KR100723188B1 - Hot-rolled steel sheet having superior strength and formability and method for manufacturing the steel sheet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 범퍼 보강재 또는 도어내의 충격 흡수재에 사용되는 자동차용 강판의 제조방법에 관한 것으로서, 높은 권취온도에서도 고 강도를 가질 뿐만 아니라 높은 연신율/항복비의 비율을 갖는 가공성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a steel sheet for automobiles used for bumper reinforcement of automobiles or shock absorbers in doors, and has a high strength even at high winding temperatures, and has a high elongation / yield ratio. And to provide a method for the production, the purpose is.

본 발명은 탄소: 0.04~0.1 wt%, 망간: 1.0~1.8wt%, 실리콘: 0.3~1.1 wt%, 크롬: 1.0~1.5wt%, 알루미늄: 0.1~0.32wt%, 황: 0.005 wt% 이하, 인: 0.03wt% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 그 조직이 5-15%의 마르텐사이트, 5%이하의 베이나이트 및/또는 잔류 오스테나이트 및 나머지 페라이트로 이루어지고, 그리고 590MPa 이상의 인장강도, 20% 이상의 연신율 및 0.25 이상의 연신율/항복비의 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법을 그 요지로 한다.The present invention is carbon: 0.04-0.1 wt%, manganese: 1.0-1.8 wt%, silicon: 0.3-1.1 wt%, chromium: 1.0-1.5 wt%, aluminum: 0.1-0.32 wt%, sulfur: 0.005 wt% or less, Phosphorus: 0.03 wt% or less, balance Fe and other unavoidable impurities, the structure of which consists of 5-15% martensite, 5% or less bainite and / or residual austenite and the remaining ferrite, and 590 MPa or more The high-strength hot-rolled steel sheet excellent in workability and its manufacturing method characterized by having a tensile strength, an elongation of 20% or more and an elongation / yield ratio of 0.25 or more are made into a summary.

본 발명에 의하면, 연신율/항복비 비가 0.25이상이고 고강도를 갖는 이상조직의 열연강판을 제조할 수 있다.According to the present invention, a hot rolled steel sheet of an abnormal structure having an elongation / yield ratio of 0.25 or more and high strength can be produced.

가공성, 고강도, 열연강판, 연신율, 항복비 Machinability, High Strength, Hot Rolled Steel, Elongation, Yield Ratio

Description

가공성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법{Hot-Rolled Steel Sheet Having Superior Strength and Formability and Method for Manufacturing the Steel Sheet}Hot-Rolled Steel Sheet Having Superior Strength and Formability and Method for Manufacturing the Steel Sheet}

도 1은 본 발명에 부합되는 400℃에서 권취된 경우, 소재의 알루미늄 성분에 따른 연신율/항복비의 비율을 나타내는 그래프Figure 1 is a graph showing the ratio of elongation / yield ratio according to the aluminum component of the material when wound at 400 ℃ in accordance with the present invention

도 2는 본 발명에 부합되는 450℃에서 권취된 경우, 소재의 알루미늄 성분에Figure 2 shows the aluminum component of the material when wound at 450 ° C in accordance with the present invention.

따른 연신율/항복비의 비율을 나타내는 그래프Graph showing the ratio of elongation to yield / yield

본 발명은 충돌시의 승객의 안전과 직접적인 관계를 가지는 자동차의 범퍼 보강재 또는 도어내의 충격 흡수재에 사용되는 자동차용 강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 높은 권취온도에서도 고 강도를 가질 뿐만 아니라 높은 연신율/항복비의 비율을 갖는 가공성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steel sheet for automobiles used for bumper reinforcements of automobiles or shock absorbers in doors having a direct relationship with the safety of passengers in a collision, and more particularly, high elongation / It relates to a high-strength hot rolled steel sheet excellent in workability having a yield ratio ratio and a method of manufacturing the same.

자동차의 범퍼 보강재 혹은 도어내의 충격 흡수재는 차량의 충돌시 승객안전과 직접 관계되는 부품으로 인장강도 590MPa 이상의 초고강도 강판이 주로 사용되고 있다.The bumper reinforcement of the automobile or the shock absorber in the door is a part directly related to the passenger safety in the event of a collision of the vehicle, and an ultra high strength steel sheet having a tensile strength of 590 MPa or more is mainly used.

최근, 점차 심각해지고 있는 환경 오염 규제에 대응하기 위해 연비를 증가시키고자 자동차용 강재로서 고강도 강의 사용비율이 증가되고 있다.Recently, in order to increase fuel efficiency in order to cope with the increasingly severe environmental pollution regulations, the use ratio of high strength steel as an automotive steel has been increasing.

그러나, 고강도 강은 가공성이 낮고, 강도가 높아짐에 따라 제조조건을 제어하는데 어려움이 있다. However, high-strength steel has low machinability and has difficulty in controlling manufacturing conditions as strength increases.

통상적으로, 가공성과 함께 제조가 용이하기 위해서는 연신율/항복비의 비율이 높고, 냉각시 페라이트 형성이 용이하고, 높은 온도에서 권취하여 온도제어가 용이하여야 한다. In general, in order to facilitate manufacturing together with workability, the ratio of elongation / yield ratio should be high, ferrite may be easily formed upon cooling, and temperature control should be facilitated by winding at high temperature.

최근에는 590MPa 이상의 고강도 강의 상업화에 대한 연구가 증가하고 있으며, 대표적인 자동차용 고강도 강으로는 복합조직(Multi-Phase Steel)강, 변태유기소성 (TRIP; Transformation Induced Plasticity)강과 이상조직(DP; Dual Phase)강이 있다. Recently, research on commercialization of high strength steel of 590MPa or more has been increasing. Representative automotive high strength steels include multi-phase steel, Transformation Induced Plasticity (TRIP) and abnormal phase (DP; Dual Phase). There is a river.

상기 복합조직강은 연신율과 항복비가 높아 가공성이 열위한 단점이 있다.The composite tissue steel has a drawback due to high elongation and yield ratio and poor workability.

또한, 상기 변태유기소성 강은 연신율은 우수하나, 항복강도가 높아 프레스 성형시 스프링 백이 크고 항복비가 높아 복잡한 형상가공에 적당하지 않으며, 망간, 실리콘이 다량 첨가되어 용접성이 열위한 단점이 있다.In addition, the transformation organic plastic steel is excellent in elongation, but high yield strength, spring back during press molding, high yield ratio is not suitable for complex shape processing, there is a disadvantage in that the weldability due to the addition of a large amount of manganese, silicon.

그러나, 제2상이 마르텐사이트로 구성되는 이상조직강은 마르텐사이트로 인한 높은 강도와 낮은 항복비, 균일한 연신율을 가져 가공성이 우수한 장점이 있다. However, the ideal steel structure in which the second phase is composed of martensite has an advantage of excellent workability due to high strength, low yield ratio, and uniform elongation due to martensite.

통상, 탄소-망간-실리콘을 첨가하여 제조되는 이상조직강은 열간압연 후 권취전에 마르텐사이트를 완전히 형성하도록 제조조건이 제어되는데 권취온도가 200℃ 정도로 낮아 온도제어에 어려움이 있으며, 냉각시 페라이트의 분율이 낮아 연신율이 낮 으므로 압연속도를 낮게 해야하는 단점이 있다. Normally, the abnormal condition steel produced by adding carbon-manganese-silicon is controlled to form martensite completely before winding after hot rolling, but the winding temperature is about 200 ° C., which makes it difficult to control the temperature. Since the fraction is low and the elongation is low, there is a disadvantage that the rolling speed should be low.

본 발명은 높은 권취온도에서도 고 강도를 가질 뿐만 아니라 높은 연신율/항복비의 비율을 갖는 가공성이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것입니다The present invention is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet having a high strength even at a high coiling temperature and excellent workability having a high elongation / yield ratio, and a method of manufacturing the same.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.

본 발명은 탄소: 0.04~0.1 wt%, 망간: 1.0~1.8wt%, 실리콘: 0.3~1.1 wt%, 크롬: 1.0~1.5wt%, 알루미늄: 0.1~0.32wt%, 황: 0.005 wt% 이하, 인: 0.03wt% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 그 조직이 5-15%의 마르텐사이트, 5%이하의 베이나이트와 잔류 오스테나이트 중 1종 이상 및 나머지 페라이트로 이루어지고, 그리고 590MPa 이상의 인장강도, 20% 이상의 연신율 및 0.25 이상의 연신율/항복비의 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 고강도 열연강판에 관한 것이다.The present invention is carbon: 0.04-0.1 wt%, manganese: 1.0-1.8 wt%, silicon: 0.3-1.1 wt%, chromium: 1.0-1.5 wt%, aluminum: 0.1-0.32 wt%, sulfur: 0.005 wt% or less, Phosphorus: 0.03 wt% or less, balance Fe and other unavoidable impurities, the texture of which consists of 5-15% martensite, 5% or less bainite and one or more of the remaining austenite and the remaining ferrite, and It relates to a high strength hot rolled steel sheet having excellent workability, having a tensile strength of 590 MPa or more, an elongation of 20% or more, and an elongation / yield ratio of 0.25 or more.

바람직하게는, 상기 강에 0.015~0.03 wt%의 타이타늄 및 0.01~0.015 wt%의 나이오븀중의 1 종 또는 2종이 추가로 첨가될 수 있다.Preferably, one or two of 0.015 to 0.03 wt% titanium and 0.01 to 0.015 wt% niobium may be further added to the steel.

본 발명은 탄소: 0.04~0.1 wt%, 망간: 1.0~1.8wt%, 실리콘: 0.3~1.1 wt%, 크롬: 1.0~1.5wt%, 알루미늄: 0.1~0.32wt%, 황: 0.005 wt% 이하, 인: 0.03wt% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 1150∼1250℃의 온도범위로 가열한 후, Ar3+20∼Ar3 +100℃의 마무리압연온도 조건으로 열간압연한 후, 670~730℃의 중간공냉온도로 수냉한 후, 660~720℃로 공냉유지한 다음, 250~450℃로 수냉한 후, 권취하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 고강도 열연강판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is carbon: 0.04-0.1 wt%, manganese: 1.0-1.8 wt%, silicon: 0.3-1.1 wt%, chromium: 1.0-1.5 wt%, aluminum: 0.1-0.32 wt%, sulfur: 0.005 wt% or less, Phosphorus: A steel slab composed of 0.03 wt% or less, balance Fe and other unavoidable impurities is heated to a temperature range of 1150 to 1250 ° C., and then hot rolled to a finish rolling temperature of Ar 3 +20 to Ar 3 + 100 ° C. After the water cooled to medium air cooling temperature of 670 ~ 730 ℃, air-cooled and maintained at 660 ~ 720 ℃, then water cooled to 250 ~ 450 ℃, and then wound in the manufacturing method of high strength hot rolled steel sheet excellent in workability It is about.

바람직하게는, 상기 강 슬라브에 0.015~0.03 wt%의 타이타늄 및 0.01~0.015 wt%의 나이오븀중의 1 종 또는 2종이 추가로 첨가될 수 있다.Preferably, one or two of 0.015 to 0.03 wt% titanium and 0.01 to 0.015 wt% niobium may be further added to the steel slab.

이하, 본 발명의 화학성분 및 제조조건에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the chemical components and the production conditions of the present invention will be described in detail.

탄소[C]: 0.04~0.1 wt%,Carbon [C]: 0.04-0.1 wt%,

상기 탄소[C]는 철강재료에서 가장 중요한 성분으로 강도는 물론 인성, 내식성 등의 모든 물리적, 화학적 특성과 밀접한 관계를 가지며, 강의 특성에 가장 큰 영향을 미치는 성분이다. The carbon [C] is the most important component in steel materials and has a close relationship with all physical and chemical properties such as strength, toughness and corrosion resistance, and is the component having the greatest influence on the properties of steel.

특히, 탄소의 양이 너무 적으면 제2상의 분율이 감소하여 강도가 감소하므로 이러한 첨가효과를 얻기 위해서는 그 첨가량은 0.04 wt%이상으로 하여야 한다.In particular, if the amount of carbon is too small, the fraction of the second phase decreases and the strength decreases, so that the amount of addition should be 0.04 wt% or more in order to obtain such an addition effect.

한편, 탄소가 과도하게 첨가되는 경우에는 용접성 저하, 제 2상 분율의 급격한 증가로 인한 가공성의 격감하게 되므로, 그 첨가량의 상한은 0.1%로 제한하는 것이 바람직하다.On the other hand, when carbon is excessively added, the workability decreases due to a decrease in weldability and a sharp increase in the second phase fraction. Therefore, the upper limit of the addition amount is preferably limited to 0.1%.

실리콘[Si]: 0.3~1.1 wt%,Silicon [Si]: 0.3-1.1 wt%,

상기 실리콘은 페라이트에 고용되는 페라이트 안정화 원소로 강도에 기여하고, 탈산제로 첨가된다.The silicon contributes to strength as a ferrite stabilizing element which is dissolved in ferrite and is added as a deoxidizer.

상기 실리콘의 첨가량이 0.3 wt% 이하인 경우 페라이트 강도가 감소하고, 탄화물 억제 효과가 감소하므로 실리콘은 0.3 wt% 이상으로 첨가하여야 한다. When the amount of silicon added is 0.3 wt% or less, the ferrite strength is reduced and the carbide inhibiting effect is decreased, so silicon should be added at 0.3 wt% or more.

또한, 용강의 유동성을 증대시키는 원소로 망간이 다량 첨가된 강에서 MnS 개재물의 부상 분리에 효과적이고, 망간/실리콘 비가 5-30인 범위에서 프래시버트 용접성을 개선시키지만, 열연 스캐일을 유발시킬 뿐 아니라, 가장 중요하게는 용접성이 열화되는 문제점이 있으므로 실리콘 첨가량의 상한은 1.1 wt%로 제한하는 것이 바람직하다In addition, it is effective for floating separation of MnS inclusions in steels with a large amount of manganese as an element that increases the flowability of molten steel, and improves the weld weldability in the range of 5-30 manganese / silicon ratio, but not only causes hot rolled scales. Most importantly, there is a problem that the weldability is deteriorated, so the upper limit of the amount of silicon added is preferably limited to 1.1 wt%.

망간[Mn]: 1.0~1.8wt%,Manganese [Mn]: 1.0-1.8 wt%,

망간은 에쉬큘러(acicular) 페라이트 및 베이나이트와 같은 저온 변태상 형성을 용이하게 하는, 즉 경화능을 크게 하여 강도를 증가시키는 원소로 오오스테나이트 안정화 원소이다.Manganese is an austenite stabilizing element that facilitates the formation of low-temperature transformation phases such as acicular ferrite and bainite, that is, increases hardenability and increases strength.

그러나, 과도하게 첨가되는 경우 용접성이 저하되고, 개재물 형성에 의해 수소유기 취성을 야기하고, 열간압연시 판재 중앙에 편석대를 형성한다.However, when excessively added, weldability is reduced, inclusions cause hydrogen organic brittleness, and segregation zones are formed at the center of the sheet during hot rolling.

따라서, 망간은 1.0~1.8wt%로 제한하는 것이 바람직하다.Therefore, the manganese is preferably limited to 1.0 ~ 1.8wt%.

크롬[Cr]: 1.0~1.5wt%,Chromium [Cr]: 1.0-1.5 wt%,

상기 크롬은 오스테나이트 안정도를 증가시켜 높은 온도에서 권취하여도 오스테나이트가 베이나이트로 변태하지 않고, 마르텐사이트를 형성하는 역할을 하는 성분이다.The chromium is a component that increases the austenite stability and thus forms martensite without causing austenite to transform into bainite even when it is wound at a high temperature.

즉, 본 발명에서는 크롬을 첨가하여 권취온도가 높은 경우에도 마르텐사이트 형성이 용이하도록 한 것이다.That is, in the present invention, chromium is added to facilitate martensite formation even when the coiling temperature is high.

강도와 오스테나이트 안정도를 얻기 위하여 크롬은 최소 1wt% 첨가하는 것이 바람직하다. In order to obtain strength and austenite stability, it is preferable to add at least 1 wt% of chromium.

그러나, 과도하게 많이 첨가되는 경우 용접성이 저하되고, 페라이트 분율을 낮게하여 연신율을 저해하므로 그 상한값은 1.5 wt% 로 제한하는 것이 바람직하다.However, when excessively added, the weldability is lowered, the ferrite fraction is lowered and the elongation is inhibited, so the upper limit is preferably limited to 1.5 wt%.

알루미늄[ Al]: 0.1~0.32 wt%,Aluminum [Al]: 0.1-0.32 wt%,

상기 알루미늄은 실리콘과 같이 페라이트에 고용되는 페라이트 안정화 원소로 강도에 기여하고, 탈산제로 첨가된다. The aluminum contributes to the strength as a ferrite stabilizing element that is solid-solution in ferrite like silicon, and is added as a deoxidizer.

알루미늄은 열간압연 후 냉각시 오스테나이트-페라이트 변태를 촉진시켜 페라이트 분율을 증가시키는 원소로 페라이트 형성능이 실리콘 보다 뛰어나다. Aluminum is an element that promotes austenite-ferrite transformation when hot-rolled and then increases ferrite fraction.

알루미늄 첨가량이 0.1 wt% 미만인 경우에는 페라이트 형성 효과가 낮고, 탄화물 억제 효과가 감소하므로, 알루미늄은 0.1 wt% 이상 첨가하여야 한다. When the amount of aluminum added is less than 0.1 wt%, the ferrite formation effect is low and the carbide suppression effect is reduced, so aluminum should be added at least 0.1 wt%.

그러나, 알루미늄이 과도하게 첨가되는 경우 용접성이 저하되고, 열화되는 문제점이 있으므로 그 상한은 0.32wt%로 제한하는 것이 바람직하다However, when aluminum is excessively added, there is a problem in that weldability is degraded and deteriorated, so the upper limit is preferably limited to 0.32 wt%.

본 발명에서는 알루미늄을 이용하여 페라이트를 형성을 촉진하고자 하였으며 이를 통해 가공성이 우수하면서, 제조가 용이한 고강도강판을 제조를 가능하게 한다.In the present invention, it was intended to promote the formation of ferrite by using aluminum, thereby making it possible to manufacture a high-strength steel sheet with excellent processability and easy manufacturing.

나이오븀[Nb]: 0.01~0.015 wt%Niobium [Nb]: 0.01 ~ 0.015 wt%

상기 나이오븀은 선택적으로 첨가되는 성분으로서, 열간압연시 오스테나이트에 고용되거나 석출 상을 형성하여 오스테나이트의 결정립을 줄여 페라이트 결정립을 미세화시키는 원소이다. The niobium is an element which is selectively added, and is an element that refines ferrite grains by reducing the grains of austenite by forming a solid phase or solid solution in austenite during hot rolling.

상기 나이오븀은 고용 및 석출 효과를 위해 최소 0.01 wt% 이상 첨가되는 것이 바람직하며, 과도하게 첨가되는 경우 연속주조시 크랙을 유발하고, 제조 원가를 상승시키므로 최대 0.015 wt%로 제한된다. The niobium is preferably added at least 0.01 wt% or more for the solid solution and precipitation effects, and when excessively added, it is limited to 0.015 wt% because it causes cracks during continuous casting and increases manufacturing costs.

타이타늄[Ti]: 0.015~0.03 wt%Titanium [Ti]: 0.015 ~ 0.03 wt%

상기 타이타늄은 선택적으로 첨가되는 성분으로서, 나이오븀과 같이 오스테나이트에 고용되거나 석출상을 형성하여 오스테나이트의 결정립을 줄여 페라이트 결정립을 미세하는 원소이다. Titanium is an element that is selectively added, and is an element that reduces the grains of austenite by forming a solid solution or forming a precipitated phase, such as niobium, to form ferrite grains.

상기 타이타늄은 고용 및 석출 효과를 위해 최소 0.015 wt% 이상 첨가하는 것이 바람직하며, 과도하게 첨가되는 경우 원가가 상승하고, 재가열온도를 과도하게 증가시키므로 그 상한은 0.03 wt%로 제한하는 것이 바람직하다.The titanium is preferably added at least 0.015 wt% or more for the solid solution and precipitation effect, and if the amount is excessively added, the cost increases and the reheating temperature is excessively increased, so the upper limit is preferably limited to 0.03 wt%.

황[S]: 0.005 wt% 이하Sulfur [S]: 0.005 wt% or less

상기 황이 0.005 wt%를 초과하면 열연판에 조대한 TiS와 MnS가 생성되어 가공성과 인성을 저하시키므로, 황의 함량은 가능한 감소시키는 것이 바람직하다.When the sulfur exceeds 0.005 wt%, coarse TiS and MnS are formed on the hot-rolled sheet, thereby degrading workability and toughness, so it is desirable to reduce the content of sulfur as much as possible.

상기 강 조성에는 0.03wt% 이하의 인 및 0.006 wt%이하의 질소가 함유될 수 있다. The steel composition may contain 0.03 wt% or less of phosphorus and 0.006 wt% or less of nitrogen.

상기와 같이 조성되는 강 슬라브는 제강공정을 통해 용강을 얻은 다음에 주괴 또는 연속주조공정을 통해 제조된다. The steel slab formed as described above is obtained by ingot or continuous casting process after obtaining molten steel through the steelmaking process.

본 발명의 열연강판은 상기와 같이 조성되는 강 슬라브를 가열로에서 주조시 편석된 성분을 재고용하기 위한 가열 공정과, 판재의 두께를 제어하는 열간 압연공정, 재질을 확보하고, 상온으로 판재를 냉각하는 냉각공정 및 권취공정으로 제조하는데, 이들 각 공정에 대한 제조조건에 대하여 설명하면 다음과 같습니다.The hot rolled steel sheet of the present invention is a heating process for reusing the segregated components when casting the steel slab formed as described above in a heating furnace, and a hot rolling process to control the thickness of the plate, to secure the material, and to cool the plate at room temperature It is manufactured by the cooling process and the winding process. The manufacturing conditions for each of these processes are described below.

[강 슬라브의 재가열 공정][Reheating Process of Steel Slabs]

상기 강 슬라브를 재가열하는 공정은 주조시 편석된 성분을 재고용하기 위한 것 으로서, 재가열온도가 낮은 경우 편석된 성분이 재고용되지 못하며, 과도하게 높게 하면, 오스테나이트 결정입도가 증가하여 페라이트 입도가 조대화되면서 강도가 감소하게 된다. The reheating process of the steel slab is to re-use segregated components during casting, and when the reheating temperature is low, the segregated components cannot be re-used. If excessively high, the austenitic grain size increases and the ferrite grain size is coarsened. The strength is reduced.

따라서, 상기 강 슬라브의 재가열온도는 1150∼1250℃가 바람직하다.Therefore, the reheating temperature of the steel slab is preferably 1150 to 1250 ° C.

상기 강 슬라브의 재가열시간은 60분 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60∼180분정도이다.The reheating time of the steel slab is preferably 60 minutes or more, more preferably about 60 to 180 minutes.

[열간 압연 공정][Hot rolling process]

상기와 같이 재가열된 강 슬라브를 열간압연하며, 이 때, 열간마무리압연온도는 Ar3+20℃∼Ar3 +100℃로 한정하는 것이 바람직하다.The steel slab reheated as described above is hot rolled, and at this time, the hot finishing rolling temperature is preferably limited to Ar 3 + 20 ° C to Ar 3 + 100 ° C.

상기 열간마무리압연을 Ar3 이하에서 행하면 압연 중에 형성된 페라이트 내에 많은 전위가 도입되고 이러한 페라이트가 냉각 혹은 권취 중에 성장하여 표면 조대립이 형성되고, Ar3 직상에서 마무리압연하면 압연롤의 부하가 크게 증가하여 작업의 어려움이 증가되므로, 그 하한은 Ar3+20℃로 설정하는 것이 바람직하다.The performed in a hot finish rolling at the Ar 3 or less, and the number of dislocation introduced into the ferrite formed during the rolling, this ferrite is the growth surface coarse form during cooling or coiling, finishing a significant increase of the rolling roll loads when rolling at Ar 3 immediately above Since the difficulty of the work is increased, the lower limit is preferably set to Ar 3 +20 ℃.

그러나, 과도하게 높은 온도에서 마무리 압연하는 경우 페라이트 결정입도가 증가하여 강도가 감소하므로 열간마무리압연온도의 상한은 Ar3 +100℃로 제한하는 것이 바람직하다.However, in the case of finishing rolling at an excessively high temperature, the ferrite grain size increases and the strength decreases, so the upper limit of the hot finish rolling temperature is preferably limited to Ar 3 + 100 ° C.

[냉각 및 권취공정][Cooling and winding process]

상기와 같이, 열간압연한 다음, 670~730℃의 중간공냉시작온도로 수냉한 후, 660~720℃로 공냉한 다음, 250~450℃로 수냉하여, 권취함으로써 가공성이 우수한 고강도 열연강판이 제조된다.As described above, after hot rolling, water cooled to an intermediate air cooling start temperature of 670 ~ 730 ℃, then air cooled to 660 ~ 720 ℃, water cooled to 250 ~ 450 ℃, winding to produce a high-strength hot rolled steel sheet excellent in workability do.

상기 중간공냉온도가 너무 낮은 경우에는 페라이트 변태가 지연되어 연신율이 감소되는 문제점이 있고, 너무 높은 경우에는 역시 페라이트 핵생성율이 낮아 분율이 간소하거나, 페라이트가 조대하게 되어 연신율이 감소하는 문제점이 있기 때문에, 상기 중간공냉온도는 670~730℃로 설정하는 것이 바람직하다.If the intermediate air cooling temperature is too low, there is a problem in that the ferrite transformation is delayed to reduce the elongation, and if too high, the ferrite nucleation rate is too low to reduce the fraction, or the ferrite becomes coarse to reduce the elongation. , The intermediate air cooling temperature is preferably set to 670 ~ 730 ℃.

권취온도까지의 냉각시 냉각개시온도인, 상기 중간공냉후 공냉유지온도는 660~720℃로 설정하는 것이 바람직하다.It is preferable that the air-cooling holding temperature after the intermediate air cooling, which is the cooling start temperature at the time of cooling to the coiling temperature, is set at 660 to 720 ° C.

상기 공냉시간은 4~13초 정도가 바람직하다.The air cooling time is preferably about 4 to 13 seconds.

상기 냉각종료온도, 즉 권취온도가 250℃미만이면 과도하게 많은 마르텐사이트가 형성되어 강도는 높으나 연신율이 감소하고, 450℃을 초과이면 탄화물이 너무 조대하게 되어 연신율은 높으나 마르텐사이트 분율이 감소하여 강도가 낮게 된다. If the cooling end temperature, that is, the coiling temperature is less than 250 ℃ excessively much martensite is formed and the strength is high but the elongation is reduced, if it exceeds 450 ℃ carbide is too coarse and the elongation is high but the martensite fraction is reduced to strength Becomes low.

따라서, 냉각종료온도, 즉 권취온도는 250∼450℃로 제한하는 것이 바람직하다.Therefore, the cooling end temperature, that is, the winding temperature is preferably limited to 250 ~ 450 ℃.

본 발명에 의하면, 590MPa 이상의 인장강도, 20% 이상의 연신율 및 0.25 이상의 연신율/항복비 비를 갖는 이상 조직의 열연강판이 제조될 수 있다.According to the present invention, a hot rolled steel sheet having an abnormal structure having a tensile strength of 590 MPa or more, an elongation of 20% or more, and an elongation / yield ratio of 0.25 or more can be produced.

본 발명의 열연강판의 조직은 페라이트와 마르텐사이트를 포함하고, 여기에 소량의 베이나이트 및/또는 잔류 오스테나이트가 포함되어 이루어지며, 상기 마르텐사이트의 분율은 5-15%, 베이나이트 및/또는 잔류 오스테나이트의 분율은 5%이하가 바람직하다.The structure of the hot rolled steel sheet of the present invention includes ferrite and martensite, which contains a small amount of bainite and / or residual austenite, and the fraction of martensite is 5-15%, bainite and / or The fraction of retained austenite is preferably 5% or less.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

(실시예 1)(Example 1)

하기 표 1과 같이 조성되는 강에 대한 권취온도에 따른 재질특성 평가를 행하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.To evaluate the material properties according to the coiling temperature for the steel composition as shown in Table 1 and the results are shown in Table 2 below.

강종Steel grade CC MnMn SiSi CrCr AlAl PP SS 비교강AComparative Steel A 0.100.10 1.51.5 0.50.5 -- -- 0.030.03 0.0030.003 비교강BComparative Steel B 0.100.10 1.51.5 0.50.5 -- -- 0.030.03 0.0030.003 발명강CInvention Steel C 0.100.10 1.51.5 0.720.72 1.51.5 0.100.10 0.030.03 0.0030.003 발명강DInventive Steel D 0.0080.008 1.51.5 0.30.3 1.01.0 0.300.30 0.030.03 0.0030.003

강종Steel grade YS(MPa)YS (MPa) TS(MPa)TS (MPa) UniEl(%)UniEl (%) TotEl(%)TotEl (%) YR(%)YR (%) Tot El/YRTot El / YR 권취온도(℃)Winding temperature (℃) 비교강AComparative Steel A 495.6495.6 692.4692.4 14.014.0 22.222.2 71.671.6 0.310.31 250250 비교강BComparative Steel B 535.0535.0 646.2646.2 13.213.2 23.123.1 82.882.8 0.280.28 400400 발명강CInvention Steel C 536.1536.1 896.8896.8 7.47.4 11.511.5 59.859.8 0.190.19 400400 발명강DInventive Steel D 332.3332.3 603.8603.8 18.0418.04 30.3330.33 55.055.0 0.550.55 400400

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 크롬을 첨가하지 않은 경우에는 권취온도가 증가하면 항복비가 증가하여 가공성이 낮아지는 것을 알 수 있다. As shown in Table 2, when chromium is not added, it can be seen that as the winding temperature increases, the yield ratio increases to lower workability.

반면에, 본 발명에서와 같이 크롬을 첨가하는 경우(발명강 C 및 D)에는 권취온도가 높은 경우에도 항복비가 낮아 가공성이 우수함을 알 수 있다. On the other hand, when chromium is added (inventive steels C and D) as in the present invention, even when the coiling temperature is high, it can be seen that the yield ratio is low and the workability is excellent.

(실시예 2)(Example 2)

하기 표 3과 같이 조성되는 강 슬라브를 1200℃에서 1시간 가열하여 860℃에서 마무리 열간 압연한 다음, 710~670℃로 급냉하여 약 4초 정도 유지하여 공냉하고 다시 수냉하였다. 수냉 후 권취온도를 하기 표 4에서와 같이 제어하여 제조된 시편을 이용하여 강도와 연신율 및 항복비등을 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.The steel slab, as shown in Table 3, was heated at 1200 ° C. for 1 hour, finished hot rolled at 860 ° C., quenched to 710˜670 ° C., maintained at about 4 seconds, air-cooled, and water-cooled again. After the water cooling, using the specimen prepared by controlling the winding temperature as shown in Table 4 below, the strength and elongation, yield ratio and the like were measured, and the results are shown in Table 4 below.

또한, 알루미늄 첨가량과 연신율/항복비의 비율을 조사하고, 그 결과를 도 1 및 도 2에 도식화하였다.Moreover, the aluminum addition amount and the ratio of elongation / yield ratio were investigated, and the result was shown to FIG. 1 and FIG.

하기 표 4의 권취온도가 400℃인 경우에는 도 1에 나타내고, 그리고 450℃인 경우에는 도 2에 나타내었다.When the winding temperature of Table 4 is 400 ℃ it is shown in Figure 1, and in the case of 450 ℃ it is shown in FIG.

구분division CC MnMn SiSi CrCr AlAl PP SS TiTi 1 One 0.09 0.09 1.5 1.5 1.1 1.1 1.0 1.0 0.04 0.04 0.03 0.03 0.004 0.004 0.100.10 1.5 1.5 0.7 0.7 1.5 1.5 0.10 0.10 0.03 0.03 0.003 0.003 3 3 0.10 0.10 1.5 1.5 1.0 1.0 1.5 1.5 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 4 4 0.10 0.10 1.5 1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.31 0.31 0.03 0.03 0.004 0.004 5 5 0.10 0.10 1.5 1.5 0.7 0.7 1.2 1.2 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 6 6 0.08 0.08 1.5 1.5 0.5 0.5 1.0 1.0 0.32 0.32 0.03 0.03 0.004 0.004 7 7 0.10 0.10 1.5 1.5 0.7 0.7 1.2 1.2 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 8 8 0.08 0.08 1.5 1.5 0.3 0.3 1.0 1.0 0.31 0.31 0.03 0.03 0.004 0.004 9 9 0.06 0.06 1.5 1.5 0.5 0.5 1.3 1.3 0.31 0.31 0.03 0.03 0.004 0.004 10 10 0.08 0.08 1.6 1.6 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 0.03 0.03 11 11 0.08 0.08 1.6 1.6 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 12 12 0.04 0.04 1.6 1.6 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 0.03 0.03 13 13 0.08 0.08 1.8 1.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 0.02 0.02 14 14 0.04 0.04 1.4 1.4 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 0.02 0.02 15 15 0.06 0.06 1.6 1.6 1.0 1.0 1.0 1.0 0.20 0.20 0.03 0.03 0.003 0.003 0.02 0.02

강종Steel grade 권취온도Winding temperature YS (MPa)YS (MPa) TS (MPa)TS (MPa) Uni El (%)Uni El (%) Tot El (%)Tot El (%) YR (%)YR (%) Tot El/YRTot El / YR 비고Remarks 1 One 400 400 590.7 590.7 801.2 801.2 6.7 6.7 13.4 13.4 73.7 73.7 0.18 0.18 비교예Comparative example 2 2 400 400 551.0 551.0 947.2 947.2 8.8 8.8 14.9 14.9 58.2 58.2 0.26 0.26 발명예Inventive Example 3 3 400 400 472.9 472.9 897.8 897.8 11.0 11.0 20.2 20.2 52.7 52.7 0.380.38 발명예Inventive Example 4 4 400 400 460.0 460.0 680.8 680.8 14.4 14.4 25.1 25.1 67.6 67.6 0.370.37 발명예Inventive Example 5 5 400 400 412.0 412.0 791.5 791.5 12.5 12.5 20.5 20.5 52.1 52.1 0.390.39 발명예Inventive Example 6 6 400 400 430.0 430.0 643.1 643.1 15.6 15.6 26.4 26.4 66.9 66.9 0.400.40 발명예Inventive Example 7 7 400 400 414.4 414.4 781.7 781.7 12.8 12.8 21.6 21.6 53.0 53.0 0.410.41 발명예Inventive Example 8 8 400 400 396.7 396.7 591.8 591.8 16.9 16.9 28.7 28.7 67.0 67.0 0.430.43 발명예Inventive Example 9 9 400 400 401.9 401.9 601.6 601.6 16.6 16.6 29.8 29.8 66.8 66.8 0.450.45 발명예Inventive Example 1 One 450 450 631.8 631.8 799.8 799.8 6.1 6.1 12.6 12.6 79.0 79.0 0.16 0.16 비교예Comparative example 2 2 450 450 578.0 578.0 915.0 915.0 9.6 9.6 17.8 17.8 63.2 63.2 0.28 0.28 발명예Inventive Example 4 4 450 450 399.5 399.5 665.5 665.5 17.5 17.5 28.3 28.3 60.0 60.0 0.470.47 발명예Inventive Example 8 8 450 450 332.3 332.3 603.0 603.0 18.3 18.3 30.3 30.3 55.1 55.1 0.550.55 발명예Inventive Example 9 9 450 450 383.3 383.3 603.4 603.4 17.8 17.8 27.6 27.6 63.5 63.5 0.430.43 발명예Inventive Example 10 10 450 450 435.6 435.6 751.4 751.4 14.7 14.7 22.6 22.6 58.0 58.0 0.390.39 발명예Inventive Example 11 11 450 450 352.3 352.3 684.8 684.8 14.9 14.9 23.7 23.7 51.4 51.4 0.460.46 발명예Inventive Example 12 12 450 450 363.4 363.4 622.5 622.5 17.4 17.4 28.5 28.5 58.4 58.4 0.490.49 발명예Inventive Example 13 13 450 450 388.9 388.9 742.0 742.0 15.6 15.6 26.4 26.4 52.4 52.4 0.500.50 발명예Inventive Example 14 14 450 450 371.6 371.6 539.4 539.4 19.0 19.0 35.1 35.1 68.9 68.9 0.510.51 발명예Inventive Example 1515 450 450 335.2 335.2 650.5 650.5 17.4 17.4 28.1 28.1 51.5 51.5 0.550.55 발명예Inventive Example

자동차용 고강도강은 항복비가 낮고 연신율이 큰 경우 성형성이 우수하다. 가공성을 나타내는 지수로 연신율과 항복비의 비율을 사용하는 것은 바람직하며, 통상 0.25이상인 경우 가공성이 우수하다. High-strength steel for automobiles has excellent formability at low yield ratios and high elongation. It is preferable to use the ratio of elongation and yield ratio as an index which shows workability, and when it is 0.25 or more normally, it is excellent in workability.

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명예들의 경우에는 연신율과 항복비의 비율이 0.25이상인 바, 가공성이 우수함을 알 수 있다.As shown in Table 4, in the case of the invention examples in accordance with the present invention, the ratio of the elongation and yield ratio is 0.25 or more, it can be seen that the workability is excellent.

한편, 권취 온도를 400℃로 한 경우, 상기 표 4 및 도 1에 나타난 바와 같이, 알루미늄의 양이 증가하면 연신율/항복비 비가 증가함을 알 수 있다. On the other hand, when the winding temperature is 400 ℃, as shown in Table 4 and Figure 1, it can be seen that as the amount of aluminum increases the elongation / yield ratio increases.

알루미늄은 오스테나이트-페라이트 변태를 촉진하여 페라이트 분율을 증가시키므로 연신율을 향상시킨다. 또한 페라이트 분율이 증가함에 따라 페라이트 내 탄소가 제2상으로 확산되어 안정도가 높아져서 베이나이트 분율은 감소하고, 마르텐사이트 분율이 증가하여 항복비가 감소한다. Aluminum promotes austenite-ferrite transformation, increasing the ferrite fraction and thus improving elongation. In addition, as the ferrite fraction increases, the carbon in the ferrite diffuses into the second phase, thereby increasing stability, thereby decreasing the bainite fraction and increasing the martensite fraction, thereby decreasing the yield ratio.

권취 온도를 450℃로 한 경우에도 상기 표 4 및 도 2에 나타난 바와 같이, 역시 동일한 경향을 보이고 있음을 알 수 있다.Even when the winding temperature is 450 ℃, as shown in Table 4 and Figure 2, it can be seen that also showing the same trend.

상술한 바와 같이, 본 발명은 크롬을 첨가하여 권취온도가 높은 경우에도 마르텐사이트 형성이 용이하도록 함과 동시에 알루미늄을 첨가하여 페라이트 형성을 촉진하여 연신율/항복비 비가 0.25이상이고 고강도를 갖는 이상조직의 열연강판을 제조할 수 있다.As described above, the present invention facilitates the formation of martensite even when the coiling temperature is high by adding chromium, and promotes the formation of ferrite by adding aluminum to the abnormal tissue having an elongation / yield ratio of 0.25 or more and high strength. Hot rolled steel sheet can be manufactured.

Claims (4)

탄소: 0.04~0.1 wt%, 망간: 1.0~1.8wt%, 실리콘: 0.3~1.1 wt%, 크롬: 1.0~1.5wt%, 알루미늄: 0.1~0.32wt%, 황: 0.005 wt% 이하, 인: 0.03wt% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되고, 그 조직이 5-15%의 마르텐사이트, 5%이하의 베이나이트와 잔류 오스테나이트 중 1종 이상 및 나머지 페라이트로 이루어지고, 그리고 590MPa 이상의 인장강도, 20% 이상의 연신율 및 0.25 이상의 연신율/항복비 비를 갖는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 고강도 열연강판Carbon: 0.04 to 0.1 wt%, Manganese: 1.0 to 1.8 wt%, Silicon: 0.3 to 1.1 wt%, Chromium: 1.0 to 1.5 wt%, Aluminum: 0.1 to 0.32 wt%, Sulfur: 0.005 wt% or less, Phosphorus: 0.03 composed of wt% or less, balance Fe and other unavoidable impurities, the texture of which consists of 5-15% martensite, 5% or less bainite and one or more of the remaining austenite and the remaining ferrite, and a tensile strength of 590 MPa or more High strength hot rolled steel sheet with excellent machinability, characterized by having strength, elongation of 20% or more and elongation / yield ratio of 0.25 or more 제1항에 있어서, 상기 강판에 0.015~0.03 wt%의 타이타늄 및 0.01~0.015 wt%의 나이오븀중의 1 종 또는 2종이 추가로 첨가되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 고강도 열연강판The high strength hot rolled steel sheet having excellent workability according to claim 1, wherein one or two of 0.015 to 0.03 wt% titanium and 0.01 to 0.015 wt% niobium are further added to the steel sheet. 탄소: 0.04~0.1 wt%, 망간: 1.0~1.8wt%, 실리콘: 0.3~1.1 wt%, 크롬: 1.0~1.5wt%, 알루미늄: 0.1~0.32wt%, 황: 0.005 wt% 이하, 인: 0.03wt% 이하, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 강 슬라브를 1150∼1250℃의 온도범위로 가열한 후, Ar3+20∼Ar3 +100℃의 마무리압연온도 조건으로 열간압연한 후, 670~730℃의 중간공냉온도로 수냉한 후, 660~720℃로 공냉유지한 다음, 250~450℃로 수냉한 후, 권취하는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 고강도 열연강판의 제조방법Carbon: 0.04 to 0.1 wt%, Manganese: 1.0 to 1.8 wt%, Silicon: 0.3 to 1.1 wt%, Chromium: 1.0 to 1.5 wt%, Aluminum: 0.1 to 0.32 wt%, Sulfur: 0.005 wt% or less, Phosphorus: 0.03 After heating the steel slab composed of wt% or less, the balance Fe and other unavoidable impurities to a temperature range of 1150 to 1250 ° C, and hot-rolled at a finish rolling temperature of Ar 3 +20 to Ar 3 + 100 ° C, and then 670 After cooling to an intermediate air cooling temperature of ~ 730 ℃, air-cooled and maintained at 660 ~ 720 ℃, then water cooled to 250 ~ 450 ℃, the method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet excellent in workability, characterized in that the winding 제3항에 있어서, 상기 강 슬라브에 0.015~0.03 wt%의 타이타늄 및 0.01~0.015 wt%의 나이오븀중의 1 종 또는 2종이 추가로 첨가되는 것을 특징으로 하는 가공성이 우수한 고강도 열연강판의 제조방법The method for producing a high strength hot rolled steel sheet having excellent workability according to claim 3, wherein one or two of 0.015 to 0.03 wt% titanium and 0.01 to 0.015 wt% niobium are additionally added to the steel slab.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR970015761A (en) * 1995-09-25 1997-04-28 김종진 Yield strength 50kgf / mm² grade steel with excellent resistance to hydrogen organic cracking and hydrogen sulfide stress corrosion cracking

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