KR102712891B1

KR102712891B1 - 냉간 압연 및 코팅된 강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102712891B1
Application number: KR1020217039502A
Authority: KR
Inventors: 파스깔 로랑지니
Original assignee: 아르셀러미탈
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2024-10-04
Anticipated expiration: 2040-04-02
Also published as: BR112021021482A2; CN113840930A; EP3976840A1; JP2022535254A; CA3141566C; WO2020245668A1; US20220325369A1; KR20220003081A; MA56012A; JP7463408B2; MX2021014459A; CA3141566A1; ZA202108100B; WO2020245626A1

Abstract

다음의 원소들: 0.12 % ≤ 탄소 ≤ 0.2 %, 1.7% ≤ 망간 ≤ 2.10%, 0.1% ≤ 규소 ≤ 0.5 %, 0.1% ≤ 알루미늄 ≤ 0.8%, 0.1% ≤ 크롬 ≤ 0.5 %, 0 % ≤ 인 ≤ 0.09 %, 0 % ≤ 황 ≤ 0.09 %, 0 % ≤ 질소 ≤ 0.09%, 니켈 ≤ 3%, 니오븀 ≤ 0.1%, 티타늄 ≤ 0.1%, 칼슘 ≤ 0.005%, 구리 ≤ 2%, 몰리브덴 ≤ 0.5%, 바나듐 ≤ 0.1%, 붕소 ≤ 0.003%, 세륨 ≤ 0.1%, 마그네슘 ≤ 0.010%, 지르코늄 ≤ 0.010% 를 포함하는 조성을 가지며, 잔부 조성이 철 및 프로세싱으로 인한 불가피한 불순물로 구성되는, 냉간 압연 및 코팅된 강판으로서, 상기 강판의 미세조직은 면적 분율로 10 내지 60% 베이나이트, 25 내지 55% 페라이트, 5% 내지 15% 잔류 오스테나이트 및 5% 내지 18% 마르텐사이트를 포함하고, 잔류 오스테나이트 중 탄소 함량이 0.7% 내지 1% 이며, 베이나이트와 페라이트의 누적량이 적어도 70% 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판.

Description

냉간 압연 및 코팅된 강판 및 그 제조 방법

본 발명은 자동차용 강판으로서 사용하기에 적합한 냉간 압연 및 코팅된 강판에 관한 것이다.

자동차 부품은 2 개의 모순되는 필요성, 즉 성형 용이성과 강도를 만족시키는 것이 요구되지만, 최근 지구 환경 문제의 관점에서 연료 소비 개선이라는 제 3 요건이 자동차에 또한 부여되고 있다. 따라서, 이제 자동차 부품은 복잡한 자동차 어셈블리에서의 끼워맞춤 용이성의 기준에 맞추기 위하여 고성형성을 갖는 재료로 제조되어야 하고, 동시에 연료 효율을 향상시키기 위해 차량의 중량을 줄이면서 차량의 내충돌성과 내구성을 위해 강도를 향상시켜야 한다.

따라서, 재료의 강도를 증가시킴으로써 차에 이용되는 재료의 양을 줄이는데 집중적인 연구 개발 노력이 행해지고 있다. 반대로, 강판의 강도 증가는 성형성을 감소시키고, 따라서 고강도와 고성형성 모두를 갖는 재료의 개발이 필요하다.

고강도 및 고성형성 강판 분야의 초기 연구 개발로, 고강도 및 고성형성 강판을 제조하기 위한 여러 방법이 초래되었고, 그 중 일부를 본 발명의 확실한 이해를 위해 여기에 열거한다:

EP2768989 는 질량% 로, 다음의 원소들 0.13 - 0.19 % C, 1.70 - 2.50 % Mn, 최대 0.15 % Si, 0.40 - 1.00 % Al, 0.05 - 0.25 % Cr, 0.01 - 0.05 % Nb, 최대 0.10 % P, 최대 0.004 % Ca, 최대 0.05 % S, 최대 0.007 % N, 및 선택적으로 다음의 원소들 최대 0.50 % Ti, 최대 0.40 % V, 최대 0.50 % Mo, 최대 0.50 % Ni, 최대 0.50 % Cu, 최대 0.005 % B 중 적어도 하나로 이루어지고 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물인 고강도 용융아연도금 강 스트립을 청구하며, 여기서 0.40 % < Al + SI < 1.05 % 이고 Mn + Cr > 1.90 % 이며, 용융아연도금 강 스트립은 8 - 12 % 잔류 오스테나이트, 10 - 20 % 마르텐사이트, 잔부인 페라이트와 베이나이트의 혼합물을 함유하는 미세조직을 갖고, 용융아연도금 강 스트립은 10 % 이하의 베이나이트를 함유하며, 용융아연도금 강 스트립은 적어도 700 MPa 의 극한 인장 강도 Rm, 적어도 400 MPa 의 0.2 % 안정 강도 Rp 및 적어도 18 % 의 총 연신율을 갖는다. EP2768989 의 강은 20% 초과의 연신율을 선호하면서 780 MPa 이상의 강도를 갖는 강을 예견하지 않는다.

본 발명의 목적은, 이하를 동시에 갖는 냉간 압연 강판을 이용 가능하게 함으로써 이러한 문제를 해결하는 것이다:

- 780 MPa 이상, 바람직하게는 800 MPa 초과의 극한 인장 강도,

- 18% 이상, 바람직하게는 20% 초과의 총 연신율.

바람직하게는, 이러한 강은 또한 양호한 용접성 및 코팅성을 가지면서 성형, 압연에 대하여 양호한 적합성을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 또한 제조 파라미터 시프트를 향해 튼튼하면서 종래의 산업적 적용과 양립할 수 있는 이러한 강판의 제조 방법을 이용 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 냉간 압연 및 열처리된 강판은 내식성을 향상시키기 위해 아연 또는 아연 합금으로 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 코팅된다.

탄소는 0.12% 내지 0.2% 로 강에 존재한다. 탄소는 마르텐사이트 및 베이나이트와 같은 저온 변태 상을 생성함으로써 강판의 강도를 증가시키는데 필요한 원소이고, 더욱이 탄소는 또한 오스테나이트 안정화에 중추적인 역할을 하므로, 잔류 오스테나이트를 확보하는 데 필요한 원소이다. 따라서, 탄소는 2 개의 중추적인 역할, 즉 강도 증가에 있어서의 역할과, 연성을 부여하기 위해 오스테나이트를 유지함에 있어서의 역할을 한다. 그러나, 0.12% 미만의 탄소 함량은 본 발명의 강에 요구되는 적절한 양의 오스테나이트를 안정화시킬 수 없을 것이다. 한편, 0.2% 초과의 탄소 함량에서, 강은 불량한 스폿 용접성을 나타내어, 자동차 부품에 대한 적용을 제한한다. 본 발명의 강에 대한 탄소의 바람직한 범위는 0.12% 내지 0.19%, 더 바람직하게는 0.14% 내지 0.18% 이다.

본 발명의 강의 망간 함량은 1.7 % 내지 2.10% 이다. 이 원소는 감마유도성 (gammagenous) 이다. 망간을 첨가하는 목적은 본질적으로 오스테나이트를 함유하는 조직을 얻고 강에 강도를 부여하는 것이다. 적어도 1.7 중량% 의 망간의 양이 오스테나이트를 안정화시킬 뿐만 아니라 강판의 강도 및 경화능을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 그리고, 2.10% 초과의 망간 함량은 또한 연성을 감소시키고 본 발명의 강의 용접성을 열화시키므로, 연신율 목표가 달성되지 않을 수 있다. 본 발명에 바람직한 함량은 1.7% 내지 2.08%, 더 바람직하게는 1.8% 내지 2.08% 로 유지될 수 있다.

바람직한 실시형태에서, 탄소와 망간의 누적량은 훨씬 증가된 양의 잔류 오스테나이트를 확보하기 위해 2.1% 내지 2.25% 로 유지된다.

본 발명의 강의 규소 함량은 0.1% 내지 0.5% 이다. 규소는 과시효 동안 탄화물의 석출을 지연시킬 수 있는 성분이므로, 규소의 존재로 인해, 탄소 풍부 오스테나이트가 실온에서 안정화된다. 하지만, 불균형 함량의 규소는 상기한 효과를 나타내지 않고, 템퍼 취성과 같은 문제를 초래한다. 따라서, 농도는 0.5% 의 상한 이내로 제어된다. 본 발명에 바람직한 함량은 0.1% 내지 0.4% 로 유지될 수 있다.

알루미늄은 필수 원소이며, 본 발명의 강에 0.1% 내지 0.8% 로 존재한다. 알루미늄은 페라이트 형성을 촉진하고, Ms 온도를 증가시키며, 이는 본 발명이 본 발명의 강에 연성 및 강도를 부여하기 위해 본 발명의 강에 의해 요구되는 적절한 양의 마르텐사이트 및 페라이트 둘 다를 가질 수 있게 한다. 그러나, 알루미늄이 0.8% 초과로 존재하면, Ac3 온도가 증가하여, 완전한 오스테나이트 영역에서 어닐링 및 열간 압연 마무리 온도가 경제적으로 불합리하게 된다. 알루미늄 함량은 바람직하게는 0.2% 내지 0.8%, 더 바람직하게는 0.3% 내지 0.6% 로 제한된다.

규소와 알루미늄의 누적량은 잔류 오스테나이트의 양을 더 증가시키기 위해 바람직하게는 0.5% 내지 0.9%, 더 바람직하게는 0.6% 내지 0.9% 이다.

크롬은 본 발명에서 필수 원소이다. 크롬은 본 발명의 강 중에 0.1% 내지 0.5% 로 존재한다. 크롬은 강에 강도 및 경화를 제공하지만, 0.5% 초과로 사용되면, 강의 표면 마무리를 손상시킨다. 본 발명의 크롬에 대한 바람직한 한계는 0.1% 내지 0.4%, 더 바람직하게는 0.2% 내지 0.4% 이다.

인은 필수 원소는 아니지만, 강에 불순물로서 포함될 수도 있고, 본 발명의 관점에서 인 함량은 바람직하게는 가능한 한 낮고, 0.09% 미만이다. 인은, 특히 결정립계에서 편석되거나 망간과 공편석되는 경향으로 인해, 스폿 용접성 및 고온 연성을 감소시킨다. 이러한 이유로, 그 함량은 0.09 미만, 바람직하게는 0.3% 미만, 더 바람직하게는 0.014% 미만으로 제한된다.

황은 필수 원소는 아니며, 강에 불순물로서 포함될 수도 있고, 본 발명의 관점에서 황 함량은 가능한 한 낮은 것이 바람직하지만, 제조 비용의 관점에서 0.09% 이하이다. 게다가, 강 중에 다량의 황이 존재하면, 특히 망간과 결합하여 황화물을 형성하고, 본 발명의 강에 미치는 유익한 영향을 감소시킨다.

질소는 재료의 시효를 피하고 강의 기계적 특성에 해로운 응고 중 질화물의 석출을 최소화하기 위해 0.09% 로 제한된다.

니켈은 강의 강도를 증가시키고 인성을 향상시키기 위하여 3% 이하의 양으로 선택적 원소로서 첨가될 수 있다. 이러한 효과를 나타내기 위해 최소 0.01% 가 바람직하다. 하지만, 니켈 함량이 3% 초과이면, 니켈은 연성 열화를 야기한다.

니오븀은 본 발명에 있어서 선택적 원소이다. 니오븀은 본 발명의 강 중에 0.1% 이하로 존재할 수도 있고, 석출 경화에 의해 본 발명의 강의 강도를 부여하는 탄질화물을 형성하도록 본 발명의 강에 첨가된다. 니오븀은 또한 탄질화물로서의 석출을 통해 그리고 가열 프로세스 동안 재결정을 지연시킴으로써 미세조직 성분의 크기에 영향을 미칠 것이다. 따라서, 유지 온도의 종료 시에 그리고 본 발명의 강의 경화를 이어질 완전한 어닐링 후 결과로서 더 미세한 미세조직이 형성된다. 하지만, 0.1% 초과의 니오븀 함량은 그 영향의 포화 효과가 관찰되기 때문에 경제적으로 흥미롭지 않고, 이는 추가 양의 니오븀이 제품의 어떠한 강도 향상을 초래하지 않음을 의미한다.

티타늄은 선택적 원소이며, 0.1% 이하로 본 발명의 강에 첨가될 수 있다. 니오븀처럼, 탄질화물 형성에 관계되므로, 본 발명의 강의 경화에서 역할을 한다. 그리고, 티타늄은 또한 주조 제품의 응고 동안 나타나는 티타늄 질화물을 형성한다. 티타늄의 양은 성형성에 해로운 조대한 티타늄 질화물의 형성을 피하기 위해 0.1% 로 제한된다. 티타늄 함량이 0.001% 미만인 경우, 본 발명의 강에 어떠한 영향도 주지 않는다.

본 발명의 강 중 칼슘 함량은 0.005% 이하이다. 칼슘은 0.0001% 의 바람직한 최소량으로 특히 개재물 (inclusion) 처리 동안 선택적 원소로서 본 발명의 강에 첨가된다. 칼슘은 유해한 황 함량을 구상 (globular form) 으로 포획하여 황의 유해한 영향을 지연시킴으로써 강의 정련에 기여한다.

구리는 강의 강도를 증가시키고 내식성을 향상시키기 위해 2% 이하의 양으로 선택적 원소로서 첨가될 수 있다. 이러한 효과를 얻기 위해 최소 0.01% 의 구리가 바람직하다. 하지만, 구리 함량이 2% 초과이면, 표면 외관을 악화시킬 수 있다.

몰리브덴은 본 발명의 강의 0.5% 이하를 구성하는 선택적 원소이고; 몰리브덴은 경화능과 경도를 결정하는데 효과적인 역할을 하며, 베이나이트의 출현을 지연시키고 베이나이트에서의 탄화물 석출을 방지한다. 하지만, 몰리브덴의 첨가는 합금 원소의 첨가 비용을 과도하게 증가시키므로, 경제적인 이유로 그 함량은 0.5% 로 제한된다.

바나듐은 탄화물 또는 탄질화물을 형성함으로써 강의 강도를 향상시키는 데 효과적이고, 상한은 경제적 이유로 인해 0.1% 이다. 세륨, 붕소, 마그네슘 또는 지르코늄과 같은 다른 원소가 중량에 의한 다음의 비율로 개별적으로 또는 조합으로 첨가될 수 있다: 세륨 ≤ 0.1%, 붕소 ≤ 0.003%, 마그네슘 ≤ 0.010% 및 지르코늄 ≤ 0.010%. 표시된 최대 함량 레벨까지, 이 원소들은 응고 동안 결정립을 미세화하는 것을 가능하게 한다. 강 조성의 잔부는 철 및 프로세싱으로 인한 불가피한 불순물로 이루어진다.

이제, 강판의 미세조직이 설명된다.

베이나이트는 본 발명의 강에서 면적 분율로 미세조직의 10% 내지 60% 를 구성한다. 베이나이트는 상부 베이나이트 및/또는 하부 베이나이트의 형태일 수 있다. 베이나이트는 과시효 유지 동안 형성될 수 있다. 베이나이트는 본 발명의 강에 강도를 부여한다. 780MPa 이상의 인장 강도를 달성하기 위해, 10% 베이나이트를 가져야 한다. 본 발명에 따른 베이나이트의 존재에 대한 바람직한 범위는 20% 내지 60%, 더 바람직하게는 30% 내지 55% 이다.

페라이트는 본 발명의 강에서 면적 분율로 미세조직의 25% 내지 55% 를 구성한다. 페라이트는 본 발명의 강에 연신율뿐만 아니라 높은 연신율을 부여한다. 18%, 바람직하게는 20% 이상의 연신율을 확보하기 위해, 25% 의 페라이트를 갖는 것이 필요하다. 본 발명의 페라이트는 어닐링 및 어닐링 후 행해지는 냉각 동안에 형성된다. 그러나, 본 발명의 강에 페라이트 함량이 55% 초과로 존재하면, 인장 강도 및 총 연신율 둘 다를 동시에 가질 수 없다. 본 발명에 있어서 페라이트의 존재에 대한 바람직한 한계는 30% 내지 55%, 더 바람직하게는 30% 내지 50% 이다.

페라이트와 베이나이트의 누적량은 적어도 70%, 또는 74% 이상이며, 이러한 페라이트와 베이나이트의 누적량은 본 발명의 강이 항상 18% 초과의 총 연신율을 갖는 것을 보장한다. 이러한 누적 존재는 또한 본 발명의 강에 성형성을 부여하기 위해 본 발명의 강에 충분한 연성 상을 갖도록 30% 초과의 페라이트의 존재를 보장한다.

잔류 오스테나이트는 면적 분율로 강의 5% 내지 15% 를 구성한다. 잔류 오스테나이트는 베이나이트보다 더 높은 탄소 용해도를 가져서 효과적인 탄소 트랩으로서 작용하고 따라서 베이나이트에서 탄화물의 형성을 지연시키는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 잔류 오스테나이트 내부의 탄소 백분율은 0.7% 초과 1% 미만이다. 본 발명에 따른 강의 잔류 오스테나이트는 향상된 연성을 부여한다. 그러나, 잔류 오스테나이트의 탄소 함량이 0.7% 미만이면, 충분한 탄소를 트랩할 수 없을 것이고, 적절한 양의 베이나이트 대신에 과량의 마르텐사이트를 형성할 것이며, 이러한 효과는 강에 과도한 강도를 제공하고 또한 연신율에 해롭다. 오스테나이트의 존재에 대한 바람직한 한계는 6% 내지 15% 이고, 오스테나이트에서의 바람직한 탄소 함량 한계는 바람직하게는 0.7% 내지 0.9%, 더 바람직하게는 0.7% 내지 0.8% 이다.

마르텐사이트는 면적 분율로 5% 내지 18% 의 미세조직을 구성한다. 본 발명에서 마르텐사이트는 프레시 마르텐사이트 및 템퍼드 마르텐사이트 둘 다를 포함한다. 본 발명은 어닐링 후 냉각으로 인해 마르텐사이트를 형성하고, 과시효 유지 동안 템퍼드 마텐사이트를 얻는다. 냉간 압연 강판의 코팅 후 냉각 동안 프레시 마르텐사이트가 또한 형성된다. 마르텐사이트는 본 발명의 강에 연성과 강도를 부여한다. 그러나, 마르텐사이트 존재가 18% 초과인 경우. 이는 과도한 강도를 부여하지만 본 발명의 강에 대해 허용 가능한 한계를 초과하는 연신율을 감소시킨다. 본 발명의 강에서 마르텐사이트에 대한 바람직한 한계는 5% 내지 15% 이다.

상기한 미세조직에 더하여, 냉간 압연 및 열처리된 강판의 미세조직은 강판의 기계적 특성을 손상시키지 않으면서 펄라이트 및 시멘타이트와 같은 미세조직 성분이 없다.

본 발명에 따른 강판은 임의의 적절한 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 방법은 본 발명에 따른 화학 조성을 갖는 강의 반제품 주조를 제공하는 것으로 구성된다. 주조는 잉곳으로 또는 연속적으로 얇은 슬래브 또는 얇은 스트립의 형태로, 즉 슬래브의 경우 약 220 mm 에서부터 얇은 스트립의 경우 수십 밀리미터까지의 두께로 행해질 수 있다.

예를 들어, 전술한 화학 조성을 갖는 슬래브가 연속 주조에 의해 제조되고, 슬래브는 중심 편석을 피하기 위해 그리고 1.10 미만으로 유지된 공칭 탄소에 대한 국부 탄소의 비를 보장하기 위해 연속 주조 프로세스 동안 직접 경압하 (direct soft reduction) 를 선택적으로 거쳤다. 연속적인 주조 공정에 의해 제공된 슬래브는 연속적인 주조 후에 높은 온도에서 직접 사용될 수 있거나 또는 처음에 실온으로 냉각될 수 있고 그 후 열간 압연을 위해 재가열될 수 있다.

열간 압연을 거치는 슬래브의 온도는 적어도 1000℃ 이고, 1280℃ 미만이어야 한다. 슬래브의 온도가 1000℃ 보다 낮은 경우, 압연기에 과도한 하중이 부여되고, 또한 강의 온도는 마무리 압연 동안 페라이트 변태 온도로 저하될 수 있고, 이로써 강은 변태된 페라이트가 조직에 함유된 상태에서 압연될 것이다. 따라서, Ac3 내지 Ac3 + 100 ℃ 의 온도 범위에서 열간 압연이 완료될 수 있고 최종 압연 온도가 Ac3 초과로 유지되도록, 슬래브의 온도가 충분히 높은 것이 바람직하다. 1280℃ 초과 온도에서의 재가열은 산업적으로 비용이 많이 들기 때문에 회피되어야 한다.

재결정 및 압연에 유리한 조직을 갖기 위해 Ac3 내지 Ac3 + 100 ℃ 의 최종 압연 온도 범위가 필요하다. 850℃ 보다 높은 온도에서 최종 압연 패스가 수행되는 것이 바람직한데, 그 이유는 이 온도 미만에서 강판이 압연능의 현저한 저하를 나타내기 때문이다. 그 다음, 이러한 방식으로 수득된 열간 압연 강은 475℃ 내지 650℃ 이어야 하는 코일링 온도까지 30℃/s 초과의 냉각 속도로 냉각된다. 바람직하게는, 냉각 속도는 200 ℃/s 이하일 것이다.

그 다음, 열간 압연 강은 타원화를 피하기 위해 475℃ 내지 650℃ 그리고 바람직하게는 스케일 형성을 피하기 위해 475℃ 내지 625℃ 의 코일링 온도에서 코일링된다. 그러한 코일링 온도의 바람직한 범위는 500℃ 내지 625℃ 이다. 코일링된 열간 압연 강은 선택적인 열간 밴드 어닐링을 거치기 전에 실온으로 냉각된다.

열간 압연 강은 선택적인 열간 밴드 어닐링 전에 열간 압연 동안 형성된 스케일을 제거하기 위해 선택적인 스케일 제거 단계를 거칠 수 있다. 그리고, 열간 압연 강판은 예컨대, 12 시간 이상 96 시간 이하 동안 400℃ 내지 750℃ 의 온도에서 선택적인 열간 밴드 어닐링을 거칠 수 있고, 온도는 열간 압연 조직의 부분적인 변태를 방지하여 미세조직의 균일성 상실을 피하도록 750 ℃ 미만으로 유지된다. 그 후, 이러한 열간 압연 강의 선택적인 스케일 제거 단계가 예를 들어 그 강판의 산세를 통해 수행될 수 있다. 이 열간 압연 강은 냉간 압연을 거쳐, 35 내지 90% 두께 감소된 냉간 압연 강판을 획득한다. 그리고, 냉간 압연 프로세스로부터 획득된 냉간 압연 강판은 본 발명의 강에 미세조직 및 기계적 특성을 부여하기 위해 어닐링을 거친다.

적어도 3 ℃/s 의 가열 속도 (HR1) 로 실온에서부터 600℃ 내지 750℃ 의 온도 (T1) 까지 강판을 가열하는 것에서 시작하는 제 1 단계와, 그 다음, 15 ℃/s 이하의 가열 속도 (HR2; HR2 는 HR1 보다 낮음) 로 T1 으로부터 Ac1 내지 Ac3 의 소킹 온도 (T2) 까지 강판을 더 가열하는 것에서 시작하는 제 2 단계의, 2 단계 가열로 상기 냉간 압연 강판을 어닐링한 후, 10 내지 500 초 동안 T2 에서 어닐링을 수행한다. 바람직한 실시형태에서, 제 2 단계의 가열 속도는 10℃/s 미만, 더 바람직하게는 5℃/s 미만이다. 소킹에 바람직한 온도 (T2) 는 Ac1 +30℃ 내지 Ac3 이다.

그 다음, 냉간 압연 강판은 Ac1 내지 Ac3 의 소킹 온도에서 어닐링되고, 본 발명의 강에 있어서 Ac1 및 Ac3 는 다음 식을 사용하여 계산되며:

Ac1 = 723 - 10,7[Mn] - 16[Ni] + 29,1[Si] + 16,9[Cr] + 6,38[W] + 290[As]

Ac3 = 955 - 350C - 25Mn + 51Si + 106Nb + 100Ti + 68Al - 11Cr - 33Ni - 16Cu + 67Mo

여기서 원소 함량은 중량% 로 표현된다.

그 다음, 냉간 압연 강판은 10 내지 500 초 동안 소킹 온도 (T2) 에서 유지된다. 바람직한 실시형태에서, 소킹의 시간 및 온도는 소킹 종료 시 강판의 미세조직이 적어도 60% 의 오스테나이트, 더 바람직하게는 적어도 70% 의 오스테나이트를 함유하는 것을 보장하도록 선택된다.

그 다음, 냉간 압연된 강은 T2 로부터 375℃ 내지 480℃, 바람직하게는 380℃ 내지 460℃ 의 과시효 유지 온도 Tover 까지 10℃/s 이상, 바람직하게는 15℃/s 이상의 평균 냉각 속도로 냉각되며, 여기서 냉각 단계는 냉각 속도가 2℃/s 이하, 바람직하게는 1℃/s 이하인, T2 와 600℃ 내지 750℃ 의 온도 Tsc 사이의 선택적인 저속 냉각 하위 단계를 포함할 수 있다.

그 다음, 냉간 압연 강판은 5 내지 500 초 동안 Tover 에서 유지된다.

그 다음, 냉간 압연 강판은 냉간 압연 강판의 용융도금을 용이하게 하기 위해, 코팅의 성질에 따라, 420℃ 내지 460℃ 의 코팅 욕의 온도로 될 수 있다.

냉간 압연 강판은 또한 전기-아연도금, JVD, PVD 등과 같은 공지된 산업 공정 중 임의의 것에 의해 코팅될 수 있으며, 이는 코팅 전에 위에서 언급된 온도 범위로 되는 것을 필요로 하지 않을 수도 있다.

그 다음, 30분 내지 120시간 동안 150℃ 내지 300℃ 의 온도에서 선택적인 포스트 배치 어닐링이 수행될 수도 있다.

예

여기서 제시되는 이하의 시험, 예, 비유적 예시 및 표는 완전히 비제한적이며, 오로지 예시 목적으로 간주되어야 하며, 본 발명의 유리한 특징을 보여줄 것이다.

표 1 에 기재된 상이한 조성의 강으로부터 표 2 에 기재된 프로세스 파라미터에 따라 강판이 각각 제조된다. 그 다음, 표 3 은 시험 동안 수득된 강판의 미세조직을 보여주며, 표 4 는 수득된 특성의 평가 결과를 보여준다.

표 1

밑줄친 값: 본 발명에 따르지 않음

표 2

표 2 는 표 1 의 강에 시행된 어닐링 프로세스 파라미터를 보여준다. 강 조성 A 내지 G 는 본 발명에 따른 강판의 제조에 사용된다. 표 2 는 Ac1 및 Ac3 의 목록도 또한 보여준다. 이 Ac1 및 Ac3 은 본 발명의 강 및 참조 강에 대해 다음과 같이 정의된다:

Ac1 = 723 - 10,7[Mn] - 16[Ni] + 29,1[Si] + 16,9[Cr] + 6,38[W] + 290[As]

여기서 원소 함량은 중량% 로 표현된다.

다음의 프로세싱 파라미터들은 표 1 의 모든 강에 대해 동일하다. 표 1 의 모든 강은 열간 압연 전에 1200℃ 의 온도로 가열된다. 모든 강에 대한 냉간 압연 압하율은 60% 이고, 아연 용융도금 전에 최종적으로 460℃ 의 온도로 되었다.

표 2 는 다음과 같다:

표 3

표 3 은 본 발명 강 및 참조 강 모두의 미세조직을 결정하기 위한 주사 전자 현미경과 같은 상이한 현미경에서 표준에 따라 실시된 테스트의 결과를 예시한다.

결과는 다음과 같다:

표 4

표 4 는 본 발명 강 및 기준 강 모두의 기계적 특성을 예시한다. 인장 강도, 항복 강도 및 총 연신율을 결정하기 위해, JIS Z2241 표준에 따라 인장 테스트가 수행된다.

표준에 따라 수행된 다양한 기계적 테스트 결과가 수집된다.

표 4

Claims

중량% 로, 다음의 원소들:
0.12 % ≤ 탄소 ≤ 0.2 %,
1.7% ≤ 망간 ≤ 2.10%,
0.1% ≤ 규소 ≤ 0.5 %,
0.1% ≤ 알루미늄 ≤ 0.8%,
0.1% ≤ 크롬 ≤ 0.5 %,
0 % ≤ 인 ≤ 0.09 %,
0 % ≤ 황 ≤ 0.09 %,
0 % ≤ 질소 ≤ 0.09%
를 포함하는 조성을 가지며,
다음의 선택적 원소들:
니켈 ≤ 3%,
니오븀 ≤ 0.1%,
티타늄 ≤ 0.1%,
칼슘 ≤ 0.005%,
구리 ≤ 2%,
몰리브덴 ≤ 0.5%,
바나듐 ≤ 0.1%,
붕소 ≤ 0.003%,
세륨 ≤ 0.1%,
마그네슘 ≤ 0.010%,
지르코늄 ≤ 0.010%
중 하나 이상을 함유할 수 있고,
규소와 알루미늄의 누적량이 0.5% 내지 0.9% 이고, 잔부 조성이 철 및 프로세싱으로 인한 불가피한 불순물로 구성되는, 냉간 압연 및 코팅된 강판으로서,
상기 강판의 미세조직은 면적 분율로 10 내지 60% 베이나이트, 25 내지 55% 페라이트, 5% 내지 15% 잔류 오스테나이트 및 5% 내지 18% 마르텐사이트를 포함하고, 잔류 오스테나이트 중 탄소 함량이 0.7% 내지 1% 이며, 베이나이트와 페라이트의 누적량이 적어도 70% 이고,
상기 강판은 780 MPa 이상의 극한 인장 강도 및 18% 이상의 총 연신율을 갖는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 조성은 0.1% 내지 0.4% 의 규소를 포함하는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 조성은 0.12% 내지 0.19% 의 탄소를 포함하는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 조성은 0.2% 내지 0.8% 의 알루미늄을 포함하는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 조성은 1.7% 내지 2.08% 의 망간을 포함하는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 조성은 0.1% 내지 0.4% 의 크롬을 포함하는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 5 항에 있어서,
상기 조성은 1.8% 내지 2.08% 의 망간을 포함하는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 3 항에 있어서,
상기 조성은 0.14% 내지 0.18% 의 탄소를 포함하는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
탄소와 망간의 누적량이 2.1% 내지 2.25% 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
삭제
제 1 항에 있어서,
페라이트와 베이나이트의 누적량이 74% 이상이고, 페라이트의 백분율이 적어도 30% 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
잔류 오스테나이트의 탄소 함량이 0.7% 내지 0.9% 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 12 항에 있어서,
잔류 오스테나이트의 탄소 함량이 0.7% 내지 0.8% 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
베이나이트가 20% 내지 60% 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 1 항에 있어서,
마르텐사이트가 5% 내지 15% 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 강판은 800 MPa 이상의 극한 인장 강도 및 20% 이상의 총 연신율을 갖는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
780 MPa 이상의 극한 인장 강도 및 18% 이상의 총 연신율을 갖는 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법으로서,
다음의 연속적인 단계들:
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 강 조성을 제공하는 단계;
- 상기 강 조성을 갖는 강의 반제품을 1000℃ 내지 1280℃ 의 온도로 재가열하는 단계;
- 열간 압연 마무리 온도를 Ac3 초과로 하여 상기 반제품을 Ac3 내지 Ac3 + 100℃ 의 온도 범위에서 압연하여, 열간 압연 강을 수득하는 단계;
- 상기 열간 압연 강을 30 ℃/s 초과의 냉각 속도로 475℃ 내지 650℃ 의 코일링 온도까지 냉각시키고; 상기 열간 압연 강을 코일링하는 단계;
- 상기 열간 압연 강을 실온으로 냉각시키는 단계;
- 선택적으로, 열간 압연 강판에서 스케일 제거 공정을 수행하는 단계;
- 선택적으로, 400℃ 내지 750℃ 에서 열간 압연 강판에 어닐링을 수행하는 단계;
- 선택적으로, 상기 열간 압연 강판에서 스케일 제거 공정을 수행하는 단계;
- 상기 열간 압연 강판을 35 내지 90% 의 압하율로 냉간 압연하여, 냉간 압연 강판을 수득하는 단계;
- 적어도 3 ℃/s 의 가열 속도 (HR1) 로, 실온에서부터 600℃ 내지 750℃ 의 온도 (T1) 까지 상기 강판을 가열하는 것에서 시작하는 제 1 단계,
HR1 보다 낮은 15 ℃/s 이하의 가열 속도 (HR2) 로, T1 으로부터 Ac1 내지 Ac3 의 소킹 온도 (T2) 까지 상기 강판을 더 가열하는 것에서 시작하는 제 2 단계
의 2 단계 가열로 상기 냉간 압연 강판을 어닐링하는 단계;
- 그 다음, 10 내지 500 초 동안 T2 에서 어닐링을 수행하는 단계;
- 그 다음, 상기 냉간 압연 강판을 T2 로부터 375℃ 내지 480℃ 의 과시효 온도 (Tover) 까지 적어도 10℃/s 의 평균 냉각 속도로 냉각시키는 단계로서, 여기서의 냉각은 저속 냉각 속도가 2℃/s 이하인 T2 와 600℃ 내지 750℃ 의 온도 (Tsc) 사이의 선택적인 저속 냉각 하위 단계를 포함할 수 있는, 상기 냉각시키는 단계;
- 그 다음, 상기 냉간 압연 강판을 5 내지 500 초 동안 Tover 에서 과시효시키고, 코팅을 용이하게 하기 위해 420℃ 내지 460℃ 의 온도 범위로 되게 하는 단계;
- 그 다음, 상기 냉간 압연 강판을 코팅하여, 냉간 압연 코팅된 강판을 수득하는 단계
를 포함하는 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 코일링 온도가 475℃ 내지 625℃ 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
마무리 압연 온도가 850℃ 초과인, 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 냉간 압연 강판을 T2 로부터 375℃ 내지 480℃ 의 과시효 온도 (Tover) 까지 냉각시키는 단계의 상기 평균 냉각 속도가 15℃/s 초과인, 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
T2 가 Ac1+30℃ 내지 Ac3 이고, T2 가 어닐링의 종료 시에 적어도 60% 의 오스테나이트의 존재를 보장하도록 선택되는, 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 22 항에 있어서,
T2 가 Ac1+30℃ 내지 Ac3 이고, T2 가 어닐링의 종료 시에 적어도 70% 의 오스테나이트의 존재를 보장하도록 선택되는, 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
과시효 온도 (Tover) 가 380℃ 내지 460℃ 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
냉간 압연 강판을 가열하는 상기 제 1 단계가 650℃ 내지 750℃ 의 온도 (T1) 에서 끝나며, 가열 속도 (HR1) 가 적어도 5℃/s 인, 냉간 압연 및 코팅된 강판의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 9 항, 제 11 항 내지 제 15 항 및 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉간 압연 및 코팅된 강판은 차량의 구조 또는 안전 부품의 제조를 위해 사용되는, 냉간 압연 및 코팅된 강판.
제 26 항에 따라 수득된 부품을 포함하는 차량.