KR20090103619A - High-strength steel sheet, and method for producing the same - Google Patents
High-strength steel sheet, and method for producing the sameInfo
- Publication number
- KR20090103619A KR20090103619A KR1020080029348A KR20080029348A KR20090103619A KR 20090103619 A KR20090103619 A KR 20090103619A KR 1020080029348 A KR1020080029348 A KR 1020080029348A KR 20080029348 A KR20080029348 A KR 20080029348A KR 20090103619 A KR20090103619 A KR 20090103619A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steel sheet
- less
- high strength
- strength steel
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 74
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 23
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 18
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 31
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 18
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 14
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 10
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 7
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 19
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 8
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 6
- 229910000885 Dual-phase steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 4
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 4
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000219307 Atriplex rosea Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010051956 Trichorhinophalangeal syndrome Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
본 발명은 고강도 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 중량 %로 탄소(C): 0.05~0.12%, 실리콘(Si): 0.001~0.01%, 망간(Mn):2.0~3.0%, 황(S):0.003%이하, 인(P):0.01%이하, 알루미늄(Al):0.2~1.0%, 크롬(Cr):0.1~0.5%, 구리(Cu):0.1~0.3%, 바나듐(V):0.02~0.1%, 질소(N):0.007%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 입계사이즈가 5~20㎛인 페라이트가 80~90% 형성되고, 제 2상으로 마르텐사이트를 포함한 상이 10%~20% 형성된다. 이에 따라 비교적 저렴한 비용으로도 700 MPa 이상의 인장강도와 높은 연신율을 만족시킬 수 있는 고강도 강판을 제조할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a high strength steel sheet and a method of manufacturing the same. % By weight Carbon (C): 0.05-0.12%, Silicon (Si): 0.001-0.01%, Manganese (Mn): 2.0-3.0%, Sulfur (S): 0.003% or less, Phosphorus (P): 0.01% or less Aluminum (Al): 0.2-1.0%, Chromium (Cr): 0.1-0.5%, Copper (Cu): 0.1-0.3%, Vanadium (V): 0.02-0.1%, Nitrogen (N): 0.007% or less, 80-90% of ferrite containing residual iron (Fe) and other unavoidable impurities and having a grain size of 5-20 µm is formed, and 10% -20% of a phase containing martensite is formed as the second phase. Accordingly, there is an effect that can produce a high strength steel sheet that can satisfy the tensile strength and high elongation of 700 MPa or more even at a relatively low cost.
Description
본 발명은 고강도 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 성분 요소들의 성분비를 조정하고 페라이트와 마르텐사이트 분율을 제어하여 가공성과 용접성이 우수하고 고 인장 강도와 우수한 연신율을 가질 수 있도록 한 고강도 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a high-strength steel sheet and a method of manufacturing the same, and more particularly, to adjust the component ratio of each component element and to control the fraction of ferrite and martensite so as to have excellent workability and weldability, high tensile strength and excellent elongation. It relates to a high strength steel sheet and a method of manufacturing the same.
자동차 산업은 경쟁이 심화됨에 따라 자동차 품질에 대한 고급화, 다양화 요구가 높아지고 있으며, 강화되고 있는 안전 및 환경규제에 대한 법규를 만족시키기 위해 차체 강성을 증대시키고 연비 효율을 향상시키기 위한 노력을 하고 있다.As the competition intensifies, the automobile industry is increasing the demand for quality and diversification of automobile quality, and is striving to increase the rigidity of the body and improve fuel efficiency in order to satisfy the stricter regulations on safety and environmental regulations. .
최근 철강업계 및 자동차 업계의 연구관심은 환경오염과 고강도, 경량화에 집중되고 있으며, 자동차 디자인이 복잡해지고 소비자의 욕구가 다양화됨에 따라 자동차 업계에서는 고강도이면서 가공성과 성형성이 우수한 강을 요구하고 있다.Recently, the research interests of the steel industry and the automotive industry are focused on environmental pollution, high strength, and light weight, and as the automobile design is complicated and the needs of consumers are diversified, the automotive industry demands steel having high strength and excellent workability and formability. .
특히, 자동차의 외판재로 사용되는 냉연강판의 경우에는 내덴트(dent)성, 형상동결성 및 프레스 가공성 등의 다양한 특성이 요구된다. 그 중에서도 외판재의 우수한 프레스 가공성과 고강도를 동시에 확보하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.In particular, in the case of cold-rolled steel sheet used as an outer plate material of the automobile, various characteristics such as dent resistance, shape freezing and press workability are required. Among them, various studies are being conducted to secure excellent press formability and high strength at the same time.
그 예로, 마르텐사이트와 페라이트의 복합조직을 이용한 2상조직강(DP, Dual Phase)과 페라이트, 베이나이트, 잔류오스테나이트의 3상 조직을 기본으로 하는 변형유기소성(TRIP, TRansformation Induced Plasticity)강이 있다. 이 두 강종은 강도가 우수하고 연성이 동급 강종보다 우수한 장점을 가진다. For example, two-phase steel (DP, Dual Phase) using a composite structure of martensite and ferrite, and TRPS (TRIans, Induction Plasticity) steel based on three-phase structure of ferrite, bainite and residual austenite have. Both steels have strength and ductility superior to their class.
이 중 2상조직강(DP, Dual Phase)은 가열로에서 나온 슬라브를 오스테나이트 구간에서 압연하고 냉각과정에서 냉각 종료온도를 마르텐사이트 변태 개시 온도보다 낮게 하여 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시키는 것을 특징으로 하는 강이다. 상기 2상조직강은 마르텐사이트의 비율이 증가할수록 강도가 증가하고 페라이트의 비율이 증가할수록 연성이 증가하게 된다. 이러한 2상 조직강은 석출강화강에 비하여 연성 및 장출(stretching)가공성이 우수하고 충돌에너지의 흡수력이 우수하므로 멤버, 범퍼 등에 주로 적용된다. 하지만 상기 2상조직강(DP, Dual Phase)의 경우 80kg/mm2 이상의 강도를 얻기 위해서는 마르텐사이트 비율을 증가시켜야 하므로 연성이 저하되는 문제점이 있다.Among them, dual phase steel (DP) is characterized by rolling the slab from the furnace in the austenite section and transforming austenite to martensite by lowering the end temperature of cooling from the martensite transformation in the cooling process. It is a river. The biphasic tissue steel increases in strength as the proportion of martensite increases and in ductility as the proportion of ferrite increases. These two-phase tissue steels are mainly applied to members, bumpers, etc., because they have superior ductility and stretching processability and excellent absorption of impact energy, compared to precipitation-reinforced steels. However, in the case of the dual phase steel (DP, Dual Phase) 80kg / mm 2 In order to obtain the above strength, it is necessary to increase the martensite ratio.
변형유기소성(TRIP)강은 압연과정에서 오스테나이트를 형성한 후 냉각과정에서 냉각 속도와 냉각 종료 온도 등을 제어하여 상온에서 오스테나이트를 일부 잔류시키고, 상기 잔류오스테나이트가 소성변형 중에 마르텐사이트로 변태하도록 하여 응력집중을 완화시킴으로서 연성을 증가시킨 강이다. 상기 변형유기소성(TRIP)강은 강도와 연성이 동시에 우수한 특성을 갖는 고강도 강으로 이용된다. 하지만 변형유기소성강은 종래 2상조직강 보다 연신율은 양호하지만, 항복강도가 높아짐과 아울러 형상동결성이 저하되는 단점이 있다. The strained organic plastic (TRIP) steel forms austenite in the rolling process and then controls the cooling rate and the cooling end temperature during the cooling process to partially retain the austenite at room temperature, and the residual austenite becomes martensite during plastic deformation. It is a steel that increases ductility by relieving stress concentration by transforming. The strained organic plastic (TRIP) steel is used as a high strength steel having excellent properties at the same time strength and ductility. However, the strained organic plastic steel has a better elongation than the conventional two-phase steel, but has a disadvantage in that yield strength is increased and shape freezing is lowered.
이외에도, 마르텐사이트나 베이나이트를 기지로 하고 미세조직 구성이 복잡한 복합조직(CP:Complex phases)강도 개발되고 있는데, 이들은 대개 강도가 1000MPa를 넘는 초고강도강으로 주로 범퍼 보강재 등으로 사용되고 있다. In addition, complex phases (CP) strengths based on martensite or bainite and complex microstructures are being developed, and these are usually used for bumper reinforcement, such as ultra-high strength steels having strengths of more than 1000 MPa.
또한, 자동차의 사용환경이 점차 제설염 사용, 공해, 산성비등의 요인으로 인해 가혹해지고, 수명이 장기화됨에 따라 자동차용 강판에서 내식성의 중요성도 부각되고 있다.In addition, the use environment of the automobile is increasingly severe due to factors such as use of deicing salt, pollution, acid rain, etc., and the life of the automobile is prolonged.
따라서, 일반 냉연강판보다 고강도이면서 가공성과 성형성 및 내식성이 우수한 강을 요구하는 수요가 증가하고 있으며, 이를 위해 우수한 연신율과 저항복비를 가진 고강도 용융아연도금강판이 개발되어야 하는 것이 시대적 요구사항이다. Therefore, the demand for high strength and excellent workability, formability and corrosion resistance than the general cold-rolled steel sheet is increasing, for this purpose, the high-strength hot-dip galvanized steel sheet having excellent elongation and resistance ratio is to be developed.
특히, 전술한 변형유기소성(TRIP)강의 개발은 열역학적으로나 금속학적으로 많은 인자를 내포하고 있어 개발에 따른 연구기간과 투자가 많이 소요된다. 따라서 자동차의 요구특성을 만족하기 위해서는 조속한 연구가 이루어져야 한다.In particular, the development of the above-described strained organic plastic (TRIP) steel involves many factors, both thermodynamically and metallicly, which requires a lot of research time and investment. Therefore, in order to satisfy the required characteristics of the automobile, an early study should be made.
이를 개선하기 위한 종래의 선행기술로, 일본특허 특개평 8-134591호 공보에는 저항복비를 가지며 프레스 가공성이 우수한 고강도 합금화 용융 아연 도금 강판을 제시하고 있다. 그러나 이는 연신율이 낮은 단점이 있다. As a prior art to improve this, Japanese Patent Laid-Open No. 8-134591 discloses a high strength alloyed hot dip galvanized steel sheet having a resistance ratio and excellent press workability. However, this has a disadvantage of low elongation.
일본특허 JP-A-55-100934에서는 페라이트-오스테나이트 공존영역에서 박스소둔을 실시하고 망간 함량을 높여 연속소둔공정에서 오스테나이트상이 증가되게 하고, 가스제트 냉각방식을 실시하여 2상조직을 형성함으로써 항복강도를 낮추는 방법이 제시된다. 그러나 이 방법은 상대적으로 높은 2상영역에서 오랜 시간동안 박스소둔을 실시하므로 코일링된 강판의 열팽창에 의해 강판끼리 붙는 문제가 발생하는 문제점이 있다. 그리고, 경제적으로 생산성이 떨어지는 박스소둔을 이용하므로 고 r-value(소성변형비:성형성을 나타내는 지수)와 저 항복강도의 강판을 생산하는데 어려움이 있다. In Japanese Patent JP-A-55-100934, box annealing is carried out in the ferrite-austenite coexistence area, the manganese content is increased to increase the austenite phase in the continuous annealing process, and a gas jet cooling method is used to form a two-phase structure. A method of lowering the yield strength is presented. However, this method is subjected to box annealing for a long time in a relatively high two-phase region, there is a problem that the steel sheets adhere to each other by thermal expansion of the coiled steel sheet. In addition, it is difficult to produce steel sheets of high r-value (plastic deformation ratio: index indicating moldability) and low yield strength because of economically inexpensive box annealing.
일본특허 JP-B-35900에서는 고 r-value, 저 항복강도를 얻기 위한 방법을 제시한다. 그러나 이 방법은 100℃/s 이상의 냉각속도를 필요로 하므로 가스제트 냉각방식으로는 구현하기 어렵다. Japanese Patent JP-B-35900 proposes a method for obtaining high r-value and low yield strength. However, this method requires a cooling rate of 100 ° C / s or more, so the gas jet cooling method is difficult to implement.
미국특허 US2003/012944A1에서는 바나듐 함량을 조절함에 의해 고 r-value 및 780MPa의 인장강도를 확보하는 방법을 제시한다. 그러나 바나듐은 고가원소이므로 제조비의 부담요인이 되는 단점이 있다. 또한 실리콘의 함량이 높기 때문에 용접성에 문제가 발생하게 된다. US Patent US2003 / 012944A1 proposes a method for securing high r-value and tensile strength of 780MPa by controlling vanadium content. However, vanadium is a expensive element, so there is a disadvantage in that it is a burden of the manufacturing cost. In addition, there is a problem in the weldability because of the high content of silicon.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압연 과정에서 오스테나이트를 형성한 후 냉각과정에서 냉각속도와 냉각온도를 등을 제어하여 페라이트, 마르텐사이트를 형성시키고, 기존에 비해 상대적으로 합금원소 첨가량을 줄이면서도 도금성, 용접성이 우수하며 강도와 함께 우수한 연신율을 갖는 프레스가공성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다. The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention after forming austenite in the rolling process to form a ferrite, martensite by controlling the cooling rate and cooling temperature in the cooling process and the like The present invention provides a high-strength steel sheet having excellent press workability, which has excellent plating property, weldability, and excellent elongation with strength while reducing the amount of alloying elements added, compared to the conventional one.
본 발명의 다른 목적은 페라이트와 마르텐사이트의 분율을 적절히 조합하여 강도와 연성의 균형을 맞추는데 있다. Another object of the present invention is to balance strength and ductility by properly combining the fractions of ferrite and martensite.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 중량 %로 탄소(C): 0.05~0.12%, 실리콘(Si): 0.001~0.01%, 망간(Mn):2.0~3.0%, 황(S):0.003%이하, 인(P):0.01%이하, 알루미늄(Al):0.2~1.0%, 크롬(Cr):0.1~0.5%, 구리(Cu):0.1~0.3%, 바나듐(V):0.02~0.1%, 질소(N):0.007%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 입계사이즈가 5~20㎛인 페라이트가 80~90% 형성되고, 제 2상으로 마르텐사이트를 포함한 상이 10~20% 형성된다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the present invention by weight% carbon (C): 0.05 ~ 0.12%, silicon (Si): 0.001 ~ 0.01%, manganese (Mn): 2.0 ~ 3.0 %, Sulfur (S): 0.003% or less, phosphorus (P): 0.01% or less, aluminum (Al): 0.2-1.0%, chromium (Cr): 0.1-0.5%, copper (Cu): 0.1-0.3%, Vanadium (V): 0.02 to 0.1%, Nitrogen (N): 0.007% or less, including 80% to 90% of ferrite containing residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, and having a grain size of 5 to 20 µm. As two phases, 10 to 20% of the phases containing martensite are formed.
상기 탄소, 실리콘, 망간, 인, 황의 함량은 Pcm:C+Si/30+Mn/20+2P+4S≤0.27을 만족하는 범위이다.The content of carbon, silicon, manganese, phosphorus and sulfur is in the range satisfying Pcm: C + Si / 30 + Mn / 20 + 2P + 4S ≤ 0.27.
중량 %로 탄소(C): 0.05~0.12%, 실리콘(Si): 0.001~0.01%, 망간(Mn):2.0~3.0%, 황(S):0.003%이하, 인(P):0.01%이하, 알루미늄(Al):0.2~1.0%, 크롬(Cr):0.1~0.5%, 구리(Cu):0.1~0.3%, 바나듐(V):0.02~0.1%, 질소(N):0.007%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 갖는 강 슬라브를 1200~1300℃에서 균질화 처리하고, Ar3점 ~Ar3+50에서 열간압연을 마무리하여 500~570℃에서 권취하고, 냉간압하율 50%로 냉간압연하여 소둔한 후 용융아연도금 또는 합금화 용융아연도금공정을 실시한다.% By weight Carbon (C): 0.05-0.12%, Silicon (Si): 0.001-0.01%, Manganese (Mn): 2.0-3.0%, Sulfur (S): 0.003% or less, Phosphorus (P): 0.01% or less Aluminum (Al): 0.2-1.0%, Chromium (Cr): 0.1-0.5%, Copper (Cu): 0.1-0.3%, Vanadium (V): 0.02-0.1%, Nitrogen (N): 0.007% or less, Steel slab having an alloy composition of balance iron (Fe) and other unavoidable impurities is homogenized at 1200 ~ 1300 ℃, hot rolled at Ar3 ~ Ar3 + 50, wound up at 500 ~ 570 ℃, and cold reduction rate 50% After cold rolling and annealing, hot dip galvanizing or alloying hot dip galvanizing is performed.
상기 연속소둔의 마지막 단계로서 Ar1점~Ar3점 온도 구간 중 5~120초 유지한다.As a final step of the continuous annealing, it is maintained for 5 to 120 seconds in the temperature range Ar1 ~ Ar3.
상기 아연도금공정은 상기 소둔 후 강판을 5~50℃/s의 냉각속도로 495℃이하로 급냉하여 도금처리하고, 다시 5~50℃/s 이상의 냉각속도로 250~300℃까지 냉각한다.In the galvanizing process, after the annealing, the steel sheet is quenched to 495 ° C. or lower at a cooling rate of 5 to 50 ° C./s, and further cooled to 250 to 300 ° C. at a cooling rate of 5 to 50 ° C./s or more.
상기 합금화 아연도금공정은 상기 소둔 후 강판을 5~50℃/s의 냉각속도로 495℃이하로 급냉하여 도금처리하고, 500~550℃ 영역까지 재가열하여 합금화처리한 후 250~350℃까지 5℃/s이상의 냉각속도로 냉각한다. In the galvanizing process, after the annealing, the steel plate is quenched to 495 ° C. or lower at a cooling rate of 5 to 50 ° C./s, and is re-heated to an area of 500 to 550 ° C., followed by alloying, and then to 5 ° C. to 250 ° C. to 350 ° C. Cool at a cooling rate of more than / s.
본 발명에 의하면 Pcm:C+Si/30+Mn/20+2P+4S ≤0.27를 만족하는 성분계를 바탕으로 강의 주요성분인 탄소, 실리콘 함량을 줄이고, 망간, 구리함량을 증가시켜 원하는 인장강도와 우수한 연신율을 확보하고자 하였다. According to the present invention, based on the component system satisfying Pcm: C + Si / 30 + Mn / 20 + 2P + 4S ≤0.27, the carbon, silicon content, which is the main constituent of the steel, is reduced, and the manganese and copper contents are increased to obtain the desired tensile strength. It was intended to secure excellent elongation.
또한, 도금특성을 저해하는 실리콘 함량을 줄이고, 대신 알루미늄의 함량을 증가하여 도금성과 연신율을 향상시켰다. 동시에 소입성을 향상시키기 위해 첨가되는 고가의 몰리브덴 대신 상대적으로 저가인 크롬을 더 첨가하여 베이나이트나 펄라이트변태가 발생되는 것을 방지하였다. In addition, by reducing the silicon content that inhibits the plating properties, instead of increasing the content of aluminum to improve the plating properties and elongation. At the same time, relatively inexpensive chromium was added instead of expensive molybdenum added to improve the hardenability, thereby preventing bainite or pearlite transformation.
또한, 크롬과 바나듐을 복합 첨가하여 연신율 향상을 도모하고, 소량의 보론을 첨가하여 결정립 미세화 및 재질편차를 줄여 강도와 연성의 균형을 맞추었다. In addition, chromium and vanadium were added in combination to improve elongation, and a small amount of boron was added to reduce grain refinement and material deviation to balance strength and ductility.
이에 따라, 입계사이즈가 5~20㎛인 페라이트가 80~90% 형성되고, 제 2상으로 마르텐사이트를 포함한 상이 10~20% 형성되는 2상 조직강을 얻을 수 있으므로, 비교적 저렴한 비용으로도 700 MPa 이상의 인장강도와 높은 연신율을 만족시킬 수 있는 고강도 강판을 제조할 수 있는 효과가 있다. As a result, a two-phase tissue steel having a grain boundary size of 5 to 20 µm in which 80 to 90% is formed, and a second phase including martensite is formed to be 10 to 20%, is obtained at a relatively low cost. There is an effect of producing a high strength steel sheet that can satisfy the tensile strength and high elongation of MPa or more.
본 발명에 의하면, 합금원소의 성분 조절 및 열처리 과정을 통해 입계사이즈가 5~20㎛인 페라이트가 80~90% 형성되고 제 2상으로 마르텐사이트를 포함한 상이 10~20% 형성되는 2상 조직강을 얻을 수 있으므로, 비교적 저렴한 비용으로도 700 MPa 이상의 인장강도와 높은 연신율을 만족시킬 수 있는 고강도 강판을 제조할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, through the process of component control and heat treatment of the alloying element is formed two-phase tissue steel 80 to 90% of the grain size of 5 ~ 20㎛ grain formed and 10 to 20% of the phase containing martensite as a second phase Since it can be obtained, there is an effect that can produce a high strength steel sheet that can satisfy the tensile strength and high elongation of 700 MPa or more even at a relatively low cost.
이하 본 발명에 의한 고강도 강판 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the high strength steel sheet according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.
본 발명의 고강도 강판은 중량 %로 탄소(C): 0.05~0.12%, 실리콘(Si): 0.001~0.01%, 망간(Mn):2.0~3.0%, 황(S):0.003%이하, 인(P):0.01%이하, 알루미늄(Al):0.2~1.0%, 크롬(Cr):0.1~0.5%, 구리(Cu):0.1~0.3%, 바나듐(V):0.02~0.1%, 질소(N):0.007%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물의 조성으로 구성된다. High-strength steel sheet of the present invention by weight% carbon (C): 0.05 ~ 0.12%, silicon (Si): 0.001 ~ 0.01%, manganese (Mn): 2.0 ~ 3.0%, sulfur (S): 0.003% or less, phosphorus ( P): 0.01% or less, aluminum (Al): 0.2-1.0%, chromium (Cr): 0.1-0.5%, copper (Cu): 0.1-0.3%, vanadium (V): 0.02-0.1%, nitrogen (N ): 0.007% or less, consisting of residual iron (Fe) and other unavoidable impurities.
이와 같은 조성을 갖는 강슬라브를 가열로에서 1200℃ 이상으로 가열한 후, Ar3점 이상 Ar3+50 이하의 열간 마무리 온도조건으로 열간압연하고, 500~570℃에서 권취한 다음, 열연강판을 산세한 후, 50%이상의 압하율로 냉간압연을 실시한다. After heating the steel slab having such a composition at a heating furnace at 1200 ° C. or higher, hot rolling at a condition of hot finishing temperature of Ar 3 or higher and Ar 3 + 50 or lower, winding at 500 to 570 ° C., and then pickling the hot rolled steel sheet. Cold rolling should be carried out with a rolling reduction of at least 50%.
냉간압연된 강판을 Ar1점 이상 Ar3점 이하 영역에서 5~120초간 유지한 후, 5℃/s 속도로 500 ℃이하 온도까지 급냉한다. 다음으로 용융아연도금처리를 실시하고 450~550℃의 온도영역으로 재가열하여 용융아연도금피막의 합금화를 실시한 후 5℃/s 이상의 냉각속도로 300℃까지 급냉하여 고강도 강판(예컨데, 용융아연도금강판)을 제조한다. After the cold rolled steel sheet is maintained for 5 to 120 seconds in the region of Ar1 or more and Ar3 or less, it is quenched to a temperature of 500 ° C or less at a rate of 5 ° C / s. Next, the hot dip galvanizing process is performed and reheated to a temperature range of 450 to 550 ° C. to alloy the hot dip galvanized film, followed by quenching to 300 ° C. at a cooling rate of 5 ° C./s or more, for example, a hot dip galvanized steel sheet. ).
본 발명에서는 우수한 용접성을 위해 강의 주요성분인 탄소, 실리콘의 함량을 줄이고, 대신 망간, 구리의 함량을 증가시켜 인장강도와 연신율을 확보한다.In the present invention, to reduce the content of carbon, silicon, the main components of the steel for excellent weldability, instead of increasing the content of manganese, copper to secure the tensile strength and elongation.
또한, 실리콘 함량을 최소화하고, 대신 알루미늄의 함량을 증가시켜 도금성과 연신율을 향상시켰으며, 동시에 고가의 크롬 대신 저가의 몰리브덴을 첨가하여 베이나이트나 펄라이트변태가 일어나지 않도록 한다. In addition, the silicon content is minimized, and instead, the content of aluminum is increased to improve the plating property and elongation, and at the same time, inexpensive molybdenum is added instead of expensive chromium to prevent bainite or pearlite transformation.
또한, 크롬과 바나듐을 복합 첨가하여 연신율을 향상시키고, 보론을 소량 첨가하여 결정립 미세화 및 재질 편차를 줄인다.In addition, chromium and vanadium are added in combination to improve elongation, and a small amount of boron is added to reduce grain refinement and material variation.
특히, 본 발명은 상술한 합금조성과 열처리 후 냉각과정에서 냉각속도 및 냉각종료온도 등을 제어하여 강의 미세조직이 페라이트와 마르텐사이트를 포함한 2상으로 구성되게 제조하는 것이다. In particular, the present invention is to manufacture the microstructure of the steel is composed of two phases including ferrite and martensite by controlling the cooling rate and the cooling end temperature in the cooling process after the heat treatment and the alloy composition described above.
강판은 전체 조직 중에서 마르텐사이트의 분율이 증가할수록 강도가 증가하고 페라이트의 분율이 증가할수록 연성이 증가하는데, 강도상승을 위하여 마르텐사이트 분율이 너무 커지면 상대적으로 페라이트의 분율이 감소하여 오히려 연성이 저하된다. 따라서 강판은 냉각과정에서 미세조직의 평균입계사이즈가 5~20㎛인 페라이트가 80~90%로 형성되고, 마르텐사이트를 포함한 제 2상이 10~20%로 형성되도록 한다. In steel sheet, ductility increases as the fraction of martensite increases in the overall structure, and ductility increases as the fraction of ferrite increases.If the martensite fraction is too large for strength, the fraction of ferrite decreases and the ductility decreases. . Therefore, the steel sheet is formed such that the ferrite having an average grain size of 5-20 μm in the cooling process is 80-90%, and the second phase including martensite is formed in 10-20%.
또한, 합금설계시 우수한 용접성을 위해 탄소, 실리콘, 망간, 인, 황의 함량은 Pcm:C+Si/30+Mn/20+2P+4S≤0.27의 범위를 만족하도록 한다. In addition, the carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur content in the alloy design satisfies the range of Pcm: C + Si / 30 + Mn / 20 + 2P + 4S ≤ 0.27.
이하, 본 발명 고강도 강판의 성분 요소 및 각 성분들의 효능에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the components of the present invention high strength steel sheet and the efficacy of each component will be described.
탄소(C): 0.05~0.12wt%Carbon (C): 0.05-0.12 wt%
탄소는 강판의 강화에 불가결한 원소로서, 소량 첨가시 강도가 낮을 뿐 아니라 오스테나이트가 페라이트로 변태되어 마르텐사이트 분율 확보가 어렵기 때문에 소재의 강도를 확보하기 위해 0.05% 이상 첨가한다. 단 0.12%를 초과하면 스폿용접성이 저하되므로, 그 상한치를 0.12%로 제한한다. Carbon is an indispensable element for reinforcing steel sheet. In addition, when a small amount is added, carbon is added at 0.05% or more to secure the strength of the material because it is difficult to secure martensite fraction due to transformation of austenite into ferrite. However, if it exceeds 0.12%, spot weldability will fall, and the upper limit is limited to 0.12%.
실리콘(Si): 0.001~0.01wt%Silicon (Si): 0.001 to 0.01 wt%
실리콘은 페라이트에 고용되는 페라이트 안정화 원소로 강도에 기여하며, 탈산제로 첨가되는 경우가 일반적이다. 실리콘은 복합조직강에서 냉각시 오스테나이트-페라이트 변태를 촉진시켜 페라이트 분율을 증가시킨다. Silicon is a ferrite stabilizing element that is dissolved in ferrite and contributes to strength, and is usually added as a deoxidizer. Silicon promotes austenite-ferrite transformation on cooling in composite tissue steels, increasing the ferrite fraction.
실리콘은 0.001%미만 첨가시 페라이트의 강도가 감소하는 것은 물론, 탄화물 억제효과도 감소하므로 0.001% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 그러나 과잉으로 첨가하면 도금성 및 적스케일로 인한 표면 결함을 발생시킬 수 있으므로 그 상한치를 0.01%로 한다. When the silicon content is less than 0.001%, the strength of the ferrite decreases as well as the carbide inhibiting effect is reduced, so it is preferable to add more than 0.001%. However, excessive addition may cause surface defects due to plating property and red scale, so the upper limit thereof is 0.01%.
망간(Mn): 2.0~3.0wt%Manganese (Mn): 2.0-3.0 wt%
망간은 고용강화와 소입성을 개선하는 효과를 통해 강도를 증가시키는 원소로 오스테나이트 안정화 원소이다. 본 발명에서는 스폿용접성과 재료 안정화를 위해 탄소함량을 저감하는 대신 부족한 강도를 향상시키기 위해 첨가된다.Manganese is an austenite stabilizing element that increases strength through the effect of strengthening solid solution and improving hardenability. In the present invention, instead of reducing the carbon content for spot weldability and material stabilization, it is added to improve the insufficient strength.
이러한 사항을 감안하여 망간은 가급적 2.0%이상 첨가하는 것이 바람직하다. 하지만 과다 첨가시에는 용접성 및 도금성이 저하되고, 개재물형성에 의한 수소유기 취성이 발생되며, 열간압연시 강판 중심부에 편석부(Mns)를 형성하므로 상한치를 3.0wt%이하로 제한하는 것이 바람직하다.In view of these considerations, it is preferable to add manganese as much as 2.0% or more. However, when excessively added, weldability and plating property are degraded, hydrogen organic brittleness is generated by inclusion formation, and segregation portion (Mns) is formed at the center of the steel sheet during hot rolling, so the upper limit is preferably limited to 3.0 wt% or less. .
황(S): 0.003wt% 이하Sulfur (S): 0.003wt% or less
황은 인성 및 용접성을 저해하고 MnS 비금속 개재물을 증가시켜 강의 가공중 크랙을 발생하며 과다 첨가시 조대한 개재물을 증가시켜 피로특성을 열화하는 원인이 된다. 본 발명에서는 다량의 망간이 첨가되므로 황은 최소로 첨가되는 것이 바람직하나 황은 불가피하게 포함되는 불순물의 개념이므로 그 상한치를 0.003wt%로 제한한다. Sulfur inhibits toughness and weldability, increases MnS non-metallic inclusions, causes cracking during processing of the steel, and increases coarse inclusions when excessively added, thereby causing fatigue properties. In the present invention, since a large amount of manganese is added, sulfur is preferably added to the minimum, but sulfur is inevitably included in the concept of impurities, so the upper limit thereof is limited to 0.003 wt%.
인(P): 0.01wt% 이하Phosphorus (P): 0.01 wt% or less
인는 재료의 강도확보에 유용한 원소이며, 그러나 다량으로 첨가하면 가공성이 저하할 뿐 아니라 용접성도 저하하므로 그 상한치를 0.01%로 제한한다.Phosphorus is an element useful for securing the strength of the material. However, when added in a large amount, not only the workability decreases but also the weldability decreases, so the upper limit thereof is limited to 0.01%.
알루미늄(Al): 0.2~1.0wt%Aluminum (Al): 0.2 ~ 1.0wt%
알루미늄은 탈산제로 주로 사용되는 원소로서, 강중의 질소와 결합하여 AlN을 형성시켜 조직을 미세화하며 강 중 산소를 제거함으로써, 슬라브 제조시 균열을 방지하는 기능을 갖는다. Aluminum is an element mainly used as a deoxidizer, and combines with nitrogen in steel to form AlN to refine the structure and remove oxygen in steel, thereby preventing cracks in slab manufacturing.
본 발명에서는 연신율 개선효과가 있는 실리콘의 함량을 줄임에 의해 이를 보상하기 위해 알루미늄이 첨가되므로 0.2wt% 이상 첨가되어야 한다. 하지만 과다 첨가시에는 탈산 효과가 과다해지고 결정립이 조대화 되기 때문에 강도가 저하되므로 그 상한치를 1.0wt%로 제한하는 것이 바람직하다. In the present invention, since aluminum is added to compensate for this by reducing the content of silicon having an effect of improving elongation, 0.2wt% or more should be added. However, when the addition is excessive, the deoxidation effect is excessive and the grains are coarsened, so the strength is lowered. Therefore, the upper limit is preferably limited to 1.0 wt%.
크롬(Cr): 0.1~0.5wt%Chromium (Cr): 0.1-0.5 wt%
크롬은 페라이트 형성원소로서, 오스테나이트가 펄라이트나 베이나이트로 변태하는 것을 지연시켜 이상 역 소둔 후 오스테나이트가 상온에서 마르텐사이트로 변태되도록 함으로써 강도를 향상시키는 역할을 한다. 크롬은 0.1wt%이하로 첨가되면 충분한 강도를 얻기 힘들고 0.5wt%이상 첨가할 때는 강도와 연성의 균형이 깨어지는 문제가 발생하므로 그 상한치를 0.5wt%이하로 제한한다. Chromium is a ferrite-forming element, which delays the transformation of austenite into pearlite or bainite and improves its strength by causing austenite to be transformed into martensite at room temperature after abnormal reverse annealing. If the amount of chromium is less than 0.1wt%, it is difficult to obtain sufficient strength, and when it is added more than 0.5wt%, there is a problem that the balance of strength and ductility is broken, so the upper limit is limited to 0.5wt% or less.
구리(Cu): 0.1~0.3wt%Copper (Cu): 0.1 ~ 0.3wt%
구리는 강도향상 효과가 있지만 열간취성을 유발할 수 있는 문제점이 있기 때문에 적당량을 첨가하여야 하고 0.3%이상 함유하였을 경우 고가의 니켈을 1:1비율로 첨가하여야 하므로 0.1~0.3wt%로 한정하는 것이 바람직하다. Copper has the effect of improving strength, but there is a problem that can cause hot brittleness, so it should be added in an appropriate amount, and if it contains more than 0.3%, expensive nickel must be added in a 1: 1 ratio, so it is desirable to limit it to 0.1 ~ 0.3wt%. Do.
바나듐(V): 0.02~0.1wt%Vanadium (V): 0.02 to 0.1 wt%
바나듐은 강화원소로 첨가된다. 바나듐은 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태되는 것을 도와주고, 크롬과 함께 첨가되면 시너지효과를 발휘하여 적정한 강도와 연신율을 구현할 수 있다. 따라서 바나듐은 크롬 함량과 잘 조화를 이룰 수 있게 첨가하는 것이 중요하다. Vanadium is added as a strengthening element. Vanadium helps to transform austenite into martensite, and when added together with chromium, synergistic effects can be achieved to achieve proper strength and elongation. Therefore, it is important to add vanadium so that it can be well matched with the chromium content.
바나듐탄화물은 비교적 저온에서 용해될 수 있고 슬라브 재가열시 쉽게 용해되는데, 바나듐의 첨가량이 0.02%미만이면 미세하게 분산된 복합탄화물의 양이 충분하지 않고, 바나듐의 첨가량이 0.1wt%를 초과하는 경우 복합탄화물이 조대해져 강도를 저하시키므로 그 상하치를 0.1wt%로 제한한다. Vanadium carbide can be dissolved at a relatively low temperature and is easily dissolved upon slab reheating. If the amount of vanadium is less than 0.02%, the amount of finely dispersed complex carbide is insufficient and the amount of vanadium is more than 0.1 wt%. The carbides are coarsened to lower the strength, so the upper and lower values are limited to 0.1 wt%.
보론(B): 0.003%이하Boron (B): 0.003% or less
보론은 강의 소입성을 증가시키고 열처리시 결정립계에 확산하여 오스테나이트의 펄라이트 변태 및 마르텐사이트의 페라이트 역 변태를 지연시키는 역할을 한다. 그러나 과다 첨가시 고용 보론의 증가로 연신율이 감소하며 또한 보론이 표면상에 확산하여 도금성을 저하시킬 수 있으므로 그 상한치를 0.003wt%이하로 제한하는 것이 바람직하다. Boron increases the hardenability of the steel and diffuses into grain boundaries during heat treatment, thereby delaying the pearlite transformation of austenite and the ferrite reverse transformation of martensite. However, it is preferable to limit the upper limit to 0.003 wt% or less since the elongation decreases due to the increase of the solid solution boron, and the boron may diffuse on the surface and degrade the plating property.
질소(N): 0.007%이하Nitrogen (N): 0.007% or less
질소(N)는 미량 첨가시 오스테나이트 형성을 증가시키고, 질화알루미늄(AlN) 또는 질화티타늄(TiN)을 형성하여 강도를 증가시키므로 그 첨가량을 가급적 낮게 유지하는 것이 유리하다. 특히, 질소는 과다 첨가시 연신율을 저감시켜 가공성을 저해하므로 0.007wt% 이하의 범위로 제한하는 것이 바람직하다. 여기서 질소는 불가피하게 첨가되는 불순물의 개념이므로 굳이 의의를 두지 아니한다. Nitrogen (N) increases austenite formation when the trace amount is added, and increases the strength by forming aluminum nitride (AlN) or titanium nitride (TiN), it is advantageous to keep the addition amount as low as possible. In particular, nitrogen is preferably limited to the range of 0.007 wt% or less because it reduces elongation at the time of excessive addition and inhibits workability. Nitrogen is a concept of impurities inevitably added here, so it does not matter.
본 발명은 상기 강판의 성분들을 함유하고, 나머지는 실질적으로 철(Fe) 및 불가피한 원소들이며, 원료, 자재, 제조설비 등의 상황에 따라 함유되는 원소로서 0.01%이하의 불가피한 불순물의 미세한 혼입도 허용된다. The present invention contains the components of the steel sheet, and the rest are substantially iron (Fe) and unavoidable elements, and the element is included according to the situation of raw materials, materials, manufacturing facilities, etc., allowing fine incorporation of inevitable impurities of less than 0.01%. do.
상기한 바와 같은 조성을 갖는 슬라브는 제강공정을 통해 용강을 얻은 다음에 주괴 또는 연속주조공정을 통해 슬라브로 제조되며, 여기서는 열간압연, 냉간압연, 소둔을 거쳐 강판 형태로 제조된 후에, 그 강판의 표면에 용융아연도금 처리되는 아래의 공정을 거치게 된다. The slab having the composition as described above is obtained as a slab through the ingot or continuous casting process after obtaining the molten steel through the steelmaking process, and here it is manufactured in the form of steel sheet through hot rolling, cold rolling, annealing, the surface of the steel sheet After the hot dip galvanizing process is carried out.
- 가열로 공정;-Furnace process;
본 발명의 슬라브를 주조시 편석된 성분을 재고용하기 위해 1200℃ 이상에서 재가열하고 1~2시간 유지하여 균질화 처리한다. 재가열온도가 낮은 경우에는 편석된 성분이 재고용되지 못하고, 과도하게 높을 경우에는 오스테나이트 결정입도가 증가하여 페라이트 입도가 조대화되므로 재가열온도는 1200~1300℃사이로 설정하는 것이 바람직하다. 물론, 슬라브 두께에 따라 재가열 온도 유지시간을 조절할 수 있다. The slab of the present invention is re-heated at 1200 ° C. or higher and maintained for 1 to 2 hours to homogenize to re-use segregated components during casting. If the reheating temperature is low, the segregated components are not reusable. If the reheating temperature is excessively high, the austenite grain size increases and the ferrite grains are coarsened, so the reheating temperature is preferably set at 1200 to 1300 ° C. Of course, the reheat temperature holding time can be adjusted according to the slab thickness.
또한, 균질화 처리시간을 길게 유지하는 것은 경제적으로 유용하지 못하고, 짧을 경우 재질의 균일화 정도가 미비해 제품품질이 저하되는 문제점이 발생될 수 있으므로 1~2시간 유지하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to maintain the homogenization treatment time for a long time because it is not economically useful, and if short, uniformity of the material may be insufficient and product quality may be degraded.
- 열간/ 냉간 압연 공정; - hot / cold rolling process;
가열로에 균질화 처리한 슬라브를 Ar3~Ar3+50℃에서 열간압연을 마무리하여 단상의 열연코일을 생산한다. 권취온도는 냉간압연을 용이하게 하기 위하여 500~700℃, 바람직하게는 550~650℃의 코일링 온도(CT)로 마무리한 후 상온까지 노냉처리한 다음, 권취된 열연강판을 산세처리하고 50%이상의 압하율로 냉간압연을 실시한다. The homogenized slab in the furnace is hot rolled at Ar3 ~ Ar3 + 50 ℃ to produce single-phase hot rolled coil. The coiling temperature is finished in the coiling temperature (CT) of 500 ~ 700 ℃, preferably 550 ~ 650 ℃ in order to facilitate cold rolling, the furnace is cold-treated to room temperature, and then the picked hot rolled steel sheet is pickled and 50% Cold rolling is performed at the above reduction ratio.
여기서, 마무리 열간압연 온도는 Ar3 미만인 경우 압연시 과도한 전위가 페라이트 내에 도입되어 냉각 또는 권취 중에 표면에 조대한 결정립을 형성하고, Ar3+50℃를 초과하면 페라이트 결정입도가 증가하여 강도가 감소하므로 Ar3 ~ Ar3+50℃ 로 제한한다. Here, when the finish hot rolling temperature is less than Ar3, excessive dislocations are introduced into the ferrite during rolling to form coarse grains on the surface during cooling or winding, and when Ar3 + 50 ° C, the ferrite grain size increases and the strength decreases, thus Ar3 Limit to Ar3 + 50 ° C.
또한, 상기 권취온도는 500℃ 미만인 경우 열연강판에 강도가 높은 제2상이 생성되어 열연판의 강도가 상승하고, 열간압연 후 강판의 형상이 나빠지므로 냉간압연이 어렵고, 700℃ 를 초과하면 열연강판에 조대한 펄라이트가 형성되어 소둔과정에서 재용해가 잘 일어나지 않아 균일한 조직의 소둔강판을 얻을 수 없어 소둔 온도를 증가시켜야 하는 문제점이 있다. In addition, when the coiling temperature is less than 500 ° C, a second phase having high strength is generated in the hot rolled steel sheet to increase the strength of the hot rolled sheet, and the shape of the steel sheet worsens after hot rolling, and thus cold rolling is difficult. Since coarse pearlite is formed in the annealing process, re-dissolution does not occur well, so that an annealing steel sheet having a uniform structure cannot be obtained.
- 연속소둔 공정;A continuous annealing process;
최종 원하는 재질을 얻기 위해 소둔하는 단계로서, 마르텐사이트와 페라이트 의 분율을 제어하기 위해 냉간압연된 강판을 Ar1온도 이상 Ar3 온도 이하 영역에서 5~120초간 유지한 후 10℃/s 이상의 냉각속도로 350~250℃온도까지 급냉하여 연속 소둔한다.In order to control the fraction of martensite and ferrite, the cold rolled steel sheet is maintained for 5 ~ 120 seconds in the region above Ar1 temperature and below Ar3 temperature to control the fraction of martensite and ferrite. It is quenched to ~ 250 ℃ and annealed continuously.
이 공정 중에 2상 영역에서 생성된 오스테나이트 상이 펄라이트나 베이나이트로 변태하지 못하게 충분한 냉각속도로 냉각하는 것이 중요하다. Ar1온도 이상 Ar3 온도 이하 영역에서 5초 미만으로 유지할 경우, 가열중 오스테나이트 상이 충분히 형성되지 않아 적정량의 마르텐사이트 분율을 얻을 수 없고, 120초를 초과할 경우에는 생산성이 저하되므로, 소둔시간은 5~120초간 유지하는 것이 바람직하다. During this process, it is important to cool the austenite phase produced in the two-phase region at a sufficient cooling rate to prevent transformation into pearlite or bainite. If the temperature is kept below 5 seconds in the region above Ar1 temperature or below Ar3 temperature, the austenite phase is not sufficiently formed during heating, so that an appropriate amount of martensite fraction cannot be obtained, and when it exceeds 120 seconds, the productivity decreases. It is preferable to hold for ˜120 seconds.
용융아연도금 공정 및 합금화 용융아연도금 공정이 추가로 실시될 수 있다. A hot dip galvanizing process and an alloying hot dip galvanizing process may be further performed.
- 용융아연도금 공정; - hot-dip galvanizing process;
상기 연속 소둔된 강판을 5~50℃/s의 냉각속도로 495℃까지 급냉하여 도금처리하고, 다시 5~50℃/s 이상의 냉각속도로 250~300℃까지 냉각한다. The continuously annealed steel sheet is quenched to 495 ° C. at a cooling rate of 5 to 50 ° C./s and plated, and further cooled to 250 to 300 ° C. at a cooling rate of 5 to 50 ° C./s or more.
- 합금화 용융아연도금 공정;An alloying hot dip galvanizing process;
상기 연속 소둔된 강판을 5~50℃/s의 냉각속도로 495℃이하까지 급냉하여 도금처리하고, 500~550℃ 영역까지 재가열하고 합금화처리한 후 250~350℃까지 5℃/s이상의 냉각속도로 냉각한다. The continuously annealed steel plate was quenched to 495 ° C. or lower at a cooling rate of 5 to 50 ° C./s, plated, reheated to 500 to 550 ° C., and alloyed, and then cooled to 5 ° C./s to 250 to 350 ° C. Cool to.
이하, 상술한 고강도 강판 및 그 제조방법을 발명예를 통해 비교예와 비교하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the above-described high strength steel sheet and a method of manufacturing the same will be described by comparing with a comparative example through an invention example.
표 1은 본 발명의 발명 예와 비교 예의 성분비를 나타낸 것이다. Table 1 shows the component ratio of the invention example and comparative example of this invention.
표 2는 표 1의 발명 예와 비교 예에 의해 제조된 강재의 기계적 성질을 측정한 결과를 나타낸 것이다. Table 2 shows the results of measuring the mechanical properties of the steel produced by the invention examples and comparative examples of Table 1.
[CT:권취온도, AT:소둔온도, TS(MPa):인장강도, YS(MPa):항복강도, EL(%):연신율][CT: coiling temperature, AT: annealing temperature, TS (MPa): tensile strength, YS (MPa): yield strength, EL (%): elongation]
표 2는 표 1의 합금설계를 가지는 조성의 슬라브를 1250℃에서 1시간 가열하고 900℃에서 마무리 열간 압연한 다음, 580℃로 냉각하여 1시간 정도 유지하고, 다시 노냉, 냉간압연, 합금화 용융아연도금처리하여 강판을 제조한 후 상기 강판의 시편을 이용하여 강도와 연신율 등을 실험한 것이다. 여기서 열간압연된 강판은 통상의 방법으로 산세하여 냉간압연하고 연속 소둔하며, 냉간압연은 50%의 압하율로 실시한다.Table 2 shows that the slab with the alloy design of Table 1 was heated at 1250 ° C. for 1 hour, hot rolled at 900 ° C. for finishing for 1 hour, cooled to 580 ° C. for 1 hour, and further cold-rolled, cold-rolled and alloyed molten zinc. After the steel sheet is manufactured by plating, strength, elongation, and the like are tested using the specimen of the steel sheet. Here, the hot rolled steel sheet is pickled in the usual manner, cold rolled and continuously annealed, and cold rolling is performed at a rolling reduction of 50%.
표 1과 표 2를 살펴보면 알루미늄의 함량 증가와 구리, 보론, 바나듐의 첨가에 의해 고 연신율과 저 항복강도가 확보되는 영역과 그렇게 않은 영역으로 구분됨을 알 수 있고, 발명예들을 통해 고가의 몰리브덴 대신 크롬을 첨가하여도 고 연신율과 저 항복비를 구현할 수 있으므로 상대적으로 저렴한 비용으로 원하는 강도 및 연신율을 확보할 수 있음을 알 수 있다. Looking at Tables 1 and 2, it can be seen that the high elongation and low yield strength are obtained by the increase of the aluminum content and the addition of copper, boron, and vanadium, and the areas are not so obtained. It can be seen that even with the addition of chromium, high elongation and low yield ratio can be realized, so that the desired strength and elongation can be obtained at a relatively low cost.
따라서 종래보다 저렴한 비용으로 연신율이 우수한 700MPa급 자동차용 강판으로 사용할 수 있는 고강도 강판을 제조할 수 있음을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that a high-strength steel sheet which can be used as a 700 MPa-grade automotive steel sheet having excellent elongation at a lower cost than the related art.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.Within the scope of the basic technical idea of the present invention, many other modifications are possible to those skilled in the art, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims. will be.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080029348A KR20090103619A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | High-strength steel sheet, and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080029348A KR20090103619A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | High-strength steel sheet, and method for producing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090103619A true KR20090103619A (en) | 2009-10-01 |
Family
ID=41533135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080029348A Ceased KR20090103619A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | High-strength steel sheet, and method for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20090103619A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101159997B1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-06-25 | 현대제철 주식회사 | High strength low carbon hot-rolled steel sheet with excellent hall expansibility and method of manufacturing the low carbon hot-rolled steel |
CN115161541A (en) * | 2021-04-02 | 2022-10-11 | 宝山钢铁股份有限公司 | 780 MPa-grade high-formability hot-dip galvanized dual-phase steel and rapid heat treatment hot-dip galvanizing manufacturing method |
CN116855832A (en) * | 2023-07-20 | 2023-10-10 | 鞍钢广州汽车钢有限公司 | High-strength dual-phase steel and galvanization production process and application thereof |
-
2008
- 2008-03-28 KR KR1020080029348A patent/KR20090103619A/en not_active Ceased
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101159997B1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-06-25 | 현대제철 주식회사 | High strength low carbon hot-rolled steel sheet with excellent hall expansibility and method of manufacturing the low carbon hot-rolled steel |
CN115161541A (en) * | 2021-04-02 | 2022-10-11 | 宝山钢铁股份有限公司 | 780 MPa-grade high-formability hot-dip galvanized dual-phase steel and rapid heat treatment hot-dip galvanizing manufacturing method |
CN115161541B (en) * | 2021-04-02 | 2023-08-11 | 宝山钢铁股份有限公司 | 780 MPa-level high-formability hot dip galvanized dual phase steel and rapid heat treatment hot dip galvanizing manufacturing method |
CN116855832A (en) * | 2023-07-20 | 2023-10-10 | 鞍钢广州汽车钢有限公司 | High-strength dual-phase steel and galvanization production process and application thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101482258B1 (en) | High-strength hot-rolled steel sheet excellent in hot-forming workability, molded article using the same, and manufacturing method thereof | |
KR102153197B1 (en) | Cold rolled steel sheet with excellent formability, galvanized steel sheet, and manufacturing method thereof | |
KR101225246B1 (en) | High strength cold-rolled dual phase steel sheet for automobile with excellent formability and method of manufacturing the cold-rolled multi phase steel sheet | |
KR20120049622A (en) | Ultra high strength cold rolled steel sheet, galvanized steel sheet and method for manufacturing thereof | |
KR101166995B1 (en) | Method for Manufacturing of High Strength and High Formability Galvanized Steel Sheet with Dual Phase | |
KR101066691B1 (en) | Ultra high strength high burring hot rolled steel sheet and manufacturing method | |
KR20100047001A (en) | Hot-rolled steel sheet having ultra-high strength, and method for producing the same | |
KR20090103619A (en) | High-strength steel sheet, and method for producing the same | |
KR100957965B1 (en) | High strength hot forming hot rolled steel sheet with reduced cracking during cooling and winding and manufacturing method | |
KR20130106626A (en) | Ultra high strength cold rolled steel sheets having high yield ratio, excellent weldability and bendability and method for manufacturing the same | |
KR101149117B1 (en) | Steel sheet having excellent low yield ratio property, and method for producing the same | |
KR101076082B1 (en) | Hot-rolled steel sheet having ultra-high strength, and method for producing the same | |
KR101159896B1 (en) | Ultra high strength steel having excellent formability and galvanizing property, and method for producing the same | |
KR20100001330A (en) | Ultra high-strength hot- dip galvanized steel sheet having excellent formability and galvanizing property, and method for producing the same | |
KR101024800B1 (en) | Ultra-high strength hot-dip galvanized steel sheet with excellent plating and workability and its manufacturing method | |
KR101070121B1 (en) | Cold-Rolled Steel Sheet, Galvanized SteelSheet, Galvannealed Steel Sheet and Method for Manufacturing The Same | |
KR20100047003A (en) | High-strength hot- dip galvanized steel sheet having excellent formability and galvanizing property, and method for producing the same | |
KR101129863B1 (en) | High strength steel having excellent formability and galvanizing property, and method for producing the same | |
KR101175392B1 (en) | Method for producing of ultra high-strength steel sheet | |
KR101149193B1 (en) | Steel sheet having excellent formability and galvanizing property, and method for producing the same | |
KR101160001B1 (en) | High strength steel sheet having excellent formability, and method for producing the same | |
KR20250053269A (en) | Plated steel sheet and method of manufacturing the same | |
KR20250053266A (en) | Ultra-high strength cold rolled steel sheet and method of manufacturing the same | |
KR20250053268A (en) | High strength cold-rolled steel sheet and method of manufacturing the same | |
KR20230041243A (en) | Cold-rolled steel sheet and method of manufacturing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20080328 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20100129 Patent event code: PE09021S01D |
|
E601 | Decision to refuse application | ||
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20100430 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20100129 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |