KR101930185B1

KR101930185B1 - 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101930185B1
Application number: KR1020177017986A
Authority: KR
Inventors: 히로시 하세가와; 히데유키 기무라; 요시마사 후나카와; 요이치 마키미즈; 요시츠구 스즈키
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2018-12-17
Anticipated expiration: 2035-11-24
Also published as: KR20170086653A; US20180030564A1; US10370737B2; JPWO2016113788A1; EP3219821B1; CN107109571A; EP3219821A4; MX380137B; EP3219821A1; JP6052471B2; MX2017009203A; CN107109571B; WO2016113788A1

Abstract

질량％ 로, C：0.15 ％ 이상 0.25 ％ 이하, Si：0.50 ％ 이상 2.5 ％ 이하, Mn：2.3 ％ 이상 4.0 ％ 이하, P：0.100 ％ 이하, S：0.02 ％ 이하, Al：0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하를 갖고, 추가로 Nb：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Ti：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, V：0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하, Mo：0.005 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 갖고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 면적률로, 템퍼드 마텐자이트상：30 ％ 이상 73 ％ 이하, 페라이트상：25 ％ 이상 68 ％ 이하, 잔류 오스테나이트상：2 ％ 이상 15 ％ 이하, 기타 상：10 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다) 이고, 또한 그 기타 상으로서 마텐자이트상：3 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다), 베이니틱 페라이트상：5 ％ 미만 (0 ％ 를 포함한다) 을 갖고, 상기 템퍼드 마텐자이트상의 평균 결정 입경이 8 ㎛ 이하, 상기 페라이트상의 평균 결정 입경이 5 ㎛ 이하, 상기 잔류 오스테나이트상 중의 C 량이 0.7 질량％ 미만인 강판 조직을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법.

Description

고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법{HIGH-STRENGTH GALVANIZED STEEL SHEET AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은, 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판은 자동차용 강판으로서의 용도에 바람직하다.

지구 환경 보전의 관점에서, CO₂ 배출량을 삭감하기 위해, 자동차 차체의 강도를 유지하면서 그 경량화를 도모하고, 자동차의 연비를 개선하는 것이 자동차 업계에 있어서는 항상 중요한 과제가 되고 있다. 자동차 차체의 강도를 유지하면서 그 경량화를 도모하기 위해서는, 자동차 부품용 소재가 되는 용융 아연 도금 강판의 고강도화에 의해 강판을 박육화시키는 것이 유효하다. 한편, 강판을 소재로 하는 자동차 부품의 대부분은 프레스 가공이나 버링 가공 등에 의해 성형되기 때문에, 자동차 부품용 소재로서 사용되는 고강도 용융 아연 도금 강판에는 원하는 강도를 갖는 것에 더하여, 우수한 성형성이 요구된다.

최근, 자동차 차체의 골격용 소재로서 인장 강도 (TS) 가 1180 ㎫ 이상인 고강도 용융 아연 도금 강판의 적용이 확대되면서, 고강도 용융 아연 도금 강판의 성형에 있어서는 우수한 굽힘성과 연성, 특히 균일 연신이 필요해지고 있다. 또한, 이러한 고강도 용융 아연 도금 강판의 적용 부위는 충돌 안전성의 관점에서 높은 항복 강도 및 내충격성을 갖는 일이 필요해지고 있어, 이들의 양립이 매우 중요하다. 이러한 배경 중, 다양한 고강도 용융 아연 도금 강판이 개발되고 있다.

특허문헌 1 에는 석출물 제어에 의한 굽힘 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판, 그리고, 그 제조 방법으로서 용강의 응고 전의 냉각 속도, 어닐링에 있어서의 어닐링 온도 및 그 후의 냉각 속도를 제어하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 2 에는 Si 와 Al 의 밸런스, 잔류 γ 및 표면 바로 아래의 비커스 경도의 대소의 제어에 따라 연성 및 굽힘성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판, 또한 그 제조 방법으로서 마무리 온도, 권취 온도, 어닐링 온도역, 어닐링 후의 냉각 속도, 냉각 정지 온도 및 냉각 정지 유지 시간을 제어하는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2007-16319호 일본 공개특허공보 2009-270126호

특허문헌 1 에 기재된 기술에서는 석출 강화 강은 항복 강도 (YS) 가 높은 한편, 균일 연신 (UEL) 은 우수하지 않고, 또한 인장 강도가 1180 ㎫ 이상인 영역에 있어서의 지견은 없고, 내충격성에 대해서도 전혀 고려되어 있지 않다. 또한, 어닐링을 복수 회 실시함으로써 재질의 개선을 도모하는 지견도 없다.

특허문헌 2 에 기재된 기술에서는 그 강도는 TS 로 900 ㎫ 미만으로 낮고, 또한 내충격성에 대해서 전혀 고려되어 있지 않아, 개선의 여지가 보인다. 또한, 어닐링을 복수 회 실시함으로써 재질의 개선을 도모하는 지견도 없다.

본 발명은, 상기한 종래 기술이 안고 있는 문제를 감안하여 이루어진 것이다. TS：1180 ㎫ 이상, 고 YS 이며, 균일 연신, 굽힘성 및 내충격성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 본 발명이 해결해야 할 과제로 한다.

본 발명자들은, 상기한 과제를 달성하여, 고강도를 확보하면서, 균일 연신, 굽힘성 및 내충격성이 우수한 용융 아연 도금 강판을 제조하기 위해, 강판의 성분 조성, 조직 및 제조 방법의 관점에서 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 이하의 것을 알아내었다.

질량％ 로, C：0.15 ％ 이상 0.25 ％ 이하, Si：0.50 ％ 이상 2.5 ％ 이하, Mn：2.3 ％ 이상 4.0 ％ 이하, Al：0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하로 하고, 또한 Nb：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Ti：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, V：0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하, Mo：0.005 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종을 갖고, 열간 압연, 냉간 압연 및 어닐링을 적정 조건에서 실시하고, 면적률로, 템퍼드 마텐자이트상：30 ％ 이상 73 ％ 이하, 페라이트상：25 ％ 이상 68 ％ 이하, 잔류 오스테나이트상：2 ％ 이상 15 ％ 이하, 기타 상：10 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다) 이고, 또한 그 기타 상으로서 마텐자이트상：3 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다), 베이니틱 페라이트상：5 ％ 미만 (0 ％ 를 포함한다) 을 갖고, 상기 템퍼드 마텐자이트상의 평균 결정 입경을 8 ㎛ 이하, 상기 페라이트상의 평균 결정 입경을 5 ㎛ 이하, 상기 잔류 오스테나이트상 중의 C 량을 0.7 질량％ 미만으로 제어함으로써, TS 가 1180 ㎫ 이상, YS 가 850 ㎫ 이상, 균일 연신이 6.5 ％ 이상이며 또한 우수한 굽힘성 및 내충격성을 달성할 수 있다.

본 발명은, 이와 같은 지견에 의해 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.

[1] 질량％ 로, C：0.15 ％ 이상 0.25 ％ 이하, Si：0.50 ％ 이상 2.5 ％ 이하, Mn：2.3 ％ 이상 4.0 ％ 이하, P：0.100 ％ 이하, S：0.02 ％ 이하, Al：0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하를 갖고, 추가로 Nb：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Ti：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, V：0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하, Mo：0.005 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 갖고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,

면적률로, 템퍼드 마텐자이트상：30 ％ 이상 73 ％ 이하, 페라이트상：25 ％ 이상 68 ％ 이하, 잔류 오스테나이트상：2 ％ 이상 15 ％ 이하, 기타 상：10 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다) 이고, 또한 그 기타 상으로서 마텐자이트상：3 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다), 베이니틱 페라이트상：5 ％ 미만 (0 ％ 를 포함한다) 을 갖고, 상기 템퍼드 마텐자이트상의 평균 결정 입경이 8 ㎛ 이하, 상기 페라이트상의 평균 결정 입경이 5 ㎛ 이하, 상기 잔류 오스테나이트상 중의 C 량이 0.7 질량％ 미만인 강판 조직을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판.

[2] 성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, Cr：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하, Ni：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하, Cu：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 [1] 에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판.

[3] 성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, B：0.0002 ％ 이상 0.0050 ％ 이하를 함유하는 [1] 또는 [2] 에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판.

[4] 성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, Ca：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하, REM：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판.

[5] 상기 용융 아연 도금 강판이 합금화 용융 아연 도금 강판을 포함하는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판.

[6] 상기 용융 아연 도금 강판이, 1180 ㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판.

[7] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브를 온도 1100 ℃ 이상으로 하고, 마무리 압연 온도 800 ℃ 이상에서 열간 압연하여, 열연 강판을 제조하고, 550 ℃ 이하의 권취 온도에서 권취하는 열간 압연 공정과,

(Ac₁－20 ℃) 이상 Ac₃ 이하인 어닐링 온도 (T1) 까지 그 열연 강판을 가열하고, 그 어닐링 온도에서 10 min 이상 유지한 후, 실온까지 냉각시키는 1 차 어닐링 공정과,

1 차 어닐링된 열연 강판을 누적 압하율 20 ％ 초과로 냉간 압연하여, 냉연 강판을 제조하는 냉간 압연 공정과,

평균 가열 속도 10 ℃/s 이하로 Ac₁ 초과 Ac₃ 이하 (단 T2 ＞ T1) 인 어닐링 온도 (T2) 까지 그 냉연 강판을 가열하고, 그 어닐링 온도에서 30 s 이상 600 s 이하 유지한 후, 1.0 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 460 ℃ 이상 550 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각시킨 후, 그 냉각 정지 온도에서 500 s 이하 유지하는 2 차 어닐링 공정과,

2 차 어닐링된 냉연 강판에 아연 도금을 실시하여, 실온까지 냉각시키는 아연 도금 공정과,

템퍼링 온도 50 ℃ 이상 400 ℃ 이하에서 템퍼링을 하는 템퍼링 공정을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.

[8] 상기 아연 도금 공정은, 아연 도금을 실시하고, 추가로 460 ℃ 이상 580 ℃ 이하의 온도역에서 1 초 이상 120 초 이하 유지하는 도금 합금화 처리를 하고, 그 후 실온까지 냉각시키는 것을 포함하는 [7] 에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.

[9] 추가로, 상기 템퍼링 공정 전 혹은 후, 또는 그 양방에 신장률 0.05 ％ 이상 1.00 ％ 이하로 조질 압연을 하는 조질 압연 공정을 갖는 [7] 또는 [8] 에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.

또, 본 발명에 있어서, 「고강도 용융 아연 도금 강판」은, 인장 강도가 1180 ㎫ 이상인 강판이고, 용융 아연 도금 강판뿐만 아니라, 합금화 용융 아연 도금 강판도 포함한다. 또한, 「용융 아연 도금」은 용융 아연 도금뿐만 아니라, 합금화 용융 아연 도금도 포함한다. 또, 용융 아연 도금 강판과 합금화 용융 아연 도금 강판으로 구별하여 설명하는 것이 필요해지는 경우에는, 이들 강판을 구별하여 기재한다.

본 발명에 따르면, TS：1180 ㎫ 이상이고, 850 ㎫ 이상의 고 YS 이며 또한 6.5 ％ 이상의 균일 연신, 굽힘 반경 2.0 mm 로 굽혔을 때의 균열 길이가 0.5 mm 미만인 우수한 굽힘성 및 우수한 내충격성을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판을 얻을 수 있다. 그 고강도 용융 아연 도금 강판은 자동차 부품용 소재로서 바람직하다.

이하에, 본 발명의 상세함을 설명한다. 또, 성분 원소의 함유량을 나타내는 「％」는, 특별히 언급하지 않는 한 「질량％」를 의미한다.

1) 성분 조성

C：0.15 ％ 이상 0.25 ％ 이하

C 는, 마텐자이트상을 생성시키거나 마텐자이트상의 경도를 상승시키거나 함으로써, TS 를 상승시키기 위해서 필요한 원소이다. 또한, 잔류 오스테나이트상을 안정화시키고, 균일 연신을 얻는 데에 필요한 원소이다. C 량이 0.15 ％ 미만에서는, 마텐자이트상의 강도가 낮고 또한 잔류 오스테나이트상의 안정화도 불충분하기 때문에, TS 가 1180 ㎫ 이상과 균일 연신이 6.5 ％ 이상을 양립시키는 것이 곤란하다. 한편, C 량이 0.25 ％ 를 초과하면 굽힘성의 열화가 현저해진다. 따라서, C 량은 0.15 ％ 이상 0.25 ％ 이하로 한다. 함유량에 대해서 하한측은 바람직하게는 0.16 ％ 이상이다. 상한측은 바람직하게는 0.22 ％ 이하이다.

Si：0.50 ％ 이상 2.5 ％ 이하

Si 는, 강을 고용 (固溶) 강화시켜 TS 를 상승시키는 데에 유효한 원소이다. 또한, 시멘타이트 생성을 억제하여 잔류 오스테나이트상을 얻는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 Si 량을 0.50 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Si 의 함유량이 증가하면, 페라이트상의 과잉 생성으로 인한 굽힘성의 저하나 도금성, 용접성의 열화를 초래하기 때문에, 적당량 첨가가 바람직하다. 따라서, Si 량은 0.50 ％ 이상 2.5 ％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.50 ％ 이상 2.0 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.50 ％ 이상 1.8 ％ 이하로 한다.

Mn：2.3 ％ 이상 4.0 ％ 이하

Mn 은, 강을 고용 강화시켜 TS 를 상승시키거나, 페라이트 변태나 베이나이트 변태를 억제하여 마텐자이트를 생성시켜, TS 를 상승시키는 원소이다. 또한, 오스테나이트상을 안정화시키고, 균일 연신을 높이는 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서는, Mn 량을 2.3 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, Mn 량이 4.0 ％ 를 초과하면, 개재물의 증가가 현저해져, 굽힘성 열화의 원인이 된다. 따라서, Mn 량은 2.3 ％ 이상 4.0 ％ 이하로 한다. TS 와 굽힘성의 관점에서 바람직하게는 2.3 ％ 이상 3.8 ％ 이하, 보다 바람직하게는 2.3 ％ 이상 3.5 ％ 이하로 한다.

P：0.100 ％ 이하

P 는, 입계 편석에 의해 굽힘성이나 용접성을 열화시키기 때문에, 그 양은 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 P 량은 상한으로서 0.100 ％ 까지 허용할 수 있다. 또, P 량은 0.050 ％ 이하가 바람직하고, 0.020 ％ 이하가 보다 바람직하다. 하한은 특별히 규정되어 있지 않지만, 0.001 ％ 미만에서는 생산 능률의 저하를 초래하기 때문에, 0.001 ％ 이상이 바람직하다.

S：0.02 ％ 이하

S 는, MnS 등의 개재물로서 존재하고, 용접성을 열화시키기 때문에, 그 양은 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 S 량은 상한으로서 0.02 ％ 까지 허용할 수 있다. 또, S 량은 0.0040 ％ 이하가 바람직하다. 하한은 특별히 규정되어 있지 않지만, 0.0005 ％ 미만에서는 생산 능률의 저하를 초래하기 때문에, 0.0005 ％ 이상이 바람직하다.

Al：0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하

Al 은, 오스테나이트상을 안정화시켜 잔류 오스테나이트상을 얻는 데에 유효한 원소이다. Al 량이 0.01 ％ 미만에서는 오스테나이트상을 안정화시켜 잔류 오스테나이트상을 얻을 수 없다. 한편, Al 량이 2.5 ％ 를 초과하면, 연속 주조시의 슬래브 균열의 위험성이 높아질 뿐만 아니라, 어닐링시에 페라이트상의 과잉 생성을 초래하여, TS 가 1180 ㎫ 이상과 굽힘성의 양립이 곤란해진다. 따라서, Al 량은 0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하로 한다. 페라이트상의 과잉 생성 억제의 관점에서 바람직하게는 0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.01 ％ 이상 0.6 ％ 이하로 한다.

Nb：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Ti：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, V：0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하, Mo：0.005 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소 Nb, Ti, V 및 Mo 는 열간 압연 공정 후의 1 차 어닐링 공정시에 있어서 탄화물을 형성하고, 냉간 압연 공정 후의 2 차 어닐링 공정시에도 잔존하여 페라이트상의 입 (粒) 성장을 억제하여 페라이트상을 미세화한다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Nb：0.005 ％ 이상, Ti：0.005 ％ 이상, V：0.01 ％ 이상, Mo：0.005 ％ 이상 중 어느 것을 함유할 필요가 있다. 한편, Nb：0.1 ％ 초과, Ti：0.1 ％ 초과, V：1.0 ％ 초과, Mo：2.0 ％ 초과 중 어느 것을 만족시키면 탄화물이 조대해져 페라이트상의 입 성장 억제 효과가 저감된다. 따라서, Nb：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Ti：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, V：0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하 및 Mo：0.005 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유할 필요가 있다.

또, Nb 량에 대해서 상한측은 0.080 ％ 이하가 바람직하다. Ti 량에 대해서 상한측은 0.060 ％ 이하가 바람직하다. V 량에 대해서 상한측은 0.60 ％ 이하가 바람직하다. Mo 량에 대해서 상한측은 0.80 ％ 이하가 바람직하다. 또한, Mo 량에 대해서 하한측은 0.030 ％ 이상이 바람직하다.

잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이지만, 필요에 따라 이하의 원소의 1 종 이상을 적절히 함유시킬 수 있다.

Cr：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하, Ni：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하, Cu：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소

Cr, Ni, Cu 는 마텐자이트상 등의 저온 변태상을 생성시키고 고강도화에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Cr, Ni, Cu 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소의 함유량을 0.01 ％ 이상으로 한다. 한편, Cr, Ni, Cu 의 각각의 함유량이 2.0 ％ 를 초과하면, 그 효과가 포화된다. 따라서, 이들의 원소를 함유하는 경우, Cr, Ni, Cu 의 함유량은 각각 0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하로 한다. 각 원소의 함유량에 대해서 하한측은 0.1 ％ 이상이 바람직하다. 또한, 상한측은 1.0 ％ 이하가 바람직하다.

B：0.0002 ％ 이상 0.0050 ％ 이하

B 는, 입계에 편석되어 페라이트상 및 베이나이트상의 생성을 억제하여, 마텐자이트상의 생성을 촉구하는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서는, B 량을 0.0002 ％ 이상으로 한다. 한편, B 량이 0.0050 ％ 를 초과하면, 그 효과가 포화되어, 비용 상승을 초래한다. 따라서, B 를 함유하는 경우, B 량은 0.0002 ％ 이상 0.0050 ％ 이하로 한다. 마텐자이트상 생성의 관점에서, 함유량에 대해서 하한측은 바람직하게는 0.0005 ％ 이상이다. 상한측은 바람직하게는 0.0030 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0020 ％ 이하이다.

Ca：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하, REM：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소

Ca, REM 은, 모두 황화물의 형태 제어에 의해 성형성을 개선시키는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Ca, REM 에서 선택되는 적어도 1 종의 원소의 함유량을 0.001 ％ 이상으로 한다. 한편, Ca, REM 의 각각의 함유량이 0.005 ％ 를 초과하면, 강의 청정도에 악영향을 미쳐 특성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 이들의 원소를 함유하는 경우, Ca, REM 의 함유량은 0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하로 한다.

2) 강판 조직

템퍼드 마텐자이트상의 면적률：30 ％ 이상 73 ％ 이하

템퍼드 마텐자이트상의 면적률이 30 ％ 미만에서는 TS 가 1180 ㎫ 이상인 고강도와 굽힘성의 양립이 곤란해진다. 한편, 73 ％ 를 초과하면 본 발명의 균일 연신이 얻어지지 않는다. 따라서, 템퍼드 마텐자이트의 면적률은 30 ％ 이상 73 ％ 이하로 한다. 면적률에 대해서 하한측은 바람직하게는 40 ％ 이상이다. 상한측은 바람직하게는 70 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 65 ％ 이하이다.

페라이트상의 면적률：25 ％ 이상 68 ％ 이하

페라이트상의 면적률이 25 ％ 미만에서는 균일 연신 6.5 ％ 이상을 얻기가 곤란해진다. 한편, 68 ％ 를 초과하면 본 발명의 YS 가 얻어지지 않는다. 따라서, 페라이트의 면적률은 25 ％ 이상 68 ％ 이하로 한다. 바람직하게는 35 ％ 이상 68 ％ 이하이다. 또, 본 발명에서는 연성이나 굽힘성에 바람직하지 않은 미재결정 페라이트상은 페라이트상에 포함하지 않는 것으로 한다.

잔류 오스테나이트상의 면적률：2 ％ 이상 15 ％ 이하

잔류 오스테나이트상의 면적률이 2 ％ 미만에서는 TS：1180 ㎫ 이상의 고강도와 균일 연신 6.5 ％ 이상을 양립시키기가 곤란해진다. 한편, 15 ％ 를 초과하면 굽힘성이 열화된다. 따라서, 잔류 오스테나이트상의 면적률은 2 ％ 이상 15 ％ 이하로 한다. 바람직하게는 3 ％ 이상 15 ％ 이하이다.

본 발명의 강판 조직은, 템퍼드 마텐자이트상, 페라이트상 및 잔류 오스테나이트상의 3 상으로 이루어져도 된다. 또한, 면적률로 10 ％ 이하이면 기타 상을 허용할 수 있다. 그 기타 상은 굽힘성이나 내충격성에 있어서 바람직하지 않기 때문에 면적률로 10 ％ 이하로 한다. 바람직하게는 5 ％ 미만, 보다 바람직하게는 3 ％ 미만이다. 그 기타 상으로서, 예를 들어 마텐자이트상, 베이니틱 페라이트상, 펄라이트상, 미재결정 페라이트상 등이 있다.

그 기타 상으로서, 이하의 이유에서 마텐자이트상 및 베이니틱 페라이트상은 더 허용할 수 있는 면적률을 규정한다.

마텐자이트상의 면적률：3 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다)

마텐자이트상의 면적률이 3 ％ 를 초과하면 굽힘성이나 내충격성의 열화가 현저해진다. 따라서, 마텐자이트상의 면적률은 3 ％ 이하로 한다. 바람직하게는 2 ％ 이하, 보다 바람직하게는 1 ％ 이하이다.

베이니틱 페라이트상의 면적률：5 ％ 미만 (0 ％ 를 포함한다)

베이니틱 페라이트상의 면적률이 5 ％ 이상에서는 TS：1180 ㎫ 이상의 고강도와 균일 연신 6.5 ％ 이상의 양립이 곤란해진다. 따라서, 베이니틱 페라이트상의 면적률은 5 ％ 미만으로 한다.

템퍼드 마텐자이트상의 평균 결정 입경：8 ㎛ 이하

템퍼드 마텐자이트상의 평균 결정 입경이 8 ㎛ 를 초과하면 굽힘성의 열화가 현저해진다. 따라서, 템퍼드 마텐자이트의 평균 결정 입경은 8 ㎛ 이하로 한다. 평균 결정 입경은, 바람직하게는 4 ㎛ 이하이다. 또, 본 발명에 있어서 템퍼드 마텐자이트상의 결정립이란 구오스테나이트상 입계나 템퍼드 마텐자이트상과 페라이트상이나 베이니틱 페라이트상 등 기타 상의 입계에 의해 둘러싸인 템퍼드 마텐자이트상의 결정립이고, 템퍼드 마텐자이트상 중의 패킷 경계나 블록 경계 등은 포함하지 않는다.

페라이트상의 평균 결정 입경：5 ㎛ 이하

페라이트상의 평균 결정 입경이 5 ㎛ 를 초과하면 내충격성의 열화가 현저해진다. 따라서, 페라이트상의 평균 결정 입경은 5 ㎛ 이하로 한다.

잔류 오스테나이트상 중의 C 량：0.7 질량％ 미만

잔류 오스테나이트상 중의 C 량이 0.7 질량％ 이상에서는 잔류 오스테나이트상이 과도하게 안정되어, TS：1180 ㎫ 이상의 고강도와 균일 연신 6.5 ％ 이상의 양립이 곤란해진다. 따라서, 잔류 오스테나이트상 중의 C 량은 0.7 ％ 미만으로 한다. 본 발명에 있어서 잔류 오스테나이트상 중의 C 량은 X 선 회절로부터 구해지는 값으로 한다.

본 발명에 있어서 마텐자이트상, 템퍼드 마텐자이트상, 페라이트상, 베이니틱 페라이트상, 펄라이트상, 미재결정 페라이트상의 면적률이란, 관찰 면적에서 차지하는 각 상의 면적의 비율을 말하는 것이고, 이들 면적률은, 최종 제조 공정 후의 강판으로부터 샘플을 잘라 내어, 압연 방향에 평행한 단면을 연마 후, 3 ％ 나이탈로 부식시키고, 아연 도금층 아래의 지철 강판에 있어서의 판두께 1/4 위치를 SEM (주사형 전자 현미경) 으로 1500 배의 배율로 각각 3 시야 촬영하고, 얻어진 화상 데이터로부터 Media Cybernetics 사 제조의 Image-Pro 를 사용하여 각 상의 면적률을 구하고, 시야의 평균 면적률을 각 상의 면적률로 한다. 상기 화상 데이터에 있어서, 페라이트상은 흑색, 마텐자이트상은 탄화물을 포함하지 않는 백색, 템퍼드 마텐자이트상은 탄화물을 포함하는 회색, 베이니틱 페라이트상은 탄화물 또는 섬상 마텐자이트상을 포함하는 암회색, 펄라이트상은 흑색과 백색의 층상으로서 구별할 수 있다. 또한, 미재결정 페라이트상은 아입계를 포함하는 흑색으로서 페라이트상과는 구별된다. 또, 본 발명에 있어서 섬상 마텐자이트상은 템퍼드 마텐자이트상이므로, 그 섬상 마텐자이트상은 템퍼드 마텐자이트상으로 하여 면적률을 구한다.

또한, 템퍼드 마텐자이트상 및 페라이트상의 평균 결정 입경은 면적률을 구한 상기 화상 데이터에 대해서 시야의 템퍼드 마텐자이트상 또는 페라이트상의 면적 합계를 템퍼드 마텐자이트상의 개수 또는 페라이트상의 개수로 나눠 평균 면적을 구하고, 그 1/2 제곱을 각각의 평균 결정 입경으로 한다.

잔류 오스테나이트상의 면적률은 최종 제조 공정 후의 강판을 아연 도금층 아래의 지철 강판에 있어서의 판두께의 1/4 위치가 측정면이 되도록, 연삭 후, 화학 연마에 의해 0.1 mm 더 연마한 판두께의 1/4 위치면에 대해서 X 선 회절 장치로 Mo 의 Kα 선을 사용하여, fcc 철 (오스테나이트상) 의 (200) 면, (220) 면, (311) 면과 bcc 철 (페라이트상) 의 (200) 면, (211) 면, (220) 면의 적분 반사 강도를 측정하고, bcc 철 (페라이트상) 의 각 면으로부터의 적분 반사 강도에 대한 fcc 철 (오스테나이트상) 의 각 면으로부터의 적분 반사 강도의 강도비로부터 체적률을 구하고, 그 체적률의 값을 면적률의 값으로 한다. 또한, 잔류 오스테나이트상 중의 C 량은 X 선 회절 장치로 Co 의 Kα 선을 사용하여, (220) 면의 회절 피크의 시프트량으로부터 이하의 식에 의해 산출한다.

a = 1.7889 × (2)^1/2/sinθ

a = 3.578 ＋ 0.033[C] ＋ 0.00095[Mn] ＋ 0.0006[Cr] ＋ 0.022[N] ＋ 0.0056[Al] ＋ 0.0015[Cu] ＋ 0.0031[Mo]

여기서, a 는 오스테나이트상의 격자 정수 (Å), θ 는 (220) 면의 회절 피크 각도를 2 로 나눈 값 (rad), [M] 은 오스테나이트상 중의 원소 M 의 질량％ (함유하지 않은 원소는 0 으로 한다) 이다. 본 발명에서는 잔류 오스테나이트상 중의 원소 M 의 질량％ 는 강 전체에서 차지하는 질량％ 로 하였다.

3) 강판의 용도 등

본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판의 용도는 특별히 한정되지 않지만, 자동차 부품용인 것이 바람직하다.

본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판의 판두께 (도금층을 포함하지 않는다) 는 특별히 한정되지 않지만, 0.4 mm 이상 3.0 mm 이하가 바람직하다.

4) 제조 조건

본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판은, 예를 들어, 상기 성분 조성을 갖는 슬래브를 온도 1100 ℃ 이상으로 하고, 마무리 압연 온도 800 ℃ 이상에서 열간 압연하여, 열연 강판을 제조하고, 550 ℃ 이하의 권취 온도에서 권취하는 열간 압연 공정과, (Ac₁－20 ℃) 이상 Ac₃ 이하인 어닐링 온도 (T1) 까지 그 열연 강판을 가열하고, 그 어닐링 온도에서 10 min 이상 유지한 후, 실온까지 냉각시키는 1 차 어닐링 공정과, 1 차 어닐링된 열연 강판을 누적 압하율 20 ％ 초과로 냉간 압연하여, 냉연 강판을 제조하는 냉간 압연 공정과, 평균 가열 속도 10 ℃/s 이하로 Ac₁ 초과 Ac₃ 이하 (단 T2 ＞ T1) 인 어닐링 온도 (T2) 까지 그 냉연 강판을 가열하고, 그 어닐링 온도에서 30 s 이상 600 s 이하 유지한 후, 1.0 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 460 ℃ 이상 550 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각시킨 후, 그 냉각 정지 온도에서 500 s 이하 유지하는 2 차 어닐링 공정과, 2 차 어닐링된 냉연 강판에 아연 도금하고, 혹은 추가로 460 ∼ 580 ℃ 로 가열하여 도금 합금화 처리를 하고, 실온까지 냉각시키는 아연 도금 공정과, 템퍼링 온도 50 ℃ 이상 400 ℃ 이하에서 템퍼링을 하는 템퍼링 공정을 갖는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.

4-1) 열간 압연 공정

슬래브 온도：1100 ℃ 이상

슬래브의 온도가 1100 ℃ 미만에서는 탄화물이 녹다 남아, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않게 된다. 따라서, 슬래브 온도는 1100 ℃ 이상으로 한다. 또한, 스케일 로스의 증대를 방지하기 위해, 슬래브의 가열 온도는 1300 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 열간 압연 공정에 있어서 슬래브 등 피압연재의 온도란, 슬래브 등 피압연재의 폭 중앙부이며 또한 길이 중앙부의 표면 온도로 한다.

슬래브는, 매크로 편석을 방지하기 위해, 연속 주조법으로 제조하는 것이 바람직한데, 조괴법, 박슬래브 주조법에 의해 제조할 수도 있다. 슬래브를 열간 압연하기 위해서는, 슬래브를 일단 실온까지 냉각시키고, 그 후 재가열하여 열간 압연을 실시해도 되고, 슬래브를 실온까지 냉각시키지 않고 가열로에 장입하여 열간 압연을 실시할 수도 있다. 혹은 약간의 보열을 실시한 후에 바로 열간 압연하는 에너지 절약 프로세스도 적용할 수 있다.

마무리 압연 온도：800 ℃ 이상

마무리 압연 온도가 800 ℃ 미만이 되면 페라이트상 등이 생성되어 2 상역 압연이 되고, 강판 조직이 불균일해져, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 마무리 압연 온도는 800 ℃ 이상으로 한다. 한편, 마무리 압연 온도의 상한은 특별히 한정되지 않고, 950 ℃ 이하가 바람직하다.

슬래브를 열간 압연할 때에는, 슬래브의 가열 온도를 낮게 해도 압연시의 트러블을 방지하는 관점에서, 조 (粗) 압연 후의 러프 바를 가열할 수도 있다. 또한, 러프 바끼리를 접합시키고, 마무리 압연을 연속적으로 실시하는, 이른바 연속 압연 프로세스를 적용할 수 있다.

또, 압연 하중의 저감이나 형상·재질의 균일화를 위해서, 마무리 압연의 전체 패스 혹은 일부 패스로 마찰 계수가 0.10 ∼ 0.25 가 되는 윤활 압연을 실시하는 것이 바람직하다.

권취 온도：550 ℃ 이하

권취 온도가 550 ℃ 를 초과하면 열연 코일 중에 페라이트상이나 펄라이트상 등의 연질상이 혼입되어, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않게 된다. 따라서, 권취 온도는 550 ℃ 이하로 한다. 하한은 특별히 규정되어 있지 않지만 400 ℃ 미만이 되면 판 형상이 악화되기 때문에, 400 ℃ 이상이 바람직하다.

권취 후의 열연 강판은, 스케일을 산세 등에 의해 제거한 후, 하기 조건에서 1 차 어닐링, 냉간 압연, 2 차 어닐링, 용융 아연 도금, 템퍼링 등이 실시된다.

본 발명에서는 1 차 어닐링 공정, 냉간 압연 공정, 2 차 어닐링 공정 및 템퍼링 공정에 의해 조직을 형성시킨다. 1 차 어닐링 공정에서는 저온에서 실시함으로써 페라이트상과 오스테나이트상을 형성시켜, 페라이트상으로부터 오스테나이트상으로 원소를 농화시키고, 또한, Nb, Ti, V, Mo 계의 탄화물을 석출시킨다. 이어서 냉간 압연 후의 2 차 어닐링 공정에서 탄화물에 의해 재결정 페라이트상의 입 성장을 억제하여 미세 페라이트상을 형성시키고, 또한 1 차 어닐링에서 얻은 원소 농화부를 미세하게 오스테나이트화시켜, 미세한 페라이트상과 잔류 오스테나이트상 및 마텐자이트상으로 이루어지는 조직을 얻는다. 템퍼링 공정에서는 마텐자이트상을 템퍼링하여, 템퍼드 마텐자이트상이 형성된다. 이하, 상세하게 설명한다.

4-2) 1 차 어닐링 공정

어닐링 온도 (T1)：(Ac₁－20 ℃) 이상 Ac₃ 이하

어닐링 온도가 (Ac₁－20 ℃) 미만에서는 오스테나이트상이 형성되지 않기 때문에 원소 농화가 일어나지 않고, 또한 탄화물이 과잉으로 미세해져, 2 차 어닐링 공정시에 미재결정 조직이 잔존하거나 하여 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 한편, Ac₃ 을 초과하면 오스테나이트상이 다량으로 생성되기 때문에 원소 농화가 일어나지 않고, 또한 탄화물이 재용해되어, 2 차 어닐링 공정시에 미재결정 조직이 잔존하거나 하여 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 어닐링 온도는 (Ac₁－20 ℃) 이상 Ac₃ 이하이다. 어닐링 온도에 대해서 하한측은 (Ac₁－10 ℃) 이상이 바람직하다. 상한측은, (Ac₁＋60 ℃) 이하가 바람직하고, (Ac₁＋40 ℃) 이하가 보다 바람직하다. 단, 상기 바람직한 범위의 규정은 Ac₁＋60 ℃ 나 Ac₁＋40 ℃ 가 Ac₃ 이하인 경우에 한정된다.

본 발명에 있어서, Ac₁ 은 포마스터에 의해 팽창의 편곡점으로부터 구한다. 본 발명에 있어서, Ac₃ 은 포마스터에 의해 팽창의 편곡점으로부터 구한다.

어닐링 온도 (T1) 에서 10 min 이상 유지

어닐링 온도에서의 유지 시간이 10 min 미만에서는 오스테나이트상으로의 원소 농화 및 탄화물의 생성과 성장이 불충분해져, 2 차 어닐링 공정 후에 미재결정 조직이 잔존하거나 하여 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 어닐링 온도에서의 유지 시간은 10 min 이상으로 한다. 상한은 특별히 규정되어 있지 않지만, 생산성의 관점 등에서는 72 h 이하 정도가 바람직하다.

이상과 같은 조건의 어닐링 후, 실온까지 냉각시킨다. 냉각 수단이나 냉각 속도는 특별히 한정되지 않고 적절히 결정하면 된다.

4-3) 냉간 압연 공정

누적 압하율：20 ％ 초과

누적 압하율이 20 ％ 이하인 냉간 압연에서는 계속되는 2 차 어닐링시에 조대립 (粗大粒) 이나 미재결정 조직이 생성되기 쉬워져 본 발명의 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 냉간 압연의 누적 압하율은 20 ％ 초과로 한다. 바람직하게는 30 ％ 이상이다. 또, 상한은 특별히 규정되어 있지 않지만, 판 형상의 안정성 등의 관점에서 90 ％ 이하 정도가 바람직하고, 75 ％ 이하가 보다 바람직하다.

4-4) 2 차 어닐링 공정

평균 가열 속도：10 ℃/s 이하

평균 가열 속도가 10 ℃/s 를 초과하면 조대한 오스테나이트상이 생성되고, 또한, 미재결정 조직이 잔존하거나 하여 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 평균 가열 속도는 10 ℃/s 이하로 한다. 그 평균 가열 속도는 T2 와 200 ℃ 의 온도차를 200 ℃ 에서 T2 온도까지의 가열 시간으로 나눈 값이다. 본 발명에 있어서, 평균 가열 속도, 평균 냉각 속도 및 유지 시간의 단위에 있어서의 「s」는 「초」를 의미한다.

어닐링 온도 (T2)：Ac₁ 초과 Ac₃ 이하 (단 T2 ＞ T1)

어닐링 온도가 Ac₁ 이하에서는 오스테나이트상의 생성이 불충분해져, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 한편, Ac₃ 을 초과하면 오스테나이트상이 과잉으로 생성되어 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 또한, 어닐링 온도 (T2) 가 어닐링 온도 (T1) 이하에서는 미재결정 조직이 잔존하여 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 어닐링 온도는 Ac₁ 초과 Ac₃ 이하 (단 T2 ＞ T1) 로 한다. 바람직하게는 Ac₁ 초과 (Ac₁＋80 ℃) 이하 (단 T2 ＞ T1), 보다 바람직하게는 Ac₁ 초과 (Ac₁＋60 ℃) 이하 (단 T2 ＞ T1) 이다. 단, 상기 바람직한 범위의 규정은 Ac₁＋80 ℃ 나 Ac₁＋60 ℃ 가 Ac₃ 이하인 경우에 한정된다.

어닐링 온도 (T2) 에서 30 s 이상 600 s 이하 유지

어닐링 유지 시간이 30 s 미만에서는 오스테나이트상의 생성이 불충분해지고, 또한 미재결정 조직이 잔존하여, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 600 s 를 초과하면 페라이트상이 조대화되어, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 어닐링 유지 시간은 30 s 이상 600 s 이하로 한다. 바람직하게는 30 s 이상 300 s 이하로 한다.

평균 냉각 속도：1.0 ℃/s 이상

어닐링 온도에서 냉각 정지 온도까지의 평균 냉각 속도가 1.0 ℃/s 미만에서는, 냉각 중에 페라이트상이나 펄라이트상이 다량으로 생성되어, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 평균 냉각 속도는 1.0 ℃/s 이상으로 한다. 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 한정되지 않고, 적절히 조정 가능하다. 바람직하게는 100 ℃/s 이하이다. 또, 그 평균 냉각 속도는, T2 와 냉각 정지 온도의 차를 T2 에서 냉각 정지 온도까지의 냉각 시간으로 나눈 값이다.

냉각 정지 온도 460 ℃ 이상 550 ℃ 이하

평균 냉각 속도가 1.0 ℃/s 이상에서의 냉각 정지 온도가 460 ℃ 미만이 되면 베이나이트상이 다량으로 생성되어, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 550 ℃ 를 초과하면 페라이트상이나 펄라이트상이 다량으로 생성되어, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 냉각 정지 온도는 460 ℃ 이상 550 ℃ 이하로 한다.

냉각 정지 유지 시간：500 s 이하

냉각 정지 유지 시간이 500 s 를 초과하면 베이나이트상이나 펄라이트상이 다량으로 생성되어, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 냉각 정지 유지 시간은 500 s 이하로 한다. 한편, 냉각 정지 유지 시간의 하한은 특별히 한정되지 않고, 적절히 조정할 수 있으며, 유지하지 않아도 된다. 또, 여기서 냉각 정지 유지 시간이란, 어닐링 후 550 ℃ 이하까지 냉각된 후부터 아연 도금욕 침지까지의 시간을 의미하고, 엄밀하게 냉각 정지 후에 냉각 정지시의 온도를 유지할 필요는 없고, 460 ℃ 이상 550 ℃ 이하의 온도역에 있으면 냉각이나 승온시킬 수 있다.

4-5) 아연 도금 공정

도금 처리는, 상기에 의해 얻어진 냉연 강판을 440 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 아연 도금욕 중에 침지시키고, 그 후, 가스 와이핑 등에 의해 도금 부착량을 조정하여 실시하는 것이 바람직하다. 또한 아연 도금을 합금화할 때는 460 ℃ 이상 580 ℃ 이하의 온도역에서 1 초 이상 120 초 이하 유지하여 합금화하는 것이 바람직하다. 아연 도금은 Al 량이 0.08 질량％ 이상 0.25 질량％ 이하인 아연 도금욕을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 아연 도금 후의 강판에는 수지나 유지 코팅 등의 각종 도장 처리를 실시할 수도 있다.

4-6) 템퍼링 공정

템퍼링 온도：50 ℃ 이상 400 ℃ 이하

템퍼링 온도가 50 ℃ 미만에서는 마텐자이트상의 템퍼링이 불충분해져 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 400 ℃ 를 초과하면 오스테나이트상이 분해되어, 본 발명의 강판 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 템퍼링 온도는 50 ℃ 이상 400 ℃ 이하로 한다. 템퍼링 온도에 대해서 하한측은 100 ℃ 이상이 바람직하다. 상한측은 350 ℃ 이하가 바람직하다. 템퍼링 처리는 연속 어닐링로, 박스형 어닐링로 중 어느 것을 사용해도 상관없다. 코일 상태로 템퍼링 처리하는 경우 등과 같이 강판끼리의 접촉이 있는 경우에는 응착 억제 등의 관점에서 템퍼링 시간은 24 h 이하로 하는 것이 바람직하다.

4-7) 조질 압연 공정

신장률：0.05 ％ 이상 1.00 ％ 이하

본 발명에서는 템퍼링 공정 전 혹은 후, 또는 그 양방에 신장률이 0.05 ％ 이상 1.00 ％ 이하인 조질 압연을 실시할 수 있다. 이 조질 압연에 의해 YS 가 상승한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는 0.05 ％ 이상의 신장률로 한다. 한편, 1.00 ％ 를 초과하면 균일 연신이 저하될 우려가 있다. 따라서, 조질 압연 공정을 실시하는 경우에는, 조질 압연의 신장률은 0.05 ％ 이상 1.00 ％ 이하로 한다.

실시예

이하에, 실시예를 나타낸다. 본 발명의 기술적 범위는 이하의 실시예에 한정되지 않는다. 또, 표 2-1 및 표 2-2 를 표 2 로 칭하고, 표 3-1 및 표 3-2 를 표 3 으로 칭한다.

표 1 에 나타내는 성분 조성의 강을 진공 용해로에 의해 용제하고, 압연하여 강 슬래브로 하였다. 또, 표 1 중, N 은 불가피적 불순물이다. 이들 강 슬래브를, 표 2 에 나타내는 조건에서, 가열 후, 조압연을 실시하고 마무리 압연하여 냉각시키고, 권취 상당 처리를 실시하여, 열연 강판으로 하였다. 이어서, 1 차 어닐링을 실시한 후, 1.4 mm 까지 냉간 압연하여 냉연 강판을 제작하고, 2 차 어닐링에 제공하였다. 그 후, 도금 처리를 실시하여 (Al 량이 0.08 질량％ 이상 0.25 질량％ 이하인 아연 도금욕을 사용), 실온까지 냉각시키고, 템퍼링 처리를 실시하였다. 경우에 따라, 템퍼링 처리 전 및/또는 후에 조질 압연을 실시하였다. 이상과 같은 조건에서 강판 No.1 ∼ 38 을 제작하였다. 2 차 어닐링은 연속 용융 아연 도금 라인을 모의하여 실험실에서 표 2 에 나타내는 조건에서 실시하여, 용융 아연 도금 강판 (GI) 및 합금화 용융 아연 도금 강판 (GA) 을 제작하였다. 용융 아연 도금 강판은 460 ℃ 의 도금욕 중에 침지시키고, 부착량이 35 ∼ 45 g/㎡ 인 도금층을 형성시키고, 합금화 용융 아연 도금 강판은 도금 형성 후 460 ∼ 580 ℃ 의 범위내에서 합금화 처리를 실시함으로써 제작하였다. 그리고, 얻어진 도금 강판에 대해서, 이하의 시험 방법에 따라 인장 특성, 굽힘성 및 내충격성을 구하였다. 결과를 표 3 에 나타냈다.

＜인장 시험＞

최종 제조 공정 후의 강판으로부터 압연 방향에 대하여 직각 방향으로 JIS5호 인장 시험편 (JIS Z 2201) 을 채취하여, 변형 속도가 10^-3/s 로 하는 JIS Z 2241의 규정에 준거한 인장 시험을 실시하고, TS, YS, UEL 을 구하였다. TS 는 1180 ㎫ 이상, YS 는 850 ㎫ 이상, UEL 은 6.5 ％ 이상인 경우를 합격으로 하였다.

＜굽힘성 시험＞

최종 제조 공정 후의 강판으로부터 압연 방향에 대하여 평행 방향을 굽힘 시험 축방향으로 하는, 폭이 35 mm, 길이가 100 mm 인 단책형 시험편을 각각 채취하여, 굽힘 시험을 실시하였다. 스트로크 속도가 10 mm/s, 압입 하중이 10 ton, 가압 유지 시간 5 초, 굽힘 반경 (R) 이 2.0 mm 이고 90°V 굽힘 시험을 실시하고, 굽힘 정점의 능선부를 10 배의 확대경으로 관찰하여, 폭 위치의 1 군데에서 0.5 mm 이상의 균열이 확인된 것을 열화, 균열이 0.5 mm 미만인 것을 우수로 하여 판정하였다.

＜충격 시험＞

어닐링판으로부터 압연 방향에 대하여 직각 방향으로 평행부가 5 mm, 길이가 7 mm 인 단책형 시험편을 각각 채취하여, 변형 속도 2000/s 로 인장 시험을 실시했을 때의 변형량 5 ％ 까지의 흡수 에너지 (5 ％ AE) 로 평가하고 (철과 강, 83 (1997), P.748), 변형 속도 2000/s 로 변형량이 5 ％ 까지인 흡수 에너지와 정적인 TS 의 비 (5 ％ AE/TS) 가 0.050 이상이 된 것을 내충격성 우수로 하였다. 흡수 에너지는 응력-진변형 곡선을 변형량 0 ∼ 5 ％ 의 범위로 적분함으로써 구하였다.

[표 1]

[표 2-1]

[표 2-2]

[표 3-1]

[표 3-2]

본 발명예는 모두 TS 가 1180 ㎫ 이상이고, YS 가 850 ㎫ 이상, 또한 균일 연신이 6.5 ％ 이상이며 또한 우수한 굽힘성 및 내충격성을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판이다. 한편, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예는, 원하는 TS 가 얻어지지 않거나, 원하는 YS 가 얻어지지 않거나, 원하는 균일 연신이 얻어지지 않거나, 원하는 굽힘성이 얻어지지 않거나, 또는 원하는 내충격성이 얻어지지 않는다.

산업상 이용가능성

본 발명에 따르면, TS 가 1180 ㎫ 이상이고, YS 가 850 ㎫ 이상, 균일 연신이 6.5 ％ 이상이며 굽힘성 및 내충격성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판을 얻을 수 있다. 본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판을 자동차용 부품 용도에 사용하면, 자동차의 경량화에 기여하고, 자동차 차체의 고성능화에 크게 기여할 수 있다.

Claims

질량％ 로, C：0.15 ％ 이상 0.25 ％ 이하, Si：0.50 ％ 이상 2.5 ％ 이하, Mn：2.3 ％ 이상 4.0 ％ 이하, P：0 % 초과 0.100 ％ 이하, S：0 % 초과 0.02 ％ 이하, Al：0.01 ％ 이상 2.5 ％ 이하를 갖고, 추가로 Nb：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, Ti：0.005 ％ 이상 0.1 ％ 이하, V：0.01 ％ 이상 1.0 ％ 이하, Mo：0.005 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 갖고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
면적률로, 템퍼드 마텐자이트상：30 ％ 이상 73 ％ 이하, 페라이트상：25 ％ 이상 68 ％ 이하, 잔류 오스테나이트상：2 ％ 이상 15 ％ 이하, 기타 상：10 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다) 이고, 또한 그 기타 상으로서 마텐자이트상：3 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다), 베이니틱 페라이트상：5 ％ 미만 (0 ％ 를 포함한다) 을 갖고, 상기 템퍼드 마텐자이트상의 평균 결정 입경이 1 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하, 상기 페라이트상의 평균 결정 입경이 2 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하, 상기 잔류 오스테나이트상 중의 C 량이 0.2 질량% 이상 0.7 질량％ 미만인 강판 조직을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 1 항에 있어서,
성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, Cr：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하, Ni：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하, Cu：0.01 ％ 이상 2.0 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 1 항에 있어서,
성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, B：0.0002 ％ 이상 0.0050 ％ 이하를 함유하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 2 항에 있어서,
성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, B：0.0002 ％ 이상 0.0050 ％ 이하를 함유하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 1 항에 있어서,
성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, Ca：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하, REM：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 2 항에 있어서,
성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, Ca：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하, REM：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 3 항에 있어서,
성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, Ca：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하, REM：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 4 항에 있어서,
성분 조성에 있어서, 추가로 질량％ 로, Ca：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하, REM：0.001 ％ 이상 0.005 ％ 이하에서 선택되는 적어도 1 종의 원소를 함유하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용융 아연 도금 강판이 합금화 용융 아연 도금 강판을 포함하는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 1 항 내지 제 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용융 아연 도금 강판이, 1180 ㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 9 항에 있어서,
상기 용융 아연 도금 강판이, 1180 ㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브를 온도 1100 ℃ 이상 1300 ℃ 이하로 하고, 마무리 압연 온도 800 ℃ 이상 950 ℃ 이하에서 열간 압연하여, 열연 강판을 제조하고, 400 ℃ 이상 550 ℃ 이하의 권취 온도에서 권취하는 열간 압연 공정과,
(Ac₁－20 ℃) 이상 Ac₃ 이하인 어닐링 온도 (T1) 까지 그 열연 강판을 가열하고, 그 어닐링 온도에서 10 min 이상 72 h 이하 동안 유지한 후, 실온까지 냉각시키는 1 차 어닐링 공정과,
1 차 어닐링된 열연 강판을 누적 압하율 20 ％ 초과 90 ％ 이하로 냉간 압연하여, 냉연 강판을 제조하는 냉간 압연 공정과,
평균 가열 속도 1 ℃/s 이상 10 ℃/s 이하로 Ac₁ 초과 Ac₃ 이하 (단 T2 ＞ T1) 인 어닐링 온도 (T2) 까지 그 냉연 강판을 가열하고, 그 어닐링 온도에서 30 s 이상 600 s 이하 유지한 후, 1.0 ℃/s 이상 100 ℃/s 이하의 평균 냉각 속도로 460 ℃ 이상 550 ℃ 이하의 냉각 정지 온도까지 냉각시킨 후, 그 냉각 정지 온도에서 0 s 이상 500 s 이하 유지하는 2 차 어닐링 공정과,
2 차 어닐링된 냉연 강판에 아연 도금을 실시하여, 실온까지 냉각시키는 아연 도금 공정과,
템퍼링 온도 50 ℃ 이상 400 ℃ 이하에서 템퍼링을 하는 템퍼링 공정을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법으로서,
상기 고강도 용융 아연 도금 강판은, 면적률로, 템퍼드 마텐자이트상：30 ％ 이상 73 ％ 이하, 페라이트상：25 ％ 이상 68 ％ 이하, 잔류 오스테나이트상：2 ％ 이상 15 ％ 이하, 기타 상：10 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다) 이고, 또한 그 기타 상으로서 마텐자이트상：3 ％ 이하 (0 ％ 를 포함한다), 베이니틱 페라이트상：5 ％ 미만 (0 ％ 를 포함한다) 을 갖고, 상기 템퍼드 마텐자이트상의 평균 결정 입경이 1 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하, 상기 페라이트상의 평균 결정 입경이 2 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하, 상기 잔류 오스테나이트상 중의 C 량이 0.2 질량% 이상 0.7 질량％ 미만인 강판 조직을 갖는, 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 아연 도금 공정은, 아연 도금을 실시하고, 추가로 460 ℃ 이상 580 ℃ 이하의 온도역에서 1 초 이상 120 초 이하 유지하는 도금 합금화 처리를 하고, 그 후 실온까지 냉각시키는 것을 포함하는 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
추가로, 상기 템퍼링 공정 전 혹은 후, 또는 그 양방에 신장률 0.05 ％ 이상 1.00 ％ 이하로 조질 압연을 하는 조질 압연 공정을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.
제 13 항에 있어서,
추가로, 상기 템퍼링 공정 전 혹은 후, 또는 그 양방에 신장률 0.05 ％ 이상 1.00 ％ 이하로 조질 압연을 하는 조질 압연 공정을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.