KR102162777B1

KR102162777B1 - 박 강판 및 도금 강판, 그리고, 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법, 박 강판의 제조 방법 및 도금 강판의 제조 방법

Info

Publication number: KR102162777B1
Application number: KR1020187027893A
Authority: KR
Inventors: 히로시 하세가와; 요시마사 후나카와
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2020-10-07
Anticipated expiration: 2037-01-17
Also published as: CN108884537B; EP3421633B1; US20190071744A1; JP6409917B2; JP6264505B1; JP2018090894A; CN108884537A; EP3421633A4; EP3421633A1; US11136636B2; JPWO2017168962A1; WO2017168962A1; KR20180120210A; MX2018011891A

Abstract

TS : 1180 ㎫ 이상, 굽힘성 및 도금성이 우수한 박 강판, 도금 강판 및 열연 강판, 냉연 풀 하드 강판 및 박 강판의 제조 방법을 제공한다. 소정의 성분 조성을 갖고, Ti : 0.003 ∼ 0.100 ％, Nb : 0.003 ∼ 0.100 ％, Mo : 0.005 ∼ 0.500 ％ 에서 선택되는 1 종 이상을 함유한다. 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서 폴리고날 페라이트가 0 ∼ 60 ％, 마텐자이트와 베이나이트 및 잔류 오스테나이트가 합계로 40 ∼ 100 ％, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 존재하는 마텐자이트 중의 Mn 량 : [Mn]_SM 과 벌크 중의 Mn 량 : [Mn]_B 가, [Mn]_SM/[Mn]_B ≤ 1.5, 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 의 위치에 있어서 마텐자이트의 면적률이 40 ∼ 80 ％ 이고, 폴리고날 페라이트 및 베이나이트의 평균 결정 입경이 각각 15 ㎛ 미만이다.

Description

박 강판 및 도금 강판, 그리고, 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법, 박 강판의 제조 방법 및 도금 강판의 제조 방법

본 발명은, 박 강판 및 도금 강판, 그리고, 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법, 박 강판의 제조 방법 및 도금 강판의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차의 충돌 안전성 개선과 연비 향상의 관점에서 자동차용 부품에 사용되는 강판에 있어서는 고강도화가 요구되고 있다. 그러나, 재료의 강화는 일반적으로 가공성의 저하를 초래한다. 그 때문에, 강도와 가공성의 양방이 우수한 강판의 개발이 필요해지고 있다. 특히, 인장 강도 (이하, TS 라고 칭하는 경우도 있다) 가 1180 ㎫ 를 초과하는 고강도 강판은 성형 난도가 높기 때문에, 멤버나 로커 부품 등과 같이 스트레이트 형상으로 굽힘 주체의 가공이 실시되는 경우가 많아, 굽힘성이 우수한 강판이 요구되고 있다. 또한, 이와 같은 부품은 부식 환경하에 있기 때문에, 높은 방청성이 요구된다.

굽힘 가공에 있어서는, 표층 근방의 경질 조직이 굽힘 가공시에 보이드 발생을 촉진시켜, 균열의 기점이 되기 때문에, TS 가 1180 ㎫ 초과급 강에 있어서는 경질 조직에 관련한 보이드의 발생을 억제하는 것이 굽힘성 개선의 관점에서 매우 중요하다.

상기에 대하여, 특허문헌 1 에서는, 템퍼드 마텐자이트와 페라이트의 경도를 제어함으로써 굽힘성이 우수한 용융 아연 도금 강판을 얻는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 2 에서는, 페라이트를 경화시키면서 마텐자이트 저감시킴으로써 굽힘성이 우수한 열연 강판을 얻는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 3 에서는, 표층 부근의 강도를 낮춤으로써 굽힘성이 우수한 용융 아연 도금 강판을 얻는 기술이 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2010-275627호 일본 공개특허공보 2006-161111호 일본 공개특허공보 2015-34334호

그러나, 특허문헌 1 에서는 강판 표면에 있어서 발생하는 미소 균열에 대해서는 검토되어 있지 않아, 개선의 여지가 보인다. 또한, 도금성을 저해하는 Si 나 Mn 이 다량으로 포함되어 있음에도 불구하고, 제조 기술에 있어서 대처책이 개시되어 있지 않은 점에서 불도금이 발생하여 방청이 불충분해져 있는 것으로 생각된다.

특허문헌 2 는, 열연 강판이기 때문에, 도금성이나 도금을 부여한 상태에서의 굽힘 가공성, 나아가 굽힘 가공 표면의 미소 균열에 대하여 검토되어 있지 않아, 개선의 여지가 있다.

특허문헌 3 은 강판 표면에 있어서 발생하는 미소 균열에 대해서는 검토되어 있지 않아, 개선의 여지가 보여진다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 인장 강도 : 1180 ㎫ 이상을 갖고, 굽힘성 및 도금성이 우수한 도금 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 함과 함께, 상기 도금 강판을 얻기 위해서 필요한 박 강판을 제공하는 것, 상기 도금 강판을 얻기 위해서 필요한 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법, 박 강판의 제조 방법을 제공하는 것도 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서, 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 이하의 지견을 얻었다.

강판 표층 근방에 존재하는 마텐자이트에 관련한 보이드는 마텐자이트와 다른 상의 경도차나, 마텐자이트의 분율, 마텐자이트 중의 Mn 량에 강하게 영향을 받는다. 또한, 강판 표면에 Mn 농화부가 발생하면 그곳을 기점으로 한 미소의 불도금을 발생시킨다.

이에 대하여, 강 성분 조성 및 마이크로 조직을 적정화한 후에, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 존재하는 마텐자이트 중의 Mn 량 [Mn]_SM 과 벌크 중의 Mn 량 [Mn]_B 를 [Mn]_SM/[Mn]_B ≤ 1.5 로 함으로써, TS : 1180 ㎫ 초과급 강판에 있어서, 미소한 불도금을 일으키지 않고 또한 우수한 굽힘성을 발현하는 것을 지견하였다.

본 발명은 상기의 지견에 기초하여 완성된 것으로, 그 요지는 다음과 같다.

[1] 질량％ 로, C : 0.05 ∼ 0.25 ％, Si : 1.0 ％ 이하, Mn : 2.0 ∼ 4.0 ％, P : 0.100 ％ 이하, S : 0.02 ％ 이하, Al : 1.0 ％ 이하, N : 0.001 ∼ 0.015 ％, 또한 Ti : 0.003 ∼ 0.100 ％, Nb : 0.003 ∼ 0.100 ％, Mo : 0.005 ∼ 0.500 ％ 에서 선택되는 1 종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서, 면적률로, 폴리고날 페라이트가 0 ∼ 60 ％, 마텐자이트와 베이나이트 및 잔류 오스테나이트가 합계로 40 ∼ 100 ％ 이고, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 존재하는 마텐자이트 중의 Mn 량 : [Mn]_SM 과 강판 표면으로부터 판 두께 중심 방향으로 판 두께 1/4 의 위치 (벌크 중) 의 Mn 량 : [Mn]_B 가, [Mn]_SM/[Mn]_B ≤ 1.5 이고, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 의 위치에 있어서, 마텐자이트의 면적률이 40 ∼ 80 ％ 이고, 폴리고날 페라이트의 평균 결정 입경과 베이나이트의 평균 결정 입경이 각각 15 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 박 강판.

[2] 추가로, 질량％ 로, Cr : 0.005 ∼ 2.000 ％, V : 0.005 ∼ 2.000 ％, Cu : 0.005 ∼ 2.000 ％, Ni : 0.005 ∼ 2.000 ％, B : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, Ca : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, REM : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, Sb : 0.0010 ∼ 0.1000 ％, Sn : 0.0010 ∼ 0.5000 ％ 에서 선택되는 1 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 에 기재된 박 강판.

[3] 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서의 마텐자이트의 평균 결정 입경이 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 박 강판.

[4] 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 박 강판의 표면에 도금층을 구비하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.

[5] 상기 도금층이, 용융 아연 도금층 또는 합금화 용융 아연 도금층인 것을 특징으로 하는 상기 [4] 에 기재된 도금 강판.

[6] 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 성분을 갖는 슬래브에 열간 압연을 실시하는 데에 있어서,

마무리 압연에서는, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 온도를 800 ∼ 950 ℃, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 누계 압하율을 10 ∼ 40 ％, 최종 패스의 압하율을 8 ∼ 25 ％ 로 하고, 마무리 압연 종료 후 0.5 ∼ 3.0 s 에서 냉각을 개시하고, 600 ∼ 720 ℃ 의 온도역을 30 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각시키고, 590 ℃ 이하에서 권취하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.

[7] 상기 [6] 에 기재된 제조 방법으로 얻어진 열연 강판에 대하여, 20 ％ 이상의 압하율로 냉간 압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법.

[8] 상기 [6] 에 기재된 제조 방법으로 얻어진 열연 강판, 또는, 상기 [7] 에 기재된 제조 방법으로 얻어진 냉연 풀 하드 강판에 대하여, 500 ∼ 650 ℃ 의 온도역을 1.0 ℃/s 이상의 평균 가열 속도로, 730 ∼ 900 ℃ 로 가열하고, 이어서 400 ∼ 590 ℃ 의 냉각 정지 온도까지 5 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각시키고, 또한, 상기 가열로부터 상기 냉각을 실시할 때의 730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에서 10 ∼ 1000 s 유지하고, 400 ∼ 590 ℃ 의 온도역에서 1000 s 이하 유지하는, 어닐링을 실시하는 것을 특징으로 하는 박 강판의 제조 방법.

[9] 730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에 있어서의 이슬점을 -40 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 상기 [8] 에 기재된 박 강판의 제조 방법.

[10] 상기 [8] 또는 [9] 에서 얻어진 박 강판에 도금을 실시하고, 3 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 제조 방법.

또한, 본 발명에 있어서, 「고강도」 란 TS 가 1180 ㎫ 이상이고, 「굽힘성이 우수하다」 란 후술하는 R/t 가 3.5 이하이고, 「도금성이 우수하다」 란 아연 도금 강판 표면을 10 배의 루페로 관찰했을 때에 직경이 0.5 ㎜ 이상인 불도금이 확인되지 않는 것이다.

본 발명에 의하면, 인장 강도 : 1180 ㎫ 이상을 갖고, 굽힘성 및 도금성이 우수한 도금 강판이 얻어진다. 상기 특성을 갖기 때문에, 본 발명의 도금 강판은 자동차 부품용 소재로서 바람직하다.

본 발명의 박 강판, 그리고, 본 발명의 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법 및 박 강판의 제조 방법은, 상기의 우수한 도금 강판을 얻기 위한 중간 제품 또는 중간 제품의 제조 방법으로서, 자동차의 충돌 안전성 개선과 연비 향상에 기여한다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은, 박 강판 및 도금 강판, 그리고, 열연 강판의 제조 방법, 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법, 박 강판의 제조 방법 및 도금 강판의 제조 방법이다. 먼저, 이들의 관계에 대하여 설명한다.

본 발명의 박 강판은, 본 발명의 도금 강판을 얻기 위한 중간 제품이다. 슬래브 등의 강 소재로부터 출발하여, 열연 강판, 냉연 풀 하드 강판, 박 강판이 되는 제조 과정을 거쳐 도금 강판이 된다. 본 발명의 박 강판은 상기 과정의 박 강판이다.

또한, 본 발명의 열연 강판의 제조 방법은, 상기 과정의 열연 강판을 얻을 때까지의 제조 방법이다.

본 발명의 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법은, 상기 과정에 있어서 열연 강판으로부터 냉연 풀 하드 강판을 얻을 때까지의 제조 방법이다.

본 발명의 박 강판의 제조 방법은, 상기 과정에 있어서 냉연 풀 하드 강판으로부터 박 강판을 얻을 때까지의 제조 방법이다.

본 발명의 도금 강판의 제조 방법은, 상기 과정에 있어서 박 강판으로부터 도금 강판을 얻을 때까지의 제조 방법이다.

상기 관계가 있는 점에서, 열연 강판, 냉연 풀 하드 강판, 박 강판, 도금 강판의 성분 조성은 공통되고, 박 강판, 도금 강판의 강 조직이 공통된다. 이하, 공통 사항, 박 강판, 도금 강판, 제조 방법의 순으로 설명한다.

＜열연 강판, 냉연 풀 하드 강판, 박 강판, 도금 강판의 성분 조성＞

열연 강판, 냉연 풀 하드 강판, 박 강판, 도금 강판의 성분 조성은, 질량％ 로, C : 0.05 ∼ 0.25 ％, Si : 1.0 ％ 이하, Mn : 2.0 ∼ 4.0 ％, P : 0.100 ％ 이하, S : 0.02 ％ 이하, Al : 1.0 ％ 이하, N : 0.001 ∼ 0.015 ％, 또한 Ti : 0.003 ∼ 0.100 ％, Nb : 0.003 ∼ 0.100 ％, Mo : 0.005 ∼ 0.500 ％ 에서 선택되는 1 종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다.

또한, 상기 성분 조성은, 질량％ 로, Cr : 0.005 ∼ 2.000 ％, V : 0.005 ∼ 2.000 ％, Cu : 0.005 ∼ 2.000 ％, Ni : 0.005 ∼ 2.000 ％, B : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, Ca : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, REM : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, Sb : 0.0010 ∼ 0.1000 ％, Sn : 0.0010 ∼ 0.5000 ％ 에서 선택되는 1 종 이상을 함유해도 된다.

이하, 각 성분에 대하여 설명한다. 하기의 설명에 있어서 성분의 함유량을 나타내는 「％」 는 「질량％」 를 의미한다. 또한, 「양」 은 「함유량」 을 의미한다.

C : 0.05 ∼ 0.25 ％

C 는, 마텐자이트나 베이나이트를 생성시켜 TS 를 상승시키는 데에 유효한 원소이다. 0.05 ％ 미만에서는 이와 같은 효과가 충분히 얻어지지 않아, 1180 ㎫ 이상의 TS 가 얻어지지 않는다. 한편, C 함유량이 0.25 ％ 를 초과하면 마텐자이트가 경화하여 굽힘성의 열화가 현저해진다. 따라서, C 함유량은 0.05 ∼ 0.25 ％ 로 한다. 바람직하게는 0.07 ％ 이상이다. 바람직하게는 0.22 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.20 ％ 이하이다.

Si : 1.0 ％ 이하

Si 는, 강을 고용 강화하여 TS 를 상승시키는 데에 유효한 원소이지만, 도금성을 현저하게 저해하여 불도금을 초래하는 원소이기도 하다. 본 발명에서는 1.0 ％ 까지 허용할 수 있다. 따라서, Si 함유량은 1.0 ％ 이하, 바람직하게는 0.8 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.6 ％ 이하로 한다. 하한은 특별히 규정하지 않지만, 조업성의 관점에서는 0.005 ％ 이상이 바람직하다.

Mn : 2.0 ∼ 4.0 ％

Mn 은, 마텐자이트나 베이나이트를 생성시켜 TS 를 상승시키는 데에 유효한 원소이다. 2.0 ％ 미만에서는 이러한 효과가 충분히 얻어지지 않고, 또한 과잉으로 폴리고날 페라이트가 생성되어 TS 의 저하나 굽힘성의 열화를 초래한다. 한편, 4.0 ％ 를 초과하면 강이 취화하여 본 발명의 굽힘성이 얻어지지 않게 된다. 따라서, Mn 함유량은 2.0 ∼ 4.0 ％ 로 한다. 바람직하게는 3.5 ％ 이하로 한다. 보다 바람직하게는 3.0 ％ 이하로 한다.

P : 0.100 ％ 이하

P 는, 입계를 취화시켜 굽힘성을 열화시키기 때문에, 그 함유량은 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에서는 0.100 ％ 까지 허용할 수 있다. 따라서, P 함유량은 0.100 ％ 이하로 한다. 하한은 특별히 규정하지 않지만, 제조상 0.001 ％ 정도의 P 는 불가피적으로 혼입되는 경우가 있다. 따라서, 0.001 ％ 미만에서는 생산 능률의 저하를 초래하기 때문에, 0.001 ％ 이상이 바람직하다.

S : 0.02 ％ 이하

S 는, 개재물을 증가시켜 굽힘성을 열화시키기 때문에, 그 함유량은 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에서는 0.02 ％ 까지 허용할 수 있다. 따라서, S 함유량은 S : 0.02 ％ 이하로 한다. 하한은 특별히 규정하지 않지만, 0.0005 ％ 미만에서는 생산 능률의 저하를 초래하기 때문에, 0.0005 ％ 이상이 바람직하다.

Al : 1.0 ％ 이하

Al 은, 탈산제로서 작용하여, 탈산 공정에서 함유하는 것이 바람직하지만, 다량으로 함유하면 폴리고날 페라이트가 다량으로 생성되어 TS 의 저하나 굽힘성의 열화를 초래한다. 그러나, 본 발명에서는 1.0 ％ 까지 허용된다. 따라서, Al 함유량은 1.0 ％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.010 ％ 이상이다. 바람직하게는 0.50 ％ 이하이다.

Si 와 Al 의 합계는 도금성의 점에서 0.8 ％ 미만이 바람직하다. 0.8 ％ 미만에서도, 충분히 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

N : 0.001 ∼ 0.015 ％

N 은 AlN 등의 질화물을 생성시켜, 입경의 미세화에 유효한 원소이다. 이와 같은 효과를 얻으려면 0.001 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, 0.015 ％ 를 초과하면 질화물이 조대화하여 세립화 효과가 감퇴할 뿐만 아니라 조대한 질화물에 의해 굽힘성이 열화한다. 따라서, N 함유량은 0.001 ∼ 0.015 ％ 로 한다. 바람직하게는 0.002 ％ 이상, 보다 바람직하게는 0.003 ％ 이상이다. 바람직하게는 0.012 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.010 ％ 이하이다.

Ti : 0.003 ∼ 0.100 ％, Nb : 0.003 ∼ 0.100 ％, Mo : 0.005 ∼ 0.500 ％ 에서 선택되는 1 종 이상

Ti, Nb, Mo 는 어닐링시에 탄화물을 형성함으로써 조직을 미세화함과 함께 석출 강화에 의해 굽힘 가공시의 균열을 억제하여 굽힘성을 향상시킨다. 이와 같은 효과를 얻으려면 Ti : 0.003 ％ 이상, Nb : 0.003 ％ 이상, Mo : 0.005 ％ 이상에서 선택되는 1 종 이상을 함유할 필요가 있다. 한편, 함유량이 각각 규정치를 초과하면 탄화물이 조대화하여 반대로 굽힘성을 열화시킨다. 따라서, 함유하는 경우, Ti, Nb, Mo 는, Ti : 0.003 ∼ 0.100 ％, Nb : 0.003 ∼ 0.100 ％, Mo : 0.005 ∼ 0.500 ％ 로 한다. 바람직하게는, Ti 는 0.010 ％ 이상, Nb 는 0.010 ％ 이상, Mo 는 0.010 ％ 이상이다. 바람직하게는, Ti 는 0.060 ％ 이하, Nb 는 0.080 ％ 이하, Mo 는 0.300 ％ 이하이다.

잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다.

이상이 본 발명의 기본 성분 조성이다. 필요에 따라, 이하의 원소의 1 종 이상을 적절히 함유시킬 수 있다.

Cr : 0.005 ∼ 2.000 ％, V : 0.005 ∼ 2.000 ％, Cu : 0.005 ∼ 2.000 ％, Ni : 0.005 ∼ 2.000 ％, B : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, Ca : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, REM : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, Sb : 0.0010 ∼ 0.1000 ％, Sn : 0.0010 ∼ 0.5000 ％ 에서 선택되는 1 종 이상

Cr, V, Cu 는 마텐자이트나 베이나이트를 생성시켜, 고강도화에 유효한 원소이다. 이와 같은 효과를 얻으려면 Cr : 0.005 ％ 이상, V : 0.005 ％ 이상, Cu : 0.005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Cr 이 2.000 ％, V 가 2.000 ％, Cu 가 2.000 ％ 를 초과하면, 굽힘성의 열화나 도금성의 저해에 의한 불도금을 초래한다. 따라서, 함유하는 경우에는, Cr : 0.005 ∼ 2.000 ％, V : 0.005 ∼ 2.000 ％, Cu : 0.005 ∼ 2.000 ％ 로 한다.

Ni 는 마텐자이트나 베이나이트를 생성시켜, 고강도화에 유효한 원소이다. 이와 같은 효과를 얻으려면 0.005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 2.000 ％ 를 초과하면 마텐자이트의 성질이 변화하여 굽힘성의 열화를 초래한다. 따라서, 함유하는 경우에는, 0.005 ∼ 2.000 ％ 로 한다.

B 는 강판의 퀀칭성을 높이고, 마텐자이트나 베이나이트를 생성시켜, 고강도화에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면 0.0001 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, B 의 함유량이 0.0050 ％ 를 초과하면 개재물이 증가하여, 굽힘성이 열화한다. 따라서, 함유하는 경우에는, 0.0001 ∼ 0.0050 ％ 로 한다.

Ca, REM 은 개재물의 형태 제어에 의해 굽힘성의 향상에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면 Ca : 0.0001 ％ 이상, REM : 0.0001 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Ca, REM 의 함유량이 각각 0.0050 ％ 를 초과하면, 개재물량이 증가하여 굽힘성이 열화한다. 따라서, 함유하는 경우에는, Ca : 0.0001 ∼ 0.0050 ％, REM : 0.0001 ∼ 0.0050 ％ 로 한다.

Sb, Sn 은 탈질, 탈붕 등을 억제하여, 강의 강도 저하 억제에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면 Sb : 0.0010 ％ 이상, Sn : 0.0010 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Sb 가 0.1000 ％, Sn 이 0.5000 ％ 를 초과하면 입계 취화에 의해 굽힘성이 열화한다. 따라서, 함유하는 경우에는, Sb : 0.0010 ∼ 0.1000 ％, Sn : 0.0010 ∼ 0.5000 ％ 로 한다.

또한, 본 발명에서는, 그 밖의 원소로서 Zr, Mg, La, Ce 를 합계로 0.002 ％ 까지 포함해도 상관없다.

강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 까지의 범위에 존재하는 마텐자이트 중의 Mn 량 : [Mn]_SM 과 벌크 중의 Mn 량 : [Mn]_B 의 비인 [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 이하

[Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 를 초과하면 굽힘성이 열화하고, 또한 도금성도 열화한다. 굽힘성 열화의 메커니즘은 분명하지 않지만 경질의 마텐자이트 중의 Mn 량이 높아져, 다른 조직과의 Mn 량의 차가 커지면, 변형시에 그 계면의 급준한 Mn 농도 구배에 의해 보이드 생성이 조장되어, 균열이 발생하기 쉬워지는 것으로 추측된다. 이와 같은 이유로부터, [Mn]_SM/[Mn]_B 는 1.5 이하, 바람직하게는 1.4 이하, 보다 바람직하게는 1.3 이하로 한다.

또한, 벌크 중의 Mn 량이란, 강판 표면으로부터 판 두께 중심 방향으로 판 두께 1/4 의 위치에 있어서의 Mn 함유량이다.

또한, [Mn]_SM, [Mn]_B 는, 이하의 방법으로 측정하였다. 어닐링 후의 강판으로부터 샘플을 잘라, 압연 방향에 평행한 판 두께 단면을 마이크로 조직 관찰하였다. 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 까지의 범위에 대하여, 탄화물을 제외한 백색 및 명회색부에 해당하는 조직의 중앙부를 각 시야 10 점씩 EDX 분석하고, 그 평균 Mn 함유량 (마텐자이트 중의 Mn 함유량) 을 산출하여, 이것을 [Mn]_SM 으로 하였다. 강판 표면으로부터 판 두께 중심 방향으로 판 두께 1/4 의 위치에 대하여, 탄화물을 제외한 백색 및 명회색부에 해당하는 조직의 중앙부를 각 시야 10 점씩 EDX 분석하고, 그 평균 Mn 함유량 (마텐자이트 중의 Mn 함유량) 을 산출함과 함께, 백색 및 명회색부 이외를 각 시야 10 점씩 EDX 분석하여, 그 평균 Mn 함유량 (마텐자이트 이외의 Mn 함유량) 을 산출하고, 마텐자이트의 분율과 마텐자이트 중의 Mn 함유량 및 마텐자이트 이외의 분율과 마텐자이트 이외의 Mn 함유량으로부터 [Mn]_B 를 구하였다.

＜박 강판, 도금 강판의 강 조직＞

강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서, 면적률로, 폴리고날 페라이트가 0 ∼ 60 ％

강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서 폴리고날 페라이트가 발생하면 마텐자이트와의 경도차에 의해 굽힘성이 열화하기 때문에, 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 60 ％ 까지 허용할 수 있다. 따라서, 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서의 폴리고날 페라이트의 면적률은 0 ∼ 60 ％ 로 한다. 상한은, 바람직하게는 40 ％ 미만, 보다 바람직하게는 38 ％ 이하, 더욱 보다 바람직하게는 34 ％ 이하이다. 하한은, 바람직하게는 10 ％ 초과, 보다 바람직하게는 13 ％ 이상이다.

강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서, 면적률로, 마텐자이트와 베이나이트 및 잔류 오스테나이트가, 합계로 40 ∼ 100 ％

강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서, 마텐자이트, 베이나이트 및 잔류 오스테나이트로 이루어지는 조직을 많이 생성시킴으로써, 본 발명의 박 강판 및 도금 강판에 있어서 우수한 굽힘성이 얻어진다. 따라서, 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서의 마텐자이트와 베이나이트 및 잔류 오스테나이트의 면적률의 합계는 40 ∼ 100 ％ 로 한다. 바람직하게는 50 ％ 이상이다.

강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 의 위치에 있어서, 마텐자이트의 면적률이 40 ∼ 80 ％

강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 부근에 있어서의 마텐자이트의 면적률이 40 ％ 미만에서는 1180 ㎫ 이상의 TS 가 얻어지지 않는다. 한편, 80 ％ 를 초과하면 굽힘성이 열화한다. 따라서, 강판의 표면으로부터 300 ㎛ 부근에 있어서의 마텐자이트의 면적률은 40 ∼ 80 ％, 바람직하게는 45 ％ 이상으로 한다. 바람직하게는 75 ％ 이하로 한다.

또한, 본 발명에서는 기본적으로는 펄라이트는 함유하지 않지만, 함유하는 경우에는 면적률로 3 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 폴리고날 페라이트, 마텐자이트, 베이나이트, 및 잔류 오스테나이트의 면적률이란, 관찰 면적에서 차지하는 각 조직의 면적의 비율을 말하고, 이들 면적률의 측정 방법은 이하와 같다. 어닐링 후의 강판으로부터 샘플을 잘라, 압연 방향에 평행한 판 두께 단면을 연마 후, 3 ％ 나이탈로 부식시키고, 강판 표면 근방 (강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛) 및 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 위치를 SEM (주사형 전자 현미경) 으로 1500 배의 배율로 각각 3 시야 촬영한다. 얻어진 화상 데이터로부터 Media Cybernetics 사 제조의 Image-Pro 를 사용하여 각 조직의 면적률을 구하고, 시야의 평균 면적률을 각 조직의 면적률로 한다. 상기 화상 데이터에 있어서, 폴리고날 페라이트는 매끄러운 곡선상의 입계를 가지는 흑색, 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트는 백색 또는 명회색, 베이나이트는 직선적인 입계를 갖고 방위가 정렬된 탄화물 또는 섬상 마텐자이트를 포함하는 회색 또는 암회색으로서 구별된다. 또한, 본 발명에 있어서, 마텐자이트는 탄화물을 포함하는 오토 템퍼드 마텐자이트를 포함한다. 또한, 본 발명의 방법에 의하면 암회색 또는 흑색으로 탄화물을 포함한다는 특징이 있는 템퍼드 마텐자이트는 생성하지 않는데, 이와 같은 템퍼드 마텐자이트는 굽힘성을 열화시키는 경우가 있기 때문에 포함하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 탄화물을 포함하는 마텐자이트는, 탄화물 방위는 정렬되어 있지 않아 베이나이트와는 상이하다. 또한, 본 발명에 있어서 탄화물은, 백색의 점 또는 선상으로서 구별할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 함유하지 않지만, 펄라이트는 흑색과 백색의 층상 조직으로서 구별할 수 있다.

강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 의 위치에 있어서, 폴리고날 페라이트와 베이나이트의 평균 결정 입경 : 각각 15 ㎛ 미만

폴리고날 페라이트와 베이나이트의 평균 결정 입경 중 어느 것이 15 ㎛ 이상이 되면 본 발명의 고강도와 굽힘성을 양립할 수 없다. 따라서, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 의 위치에 있어서, 폴리고날 페라이트와 베이나이트의 평균 결정 입경은 각각 15 ㎛ 미만으로 한다. 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 8 ㎛ 이하이다.

강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서의 마텐자이트의 평균 결정 입경 : 20 ㎛ 이하 (바람직한 조건)

마텐자이트의 평균 결정 입경을 20 ㎛ 이하로 함으로써 굽힘 변형에 있어서의 조대 보이드 생성이 억제되어, 더욱 굽힘성을 개선할 수 있다. 따라서, 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서의 마텐자이트의 평균 결정 입경은 20 ㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 15 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다.

폴리고날 페라이트와 베이나이트의 평균 결정 입경, 마텐자이트의 평균 결정 입경은, 이하의 방법으로 측정할 수 있다.

폴리고날 페라이트 및 베이나이트의 평균 결정 입경은, 상기 면적률의 측정 방법과 동일한 시야 내에 존재하는 폴리고날 페라이트 및 베이나이트의 특징을 가지는 조직의 면적을 각각의 조직의 개수로 나누고, 그 평균치의 1/2 승을 각각의 평균 결정 입경으로 하였다. 마텐자이트의 평균 결정 입경은, 상기 면적률의 측정 방법과 동일한 시야 내에 존재하는 백색 및 명회색의 조직의 합계의 면적을 조직의 개수로 나누고, 그 평균치의 1/2 승을 마텐자이트의 평균 결정 입경으로 하였다. 또한, 본 발명에 있어서 패킷 경계나 블록 경계는 입계에는 포함하지 않는다.

＜박 강판＞

박 강판의 성분 조성 및 강 조직은 상기한 바와 같다. 또한, 박 강판의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로, 0.4 ㎜ 이상 6.0 ㎜ 이하이다.

＜도금 강판＞

본 발명의 도금 강판은, 본 발명의 박 강판의 표면에 도금층을 구비하는 도금 강판이다. 도금층의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 용융 도금층, 전기 도금층의 어느 것이어도 된다. 또한, 도금층은 합금화된 도금층이어도 된다. 도금층은 아연 도금층이 바람직하다. 아연 도금층은 Al 이나 Mg 를 함유해도 된다. 또한, 용융 아연-알루미늄-마그네슘 합금 도금 (Zn-Al-Mg 도금층) 도 바람직하다. 이 경우, Al 함유량을 1 질량％ 이상 22 질량％ 이하, Mg 함유량을 0.1 질량％ 이상 10 질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, Si, Ni, Ce, La 에서 선택하는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 1 질량％ 이하 함유할 수 있다. 또한, 도금 금속은 특별히 한정되지 않기 때문에, 상기와 같은 Zn 도금 이외에, Al 도금 등이어도 된다.

또한, 도금층의 조성도 특별히 한정되지 않고, 일반적인 조성이면 된다. 도금층으로는, Fe : 20.0 질량％ 이하, Al : 0.001 질량％ 이상 1.0 질량％ 이하를 함유하고, 또한, Pb, Sb, Si, Sn, Mg, Mn, Ni, Cr, Co, Ca, Cu, Li, Ti, Be, Bi, REM 에서 선택하는 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0 질량％ 이상 3.5 질량％ 이하 함유하고, 잔부가 Zn 및 불가피적 불순물로 이루어지는 용융 아연 도금층 또는 합금화 용융 아연 도금층을 들 수 있다. 예를 들어, 편면 당의 도금 부착량이 20 ∼ 80 g/㎡ 인 용융 아연 도금층, 이것이 추가로 합금화된 합금화 용융 아연 도금층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도금층이 용융 아연 도금층인 경우에는 도금층 중의 Fe 함유량은 7 질량％ 미만이 바람직하다. 도금층이 합금화 용융 아연 도금층인 경우에는 도금층 중의 Fe 함유량은 7 ∼ 15 질량％ 가 바람직하다.

다음으로 본 발명의 제조 방법에 대하여, 설명한다.

＜열연 강판의 제조 방법＞

본 발명의 열연 강판의 제조 방법은, 상기의 「열연 강판, 냉연 풀 하드 강판, 박 강판, 도금 강판의 성분 조성」 에서 설명한 성분 조성을 갖는 슬래브에 열간 압연을 실시하는 데에 있어서, 마무리 압연에서는, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 온도를 800 ∼ 950 ℃, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 누계 압하율을 10 ∼ 40 ％, 최종 패스의 압하율을 8 ∼ 25 ％ 로 하고, 마무리 압연 종료 후 0.5 ∼ 3.0 s 에서 냉각을 개시하고, 600 ∼ 720 ℃ 의 온도역을 30 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각시키고, 590 ℃ 이하에서 권취하는 방법이다. 이하, 각 조건에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 온도는 특별히 언급하지 않는 한 강판 표면 온도로 한다. 강판 표면 온도는 방사 온도계 등을 사용하여 측정할 수 있다. 또한, 평균 냉각 속도는 ((냉각 전의 표면 온도 - 냉각 후의 표면 온도)/냉각 시간) 으로 한다.

슬래브의 제조

슬래브 제조를 위한, 용제 방법은 특별히 한정되지 않고, 전노, 전기노 등, 공지된 용제 방법을 채용할 수 있다. 또한, 진공 탈가스노로 2 차 정련을 실시해도 된다. 그 후, 매크로 편석을 방지하기 위해서 연속 주조법에 의해 슬래브 (강 소재) 로 하는 것이 바람직하다. 또한, 조괴-분괴 압연법, 박 슬래브 연주법 등, 공지된 주조 방법으로 슬래브로 해도 된다.

슬래브를 열간 압연하려면, 슬래브를 일단 실온까지 냉각시키고, 그 후 재가열하여 열간 압연을 실시해도 되고, 슬래브를 실온까지 냉각시키지 않고 가열노에 장입하여 열간 압연을 실시할 수도 있다. 혹은 약간의 보열을 실시한 후에 즉시 열간 압연하는 에너지 절약 프로세스도 적용할 수 있다.

슬래브를 가열하는 경우에는, 탄화물을 용해시키거나, 압연 하중의 증대를 방지하기 위해서, 1100 ℃ 이상으로 가열하는 것이 바람직하다. 또한, 스케일 로스의 증대를 방지하기 위해서, 슬래브의 가열 온도는 1300 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 슬래브 온도는 슬래브 표면의 온도이다.

이어서, 열간 압연을 실시한다. 조 (粗) 압연의 조압연 조건에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 조압연 후의 조 (粗) 바를 가열할 수도 있다. 또한, 조바끼리를 접합하고, 마무리 압연을 연속적으로 실시하는, 이른바 연속 압연 프로세스를 적용할 수 있다.

최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 온도를 800 ∼ 950 ℃

본 발명에서는, 마무리 압연에 있어서, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 누계 압하율, 온도를 규정하는 것이 열연 조직 및 어닐링 조직 형성의 점에서 중요하다.

마무리 압연 온도가 800 ℃ 미만에서는 페라이트가 생성되어, 열연판의 표층에 있어서 Mn 의 농도 불균일을 일으켜, 어닐링시에 오스테나이트에 대한 Mn 농화를 초래하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 한편, 950 ℃ 를 초과하면 열연판의 표층에 조대립이 생성되고, 그 후의 어닐링시에 조대한 폴리고날 페라이트를 초래함과 함께 오스테나이트 중에 Mn 이 농화하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 따라서, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 온도는 800 ∼ 950 ℃ 로 한다. 바람직하게는 830 ℃ 이상이다. 바람직하게는 920 ℃ 이하이다.

최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 누계 압하율을 10 ∼ 40 ％

최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 누계 압하율이 10 ％ 미만에서는, 가공 오스테나이트가 잔류하여 페라이트 생성이 조장되어, 열연판의 표층에 있어서 Mn 의 농도 불균일을 일으켜, 어닐링시에 오스테나이트의 Mn 농화를 초래하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 한편, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 누계 압하율이 40 ％ 초과에서는, 재결정이 과도하게 촉진되어 열연판의 표층에 조대 조직이 잔류하고, 그 후의 어닐링시에 조대한 폴리고날 페라이트를 초래하여 오스테나이트 중에 Mn 이 농화하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다.

최종 패스의 압하율을 8 ∼ 25 ％

최종 패스의 압하율이 8 ％ 미만에서는 신전립이 잔류하여, 어닐링시에 조대한 폴리고날 페라이트를 초래하여 오스테나이트 중에 Mn 이 농화하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 한편, 25 ％ 를 초과하면 페라이트의 생성이 촉진되어 열연판의 표층에 있어서 Mn 의 농도 불균일을 일으켜, 어닐링시에 오스테나이트에 대한 Mn 농화를 초래하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 따라서, 최종 패스의 압하율은 8 ∼ 25 ％ 로 한다. 바람직하게는 10 ％ 이상이다. 바람직하게는 20 ％ 이하이다.

마무리 압연 종료 후 0.5 ∼ 3.0 s 에서 냉각을 개시

마무리 압연 종료로부터 냉각 개시까지의 시간이 0.5 s 미만에서는 오스테나이트 중의 비틀림 축적이 지나치게 크기 때문에 페라이트의 생성이 촉진되어 열연판의 표층에 있어서 Mn 의 농도 불균일을 일으켜, 어닐링시에 오스테나이트에 대한 Mn 농화를 초래하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 한편, 3.0 s 를 초과하면 오스테나이트 중의 비틀림이 완전하게 해방되어, 열연판의 표층에 조대 조직이 잔류하고, 그 후의 어닐링시에 조대한 폴리고날 페라이트를 초래하여 오스테나이트 중에 Mn 이 농화하고, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 따라서, 마무리 압연 후 냉각 개시까지의 시간은 0.5 ∼ 3.0 s 로 한다.

600 ∼ 720 ℃ 의 온도역을 30 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각

600 ∼ 720 ℃ 의 온도역에서의 평균 냉각 속도가 30 ℃/s 미만에서는 페라이트가 생성되어, 열연판의 표층에 있어서 Mn 의 농도 불균일을 일으켜, 어닐링시에 오스테나이트의 Mn 농화를 초래하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 따라서, 600 ∼ 720 ℃ 의 온도역에서의 평균 냉각 속도는 30 ℃/s 이상으로 한다. 상한은 특별히 규정하지 않지만, 1000 ℃/s 를 초과하면 온도 불균일에 의한 특성 편차를 초래하는 경우가 있기 때문에, 1000 ℃/s 이하가 바람직하다.

또한, 열간 압연에 있어서는 압연 하중의 저감이나 형상·재질의 균일화를 위해서, 마무리 압연의 전체 패스 혹은 일부의 패스에서 마찰 계수가 0.10 ∼ 0.25 가 되는 윤활 압연을 실시하는 것이 바람직하다.

590 ℃ 이하에서 권취한다

권취 온도가 590 ℃ 를 초과하면 페라이트가 생성되어 열연판의 표층에 있어서 Mn 의 농도 불균일을 일으켜, 어닐링시에 오스테나이트에 대한 Mn 농화를 초래하여, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 따라서, 권취 온도는 590 ℃ 이하로 한다. 굽힘성의 관점에서 바람직하게는 300 ℃ 초과이다.

상기 권취 후, 공냉 등에 의해 강판은 냉각되고, 하기의 냉연 풀 하드 강판의 제조에 사용된다. 또한, 열연 강판이 중간 제품으로서 거래 대상이 되는 경우, 통상적으로, 권취 후에 냉각된 상태로 거래 대상이 된다.

＜냉연 풀 하드 강판의 제조 방법＞

본 발명의 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법은, 상기 제조 방법으로 얻어진 열연 강판을 20 ％ 이상의 압하율로 냉간 압연하는 제조 방법이다.

본 발명에서는 냉간 압연을 실시하는 경우에는, 압하율을 20 ％ 이상으로 할 필요가 있다. 20 ％ 미만에서는 어닐링시에 조대 페라이트가 발생하여, 오스테나이트 중에 Mn 이 농화하고, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 따라서, 냉간 압연을 실시하는 경우에는 압하율을 20 ％ 이상, 바람직하게는 30 ％ 이상으로 한다. 상한은 특별히 규정하지 않지만, 형상 안정성 등의 관점에서는 95 ％ 이하가 바람직하다.

또한, 상기 냉간 압연 전에 산세를 실시해도 된다. 산세 조건은 적절히 설정하면 된다.

＜박 강판의 제조 방법＞

본 발명의 박 강판의 제조 방법은, 상기 제조 방법으로 얻어진 열연 강판 또는 냉연 풀 하드 강판에 대하여, 500 ∼ 650 ℃ 의 온도역을 1.0 ℃/s 이상의 평균 가열 속도로, 730 ∼ 900 ℃ 로 가열하고, 이어서 400 ∼ 590 ℃ 의 냉각 정지 온도까지 5 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각시키고, 또한, 상기 가열로부터 상기 냉각을 실시할 때의 730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에서 10 ∼ 1000 s 유지하고, 400 ∼ 590 ℃ 의 온도역에서 1000 s 이하 유지하는 조건으로 어닐링을 실시하는 방법이다. 어닐링 후에, 추가로 필요에 따라, 조질 압연을 실시해도 된다.

500 ∼ 650 ℃ 의 온도역을 1.0 ℃/s 이상의 평균 가열 속도로, 730 ∼ 900 ℃ (어닐링 온도) 로 가열

500 ∼ 650 ℃ 의 온도역의 평균 가열 속도 : 1.0 ℃/s 이상

평균 가열 속도가 1.0 ℃/s 미만에서는 폴리고날 페라이트나 베이나이트가 조립이 되어 본 발명의 마이크로 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 500 ∼ 650 ℃ 의 평균 가열 속도는 1.0 ℃/s 이상으로 한다. 상한은 특별히 규정하지 않고, 인덕션 히터 등과 같이 1000 ℃/s 를 초과해도 상관없다.

어닐링 온도가 730 ℃ 미만에서는 오스테나이트의 생성이 불충분해진다. 또한, 조립이 잔류한다. 어닐링에 의해 생성된 오스테나이트는 베이나이트 변태나 마텐자이트 변태에 의해 최종 조직에 있어서의 마텐자이트 혹은 베이나이트가 되기 때문에, 오스테나이트의 생성이 불충분해지면, 본 발명의 마이크로 조직이 얻어지지 않게 된다. 또한, 약간의 오스테나이트가 생성되는 경우, 오스테나이트에 대한 Mn 농화가 촉진되기 때문에 [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 한편, 900 ℃ 를 초과하면, 조립을 발생시키고, Si 나 Mn 의 표면 농화가 커져, 불도금이 발생한다. 따라서, 어닐링 온도는 730 ∼ 900 ℃ 로 한다. 바람직하게는 740 ℃ 이상이다. 바람직하게는 860 ℃ 이하이다.

400 ∼ 590 ℃ 의 냉각 정지 온도까지 5 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각

어닐링 온도로부터 400 ∼ 590 ℃ 의 냉각 정지 온도까지의 평균 냉각 속도가 5 ℃ 미만에서는 폴리고날 페라이트가 과잉으로 생성되어 본 발명의 마이크로 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 어닐링 온도로부터 400 ∼ 590 ℃ 의 냉각 정지 온도까지의 평균 냉각 속도는 5 ℃/s 이상으로 한다. 바람직하게는 8 ℃/s 이상이다.

냉각 정지 온도가 400 ℃ 미만에서는 템퍼드 마텐자이트를 발생시켜, TS 의 저하나 굽힘성의 열화를 초래한다. 한편, 590 ℃ 를 초과하면 폴리고날 페라이트가 과잉으로 생성되어, 본 발명의 마이크로 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 냉각 정지 온도는 400 ∼ 590 ℃ 로 한다. 바람직하게는 440 ℃ 이상이다. 바람직하게는 560 ℃ 이하이다.

가열로부터 냉각을 실시할 때의 730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에서 10 ∼ 1000 s 유지

730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에서의 유지 시간이 10 s 미만에서는, 오스테나이트의 생성이 불충분해져, 본 발명의 마이크로 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 1000 s 를 초과하면 오스테나이트 중에 Mn 이 농화하고, [Mn]_SM/[Mn]_B 가 1.5 초과가 되어 굽힘성 및 도금성이 열화한다. 따라서, 유지 시간은 10 ∼ 1000 s 로 한다. 바람직하게는 30 s 이상이다. 바람직하게는 500 s 이하이다. 또한, 상기 유지 시간이란 상기 어닐링 온도역에서의 강판의 체류 시간 (통과 시간) 이고, 반드시 일정 유지일 필요는 없고, 730 ∼ 900 ℃ 의 범위에서의 가열, 냉각 상태도 포함한다.

400 ∼ 590 ℃ 의 온도역에서 1000 s 이하 유지

400 ∼ 590 ℃ 에서의 유지 시간이 1000 s 를 초과하면, 페라이트 변태나 베이나이트 변태의 진행이 과잉이 되거나, 혹은 펄라이트가 생성되어 본 발명의 마이크로 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 400 ∼ 590 ℃ 에서의 유지 시간은 1000 s 이하, 바람직하게는 500 s 이하, 보다 바람직하게는 200 s 이하로 한다. 또한, 상기 유지 시간이란 상기 온도역에서의 강판의 체류 시간 (통과 시간) 이고, 반드시 일정 유지일 필요는 없다.

730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에 있어서의 이슬점을 -40 ℃ 이하 (바람직한 조건)

730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에 있어서의 이슬점을 -40 ℃ 이하로 함으로써 강판 표면에 대한 Si 나 Mn 농화를 억제하고, 강판 표층 부근의 베이나이트 변태가 촉진되어, 마텐자이트의 입경을 더욱 미세화할 수 있다. 그 결과, 굽힘성 및 도금성을 더욱 개선할 수 있다. 따라서, 730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에 있어서의 이슬점은 -40 ℃ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 -45 ℃ 이하이다. 또한, 이슬점의 하한은 특별히 규정은 하지 않지만, -80 ℃ 미만에서는 효과가 포화하여, 비용면에서 불리해지기 때문에 -80 ℃ 이상이 바람직하다. 또한, 상기 온도역의 온도는 강판 표면 온도를 기준으로 한다. 즉, 강판 표면 온도가 상기 온도역에 있는 경우에, 이슬점을 상기 범위로 조정한다.

조질 압연의 신장률 : 0.6 ％ 이하 (바람직한 조건)

조질 압연은, 상기 냉각 후, 필요에 따라 실시된다. 조질 압연에 의해, 전위가 도입되어 내시효성이 저하한다. 그 때문에, 조질 압연의 신장률은 0.6 ％ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 판 표면 성상이나 판 형상의 관점에서, 조질 압연의 신장률은, 0.1 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 박 강판이 거래 대상이 되는 경우에는, 통상적으로, 냉각 후 또는 상기 조질 압연 후에, 실온까지 냉각되어 거래 대상이 된다.

또한, 상기와 같이, 본 발명에서는, 어닐링에 관해서는, 1 차 어닐링만으로, 원하는 박 강판을 얻을 수 있다. 2 차 어닐링을 실시하는 것에 의해서도, 본 발명의 원하는 조직, 또는, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 존재하는 마텐자이트 중의 Mn 량 : [Mn]_SM 과 강판 표면으로부터 판 두께 중심 방향으로 판 두께 1/4 의 위치 (벌크 중) 의 Mn 량 : [Mn]_B 가, [Mn]_SM/[Mn]_B ≤ 1.5 를 얻을 수 있지만, 본 발명의 원하는 조직, 또는, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 존재하는 마텐자이트 중의 Mn 량 : [Mn]_SM 과 강판 표면으로부터 판 두께 중심 방향으로 판 두께 1/4 의 위치 (벌크 중) 의 Mn 량 : [Mn]_B 가, [Mn]_SM/[Mn]_B ≤ 1.5 를 안정적으로 얻기 위해서는, 1 차 어닐링만으로 박 강판을 제조하는 것이 바람직하다.

＜도금 강판의 제조 방법＞

본 발명의 도금 강판의 제조 방법은, 상기에서 얻어진 박 강판에 도금을 실시하는, 도금 강판의 제조 방법이다. 예를 들어, 도금 처리로는, 용융 아연 도금 처리, 용융 아연 도금 후에 합금화를 실시하는 처리를 예시할 수 있다. 또한, 어닐링과 아연 도금을 1 라인으로 연속해서 실시해도 된다. 그 외, Zn-Ni 전기 합금 도금 등의 전기 도금에 의해, 도금층을 형성해도 되고, 용융 아연-알루미늄-마그네슘 합금 도금을 실시해도 된다. 또한, 상기 서술한 도금층의 설명에서 기재한 바와 같이, Zn 도금이 바람직하지만, Al 도금 등의 다른 금속을 사용한 도금 처리여도 된다. 이하는, 용융 도금의 경우를 예로 설명한다.

용융 도금은 도금욕에 강판을 침지시키는 방법으로 실시한다. 이 방법의 경우, 도금욕에 침지되는 강판 (박 강판) 의 온도를 450 ℃ 이상 550 ℃ 이하로 조정해 두는 것이 바람직하다. 450 ℃ 이상 550 ℃ 이하로부터 벗어나는 온도에서는, 도금욕 중에 이물질이 생성되거나, 도금욕 온도를 관리할 수 없게 되는 경우가 있다. 그 때문에, 바람직하게는 450 ℃ 이상 550 ℃ 이상의 온도역이 되도록 조정해 둔다. 더욱 바람직하게는 460 ℃ 이상이다. 더욱 바람직하게는 540 ℃ 이하이다.

용융 도금 후에는, 필요에 따라 합금화 처리를 실시해도 된다. 합금화 처리시의 처리 온도 및 처리 시간은 특별히 한정되지 않고, 적절히 설정하면 된다.

또한, 연속 용융 도금 라인에 의해, 박 강판을 제조한 후, 이 박 강판을 사용하여, 즉시, 도금 강판을 제조해도 된다.

박 강판에 도금을 실시한 후, 3 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각시키는 것이 TS 와 굽힘성의 양립의 점에서 바람직하다.

실시예 1

이하, 본 발명을, 실시예에 기초하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 기술적 범위는 이하의 실시예에 한정되지 않는다.

표 1 에 나타내는 성분 조성의 강 (잔부는 Fe 및 불가피적 불순물) 을 실험실의 진공 용해노에 의해 용제하고, 압연하여 강 슬래브로 하였다. 이들 강 슬래브를 1200 ℃ 로 가열 후, 조압연하고, 표 2 에 나타내는 조건으로 열간 압연을 실시하여 열연 강판 (HR) 으로 하였다. 이어서, 일부는 1.4 ㎜ 까지 냉간 압연하여 냉연 풀 하드 강판 (CR) 으로 하였다. 얻어진 열연 강판 및 냉연 풀 하드 강판을 어닐링에 제공하였다. 이어서, 용융 아연 도금 처리, 필요에 따라 합금화 용융 아연 도금 처리를 실시하여, 용융 아연 도금 강판 (GI), 합금화 용융 아연 도금 강판 (GA) 을 제작하였다. 어닐링은 실험실에서 열 처리 및 도금 처리 장치를 사용하여 표 2 에 나타내는 조건으로 실시하였다. 용융 아연 도금 강판은, 465 ℃ 의 도금욕 중에 침지시키고, 편면 당의 부착량 35 ∼ 45 g/㎡ 의 도금층을 형성시켰다. 합금화 아연 도금 강판은, 도금층 형성 후 500 ∼ 600 ℃ 에서 1 ∼ 60 s 유지하는 합금화 처리를 실시하고, 도금층 중에 함유하는 Fe 량은 6 질량％ 이상 14 질량％ 이하의 범위로 하였다. 도금 처리 후에는 8 ℃/s 의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각시켰다.

얻어진 용융 아연 도금 강판, 합금화 용융 아연 도금 강판에 신장률 0.3 ％ 의 조질 압연을 실시한 후, 이하의 시험 방법에 따라, 인장 특성, 굽힘성 및 도금성을 평가하였다. 또한, 마이크로 조직을 측정하였다. 이상에 의해 얻어진 결과를 표 3 에 나타낸다.

＜조직 관찰＞

각 상의 면적률은 이하의 수법에 의해 평가하였다. 강판으로부터, 압연 방향에 평행한 단면이 관찰면이 되도록 잘라, 연마 후, 3 ％ 나이탈로 부식 현출하고, SEM (주사 전자 현미경) 으로 1500 배의 배율로, 강판 표면 근방 (강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛) 및 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 위치를 각각 3 시야 촬영하였다. 얻어진 화상 데이터로부터 Media Cybernetics 사 제조의 Image-Pro 를 사용하여 각 조직의 면적률을 구하고, 시야의 평균 면적률을 각 조직의 면적률로 하였다. 판 두께 1/4 부를 10 시야분 촬영하였다. 상기 화상 데이터에 있어서, 폴리고날 페라이트는 매끄러운 곡선상의 입계를 가지는 흑색, 마텐자이트 및 잔류 오스테나이트는 백색 또는 명회색, 베이나이트는 직선적인 입계를 갖고 방위가 정렬된 탄화물 또는 섬상 마텐자이트를 포함하는 회색 또는 암회색으로서 구별된다. 또한, 본 발명에 있어서, 마텐자이트는 탄화물을 포함하는 오토 템퍼드 마텐자이트를 포함한다.

＜인장 시험＞

용융 아연 도금 강판 (GI) 혹은 합금화 용융 아연 도금 강판 (GA) 으로부터 압연 방향에 대하여 직각 방향으로 JIS 5 호 인장 시험편 (JIS Z2201) 을 채취하고, 변형 속도가 10^-3/s 로 하는 JIS Z 2241 의 규정에 준거한 인장 시험을 실시하여, TS 를 구하였다. 또한, 본 발명에서 TS : 1180 ㎫ 이상을 합격으로 하였다.

＜굽힘성＞

용융 아연 도금 강판 (GI) 혹은 합금화 용융 아연 도금 강판 (GA) 으로부터 압연 방향에 대하여 평행 방향을 굽힘 시험 축 방향으로 하는, 폭이 30 ㎜, 길이가 100 ㎜ 인 단책형의 시험편을 채취하여, 굽힘 시험을 실시하였다. 스트로크 속도가 500 ㎜/s, 압입 하중이 10 ton, 가압 유지 시간 5 초, 90° V 굽힘 시험을 실시하여, 굽힘 정점의 능선부를 10 배의 확대경으로 관찰하여, 0.5 ㎜ 이상의 균열이 확인되지 않게 되는 최소 굽힘 반경 (㎜) 을 구하고, 이 최소 굽힘 반경을 판 두께 (㎜) 로 나눈 R/t 를 산출하였다. R/t 가 3.5 이하를 합격으로 하였다.

＜도금성＞

용융 아연 도금 강판 혹은 합금화 용융 아연 도금 강판으로부터 폭이 30 ㎜, 길이가 30 ㎜ 인 단책형의 시험편을 채취하고, 강판 표면을 10 배의 루페로 관찰하여, 직경이 0.5 ㎜ 이상인 불도금이 확인되지 않는 것을 합격으로 하였다.

발명예에서는, TS 가 1180 ㎫ 이상, 또한 R/t 가 3.5 이하로 불도금이 없는 고강도 아연 도금 강판이었다. 한편, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예는 TS, R/t, 도금성의 어느 1 개 이상이 뒤떨어져 있었다.

No 28 은 이슬점의 바람직한 범위가 벗어나는 발명예이다. 이슬점의 바람직한 범위 내인 다른 발명예에 비하여, 베이나이트 변태가 지연되어 마텐자이트 입경이 커져 있고, 효과로서 문제는 없기는 하지만, 굽힘성 및 도금성이 약간 뒤떨어져 있었다.

Claims

질량％ 로, C : 0.07 ∼ 0.25 ％,
Si : 0 초과 1.0 ％ 이하,
Mn : 2.0 ∼ 4.0 ％,
P : 0.100 ％ 이하,
S : 0.02 ％ 이하,
Al : 0 초과 1.0 ％ 이하,
N : 0.001 ∼ 0.015 ％,
또한 Ti : 0.003 ∼ 0.100 ％, Nb : 0.003 ∼ 0.100 ％, Mo : 0.005 ∼ 0.500 ％ 에서 선택되는 1 종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서, 면적률로, 폴리고날 페라이트가 0 ∼ 60 ％, 마텐자이트와 베이나이트 및 잔류 오스테나이트가 합계로 40 ∼ 100 ％ 이고,
강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 존재하는 마텐자이트 중의 Mn 량 : [Mn]_SM 과 강판 표면으로부터 판 두께 중심 방향으로 판 두께 1/4 의 위치 (벌크 중) 의 Mn 량 : [Mn]_B 가, [Mn]_SM/[Mn]_B ≤ 1.5 이고,
강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 300 ㎛ 의 위치에 있어서, 마텐자이트의 면적률이 40 ∼ 80 ％ 이고, 폴리고날 페라이트의 평균 결정 입경과 베이나이트의 평균 결정 입경이 각각 15 ㎛ 미만이고, 템퍼드 마텐자이트를 포함하지 않고,
인장 강도가 1180 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 박 강판.
제 1 항에 있어서,
추가로, 질량％ 로, Cr : 0.005 ∼ 2.000 ％,
V : 0.005 ∼ 2.000 ％,
Cu : 0.005 ∼ 2.000 ％,
Ni : 0.005 ∼ 2.000 ％,
B : 0.0001 ∼ 0.0050 ％,
Ca : 0.0001 ∼ 0.0050 ％,
REM : 0.0001 ∼ 0.0050 ％,
Sb : 0.0010 ∼ 0.1000 ％,
Sn : 0.0010 ∼ 0.5000 ％ 에서 선택되는 1 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 박 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 20 ㎛ 의 범위에 있어서의 마텐자이트의 평균 결정 입경이 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 박 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 박 강판의 표면에 도금층을 구비하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제 3 항에 기재된 박 강판의 표면에 도금층을 구비하는 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제 4 항에 있어서,
상기 도금층이, 용융 아연 도금층 또는 합금화 용융 아연 도금층인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제 5 항에 있어서,
상기 도금층이, 용융 아연 도금층 또는 합금화 용융 아연 도금층인 것을 특징으로 하는 도금 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 성분을 갖는 슬래브에 열간 압연을 실시하는 데에 있어서,
마무리 압연에서는, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 온도를 800 ∼ 950 ℃, 최종 패스로부터 세어 2 번째의 패스부터 최종 패스까지의 누계 압하율을 10 ∼ 40 ％, 최종 패스의 압하율을 8 ∼ 25 ％ 로 하고,
마무리 압연 종료 후 0.5 ∼ 3.0 s 에서 냉각을 개시하고, 600 ∼ 720 ℃ 의 온도역을 30 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각시키고, 590 ℃ 이하에서 권취하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
제 8 항에 기재된 제조 방법으로 얻어진 열연 강판에 대하여, 20 ％ 이상의 압하율로 냉간 압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 냉연 풀 하드 강판의 제조 방법.
제 8 항에 기재된 제조 방법으로 얻어진 열연 강판에 대하여,
500 ∼ 650 ℃ 의 온도역을 1.0 ℃/s 이상의 평균 가열 속도로, 730 ∼ 900 ℃ 로 가열하고, 이어서 400 ∼ 590 ℃ 의 냉각 정지 온도까지 5 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각시키고,
또한, 상기 가열로부터 상기 냉각을 실시할 때의 730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에서 10 ∼ 1000 s 유지하고, 400 ∼ 590 ℃ 의 온도역에서 1000 s 이하 유지하는,
어닐링을 실시하는 것을 특징으로 하는 박 강판의 제조 방법.
제 9 항에 기재된 제조 방법으로 얻어진 냉연 풀 하드 강판에 대하여,
500 ∼ 650 ℃ 의 온도역을 1.0 ℃/s 이상의 평균 가열 속도로, 730 ∼ 900 ℃ 로 가열하고, 이어서 400 ∼ 590 ℃ 의 냉각 정지 온도까지 5 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각시키고,
또한, 상기 가열로부터 상기 냉각을 실시할 때의 730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에서 10 ∼ 1000 s 유지하고, 400 ∼ 590 ℃ 의 온도역에서 1000 s 이하 유지하는,
어닐링을 실시하는 것을 특징으로 하는 박 강판의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에 있어서의 이슬점을 -40 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 박 강판의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
730 ∼ 900 ℃ 의 온도역에 있어서의 이슬점을 -40 ℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 박 강판의 제조 방법.
제 10 항에서 얻어진 박 강판에 도금을 실시하고, 3 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 제조 방법.
제 11 항에서 얻어진 박 강판에 도금을 실시하고, 3 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 제조 방법.
제 12 항에서 얻어진 박 강판에 도금을 실시하고, 3 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 제조 방법.
제 13 항에서 얻어진 박 강판에 도금을 실시하고, 3 ℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 도금 강판의 제조 방법.