KR20240098916A

KR20240098916A - 강판 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20240098916A
Application number: KR1020220181110A
Authority: KR
Inventors: 이재훈; 한성호; 최용훈
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2024-06-28
Also published as: WO2024136302A1; CN120344706A

Abstract

강판 및 그의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 강판은, 중량%로, C: 0.03~0.18%, Si: 0~0.7%, Mn: 0.25~1.8%, Al: 0~0.7%, P: 0.05% 이하, S: 0.03% 이하, N: 0.03% 이하, Ti: 0~0.08%, Nb: 0~0.06%, V: 0~0.07%, Ti+Nb+V: 0.03~0.1%, Cr: 0~0.8%, Mo: 0~0.8%, Cu: 0~0.8%, Ni: 0~0.8%, B: 0~0.005%, Ca: 0~0.05%, Y를 제외한 REM: 0~0.05%, Mg: 0~0.05%, W: 0~0.5%, Zr: 0~0.5%, Sb: 0~0.5%, Sn: 0~0.5%, Y: 0~0.2%, Hf: 0~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 1~15%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가진다.

Description

강판 및 그의 제조방법{STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 자동차, 가전, 강구조물 등의 부품을 비롯한 각종 용도에 사용가능한 강판에 관한 것으로, 특히, 연성, 성형성 및 항복비의 밸런스가 우수한 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차, 가전제품, 강구조물 등에 사용되는 냉연 또는 도금 강판은 우수한 연성 및 성형성과 함께, 충분한 항복비가 요구된다.

항복강도를 증가시키기는 방법으로, 고용강화 강판과 석출강화 강판이 있다.

고용강화강은 성형성이 우수한 페라이트 상에 고용강화 원소(Mn, Si, Cr 등)를 고용시켜 항복강도를 증가시킨 강판이다. 그러나 Si 또는 Cr은 연속소둔라인 또는 연속용융합금도금라인에서 강판 표면에 산화물을 형성하기 쉬운 원소이다. 또한 Mn은 저온변태상(베이나이트 또는 마르텐사이트)을 촉진시키는 원소로서, 저온변태상은 항복강도를 저하시키는 특징이 있다. 따라서, 다량의 Mn, Si, Cr을 첨가한 고용강화강은 인장강도 410MPa 이상의 강판의 항복비를 높이는 방법으로 적절하지 않다.

Nb, Ti, V 등을 활용한 석출강화강은 페라이트 내에 미세탄화물을 석출시키어 항복강도를 향상시키는 강판이다. 석출강화강은 가공성을 열화시키지 않으면서 항복비를 증가시키므로 가공성이 우수한 인장강도 410MPa 이상의 강판에 적합한 강화기구이다.

강판의 성형성 및 항복비를 개선하는 기술로써, 미재결정 페라이트 도입과 Ti 또는 Nb 첨가를 활용하는 방법이 특허문헌 1과 특허문헌 2에 개시되어 있다. Ti 또는 Nb를 이용한 석출강화 및 미재결정 페라이트는 페라이트를 직접 강화시키므로써, 인장강도를 크게 증가시키지 않으면서 항복강도의 증가에 효과적이다.

특허문헌 1에 기재된 제조방법은 일부 항복비(YR)가 0.7~0.85를 만족하거나, 또는 일부 인장강도의 제곱와 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4~3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족한다. 그러나 인장강도의 제곱와 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족하지 못하고 있다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 제조방법은 일부 인장강도의 제곱와 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4~3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족하거나, 또는 인장강도의 제곱와 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족한다. 그러나 항복비(YR)가 0.7~0.85를 만족하지 못하고 있다.

이는 연성, 성형성 및 항복비의 우수한 밸런스를 갖는 강판을 제조하기 위해서, 강판의 미재결정 페라이트 도입은 적합하지 않다는 의미할 수 있으므로, 이에 대한 기술개발 요구가 지속되어 오고 있다.

일본 특허공개공보 2009-114523호 일본 특허공개공보 2017-002333호

따라서 본 발명은 강판의 미재결정 페라이트를 포함하지 않으면서, 연성, 성형성 및 항복비의 밸런스가 우수한 냉연강판 또는 합금도금강판 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은 YR, TS²×√EL, 및 TS²×√HER의 밸런스가 우수한 강판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다

또한 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면은,

중량%로, C: 0.03~0.18%, Si: 0~0.7%, Mn: 0.25~1.8%, Al: 0~0.7%, P: 0.05% 이하, S: 0.03% 이하, N: 0.03% 이하, Ti: 0~0.08%, Nb: 0~0.06%, V: 0~0.07%, Ti+Nb+V: 0.03~0.1%, Cr: 0~0.8%, Mo: 0~0.8%, Cu: 0~0.8%, Ni: 0~0.8%, B: 0~0.005%, Ca: 0~0.05%, Y를 제외한 REM: 0~0.05%, Mg: 0~0.05%, W: 0~0.5%, Zr: 0~0.5%, Sb: 0~0.5%, Sn: 0~0.5%, Y: 0~0.2%, Hf: 0~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,

면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 1~15%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가지며, 그리고

강판의 항복비(YR)가 0.7~0.85 이며, 강판의 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하고, 강판의 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5 을 만족하는 강판에 관한 것이다.

중량%로, 상기 C를 0.04~0.17% 범위로 함유함이 바람직하다.

중량%로, 상기 Mn를 0.27~1.78% 범위로 함유함이 바람직하다.

면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 3~13%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가짐이 바람직하다.

상기 강판의 항복강도(YS)를 인장강도(TS)로 나눈값인 항복비(YR=YS/TS)가 0.71~0.84를 만족하는 것이 바람직하다.

상기 강판의 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.71×10⁶~1.69×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하는 것이 바람직하다.

상기 강판의 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.43×10⁶~2.93×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 측면은,

상술한 조성 성분을 가지는 강괴 또는 슬라브를 1000~1350℃의 온도범위로 가열하는 단계;

상기 가열된 강괴 또는 슬라브를 800~1000℃의 마무리 압연온도로 열간압연함으로써 열연강판을 제조하는 단계;

상기 제조된 열연강판을 냉각한 후, 300~600℃의 온도범위에서 권취하는 단계:

상기 권취된 열연강판을 650~800℃의 온도구간에서 600~1700초 동안 열처리한 후, 30~90%의 압하율로 냉간압연하는 단계;

상기 압연된 냉연강판을 740~860℃의 온도구간에서 가열하여 50초 이상 1차 유지하는 단계;

상기 1차 유지된 냉연강판을 600~760℃의 온도범위까지 5℃/s 이하의 평균 냉각속도로 1차 냉각하는 단계; 및

상기 1차 냉각된 냉연강판을 450~550℃의 온도범위까지 5℃/s 초과 20℃/s 이하의 평균 냉각속도로 2차 냉각한 후, 이 온도구간에서 50초 이상 2차 유지한 후 상온까지 냉각하는 단계;를 포함하는 강판의 제조방법에 관한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 강판의 미재결정 페라이트를 포함하지 않으면서도, 연성, 성형성 및 항복비의 밸런스가 우수한 냉연강판 또는 합금도금강판 및 그 제조방법을 효과적으로 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명자들은 우수한 성형성과 높은 항복비를 갖는 강판을 만들기 위해서는 최적의 미세조직 분율, 그리고 이를 구현하기 위한 성분의 첨가 및 최적의 제조공정이 필요함을 확인하였다.

특히, 강판의 YR, TS²×√EL, TS²×√HER를 향상시키기 위해서는 페라이트 분율의 최적화가 중요하며, 구체적으로, 재결정 페라이트 분율이 85~99%를 만족하지 못하면 YR이 0.7~0.85 또는 TS²×√EL이 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 또는 TS²×√HER이 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5을 얻을 수 없음을 확인하고 본 발명을 제시하는 것이다.

이러한 본 발명의 연성, 성형성 및 항복비의 밸런스가 우수한 강판은, 중량%로, C: 0.03~0.18%, Si: 0~0.7%, Mn: 0.25~1.8%, Al: 0~0.7%, P: 0.05% 이하, S: 0.03% 이하, N: 0.03% 이하, Ti: 0~0.08%, Nb: 0~0.06%, V: 0~0.07%, Ti+Nb+V: 0.03~0.1%, Cr: 0~0.8%, Mo: 0~0.8%, Cu: 0~0.8%, Ni: 0~0.8%, B: 0~0.005%, Ca: 0~0.05%, Y를 제외한 REM: 0~0.05%, Mg: 0~0.05%, W: 0~0.5%, Zr: 0~0.5%, Sb: 0~0.5%, Sn: 0~0.5%, Y: 0~0.2%, Hf: 0~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 1~15%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가지며, 그리고 강판의 항복비(YR)가 0.7~0.85 이며, 강판의 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 를 만족하고, 강판의 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5 을 만족하다.

이하, 먼저 본 발명에서 제공하는 강판의 성분조성에 대하여 상세히 설명한다. 이 때, 특별한 기재가 없는 한 각 성분의 함량은 중량%를 의미한다.

C: 0.03~0.18%

탄소(C)는 페라이트 상 중에 Ti, Nb 또는 V와 함께 석출물을 형성하여 강판에 강도를 부여하기 위한 불가결한 원소이다. 그 첨가량이 0.03% 미만이면 인장강도 410MPa 이상의 강도 확보가 어렵다. 반면 0.18%를 초과하면 용접부 용접강도를 확보하기 어렵다. 따라서 본 발명에서는 상기 C의 함량은 0.03~0.18% 범위로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 C 함량을 0.04~0.17% 범위로 제어하는 것이다.

Si: 0~0.7%

실리콘(Si)는 고용강화에 의한 강도 향상의 효과가 있는 원소이며, 페라이트를 강화시키고 조직을 균일화시키며 가공성을 개선하는 원소이다. 또한 제강시 탈산에 필요한 원소이다. 만일 그 첨가량이 0.7%를 초과하면 도금공정에서 미도금과 같은 도금결함 문제와 강판의 용접성을 저하시킨다. 따라서 본 발명에서는 상기 Si의 함량을 0~0.7% 범위로 제어하는 것이 바람직하다.

Mn: 0.25~1.8%

망간(Mn)은 강도와 연성을 함께 높이는데 유용한 원소이다. 만일 그 첨가량이 0.25% 이상에서 그 효과를 보이지만, 1.8% 초과하면 오스테나이트에서 마르텐사이트 또는 베이나이트의 저온 변태상이 촉진되어 강판의 항복비가 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 Mn의 함량을 0.25~1.8%로 제어하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 상기 Mn 함량을 0.27~1.78% 범위로 제어하는 것이다.

Al: 0~0.7%

알루미늄(Al)은 강 중의 산소와 결합하여 탈산 작용을 하는 원소이다. 또한 Si와 동일하게 페라이트를 강화시키고 조직을 균일화시키며 가공성을 개선하는 원소이다. 만일 그 첨가량이 0.7%를 초과하면 도금공정에서 미도금과 같은 도금결함 문제와 강판의 용접성을 저하시킨다. 따라서 본 발명에서는 상기 Si의 함량을 0~0.7% 범위로 제어하는 것이 바람직하다.

P: 0.05% 이하

P는 불순물로 함유되어 충격인성을 열화시키는 원소이다. 따라서 본 발명에서 상기 P의 함량은 0.05% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

S: 0.03% 이하

S는 불순물로 함유되어 강판 중에 MnS를 만들고 연성을 열화시키는 원소이다. 따라서 본 발명에서 상기 S의 함량은 0.03 중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

N: 0.03% 이하

N은 불순물로 함유되어 연속주조 중에 질화물을 만들어 슬라브의 균열을 일으키는 원소이다. 따라서 본 발명에서 상기 N의 함량은 0.03 중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Ti: 0~0.08%, Nb: 0~0.06%, V: 0~0.07%,

Ti+Nb+V: 0.03~0.1%

Ti, Nb, 및 V는 강판의 석출물을 형성하는 중요한 원소로서, 강판의 강도 및 충격인성을 향상시키기 위해 함유시켜도 좋은 원소들이다. 본 발명에서는 이들 원소의 함량을 각각, Ti: 0~0.08%, Nb: 0~0.06% 및 V: 0~0.07% 범위로 제어함이 바람직하다. 만일 상기 Ti, Nb, 및 V 각각이 그 함량의 상한을 초과하면 과도한 석출물 형성으로 미재결정 페라이트가 생성되어 과도한 특성효과뿐만 아니라 제조원가 상승의 원인이 될 수 있다

바람직하게는, 본 발명에서는 상기 Ti, Nb, 및 V 중 1종 이상의 합(Ti+Nb+V)의 함량을 0.03~0.10% 범위로 제어하는 것이다. 만일 Ti+Nb+V 함량이 0.03% 미만이면 성분원소 첨가에 따른 효과를 기대하기 어렵고, 0.10%를 초과하면 과도한 석출물 형성으로 미재결정 페라이트가 생성되어 과도한 특성효과뿐만 아니라 제조원가 상승의 원인이 될 수 있다.

Cr: 0~0.8% 및 Mo: 0~0.8%

Cr 및 Mo는 본 발명에서 선택적인 임의성분으로서 합금화 처리시 오스테나이트 분해를 억제하고, Mn과 동일하게 오스테나이트를 안정화시키는 원소이다. 상기 Cr 및 Mo의 각각의 함량이 0.8%를 초과하면 마르텐사이트 또는 베이나이트의 저온 변태상이 촉진되어 강판의 항복비가 저하된다. 따라서 상기 Cr 및 Mo 각각의 함량을 0.8% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Cu: 0~0.8%, Ni: 0~0.8%

Cu 및 Ni는 본 발명에서 선택적인 임의성분으로서 오스테나이트를 안정화시키고 부식을 억제하는 원소이다. 또한 상기 Cu 및 Ni는 강판 표면으로 농화되어 강판 내로 이동하는 수소침입을 막아 수소지연파괴를 억제하는 효과도 있다. 본 발명에서 상기 상기 Cu 및 Ni 각각의 함량이 0.8%를 초과하면 과도한 특성효과뿐만 아니라 제조원가 상승의 원인이 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 Cu 및 Ni 각각의 함량을 0.8% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

B: 0~0.005%

B는 본 발명에서 선택적인 임의성분으로서 담금질성을 향상시켜 강도를 높이고 결정입계의 핵생성을 억제하는 원소이다. 상기 B의 함유량이 0.005%를 초과하면 과도한 특성효과뿐만 아니라 제조원가 상승의 원인이 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 B의 함유량을 0.005% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Ca: 0~0.05%, Mg: 0~0.05% 및 Y를 제외하는 REM: 0~0.05%

REM이란 Sc, Y 및 란타노이드의 합계 17원소를 가리킨다. Ca, Mg, 및 Y를 제외하는 REM은 본 발명에서 선택적인 임의성분으로서 황화물을 구형화시킴으로써 강판의 연성을 향상시키는 원소이다. 상기 Ca, Mg, 및 Y를 제외하는 REM 각각의 함량이 0.05%를 초과하면 과도한 특성효과뿐만 아니라 제조원가 상승의 원인이 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 Ca, Mg, 및 Y를 제외하는 REM 각각의 함량을 0.05% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

W: 0~0.5%, Zr: 0~0.5%

W 및 Zr는 본 발명에서 선택적인 임의성분으로서 담금질성을 향상시켜 강판의 강도를 증가시키는 원소이다. 상기 W 및 Zr 각각의 함량이 0.5%를 초과하면 과도한 특성효과뿐만 아니라 제조원가 상승의 원인이 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 W 및 Zr 각각의 함량을 0.5% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Sb: 0~0.5%, Sn: 0~0.5%

Sb 및 Sn은 본 발명에서 선택적인 임의성분으로서 강판의 도금젖음성과 도금밀착성을 향상시키는 원소이다. 상기 Sb 및 Sn 각각의 함량이 0.5%를 초과하면 강판의 취성이 증가하여 열간가공 또는 냉간가공 시 균열이 발생될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 Sb 및 Sn 중 1종 이상의 함유량을 0.5 중량% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

Y: 0~0.2%, Hf: 0~0.2%

Y 및 Hf는 본 발명에서 선택적인 임의성분으로서 강판의 내식성을 향상시키는 원소이다. 만일 상기 Y 및 Hf 각각의 함량이 0.2%를 초과하면 강판의 연성이 열화될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 Y 및 Hf 각각의 함량을 0.2% 이하로 제어하는 것이 바람직하다.

상기 조성 이외에 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하며, 본 발명의 강재는 다른 조성의 첨가를 배제하는 것은 아니다. 상기 불가피한 불순물은 통상의 철강제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않게 혼입될 수 있는 것으로, 이를 배제할 수는 없다. 상기 불가피한 불순물은 통상의 철강제조 분야의 기술자라면 이해할 수 있다.

또한 본 발명은, 면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 1~15%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가질 수 있다. 만일 상기 펄라이트 분율이 1% 미만이거나 15%를 초과하면, 강판의 항복비, 연신율, 또는 구멍확장율이 저하될 수 있다. 이는 결국, 후술하는 강판의 YR 0.7~0.85, TS²×√EL 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5, 또는 TS²×√HER 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하지 못하여 바람직하지 않다.

보다 바람직하게는, 면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 3~13%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가지는 것이다.

한편 상기 미세조직의 분율을 갖는 본 발명의 강판은, 인장강도 410MPa 이상(바람직하게는 410~580MPa)의 강판의 항복비(YR)는 0.7~0.85 이며, 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5이며, 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족할 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 항복비(YR=YS/TS)를 0.71~0.84로 제어하는 것이 다.

또한 상기 강판의 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.71×10⁶~1.69×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하는 것이 보다 바람직하다.

또한 상기 강판의 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.43×10⁶~2.93×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하는 것이 보다 바람직하다.

다음으로, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 강판 제조방법은, 상술한 조성 성분을 가지는 강괴 또는 슬라브를 1000~1350℃의 온도로 가열하는 단계; 상기 가열된 강괴 또는 슬라브를 800~1000℃의 마무리 압연온도로 열간압연함으로써 열연강판을 제조하는 단계; 상기 제조된 열연강판을 냉각한 후, 300~600℃의 온도범위에서 권취하는 단계; 상기 권취된 열연강판을 650~800℃의 온도구간에서 600~1700초 동안 열처리한 후, 30~90%의 압하율로 냉간압연하는 단계; 상기 압연된 냉연강판을 740~860℃의 온도구간에서 가열하여 50초 이상 1차 유지하는 단계; 상기 1차 유지된 냉연강판을 600~760℃의 온도범위까지 5℃/s 이하의 평균 냉각속도로 1차 냉각하는 단계; 및 상기 1차 냉각된 냉연강판을 450~550℃의 온도범위까지 5℃/s 초과 20℃/s 이하의 평균 냉각속도로 2차 냉각한 후, 이 온도구간에서 50초 이상 2차 유지한 후 상온까지 냉각하는 단계;를 포함한다.

가열

본 발명에서는 먼저, 상술한 조성 성분을 가지는 강괴 또는 슬라브를 1000~1350℃의 온도 범위로 가열한다.

본 발명은 상기 강괴 또는 슬라브를 제조하는 용제공정에 특별히 제한되지 않으나, 그 가열온도를 1000~1350℃ 범위로 제한함이 바람직하다. 만일 가열온도가 1000℃ 미만일 경우, 마무리 압연온도 구간의 이하에서 열간압연될 소지가 있으며, 가열온도가 1350℃ 초과될 경우, 상기 강의 융점에 도달하여 녹아 버릴 소지가 있기 때문이다.

마무리 열간압연

이어, 본 발명에서는 상기 가열된 강괴 또는 슬라브를 800~1000℃의 마무리 압연온도로 열간압연함으로써 열연강판을 제조한다.

만일 상기 마무리 압연온도가 800℃ 미만일 경우, 상기 강의 높은 강도 때문에 열간압연기에 큰 부담을 줄 수 있다. 반면 상기 마무리 온도가 1000℃ 초과될 경우, 열간압연 후 강판의 결정립이 조대하여 상기 강판의 물성을 저하시킬 수 있다.

냉각후 권취

그리고 본 발명에서는 상기 제조된 열연강판을 냉각한 후, 300~600℃의 온도범위에서 권취한다.

상기 마무리 열간압연 후에 상기 열간압연된 강판의 결정립을 미세화 하기 위해 마무리 열간압연된 강판을 냉각하는데, 이때, 평균 냉각속도를 10℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 주상이 마르텐사이트 또는 베이나이트의 저온변태상이거나 또는 강판 내부까지 스케일이 형성된 열연강판은 권취 또는 산세가 용이하지 않기 때문에, 상기 열간압연된 강판의 권취온도는 300~600℃로 하는 것이 바람직하다.

만일 상기 권취온도가 300℃ 미만일 경우, 열연강판의 주상이 강도가 높은 저온변태상으로 구성되어 상기 열간압연된 강판은 권취가 용이하지 않을 수 있다. 반면 상기 권취온도가 600℃ 초과일 경우, 열연강판의 표면에 생성되는 스케일이 상기 열간압연된 강판 내부까지 깊게 형성되어 산세를 어렵게 할 소지가 있다.

석출물 형성 소둔열처리후 냉간압연

이어, 본 발명에서는 상기 권취된 열연강판을 650~800℃의 온도구간에서 600~1700초 동안 열처리한 후, 30~90%의 압하율로 냉간압연한다.

본 발명자들은 열간압연된 강판을 적절한 고온에서 짧은 시간동안 소둔열처리하면 상기 열연강판의 석출물 최적화가 용이해지는 것을 확인하였다. 이는 열연공정의 권취 동안 미석출된 Ti, Nb 또는 V이 적절한 온도와 시간의 소둔열처리 동안 열간압연된 강판에 재석출되어 강판의 석출물 최적화에 기여하기 때문이다. 즉, 본 발명에서 열간압연된 강판은 적절한 고온에서 짧은 시간동안 소둔열처리하는 것이 요구된다. 이는 적절한 온도와 시간의 소둔열처리가 열간압연된 강판의 석출물 생성을 촉진시켜, 결국 최종 제품의 항복비를 향상시킬 수 있기 때문이다.

이에 따라, 본 발명에서는 상기 열간압연된 강판의 소둔열처리는 650~800℃의 온도구간에서 600~1700초 시간동안 열처리하는 것이 바람직하다. 만일 열처리 조건이 650℃ 미만 또는 600초 미만일 경우, 소둔열처리된 강판의 석출물 최적화가 용이하지 않을 수 있다. 반면 열처리 조건이 800℃ 초과 또는 1700초 초과일 경우, 소둔열처리된 강판의 석출이 용이하지 않을 수 있다. 이에 따라, 소망하는 최종 강판의 항복비를 얻을 수 없다는 문제가 있을 수 있다.

이어, 본 발명에서는 상기 소둔열처리된 열연강판에 통상의 산세처리를 실시할 수도 있다. 그리고 산세된 열연강판은 30~90%의 누적압하율로 냉간압연됨이 바람직하다. 냉간압연 누적 압하율이 90% 초과되면 상기 강판의 높은 강도로 인하여 냉간압연을 단시간에 수행하기 어려울 소지가 있다.

본 발명에 따른 냉간압연된 강판은 소둔공정을 거쳐 미도금 냉연강판으로 제작하거나, 또는 내식성을 부여하기 위하여 도금공정을 거쳐 도금강판으로 제작될 수도 있다. 도금은 용융아연도금, 전기아연도금, 또는 용융알루미늄도금 등의 도금방법을 적용할 수 있다.

1차 유지

그리고 본 발명에서는 상기 압연된 냉연강판을 740~860℃의 온도구간에서 가열하여 50초 이상 1차 유지한다.

만일 상기 1차 유지온도가 740℃ 미만일 경우, 미재결정 페라이트가 생성되어 상기 강판의 YR, TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킨다. 또한, 1차 유지온도가 860℃ 초과일 경우, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트 분율이 15%를 초과하여 상기 강판의 YR, TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킨다.

또한 상기 1차 유지시간이 50초 미만이면 열처리 시간이 부족하여 상기 강판의 YR, TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킬 수 있다.

1차 냉각

상기 1차 유지된 냉연강판을 600~760℃의 온도범위까지 5℃/s 이하의 평균 냉각속도로 1차 냉각한다.

만일 상기 냉각정지온도가 600℃ 미만일 경우, 냉각정지온도가 낮아 TS²×√EL 및 TS²×√HER 을 저하시킨다. 또한 냉각정지온도가 760℃ 초과일 경우, 냉각정지온도가 높아 TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킬 수 있다.

또한 1차 냉각속도가 5℃/s를 초과하면 설비사양 문제가 야기될 수 있다.

2차 냉각 후 2차 유지

후속하여, 본 발명에서는 상기 1차 냉각된 냉연강판을 450~550℃의 온도범위까지 5℃/s 초과 20℃/s 이하의 평균 냉각속도로 2차 냉각한 후, 이 온도구간에서 50초 이상 2차 유지한 후 상온까지 냉각한다.

만일 2차 평균 냉각속도가 5℃/s 이하일 경우, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트 분율이 15%를 초과하게 되어 TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킬 수 있으며, 2차 평균 냉각속도가 20℃/s를 초과하면 설비사양 문제가 야기될 수 있다.

또한 만일 2차 유지온도가 450℃ 미만이면 낮은 열처리 온도로 상기 강판의 TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킨다. 또한 2차 유지온도가 550℃를 초과하면, 상기 강판의 YR, TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킬 수 있다.

또한 2차 유지시간이 50초 미만이면 열처리 시간이 부족하여 상기 강판의 TS²×√EL, 및 TS²×√HER을 저하시킬 수 있다.

상기와 같이 2차 유지된 강판을 이어, 상온으로 냉각함으로써, YR, TS²×√EL, TS²×√HER의 밸런스가 우수한 강판을 효과적으로 제조할 수 있다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아님을 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되어 짐을 명시한다.

(실시예)

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분계를 만족하는 100㎜ 두께의 슬라브를 제조하고, 상기 슬라브를 1200℃에서 가열한 다음, 900℃의 마무리 압연온도에서 열간압연하여 두께 3mm의 열연강판을 제조하였다. 이어, 상기 열연강판을 30℃/s의 평균 냉각속도로 냉각하고 하기 표 2의 열연강판 권취온도에서 권취하였다. 이어, 하기 표 2와 같이, 상기 권취된 열연강판은 열연강판 소둔온도까지 가열한 후 일정 소둔시간동안 유지한 후, 상온까지 냉각하였다. 상기 소둔열처리된 강판은 산세를 통한 표면의 스케일을 제거한 후에, 1.5㎜ 두께까지 냉간압연을 실시하였다. 냉간압연된 강판은 하기 표 2의 1차 유지온도까지 가열하고 상기 1차 유지온도에서 1차 유지시간 동안 유지하였다. 그리고 상기 1차 유지된 냉연강판은 하기 표 3의 1차 냉각정지온도까지 1차 평균 냉각속도로 냉각하였다. 이어, 상기 1차 냉각된 냉연강판은 하기 표 3의 2차 평균 냉각속도로 2차 유지온도까지 냉각한 후, 2차 유지시간동안 유지하였으며, 이후, 하기 표 3의 3차 평균 냉각속도로 상온까지 냉각하였다.

상기와 같이 제조된 각각의 강판의 미세조직을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다. 강판의 미세조직 중에 재결정 페라이트, 미재결정 페라이트, 세멘타이트, 저온 변태조직(베이나이트, 마르텐사이트)는 연마된 시편 단면을 나이탈 에칭한 후에 SEM을 통하여 관찰하였다. 나이탈 에칭후에, 시편 표면에 요철이 없는 조직이 페라이트이며, 구형 또는 라멜라 구조를 갖는 조직은 세멘타이트로 판명하였다. 전위를 많이 포함하는 미재결정 페라이트는 입자 내의 결정 방위차가 발생한다. 따라서 FESEM-EBSD를 이용하여 페라이트의 결정방위를 측정 한후, KAM(Kernel Average Misorientation)법으로 페라이트 중의 미재결정 페라이트를 구별하였다.

또한 상기 제조된 각각에 대하여 기계적 물성을 측정하여 하기 표 5에 나타내었다. 강판의 물성평가는 인장시험 및 구멍확장시험으로 평가되었다. 인장시험은 압연판재의 압연방향에 대하여 0°방향을 기준으로 JIS5호 규격에 의거하여 채취된 시험편으로 평가하여 YR, TS²×√EL을 결정하였다. 구멍확장시험은 10㎜Ø의 펀칭구멍(다이 내경 10.3㎜, 클리어런스 12.5%)에 꼭지각 60°의 원추 펀치를 펀칭구멍의 버어가 외측이 되는 방향으로 20㎜/min으로 압박 확장하여 성형하였다.

구멍확장률 : HER(%) = {(D - D₀)/D₀} × 100

D : 균열이 판 두께를 관통하였을 때의 구멍 직경(㎜)

D₀ : 초기 구멍 직경(㎜)

강종	화학성분 (중량%)
강종	C	Si	Mn	P	S	Al	N	Ti	Nb	V	기타
A	0.09	0.35	1.24	0.008	0.0009	0.14	0.0022	0.06	0.02	0
B	0.11	0.28	1.21	0.011	0.0012	0.18	0.0025	0.01	0.06	0.01
C	0.12	0.26	1.15	0.009	0.0007	0.19	0.0024	0.01	0.01	0.07
D	0.08	0.29	1.29	0.010	0.0011	0.21	0.0031	0.08	0	0.01
E	0.13	0.33	1.21	0.008	0.0010	0.24	0.0028	0.04	0.04	0.01	Cr: 0.45
F	0.07	0.38	1.17	0.009	0.0011	0.26	0.0032	0.08	0.01	0.01	Mo: 0.40
G	0.13	0.34	1.23	0.010	0.0011	0.22	0.0028	0	0.05	0.04	Ni: 0.38
H	0.14	0.22	1.14	0.012	0.0008	0.13	0.0031	0.07	0.01	0.01	Cu: 0.47
I	0.1	0.29	1.15	0.007	0.0010	0.25	0.0035	0.03	0	0	B: 0.0022
J	0.12	0.27	1.22	0.008	0.0012	0.18	0.0025	0.05	0.02	0.01	Ca: 0.003
K	0.09	0.31	1.21	0.010	0.0010	0.29	0.0027	0.04	0.02	0.02	REM: 0.001
L	0.11	0.36	1.15	0.008	0.0010	0.23	0.0024	0.01	0.06	0.01	Mg: 0.003
M	0.12	0.33	1.33	0.009	0.0013	0.30	0.0033	0.03	0.05	0	W: 0.12
N	0.04	0.31	1.78	0.012	0.0009	0.22	0.0028	0.04	0.03	0.02	Zr: 0.15
O	0.17	0.38	0.27	0.011	0.0008	0.30	0.0030	0.02	0.05	0.02	Sb: 0.13
P	0.14	0.27	1.18	0.010	0.0009	0.24	0.0032	0.02	0.01	0.06	Sn: 0.09
Q	0.03	0.7	1.24	0.012	0.0011	0.69	0.0025	0.01	0.01	0.07	Y: 0.02
R	0.18	0.01	1.23	0.011	0.0012	0.02	0.0028	0.01	0.05	0.02	Hf: 0.03
XA	0.01	0.36	1.18	0.010	0.0008	0.30	0.0026	0.07	0.01	0.01
XB	0.2	0.29	1.19	0.007	0.0010	0.23	0.0030	0.06	0.01	0.02
XC	0.11	0.72	1.22	0.011	0.0012	0.28	0.0033	0.05	0.02	0.01
XD	0.12	0.42	0.23	0.011	0.0009	0.22	0.0025	0.06	0.02	0
XE	0.1	0.41	1.82	0.009	0.0009	0.24	0.0035	0.02	0.05	0.02
XF	0.08	0.37	1.13	0.008	0.0010	0.72	0.0028	0.01	0.06	0
XG	0.09	0.35	1.20	0.010	0.0008	0.18	0.0030	0.12	0.01	0.01
XH	0.11	0.36	1.24	0.012	0.0009	0.23	0.0024	0.02	0.12	0.02
XI	0.09	0.33	1.16	0.009	0.0011	0.21	0.0032	0.01	0.01	0.13
XJ	0.12	0.34	1.17	0.010	0.0008	0.19	0.0028	0.04	0.04	0.04

*표 1에서 잔여 성분은 Fe 및 불가피한 불순물임

구분	번호	강종	열연강판 권취온도 (℃)	열연강판 소둔온도 (℃)	열연강판 소둔시간 (s)	1차평균 가열속도 (℃/s)	1차유지 온도구간	1차유지 시간 (s)
실시예	1	A	500	700	1100	10	780	120
비교예	2	A	500	820	1200	10	780	120
비교예	3	A	550	630	1100	10	820	120
비교예	4	A	550	700	1800	10	820	120
비교예	5	A	500	700	500	10	780	100
비교예	6	A	400	750	1300	10	880	120
비교예	7	A	450	750	1000	10	720	120
비교예	8	A	450	750	1100	10	800	30
비교예	9	A	500	700	900	10	830	120
비교예	10	A	550	700	1300	10	780	120
비교예	11	A	500	700	1600	10	800	120
비교예	12	A	550	700	700	10	780	120
비교예	13	A	500	750	1100	10	780	120
비교예	14	A	450	700	1300	10	800	100
실시예	15	B	500	750	1100	10	780	120
실시예	16	C	400	700	1000	10	780	120
실시예	17	D	550	700	900	10	760	90
실시예	18	E	400	780	1200	10	840	90
실시예	19	F	350	800	1100	10	780	100
실시예	20	G	400	650	1200	10	860	120
실시예	21	H	500	670	1000	10	740	120
실시예	22	I	500	750	1400	10	780	100
실시예	23	J	500	700	1200	10	800	100
실시예	24	K	450	700	1200	10	820	120
실시예	25	L	500	700	1100	10	800	120
실시예	26	M	500	700	1000	10	800	100
실시예	27	N	450	750	1000	10	780	90
실시예	28	O	500	750	900	10	820	100
실시예	29	P	550	700	1200	10	780	120
실시예	30	Q	550	750	1300	10	780	90
실시예	31	R	450	750	1200	10	800	100
비교예	32	XA	500	750	1200	10	800	90
비교예	33	XB	550	750	1000	10	780	120
비교예	34	XC	550	750	1100	10	820	120
비교예	35	XD	550	700	1300	10	800	90
비교예	36	XE	450	750	1200	10	780	120
비교예	37	XF	450	750	900	10	780	100
비교예	38	XG	500	700	1200	10	800	120
비교예	39	XH	500	750	1300	10	780	100
비교예	40	XI	550	700	1000	10	800	120
비교예	41	XJ	550	750	1100	10	800	120

구분	번호	강종	1차평균 냉각속도 (℃/s)	1차냉각 정지온도 (℃)	2차평균 냉각속도 (℃/s)	2차유지 온도 (℃)	2차유지 시간 (s)	3차평균 냉각속도 (℃/s)
실시예	1	A	3	700	10	500	200	10
비교예	2	A	3	700	10	500	200	10
비교예	3	A	3	700	10	500	200	10
비교예	4	A	3	650	10	500	150	10
비교예	5	A	3	650	10	500	150	10
비교예	6	A	3	700	10	500	200	10
비교예	7	A	3	700	10	500	200	10
비교예	8	A	3	650	10	500	150	10
비교예	9	A	3	780	10	500	200	10
비교예	10	A	3	580	10	500	200	10
비교예	11	A	3	650	0.5	500	150	10
비교예	12	A	3	700	10	570	200	10
비교예	13	A	3	700	10	430	150	10
비교예	14	A	3	650	10	500	30	10
실시예	15	B	3	700	10	500	200	10
실시예	16	C	3	700	10	500	200	10
실시예	17	D	3	650	10	500	100	10
실시예	18	E	3	700	10	500	150	10
실시예	19	F	3	700	10	500	200	10
실시예	20	G	3	700	10	500	150	10
실시예	21	H	3	650	10	500	200	10
실시예	22	I	3	700	10	500	200	10
실시예	23	J	3	610	10	500	200	10
실시예	24	K	3	750	10	500	100	10
실시예	25	L	3	700	10	500	200	10
실시예	26	M	3	650	10	500	200	10
실시예	27	N	3	650	10	500	150	10
실시예	28	O	3	700	10	550	200	10
실시예	29	P	3	650	10	450	100	10
실시예	30	Q	3	700	10	500	150	10
실시예	31	R	3	650	10	500	200	10
비교예	32	XA	3	700	10	500	200	10
비교예	33	XB	3	650	10	500	200	10
비교예	34	XC	3	700	10	500	150	10
비교예	35	XD	3	700	10	500	200	10
비교예	36	XE	3	650	10	500	150	10
비교예	37	XF	3	650	10	500	150	10
비교예	38	XG	3	700	10	500	200	10
비교예	39	XH	3	650	10	500	200	10
비교예	40	XI	3	700	10	500	200	10
비교예	41	XJ	3	700	10	500	150	10

구분	번호	강종	페라이트 (면적%)	미재결정 페라이트 (면적%)	펄라이트 (면적%)
실시예	1	A	92	0	8
비교예	2	A	93	0	7
비교예	3	A	94	0	6
비교예	4	A	95	0	5
비교예	5	A	94	0	6
비교예	6	A	83	0	17
비교예	7	A	87	5	8
비교예	8	A	88	3	9
비교예	9	A	90	0	10
비교예	10	A	93	0	7
비교예	11	A	82	0	18
비교예	12	A	91	0	9
비교예	13	A	95	0	5
비교예	14	A	90	0	10
실시예	15	B	89	0	11
실시예	16	C	87	0	13
실시예	17	D	97	0	3
실시예	18	E	90	0	10
실시예	19	F	93	0	7
실시예	20	G	92	0	8
실시예	21	H	91	0	9
실시예	22	I	93	0	7
실시예	23	J	89	0	11
실시예	24	K	90	0	10
실시예	25	L	93	0	7
실시예	26	M	88	0	12
실시예	27	N	92	0	8
실시예	28	O	91	0	9
실시예	29	P	89	0	11
실시예	30	Q	90	0	10
실시예	31	R	93	0	7
비교예	32	XA	96	0	6
비교예	33	XB	90	2	8
비교예	34	XC	89	0	11
비교예	35	XD	91	0	9
비교예	36	XE	90	3	7
비교예	37	XF	92	0	8
비교예	38	XG	90	2	8
비교예	39	XH	89	3	9
비교예	40	XI	90	3	7
비교예	41	XJ	88	2	10

구분	번호	강종	YR	TS²×√EL (MPa²%^0.5)	TS²×√HER (MPa²%^0.5)
실시예	1	A	0.78	1,264,485	2,314,207
비교예	2	A	0.75	589,358	1,290,614
비교예	3	A	0.84	622,004	1,315,082
비교예	4	A	0.80	568,391	1,194,634
비교예	5	A	0.74	576,586	1,229,579
비교예	6	A	0.68	608,379	1,049,561
비교예	7	A	0.88	1,827,064	3,245,698
비교예	8	A	0.89	1,758,105	3,150,843
비교예	9	A	0.79	641,927	1,251,692
비교예	10	A	0.78	672,351	1,108,067
비교예	11	A	0.80	569,872	1,353,294
비교예	12	A	0.67	638,807	1,220,521
비교예	13	A	0.81	584,205	1,295,304
비교예	14	A	0.77	489,273	1,128,621
실시예	15	B	0.79	1,167,204	2,433,850
실시예	16	C	0.82	1,272,548	2,292,675
실시예	17	D	0.80	1,581,961	2,385,024
실시예	18	E	0.81	1,335,152	2,118,503
실시예	19	F	0.75	738,907	1,434,027
실시예	20	G	0.79	1,687,628	2,821,304
실시예	21	H	0.84	1,690,349	2,934,571
실시예	22	I	0.80	717,924	1,502,276
실시예	23	J	0.78	859,480	1,648,538
실시예	24	K	0.77	928,067	1,847,825
실시예	25	L	0.77	1,045,443	2,004,698
실시예	26	M	0.81	1,257,952	2,157,604
실시예	27	N	0.80	1,300,831	2,438,591
실시예	28	O	0.71	1,274,927	2,352,034
실시예	29	P	0.75	1,076,751	2,620,057
실시예	30	Q	0.80	1,320,127	2,205,145
실시예	31	R	0.79	1,438,210	2,325,204
비교예	32	XA	0.67	674,584	1,208,634
비교예	33	XB	0.82	1,830,158	3,203,257
비교예	34	XC	0.80	571,080	1,325,869
비교예	35	XD	0.78	580,539	1,059,567
비교예	36	XE	0.81	1,752,664	3,314,006
비교예	37	XF	0.77	602,578	1,190,485
비교예	38	XG	0.88	1,820,312	3,134,527
비교예	39	XH	0.87	1,932,855	3,304,851
비교예	40	XI	0.90	1,783,967	3,227,465
비교예	41	XJ	0.89	1,845,782	3,280,734

상기 표 1-4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 합금조성, 제조공정 및 미세조직 조건을 충족하는 실시예 1, 실시예 15-31은 모두 강판의 항복비(YR)가 0.7~0.85, 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5, 그리고 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족함을 알 수 있으며, 이에 따라 연성, 성형성 및 항복비의 밸런스가 우수한 강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.

한편 비교예 2는 열연강판 소둔온도가 높아 강판의 석출이 용이하지 않았으며, 그 결과, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 3는 열연강판 소둔온도가 낮아 강판의 석출 최적화가 용이하지 않았ㅇm다음으며, 그 결과, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 4는 열연강판 소둔시간이 길어 강판의 석출이 용이하지 않았으며, 그 결과, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 5는 열연강판 소둔시간이 짧아 강판의 석출 최적화가 용이하지 않았으며, 그 결과, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 6은 1차 유지온도가 높아 강판의 세멘타이트를 포함하는 펄라이트 분율이 15% 초과되었으며, 그 결과, YR이 0.7 미만이었고, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 7은 1차 유지온도가 낮아 강판의 미재결정 페라이트가 생성되었으며, 그 결과, YR이 0.85 초과하였고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과하였고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과하였다.

비교예 8은 1차 유지시간이 짧아 강판의 미재결정 페라이트가 생성되었으며, 그 결과, YR이 0.85 초과하였고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과하였고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과하였다.

비교예 9는 1차 냉각정지온도가 높아 TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 10은 1차 냉각정지온도가 낮아 TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 11은 2차 평균냉각속도가 낮아 세멘타이트를 포함하는 펄라이트 분율이 15% 초과하였으며, 그 결과, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 12는 2차 유지온도가 높아 YR이 0.7 미만이었고, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 13는 2차 유지온도가 낮아 TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 14는 2차 유지시간이 짧아 TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 32는 C 함량이 낮아 YR이 0.7 미만이었고, TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 33은 C 함량이 높아 미재결정 페라이트가 생성되었고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었다.

비교예 34는 Si 함량이 높아 취화가 증가하여 TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 35는 Mn 함량이 낮아 TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 36은 Mn 함량이 높아 미재결정 페라이트가 생성되었고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었다.

비교예 37은 Al 함량이 높아 TS²×√EL이 0.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었고, TS²×√HER이 1.4×10⁶ (MPa)²%^0.5 미만이었다.

비교예 38은 Ti 함량이 높아 미재결정 페라이트가 생성되었고, YR이 0.85 초과하였고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었다.

비교예 39는 Nb 함량이 높아 미재결정 페라이트가 생성되었고, YR이 0.85 초과하였고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었다.

비교예 40은 V 함량이 높아 미재결정 페라이트가 생성되었고, YR이 0.85 초과하였고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었다.

비교예 41는 Ti+Nb+V 함량이 높아 미재결정 페라이트가 생성되었고, YR이 0.85 초과하였고, TS²×√EL이 1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었고, TS²×√HER이 3.0×10⁶ (MPa)²%^0.5 초과이었다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 자에게 있어서는 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경이 가능하며, 또한 본 발명의 권리범위는 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 함을 명시한다.

Claims

중량%로, C: 0.03~0.18%, Si: 0~0.7%, Mn: 0.25~1.8%, Al: 0~0.7%, P: 0.05% 이하, S: 0.03% 이하, N: 0.03% 이하, Ti: 0~0.08%, Nb: 0~0.06%, V: 0~0.07%, Ti+Nb+V: 0.03~0.1%, Cr: 0~0.8%, Mo: 0~0.8%, Cu: 0~0.8%, Ni: 0~0.8%, B: 0~0.005%, Ca: 0~0.05%, Y를 제외한 REM: 0~0.05%, Mg: 0~0.05%, W: 0~0.5%, Zr: 0~0.5%, Sb: 0~0.5%, Sn: 0~0.5%, Y: 0~0.2%, Hf: 0~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 1~15%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가지며, 그리고
강판의 항복비(YR)가 0.7~0.85 이며, 강판의 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하고, 강판의 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족하는 강판.
제 1항에 있어서, 상기 강판은 C를 0.04~0.17% 범위로 함유하는, 강판.
제 1항에 있어서, 상기 강판은 Mn를 0.27~1.78% 범위로 함유하는, 강판.
제 1항에 있어서, 상기 강판은, 면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 3~13%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 미세조직을 가지는, 강판.
제 1항에 있어서, 상기 강판의 항복강도(YS)를 인장강도(TS)로 나눈값인 항복비(YR=YS/TS)가 0.71~0.84를 만족하는, 강판.
제 1항에 있어서, 상기 강판의 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.71×10⁶~1.69×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하는, 강판.
제 1항에 있어서, 상기 강판의 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.43×10⁶~2.93×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하는, 강판.
중량%로, C: 0.03~0.18%, Si: 0~0.7%, Mn: 0.25~1.8%, Al: 0~0.7%, P: 0.05% 이하, S: 0.03% 이하, N: 0.03% 이하, Ti: 0~0.08%, Nb: 0~0.06%, V: 0~0.07%, Ti+Nb+V: 0.03~0.1%, Cr: 0~0.8%, Mo: 0~0.8%, Cu: 0~0.8%, Ni: 0~0.8%, B: 0~0.005%, Ca: 0~0.05%, Y를 제외한 REM: 0~0.05%, Mg: 0~0.05%, W: 0~0.5%, Zr: 0~0.5%, Sb: 0~0.5%, Sn: 0~0.5%, Y: 0~0.2%, Hf: 0~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강괴 또는 슬라브를 1000~1350℃의 온도범위로 가열하는 단계;
상기 가열된 강괴 또는 슬라브를 800~1000℃의 마무리 압연온도로 열간압연함으로써 열연강판을 제조하는 단계;
상기 제조된 열연강판을 냉각한 후, 300~600℃의 온도범위에서 권취하는 단계:
상기 권취된 열연강판을 650~800℃의 온도구간에서 600~1700초 동안 열처리한 후, 30~90%의 압하율로 냉간압연하는 단계;
상기 압연된 냉연강판을 740~860℃의 온도구간에서 가열하여 50초 이상 1차 유지하는 단계;
상기 1차 유지된 냉연강판을 600~760℃의 온도범위까지 5℃/s 이하의 평균 냉각속도로 1차 냉각하는 단계; 및
상기 1차 냉각된 냉연강판을 450~550℃의 온도범위까지 5℃/s 초과 20℃/s 이하의 평균 냉각속도로 2차 냉각한 후, 이 온도구간에서 50초 이상 2차 유지한 후 상온까지 냉각하는 단계;를 포함하는 강판의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 강괴 또는 슬라브는 C를 0.04~0.17% 범위로 함유하는, 강판의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 강괴 또는 슬라브는 Mn를 0.27~1.78% 범위로 함유하는, 강판의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 2차 유지 후 상온으로 냉각된 강판은,
면적%로, 세멘타이트를 포함하는 펄라이트: 1~15%와, 잔여 페라이트 및 불가피하게 유입되는 조직을 포함하는 강판 미세조직을 가지며, 그리고
강판의 항복비(YR)가 0.7~0.85 이며, 강판의 인장강도의 제곱과 연신율의 제곱근의 곱(TS²×√EL)이 0.7×10⁶~1.7×10⁶ (MPa)²%^0.5를 만족하고, 강판의 인장강도의 제곱과 구멍확장성의 제곱근의 곱(TS²×√HER)이 1.4×10⁶~3×10⁶ (MPa)²%^0.5을 만족하는, 강판의 제조방법.