KR20210100692A

KR20210100692A - 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20210100692A
Application number: KR1020217021432A
Authority: KR
Inventors: 히로시 하세가와; 타츠야 나카가이토; 카나 사사키
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-08-17
Anticipated expiration: 2039-10-02
Also published as: EP3896186A1; MX2021008617A; US12258644B2; KR102497571B1; EP3896186A4; JP6769576B1; CN113316656B; EP3896186B1; JPWO2020148948A1; CN113316656A; WO2020148948A1; US20220064754A1

Abstract

본 발명의 과제는, 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판은, 강판의 표면 상에 용융 아연 도금층을 갖고, 상기 강판이 소정의 성분 조성을 갖고, 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 강판 조직에 대하여, 마르텐사이트의 면적률이 30％ 이하, 펄라이트의 면적률이 1％ 이하, 템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트의 합계 면적률이 30％ 이상 99％ 이하, 잔류 오스테나이트의 면적률이 1∼20％, 또한 페라이트와 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트의 합계 면적률이 45％ 이하이고, 상기 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율이, 면적률로 40％ 이하이다.

Description

고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법

본 발명은, 자동차용 부재에 적합한, 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차의 충돌 안전성 개선과 연비 향상의 관점에서, 자동차용 부품에 이용되는 강판의 고강도화가 요구되고 있다. 특히, 탑승자 보호의 관점에서 캐빈 주위의 골격 부품은 높은 내변형 성능이 요구되기 때문에, 높은 항복 강도(이하, YS라고 칭함)를 갖는 강판이 필요시되고 있다. 한편으로, 항복 강도의 증가는 가공성의 저하를 초래하기 때문에, 부품 성형의 난이도가 높아지는 문제가 있다. 또한, 캐빈 주위는 센터 필러 등과 같이 방청이 필요해지는 부품이 많기 때문에, 특히 용융 아연 도금 강판이 필요시되어 왔다. 이러한 배경으로부터, 높은 항복 강도이고, 또한 우수한 가공성을 갖는 용융 아연 도금 강판이 요구되고 있다.

특허문헌 1에는, 잔류 오스테나이트량과 복수의 템퍼링 마르텐사이트 분율의 제어에 의해, 인장 강도가 1180㎫ 초과급이고, 균일 연성과 국부 연성이 우수한 강판에 관한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 주상(主相)을 템퍼링 마르텐사이트와 베이나이트로 하고, 조직의 나노 경도 및 집합 조직 등을 제어함으로써, 신장과 신장 플랜지성이 우수한 고강도 강판에 관한 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 3에는, 페라이트와 경질상의 결정 방위차를 제어함으로써, 신장과 신장 플랜지성이 우수한 인장 강도 540㎫ 초과급의 강판의 제조 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.

일본특허 제6213696호 공보 일본공개특허공보 2016-8310호 일본공개특허공보 2009-263752호

그러나, 특허문헌 1의 기술은 인장 변형에 의한 신장에만 주목하고 있어, 실제로 부품 가공할 때에 불가피한 플랜지부의 가공성의 개선까지는 도모되어 있지 않다. 특허문헌 2의 기술은 신장이나 신장 플랜지성의 개선은 도모되어 있기는 하지만, 골격 부품으로서 중요한 YS와의 양립에 대해서는 검토되어 있지 않아, 개선의 여지가 보인다. 특허문헌 3의 기술은 신장 및 신장 플랜지성이 우수하기는 하지만, YS, 신장 및 신장 플랜지성을 모두 높은 레벨에 동시에 달성하고 있지 않다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그의 목적으로 하는 바는, 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 용융 아연 도금 강판에 있어서, 강판이, 소정의 성분 조성을 갖고, 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 강판 조직에 대하여, 마르텐사이트의 면적률이 30％ 이하, 펄라이트의 면적률이 1％ 이하, 템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트의 합계 면적률이 30％ 이상 99％ 이하, 잔류 오스테나이트의 면적률이 1∼20％, 또한 페라이트와 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트의 합계 면적률이 45％ 이하라고 하고, 추가로, 상기 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율이, 면적률로 40％ 이하로 함으로써, 고강도이고, 또한 우수한 가공성을 갖는 것을 발견했다. 본 발명은 이러한 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.

[1] 강판의 표면 상에 용융 아연 도금층을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판으로서,

상기 강판이,질량％로,

C: 0.12∼0.35％,

Si: 0.5∼3.0％,

Mn: 1.5∼4.0％,

P: 0.100％ 이하(0％는 포함하지 않음),

S: 0.02％ 이하(0％는 포함하지 않음) 및,

Al: 0.01∼1.50％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,

강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 강판 조직에 대하여, 마르텐사이트의 면적률이 30％ 이하, 펄라이트의 면적률이 1％ 이하, 템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트의 합계 면적률이 30％ 이상 99％ 이하, 잔류 오스테나이트의 면적률이 1∼20％, 또한 페라이트와 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트의 합계 면적률이 45％ 이하이고,

상기 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율이, 면적률로 40％ 이하인, 고강도 용융 아연 도금 강판.

[2] 상기 강판이, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량％로,

Cr: 0.005∼2.0％,

Ni: 0.005∼2.0％,

Cu: 0.005∼2.0％,

V: 0.1∼1.5％,

Mo: 0.1∼1.5％,

Ti: 0.005∼0.10％,

Nb: 0.005∼0.10％,

B: 0.0001∼0.0050％,

Ca: 0.0003∼0.0050％,

REM: 0.0003∼0.0050％,

Sn: 0.005∼0.50％, 및

Sb: 0.005∼0.50％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는, [1] 에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판.

[3] 상기 용융 아연 도금층이, 합금화 용융 아연 도금층인, [1] 또는 [2]에 기재된 고강도 용융 아연 도금 강판.

[4] [1] 또는 [2]에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브에, 열간 압연을 실시한 후, 냉각하고, 권취하는 열연 공정을 실시하고,

상기 열연 공정에서 얻어진 열연판, 또는 상기 열연판에 추가로 압하율 30％ 이상으로 냉간 압연한 냉연판을, (Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서 15s 이상 체류시키고, 또한 당해 체류의 사이에 0 초과∼10㎫의 장력을 부가하고,

이어서, 750∼940℃의 어닐링 온도까지 가열하여 10∼600s 체류시키고,

이어서, 상기 어닐링 온도에서 550℃까지의 사이를 제1 평균 냉각 속도 3℃/s 이상, 또한 제1 냉각 정지 온도(Ms∼550℃)에서 냉각하고,

이어서, (Ms∼580℃)의 도금 처리 온도에서 10∼300s 체류시키고, 당해 체류의 사이에, 아연 도금 처리, 또는 상기 아연 도금 처리 후에 도금 합금화 처리를 행하고,

이어서, 상기 도금 처리 온도에서 350℃까지의 사이를 제2 평균 냉각 속도 50℃/s 이상, 또한 제2 냉각 정지 온도 50∼350℃에서 냉각하고,

이어서, 상기 제2 냉각 정지 온도 초과, 또한 300∼500℃의 재가열 온도까지 가열하여 1∼600s 체류시킨 후, 실온까지 냉각하는, 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.

본 발명에 있어서, 고강도란 YS가 850㎫ 이상인 것을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서, 가공성이 우수하다는 것은, 균일 신장(UEL)이 9.0％ 이상, 또한 YS×균일 신장(UEL)×구멍 확장률 λ가 270㎬·％·％ 이상인 것을 말한다.

본 발명에 있어서, 용융 아연 도금 강판은, 용융 아연 도금 강판뿐만 아니라, 합금화 용융 아연 도금 강판도 포함한다. 또한, 용융 아연 도금 강판과 합금화 용융 아연 도금 강판을 구별하여 설명할 필요가 있는 경우는, 이들 강판을 구별하여 기재한다.

본 발명에 의하면, 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다. 당해 고강도 용융 아연 도금 강판은, 자동차 부품용 소재로서 적합하게 이용된다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 한정되지 않는다.

1) 성분 조성

본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판에 있어서의 강판의 성분 조성에 대해서 설명한다. 하기의 성분 조성의 설명에 있어서, 성분의 함유량의 단위인 「％」는 「질량％」를 의미한다.

C: 0.12∼0.35％

C는, 템퍼링 마르텐사이트나 탄화물을 포함하는 베이나이트를 강화하여 강도를 상승시키고, 또한 잔류 오스테나이트를 얻는 데에 유효한 원소이다. C 함유량이 0.12％ 미만에서는 이러한 효과가 충분히 얻어지지 않아, 본 발명의 강도나 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, C 함유량은 0.12％ 이상이고, 바람직하게는 0.14％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.15％ 이상이다. 한편, C 함유량이 0.35％를 초과하면 잔류 오스테나이트가 과잉으로 많아져 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않게 된다. 따라서, C 함유량은 0.35％ 이하이고, 바람직하게는 0.32％ 이하이다.

Si: 0.5∼3.0％

Si는, 강을 고용 강화하여 강도를 상승시키거나, 잔류 오스테나이트를 얻는 데에 필요한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻으려면, Si 함유량을 0.5％ 이상으로 할 필요가 있다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.8％ 이상이다. 한편, Si 함유량이 3.0％를 초과하면 과잉인 페라이트 생성을 초래하여, 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않게 된다. 따라서, Si 함유량은 3.0％ 이하이고, 바람직하게는 2.5％ 이하이고, 보다 바람직하게는 2.0％ 이하이다.

Mn: 1.5∼4.0％

Mn은, 마르텐사이트나 베이나이트를 생성시켜 강도를 상승시키는 데에 유효한 원소이다. Mn 함유량이 1.5％ 미만에서는 이러한 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 따라서, Mn 함유량은 1.5％ 이상이고, 바람직하게는 1.8％ 이상이고, 보다 바람직하게는 2.0％ 이상이다. 한편, Mn 함유량이 4.0％를 초과하면 강이 취화하여 본 발명의 우수한 가공성을 얻을 수 없다. 따라서, Mn 함유량은 4.0％ 이하이고, 바람직하게는 3.7％ 이하이고, 보다 바람직하게는 3.4％ 이하이다.

P: 0.100％ 이하(0％는 포함하지 않음)

P는, 강을 취화시켜 가공성을 저하시키기 때문에, 그 양은 최대한 저감하는 것이 바람직하지만, 본 발명에서는 P 함유량을 0.100％까지 허용할 수 있다. 또한, P 함유량을 0％로 하는 것은 조업상 곤란하기 때문에, 0％는 포함하지 않는다. 또한, P 함유량이 0.001％ 미만에서는 생산 능률의 저하를 초래하기 때문에, 0.001％ 이상이 바람직하다.

S: 0.02％ 이하(0％는 포함하지 않음)

S는, 개재물을 증가시켜 가공성을 저하시키기 때문에, 그 양은 최대한 저감하는 것이 바람직하지만, 본 발명에서는 S 함유량을 0.02％까지 허용할 수 있다. 또한, S 함유량을 0％로 하는 것은 조업상 곤란하기 때문에, 0％는 포함하지 않는다. 또한, S 함유량이, 0.0001％ 미만에서는 생산 능률의 저하를 초래하기 때문에, 0.0001％ 이상이 바람직하다.

Al: 0.01∼1.50％

Al은, 탈산제로서 작용하여, 탈산 공정에서 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 잔류 오스테나이트를 생성시키는 데에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 발현시키려면, Al 함유량을 0.01％ 이상으로 할 필요가 있다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.02％ 이상이다. 한편, Al 함유량이 1.50％를 초과하면 페라이트가 과잉으로 생성되어 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, Al 함유량은 1.50％ 이하이고, 바람직하게는 1.0％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.70％ 이하이다.

이상이 기본 성분이다. 본 발명의 강판은, 상기 기본 성분을 함유하고, 상기 기본 성분 이외의 잔부는 Fe(철) 및 불가피적 불순물을 포함하는 성분 조성을 갖는다. 여기에서, 본 발명의 강판은, 상기 기본 성분을 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 강판은 기본 성분에, 추가로, 이하의 임의 성분을 필요에 따라서 함유해도 좋다. 기본 성분 및 임의 성분 이외의 잔부는, 철 및 불가피적 불순물이다.

Cr: 0.005∼2.0％, Ni: 0.005∼2.0％, Cu: 0.005∼2.0％, V: 0.1∼1.5％, Mo: 0.1∼1.5％, Ti: 0.005∼0.10％, Nb: 0.005∼0.10％, B: 0.0001∼0.0050％, Ca: 0.0003∼0.0050％, REM: 0.0003∼0.0050％, Sn: 0.005∼0.50％ 및, Sb: 0.005∼0.50％ 중에서 선택되는 적어도 1종

Cr, Ni, Cu는 마르텐사이트나 베이나이트를 생성시켜, 고강도화에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면 각각 상기 하한값 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Cr, Ni, Cu의 각각의 함유량은, 가공성을 높이는 관점에서는, 상기 상한값 이하로 하는 것이 바람직하다.

V, Mo, Ti, Nb는 석출 강화에 의해 고강도화에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면 각각 상기 하한값 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 이들 원소의 함유량이 각각의 상기 상한값을 초과하면 탄화물이 조대화하여 강 중의 고용 탄소량이 저하하고, 다량으로 페라이트가 생성되어 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않게 된다.

B는 강판의 퀀칭성을 높여, 마르텐사이트나 베이나이트를 생성시켜, 고강도화에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻으려면, B의 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, B의 함유량이 0.0050％를 초과하면 개재물이 증가하여, 가공성이 저하하는 경향이 있다. 따라서, B의 함유량을 0.0050％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

Ca, REM은 개재물의 형태 제어에 의해 가공성의 향상에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면, Ca, REM의 함유량을 각각 상기 하한값 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Ca, REM의 함유량이 상기 상한값을 초과하면, 개재물량이 증가하여 가공성이 저하하는 경향이 있다. 따라서, Ca, REM의 함유량을 각각 상기 상한값 이하로 하는 것이 바람직하다.

Sn, Sb는 탈질, 탈붕 등을 억제하여, 강의 강도 저하 억제에 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면, Sn, Sb의 함유량을 각각 상기 하한값 이상으로 하는 것이 바람직하다. Sn, Sb의 함유량이 각각 상한을 초과하면 강이 취화하여 가공성이 저하하는 경향이 있다. 따라서, Sn, Sb의 함유량을 각각 상기 상한값 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 강판에는, 추가로, 필요에 따라서, Zr, Mg, La, Ce를 합계로 0.002％까지 함유해도 좋다.

2) 강판 조직

고강도 용융 아연 도금 강판에 있어서의 강판 조직에 대해서 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 강판 조직의 면적률이란, 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내에 있어서의 강판 조직에 대한 면적률을 의미한다. 또한, 본 발명에서, 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 강판 조직의 제어가 중요한 것은, 본 발명에서 의도하는 균일 신장(UEL)이나 구멍 확장률(λ)의 향상이, 상기한 강판의 판두께의 범위에서 발생하는 네킹이나 보이드 생성에 영향을 미치고 있기 때문이라고 추측된다.

마르텐사이트의 면적률: 30％ 이하

마르텐사이트는 강도를 상승시키지만 가공성을 저하시키기 때문에, 면적률을 30％ 이하로 할 필요가 있다. 면적률이 30％를 초과하면 본 발명의 가공성이 얻어지지 않게 된다. 따라서, 마르텐사이트의 면적률은 30％ 이하, 바람직하게는 25％ 이하, 보다 바람직하게는 15％ 이하, 더욱 바람직하게는 10％ 이하이다. 또한, 하한에 대해서는 특별히 정하지 않지만, 1％ 이상인 경우가 많다.

펄라이트의 면적률: 1％ 이하(0％를 포함함)

펄라이트는 강도 균일 신장 밸런스를 저하시키기 때문에, 최대한 저감할 필요가 있다. 면적률이 1％를 초과하면 본 발명의 강도 균일 신장 밸런스가 얻어지지 않게 된다. 따라서, 펄라이트의 면적률은 1％ 이하이다.

템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트의 합계 면적률: 30％ 이상 99％ 이하

템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트는 고강도와 고가공성을 얻는 데에 필요한 조직이다. 이들의 합계 면적률이 30％ 미만에서는 본 발명의 강도와 가공성 중 어느 것이 얻어지지 않는다. 따라서, 템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트의 합계 면적률은 30％ 이상, 바람직하게는 40％ 이상, 보다 바람직하게는 50％ 이상이다. 본 발명의 고강도와 고가공성을 얻는 관점에서는, 템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트의 합계 면적률의 상한은 한정되지 않지만, 다른 조직의 면적률과의 관계에서, 합계 면적률은 99％ 이하이다.

잔류 오스테나이트의 면적률: 1∼20％

잔류 오스테나이트는 균일 신장을 상승시키는 데에 필요한 조직이다. 잔류 오스테나이트의 면적률이 1％ 미만에서는 이러한 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 따라서, 잔류 오스테나이트의 면적률은 1％ 이상이고, 바람직하게는 3％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 5％ 이상이다. 한편, 면적률이 20％를 초과하면 구멍 확장률(λ)의 저하를 초래한다. 따라서, 잔류 오스테나이트의 면적률은 20％ 이하이고, 바람직하게는 18％ 이하이고, 보다 바람직하게는 17％ 이하이다.

전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율: 면적률로 40％ 이하

본 발명에서 말하는 「2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립」이란, 15° 이상의 방위차를 갖는 복수의 오스테나이트가 연결된 입자인 것을 의미한다.

본 발명에 있어서, 잔류 오스테나이트립의 결정의 연결은 매우 중요하다. 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 오스테나이트립은, 가공 시에 조기에 마르텐사이트 변태하기 때문에, 가공성의 저하를 초래한다. 본 발명의 우수한 가공성을 얻으려면, 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율을 면적률로 40％ 이하로 할 필요가 있고, 바람직하게는 면적률로 35％ 이하이고, 보다 바람직하게는 면적률로 30％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 면적률로 20％ 이하이다.

마르텐사이트, 펄라이트, 템퍼링 마르텐사이트 및, 탄화물을 포함하는 베이나이트의 면적률의 측정 방법

본 발명에 있어서, 마르텐사이트, 펄라이트, 템퍼링 마르텐사이트 및, 탄화물을 포함하는 베이나이트의 면적률이란, 관찰 면적에 차지하는 각 조직의 면적의 비율이다.

어닐링 후의 강판의 샘플을 잘라내어, 압연 방향에 평행한 판두께 단면을 연마 후, 3체적％ 나이탈로 부식하고, 강판 표면으로부터 판두께 방향으로 300∼400㎛의 범위 내의 위치를 SEM(주사형 전자 현미경)으로 1500배의 배율로 각각 3시야 촬영한다. 또한, 강판 표면이란, 용융 아연 도금층과 강판의 계면을 나타낸다. 얻어진 화상 데이터를 이용하여, Media Cybernetics사 제조의 Image-Pro에 의해 각 조직의 면적률을 구하고, 시야의 각 조직의 평균 면적률을, 각 조직의 면적률로 한다. 상기 화상 데이터에 있어서, 마르텐사이트는 백색 혹은 명회색 또는 방위가 정돈되어 있지 않은 탄화물을 포함하는 회색, 탄화물을 포함하는 베이나이트는 방위가 정돈된 탄화물을 포함하는 회색 또는 암회색, 템퍼링 마르텐사이트는 방위가 정돈되어 있지 않은 탄화물을 포함하는 회색 또는 암회색, 펄라이트는 흑색과 백색의 층상 조직으로서 구별된다.

잔류 오스테나이트는, 마르텐사이트와 마찬가지로, 백색 또는 명회색으로 관찰된다. 잔류 오스테나이트의 면적률은, 별도 EBSD(전자선 후방 산란 회절)에 의해 구하고, 상기 시야 관찰에 의해 구한 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률로부터, EBSD에 기초하여 구한 잔류 오스테나이트의 면적률을 뺌으로써, 마르텐사이트의 면적률을 구하고 있다.

상기 이외의 조직으로서, 페라이트와 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트가 있다. 페라이트는 흑색, 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트는 암회색으로서 구별된다. 이들 잔부 조직은 바람직하지 않지만, 페라이트와 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트의 합계 면적률은, 본 발명에서는 45％ 이하이면 허용된다. 당해 합계 면적률은, 바람직하게는 40％ 이하, 보다 바람직하게는 35％ 이하, 더욱 바람직하게는 20％ 이하, 특히 바람직하게는 10％ 이하이다.

EBSD에 기초하여 잔류 오스테나이트의 면적률을 구하는 방법을 설명한다. SEM 관찰한 면과 동일한 면을 재연마하여, 콜로이달 실리카로 경면 마무리로 한 후, SEM 관찰한 동일한 위치를 3개소, EBSD 측정한다. 측정 조건은, 스텝 간격이 50㎚, 점수가 100만점(1000×1000)으로 한다. 얻어진 데이터는, TSL사 제조의 OIM Analysis 6을 이용하여, 문턱값을 5°, 2pixel로 한 Grain Dilation 처리 및, 문턱값을 0.1로 한 Neighbor CI Correlation 처리를 행한 후, 얻어진 데이터로부터 잔류 오스테나이트에 해당하는 FCC상의 면적률을 구한다.

전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 측정 방법

상기 EBSD에 기초하여 잔류 오스테나이트의 면적률을 구하는 방법에 있어서, Grain Dilation 처리와, Neighbor CI Correlation 처리를 행한 후의 데이터로부터, 15° 이상의 방위차를 갖는 복수의 오스테나이트가 연결된 입자의 면적률을 구한다. 그리고, 전체 오스테나이트의 면적률에 대한, 당해 15° 이상의 방위차를 갖는 복수의 오스테나이트가 연결된 입자의 면적률의 비율(％)을 구한다. 이 비율(％)을, 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율로 한다.

3) 용융 아연 도금층

본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판은, 강판의 표면 상에 용융 아연 도금층을 갖는다. 용융 아연 도금층은, 합금화 용융 아연 도금층이라도 좋다.

4) 강판의 판두께

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

5) 용융 아연 도금 강판의 제조 방법

본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판은, 예를 들면, 상기 성분 조성을 갖는 슬래브에, 열간 압연을 실시한 후, 냉각하고, 권취하는 열연 공정을 실시하고, 상기 열연 공정에서 얻어진 열연판, 또는 상기 열연판에 추가로 압하율 30％ 이상으로 냉간 압연한 냉연판을, (Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서 15s 이상 체류시키고, 또한 당해 체류의 사이에 0 초과∼10㎫의 장력을 부가하고, 이어서, 750∼940℃의 어닐링 온도까지 가열하여 10∼600s 체류시키고, 이어서, 상기 어닐링 온도에서 550℃까지의 사이를 제1 평균 냉각 속도 3℃/s 이상, 또한 제1 냉각 정지 온도(Ms∼550℃)에서 냉각하고, 이어서, (Ms∼580℃)의 도금 처리 온도에서 10∼300s 체류시키고, 당해 체류의 사이에, 아연 도금 처리, 또는 상기 아연 도금 처리 후에 도금 합금화 처리를 행하고, 이어서, 상기 도금 처리 온도에서 350℃까지의 사이를 제2 평균 냉각 속도 50℃/s 이상, 또한 제2 냉각 정지 온도 50∼350℃에서 냉각하고, 이어서, 상기 제2 냉각 정지 온도 초과, 또한 300∼500℃의 재가열 온도까지 가열하여 1∼600s 체류시킨 후, 실온까지 냉각하여 제조된다. 또한, 제조 조건에 나타낸 각 온도는, 모두 강판의 표면 온도이다.

이하, 상기 제조 방법을, 순서대로 설명한다.

냉간 압연에서의 압하율: 30％ 이상

열연 공정에서 얻어진 열연판을 필요에 따라서 냉간 압연한다. 냉간 압연하는 경우, 압하율이 30％ 미만이 되면 2개의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 많아져, 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 냉간 압연에서의 압하율은 30％ 이상, 바람직하게는 35％ 이상이다. 상한은 특별히 규정하지 않지만, 형상 안정성 등의 관점에서는 90％ 이하가 바람직하다. 냉간 압연을 실시하지 않는 경우는, 베이나이트 변태가 촉진되어 2개의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트가 감소한다. 또한, 열연판을 어닐링하는 경우는, 형상 교정을 위해 5％ 이하의 조질 압연을 실시해도 좋다.

(Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서의 체류 시간: 15s 이상

상기 열연 공정에서 얻어진 열연판, 또는 열연판에 상기 냉간 압연하여 얻어진 냉연판을, (Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서 15s 이상 체류시킨다. 당해 온도역에서의 체류 시간이 15s 미만에서는, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 많아져, 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, (Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서의 체류 시간은 15s 이상, 바람직하게는 20s 이상이다. 또한, 당해 체류 시간을 보다 길게 하면, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 보다 적어져, 본 발명의 효과가 유효하게 얻어지기 때문에, 체류 시간의 상한은 규정하고 있지 않다. 또한, Ac1은 Ac1 변태 온도를 나타낸다.

(Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서 부가하는 장력: 0 초과∼10㎫

상기 열연판 또는 냉연판을 (Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서 체류시켜 오스테나이트를 생성시킬 때에, 장력을 부가함으로써 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립을 저감할 수 있다. 이 메커니즘은 분명하지 않지만, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 생성 그 자체를 저감하는 것이나 그 후의 베이나이트 변태를 촉진하는 것 등을 생각할 수 있다. 그러나, 장력이 10㎫을 초과하는 바와 같은 효과는 볼 수 없게 된다. 따라서, (Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)에서의 장력은 0 초과∼10㎫, 바람직하게는 0.5∼10㎫, 보다 바람직하게는 0.5∼5㎫이다.

장력은, 예를 들면, 제조 라인에 있어서 압연 방향(길이 방향)을 따라 부가되는 것이다. 장력의 부가 방법은 특별히 한정되지 않지만, 핀치 롤의 주속을 제어하여 핀치 롤 간에서 장력을 부가하는 방법이나, 롤에 의한 굽힘에 의해 장력을 부가하는 방법이 바람직하다. 또한, 장력을 부가하는 방향은 압연 방향에 한정되지 않고, 예를 들면, 강판 표면에 있어서 압연 방향으로 교차하는 방향이라도 좋다.

어닐링 온도: 750∼940℃

상기 공정 후의 강판을 750∼940℃의 어닐링 온도까지 가열한다. 어닐링 온도가 750℃ 미만에서는 오스테나이트의 생성이 불충분해져 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 940℃를 초과하면, 2개의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 증가하여 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 어닐링 온도는 750∼940℃, 바람직하게는 770∼920℃이다.

어닐링 온도에서의 체류 시간: 10∼600s

강판을 상기 어닐링 온도에서 10∼600s 체류시킨다. 체류 시간이 10s 미만에서는 오스테나이트의 생성이 불충분해져, 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 상기 어닐링 온도에서의 체류 시간이 600s를 초과하면, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 증가하여 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 체류 시간은 10∼600s, 바람직하게는 30∼300s이다.

어닐링 온도에서 550℃까지의 사이의 제1 평균 냉각 속도: 3℃/s 이상

상기 어닐링 온도에서 어닐링 후의 강판을, 어닐링 온도에서 550℃까지의 사이를 제1 평균 냉각 속도 3℃/s 이상으로, 어닐링 온도에서 550℃ 이하까지 냉각한다. 제1 평균 냉각 속도는, 어닐링 온도와 550℃의 온도차를 어닐링 온도에서 550℃까지의 냉각에 필요로 한 시간으로 나누어 산출한다. 제1 평균 냉각 속도가 3℃/s 미만에서는 페라이트가 과잉으로 생성되어 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 제1 평균 냉각 속도는 3℃/s 이상, 바람직하게는 5℃/s 이상이다. 제1 평균 냉각 속도의 상한은 특별히 규정하지 않지만, 형상 안정성의 관점에서는 100℃/s 미만이 바람직하다.

제1 냉각 정지 온도: Ms∼550℃

상기 어닐링 후의 강판을 상기 제1 평균 냉각 속도로 냉각할 때의 제1 냉각 정지 온도는, (Ms∼550℃)이다. 또한, Ms는 강판의 Ms점(마르텐사이트 변태 개시 온도)을 나타낸다. 냉각 정지 온도가 Ms 미만이 되면 도금 열처리 전에 오스테나이트로의 C 농화가 과잉이 되어 펄라이트가 생성되어, 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 550℃를 초과하면 과잉인 페라이트나 펄라이트의 생성을 초래하여 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 제1 냉각 정지 온도는 (Ms∼550℃), 바람직하게는 450∼550℃이다.

(Ms∼580℃)의 도금 처리 온도에서의 체류 시간: 10∼300s

제1 냉각 정지 온도까지 냉각한 강판을, (Ms∼580℃)의 도금 처리 온도에서 체류시킨다. (Ms∼580℃)에서의 체류 시간이 10s 미만 또는 300s를 초과하면 베이나이트 변태의 진행이 불충분해져 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 증가하여 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, (Ms∼580℃)에서의 체류 시간은 10∼300s로 한다.

또한, 도금 처리 온도는 (Ms∼580℃)이면 좋고, 상기 제1 평균 냉각의 후에 필요에 따라서 가열하여, 냉각 정지 온도 이상의 온도로 해도 좋다.

도금 처리

상기 도금 처리 온도에서 체류시키는 사이에, 강판에, 아연 도금 처리, 또는 상기 아연 도금 처리 후에 추가로 도금 합금화 처리를 행한다. 도금 처리는, 상기에 의해 얻어진 강판을 440℃ 이상 500℃ 이하의 아연 도금욕 중에 침지하고, 그 후, 가스 와이핑 등에 의해 도금 부착량을 조정하여 행하는 것이 바람직하다. 또한 아연 도금을 합금화할 때는 460℃ 이상 580℃ 이하의 온도역에 1초 이상 120초 이하 체류시켜 합금화하는 것이 바람직하다. 아연 도금은, Al량이 0.08질량％ 이상 0.25질량％ 이하인 아연 도금욕을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.

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

도금 처리 온도에서 350℃까지의 사이의 제2 평균 냉각 속도: 50℃/s 이상

도금 처리 후의 강판을, 도금 처리 온도에서 350℃까지의 사이를 제2 평균 냉각 속도 50℃/s 이상으로, 도금 처리 온도에서 350℃ 이하까지 냉각한다. 제2 평균 냉각 속도는, 도금 처리 온도와 350℃의 온도차를 도금 처리에서 350℃까지의 냉각에 필요로 한 시간으로 나누어 산출한다. 제2 평균 냉각 속도가 50℃/s 미만에서는 베이나이트 변태의 촉진이 불충분해져, 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 제2 평균 냉각 속도는 50℃/s 이상으로 한다. 본 발명의 강 조직을 얻는 관점에서는, 제2 평균 냉각 속도는 50℃/s 이상이면 상한은 한정되지 않기 때문에, 상한을 규정하고 있지 않지만, 공업적으로 얻어지는 제2 평균 냉각 속도의 상한은 1500℃/s 정도이다.

제2 냉각 정지 온도: 50∼350℃

도금 처리 후의 강판을, 상기 제2 평균 냉각 속도로 냉각할 때의 제2 냉각 정지 온도는, 50∼350℃이다. 제2 냉각 정지 온도가 50℃ 미만에서는 본 발명의 잔류 오스테나이트가 얻어지지 않는다. 한편, 제2 냉각 정지 온도가 350℃를 초과하면 베이나이트 변태의 촉진이 불충분해져 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 제2 냉각 정지 온도는 50∼350℃, 바람직하게는 80∼320℃이다.

재가열 온도: 제2 냉각 정지 온도 초과, 또한 300∼500℃

제2 냉각 정지 온도까지 냉각한 강판을, 제2 냉각 정지 온도 초과, 또한 300∼500℃의 재가열 온도로 가열한다. 재가열 온도가 300℃ 미만에서는 베이나이트 변태가 억제되어 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 증가하여 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 500℃를 초과하면 펄라이트가 생성되어 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, 재가열 온도는 300∼500℃, 바람직하게는 325∼475℃이다.

재가열 온도에서의 체류 시간: 1∼600s

제2 냉각 정지 온도까지 냉각한 강판을, 상기 재가열 온도에서 1∼600s 체류시킨다. 체류 시간이 1s 미만에서는 베이나이트 변태가 부족하여, 마르텐사이트나 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립이 증가하여 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않는다. 한편, 600s를 초과하면, 펄라이트가 생성되어, 본 발명의 강 조직이 얻어지지 않게 된다. 따라서, 재가열 온도에서의 체류 시간은 1∼600s, 바람직하게는 1∼300s, 보다 바람직하게는 1∼120s, 더욱 바람직하게는 1∼60s이다.

본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에서는, 슬래브의 제조 방법 및 열간 압연 공정의 조건은 특별히 한정하지 않지만, 예를 들면 이하의 조건으로 행하는 것이 바람직하다.

슬래브의 제조 방법

슬래브는, 매크로 편석을 방지하기 위해, 연속 주조법으로 제조하는 것이 바람직하지만, 조괴법, 박(薄)슬래브 주조법에 의해 제조할 수도 있다. 슬래브를 열간 압연하려면, 슬래브를 일단 실온까지 냉각하고, 그 후 재가열하여 열간 압연을 행해도 좋고, 슬래브를 실온까지 냉각하지 않고 가열로에 장입하여 열간 압연을 행해도 좋다. 또한, 근소한 보열을 행한 후에 즉시 열간 압연하는 에너지 절약 프로세스도 적용할 수 있다.

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

마무리 압연 온도는 특별히 조건은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 강판 조직을 얻기 쉽게 하고, 또한 강판 조직을 균일화하는 관점에서, 800∼950℃로 하는 것이 바람직하다.

슬래브를 열간 압연할 때는, 조압연 후의 조 바를 가열할 수도 있다. 또한, 조 바끼리를 접합하여, 마무리 압연을 연속적으로 행하는, 소위 연속 압연 프로세스를 적용할 수 있다. 또한, 열간 압연에 있어서는 압연 하중의 저감이나 형상·재질의 균일화를 위해, 마무리 압연의 전체 패스 혹은 일부의 패스로 마찰 계수가 0.10∼0.25가 되는 윤활 압연을 행하는 것이 바람직하다.

압연 후의 강판의 권취 온도는 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 강판 조직을 얻기 쉽게 하고, 또한 판 형상을 안정화하는 관점에서는, 400∼550℃로 하는 것이 바람직하다.

권취 후의 강판은, 스케일을 산 세정 등에 의해 제거하여, 후속의 공정에 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법은, 도금 처리 후, 추가로, 조질 압연을 실시해도 좋다. 조질 압연하는 경우는, YS를 보다 향상시키는 관점에서, 신장률을 0.05％ 이상 1.00％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 조질 압연은, 열처리 후 실온에서 행하는 것이 바람직하다.

실시예

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

표 1에 나타내는 성분 조성의 강(잔부는 Fe 및 불가피적 불순물)을 실험실의 진공 용해로에 의해 용제하고, 압연하여 강 슬래브로 했다. 이들 강 슬래브를 1250℃로 가열 후 조압연하고, 표 2-1 또는 표 2-2에 나타내는 열연 조건으로 열간 압연을 실시하여, 열연판으로 했다. 이어서, 일부의 열연판 샘플은 표 2-1 또는 표 2-2에 나타내는 냉연 조건으로 1.4㎜까지 냉간 압연하여 냉연판으로 했다. 이어서, 얻어진 열연판 또는 냉연판을 어닐링했다. 또한, 표 2-1 및 표 2-2의 냉연 조건의 란을 「-」이라고 나타낸 강판은 냉간 압연하고 있지 않고, 열연판을 어닐링했다. Ac1 변태 온도(℃)도 함께 표 1에 나타냈다.

어닐링은, 실험실에서 열처리 및 도금 처리 장치를 이용하여 표 2-1 또는 표 2-2에 나타내는 본어닐링 조건으로 행하고, 합금화한 용융 아연 도금 강판(GA) 1∼39를 제작했다. 합금화 용융 아연 도금 강판은, 465℃의 도금욕 중에 침지하고, 편면당 부착량 40∼60g/㎡의 도금층을 강판 양면에 형성시킨 후, 540℃에서 1∼60s 체류시키는 합금화 처리를 하여 제작했다. 열처리 후(표 2-1 또는 표 2-2에 나타내는 재가열 온도에서 체류한 후), 강판에 신장률 0.1％의 조질 압연을 실시했다.

얻어진 합금화한 용융 아연 도금 강판의 인장 특성값 및 가공성을, 이하의 방법에 따라 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다. 또한, 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 각 조직의 면적률과, 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 전체 잔류 오스테나이트립 중 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율도 표 3에 나타낸다.

<각 조직의 면적률의 측정>

각 강판의 샘플을 잘라내어, 압연 방향에 평행한 판두께 단면을 연마 후, 3체적％ 나이탈로 부식하고, 강판 표면으로부터 판두께 방향으로 300∼400㎛의 범위 내의 위치를 SEM(주사형 전자 현미경)으로 1500배의 배율로 각각 3시야 촬영했다. 또한, 강판 표면이란, 용융 아연 도금층과 강판의 계면을 나타낸다. 얻어진 화상 데이터를 이용하여, Media Cybernetics사 제조의 Image-Pro에 의해 각 조직의 면적률을 구하여, 시야의 각 조직의 평균 면적률을, 각 조직의 면적률로 했다. 상기 화상 데이터에 있어서, 마르텐사이트는 백색 혹은 명회색 또는 방위가 정돈되어 있지 않은 탄화물을 포함하는 회색, 탄화물을 포함하는 베이나이트는 방위가 정돈된 탄화물을 포함하는 회색 또는 암회색, 템퍼링 마르텐사이트는 방위가 정돈되어 있지 않은 탄화물을 포함하는 회색 또는 암회색, 펄라이트는 흑색과 백색의 층상 조직, 페라이트는 흑색, 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트는 암회색으로서 구별된다.

또한, 잔류 오스테나이트는, 마르텐사이트와 마찬가지로, 백색 또는 명회색으로 관찰된다. 여기에서, 상기 시야 관찰에 의해 구한 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률로부터, EBSD(전자선 후방 산란 회절)에 기초하여 구한 잔류 오스테나이트의 면적률을 뺌으로써, 마르텐사이트의 면적률을 구했다.

EBSD에 기초하여 잔류 오스테나이트의 면적률을 구하는 방법을 설명한다. SEM 관찰한 면과 동일한 면을 재연마하고, 콜로이달 실리카로 경면 마무리로 한 후, SEM 관찰한 동일한 위치를 3개소, EBSD 측정했다. 측정 조건은, 스텝 간격이 50㎚, 점수가 100만점(1000×1000)으로 했다. 얻어진 데이터는, TSL사 제조의 OIM Analysis 6을 이용하여, 문턱값을 5°, 2pixel로 한 Grain Dilation 처리 및, 문턱값을 0.1로 한 Neighbor CI Correlation 처리를 행한 후, 얻어진 데이터로부터 잔류 오스테나이트에 해당하는 FCC상의 면적률을 구했다.

<전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 측정 방법>

상기 EBSD에 기초하여 잔류 오스테나이트의 면적률을 구하는 방법에 있어서, Grain Dilation 처리와, Neighbor CI Correlation 처리를 행한 후의 데이터로부터, 15° 이상의 방위차를 갖는 복수의 오스테나이트가 연결된 입자의 면적률을 구했다. 그리고, 전체 오스테나이트의 면적률에 대한, 당해 15° 이상의 방위차를 갖는 복수의 오스테나이트가 연결된 입자의 면적률의 비율(％)을 구했다. 이 비율(％)을, 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율로 했다.

<인장 시험>

제작한 용융 아연 도금 강판으로부터 압연 방향에 대하여 직각 방향으로 JIS5호 인장 시험편(JIS Z2201)을 채취하고, 변형 속도가 10^-3/s로 하는 JIS Z 2241(2011)의 규정에 준거한 인장 시험을 행하여, YS 및 균일 신장(UEL)을 구했다. 본 발명에서는, YS가 850㎫ 이상 또한 균일 신장이 9.0％ 이상을 합격으로 했다.

<구멍 확장 시험>

제작한 용융 아연 도금 강판으로부터 100㎜×100㎜의 시험편을 채취하여, JFST 1001(일본철강연맹 규격, 2008년)에 준거하여 60° 원추 펀치를 이용하여 구멍 확장 시험을 3회 행하여 평균의 구멍 확장률 λ(％)를 구하여, 신장 플랜지성을 평가했다. 본 발명에서는, YS×균일 신장(UEL)×구멍 확장률 λ가 270㎬·％·％ 이상을 가공성이 우수하다고 하여 합격으로 했다.

[표 1]

[표 2-1]

[표 2-2]

[표 3]

본 발명예의 용융 아연 도금 강판은, YS가 850㎫ 이상, 균일 신장(UEL)이 9.0％ 이상, 또한 YS×균일 신장(UEL)×구멍 확장률 λ가 270㎬·％·％ 이상이고, 즉 고강도이고, 또한 가공성이 우수하다. 한편, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예의 용융 아연 도금 강판은, 이들 항목의 적어도 1개를 충족하지 않는다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 고강도 강판을 자동차 부품 용도에 사용하면, 자동차의 충돌 안전성 개선과 연비 향상에 크게 기여한다.

Claims

강판의 표면 상에 용융 아연 도금층을 갖는 고강도 용융 아연 도금 강판으로서,
상기 강판이, 질량％로,
C: 0.12∼0.35％,
Si: 0.5∼3.0％,
Mn: 1.5∼4.0％,
P: 0.100％ 이하(0％는 포함하지 않음),
S: 0.02％ 이하(0％는 포함하지 않음) 및,
Al: 0.01∼1.50％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 강판 조직에 대하여, 마르텐사이트의 면적률이 30％ 이하, 펄라이트의 면적률이 1％ 이하, 템퍼링 마르텐사이트와 탄화물을 포함하는 베이나이트의 합계 면적률이 30％ 이상 99％ 이하, 잔류 오스테나이트의 면적률이 1∼20％, 또한 페라이트와 탄화물을 포함하지 않는 베이나이트의 합계 면적률이 45％ 이하이고,
상기 강판 표면으로부터 300∼400㎛의 범위 내의 전체 잔류 오스테나이트립 중, 2개 이상의 결정 방위를 갖는 잔류 오스테나이트립의 비율이, 면적률로 40％ 이하인, 고강도 용융 아연 도금 강판.
제1항에 있어서,
상기 강판이, 상기 성분 조성에 더하여 추가로, 질량％로,
Cr: 0.005∼2.0％,
Ni: 0.005∼2.0％,
Cu: 0.005∼2.0％,
V: 0.1∼1.5％,
Mo: 0.1∼1.5％,
Ti: 0.005∼0.10％,
Nb: 0.005∼0.10％,
B: 0.0001∼0.0050％,
Ca: 0.0003∼0.0050％,
REM: 0.0003∼0.0050％,
Sn: 0.005∼0.50％ 및,
Sb: 0.005∼0.50％ 중으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는, 고강도 용융 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용융 아연 도금층이, 합금화 용융 아연 도금층인, 고강도 용융 아연 도금 강판.
제1항 또는 제2항에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브에, 열간 압연을 실시한 후, 냉각하고, 권취하는 열연 공정을 실시하고,
상기 열연 공정에서 얻어진 열연판, 또는 상기 열연판에 추가로 압하율 30％ 이상으로 냉간 압연한 냉연판을, (Ac1－5℃)∼(Ac1＋10℃)의 온도역에서 15s 이상 체류시키고, 또한 당해 체류의 사이에 0 초과∼10㎫의 장력을 부가하고,
이어서, 750∼940℃의 어닐링 온도까지 가열하여 10∼600s 체류시키고,
이어서, 상기 어닐링 온도에서 550℃까지의 사이를 제1 평균 냉각 속도 3℃/s 이상, 또한 제1 냉각 정지 온도(Ms∼550℃)에서 냉각하고,
이어서, (Ms∼580℃)의 도금 처리 온도에서 10∼300s 체류시키고, 당해 체류의 사이에, 아연 도금 처리, 또는 상기 아연 도금 처리 후에 도금 합금화 처리를 행하고,
이어서, 상기 도금 처리 온도에서 350℃까지의 사이를 제2 평균 냉각 속도 50℃/s 이상, 또한 제2 냉각 정지 온도 50∼350℃에서 냉각하고,
이어서, 상기 제2 냉각 정지 온도 초과, 또한 300∼500℃의 재가열 온도까지 가열하여 1∼600s 체류시킨 후, 실온까지 냉각하는, 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법.