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KR101344663B1 - 냉연강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

냉연강판 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR101344663B1
KR101344663B1 KR1020120009499A KR20120009499A KR101344663B1 KR 101344663 B1 KR101344663 B1 KR 101344663B1 KR 1020120009499 A KR1020120009499 A KR 1020120009499A KR 20120009499 A KR20120009499 A KR 20120009499A KR 101344663 B1 KR101344663 B1 KR 101344663B1
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Abstract

합금성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 인장강도(TS) : 400MPa 이상, 항복강도(YS) : 240 ~ 300 MPa, 연신율(EL) : 40% 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 만족하는 냉연강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 냉연강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.001 ~ 0.005 중량%, 망간(Mn) : 0.5 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.10 중량%, 티타늄 : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 보론(B) : 0.0003 ~ 0.0015 중량%, 인(P) : 0.02 ~ 0.04 중량%, 황(S) : 0.005 ~ 0.010 중량%, 질소(N) : 0.004 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : Ar3 ~ Ar3 + 100℃ 조건으로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 판재를 20 ~ 40℃/sec의 냉각속도로 CT(Coiling Temperature) : 600 ~ 700℃까지 냉각하여 권취하는 단계; 상기 권취된 판재를 언코일링하여 산세 처리한 후, 냉간압연하는 단계; 및 상기 냉간압연된 판재를 650 ~ 750℃에서 상자소둔 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉연강판 및 그 제조 방법{COLD-ROLLED STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여 우수한 표면 품질과 성형성을 확보할 수 있는 고강도 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
냉연강판의 생산 방식에 있어서, 연속소둔 열처리 방식의 경우에는 소둔 과정시 많은 롤에 의하여 표면결합이 유발될 수 있다. 반면, 상자소둔 열처리 방식의 경우에는 코일 상태에서 소둔하기 때문에 연속소둔 열처리 방식에 비하여 우수한 표면 품질을 확보할 수 있다.
그러나, 종래의 상자소둔 열처리 방식에 사용하던 탄소(C) 함량 1,000ppm 이상의 탄소강의 경우, 상자소둔 열처리 과정에서 강판 표면에 흑변 현상이 발생하는 문제가 있다. 이를 방지하기 위해, 크롬(Cr)을 다량 첨가하고 있으나, 이 경우 크롬(Cr)의 다량 첨가로 인해 열연 코일의 에지(edge) 부위에 MnCrO계 산화물의 형성으로 흰색의 산화물 표면결함이 발생한다.
그리고, 냉간압연 후 상자소둔 열처리 과정에서 팬-케익(pan-cake) 조직을 형성하기 위해서는 충분한 알루미늄(Al) 함량과 질소(N) 함량을 갖고 있어야 하는 데, 이는 결국 비교적 제조원가가 비싼 알루미늄(Al)과 크롬(Cr)이 상대적으로 다량 첨가되어야 하는 데 따른 제조 비용의 상승 원인으로 작용한다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0430982호(2004.05.12 공고)가 있다.
본 발명의 목적은 합금 성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여 우수한 표면품질을 확보하면서도 딥 드로잉성 및 고강도 확보로 성형성이 우수한 냉연강판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조되어, 인장강도(TS) : 400MPa 이상, 항복강도(YS) : 240 ~ 300MPa, 연신율(EL) : 40% 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 갖는 냉연강판을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고강도 냉연강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.001 ~ 0.005 중량%, 망간(Mn) : 0.5 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.10 중량%, 티타늄 : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 보론(B) : 0.0003 ~ 0.0015 중량%, 인(P) : 0.02 ~ 0.04 중량%, 황(S) : 0.005 ~ 0.010 중량%, 질소(N) : 0.004 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : Ar3 ~ Ar3 + 100℃ 조건으로 열간압연하는 단계; 상기 열간압연된 판재를 20 ~ 40℃/sec의 냉각속도로 CT(Coiling Temperature) : 600 ~ 700℃까지 냉각하여 권취하는 단계; 상기 권취된 판재를 언코일링하여 산세 처리한 후, 냉간압연하는 단계; 및 상기 냉간압연된 판재를 650 ~ 750℃에서 상자소둔 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉연강판은 탄소(C) : 0.001 ~ 0.005 중량%, 망간(Mn) : 0.5 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.10 중량%, 티타늄 : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 보론(B) : 0.0003 ~ 0.0015 중량%, 인(P) : 0.02 ~ 0.04 중량%, 황(S) : 0.005 ~ 0.010 중량%, 질소(N) : 0.004 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 400MPa 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 탄소(C)의 함량을 0.001 ~ 0.005 중량%로 낮추고 소량의 Ti-Nb 복합 원소를 첨가함으로써 크롬(Cr)을 첨가하는 것 없이도 표면품질이 우수하면서 딥 드로잉성 및 성형성이 우수한 냉연강판을 제조할 수 있다.
이 결과, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 냉연강판은 인장강도(TS) : 400MPa 이상, 항복강도(YS) : 240 ~ 300MPa, 연신율(EL) : 40% 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 냉연강판은 딥 드로잉(deep drawing)성과 고강도 확보가 가능하므로, 성형 가공이 많이 요구되는 자동차용 구조부재나 보강재 등으로 활용하기에 적합하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
냉연강판
본 발명에 따른 냉연강판은 합금 성분 조절 및 공정 조건 제어를 통하여, 인장강도(TS) : 400 MPa 이상, 항복강도(YS) : 240 ~ 300 MPa, 연신율(EL) : 40% 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 만족하는 것을 목표로 한다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 냉연강판은 탄소(C) : 0.001 ~ 0.005 중량%, 망간(Mn) : 0.5 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.10 중량%, 티타늄 : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 보론(B) : 0.0003 ~ 0.0015 중량%, 인(P) : 0.02 ~ 0.04 중량%, 황(S) : 0.005 ~ 0.010 중량%, 질소(N) : 0.004 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.
이하, 본 발명에 따른 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 강 중의 침입형 고용강화 원소이다.
상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.001 ~ 0.005 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 강판 전체 중량의 0.001 중량% 미만일 경우에는 NbC 석출물의 양이 줄어들어 결정립의 크기가 조대해져, 성형시 오렌지필과 같은 표면 불량을 유발하는 문제가 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 강판 전체 중량의 0.005 중량%를 초과할 경우에는 고용탄소가 내시효성을 크게 악화시키므로 상기 고용탄소를 제거하기 위해 고가의 니오븀(Nb)을 다량 첨가해야 하는 데 따른 제조 비용의 상승 문제가 있다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 강판에 고용된 황(S)과의 반응으로 MnS 석출물을 형성시켜 고용 황에 의한 적열취성(hot shortness)을 방지하는 고용강화 원소이다.
상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.5 ~ 1.0 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 강판 전체 중량의 0.5 중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 강판 전체 중량의 1.0 중량%를 초과할 경우에는 강판의 강도가 지나치게 높아지는 데 따른 연신율의 저하로 성형성을 확보하기 어려운 문제가 있다.
알루미늄(Al)
알루미늄(Al)은 질소(N)와 반응하여 미세한 AlN 석출물을 형성하여 결정립 미세화와 더불어 석출 강화에 의하여 강도를 향상시키는 역할을 한다.
상기 알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.10 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)의 함량이 강판 전체 중량의 0.01 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 상대적으로 AlN 석출물의 양이 줄어들어 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 강판 전체 중량의 0.10 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 연주에 어려움이 있어 생산성을 떨어뜨리며, 항복강도(YS)를 지나치게 상승시키는 문제가 있다.
티타늄(Ti)
본 발명에서 티타늄(Ti)은 TiC, TiN 석출물 형성원소로서, 재가열시 TiC, TiN 등의 고용탄소 및 고용질소를 석출시킨다. 또한, 티타늄(Ti)은 고용탄소 및 고용질소를 석출시켜 비시효성과 가공성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 티타늄(Ti)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.02 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti)의 함량이 강판 전체 중량의 0.01 중량% 미만일 경우에는 상기의 티타늄 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 강판 전체 중량의 0.02 중량%를 초과할 경우에는 TiC, TiN 석출물 등이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하되고, 제조되는 강판의 표면 결함을 유발시킬 수 있다.
니오븀(Nb)
니오븀(Nb)은 강력한 탄질화물 형성원소로써, 열간압연 시 강 중에 존재하는 탄소(C), 질소(N) 등과 반응하여 미세한 NbC, NbN 석출물 등을 형성하여 결정립 성장을 억제한다. 또한, 니오븀(Nb)은 결정립 미세화 효과를 통해 강도향상 및 2차 가공취성을 억제하는 효과를 갖는다.
상기 니오븀(Nb)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.02 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니오븀(Nb)의 함량이 강판 전체 중량의 0.01 중량% 미만일 경우에는 일정량의 고용 탄소량이 과다하여 항복점 연신 및 시효현상이 가속화된다. 반대로, 니오븀(Nb)의 함량이 강판 전체 중량의 0.02 중량%를 초과할 경우에는 고용탄소량이 감소하여 소부경화성을 확보하기 어려워질 뿐만 아니라, 결정립 미세화로 인한 항복강도 증가현상이 가속화되어 페라이트 내에 고용된 상태로 존재하여 오히려 인성을 저하시키는 문제가 있다.
보론(B)
보론(B)은 강력한 소입성 원소로서, 인(P)의 편석을 막아 강도를 향상시키는 역할을 한다. 만일, 인(P)의 편석이 발생할 경우에는 2차가공취성이 발생할 수 있으므로, 보론(B)을 첨가하여 인(P)의 편석을 막아 가공취성에 대한 저항성을 증가시킨다.
상기 보론(B)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.0003 ~ 0.0015 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 보론(B)의 함량이 0.0003 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미한 관계로 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 보론(B)의 함량이 0.0015 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 보론 산화물의 형성으로 강판의 표면 품질을 저해하는 문제를 유발할 수 있다.
인(P)
인(P)은 고용강화에 의하여 강판의 강도를 높이며, 탄화물의 형성을 억제하는 데 효과적인 원소이다.
상기 인(P)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.02 ~ 0.04 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 상기 인(P)의 함량이 강판 전체 중량의 0.02 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 인(P)의 함량이 강판 전체 중량의 0.04 중량%를 초과할 경우에는 가공취성이 발생하는 문제를 야기할 수 있다.
황(S)
황(S)은 망간(Mn)과 반응하여 미세한 MnS의 석출물을 형성하여 가공성을 향상시킨다.
상기 황(S)은 본 발명에 따른 강판 전체 중량의 0.005 ~ 0.010 중량%의 함량비로 제한하는 것이 바람직하다. 황(S)의 함량이 강판 전체 중량의 0.005 중량% 미만일 경우에는 MnS의 석출량이 적을 뿐만 아니라 석출되는 석출물의 숫자가 매우 적을 수 있다. 반대로, 황(S)의 함량이 강판 전체 중량의 0.010 중량%를 초과할 경우에는 고용된 황(S)의 함량이 너무 많아 연성 및 성형성이 크게 낮아질 수 있으며, 적열취성의 우려가 있다.
질소(N)
본 발명에서 질소(N)는 불가피한 불순물로서, AlN, TiN 등의 개재물을 형성시켜 강판의 내부 품질을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명에서 질소(N)는 극소량으로 제어하는 것이 바람직하나, 이 경우 제조 비용이 증가하고 관리의 어려움이 있다. 따라서, 본 발명에서는 질소(N)의 함량을 강판 전체 중량의 0.004 중량% 이하로 제한하였다.
냉연강판 제조 방법
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 냉연강판 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120), 냉각/권취 단계(S130), 산세 단계(S140), 냉간압연 단계(S150), 상자소둔 열처리 단계(S160) 및 냉각 단계(S170)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서는 실시하는 것이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 냉연강판 제조 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 슬라브 판재는 탄소(C) : 0.001 ~ 0.005 중량%, 망간(Mn) : 0.5 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.10 중량%, 티타늄 : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 보론(B) : 0.0003 ~ 0.0015 중량%, 인(P) : 0.02 ~ 0.04 중량%, 황(S) : 0.005 ~ 0.010 중량%, 질소(N) : 0.004 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지질 수 있다.
슬라브 재가열
슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기 조성을 갖는 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1250℃로 재가열한다. 여기서, 상기 슬라브 판재는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)에서는 연속주조공정을 통해 확보한 슬라브 판재를 재가열하는 것을 통하여, 주조 시 편석된 성분을 재고용한다.
본 단계에서, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1100℃ 미만일 경우에는 주조 시 편석된 성분이 충분히 재고용되지 못하는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도(SRT)가 1250℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정입도가 증가하여 강도 확보가 어려울 수 있으며, 과도한 가열 공정으로 인하여 강판의 제조 비용만 상승할 수 있다.
열간 압연
열간압연 단계(S120)에서는 슬라브 판재를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : Ar3 ~ Ar3 + 100℃로 열간 압연하다. 본 단계에서, Ar3의 구체적인 온도는 900 ~ 950℃를 제시할 수 있다.
상기 마무리 압연 온도(FDT)가 Ar3 미만으로 너무 낮으면, 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 문제가 있다. 반대로, 마무리 압연 온도(FDT)가 Ar3 + 100℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화되며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다.
냉각/권취 단계
냉각/권취 단계(S130)에서는 열간압연된 판재를 20 ~ 40℃/sec의 냉각속도로 CT(Coiling Temperature) : 600 ~ 700℃까지 냉각하여 권취한다.
본 단계에서, 권취 온도가 600℃ 미만일 경우에는 마무리 압연온도와 권취 온도의 급격한 차이로 인해 강판의 표면 품질이 저하되는 문제가 있다. 반대로, 권취 온도가 700℃를 초과할 경우에는 석출물이 너무 조대하게 성장하여 결정립 미세화 효과가 떨어지므로 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다.
한편, 본 단계에서, 냉각 속도가 20℃/s 미만일 경우에는 석출물의 평균입자 크기가 대략 0.2㎛를 초과하는 문제로 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 냉각 속도가 40℃/s를 초과할 경우에는 조직이 경해져서 충격인성이 저하되는 문제가 있다.
산세 단계
산세 단계(S140)에서는 권취된 판재를 언코일링하여 판재 표면의 스케일을 제거하기 위하여 산세(acid pickling)한다.
냉간 압연
냉간압연 단계(S150)에서는 산세 처리된 판재를 50 ~ 80%의 압하율로 냉간 압연한다.
본 단계에서, 냉간 압하율이 50% 미만일 경우에는 소둔재결정 핵생성 양이 적기 때문에 후술할 상자소둔 열처리시 결정립이 과도하게 성장하여 강도가 급격히 저하되는 문제가 있다. 반대로, 냉간 압하율이 80%를 초과할 경우에는 핵생성 양이 지나치게 많아져 후술할 상자소둔 열처리시 결정립이 오히려 너무 미세해져 연성이 감소하며, 성형성이 저하되는 문제가 있다.
상자소둔 열처리
상자소둔 열처리 단계(S160)에서는 냉간압연된 판재를 650 ~ 750℃에서 20 ~ 40 시간 동안 상자소둔 열처리한다. 이때, 본 단계는 냉간 압연된 판재를 상자소둔로(Batch Annealing Furnace : BAF) 내에 장입하여 소둔하는 상자소둔 열처리가 이용될 수 있다.
상기 상자소둔 열처리는 최종 제품의 재질을 결정하는 중요한 공정 변수 중 하나이다. 이러한 상자소둔 열처리는 750℃ 이하의 온도에서 실시하는 것이 바람직한데, 이는 최종적으로 형성되는 조직이 매우 미세하고 NbC 석출물과 AlN 석출물의 평균입자 크기가 0.1㎛ 이하가 되도록 하기 위함이다.
본 단계에서, 소둔 열처리 온도가 650℃ 미만이거나, 또는 열처리 유지시간이 20시간 미만일 경우에는 재결정이 충분히 완료되지 못하여 목표로 하는 연성을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 소둔 열처리 온도가 750℃를 초과하거나, 또는 열처리 유지시간이 40시간을 초과할 경우에는 재결정립의 조대화로 강도가 저하되는 문제가 있다.
냉각
냉각 단계(S170)에서는 상자소둔 열처리 과정에 의하여 재결정화된 판재를 560 ~ 640℃까지 로냉하고, 560℃~상온까지 냉각은 간접수냉 또는 간접가스젯 쿨링(Gas Jet Cooling : GJC)이 이용될 수 있다. 본 단계에서, 냉각 속도는 대략 1 ~ 100℃/sec가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기의 과정(S110 ~ S170)으로 제조되는 냉연강판은 탄소(C)의 함량을 0.001 ~ 0.005 중량%로 낮추고 소량의 Ti-Nb 복합 원소를 첨가함으로써 크롬(Cr)을 첨가하는 것 없이도 표면품질이 우수하면서 딥 드로잉성 및 성형성이 좋아지는 이점이 있다.
이 결과, 본 발명에 따른 방법으로 제조되는 냉연강판은 인장강도(TS) : 400MPa 이상, 항복강도(YS) : 240 ~ 300MPa, 연신율(EL) : 40% 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 확보할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 냉연강판은 딥 드로잉성과 고강도 확보가 가능하므로, 성형 가공이 많이 요구되는 자동차용 구조부재나 보강재 등으로 활용하기에 적합하다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 시편의 제조
표 1의 조성 및 표 2의 공정 조건으로 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시편을 제조하였다.
[표 1] (단위 : 중량%)
Figure 112012007957757-pat00001
[표 2]
Figure 112012007957757-pat00002

2. 기계적 물성 평가
표 3은 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 3에 따른 시편의 기계적 물성에 대한 평가 결과를 나타낸 것이다.
[표 3]
Figure 112012007957757-pat00003
표 1 내지 표 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들은 목표값에 해당하는 인장강도(TS) : 400MPa 이상, 항복강도(YS) : 240 ~ 300 MPa, 연신율(EL) 40% 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
반면, 실시예 1과 비교하여 크롬(Cr)이 더 첨가되고, 탄소(C), 황(S) 및 질소(N)가 과도하게 첨가되며, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 보론(B)이 첨가되지 않는 비교예 1 ~ 2에 따라 제조된 시편들의 경우, 인장강도(TS) 및 항복강도(YS)는 목표값을 만족하거나, 또는 근접하였으나, 연신율(El) 및 소성이방성계수(r-value)가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1과 비교하여 크롬(Cr)이 더 첨가되고, 탄소(C), 망간(Mn), 황(S) 및 질소(N)가 과도하게 첨가되며, 티타늄(Ti), 니오븀(Nb) 및 보론(B)이 첨가되지 않으며, 소둔 온도 및 열처리 유지시간이 본 발명에서 제시하는 범위를 벗어난 비교예 3에 따라 제조된 시편의 경우, 인장강도(TS)는 목표값을 만족하였으나, 항복강도(YS), 연신율(El) 및 소성이방성계수(r-value)가 목표값에 미달하는 것을 알 수 있다.
위의 실험 결과를 토대로, 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 시편들의 경우, 탄소(C)의 함량을 0.005 중량% 이하로 낮추고 소량의 Ti-Nb 복합 원소를 첨가함으로써 크롬(Cr)을 첨가하는 것 없이도 상자소둔 열처리시 흑변이 발생하지 않으므로 표면품질이 우수하면서 딥 드로잉성 및 성형성이 우수한 특성을 확보할 수 있다는 것을 확인하였다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 열간압연 단계
S130 : 냉각/권취 단계
S140 : 산세 단계
S150 : 냉간압연 단계
S160 : 상자소둔 열처리 단계
S170 : 냉각 단계

Claims (6)

  1. 탄소(C) : 0.001 ~ 0.005 중량%, 망간(Mn) : 0.5 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.10 중량%, 티타늄 : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 보론(B) : 0.0003 ~ 0.0015 중량%, 인(P) : 0.02 ~ 0.04 중량%, 황(S) : 0.005 ~ 0.010 중량%, 질소(N) : 0.004 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 슬라브 판재를 FDT(Finishing Delivery Temperature) : Ar3 ~ Ar3 + 100℃ 조건으로 열간압연하는 단계;
    상기 열간압연된 판재를 20 ~ 40℃/sec의 냉각속도로 CT(Coiling Temperature) : 600 ~ 700℃까지 냉각하여 권취하는 단계;
    상기 권취된 판재를 언코일링하여 산세 처리한 후, 냉간압연하는 단계; 및
    상기 냉간압연된 판재를 650 ~ 750℃에서 상자소둔 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열간압연단계 이전에,
    상기 슬라브 판재를 SRT(Slab Reheating Temperature) : 1100 ~ 1250℃로 재가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상자소둔 열처리 단계에서,
    열처리 유지시간은 20 ~ 40시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상자소둔 열처리 단계 이후,
    상기 상자소둔 열처리된 판재를 560 ~ 640℃까지 냉각하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉연강판 제조 방법.
  5. 탄소(C) : 0.001 ~ 0.005 중량%, 망간(Mn) : 0.5 ~ 1.0 중량%, 알루미늄(Al) : 0.01 ~ 0.10 중량%, 티타늄 : 0.01 ~ 0.02 중량%, 니오븀(Nb) : 0.01 ~ 0.02 중량%, 보론(B) : 0.0003 ~ 0.0015 중량%, 인(P) : 0.02 ~ 0.04 중량%, 황(S) : 0.005 ~ 0.010 중량%, 질소(N) : 0.004 중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며,
    인장강도(TS) : 400MPa 이상 및 소성이방성계수(r-value) : 1.7 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉연강판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 강판은
    항복강도(YS) : 240 ~ 300MPa 및 연신율(EL) : 40% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉연강판.
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