KR101320281B1 - Hot-rolled steel for hydro-forming and method of manufacturing the hot-rolled steel - Google Patents
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Abstract
강도 및 성형성이 우수한 하이드로포밍용 열연강판 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C): 0.18~0.22%, 실리콘(Si) : 0.03% 이하, 망간(Mn) : 0.75~0.95%, 인(P) : 0.05% 이하, 황(S) : 0.015% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06%, 질소(N) : 0.01% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브 판재를 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 페라이트 온도 영역까지 제1냉각속도로 1차 냉각하는 단계; 및 상기 1차 냉각된 판재를 580~660℃까지 상기 제1냉각속도보다 빠른 제2냉각속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Disclosed are a hot rolled steel sheet for hydroforming having excellent strength and formability, and a method of manufacturing the same.
The method for producing a hot rolled steel sheet for hydroforming according to the present invention is% by weight, carbon (C): 0.18 to 0.22%, silicon (Si): 0.03% or less, manganese (Mn): 0.75 to 0.95%, phosphorus (P): Hot rolling a slab plate made of 0.05% or less, sulfur (S): 0.015% or less, aluminum (Al): 0.01 to 0.06%, nitrogen (N): 0.01% or less, and the remaining iron (Fe) and unavoidable impurities; And primary cooling the hot rolled sheet at a first cooling rate to a ferrite temperature range. And secondly cooling the first cooled plate to a second cooling rate faster than the first cooling rate to 580 to 660 ° C.
Description
본 발명은 하이드로포밍(hydro-forming)용 열연강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 540MPa 이상의 고강도를 가지면서도 성형성 및 가공성이 우수한 하이드로포밍용 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot-rolled steel sheet manufacturing technology for hydroforming, and more particularly, to a hot-rolled steel sheet for hydroforming having a high strength of 540 MPa or more and excellent in formability and workability, and a method of manufacturing the same.
최근 자동차 차체의 고강도 및 경량화와 관련하여 기존의 프레스 방식과 다른 다양한 공법들로 차체제품을 생산하고 있다. 이중 가장 대표적인 방법이 하이드로포밍 방법이다. Recently, in relation to high strength and light weight of automobile bodies, body products are produced by various presses and other methods. The most representative of these is the hydroforming method.
하이드로포밍 방법이란 금형에 장착된 강관 혹은 박판의 소재에 고압의 액체를 가하여 원하는 형상을 만드는 제조 방법이다. 이러한, 하이드로포밍에 적용되는 소재는 높은 강도 및 성형성이 요구된다.The hydroforming method is a manufacturing method for making a desired shape by adding a high pressure liquid to a steel pipe or sheet material mounted on a mold. Such materials applied to hydroforming require high strength and formability.
본 발명과 관련된 배경 기술로는 대한민국 특허공개공보 제10-2002-0036269호(2002.05.16. 공개)가 있다.
Background art related to the present invention is Korea Patent Publication No. 10-2002-0036269 (2002.05.16. Publication).
본 발명의 목적은 합금성분 및 공정 제어를 통하여 540MPa급의 인장강도를 가지면서도 성형성이 우수한 하이드로포밍용 열연강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a hot rolled steel sheet for hydroforming and a method of manufacturing the same, having excellent tensile properties while having a tensile strength of 540 MPa through an alloy component and process control.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법은 중량%로, 탄소(C): 0.18~0.22%, 실리콘(Si) : 0.03% 이하, 망간(Mn) : 0.75~0.95%, 인(P) : 0.05% 이하, 황(S) : 0.015% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06%, 질소(N) : 0.01% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브 판재를 열간압연하는 단계; 및 상기 열간압연된 판재를 페라이트 온도 영역까지 제1냉각속도로 1차 냉각하는 단계; 및 상기 1차 냉각된 판재를 580~660℃까지 상기 제1냉각속도보다 빠른 제2냉각속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Method for producing a hot rolled steel sheet for hydroforming according to an embodiment of the present invention for achieving the above object by weight, carbon (C): 0.18 ~ 0.22%, silicon (Si): 0.03% or less, manganese (Mn): 0.75 ~ 0.95%, Phosphorus (P): 0.05% or less, Sulfur (S): 0.015% or less, Aluminum (Al): 0.01 ~ 0.06%, Nitrogen (N): 0.01% or less and the remaining iron (Fe) and unavoidable impurities Hot rolling the made slab sheet; And primary cooling the hot rolled sheet at a first cooling rate to a ferrite temperature range. And secondly cooling the first cooled plate to a second cooling rate faster than the first cooling rate to 580 to 660 ° C.
이때, 상기 열간압연 전에 상기 슬라브 판재를 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계;를 더 포함할 수 있다. At this time, reheating the slab plate to 1150 ~ 1250 ℃ before the hot rolling; may further include.
또한, 상기 열간압연은 860~900℃의 마무리 압연온도로 실시되는 것이 바람직하다. In addition, the hot rolling is preferably carried out at the finish rolling temperature of 860 ~ 900 ℃.
한편, 상기 1차 냉각은 5℃/sec 이하의 냉각 속도로 실시될 수 있으며, 상기 페라이트 영역에서 3초 이상 냉각하는 과정을 포함할 수 있다. Meanwhile, the primary cooling may be performed at a cooling rate of 5 ° C./sec or less, and may include a process of cooling for 3 seconds or more in the ferrite region.
또한, 상기 2차 냉각은 5~100℃/sec의 냉각속도로 실시될 수 있다.
In addition, the secondary cooling may be carried out at a cooling rate of 5 ~ 100 ℃ / sec.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이드로포밍용 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.18~0.22%, 실리콘(Si) : 0.03% 이하, 망간(Mn) : 0.75~0.95%, 인(P) : 0.05% 이하, 황(S) : 0.015% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06%, 질소(N) : 0.01% 이하 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 인장강도 540MPa 이상, 연신율 25% 이상 및 가공경화지수(n-value) 0.15 이상을 갖는 것을 특징으로 한다. Hot-rolled steel sheet for hydroforming according to an embodiment of the present invention for achieving the above object by weight, carbon (C): 0.18 ~ 0.22%, silicon (Si): 0.03% or less, manganese (Mn): 0.75 ~ 0.95 %, Phosphorus (P): 0.05% or less, sulfur (S): 0.015% or less, aluminum (Al): 0.01 ~ 0.06%, nitrogen (N): 0.01% or less and the rest of iron (Fe) and unavoidable impurities It has a tensile strength of 540 MPa or more, an elongation of 25% or more, and a work hardening index (n-value) of 0.15 or more.
이때, 상기 강판은 항복비 0.7 이하를 가질 수 있으며, 균일연신율(U-El) 13% 이상을 가질 수 있다.
In this case, the steel sheet may have a yield ratio of 0.7 or less, and may have a uniform elongation (U-El) of 13% or more.
본 발명에 따른 방법으로 제조된 열연강판은 탄소(C), 망간(Mn), 알루미늄(Al) 등의 합금성분 조절과 냉각 등의 공정 제어를 통하여 인장강도가 540MPa 이상으로 고강도이면서도 25% 이상의 높은 연신율과 0.15 이상의 우수한 가공경화지수(n-value)를 나타낼 수 있다. The hot rolled steel sheet manufactured by the method according to the present invention has a high tensile strength of 540 MPa or more and a high strength of 25% or more through process control such as cooling of carbon (C), manganese (Mn), aluminum (Al), etc. Elongation and good work hardening index (n-value) of 0.15 or more can be exhibited.
또한, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 열연강판은 0.7 이하의 저항복비 및 0.15 이상의 가공경화지수(n-value)를 나타낼 수 있다. In addition, the hot rolled steel sheet produced by the method according to the present invention may exhibit a resistivity ratio of 0.7 or less and a work hardening index (n-value) of 0.15 or more.
이에 따라, 본 발명에 따라 제조된 열연강판은 고강도 및 고성형성이 요구되는 하이드로포밍용 소재로 활용할 수 있다.
Accordingly, the hot rolled steel sheet prepared according to the present invention can be utilized as a material for hydroforming which requires high strength and high formability.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이드로포밍용 고강도 열연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 냉각 방식을 개략적으로 나타낸 것이다.
1 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet for hydroforming according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 schematically shows a cooling scheme applied to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이드로포밍용 열연강판 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a hot-rolled steel sheet for hydroforming and a method for manufacturing the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 하이드로포밍용 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.18~0.22%, 실리콘(Si) : 0.03% 이하, 망간(Mn) : 0.75~0.95%, 인(P) : 0.05% 이하, 황(S) : 0.015% 이하, 알루미늄(Al) : 0.01~0.06%, 질소(N) : 0.01% 이하를 포함한다. Hot-rolled steel sheet for hydroforming according to the present invention in weight%, carbon (C): 0.18 ~ 0.22%, silicon (Si): 0.03% or less, manganese (Mn): 0.75 ~ 0.95%, phosphorus (P): 0.05% Sulfur (S): 0.015% or less, aluminum (Al): 0.01-0.06%, nitrogen (N): 0.01% or less.
상기 합금성분들 이외의 나머지는 철(Fe)과 제강 공정 등에서 불가피하게 포함되는 불순물로 이루어진다. The remainder other than the alloy components is composed of iron (Fe) and impurities inevitably included in the steelmaking process.
이하, 본 발명에 따른 하이드로포밍용 열연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the hot rolled steel sheet for hydroforming according to the present invention will be described.
탄소(C)Carbon (C)
탄소(C)는 강의 강도 증가에 기여하는 원소이다. Carbon (C) is an element contributing to the increase in strength of steel.
상기 탄소는 강판 전체 중량의 0.18~0.22중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소 함량이 0.18중량% 미만인 경우, 원하는 강도를 확보하기 어렵다. 반대로, 탄소 함량이 0.22중량%를 초과하면 성형성이 저하되는 문제점이 있다.
The carbon is preferably added at 0.18 to 0.22% by weight of the total weight of the steel sheet. If the carbon content is less than 0.18% by weight, it is difficult to secure the desired strength. On the contrary, when the carbon content exceeds 0.22% by weight, there is a problem that the moldability is lowered.
실리콘(Si)Silicon (Si)
실리콘(Si)은 탈산제로서 작용하나, 0.03중량%를 초과하여 과다 첨가시 용접성 저하 및 표면 품질을 저하시킬 수 있다. 따라서, 상기 실리콘은 강판 전체 중량의 0.03중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다.
Silicon (Si) acts as a deoxidizer, but when excessively added in excess of 0.03% by weight, the weldability and surface quality may be reduced. Therefore, the silicon is preferably added at 0.03% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시키는 원소로서, 망간의 첨가는 탄소의 첨가보다도 강도 상승에 대한 연성의 저하가 적다. Manganese (Mn) is an element that increases the strength and toughness of steel and increases the ingotability of steel. Addition of manganese causes less deterioration of ductility against increase of strength than addition of carbon.
상기 망간은 강판 전체 중량의 0.75~0.95중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간이 함량이 0.75중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 망간의 함량이 0.95중량%를 초과할 경우, MnS계 비금속개재물의 양이 증가하여 용접시 크랙 발생 등의 결함이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.
The manganese is preferably added in 0.75 ~ 0.95% by weight of the total weight of the steel sheet. If the manganese content is less than 0.75% by weight, the effect of addition thereof is insufficient. On the contrary, when the content of manganese exceeds 0.95% by weight, the amount of MnS-based non-metallic inclusions increases, so there is a problem that defects such as cracking occur during welding.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 강판 제조시 편석 가능성이 큰 원소로서, 중심 편석은 물론 미세 편석도 형성하여 재질에 좋지 않은 영향을 미친다. 이에, 본 발명에서는 인의 함량을 강판 전체 중량의 0.05중량% 이하로 제한하였다.
Phosphorus (P) is an element that has a high possibility of segregation in the production of steel sheet, and not only the center segregation but also the fine segregation may adversely affect the material. Thus, in the present invention, the content of phosphorus was limited to 0.05% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 망간과 결합하여 MnS 와 같은 비금속개재물을 형성하여 조관 공정 중에 후크 크랙과 같은 결함을 발생시킨다. 이에, 본 발명에서는 황의 함량을 강판 전체 중량의 0.015 중량% 이하로 제한하였다.
Sulfur (S) combines with manganese to form non-metallic inclusions such as MnS, causing defects such as hook cracks during the tubing process. Thus, in the present invention, the content of sulfur is limited to 0.015% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
알루미늄(Al)은 실리콘과 함께 탈산제로 작용하며, 또한 연신율을 향상시키는 역할을 한다. Aluminum (Al) works together with silicon to act as a deoxidizer and also to improve elongation.
상기 알루미늄은 강판 전체 중량의 0.01~0.06중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 첨가량이 0.01중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 알루미늄의 첨가량이 0.06중량%를 초과하는 경우, 슬라브내 AlN을 형성하여 열연 크랙을 유발하는 문제점이 있다.
The aluminum is preferably added in an amount of 0.01 to 0.06% by weight based on the total weight of the steel sheet. If the amount of aluminum is less than 0.01% by weight, the effect of the addition is insufficient. On the contrary, when the added amount of aluminum exceeds 0.06% by weight, AlN in the slab is formed to cause hot cracking.
질소(N)Nitrogen (N)
질소(N)는 불가피한 불순물로서, 다량 함유시 알루미늄과 같은 질소 화합물 형성 원소의 첨가에도 불구하고, 고용 질소가 증가하여 강판의 성형성 등을 저하시킨다. 이에, 본 발명에서는 질소의 함량을 강판 전체 중량의 0.01중량% 이하로 제한하였다.
Nitrogen (N) is an unavoidable impurity, and despite the addition of a nitrogen compound-forming element such as aluminum when contained in a large amount, solid solution nitrogen increases to deteriorate the formability of the steel sheet. Thus, in the present invention, the content of nitrogen was limited to 0.01% by weight or less of the total weight of the steel sheet.
본 발명에 따른 열연강판은 상술한 합금성분 및 후술하는 공정조건 제어를 통하여 인장강도 540MPa 이상, 연신율 25% 이상, 항복비 0.7 이하 및 가공경화지수(n-value) 0.15 이상을 나타낼 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 열연강판은 고강도 및 고성형성이 요구되는 하이드로포밍용 소재로 활용하기에 적합하다. The hot rolled steel sheet according to the present invention may exhibit a tensile strength of 540 MPa or more, an elongation of 25% or more, a yield ratio of 0.7 or less, and a work hardening index (n-value) of 0.15 or more through the aforementioned alloy components and process conditions described below. Therefore, the hot rolled steel sheet according to the present invention is suitable for use as a material for hydroforming which requires high strength and high formability.
또한, 본 발명에 따른 열연강판은 균일연신율(U-El) 13% 이상을 가질 수 있다. 이를 통하여, 하이드로포밍시 국부적 크랙을 방지할 수 있다.
In addition, the hot rolled steel sheet according to the present invention may have a uniform elongation (U-El) 13% or more. Through this, it is possible to prevent local cracks during hydroforming.
이하, 본 발명에 따른 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a method for manufacturing a hot rolled steel sheet for hydroforming according to the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이드로포밍용 열연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 1 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a hot rolled steel sheet for hydroforming according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 도시된 본 발명에 따른 하이드로포밍용 고강도 열연강판 제조 방법은 열간압연 단계(S110), 1차 냉각 단계(S120) 및 2차 냉각 단계(S130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the illustrated method for manufacturing a high strength hot rolled steel sheet for hydroforming according to the present invention includes a hot rolling step (S110), a first cooling step (S120), and a second cooling step (S130).
열간압연 단계(S110)에서는 상술한 조성을 갖는 슬라브 판재를 열간압연한다. 이때, 열간압연 단계에서 마무리압연온도는 860~900℃인 것이 바람직하다. 마무리압연온도가 900℃를 초과하면 압연 후의 오스테나이트의 결정립이 조대화되어 540MPa 이상의 강도 확보가 어렵다. 반면, 마무리압연온도가 860℃ 미만인 경우, 이상역 압연에 의한 혼립 조직의 발생하는 등 문제가 발생할 수 있다.
In the hot rolling step (S110), the slab sheet material having the above composition is hot rolled. At this time, the finish rolling temperature in the hot rolling step is preferably 860 ~ 900 ℃. When the finish rolling temperature exceeds 900 ° C., the grains of austenite after rolling are coarsened and it is difficult to secure strength of 540 MPa or more. On the other hand, when the finish rolling temperature is less than 860 ℃, problems such as generation of a mixed structure by the abnormal reverse rolling may occur.
한편, 본 발명에서는 열간압연 전에 슬라브 판재를 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계(S105)를 더 포함할 수 있다. 슬라브 재가열에 의하여 주조시 편석된 성분이 재고용될 수 있다. 슬라브 재가열 온도가 1150℃ 미만인 경우, 편석된 성분의 재고용이 불충분해질 수 있으며, 압연 부하가 커질 수 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1250℃를 초과하면 오스테나이트 결정립이 조대화되어, 강도 확보가 어려운 문제점이 있다.
On the other hand, the present invention may further comprise the step (S105) of reheating the slab plate to 1150 ~ 1250 ℃ before hot rolling. Segregated components can be reused during casting by slab reheating. If the slab reheating temperature is less than 1150 ° C., the redistribution of segregated components may be insufficient and the rolling load may be large. On the other hand, when the slab reheating temperature exceeds 1250 deg. C, the austenite grains are coarsened and it is difficult to ensure strength.
열간압연 후에는 목표로 하는 물성을 확보하기 위하여 냉각을 실시한다. After hot rolling, cooling is performed to secure the desired physical properties.
도 2는 본 발명에 적용되는 냉각 방식을 개략적으로 나타낸 것이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 페라이트 영역까지는 상대적으로 느린 속도로 1차 냉각(S120)하고, 이후 1차 냉각 속도보다 빠른 속도로 2차 냉각(S130)하는 방식을 적용한다. Figure 2 schematically shows a cooling scheme applied to the present invention. Referring to FIG. 2, in the present invention, a method of performing primary cooling (S120) to a ferrite region at a relatively slow speed and then performing secondary cooling (S130) at a speed faster than the primary cooling speed is applied.
1차 냉각 단계(S120)에서는 열간압연된 판재를 페라이트 온도 영역까지 제1냉각속도로 1차 냉각한다. 본 발명에서 1차 냉각을 실시하는 이유는 페라이트 변태를 충분히 발생시켜 연신율을 확보하고, 아울러 페라이트 결정립 사이즈를 증가시켜 최종 제조되는 열연강판의 고성형성을 확보하기 위함이다. In the primary cooling step S120, the hot rolled sheet is first cooled to a ferrite temperature region at a first cooling rate. The reason for carrying out the primary cooling in the present invention is to secure a high formability of the hot-rolled steel sheet to be finally manufactured by sufficiently generating ferrite transformation to secure the elongation, and also increase the ferrite grain size.
이를 위하여, 1차 냉각은 5℃/sec 이하의 냉각 속도로 실시되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 공냉 방식이 적용될 수 있다. 1차 냉각 속도가 5℃/sec를 초과하면 페라이트 변태가 불충분하거나, 결정립 사이즈 증대 효과가 불충분할 수 있다. To this end, the primary cooling is preferably carried out at a cooling rate of 5 ° C / sec or less, more preferably air cooling can be applied. If the primary cooling rate exceeds 5 ° C / sec, the ferrite transformation may be insufficient, or the effect of increasing the grain size may be insufficient.
또한, 1차 냉각은 페라이트 영역에서 3초 이상 냉각하는 과정을 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 1차 냉각에 페라이트 영역에서 3초 이상, 보다 바람직하게는 5~10초동안 서냉하는 과정을 포함할 경우, 상기와 같은 페라이트 변태 및 결정립 사이즈 증대 효과를 충분히 얻을 수 있다.
In addition, the primary cooling more preferably includes a process of cooling for 3 seconds or more in the ferrite region. When the primary cooling includes a process of slow cooling for 3 seconds or more, more preferably 5 to 10 seconds in the ferrite region, the above-described effects of ferrite transformation and grain size increase can be sufficiently obtained.
2차 냉각 단계(S130)에서는 1차 냉각된 판재를 페라이트 영역에서부터 580~660℃까지 제1냉각속도보다 빠른 제2냉각속도로 2차 냉각한다. In the second cooling step (S130), the first cooled plate is secondarily cooled at a second cooling rate faster than the first cooling rate from the ferrite region to 580 to 660 ° C.
2차 냉각의 냉각종료온도는 580~660℃인 것이 바람직하다. 2차 냉각의 냉각종료온도가 660℃를 초과하는 경우, 결정립 크기가 지나치게 조대해져서 540MPa 이상의 인장강도를 확보하기 어렵다. 반면, 2차 냉각의 냉각종료온도가 580℃ 미만인 경우, 인장강도는 향상시킬 수 있으나, 연성이 저하되어 고성형성을 확보하기 어려는 문제점이 있다. It is preferable that the cooling end temperature of secondary cooling is 580-660 degreeC. When the cooling end temperature of the secondary cooling exceeds 660 ° C., the grain size becomes excessively coarse and it is difficult to secure a tensile strength of 540 MPa or more. On the other hand, when the cooling end temperature of the secondary cooling is less than 580 ℃, tensile strength can be improved, but there is a problem that the ductility is lowered to secure high formability.
또한, 상기 2차 냉각은 5~100℃/sec의 냉각속도로 실시되는 것이 바람직하며, 수냉 방식이 적용될 수 있다. 2차 냉각 속도가 5℃/sec 미만이면 강도 확보가 문제될 수 있으며, 2차 냉각 속도가 100℃/sec를 초과하면 성형성이 문제될 수 있다. In addition, the secondary cooling is preferably carried out at a cooling rate of 5 ~ 100 ℃ / sec, water cooling can be applied. If the secondary cooling rate is less than 5 ℃ / sec securing strength may be a problem, if the secondary cooling rate exceeds 100 ℃ / sec moldability may be a problem.
상기 2차 냉각 후, 강판의 최종 미세조직은 페라이트(ferrite) 및 펄라이트(pearlite)를 포함하는 복합 조직이 될 수 있다.
After the second cooling, the final microstructure of the steel sheet may be a composite structure including ferrite and pearlite.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.
1. 열연시편의 제조1. Preparation of hot-rolled specimens
표 1에 기재된 조성을 갖는 실시예 1~3 및 비교예 1~2에 따른 각각의 시편을 진공 용해로에서 용해하여 잉곳트(ingot)로 제작한 후, 마무리 압연온도 880℃로 열간압연하고, 750℃까지 공냉(1차 냉각)한 후, 640℃까지 10℃/sec로 수냉(2차 냉각)하였다. Each specimen according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 having the composition shown in Table 1 was dissolved in a vacuum melting furnace to produce an ingot, and then hot rolled to a finish rolling temperature of 880 ° C., and then to 750 ° C. After air-cooling (primary cooling), it cooled to 640 degreeC at 10 degreeC / sec (secondary cooling).
또한, 표 1에 기재된 조성을 갖는 비교예 3에 따른 시편을 동일한 과정으로 열간압연한 후, 1차 냉각과정없이 바로 640℃까지 10℃/sec로 수냉하였다.
In addition, the specimen according to Comparative Example 3 having the composition shown in Table 1 was hot-rolled in the same process, and then water-cooled directly to 640 ° C. at 10 ° C./sec without first cooling.
[표 1] (단위 : 중량%) [Table 1] (unit:% by weight)
2. 기계적 특성 평가2. Evaluation of mechanical properties
표 2는 실시예 1~3 및 비교예 1~3에 따라 제조된 시편 각각의 기계적 특성 평가 결과를 나타낸 것이다. Table 2 shows the results of evaluating the mechanical properties of each of the specimens prepared according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.
[표 2][Table 2]
표 2를 참조하면, 실시예 1~3에 따른 시편의 경우, 인장강도(TS) 540MPa 이상, 연신율(El) : 25% 이상, 가공경화지수(n-value) : 0.15 이상, 항복비(YP/TS) 0.7 이하 및 균일연신율(U-El) 13% 이상을 모두 만족하여, 고강도 및 고성형성이 요구되는 하이드로포미용 소재로 활용하기에 적합하였다. Referring to Table 2, for the specimens according to Examples 1 to 3, tensile strength (TS) of 540 MPa or more, elongation (El): 25% or more, work hardening index (n-value): 0.15 or more, yield ratio (YP / TS) satisfies both 0.7 or less and 13% or more of uniform elongation (U-El), and is suitable for use as a material for hydrofoam requiring high strength and high formability.
반면, 본 발명에서 제시한 합금성분과 상이한 비교예 1에 따른 시편의 경우 인장강도가 부족하였다. On the other hand, the specimens according to Comparative Example 1 different from the alloying components presented in the present invention lacked tensile strength.
또한, 알루미늄을 첨가하지 않고, 실리콘을 다소 높은 함량비로 첨가하였으며, 크롬을 첨가한 비교예 2에 따른 시편의 경우, 강도 및 가공경화지수는 목표치를 만족하였으나, 항복비, 연신율 및 균일연신율이 목표치에 미달하였다. In addition, in the specimen according to Comparative Example 2 in which silicon was added at a rather high content ratio without adding aluminum, the strength and work hardening index were satisfied, but the yield ratio, elongation and uniform elongation were the target values. Under
또한, 실시예 1과 조성은 동일하나, 1차 냉각과정을 실시하지 않은 비교예3의 경우 강도 특성은 우수하였으나, 연신율, 가공경화지수 등이 목표치에 미달하였다. 비교예 3의 이러한 결과는 1차 냉각과정을 생략함으로써 페라이트 변태의 불충분 혹은 결정립 사이즈 증대 효과가 불충분하였기 때문이라 볼 수 있다.
In addition, although the composition is the same as in Example 1, Comparative Example 3, which did not undergo the primary cooling process, the strength characteristics were excellent, but elongation, work hardening index, and the like did not meet the target values. This result of Comparative Example 3 may be attributed to the insufficient ferrite transformation or the grain size increase effect by omitting the primary cooling process.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
S105 : 슬라브 재가열 단계
S110 : 열간압연 단계
S120 : 1차 냉각 단계
S130 : 2차 냉각 단계S105: Slab reheating step
S110: Hot rolling step
S120: primary cooling step
S130: second cooling stage
Claims (9)
상기 열간압연된 판재를 페라이트 온도 영역까지 5℃/sec 이하의 제1냉각속도로 1차 냉각하는 단계; 및
상기 1차 냉각된 판재를 580~660℃까지 상기 제1냉각속도보다 빠른 제2냉각속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법.
By weight%, carbon (C): 0.18 to 0.22%, silicon (Si): 0.03% or less, manganese (Mn): 0.75 to 0.95%, phosphorus (P): 0.05% or less, sulfur (S): 0.015% or less , Aluminum (Al): 0.01 ~ 0.06%, nitrogen (N): 0.01% or less and hot rolling the slab plate made of the remaining iron (Fe) and inevitable impurities; And
Primary cooling the hot rolled sheet to a ferrite temperature range at a first cooling rate of 5 ° C./sec or less; And
And cooling the first cooled plate to a second cooling rate faster than the first cooling rate up to 580 to 660 ° C .; hot rolled steel sheet manufacturing method for hydroforming.
상기 열간압연 전에 상기 슬라브 판재를 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
Reheating the slab plate to 1150 ~ 1250 ℃ before the hot rolling; hydroforming steel sheet manufacturing method further comprising a.
상기 열간압연은
860~900℃의 마무리 압연온도로 실시되는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The hot rolling
Process for producing a hot rolled steel sheet for hydroforming, characterized in that carried out at the finish rolling temperature of 860 ~ 900 ℃.
상기 1차 냉각은
상기 페라이트 영역에서 3초 이상 냉각하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The primary cooling
Method for producing a hot rolled steel sheet for hydroforming comprising the step of cooling for 3 seconds or more in the ferrite region.
상기 2차 냉각은
5~100℃/sec의 냉각속도로 실시되는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판 제조 방법.
The method of claim 1,
The secondary cooling
Method for producing a hot rolled steel sheet for hydroforming, characterized in that carried out at a cooling rate of 5 ~ 100 ℃ / sec.
인장강도 540MPa 이상, 연신율 25% 이상 및 가공경화지수(n-value) 0.15 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판.
By weight%, carbon (C): 0.18 to 0.22%, silicon (Si): 0.03% or less, manganese (Mn): 0.75 to 0.95%, phosphorus (P): 0.05% or less, sulfur (S): 0.015% or less , Aluminum (Al): 0.01 ~ 0.06%, nitrogen (N): 0.01% or less and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities,
A hot rolled steel sheet for hydroforming, having a tensile strength of 540 MPa or more, an elongation of 25% or more, and a work hardening index (n-value) of 0.15 or more.
상기 강판은
항복비 0.7 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판.
The method of claim 7, wherein
The steel sheet
Hot-rolled steel sheet for hydroforming having a yield ratio of 0.7 or less.
상기 강판은
균일연신율(U-El) 13% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍용 열연강판. The method of claim 7, wherein
The steel sheet
Hot-rolled steel sheet for hydroforming having a uniform elongation (U-El) of 13% or more.
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| JP2005146395A (en) * | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel material to be hydroformed, electric resistance welded pipe to be hydroformed, and method for manufacturing them |
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