KR101988773B1 - Cold-rolled steel sheet having excellent anti-aging properties and workability, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판은, 중량%로, C: 0.1% 이하(0% 제외), Si: 0.5% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~0.5%, Al: 0.015~0.1%, P: 0.01% 이하(0% 제외), S: 0.01% 이하, N: 0.01% 이하(0% 제외), Nb: 0.005% 이하, Ti: 0.005% 이하, V: 0.005% 이하 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 결정립 내의 전체 C 및 N 함량이 하기 관계식 1을 만족하고, 결정립 내의 고용 C 및 N 함량이 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.
[관계식 1] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≥ 10
[관계식 2] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≤ 5
단, 상기 관계식 1 및 관계식 2의 [C] 및 [N]는 각각 C 및 N 성분함량으로, 중량%를 의미한다.A cold rolled steel sheet excellent in endurance and workability according to one embodiment of the present invention comprises 0.1% or less of C (exclusive of 0%), 0.5% or less of Si (exclusive of 0%), 0.1 to 0.5% of Mn, 0.01% or less of S, 0.01% or less of S, 0.01% or less of N (excluding 0%), Nb of 0.005% or less, Ti of 0.005% or less, V of 0.01 to 0.1% 0.005% or less Fe and other unavoidable impurities, the total C and N contents in the crystal grain satisfy the following relational expression 1, and the solid solution C and N content in the crystal grain satisfy the following relational expression (2).
[Relation 1] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 ? 10
[Relation 2] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 5
Note that [C] and [N] in the relational expression 1 and the relational expression 2 refer to the C and N component contents, respectively, by weight%.
Description
본 발명은 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 가공용 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cold-rolled steel sheet excellent in endurance and workability and a method of manufacturing the same, and more particularly to a cold-rolled steel sheet for use in materials for automobiles, household appliances and the like, and a manufacturing method thereof.
일반적으로 자동차, 가전제품 등의 소재로 사용되는 가공용 냉연강판은 성형성의 확보를 위해 내시효성이 요구된다. 시효는 시간의 경과에 따라 침입형 고용원소인 C 및 N이 결정립 내의 전위에 고착됨으로써 가동전위가 감소하여 소재가 경화되는 현상으로, 변형 시효라고도 한다. 변형 시효가 발생하는 경우, 스트레쳐 스트레인(Stretcher strain) 결함을 유발하여 소재의 가공성을 떨어뜨리는 원인이 되기 때문에, 가공성 냉연강판의 가공성 확보 측면에서 시효를 적절히 억제하는 것이 중요하다. Generally, a cold-rolled steel sheet for use as a material for automobiles, household appliances, etc. is required to have antistatic properties in order to ensure moldability. Aging is a phenomenon in which C and N, which are interstitial elements, adhere to the dislocations in the crystal grains with the lapse of time, so that the movable potential is decreased and the material is hardened, which is also called deformation aging. When strain aging occurs, it causes stressor strain defects, which causes the workability of the material to deteriorate. Therefore, it is important to appropriately suppress the aging in terms of securing processability of the processable cold-rolled steel sheet.
냉연강판의 내시효성을 확보하기 위한 대표적인 기술로는 상소둔(Batch Annealing)을 이용하는 방법이 있다. 상소둔을 이용하는 경우, 소재가 고온에서 장시간(일반적으로, 5시간 이상) 유지되는바, 결정립 내의 고용 C가 결합력이 강한 탄화물로 석출되어 고착됨으로써 내시효성이 확보된다. 하지만, 상소둔은 공정 특성상 장시간이 소요되는바, 생산성이 낮고, 소재의 부위별로 재질 편차가 심하게 발생하는 단점이 존재한다.As a typical technique for securing the endurance of the cold-rolled steel sheet, there is a method using batch annealing. In the case of using the calcined body, the material is held at a high temperature for a long time (generally, for 5 hours or more), so that the solid solution C in the crystal grains is deposited and fixed with a carbide having a strong bonding force. However, it takes a long time due to the nature of the process, so the productivity is low, and there is a disadvantage that the material variation occurs severely in each part of the material.
이러한 상소둔의 단점을 극복하기 위한 연구의 결과로 IF강(Interstitial Free Steel)이 등장하였다. IF강은 Ti, Nb 및 V와 같은 탄질화물 형성원소를 강 내에 첨가함으로써 고용 C 및 N을 석출시켜 내시효성을 확보할 수 있다. 따라서, 장시간의 상소둔 공정 대신, 생산성 및 재질 균일성이 확보되는 연속소둔(Continuous Annealing)을 통해 제조될 수 있다. 하지만, Ti, Nb 및 V 등의 합금원소는 고가의 원소일뿐만 아니라, 석출물 형성에 의해 재결정 온도가 상승하는바, 고온에서 소둔하여야 하는 문제가 있다. 고온에서의 소둔 시 표면 흠 등의 결함이 유발되는바, 표면품질 및 경제성 측면에서 문제점이 존재한다.Interstitial Free Steel has emerged as a result of research to overcome these shortcomings. The IF steel is capable of securing the anti-aging property by precipitating solids C and N by adding carbonitride-forming elements such as Ti, Nb and V in the steel. Therefore, instead of the long-term pre-annealing process, continuous annealing can be performed in which productivity and material uniformity are ensured. However, alloying elements such as Ti, Nb, and V are not only expensive elements but also have a problem of annealing at a high temperature as the recrystallization temperature rises due to the formation of precipitates. Defects such as surface flaws are caused at the time of annealing at a high temperature, resulting in problems in terms of surface quality and economical efficiency.
본 발명의 강 조성 및 제조공정 조건을 최적화함으로써 내시효성 및 가공성을 효과적으로 확보한 냉연강판 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.A cold-rolled steel sheet and a method of manufacturing the cold-rolled steel sheet in which the vitrification and processability are effectively secured by optimizing the steel composition and the manufacturing process conditions of the present invention.
본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자라면 본 명세서의 전반적인 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above description. Those of ordinary skill in the art will have no difficulty understanding the further subject of the present invention from the general context of this specification.
본 발명의 일 실시예에 따른 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판은, 중량%로, C: 0.1% 이하(0% 제외), Si: 0.5% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~0.5%, Al: 0.015~0.1%, P: 0.01% 이하(0% 제외), S: 0.01% 이하, N: 0.01% 이하(0% 제외), Nb: 0.005% 이하, Ti: 0.005% 이하, V: 0.005% 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 결정립 내의 전체 C 및 N 함량이 하기 관계식 1을 만족하고, 결정립 내의 고용 C 및 N 함량이 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.A cold rolled steel sheet excellent in endurance and workability according to one embodiment of the present invention comprises 0.1% or less of C (exclusive of 0%), 0.5% or less of Si (exclusive of 0%), 0.1 to 0.5% of Mn, 0.01% or less of S, 0.01% or less of S, 0.01% or less of N (excluding 0%), Nb of 0.005% or less, Ti of 0.005% or less, V of 0.01 to 0.1% 0.005% or less, and the balance of Fe and other unavoidable impurities. The total C and N contents in the crystal grains satisfy the following relational expression 1, and the solid solution C and N content in the crystal grains satisfy the following relational expression (2).
[관계식 1] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≥ 10[Relation 1] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 ? 10
[관계식 2] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≤ 5[Relation 2] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 5
단, 상기 관계식 1 및 관계식 2의 [C] 및 [N]는 각각 C 및 N 성분함량으로, 중량%를 의미한다.Note that [C] and [N] in the relational expression 1 and the relational expression 2 refer to the C and N component contents, respectively, by weight%.
상기 냉연강판의 Nb, Ti 및 V는 각각 0.001% 이하로 포함될 수 있다.Nb, Ti and V of the cold-rolled steel sheet may each be 0.001% or less.
상기 냉연강판의 시효지수는 10MPa 이하일 수 있다.The aging index of the cold-rolled steel sheet may be 10 MPa or less.
상기 냉연강판의 항복점 연신율은 0.5% 이하일 수 있다.The yield point elongation of the cold-rolled steel sheet may be 0.5% or less.
상기 냉연강판의 항복강도는 350MPa 이하일 수 있다.The yield strength of the cold-rolled steel sheet may be 350 MPa or less.
본 발명의 일 실시예에 따른 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법은, 중량%로, C: 0.1% 이하(0% 제외), Si: 0.5% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~0.5%, Al: 0.015~0.1% 이하, P: 0.01% 이하(0% 제외), S: 0.01% 이하, N: 0.01% 이하(0% 제외) Nb: 0.005% 이하, Ti: 0.005% 이하, V: 0.005% 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열하고; 상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연강판을 제공하고; 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제공하고; 상기 냉연강판을 연속소둔하고; 상기 연속소둔된 냉연강판을 제1 압하율로 1차 정정압연하고; 상기 1차 정정압연된 냉연강판을 전)위고착 소둔하고; 상기 전위고착 소둔된 냉연강판을 제2 압하율로 2차 정정압연할 수 있다.A cold rolled steel sheet excellent in endurance and workability according to one embodiment of the present invention comprises 0.1% or less of C (exclusive of 0%), 0.5% or less of Si (exclusive of 0%), 0.1 (Excluding 0%), S: not more than 0.01%, N: not more than 0.01% (excluding 0%), Nb: not more than 0.005%, Ti: not more than 0.005% , V: not more than 0.005%, remainder of the slab containing the remaining Fe and other unavoidable impurities; Hot-rolling the reheated slab to provide a hot-rolled steel sheet; Cold-rolling the hot-rolled steel sheet to provide a cold-rolled steel sheet; Continuously annealing the cold-rolled steel sheet; Subjecting the continuously annealed cold rolled steel sheet to first-precision rolling at a first reduction ratio; Hot-setting and annealing the primary-precision rolled cold-rolled steel sheet; The cold-rolled steel sheet subjected to the dislocation-fixed annealing can be subjected to secondary-precision rolling at a second reduction ratio.
상기 제1 압하율은 1~3%일 수 있다.The first reduction ratio may be 1 to 3%.
상기 1차 정정압연에 의해 상기 냉연강판에 가동전위가 생성될 수 있다.By the primary correction rolling, a movable potential can be generated in the cold-rolled steel sheet.
상기 전위고착 소둔은 200~400℃의 온도범위에서 상기 1차 정정압연된 냉연강판을 열처리할 수 있다.The dislocation-annealing can heat-treat the primary-precision cold-rolled steel sheet in a temperature range of 200 to 400 ° C.
상기 전위고착 소둔 시간은 10분 이하일 수 있다.The potential fixing annealing time may be 10 minutes or less.
상기 전위고착 소둔에서, 상기 1차 정정압연에 의해 생성된 가동전위는 탄소의 확산에 의해 고착될 수 있다.In the dislocation-annealing, the movable potential generated by the primary-precision rolling can be fixed by diffusion of carbon.
상기 제2 압하율은 0.8~3%일 수 있다.The second reduction ratio may be 0.8 to 3%.
상기 2차 정정압연에 의해 상기 냉연강판에 가동전위가 재생성 될 수 있다.The movable potential can be regenerated to the cold-rolled steel sheet by the secondary corrective rolling.
상기 슬라브의 재가열 온도는 1200℃ 이상일 수 있다.The reheating temperature of the slab may be 1200 ° C or higher.
상기 열간압연의 마무리 압연 온도는 Ar3온도 이상일 수 있다.The finish rolling temperature of the hot rolling may be equal to or higher than the Ar3 temperature.
상기 냉간압연의 압하율은 50~95%일 수 있다.The reduction ratio of the cold rolling may be 50 to 95%.
상기 연속소둔의 온도는 600~900℃일 수 있다.The temperature of the continuous annealing may be 600 to 900 占 폚.
상기 열연강판은 550~750℃에서 권취되어 상기 냉간압연에 제공될 수 있다.The hot-rolled steel sheet may be rolled at 550 to 750 ° C to be provided for the cold rolling.
상기 슬라브의 Nb, Ti 및 V는 각각 0.001% 이하로 포함될 수 있다.Nb, Ti, and V of the slab may each be 0.001% or less.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판 및 그 제조방법은, 강 조성 및 제조공정 조건을 최적화함으로써 내시효성 및 가공성을 효과적으로 확보할 수 있다.The cold-rolled steel sheet and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention can effectively ensure the endurance and workability by optimizing the steel composition and the manufacturing process conditions.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판 및 그 제조방법은, 고가의 합금원소의 첨가량을 최소화하여 경제성을 확보할 수 있다.In addition, the cold-rolled steel sheet and the method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention can minimize the addition amount of expensive alloying elements, thereby ensuring economical efficiency.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉연강판 및 그 제조방법은 장시간의 상소둔 공정을 거치지 않는바, 생산성을 확보할 수 있다.In addition, since the cold-rolled steel sheet and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention are not subjected to a long-time pre-heat treatment step, productivity can be secured.
본 발명은 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하고자 한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명되는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.The present invention relates to a cold-rolled steel sheet excellent in endurance and workability and a method of manufacturing the same, and the preferred embodiments of the present invention will be described below. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments are provided to explain the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
본 발명의 일 실시예에 따른 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판은, 중량%로, C: 0.1% 이하(0% 제외), Si: 0.5% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~0.5%, Al: 0.015~0.1%, P: 0.01% 이하(0% 제외), S: 0.01% 이하, N: 0.01% 이하(0% 제외), Nb: 0.005% 이하, Ti: 0.005% 이하, V: 0.005% 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.A cold rolled steel sheet excellent in endurance and workability according to one embodiment of the present invention comprises 0.1% or less of C (exclusive of 0%), 0.5% or less of Si (exclusive of 0%), 0.1 to 0.5% of Mn, 0.01% or less of S, 0.01% or less of S, 0.01% or less of N (excluding 0%), Nb of 0.005% or less, Ti of 0.005% or less, V of 0.01 to 0.1% 0.005% or less, balance Fe and other unavoidable impurities.
이하, 본 발명의 강 조성에 대하여 보다 상세히 설명한다. 이하, 특별히 달리 표시하지 않는 한 각 원소의 함량을 나타내는 %는 중량을 기준으로 한다.Hereinafter, the steel composition of the present invention will be described in more detail. Hereinafter, unless otherwise indicated, the percentages representing the content of each element are by weight.
탄소(C): 0.1% 이하(0% 제외)Carbon (C): 0.1% or less (excluding 0%)
C의 함량이 과다하게 첨가되는 경우, 연성 및 강도가 지나치게 상승하여 가공성이 크게 저하되는바, 본 발명은 C 함량의 상한을 0.1%로 제한할 수 있다.When the content of C is excessively added, ductility and strength are excessively increased and workability is significantly lowered, so that the present invention can limit the upper limit of the C content to 0.1%.
규소(Si): 0.5% 이하(0% 제외)Silicon (Si): 0.5% or less (excluding 0%)
Si는 탈산제로 사용되는 원소이며, 고용강화에 의해 강도를 향상시키는 원소이다. 하지만, 그 함량이 과도할 경우 강도가 필요 이상으로 상승할 뿐만 아니라, 소둔 시 강판 표면에 생성되는 Si계 산화물에 의해 도금 결함이 유발될 수 있다. 따라서, 본 발명은 Si 함량의 상한을 0.5%로 제한할 수 있다.Si is an element used as a deoxidizing agent and is an element that improves strength by solid solution strengthening. However, when the content is excessive, not only the strength is increased more than necessary, but also a plating defect may be caused by the Si-based oxide generated on the surface of the steel sheet during annealing. Therefore, the present invention can limit the upper limit of the Si content to 0.5%.
망간(Mn): 0.1~0.5%Manganese (Mn): 0.1 to 0.5%
Mn은 강 중의 고용 S와 결합하여 MnS로 석출됨으로써, 고용 S에 의한 적열취성(Hot shortness)을 방지하는 원소이다. 적열취성 방지의 효과를 위해, 본 발명의 Mn 함량의 하한은 0.1%로 제한될 수 있다. 다만, Mn 함량이 과다하게 첨가되는 경우, 재질이 경화되어 연성을 현저히 떨어뜨리므로, 본 발명은 가공성 확보 차원에서 Mn 함량의 상한을 0.5%로 제한할 수 있다.Mn binds to solid solution S in the steel and precipitates as MnS, thereby preventing hot shortness due to solid solution S. For the purpose of preventing the red embrittlement, the lower limit of the Mn content of the present invention may be limited to 0.1%. However, when the Mn content is excessively added, the material is hardened and the ductility is significantly lowered. Therefore, in the present invention, the upper limit of the Mn content can be limited to 0.5% in order to ensure workability.
알루미늄(Al): 0.015~0.1%Aluminum (Al): 0.015 to 0.1%
Al은 탈산 효과가 매우 큰 원소이며, 강 중의 N과 반응하여 AlN을 석출시킴으로써, 고용 N에 의해 성형성이 저하되는 것을 방지하는 원소이다. 따라서, 본 발명은 이러한 효과를 달성하기 위하여 Al 함량의 하한을 0.015%로 제한할 수 있다. 다만, Al의 함량이 과다하게 첨가되는 경우, 연성이 급격히 저하되고, 가공성이 열위해질 수 있는바, 본 발명은 Al 함량의 상한은 0.1%로 제한할 수 있다.Al is an element having a very large deoxidizing effect and is an element for preventing the moldability from being lowered by solid solution N by precipitating AlN by reacting with N in the steel. Therefore, the present invention can limit the lower limit of the Al content to 0.015% in order to achieve this effect. However, if the content of Al is excessively added, the ductility may drop sharply and the workability may be poor. In this invention, the upper limit of the Al content may be limited to 0.1%.
인(P): 0.01% 이하(0% 제외)Phosphorus (P): 0.01% or less (excluding 0%)
P는 강의 연성을 크게 감소시키지 않으면서도 강도를 향상시킬 수 있는 원소이지만, P의 함량이 과다하게 첨가되는 경우, 결정립계에 편석되어 강을 경화시키는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 P 함량의 상한을 0.01%로 제한할 수 있다.P is an element capable of improving the strength without significantly reducing the ductility of the steel. However, when the P content is excessively added, there may arise a problem of segregating the grain boundaries to harden the steel. Therefore, the present invention can limit the upper limit of the P content to 0.01%.
황(S): 0.01% 이하Sulfur (S): not more than 0.01%
S는 강 중에 불가피하게 함유되는 원소이나, 고용 상태로 존재 시 적열취성을 유발하는 원소이다. Mn의 첨가를 통해 MnS의 석출을 유도할 수 있으나, 과다한 MnS의 석출은 강을 경화시키기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명은 S 함량의 상한을 0.01%로 제한할 수 있다.S is an element that is inevitably contained in the steel, or an element that causes red-hot brittleness when it is in a solid state. Precipitation of MnS can be induced by addition of Mn, but precipitation of excessive MnS is not preferable because it hardens the steel. Therefore, the present invention can limit the upper limit of the S content to 0.01%.
질소(N): 0.01% 이하(0% 제외)Nitrogen (N): 0.01% or less (excluding 0%)
N은 강 중에 불가피하게 함유되는 원소이다. 고용 상태로 존재하는 N은 연성을 떨어뜨리고, 내시효성을 악화시킬 뿐만 아니라, 가공성을 떨어뜨리는바, 본 발명은 N 함량의 상한을 0.01%로 제한할 수 있다.N is an element inevitably contained in the steel. N in an employment state deteriorates ductility and deteriorates endurance, as well as deteriorates workability. The present invention can limit the upper limit of the N content to 0.01%.
티타늄(titanium( TiTi ), 니오븀(), Niobium ( NbNb ), 바나듐(V): 각각 0.005% 이하), Vanadium (V): not more than 0.005%
Ti, Nb 및 V는 고온에서 C 또는 N과 결합하여 탄질화물을 쉽게 형성하는 원소이나, 이들 원소는 고가일 뿐 아니라, 재결정 온도를 상승시키는 요인이 되며, 과도하게 첨가되는 경우 강도를 지나치게 상승되는 문제가 발생할 수 있다. 더불어, 본 발명에서 내시효성 확보는 Ti, Nb 및 V의 첨가에 의해 발현되는 효과가 아니며, 높은 함량의 C 및 N을 가지는 경우에 대해서도 내시효성을 확보할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 Ti, Nb 및 V의 함량을 적극 억제하는 것이 바람직하다, 즉, 본 발명에서는, 강 중에 Ti, Nb 및 V가 불가피하게 함유되더라도 각각 0.005% 이하로 함유되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.002% 이하, 더욱더 바람직하게는 0.001% 이하로 함유되는 것이 바람직하다.Ti, Nb and V are elements which easily form carbonitride by bonding with C or N at a high temperature. However, these elements are not only expensive but also raise the recrystallization temperature. When they are added excessively, Problems can arise. In addition, in the present invention, securing of endurance is not an effect expressed by the addition of Ti, Nb and V, and it is possible to secure endurance against C and N having high contents. Therefore, in the present invention, it is preferable to positively suppress the contents of Ti, Nb and V. That is, in the present invention, even if Ti, Nb and V are inevitably contained in the steel, they are preferably contained in an amount of 0.005% , Preferably not more than 0.002%, and more preferably not more than 0.001%.
본 발명은, 상술한 강 조성 이외에 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물일 수 있다. 불가피한 불순물은 통상의 철강 제조공정에서 의도되지 않게 혼입될 수 있는 것으로, 이를 전면 배제할 수는 없으며, 통상의 철강제조 분야의 기술자라면 그 의미를 쉽게 이해할 수 있다. 또한, 본 발명은, 앞서 언급한 강 조성 이외의 다른 조성의 첨가를 전면적으로 배제하는 것은 아니다.The present invention may be Fe and unavoidable impurities in addition to the above-mentioned steel composition. Unavoidable impurities can be intentionally incorporated in a conventional steel manufacturing process, and can not be entirely excluded, and the meaning of ordinary steel manufacturing industry can be understood easily. Further, the present invention does not exclude the addition of other compositions other than the above-mentioned steel composition in the whole.
본 발명의 일 실시예에 따른 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판은, 결정립 내의 전체 C 및 N 함량이 하기 관계식 1을 만족하고, 결정립 내의 고용 C 및 N 함량이 하기 관계식 2를 만족할 수 있다.In the cold rolled steel sheet excellent in endurance and workability according to the embodiment of the present invention, the total C and N contents in the crystal grains satisfy the following relational expression 1, and the solid solution C and N contents in the crystal grains satisfy the following relational expression (2).
[관계식 1] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≥ 10[Relation 1] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 ? 10
[관계식 2] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≤ 5[Relation 2] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 5
단, 상기 관계식 1 및 관계식 2의 [C] 및 [N]는 각각 C 및 N 성분함량으로, 중량%를 의미한다.Note that [C] and [N] in the relational expression 1 and the relational expression 2 refer to the C and N component contents, respectively, by weight%.
이하, 본 발명의 관계식에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the relational expression of the present invention will be described in more detail.
관계식Relation
본 발명의 강 조성 중, C 및 N 함량은 아래의 관계식 1 및 2를 만족하도록 제한될 수 있다. 관계식 1은 결정립 내의 전체 C 및 N 함량을 제한하는 조건이며, 관계식 2는 결정립 내의 고용 C 및 N 함량을 제한하는 조건이다.In the steel composition of the present invention, the C and N contents can be limited to satisfy the following relational expressions 1 and 2. Relation 1 is a condition for restricting the total C and N content in the crystal grains and Relation 2 is a condition for restricting the solute C and N content in the crystal grains.
[관계식 1] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≥ 10[Relation 1] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 ? 10
[관계식 2] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≤ 5[Relation 2] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 5
단, 상기 관계식 1 및 관계식 2의 [C] 및 [N]는 각각 C 및 N 성분함량으로, 중량%를 의미한다.Note that [C] and [N] in the relational expression 1 and the relational expression 2 refer to the C and N component contents, respectively, by weight%.
관계식 1은 일정 수준 이상의 C 및 N 함량을 함유해야 함을 의미한다. 또한, 관계식 2는 후술하는 바와 같이 일련의 공정을 통해 결정립 내의 고용 C 및 N 함량이 일정 수준 이하로 낮아지는바, 최종 제품에서 결정립 내의 고용 C 및 N 함량이 일정 수준 이하로 낮아짐을 의미한다. 따라서, 본 발명은 전술한 강 조성 제한 및 관계식에 의한 C 및 N 함량의 제한을 통해 최종 제품의 내시효성 및 가공성을 효과적으로 확보할 수 있다.Relation 1 implies that it should contain a C and N content above a certain level. In the formula (2), the solid solution C and N content in the crystal grains are lowered to a certain level or lower through a series of steps as described later, which means that the solid solution C and N content in the crystal grains in the final product are lowered to a certain level or less. Therefore, the present invention can effectively secure the endurance and workability of the final product through the limitation of the steel composition and the limitation of the C and N contents by the relational expression.
내시효성이 열위한 일반 탄소강의 경우 30MPa 수준의 시효지수를 가지며, 항복점 연신 현상이 발생하는 반면, 본 발명의 강 조성 및 관계식을 만족하는 냉연강판은 10MPa 이하의 시효지수, 0.5% 이하의 항복점 연신율을 가지는바, 내시효성을 효과적으로 확보할 수 있다. 또한, 본 발명의 강 조성 및 관계식을 만족하는 냉연강판은 350MPa 이하의 항복강도를 가지는바, 내시효성을 확보함과 동시에 가공성을 효과적으로 확보할 수 있다. The cold rolled steel sheet satisfying the steel composition and the relational expression of the present invention has an aging index of 10 MPa or less and a yield point elongation of 0.5% or less So that the anti-hypersensitivity can be effectively ensured. In addition, since the cold-rolled steel sheet satisfying the steel composition and the relational expression of the present invention has a yield strength of 350 MPa or less, workability can be effectively ensured while assuring anti-aging properties.
본 발명의 일 실시예에 의한 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법은, 중량%로, C: 0.1% 이하(0% 제외), Si: 0.5% 이하(0% 제외), Mn: 0.1~0.5%, Al: 0.015~0.1%, P: 0.01% 이하(0% 제외), S: 0.01% 이하, N: 0.01% 이하(0% 제외), Nb: 0.005% 이하, Ti: 0.005% 이하, V: 0.005% 이하, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열하고; 상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연강판을 제공하고; 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제공하고; 상기 냉연강판을 연속소둔하고; 상기 연속소둔된 냉연강판을 제1 압하율로 1차 정정압연하고; 상기 1차 정정압연된 냉연강판을 전위고착 소둔하고; 상기 전위고착 소둔된 냉연강판을 제2 압하율로 2차 정정압연할 수 있다.A method of producing cold-rolled steel sheet excellent in endurance and workability according to an embodiment of the present invention is characterized by comprising, by weight, 0.1% or less of C (excluding 0%), 0.5% (Excluding 0%), S: not more than 0.01%, N: not more than 0.01% (excluding 0%), Nb: not more than 0.005%, Ti: not more than 0.005% , V: not more than 0.005%, remainder of the slab containing the remaining Fe and other unavoidable impurities; Hot-rolling the reheated slab to provide a hot-rolled steel sheet; Cold-rolling the hot-rolled steel sheet to provide a cold-rolled steel sheet; Continuously annealing the cold-rolled steel sheet; Subjecting the continuously annealed cold rolled steel sheet to first-precision rolling at a first reduction ratio; Subjecting the primary-precision rolled cold-rolled steel sheet to potential fusion annealing; The cold-rolled steel sheet subjected to the dislocation-fixed annealing can be subjected to secondary-precision rolling at a second reduction ratio.
본 발명의 슬라브의 조성함량은 전술한 냉연강판의 조성함량과 대응하는바, 본 발명의 슬라브의 조성함량의 제한 이유에 대한 설명은 전술한 냉연강판의 조성함량의 제한 이유에 대한 설명으로 대신하도록 한다.The compositional content of the slab of the present invention corresponds to the compositional content of the cold-rolled steel sheet described above, and the reason for restricting the compositional content of the slab of the present invention may be described as a reason for limiting the compositional content of the cold-rolled steel sheet do.
이하, 본 발명의 제조방법에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the production method of the present invention will be described in more detail.
슬라브 재가열Reheating slabs
전술한 강 조성으로 구비되는 슬라브를 1200℃ 이상의 온도로 재가열할 수 있다. 강 중에 존재하는 석출물을 대부분 재고용시켜야 하는바, 본 발명은 재가열온도의 하한을 1200℃로 제한할 수 있다. 석출물의 고용도를 더욱 높이기 위한 바람직한 재가열온도의 하한은 1250℃일 수 있다.The slab having the above-mentioned steel composition can be reheated to a temperature of 1200 ° C or higher. Most of the precipitates present in the steel should be recycled, and the present invention can limit the lower limit of the reheating temperature to 1200 ° C. The lower limit of the preferable reheating temperature for further increasing the solubility of the precipitate may be 1250 캜.
열간압연Hot rolling
재가열된 슬라브를 Ar3온도 이상의 온도에서 마무리 압연하여 열연강판을 제공할 수 있다. 오스테나이트 단상영역에서 열간압연을 수행하기 위하여, 본 발명은 열간압연 마무리온도의 하한을 Ar3온도로 제한할 수 있다.The reheated slab may be finished and rolled at a temperature higher than the Ar3 temperature to provide a hot-rolled steel sheet. In order to perform hot rolling in the austenite single phase region, the present invention can limit the lower limit of the hot rolling finishing temperature to the Ar3 temperature.
열연강판 Hot-rolled steel sheet 권취Coiling
열연강판을 550~750℃의 온도범위에서 권취할 수 있다. 550℃ 이상의 온도범위에서 열연강판을 권취하는 경우, 고용된 상태로 남아있는 N을 AlN으로 추가적으로 석출시킬 수 있는바, 우수한 내시효성을 확보할 수 있다. 반면, 550℃ 미만에서 열연강판을 권취하는 경우, AlN으로 석출되지 않고 잔존하는 고용 N에 의해 가공성이 열위해질 수 있는바, 본 발명은 열연강판 권취온도의 하한을 550℃로 제한할 수 있다. 또한, 750℃ 초과의 온도범위에서 열연강판을 권취하는 경우, 결정립이 조대화되어 냉간압연성을 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 열연강판 권취온도의 상한을 750℃로 제한할 수 있다.The hot-rolled steel sheet can be rolled in a temperature range of 550 to 750 ° C. When the hot-rolled steel sheet is rolled in a temperature range of 550 占 폚 or more, N remaining in a solid state can be additionally precipitated with AlN, thereby ensuring excellent endurance. On the other hand, when the hot-rolled steel sheet is rolled at less than 550 ° C, the workability can be damped by the solid N remaining without being precipitated as AlN. The present invention can limit the lower limit of the hot-rolled steel sheet coiling temperature to 550 ° C. Further, when the hot-rolled steel sheet is rolled in a temperature range exceeding 750 占 폚, there may arise a problem that the crystal grains are coarse and the cold rolling property is deteriorated. Therefore, the present invention can limit the upper limit of the hot-rolled sheet coiling temperature to 750 캜.
냉간압연Cold rolling
권취된 열연강판을 50~95%의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 제조할 수 있다. 냉간압연의 압하율에 의해 최종 냉연강판의 두께가 결정되는바, 냉간압연의 압하율이 50% 미만인 경우 최종 목표 두께를 달성하기 어렵다. 또한, 압하율이 95%를 초과하는 경우 압연 설비의 부하가 과도해져서 공정상 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 냉간압연 압하율은 50~95%의 범위일 수 있다.The rolled hot-rolled steel sheet can be cold-rolled at a reduction ratio of 50 to 95% to produce a cold-rolled steel sheet. The thickness of the final cold-rolled steel sheet is determined by the reduction rate of the cold-rolling. When the reduction rate of the cold-rolling is less than 50%, it is difficult to achieve the final target thickness. In addition, when the reduction rate exceeds 95%, the load of the rolling equipment becomes excessive, which may cause a problem in the process. Therefore, the cold rolling reduction ratio of the present invention may be in the range of 50 to 95%.
연속소둔Continuous annealing
냉연강판을 600~900℃의 소둔온도에서 연속소둔하여 냉간압연시 연신된 결정립이 재결정 될 수 있다. 연속소둔 온도 600℃ 미만에서는 재결정이 충분히 일어나지 않으므로, 냉간압연시 생성된 전위들이 충분히 제거되지 않아 연성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 연속소둔 온도의 하한을 600℃로 제한할 수 있다. 다만, 연속소둔 온도가 900℃를 초과하는 경우, 결정립이 조대화되어 강도가 저하되고 가공성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있는바, 본 발명은 연속소둔 온도의 상한을 900℃로 제한할 수 있다. 또한, 본 발명의 연속소둔은 10분 이내의 시간으로 수행될 수 있다.The cold-rolled steel sheet is subjected to continuous annealing at an annealing temperature of 600 to 900 ° C, whereby the oriented grain can be recrystallized during cold rolling. If the continuous annealing temperature is lower than 600 ° C, recrystallization does not sufficiently occur, and therefore, dislocations generated during cold rolling can not be sufficiently removed, resulting in a problem of deterioration in ductility. Therefore, the present invention can limit the lower limit of the continuous annealing temperature to 600 占 폚. However, when the continuous annealing temperature exceeds 900 ° C, there is a problem that the crystal grains are coarse, the strength is lowered and the workability is lowered. In this invention, the upper limit of the continuous annealing temperature can be limited to 900 ° C. Further, the continuous annealing of the present invention can be performed within a time of less than 10 minutes.
1차 Primary 정정압연Correct rolling
연속소둔 된 강판을 1~3%의 압하율로 1차 정정압연하여 가동전위가 생성된 강판을 제공할 수 있다. 1차 정정압연에 의해 생성된 가동전위는 후에 실시될 전위고착 소둔을 통해 고용 C 및 N이 쉽게 고착될 수 있는 위치이다. 1차 정정압연의 압하율이 1% 미만인 경우, 고용 C 및 N을 대부분 고착시킬 만큼의 전위가 충분히 생성되지 않는바, 본 발명은 1차 정정압연의 압하율의 하한을 1%로 제한할 수 있다. 또한, 1차 정정압연의 압하율이 과다한 경우, 필요 이상으로 다량의 가동전위가 생성되어 재질을 경화시키므로, 가공성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 1차 정정압연의 압하율을 상한을 3%로 제한할 수 있다. 재질의 경화를 방지하기 위한 바람직한 1차 정정압연의 압하율 상한은 2%일 수 있다.It is possible to provide a steel sheet in which a continuously-annealed steel sheet is primary-precision rolled at a reduction ratio of 1 to 3% to generate a movable potential. The movable potential generated by the primary corrective rolling is a position at which the solids C and N can be easily adhered via potential fixing annealing to be performed later. If the reduction ratio of the primary corrective rolling is less than 1%, sufficient dislocation is not generated enough to fix most of the solids C and N, so that the present invention can limit the lower limit of the reduction ratio of the primary corrective rolling to 1% have. In addition, when the reduction ratio of the primary corrective rolling is excessive, a large amount of the movable potential is generated more than necessary, and the material is hardened, so that the workability may be deteriorated. Therefore, in the present invention, the upper limit of the reduction ratio of the primary corrective rolling can be limited to 3%. The preferable upper limit of the reduction ratio of the primary corrective rolling to prevent the hardening of the material may be 2%.
전위고착 Dislocation fixation 소둔Annealing
1차 정정압연에 의해 가동전위가 생성된 강판을 200℃ 이상에서 30초 이상 열처리하여 가동전위가 고착된 강판을 제조할 수 있다. 1차 정전압연 직후에 생성된 가동전위는 전위고착 소둔 시 탄소의 확산에 의해 고착되며, 전위고착 소둔 온도가 높을수록 전위고착에 요구되는 시간이 감소하게 된다. 200℃의 전위고착 소둔 온도에서는 약 30초의 시간이 소요되지만, 더 낮은 온도에서는 보다 긴 시간이 소요된다. 따라서, 본 발명은 생산성 측면에서 전위고착 소둔 온도의 하한을 200℃로 제한할 수 있다. 다만, 전위고착 소둔 온도가 400℃를 초과하는 경우, 고착된 C의 재고용이 발생할 수 있는바, 본 발명은 전위고착 소둔 온도의 상한을 400℃로 제한할 수 있다. 충분한 전위고착 및 생산성을 고려하여, 본 발명의 전위고착 소둔 시간은 20초 이상, 10분 미만일 수 있다. 생산성 측면에서 바람직한 전위고착 소둔 시간은 1분 이하일 수 있다. The steel sheet in which the movable potential is generated by the primary corrective rolling is heat-treated at 200 DEG C or more for 30 seconds or more to produce a steel sheet to which the movable potential is fixed. The movable potential generated immediately after the first electrostatic rolling is fixed by the diffusion of carbon during the dislocation annealing, and the higher the dislocation annealing temperature is, the more the time required for dislocation hardening is reduced. It takes about 30 seconds at the dislocation annealing temperature of 200 ° C, but it takes longer time at the lower temperature. Therefore, the present invention can limit the lower limit of the dislocation-annealing temperature to 200 占 폚 in terms of productivity. However, when the dislocation fixing annealing temperature exceeds 400 캜, the fixed C can be reused, and therefore the present invention can restrict the upper limit of the dislocation annealing temperature to 400 캜. In consideration of sufficient dislocation fixing and productivity, the potential fixing annealing time of the present invention may be 20 seconds or more and less than 10 minutes. In terms of productivity, the potential fixing annealing time may be one minute or less.
2차 Secondary 정정압연Correct rolling
전위고착 소둔에서 전위가 고착된 강판을 0.8~3%의 압하율로 2차 정정압연하여 가동전위가 다시 형성된 강판을 제조할 수 있다. 전위고착 소둔 후에는 대부분의 전위가 고착되어 가동성이 떨어진 상태이지만, 2차 정정압연을 통해 가동전위가 다시 생성되어 가공성이 회복될 수 있다. 따라서, 본 발명은 가공성 회복 효과를 위해 2차 정정압연 압하량의 하한을 0.8%로 제한할 수 있다. 반면, 2차 정정압연의 압하량이 과다한 경우, 재질이 경화되어 가공성이 저하될 수 있는바, 본 발명은 2차 정정압연의 압하율의 상한을 3%로 제한할 수 있다. 재질의 경화를 방지하기 위한 더욱 바람직한 2차 정정압연의 압하율 상한은 2% 일 수 있다.The steel sheet to which the dislocations are fixed in the dislocation-fixed annealing can be subjected to secondary-precision rolling at a reduction ratio of 0.8 to 3%, whereby a steel sheet having the movable dislocations formed thereon can be manufactured. After the potential fixing annealing, most of the potentials are fixed and the movable property is in a deteriorated state, but the movable potential is generated again through the secondary correction rolling, and the workability can be restored. Therefore, the present invention can limit the lower limit of the secondary corrective rolling reduction to 0.8% for the workability recovery effect. On the other hand, when the reduction amount of the secondary correction rolling is excessive, the material may be hardened and the workability may be lowered, so that the present invention can limit the upper limit of the reduction ratio of the secondary correction rolling to 3%. More preferably, the upper limit of the reduction ratio of the secondary corrective rolling to prevent the hardening of the material may be 2%.
이하, 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples.
(( 실시예Example ))
하기의 표 1의 조성을 갖는 슬라브를 제조하였으며, 이러한 슬라브를 1250℃로 재가열하여 열간압연을 실시하고, 620℃에서 권취한 후 70%의 압하율로 냉간압연하여 1.2mm 두께의 냉연강판을 얻었다.The slabs having the composition shown in the following Table 1 were produced. The slabs were reheated to 1250 占 폚, hot rolled, rolled at 620 占 폚 and then cold rolled at a reduction ratio of 70% to obtain cold-rolled steel sheets of 1.2 mm in thickness.
얻어진 냉연강판에 대해 하기의 표 2에 나타난 조건으로 연속소둔(또는 상소둔), 1차 정정압연, 전위고착 소둔, 2차 정정압연을 실시하여 최종적인 강판 시편을 얻었다. 연속소둔은 750℃의 온도에서 30초간 유지한 후 400℃에서 60초간 유지하였으며, 상소둔은 700℃에서 60분간 유지 후 400℃에서 300분간 유지하였다.The obtained cold-rolled steel sheet was subjected to continuous annealing (or unsupervised placing), primary corrective rolling, dislocation-fixed annealing, and secondary correction rolling under the conditions shown in Table 2 below to obtain final steel plate specimens. The continuous annealing was carried out at a temperature of 750 ° C. for 30 seconds and then maintained at 400 ° C. for 60 seconds. The temperature of the continuous annealing was maintained at 700 ° C. for 60 minutes and then maintained at 400 ° C. for 300 minutes.
각각의 시편에 대하여 결정립 내의 C 및 N 함량과, 결정립 내에 고용된 C 및 N 함량을 각각 측정하였다. 또한, 각각의 시편에 대해 인장시험을 실시하여 제조 직후의 항복강도를 측정하였으며, 시효 특성을 알아보고자 시효지수 및 항복점 연신율을 측정하였다. 각각의 시편에 대한 측정 결과는 하기의 표 3과 같다.For each specimen, the C and N contents in the crystal grains and the C and N contents contained in the crystal grains were respectively measured. The tensile strength of each specimen was measured and the yield strength was measured. The aging index and elongation at break were measured to investigate the aging characteristics. The measurement results for each specimen are shown in Table 3 below.
결정립 내의 C 및 N 함량의 측정을 위해 결정립계를 제외한 부분에 대해 무기원소 습식 성분분석을 실시하였으며, 결정립 내의 고용 C 및 N 함량을 측정하기 위해 내부마찰 시험을 실시하였다. 다만, 무기원소 습식 성분분석 및 내부마찰 시험은 결정립 내의 C 및 N 함량 및 결정립 내의 고용 C 및 N 함량을 측정하기 위한 일 예에 불과하며, 본 발명의 범위가 이들 측정 방법에 반드시 구속되는 것은 아니다.For the determination of C and N content in the grain, wet element analysis of the inorganic element was performed on the part excluding grain boundaries, and internal friction test was performed to measure the solid content C and N content in the grain. However, inorganic element wet component analysis and internal friction test are only examples for measuring C and N content in crystal grains and solid C and N content in crystal grains, and the scope of the present invention is not necessarily limited to these measurement methods .
시효지수는 인위적으로 일으킨 가속시효의 전후의 항복강도의 차이를 의미하며, C 및 N이 확산을 통해 전위에 고착할 수 있도록 100℃의 온도에서 1시간 동안 시편을 유지하는 가속시효의 전후의 시편에 대해 각각 인장시험을 실시하여 측정하였다. The aging index refers to the difference in yield strength before and after the artificial aging of the accelerations. The specimen before and after accelerated aging, which maintains the specimen at a temperature of 100 ° C for one hour so that C and N can adhere to the potential through diffusion Were subjected to tensile tests and measured.
(%)Reduction rate
(%)
(℃)Temperature
(° C)
(min)time
(min)
(%)Reduction rate
(%)
(MPa)Aging index
(MPa)
(%)Yield point elongation
(%)
(MPa)Yield strength
(MPa)
전체In the crystal grain
all
고용In the crystal grain
employ
표 1 내지 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 강 성분 및 제조 조건을 만족하는 발명예 1 내지 22, 발명예 25 내지 27은 시효지수가 10MPa 이하이고, 항복점 연신 현상이 발생하지 않아 우수한 내시효성을 가짐을 확인할 수 있다. 이는 재결정 후 결정립 내 전체 C 및 N의 함량은 높지만, 1차 정정압연 및 전위고착 열처리에 의해 고용 상태의 C 및 N 의 함량이 낮아진 결과로서 설명될 수 있다. 이 경우, 발명예 1 내지 22, 발명강 25 내지 27은 결정립 내의 전체 C 및 N의 함량은 아래의 관계식 1을 만족하고, 결정립 내의 고용 상태의 C 및 N 함량은 아래의 관계식 2를 만족하는 것을 확인할 수 있다.As shown in Tables 1 to 3, Inventive Samples 1 to 22 and Inventive Samples 25 to 27, which satisfy the steel composition and manufacturing conditions of the present invention, have an aging index of 10 MPa or less, yield point elongation does not occur, As shown in Fig. This can be explained as the result that the content of C and N in the solid phase is lowered by the primary corrective rolling and the potential fixing heat treatment after the recrystallization, although the content of the total C and N in the crystal grain is high. In this case, in the inventive steels 1 to 22 and invention steels 25 to 27, the contents of all C and N in the crystal grains satisfies the following relational expression 1, and the C and N contents in the grain in the grain satisfy the following relational expression 2 Can be confirmed.
[관계식 1] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≥ 10[Relation 1] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 ? 10
[관계식 2] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≤ 5[Relation 2] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 5
단, 상기 관계식 1 및 관계식 2의 [C] 및 [N]는 각각 C 및 N 성분함량으로, 중량 %를 의미한다.Note that [C] and [N] in the relational expression 1 and the relational expression 2 refer to the C and N component contents, respectively, by weight%.
관계식 1 및 2와 표 3의 결과를 기초로, 결정립 내의 전체 C 및 N의 몰수의 합에 대해 결정립 내의 고용 C 및 N의 몰수의 합이 절반 이하의 수준인 경우, 내시효성 및 가공성을 효과적으로 확보할 수 있음을 도출할 수 있다.Based on the results of the relational expressions 1 and 2 and Table 3, when the sum of the numbers of moles of solid solution C and N in the crystal grain relative to the sum of the total number of moles of C and N in the crystal grains is not more than half, Can be obtained.
비교예 1은 항복점 연신 형상은 발생하지 않으나, 강 내의 C 및 N의 함량이 높아 항복강도가 385MPa로서, 가공용 소재로 사용하기에는 지나치게 강도가 높은 것을 확인할 수 있다. 가공용 소재로 사용하기 위해서는 항복강도가 350MPa를 초과하지 않는 것이 바람직하기 때문이다.In Comparative Example 1, the yield point elongation shape did not occur, but it was confirmed that the yield strength was 385 MPa because the content of C and N in the steel was high, and the strength was too high for use as a working material. It is preferable that the yield strength does not exceed 350 MPa for use as a working material.
비교예 2 내지 6과 발명예 17 내지 19로부터 전위고착 소둔 시간 및 온도에 따른 시효 특성의 변화를 확인할 수 있다. 강 내에 함유된 C 및 N은 온도가 높을수록 확산속도가 빠르기 때문에, 전위고착 소둔의 열처리 온도가 높을수록 전위고착 소둔의 열처리 시간이 짧아질 수 있다.From Examples 2 to 6 and Inventive Examples 17 to 19, it is possible to confirm the change of the aging characteristics according to the potential fixing annealing time and the temperature. The higher the temperature, the faster the diffusion rate of C and N contained in the steel. Therefore, the higher the annealing temperature for dislocation-annealing, the shorter the annealing time for dislocation annealing.
비교예 2 내지 5의 경우, 전위고착 소둔의 열처리의 온도가 200℃ 미만인바, 충분한 C 및 N의 확산 및 고착이 형성되지 않았으며, 그에 따라 결정립 내에 고용 탄소가 상당량 잔존하여 관계식 2를 만족하지 않음을 확인할 수 있다. 그 결과, 시효지수가 모두 10MPa를 초과하며, 항복점 연신 현상이 발생하여 내시효성이 열위함을 확인할 수 있다. In the case of Comparative Examples 2 to 5, since the temperature of the heat treatment for dislocation-annealing was less than 200 占 폚, sufficient C and N diffusion and fixation were not formed, and a considerable amount of the solid carbon remained in the crystal grains, . As a result, all of the aging index exceeded 10 MPa, and the elongation at the yield point was observed to confirm that the endurance was maintained.
또한, 비교예 2 및 3의 경우, 전위고착 소둔의 열처리 온도가 본 발명의 전위고착 소둔의 열처리 온도범위에 미치지 않는바, 상대적으로 장시간의 전위고착 소둔을 실시하였음에도 불구하고 목적하는 물성을 달성하지 못함을 확인할 수 있다. 즉, 전위고착 소둔의 열처리 온도가 본 발명의 전위고착 소둔의 열처리 온도범위에 미치지 않는 경우, 생산성이 저하될 수 있다.In the case of Comparative Examples 2 and 3, since the heat treatment temperature for dislocation-fixed annealing does not fall within the heat treatment temperature range of the dislocation-annealing of the present invention, the desired physical properties are not achieved even though the dislocation- Can not be confirmed. That is, if the heat treatment temperature for the dislocation-fixed annealing does not fall within the heat treatment temperature range of the dislocation-annealing of the present invention, the productivity may be lowered.
또한, 비교예 6의 경우, 전위고착 소둔의 열처리 온도가 본 발명의 전위고착 소둔의 열처리 온도범위를 초과하는바, C 및 N의 재고용이 발생하며, 결과적으로 관계식 2를 만족하지 않게 됨을 확인할 수 있다. 따라서, 시효지수가 10MPa를 초과하며, 항복점 연신 현상이 발생하여 내시효성이 열위함을 확인할 수 있다. Further, in the case of Comparative Example 6, as the heat treatment temperature for dislocation-fixed annealing exceeds the heat treatment temperature range of the dislocation-annealing of the present invention, re-use of C and N occurs, and as a result, have. Therefore, it can be confirmed that the aging index exceeds 10 MPa and the yield point elongation phenomenon occurs, so that the endurance is maintained.
반면, 발명예 17 내지 19는 전위고착 소둔의 열처리 온도가 본 발명의 전위고착 소둔의 열처리 온도범위를 만족하는바 고용 C 및 N이 전위에 충분히 고착되어 관계식 2를 만족하고, 결과적으로 양호한 내시효성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다. On the other hand, in Examples 17 to 19, the heat treatment temperature of the dislocation-annealed annealing satisfies the heat treatment temperature range of the dislocation-annealing of the present invention, and the solubility C and N are sufficiently adhered to the dislocation to satisfy the relational expression 2, Can be secured.
비교예 7 및 8과 발명예 20 내지 23으로부터 1차 정정압연 압하율에 따른 시효 특성의 변화를 확인할 수 있다. 전위고착 소둔 과정에서 강 내에 함유된 C 및 N의 고착량을 확보하기 위해서는 충분한 밀도의 가동전위가 미리 생성되어야 하며, 이러한 가동전위는 1차 정정압연에 의해 생성될 수 있다.From the Comparative Examples 7 and 8 and Examples 20 to 23, it is possible to confirm the change in the aging characteristics with the first-round rolling reduction ratio. In order to ensure the amount of C and N adhered in the steel in the process of dislocation-bond annealing, a sufficiently high working potential must be generated in advance, and such a working potential can be generated by primary corrective rolling.
비교예 7 및 8의 경우, 1차 정정압연의 압하율이 본 발명의 1차 정정압연의 압하율에 미치지 못하는바, 충분한 밀도의 전위가 생성되지 못하며, 그에 따라 전위고착 소둔 후에도 결정립 내에 고용상태의 C 및 N이 상당량 잔존하여 관계식 2를 만족하지 않음을 확인할 수 있다. 따라서, 비교예 7 및 8의 경우 시효지수가 10MPa를 초과하여 내시효성이 확보되지 않음을 확인할 수 있다. In the case of Comparative Examples 7 and 8, the reduction rate of the primary corrective rolling did not reach the reduction rate of the primary corrective rolling of the present invention, so that a sufficient density of dislocations could not be generated. As a result, C and N of the compound of formula (I) remain to a large extent, so that it can be confirmed that the formula (2) is not satisfied. Therefore, in the case of Comparative Examples 7 and 8, it can be confirmed that the aging index exceeds 10 MPa and the endurance is not ensured.
반면, 발명예 20 내지 22는 1차 정정압연 압하율이 본 발명의 1차 정정압연의 압하율을 만족하는바, 충분한 전위를 형성하여 내시효성을 확보함을 확인할 수 있다. 있다. 다만, 발명예 23의 경우, 1차 정정압연의 압하율이 본 발명의 1차 정정압연의 압하율을 초과하는바, 내시효성 향상 효과는 미비한 반면, 항복강도가 지나치게 상승하여 가공성이 열위해지는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, in Examples 20 to 22, it can be confirmed that the primary corrective rolling reduction ratio satisfies the reduction rate of the primary corrective rolling of the present invention, so that a sufficient potential is formed to secure the endurance. have. However, in the case of Inventive Example 23, since the reduction ratio of the primary corrective rolling exceeds the reduction ratio of the primary corrective rolling of the present invention, the effect of improving the endurance is insufficient, while the yield strength is excessively increased, Can be confirmed.
발명예 24 내지 28로부터 2차 정정압연 압하율에 따른 시효 특성의 변화를 확인할 수 있다. 1차 정정압연에서 생성된 가동전위는 전위고착 소둔을 통해 대부분 비가동전위로 전환되는바, 2차 정정압연을 통해 가동전위를 재생성시켜 가공성을 확보할 필요가 있다. From Examples 24 to 28, it is possible to confirm a change in the aging characteristics according to the second-order rolling reduction ratio. Since the movable potential generated in the primary corrective rolling is mostly converted to the nonconductive phase through the potential fixing annealing, it is necessary to regenerate the movable potential through the secondary corrective rolling to secure the processability.
다만, 발명예 24의 경우, 전위고착 열처리를 통해 고용 C 및 N이 전위에 충분히 고착되어 시효지수 10MPa 이하를 만족하지만, 2차 정정압연의 압하율이 본 발명의 2차 정정압연의 압하율에 미치지 못하는바, 항복점 연신 현상이 잔존함을 확인할 수 있다.In the case of Inventive Example 24, however, the solutes C and N are sufficiently adhered to the electric potential through the dislocation-fixing heat treatment to satisfy the aging index of 10 MPa or less. However, the reduction ratio of the secondary correction rolling is preferably set to the reduction ratio of the secondary correction rolling It can be confirmed that the yield point stretching phenomenon remains.
또한, 발명예 28의 경우, 2차 정정압연의 압하율이 본 발명의 2차 정정압연의 압하율을 초과하는바, 필요 이상으로 전위가 생성되어 항복강도가 과도하게 상승하며, 그에 따라 가공성이 열위해지는 것을 확인할 수 있다.In the case of Inventive Example 28, since the reduction ratio of the secondary corrective rolling exceeds the reduction ratio of the secondary corrective rolling of the present invention, dislocation is generated more than necessary and the yield strength is excessively increased, It can be confirmed that it is dormant.
비교예 9는 내시효성이 확보되지 않은 저탄소강으로서, 강 조성 측면에 있어서는 본 발명과 큰 차이가 없으나, 결정립 내의 C 함량이 높고, 결정립 내의 C는 대부분 고용 상태로 존재하여 본 발명의 관계식 2를 만족하지 않음을 확인할 수 있다.Comparative Example 9 is a low carbon steel in which the anti-aging property is not ensured. However, in terms of steel composition, there is no significant difference from the present invention, but C content in the crystal grains is high and C in the crystal grains exists mostly in the solid solution state. It can be confirmed that it is not satisfied.
비교예 10은 IF강으로써, 결정립 내의 C 및 N이 대부분 탄화물 또는 질화물의 상태로 존재하여 관계식 1 및 2를 모두 만족하고 내시효성도 확보할 수 있다. 다만, 비교예 10은 Ti 및 Nb와 같은 석출물 형성원소를 필수적으로 함유하는바, 경제성 측면에서 바람직하지 않으며, 고온가열에 따른 표면 결함 발생의 위험성이 잔존한다. Comparative Example 10 is an IF steel in which most of C and N in the crystal grains are present in the form of carbide or nitride, satisfying the relational expressions 1 and 2, and securing the endurance. However, Comparative Example 10 essentially contains a precipitate-forming element such as Ti and Nb, which is not preferable from the economical point of view, and there is a risk of occurrence of surface defects due to heating at a high temperature.
비교예 11는 고온에서 5시간 이상의 장시간 열처리를 통해 대부분의 탄화물이 결정립계에 석출되는바, 관계식 1을 만족하지 않으며, 장시간의 열처리에 의해 생산성이 열위해지는 것을 확인할 수 있다.In Comparative Example 11, since most of the carbides were precipitated at the grain boundaries through the heat treatment for 5 hours or more at a high temperature, it was confirmed that the productivity did not satisfy the relational expression 1 and the heat treatment was performed for a long time.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 냉연강판 및 그 제조방법은, 강 조성 및 제조공정 조건을 최적화함으로써 내시효성 및 가공성을 효과적으로 확보할 수 있으며, 냉연강판 제조 시 생산성 및 경제성을 효과적으로 확보할 수 있다.Therefore, the cold-rolled steel sheet and the manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention can effectively ensure endurance and workability by optimizing steel composition and manufacturing process conditions, and can effectively secure productivity and economical efficiency in cold- have.
이상에서 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, Therefore, the technical idea and scope of the claims set forth below are not limited to the embodiments.
Claims (19)
[관계식 1] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≥ 10
[관계식 2] ([C]/12.01 + [N]/14.01) x 105 ≤ 5
단, 상기 관계식 1 및 관계식 2의 [C] 및 [N]는 각각 C 및 N 성분함량으로, 중량%를 의미한다.C: not more than 0.1% (excluding 0%), Si: not more than 0.5% (excluding 0%), Mn: 0.1 to 0.5%, Al: 0.015 to 0.1%, P: not more than 0.01% , S: not more than 0.01%, N: not more than 0.01% (excluding 0%), Nb: not more than 0.005%, Ti: not more than 0.005%, V: not more than 0.005%, and other Fe and other unavoidable impurities. And the N content satisfies the following relational expression 1, and the solid solution C and N content in the crystal grains satisfies the following relational expression (2).
[Relation 1] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 ? 10
[Relation 2] ([C] /12.01 + [N] /14.01) x 10 5 5
Note that [C] and [N] in the relational expression 1 and the relational expression 2 refer to the C and N component contents, respectively, by weight%.
상기 냉연강판의 Nb, Ti 및 V는 각각 0.001% 이하로 포함되는, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판.The method according to claim 1,
Wherein the cold-rolled steel sheet contains 0.001% or less of Nb, Ti and V, respectively.
상기 냉연강판의 시효지수는 10MPa 이하인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판.The method according to claim 1,
Wherein the cold-rolled steel sheet has an aging index of 10 MPa or less, and is excellent in endurance and workability.
상기 냉연강판의 항복점 연신율은 0.5% 이하인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판.The method according to claim 1,
The cold-rolled steel sheet has an elongation at break at a yield point of 0.5% or less, and is excellent in endurance and workability.
상기 냉연강판의 항복강도는 350MPa 이하인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판.The method according to claim 1,
The cold-rolled steel sheet has a yield strength of 350 MPa or less, and is excellent in endurance and workability.
상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연강판을 제공하고;
상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제공하고;
상기 냉연강판을 연속소둔하고;
상기 연속소둔된 냉연강판을 제1 압하율로 1차 정정압연하고;
상기 1차 정정압연된 냉연강판을 전위고착 소둔하고;
상기 전위고착 소둔된 냉연강판을 제2 압하율로 2차 정정압연하는 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.C: not more than 0.1% (excluding 0%), Si: not more than 0.5% (excluding 0%), Mn: 0.1 to 0.5%, Al: 0.015 to 0.1%, P: not more than 0.01% , S: not more than 0.01%, N: not more than 0.01% (excluding 0%), Nb: not more than 0.005%, Ti: not more than 0.005%, V: not more than 0.005%, and Fe and other unavoidable impurities;
Hot-rolling the reheated slab to provide a hot-rolled steel sheet;
Cold-rolling the hot-rolled steel sheet to provide a cold-rolled steel sheet;
Continuously annealing the cold-rolled steel sheet;
Subjecting the continuously annealed cold rolled steel sheet to first-precision rolling at a first reduction ratio;
Subjecting the primary-precision rolled cold-rolled steel sheet to potential fusion annealing;
Wherein the cold-rolled steel sheet subjected to the dislocation-fixing and annealing is quadrically rough-rolled at a second reduction ratio, and the processability is excellent.
상기 제1 압하율은 1~3%인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the first reduction rate is 1 to 3%.
상기 1차 정정압연에 의해 상기 냉연강판에 가동전위가 생성되는, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
And a movable potential is generated in the cold-rolled steel sheet by the primary corrective rolling.
상기 전위고착 소둔은 200~400℃의 온도범위에서 상기 1차 정정압연된 냉연강판을 열처리하는, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the dislocation-fixed annealing is a heat treatment of the primary-precision-rolled cold-rolled steel sheet in a temperature range of 200 to 400 캜, and is excellent in endurance and workability.
상기 전위고착 소둔 시간은 10분 이하인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법. 10. The method of claim 9,
Wherein the potential fixing annealing time is 10 minutes or less.
상기 전위고착 소둔에서, 상기 1차 정정압연에서 생성된 가동전위는 탄소의 확산에 의해 고착되는, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
The method of manufacturing a cold-rolled steel sheet excellent in endurance and workability, wherein, in the dislocation-annealing, the movable potential generated in the primary corrective rolling is fixed by diffusion of carbon.
상기 제2 압하율은 0.8~3%인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the second reduction ratio is 0.8 to 3%.
상기 2차 정정압연에 의해 상기 냉연강판에 가동전위가 재생성되는, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
And the movable potential is regenerated to the cold-rolled steel sheet by the secondary corrective rolling.
상기 슬라브의 재가열 온도는 1200℃ 이상인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the reheating temperature of the slab is 1200 占 폚 or higher, and the cold-rolled steel sheet is excellent in endurance and workability.
상기 열간압연의 마무리 압연 온도는 Ar3온도 이상인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법. The method according to claim 6,
Wherein the finish rolling temperature of the hot rolling is not lower than the Ar3 temperature, and is excellent in endurance and workability.
상기 냉간압연의 압하율은 50~95%인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the reduction ratio of the cold rolling is 50 to 95%, and the cold-rolled steel sheet has excellent endurance and workability.
상기 연속소둔의 온도는 600~900℃인, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the temperature of the continuous annealing is 600 to 900 占 폚.
상기 열연강판은 550~750℃에서 권취되어 상기 냉간압연에 제공되는, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the hot-rolled steel sheet is rolled at 550 to 750 占 폚 and is provided for the cold-rolling, wherein the cold-rolled steel sheet is excellent in endurance and workability.
상기 슬라브의 Nb, Ti 및 V는 각각 0.001% 이하로 포함되는, 내시효성 및 가공성이 우수한 냉연강판의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the slab contains Nb, Ti and V of 0.001% or less, respectively, and is excellent in endurance and workability.
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