 열의 영향을 받는 영역으로부터 발생되므로 비교예 및 종래의 강들에 비해 특성이 양호하다.
또한, Nb 또는 B 또는 그 둘다를 포함하는 강 No. 10-14 및 No. 34-36에 있어서, 열의 영향을 받는 영역에서의 내피로성이 또한 향상되고, 따라서 그들은 본 발명에 따른 강들 중에서 보다 높은 크로스 인장피로 한계값을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프레스 성형, 디프드로잉 등에 대한 양호한 성형성 뿐만 아니라 용접 이음부에서의 개선된 피로 특성을 갖는 성형 박강판을 얻을 수 있으며, 따라서 본 발명에 따른 성형 박강판을 차량, 구조물 부재 등에 이용하면, 수명 연장 도는 안전성 향상을 이룰 수 있다.

Claims (16)

  1. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al을 함유하며 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 성형 박강판.
  2. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al을 함유하고, 또한 0.001~0.025wt%의 Nb 및 0.0002~0.0020 wt%의 B중에서 적어도 하나를 함유하며 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 성형 박강판.
  3. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al을 함유하고, 또한 0.10wt% 이하의 Ti, 0.10wt%이하의 V, 0.10wt% 이하의 Zr, 0.10wt% 이하의 Ca, 1.0wt%이하의 Cr, 1.0wt% 이하의 Cu 및 1.0wt% 이하의 Ni중에서 적어도 하나를 더 함유하며 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 성형 박강판.
  4. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판의 제조방법에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al과 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강판을 600℃ 이상의 마무리온도에서 열간압연하여 열연강판으로 하고, 상기 열연강판을 60% 이상의 압하량으로 냉간압연하여 냉연강판으로 하고, 상기 냉연강판을 Ac3변태점보다 낮은 온도에서 재결정 어닐링시키는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  5. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판의 제조방법에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al을 함유하고, 또한 0.001~.025wt%의 Nb 및 0.0002~0.0020wt%의 B중에서 적어도 하나를 더 함유하며 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강판을 600℃ 이상의 마무리온도에서 열간압연하여 열연강판으로 하고, 상기 열연강판을 60%이상의 압하량으로 냉간압연하여 냉연강판으로 하고, 상기 냉연강판을 Ac3변태점보다 낮은 온도에서 재결정 어닐링시키는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  6. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판의 제조방법에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al을 함유하며, 또한 0.10wt% 이하의 Ti, 0.10wt% 이하의 V, 0.10wt% 이하의 Zr, 0.10wt% 이하의 Ca, 1.0wt% 이하의 Cr, 1.0wt% 이하의 Cu 및 1.0wt% 이하의 Ni중에서 적어도 하나를 더 함유하며 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강판을 600℃ 이상의 마무리온도에서 열간압연하여 열연강판으로 하고, 상기 열연강판을 60% 이상의 압하량으로 냉간압연하여 냉연강판으로 하고, 상기 냉연강판을 Ac3변태점보다 낮은 온도에서 재결정 어닐링시키는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 열연강판이 열간압연후에 200℃ 이상의 코일링 온도에서 코일링되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  8. 제4항 또는 제7항에 있어서, 상기 박강판이 갈버나이징 또는 전기도금처리 되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  9. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al을 함유하고, 또한 0.001~0.025wt%의 Nb 및 0.0002~0.0020 wt%의 B중에서 적어도 하나를 함유하고, 또한 0.10wt% 이하의 Ti, 0.10wt% 이하의 V, 0.10wt% 이하의 Zr, 0.10wt% 이하의 Ca, 1.0wt% 이하의 Cr, 1.0wt% 이하의 Cu 및 1.0wt% 이하의 Ni중에서 적어도 하나를 더 함유하며 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는 성형 박강판.
  10. 용접 이음부에서의 내피로성을 개선시킨 성형 박강판의 제조방법에 있어서, 0.003wt% 이하의 C, 1.0wt% 이하의 Si, 1.0wt% 이하의 Mn, 0.15wt% 이하의 P, 0.020wt% 이하의 S, 0.0045wt% 이하의 O, 0.0020wt% 이하의 N, Al/N의 비가 30 이상인 조건으로 0.15wt% 이하의 Al을 함유하고, 또한 0.001~0.025wt%의 Nb 및 0.0002~0.0020wt%의 B중에서 적어도 하나를 함유하고, 또한 0.10wt% 이하의 Ti, 0.10wt% 이하의 V, 0.10wt% 이하의 Zr, 0.10wt% 이하의 Ca, 1.0wt% 이하의 Cr, 1.0wt% 이하의 Cu 및 1.0wt% 이하의 Ni중에서 적어도 하나를 더 함유하며 나머지가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강판을 600℃ 이상의 마무리온도에서 열간압연하여 열연강판으로 하고, 상기 열연강판을 60% 이상의 압하량으로 냉간압연하여 냉연강판으로 하고, 상기 냉연강판을 Ac3변태점보다 낮은 온도에서 재결정 어닐링시키는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  11. 제5항에 있어서, 상기 열연강판이 열간압연후에 200℃ 이상의 코일링 온도에서 코일링되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  12. 제5항 또는 제11항에 있어서, 상기 박강판이 갈버나이징 또는 전기도금처리 되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  13. 제6항에 있어서, 상기 열연강판이 열간압연후에 200℃ 이상의 코일링 온도에서 코일링되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  14. 제6항 또는 제13항에 있어서, 상기 박강판이 갈버나이징 또는 전기도금처리 되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 열연강판이 열간압연후에 200℃ 이상의 코일링 온도에서 코일링되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
  16. 제10항 또는 제15항에 있어서, 상기 박강판이 갈버나이징 또는 전기도금처리 되는 것을 특징으로 하는 성형 박강판의 제조방법.
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