KR101129944B1 - Bake-Hardenable Steel Sheet and Method for Manufacturing the Same - Google Patents

Abstract

본 발명은 소부경화형 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로는 중량(wt)%로, 탄소(C): 0.0015~0.0050%, 실리콘(Si): 0 초과~0.1%, 망간(Mn): 0.1~0.6%, 인(P): 0.01~0.08%, 황(S): 0 초과~0.008%, 알루미늄(Al): 0.02~0.08%, 니오븀(Nb): 0.005~0.015%, 티타늄(Ti): 0.005~0.008%, 질소(N): 0.001~0.004%, 잔부는 철(Fe) 및 불가피 불순물의 조성으로 이루어진 강 슬라브를, 재가열하여 가열구간 1200~1250℃에서 오스테나이트 조직으로 균일화하는 한편 석출물을 재용해한 후, 슬라브를 추출하기 전에 유지구간 1150~1200℃에서 유지하여 석출물의 핵을 미세하게 분포시키는 단계를 거친 다음, 880 ~ 930℃에서 열간압연을 마무리한 후, 600 ~ 750℃ 에서 열간권취한 다음, 70 ~ 80%의 냉간압하율로 냉간압연을 실시하는 공정을 포함하는 소부경화형 강판의 제조방법과 이 제조방법으로 제조된 소부경화형 강판으로서, 내덴트성 및 내시효성이 우수하고 저온 소둔이 가능하며 성형성(가공성)이 우수한 소부경화형 강판을 얻을 수 있다.The present invention relates to a hardened hardened steel sheet and a method of manufacturing the same. Specifically, in weight (wt)%, carbon (C): 0.0015 to 0.0050%, silicon (Si): more than 0 to 0.1%, manganese (Mn): 0.1 to 0.6%, phosphorus (P): 0.01 to 0.08% , Sulfur (S): more than 0 to 0.008%, aluminum (Al): 0.02 to 0.08%, niobium (Nb): 0.005 to 0.015%, titanium (Ti): 0.005 to 0.008%, nitrogen (N): 0.001 to 0.004 %, The remainder is reheated steel slab consisting of iron (Fe) and unavoidable impurities to homogenize into austenite structure at 1200 ~ 1250 ℃ heating zone, and after re-dissolving the precipitates, the maintenance section 1150 before extracting the slab. After maintaining the temperature at ~ 1200 ℃ to finely distribute the nuclei of the precipitate, and after hot rolling at 880 ~ 930 ℃, hot winding at 600 ~ 750 ℃, and then cold reduction rate of 70 ~ 80% A method for producing a quench hardened steel sheet comprising a cold rolling process and a quench hardened steel sheet manufactured by the method, which has excellent dent resistance and age resistance and low temperature annealing. Neunghamyeo may moldability (processability) can be obtained excellent bake hardening type steel sheet.

Description

소부경화형 강판 및 그 제조방법{Bake-Hardenable Steel Sheet and Method for Manufacturing the Same}Bake-Hardenable Steel Sheet and Method for Manufacturing the Same}

본 발명은 자동차의 외판재 등에 사용되는 냉간압연강판 및 용융도금강판 등의 소부경화형 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강 중에 고용탄소량을 적정하게 잔류시키고 석출물의 크기 및 분포를 제어하여 도장 소부시 고용탄소의 활성도를 향상시키고 상온에서의 시효현상을 억제하여, 내덴트성 및 내시효성이 우수하고 저온 소둔이 가능한 고가공성 소부경화형 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hardened steel sheet such as cold rolled steel sheet and hot dip galvanized steel sheet used in automobile exterior materials and the like, and more particularly, to solidly retaining the amount of solid solution carbon in steel and to reduce the size and distribution of precipitates. The present invention relates to a high-processing hardened hardened steel sheet and a method for manufacturing the same, which improve the activity of the solid solution carbon upon coating baking and suppress the aging phenomenon at room temperature, and which are excellent in dent resistance and aging resistance and capable of low temperature annealing.

자동차용 외판재는 성형시 2~4% 내외의 작은 변형률이 적용된다. 따라서 성형시 형상동결성을 확보하기 위한 저항복비 특성이 요구된다. 반대로 성형 후 완성제품인 자동차에서는 외부에서 가해진 응력에 대해 쉽게 변형되지 않는 내 덴트성이 필요하다. 따라서 최종 도장 소부처리 후에는 항복강도가 높아야 한다는 양면적 특성을 가지고 있다. 소부경화강은 강도가 증가하면 성형성 및 연신율이 악화되는 고강도강에 비해 도장 소부 전 성형이 용이하며 최종제품에서 내덴트성이 향상되는 특성을 가짐으로써 자동차용 외판재로서 매우 이상적인 재료이다.For automotive exterior materials, a small strain of about 2-4% is applied during molding. Therefore, the resistance ratio ratio property is required to secure shape freezing during molding. On the contrary, in the automobile, which is a finished product after molding, dent resistance that does not easily deform with respect to externally applied stress is required. Therefore, it has a double-sided characteristic that the yield strength should be high after the final coating baking. Compared to high-strength steel, which is deteriorated in formability and elongation with increasing strength, the hardened hardened steel is easy to be molded before painting, and has excellent properties for improving dent resistance in the final product.

자동차용 외판재는 프레스 성형 후 미관 및 내식특성의 향상을 위하여 도장 처리를 하며, 도장 후 건조를 위해 160℃ ~ 170℃의 온도에서 20분 가량 소부처리를 실시하게 되며, 이때 활성화된 고용탄소가 전위와의 상호작용에 의해 항복강도가 증가하게 된다. 고용탄소는 도장 소부 조건 이외의 상온상태에서도 어느 정도 활성도를 가지며, 시효현상 및 항복점 연신을 발생시키는 원인이 된다. 시효현상이 발생하면 소재의 항복강도가 증가하게 되며, 항복점 연신에 의해 스트레쳐 스트레인이 발생하게 된다.The exterior panel for automobiles is coated to improve aesthetics and corrosion resistance after press molding, and for 20 minutes to be baked at a temperature of 160 ℃ to 170 ℃ for drying after coating. Yield strength is increased by interaction with. The solid solution carbon has a certain degree of activity even at room temperature other than the baking conditions, and causes aging and yield point stretching. When aging occurs, the yield strength of the material increases, and stretcher strain occurs by the yield point stretching.

소부경화 특성과 내시효성은 고용탄소량에 비례적으로 증가하므로 적정량의 고용탄소량을 제어하여 각각의 특성을 조율함이 바람직하다. 현재 340Mpa 급 소부경화강은 도장 소부 조건에서 30Mpa 이상의 소부경화성과 100℃ 1시간 인공시효 조건(상온 90일 조건과 동등함)에서 30Mpa 이하 혹은 0.2% 이하의 항복점 연신의 내시효성을 보증하도록 되어 있다.Since the hardening properties and aging resistance increase proportionally with the amount of dissolved carbon, it is desirable to adjust the characteristics by controlling the appropriate amount of dissolved carbon. Currently, 340Mpa grade hardened hardened steel is guaranteed to be hardened under 30Mpa under coating hardening conditions and yield resistance of less than 30Mpa or less than 0.2% under 100 ℃ 1 hour artificial aging conditions (equivalent to 90 days at room temperature). .

소부경화형 강에서는 적정량의 고용탄소의 제어가 매우 중요한 인자로 작용하게 된다. 초기의 소부경화형 극저탄소강에서는 Nb, Ti, V 등의 탄질화물의 형성원소(이하, '탄질화물 형성원소'라 한다) 첨가 및 제조 방법에 의해 고용탄소량을 제어하는 방향으로 기술이 개발되어 왔다. 근래에는 Nb, Ti, V와 같은 탄질화물 형성원소를 첨가하지 않은 상태로 MnS, CuS, AlN 등의 석출물을 형성하여 결정립계의 고용탄소를 최대화하여 소부경화성을 향상시키는 방향으로 진행되고 있다. 소부경화형 강에서 고용탄소량은 다음과 같은 방법으로 제어한다. In small hardened steels, the control of an appropriate amount of solid solution carbon is a very important factor. In the early part hardening type ultra low carbon steel, technology was developed to control the amount of solid solution carbon by adding and producing carbon nitride forming elements (hereinafter referred to as carbonitride forming elements) such as Nb, Ti, and V. come. In recent years, precipitates such as MnS, CuS, and AlN are formed without adding carbonitride-forming elements such as Nb, Ti, and V to maximize the solid-solution carbon at the grain boundary, thereby improving the hardening hardening properties. The solid carbon content in the hardened hardened steel is controlled in the following way.

첫째, 탄질화물 형성원소를 고용탄소와의 원자비 대비 1이상 첨가하는 방법이다. 이 방법은 850℃ 정도에서 고온 소둔하여 탄질화물을 재용해하여 고용탄소량을 확보하는 방법으로서, 성형성이 좋고 내시효성이 우수하다는 장점이 있지만, 고온 소둔으로 인한 장비의 증설이 요구되며, 소둔 온도가 너무 높을 시에는 소재의 강도가 낮아서 재질에 만족하지 못하게 되며, 소둔 온도가 낮을 시에는 고용탄소량의 확보가 용이하지 않아 소부경화성이 부족한 경우가 발생하게 된다.First, the method of adding at least one carbonitride-forming element to the atomic ratio with dissolved carbon. This method is to re-dissolve carbonitrides at high temperature annealing at about 850 ℃ to secure the amount of solid solution carbon. It has the advantage of good formability and excellent aging resistance, but it is required to expand equipment due to high temperature annealing. If the temperature is too high, the strength of the material is low to be unsatisfied with the material, and if the annealing temperature is low, it is not easy to secure the amount of solid solution carbon, so there is a case where the hardening of the hardening.

둘째, 탄질화물 형성원소를 첨가하지 않는 방법이다. 이 방법은 MnS, CuS, AlN 등의 미세 석출물을 이용해 결정립을 미세화하고, 결정립 내의 고용탄소량을 최소화하고 결정립계로 고용탄소를 유도하여 소부경화성과 내시효성을 확보하는 방법으로서, 합금원소를 최소화하여 제조원가가 감소하지만, 실제적으로 소부경화 및 강도 등의 재질구현이 불안정적이다.Second, the method does not add carbonitride forming elements. This method is a method of minimizing crystal grains using fine precipitates such as MnS, CuS, and AlN, minimizing the amount of solid solution carbon in the crystal grains, and inducing solid solution carbon at the grain boundaries to secure hardening and aging resistance. Although manufacturing costs are reduced, material implementations such as baking hardening and strength are practically unstable.

셋째, 첫째 방법과 둘째 방법의 중간형태의 방법이다. 이 방법은 탄질화물 형성원소와 고용탄소를 적절히 제어하여 적정 수준의 고용탄소량을 잔류시키는 방법으로서, 저온 소둔으로 고용탄소의 확보가 가능하며, 재질특성이 안정적으로 확보되지만 고용탄소에 의한 성형성 저하와 ppm 단위의 탄소제어로 그 소부경화성 및 내시효성이 안정적으로 확보되지 못한다는 문제점이 있다.Third, it is an intermediate form of the first and second methods. This method is to control carbonitride-forming element and solid solution carbon to maintain the appropriate amount of solid solution carbon. It is possible to secure solid carbon by low temperature annealing, and to ensure stable material properties but formability by solid carbon. There is a problem that the baking hardening and aging resistance are not secured stably due to the reduction and the carbon control in ppm.

본 발명은 이러한 종래 제조방법의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 강 중에 고용탄소량을 적정하게 잔류시키고 석출물의 크기 및 분포를 제어하여 도장 소부시 고용탄소의 활성도를 향상시키고 상온에서의 시효현상을 억제하여, 내덴트성 및 내시효성이 우수하고 저온 소둔이 가능한 고가공성 소부경화형 강판 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional manufacturing method, the object of the present invention is to properly maintain the amount of solid solution carbon in the steel and control the size and distribution of precipitates to improve the activity of the solid solution carbon at the time of baking, and room temperature The present invention provides a high-processing bake hardened steel sheet and a method of manufacturing the same, which are excellent in dent resistance and aging resistance and capable of low temperature annealing by suppressing the aging phenomenon in.

본 발명에 의한 소부경화형 강판의 제조방법은, 중량(wt)%로, 탄소(C): 0.0015~0.0050%, 실리콘(Si): 0 초과~0.1%, 망간(Mn): 0.1~0.6%, 인(P): 0.01~0.08%, 황(S): 0 초과~0.008%, 알루미늄(Al): 0.02~0.08%, 니오븀(Nb): 0.005~0.015%, 티타늄(Ti): 0.005~0.008%, 질소(N): 0.001~0.004%, 잔부는 철(Fe) 및 불가피 불순물의 조성으로 이루어진 강 슬라브를, 재가열하여 가열구간 1200~1250℃에서 오스테나이트 조직으로 균일화하는 한편 석출물을 재용해한 후, 슬라브를 추출하기 전에 유지구간 1150~1200℃에서 소정시간 유지하여 석출물의 핵을 미세하게 분포시키는 단계를 거친 다음, 압연하는 압연단계를 포함한다. The method for producing the hardened hardened steel sheet according to the present invention is, in weight (wt)%, carbon (C): 0.0015 to 0.0050%, silicon (Si): greater than 0 to 0.1%, manganese (Mn): 0.1 to 0.6%, Phosphorus (P): 0.01 to 0.08%, Sulfur (S): more than 0 to 0.008%, Aluminum (Al): 0.02 to 0.08%, Niobium (Nb): 0.005 to 0.015%, Titanium (Ti): 0.005 to 0.008% , Nitrogen (N): 0.001 ~ 0.004%, the balance is reheated steel slab composed of iron (Fe) and unavoidable impurities, homogenized into austenite structure at 1200 ~ 1250 ℃ heating section, and redissolved precipitate Before the slab is extracted, the step of maintaining a predetermined time in the holding interval 1150 ~ 1200 ℃ to finely distribute the nucleus of the precipitate, and then comprises a rolling step of rolling.

상기 가열구간과 유지구간을 합하여 재가열시간은 1~2시간으로 하고, 상기 유지구간의 유지시간은 10분~30분으로 한다.The reheating time is 1 to 2 hours and the holding time is 10 minutes to 30 minutes.

상기 압연단계는, 880 ~ 930℃에서 열간압연을 마무리한 후, 600 ~ 750℃ 에서 열간권취한 다음, 70 ~ 80%의 냉간압하율로 냉간압연을 실시하는 단계를 포함한다.The rolling step includes finishing the hot rolling at 880 to 930 ° C., hot winding at 600 to 750 ° C., and then performing cold rolling at a cold rolling rate of 70 to 80%.

또한, 상기 제조방법으로 제조하여, 100nm 이하의 석출물의 핵이 강 중에 미세하게 분포되고, 상기 석출물의 핵 주위에 고용탄소가 안정화되게 하는 소부경화형 강판을 특징으로 하며, 인장강도가 340 MPa 이상이고, 소성이방성 지수(Lankford Value : R값)가 1.8 이상이며, 도장 소부시 소부경화량이 45MPa 이상이고, 인공시효 처리시 시효지수(Aging Index)가 30MPa 이하로 된 소부경화형 강판을 특징으로 한다.In addition, by the manufacturing method, characterized in that the nucleus of 100nm or less precipitates are finely distributed in the steel, so that the solid-hardened steel sheet is stabilized around the nucleus of the precipitates, the tensile strength is 340 MPa or more The plastic anisotropy (R value) is 1.8 or more, and the baking hardening is more than 45MPa, and the artificial hardening treatment has an Aging Index of 30MPa or less.

본 발명에 의한 소부경화형 강판 및 그 제조방법에 의하면, 저온 소둔이 가능하고 미세 석출물에 의한 결정립 미세화로 인장강도 및 항복강도를 안정적으로 확보할 수 있고, 소둔 후 고용탄소량이 안정적으로 확보되고 결정립 미세화로 도장 소부시 우수한 소부경화특성을 얻을 수 있으며, 상온에서 미세 석출물에 의한 고용탄소 안정화와 상기 결정립 미세화 효과로 내시효성이 우수하며, 강 중의 고용탄소를 미세 석출물(NbC, TiN, MnS, AlN)의 존재와 고용탄소의 구속으로 소둔 시 결정립 내부의 고용탄소량을 최소화할 수 있어 성형성을 향상시키는 재결정 집합조직인 γ-fiber : {111}//ND 집합조직 발달로 성형성이 향상된다.According to the present invention, the hardened hardened steel sheet and the method for manufacturing the same are capable of low temperature annealing, and can stably secure tensile strength and yield strength by miniaturizing grains by fine precipitates, and stably securing solid solution carbon after annealing and miniaturizing grains. It is possible to obtain excellent hardening hardening characteristics at the time of baking, and to stabilize the solid solution carbon by fine precipitates at room temperature and to have excellent aging resistance due to the grain refining effect, and fine precipitates of solid solution carbon in steel (NbC, TiN, MnS, AlN). Formation is improved by the development of γ-fiber: {111} // ND texture, which is a recrystallized texture that improves formability by minimizing the amount of dissolved carbon in the grains during annealing due to the presence of and the binding of solid solution carbon.

이하, 본 발명에 의한 소부경화형 강판 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the baking hardening type steel plate which concerns on this invention, and its manufacturing method are demonstrated in detail.

본 발명의 소부경화형 강판은 중량(wt)%로, 탄소(C): 0.0015~0.0050%, 실리콘(Si): 0 초과~0.1%, 망간(Mn): 0.1~0.6%, 인(P): 0.01~0.08%, 황(S): 0 초과~0.008%, 알루미늄(Al): 0.02~0.08%, 니오븀(Nb): 0.005~0.015%, 티타늄(Ti): 0.005~0.008%, 질소(N): 0.001~0.004%, 잔부는 철(Fe) 및 불가피 불순물의 조성으로 이루어진다. The hardened hardened steel sheet according to the present invention has a weight (wt)%, carbon (C): 0.0015 to 0.0050%, silicon (Si): more than 0 to 0.1%, manganese (Mn): 0.1 to 0.6%, phosphorus (P): 0.01 to 0.08%, sulfur (S): more than 0 to 0.008%, aluminum (Al): 0.02 to 0.08%, niobium (Nb): 0.005 to 0.015%, titanium (Ti): 0.005 to 0.008%, nitrogen (N) : 0.001% to 0.004%, and the balance is composed of iron (Fe) and unavoidable impurities.

상기 탄소(C)는 소부경화를 발생시키는 중요한 원소이며 자연시효를 제어하기 위하여 그 함량의 제어가 필수적인 원소이다. 탄소 함량에 따라 성형성이 저하되거나 자연시효가 가속화되기도 하므로, Nb, Ti등의 강한 탄질화물 형성원소를 첨가하여 고용질소를 제어하는데, 그 함량이 높을수록 고가의 합금원소 첨가가 필요하게 되므로 원가 절감 및 소부경화성, 내시효성 확보를 위해 탄소함량은 0.0015~0.0050wt%로 제한한다. 본 성분범위는 극저탄소강의 제조공정에서 적중률이 높은 탄소함량 범위로 탄소함량에 의한 소부경화강 제조 실패율을 감소시킬 수 있는 범위이다.The carbon (C) is an important element that causes hardening hardening and is an element necessary to control its content in order to control natural aging. Depending on the carbon content, the formability may be lowered or the natural aging may be accelerated. Therefore, strong carbonitride-forming elements such as Nb and Ti are added to control the solid solution nitrogen, but the higher the content, the more expensive alloying elements are required. Carbon content is limited to 0.0015 ~ 0.0050wt% in order to save, secure hardening and anti-aging. This component range is a range that can reduce the failure rate of hardening hardened steel by carbon content in the carbon content range of high hit rate in the manufacturing process of ultra low carbon steel.

상기 실리콘(Si)은 세멘타이트(Cementite)로 부터 탄소(C)를 밀쳐내어 고용탄소 증가로 소부경화성을 향상시키나 그 함량이 증가할 경우 항복점 연신현상이 발생하고 강도가 증가하나, 연성의 열화가 발생한다. 그러므로 그 함량을 0 초과~0.1wt%로 제한한다.The silicon (Si) pushes carbon (C) away from cementite and improves the hardening hardenability by increasing the solid solution carbon. However, when the content of the silicon (Si) increases, yield point stretching occurs and strength increases, but ductility deterioration occurs. Occurs. Therefore, the content is limited to more than 0 ~ 0.1wt%.

상기 망간(Mn)은 강 중의 S과 결합하여 MnS를 석출시켜 FeS의 생성에 의한 열간취성을 방지하며, 연성의 손상없이 입자를 미세화시킨다. 망간의 양이 증가하면, Mn-C Dipole 형성에 의하여 성형성 및 소부경화성이 열화되고, MnS 석출물의 조대화가 발생하며, 세멘타이트(Cementite) 형성을 가속화시켜 고용탄소량을 줄임으로써 소부경화성을 열화시키기도 한다. 용융도금강판 제조시에는 소둔 공정에서 MnO 같은 산화물이 표면에 다량 생성되어 도금 밀착성을 열화시키고, 줄무뉘의 도금결함들이 다량 발생하여 외판재로써 표면품질을 저하시키므로 0.1~0.6wt%로 그 함량을 제한한다.The manganese (Mn) is combined with S in the steel to precipitate MnS to prevent hot brittleness due to the production of FeS, and to refine the particles without ductile damage. As the amount of manganese increases, moldability and quench hardening deteriorate due to Mn-C dipole formation, coarsening of MnS precipitates occurs, and quench hardening by reducing the amount of solid carbon by accelerating cementite formation. It may also degrade. When manufacturing hot-dip galvanized steel, a large amount of oxides such as MnO are formed on the surface in the annealing process to deteriorate the adhesion of the plating, and a large amount of plating defects occur to deteriorate the surface quality as the outer plate material. Restrict.

상기 인(P)은 고용강화효과가 가장 큰 치환형 합금원소로서 면내 이방성을 개선하고 강도를 향상시키는 역할을 하며 탄소와의 자리 경쟁으로 인이 첨가될수록 탄소에 의한 소부경화성이 증가하게 된다. 또한 인의 첨가에 의해 결정립 사이즈가 감소하므로 결정립 사이즈 감소에 따른 소부경화성, 내시효성의 향상을 기대할 수 있다. 그러나 인의 함량이 증가하면 2차 가공취성이 발생하므로 그 함량을 0.01~0.08wt%로 제한한다.The phosphorus (P) is a substitution type alloy element having the largest solid solution strengthening effect, and serves to improve in-plane anisotropy and improve strength, and as the phosphorus is added to the spot competition with carbon, the baking hardenability by carbon increases. In addition, since the grain size decreases due to the addition of phosphorus, it is expected to improve the hardening hardening resistance and aging resistance according to the grain size reduction. However, when the content of phosphorus increases secondary processing brittleness occurs, the content is limited to 0.01 ~ 0.08wt%.

상기 황(S)은 강 중에 잔류시 적열취성이 발생되고, MnS 석출물의 크기를 증가시키므로 그 함량을 0 초과~0.008wt%로 제한한다.Sulfur (S) is a red brittle occurs when remaining in the steel, and increases the size of the MnS precipitates to limit its content to more than 0 ~ 0.008wt%.

상기 알루미늄(Al)은 통상적으로 강 중 탈산재로 사용되며, 열간압연시 질소(N)와 질화물 AlN을 석출하여 결정립 억제효과를 보인다. 이때 석출물의 미세화를 위하여 알루미늄과 질소의 원자비(Al/N)를 5이하로 관리한다. 알루미늄의 함량이 0.02wt% 이하에서는 상기 탈산효과를 얻기 힘들며, 그 첨가량이 증가할 경우 결정립 미세화로 강도확보에 도움이 되나 0.08wt% 이상 첨가시에는 제강 연주조업시 개재물이 과다 형성되며, 도금 표면에 불량이 발생될 가능성이 증가하게 된다. 따라서 그 함량을 0.02~0.08wt%로 제한한다.The aluminum (Al) is commonly used as a deoxidizer in steel, and precipitates nitrogen (N) and nitride AlN during hot rolling, thereby showing a grain restraining effect. At this time, the atomic ratio (Al / N) of aluminum and nitrogen is controlled to 5 or less for the refinement of the precipitate. If the content of aluminum is less than 0.02wt%, the deoxidation effect is difficult to obtain, and when the amount of the additive is increased, it helps to secure the strength by refining grains, but when it is added more than 0.08wt%, the inclusions are excessively formed during steelmaking operation, and the plating surface The likelihood of defectives is increased. Therefore, the content is limited to 0.02 ~ 0.08wt%.

상기 니오븀(Nb)은 고용탄소량을 제어하는 중요한 합금원소이다. 일반적으로 고용탄소량 = C - {(C/12)/(Nb/48)}에 준하여 7~12ppm으로 잔류시키고 미세조직을 제어하여야 내시효성 및 소부경화성의 조율이 이루어지나, 본 발명에서는 상온에서 미세석출물의 고용탄소 활성도 제어 및 결정립 미세화 효과로 10~35ppm 잔류하여도 내시효성 보증이 가능하다. 니오븀은 강도 확보 및 결정립 미세화를 고려하여 0.005%~0.015wt%로 첨가한다.The niobium (Nb) is an important alloying element for controlling the amount of solid solution carbon. In general, the solid carbon content = C-{(C / 12) / (Nb / 48)} in accordance with the remaining 7 ~ 12ppm and control the microstructure to achieve the coordination of aging resistance and baking hardening, but in the present invention at room temperature It is possible to guarantee aging resistance even if 10 ~ 35ppm remain due to the control of solid solution carbon activity of fine precipitates and grain refinement effect. Niobium is added at 0.005% to 0.015 wt% in consideration of securing strength and refining grains.

상기 티타늄(Ti)은 고온에서 질소(N), 황(S)과 함께 황화물, 질화물을 형성하거나 열간 압연 과정에서 탄화물을 형성하는 강력한 탄질화물 형성원소이다. 티타늄의 함량 증가시 TiC를 형성하여 소부경화량이 감소하고, 질화 및 황화석출물의 크기가 증가하게 되므로 그 함량을 유효 Ti = Ti - (48/14)N - (48/32)S ≤ 0 으로 관리하며, 0.005~0.008wt% 첨가한다.The titanium (Ti) is a strong carbonitride-forming element that forms sulfides, nitrides with nitrogen (N) and sulfur (S) at high temperatures, or forms carbides during a hot rolling process. When the content of titanium increases, the amount of hardening of sintering decreases due to the formation of TiC, and the size of nitriding and sulfide precipitates increases, so the content is managed as effective Ti = Ti-(48/14) N-(48/32) S ≤ 0. And, add 0.005 ~ 0.008wt%.

상기 질소(N)는 탄소와 함께 소부경화성 및 시효현상을 일으키는 합금원소로써 탄소에 비하여 소부경화 향상 능력이 크지만 연신율 및 성형성의 열화 및 시효현상이 급속히 증가하고, 항복점 연신 발생구간이 급속히 증가하여 소부경화 용도로 적용이 어려운 합금원소이다. 질소의 함량이 많으면 질화물의 크기가 급속히 증가하고 성형성이 저하므로 그 함량을 0.001~0.004wt%로 제한한다.Nitrogen (N) is an alloying element that causes quench hardening and aging with carbon, but has a greater ability to improve quench hardening than carbon, but deterioration and aging of elongation and formability rapidly increase, and yield point extension occurs rapidly. It is an alloy element that is difficult to apply for baking hardening. If the content of nitrogen is large, the size of the nitride rapidly increases and the moldability is low, so the content is limited to 0.001 to 0.004 wt%.

아울러, 보론(B)은 첨가량 대비 효과가 큰 함금원소로써 인(P) 첨가강의 2차 가공취성을 억제한다. 또한 탄소와 친밀성이 높고 입계에 존재하는 비율이 높아 탄소(C)가 입계를 통해 확산되는 효과를 높여주며 C에 의한 소부경화 특성을 향상시켜준다. 하지만 일정량 이상 첨가시 그 재질의 열화가 발생하므로 그 함량을 0.0005~0.003wt%의 범위에서 추가할 수 있다.In addition, boron (B) suppresses the secondary work brittleness of the phosphorus (P) added steel as a alloying element having a large effect compared to the amount added. In addition, it has high affinity with carbon and high ratio at the grain boundary, thus enhancing the effect of carbon (C) spreading through the grain boundary and improving the hardening characteristic by C. However, when a certain amount or more is added, the material deteriorates, so the content can be added in the range of 0.0005 ~ 0.003wt%.

이와 같은 조성을 갖는 강 슬라브를, 재가열하여 가열구간 1200~1250℃에서 오스테나이트 조직을 균일화하는 한편 석출물을 재용해한 후, 슬라브를 추출하기 전에 유지구간 1150~1200℃에서 10분 ~ 30분동안 유지하여 석출물의 핵을 미세하게 분포시킨다. 상기 가열구간과 유지구간을 합하여 재가열시간은 1~2시간으로 한다. 상기 유지구간의 유지시간이 10분 이하이면 석출물 핵의 양이 적어 미세화 효과가 없고, 유지구간의 유지시간이 30분 이상이면 석출물이 조대화된다. The steel slab having such a composition is reheated to homogenize the austenite structure in the heating section 1200 to 1250 ° C, and the precipitate is redissolved, and then maintained at the holding section 1150 to 1200 ° C for 10 to 30 minutes before the slab is extracted. To finely distribute the nuclei of precipitates. The reheating time is 1 to 2 hours by adding the heating section and the holding section. If the holding time of the holding section is 10 minutes or less, the amount of precipitate nuclei is small and there is no miniaturization effect. If the holding time of the holding section is 30 minutes or more, the precipitates are coarsened.

상기 유지구간(1150~1200 ℃) 후에 880 ~ 930℃에서 열간압연(사상압연)을 마무리 한다. 열간압연 마무리온도가 너무 높을 경우 최종재의 결정립 크기가 상승하여 강도 열화가 발생하고, 열간압연 마무리온도가 너무 낮을 경우 강재(판재)의 두께별로 불균일한 미세조직이 발생하여 면내 이방성 증가 및 성형성 열화가 발생하므로 열간압연 마무리온도를 880 ~ 930℃로 하는 것이 바람직하다.After the holding section (1150 ~ 1200 ℃) hot rolling (finished rolling) at 880 ~ 930 ℃ finish. If the hot rolling finish temperature is too high, the grain size of the final material rises and the strength deteriorates. If the hot rolling finish temperature is too low, uneven microstructures are generated according to the thickness of the steel (plate) to increase in-plane anisotropy and deterioration of formability. It is preferable to set the hot rolling finish temperature to 880 to 930 ° C.

열간압연을 마무리 한 후, 적절한 결정립 미세화 효과와 더불어 과도한 결정립 미세화에 의한 성형성 악화를 방지하기 위하여 600 ~ 750℃ 에서 열간권취한다. 권취온도가 750℃이상일 경우에는 이상 결정립자 성장이나 과도한 결정립자 성장으로 최종재의 성형성 및 강도가 열화된다. 권취온도가 600℃이하일 경우에는 결정립의 크기는 미세화되지만 그 정도가 너무 심하여 내시효성과 더불어 2차 가공취성은 개선되지만 과도한 항복강도의 상승 및 성형성의 열화가 초래된다.After finishing hot rolling, hot winding is performed at 600 to 750 ° C. in order to prevent deterioration of formability due to excessive grain refinement as well as appropriate grain refinement effect. When the coiling temperature is higher than 750 ° C, abnormal form grain growth or excessive grain growth cause deterioration of formability and strength of the final material. If the coiling temperature is 600 ℃ or less, the grain size becomes fine, but the degree is too severe to improve the aging resistance and secondary work brittleness, but excessive rise in yield strength and deterioration of moldability.

열간압연 및 열간권취가 완료된 강판은 통상의 방법으로 70 ~ 80%의 냉간압하율로 냉간압연을 실시한다. 냉간압연시 압하율이 증가할 수록 최종재의 결정립 크기가 감소하고 <110>//RD 압연 집합조직이 발달하여 소둔 이후 성형성을 최적화시키는 {111}//ND 재결정 집합조직이 발달하게 된다. 실제 공정상 생산성의 문제와 압연부하의 문제가 발생하므로 냉간 압하율을 70~80%로 제한한다.Hot rolled and hot rolled steel sheets are subjected to cold rolling at a cold rolling rate of 70 to 80% by a conventional method. As the reduction ratio during cold rolling increases, the grain size of the final material decreases and the <110> // RD rolled texture develops to develop a {111} // ND recrystallized texture that optimizes formability after annealing. In the actual process, the problem of productivity and rolling load occurs, limiting the cold reduction rate to 70 ~ 80%.

냉간압연된 강판은 750 ~ 900℃의 온도범위에서 통상의 방법으로 연속 소둔을 실시한다. Cold rolled steel sheet is subjected to continuous annealing in a conventional manner in the temperature range of 750 ~ 900 ℃.

상기한 바와 같은 강의 조성 및 제조공정을 통해, 100nm이하(50nm 이하까지 가능)의 석출물의 핵을 강 중에 미세하게 분포시키고, 상온에서 상기 석출물의 핵 주위에 고용탄소를 안정화시키고, 도장 소부시 고용탄소의 이동성을 용이하게 하는, 소부경화성과 내시효성을 향상시킨 소부경화강을 얻을 수 있다. 도1은 석출물의 핵 주위에 고용탄소가 안정화되고 이동하는 상태를 나타내는 모델이고, 도2의 (a)는 일반적인 소부경화강판의 석출물의 전자현미경 사진이고, 도2의 (b)는 본 발명에 의해 제조된 소부경화강판의 석출물의 전자현미경 사진을 나타낸다. Through the composition and manufacturing process of the steel as described above, the nuclei of precipitates of 100 nm or less (possible to up to 50 nm or less) are finely distributed in the steel, stabilized solid solution carbon around the nuclei of the precipitates at room temperature, The hardened hardened steel which improved the hardening hardenability and the aging resistance which makes carbon mobility easy can be obtained. Figure 1 is a model showing a state in which the solid solution of carbon is stabilized and moved around the nucleus of the precipitate, Figure 2 (a) is an electron micrograph of the precipitate of a general hardened steel sheet, Figure 2 (b) is in accordance with the present invention An electron micrograph of the precipitate of the hardened steel sheet manufactured by the present invention is shown.

상기한 바와 같은 강의 조성 및 제조공정을 통해, 인장강도 340 MPa 이상이고 소성이방성 지수(Lankford Value : R값)가 1.8 이상이며 도장 소부시 소부경화량이 45MPa 이상이고 인공시효 처리시 시효지수(Aging Index)가 30MPa 이하인 소부경화강판을 얻을 수 있다.Through the composition and manufacturing process of the steel as described above, the tensile strength is 340 MPa or more, the plastic anisotropy index (R value) is 1.8 or more, the baking hardening amount at the time of coating baking is 45MPa or more, and the aging index during artificial aging treatment (Aging Index) It is possible to obtain a hardened hardened steel sheet having a) of 30 MPa or less.

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

하기 표1과 같이 조성되는 강을, 하기 표2와 같이 재가열, 열간압연, 열간권 취, 냉간압연, 연속소둔의 조건에서 강판으로 제조하여, 인장강도, 항복강도, r값(소성이방성 지수), BH(소부경화량), AI(시효지수)를 나타내었다.Steels formed as shown in Table 1 are made of steel sheet under the conditions of reheating, hot rolling, hot winding, cold rolling, and continuous annealing as shown in Table 2, and tensile strength, yield strength, r value (plastic anisotropy index) , BH (baking hardening amount) and AI (aging index) are shown.

[표 1][Table 1]

구분division C
(wt%)C
(wt%) Mn
(wt%)Mn
(wt%) Si
(wt%)Si
(wt%) P
(wt%)P
(wt%) S
(wt%)S
(wt%) Al
(wt%)Al
(wt%) Ti
(wt%)Ti
(wt%) Nb
(w%)Nb
(w%) N
(wt%)N
(wt%) 비고Remarks 1One 0.0030.003 0.60.6 0.030.03 0.050.05 0.0060.006 0.030.03 -- -- 0.0040.004 비교강1Comparative Steel 1 22 0.0030.003 0.60.6 0.030.03 0.050.05 0.0060.006 0.030.03 -- 0.0080.008 0.0040.004 비교강2Comparative Steel 2 33 0.0030.003 0.60.6 0.030.03 0.050.05 0.0060.006 0.030.03 0.010.01 0.010.01 0.0040.004 비교강3Comparative Steel 3 44 0.0030.003 0.30.3 0.030.03 0.070.07 0.0060.006 0.030.03 0.0080.008 0.0080.008 0.0040.004 발명강1Inventive Steel 1 55 0.0030.003 0.30.3 0.030.03 0.070.07 0.0060.006 0.030.03 0.0050.005 0.0080.008 0.0040.004 발명강2Inventive Steel 2

[표 2]TABLE 2

구분division 재가열
(℃)Reheat
(℃) 열간
마무리
(℃)Hot
Wrap-up
(℃) 열간
권취
(℃)Hot
Winding
(℃) 냉연
압하율
(%)Cold rolled steel
Rolling reduction
(%) 소둔
(℃)Annealed
(℃) 인장
강도
(MPa)Seal
burglar
(MPa) 항복
강도
(MPa)surrender
burglar
(MPa) r값r value BH
(MPa)BH
(MPa) AI
(MPa)AI
(MPa) 1One 12301230 910910 640640 7575 830830 328328 196196 1.621.62 3131 2424 22 12301230 910910 640640 7575 830830 340340 213213 1.811.81 3636 2222 33 12301230 910910 640640 7575 830830 351351 213213 2.032.03 2222 1414 44 12301230 910910 640640 7575 830830 358358 216216 1.731.73 4141 2626 55 12301230 910910 640640 7575 830830 364364 220220 1.861.86 4545 2525 55 1230→
11701230 →
1170 910910 640640 7575 830830 363363 227227 2.012.01 4949 2424

표1 및 표2에 나타난 바와 본 발명의 조성과 단계(공정)을 통해, 40MPa 이상의 소부경화성 확보가 가능하며 동시에 성형성이 우수한 소부경화형 강판을 얻을 수 있으며, 탄질화물이 첨가되지 않은 강종보다 인장강도 및 항복강도가 안정적으로 확보되며, 고용탄소량이 작음에도 불구하고 우수한 소부경화성 및 내시효성을 확보할 수 있음을 알 수 있다. Through the composition and step (process) of the present invention as shown in Table 1 and Table 2, it is possible to secure the bake hardenability of 40MPa or more, and at the same time obtain a bake hardened steel sheet excellent in formability, tensile strength than steel grades without added carbonitride It can be seen that the strength and yield strength are stably secured, and that the excellent hardening hardening resistance and aging resistance can be secured despite the small amount of solid solution carbon.

도1은 본 발명에 의해 제조되는 소부경화형 강판의 석출물 주위에 고용탄소가 안정화되고 이동하는 상태를 나타내는 모델, 1 is a model showing a state in which the solid solution of carbon is stabilized and moved around the precipitate of the hardened hardened steel sheet produced according to the present invention;

도2의 (a)는 일반적인 소부경화강판의 석출물의 전자현미경 사진, Figure 2 (a) is an electron micrograph of the precipitate of the general hardened steel sheet,

도2의 (b)는 본 발명에 의해 제조된 소부경화강판의 석출물의 전자현미경 사진이다.Figure 2 (b) is an electron micrograph of the precipitate of the hardened steel sheet produced by the present invention.

Claims (5)

중량(wt)%로, 탄소(C): 0.0015~0.0050%, 실리콘(Si): 0 초과~0.1%, 망간(Mn): 0.1~0.6%, 인(P): 0.01~0.08%, 황(S): 0 초과~0.008%, 알루미늄(Al): 0.02~0.08%, 니오븀(Nb): 0.005~0.015%, 티타늄(Ti): 0.005~0.008%, 질소(N): 0.001~0.004%, 잔부는 철(Fe) 및 불가피 불순물의 조성으로 이루어진 강 슬라브를, By weight (wt)%, carbon (C): 0.0015 to 0.0050%, silicon (Si): more than 0 to 0.1%, manganese (Mn): 0.1 to 0.6%, phosphorus (P): 0.01 to 0.08%, sulfur ( S): more than 0 to 0.008%, aluminum (Al): 0.02 to 0.08%, niobium (Nb): 0.005 to 0.015%, titanium (Ti): 0.005 to 0.008%, nitrogen (N): 0.001 to 0.004%, glass Blowing steel slab made of iron (Fe) and inevitable impurities, 재가열하여 가열구간 1200~1250℃에서 오스테나이트 조직으로 균일화하는 한편 석출물을 재용해한 후, 슬라브를 추출하기 전에 유지구간 1150~1200℃에서 유지하여 석출물의 핵을 미세하게 분포시키는 단계를 거친 다음, 압연하는 압연단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소부경화형 강판의 제조방법.After reheating to homogenize the austenite structure in the heating section 1200 ~ 1250 ℃, redissolve the precipitate, and then before the slab is extracted, it is maintained in the holding section 1150 ~ 1200 ℃ to finely distribute the nucleus of the precipitate, Method for producing a hardened hardened steel sheet comprising a rolling step of rolling. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 압연단계는, 880 ~ 930℃에서 열간압연을 마무리한 후, 600 ~ 750℃ 에서 열간권취한 다음, 70 ~ 80%의 냉간압하율로 냉간압연을 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소부경화형 강판의 제조방법.The rolling step, after finishing the hot rolling at 880 ~ 930 ℃, hot winding at 600 ~ 750 ℃, followed by performing a cold rolling at a cold rolling rate of 70 ~ 80% Method for producing hardened steel sheet. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 가열구간과 유지구간을 합하여 재가열시간은 1~2시간으로 하고, 상기 유지구간의 유지시간은 10분~30분으로 하는 것을 특징으로 하는 소부경화형 강판의 제조방법.Reheating time by adding the heating section and the holding section is 1 to 2 hours, the holding time of the holding section is 10 minutes to 30 minutes characterized in that the manufacturing method of the hardened steel sheet. 삭제delete 삭제delete

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