KR101510272B1

KR101510272B1 - 열연강판 제조방법 및 이를 이용한 열연강판

Info

Publication number: KR101510272B1
Application number: KR20120155470A
Authority: KR
Inventors: 권세웅
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2015-04-08
Also published as: KR20140085188A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 열연강판 제조방법은 중량%로, 탄소(C):0.04~0.07%, 실리콘(Si):0.01~0.8%, 망간(Mn):1.1~1.7%, 알루미늄(Al):0.01~0.05%, 티타늄(Ti):0.09~0.13%, 몰리브덴 (Mo):0.09~0.13%, 인(P):0.005~0.015%, 황(S):0.005% 이하(0 제외), 질소(N):0.005% 이하(0 제외)이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 강을 두께 30~150mm인 박 슬라브로 주조하고 상기 박 슬라브를 조압연, 가열, 마무리 압연 및 권취하는 단계를 포함한다.

Description

열연강판 제조방법 및 이를 이용한 열연강판{METHOD FOR MANUFACTURING HOT ROLLED STEEL PLATE AND HOT ROLLED STEEL SHEET}

본 발명은 열연강판 제조방법 및 이를 이용한 열연강판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재질편차를 개선할 수 있는 열연강판 제조방법 및 이를 이용한 열연강판에 관한 것이다.

최근, 자동차 산업의 환경 문제 등에 대한 과심이 증폭됨에 따라, 연비개선대책으로서 경량화, 부품의 성형일체화 등의 요구가 높아졌으며, 이에 따라 프레스 가공성이 우수한 열연강판의 개발이 진행되었다.

가공용 고강도 열연강판으로는 페라이트와 마르텐사이트 조직, 페라이트와 베이나이트 조직으로 이루어진 복합조직 및 페라이트와 베이나이트가 주체인 단상조직이 알려져 있다. 그러나, 페라이트와 마르텐사이트 조직은 연신 플랜지성(구멍확장성)이 떨어진다는 문제점으로 인해 자동차 바퀴의 휠 등과 같은 회전부품에 사용이 부적당 하였다. 또한, 소재는 일반적으로 강도가 증가하면 연성(연신율)이 감소하는 특성을 가진다. 따라서, 강도와 연신율을 모두 만족하기는 어려운 것이 현실이다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 페라이트-베이나이트 조직의 구멍확장성을 개선하는 수단으로 경도차이를 작게하는 기술이 제시되었다.

이러한 기술로서, 아래에 기재한 특허문헌1 및 특허문헌2는 베이나이트를 주체로하는 강판을 개시하고 있으며, 강판은 연신 플랜지성(구멍확장성)은 뛰어나지만 연질의 페라이트가 적기 때문에 연성이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 아래에 기재한 특허문헌 3에는 2단 냉각을 이용함으로써 연신 플랜지성(구멍확장성) 및 연성을 양립시키는 강판의 제조방법이 개시 되어 있으나, 부품의 경량화 및 복잡화에 따라 더욱 높은 구멍확장성과 연성을 요구하고 있는 실정이다.

그러나, 상기 선행기술은 모두 200mm 이상의 슬라브를 제조하는 기존의 밀 공정을 통해 제조하는 방법에 대한 것으로서, 미세 조직을 구성하는 주요 상이 페라이트와 베이나이트이기 때문에, 실제 상업적 규모의 제조 라인에서 열연 형상을 제어하기가 어려울 뿐만 아니라, 폭방향 또는 길이방향으로의 재질편차 발생을 방지하기 어려운 실정이다. 또한, 기존 압연밀에서는 최종 마무리 압연 속도가 400mpm 이상으로 빠르기 때문에 고버링강을 제조하는 경우에는 Bs 온도 이하의 낮은 온도에서 권취해야 하는 고버링강의 제조 특성 상 원하는 재질을 안정적으로 확보하기 어려운 문제점이 있었다.

한편, 최근 주목을 받고 있는 새로운 철강 제조공정인 소위 박 슬라브를 이용한 제조공정(미니밀 공정)은 공정 특성 상 스트립의 폭방향 및 길이 방향으로의 온도편차가 작기 때문에, 재질편차가 양호한 변태 조직강을 제조할 수 있는 잠재 능력을 지닌 공정으로 주목받고 있다. 그러나, 박 슬라브를 이용한 미니밀 공정의 특성을 이용하여 기존 밀에서보다 우수한 재질 특성을 갖는 고강도 열연 고버링강의 제조기술에 대한 개발은 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

1. 일본공개특허공보 평3-180426호 1991.8.6. 2. 일본공개특허공보 특개평04-088125 1992.3.23. 3. 일본공개특허공보 특개평6-293910 1994.10.21.

본 발명의 목적은 박 슬라브 연주법을 이용하여 재질편차를 개선할 수 있는 열연강판 제조방법 및 이를 이용한 열연강판을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 연신 플랜지성을 확보할 수 있는 열연강판 제조방법 및 이를 이용한 열연강판을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기 마무리 압연 단계는 하나의 스트립에 대하여 압연 속도차가 15% 이하일 수 있다.

상기 마무리 압연 단계는 Ar3 변태점 직상의 온도에서 이루어질 수 있다.

상기 권취 단계는 상기 마무리 압연단계를 거친 스트립을 630~690℃로 냉각하고 3~9초 간 공냉한 후 420~445℃의 온도로 권취할 수 있다.

상기 주조단계는 주조속도가 4.5 mpm 이상인 연속주조일 수 있다.

상기 조압연 단계는 조압연기 입측에서 상기 박 슬라브의 표면온도가 950~1100℃이며, 누적 압하율이 65~90%일 수 있다.

상기 가열단계는 조압연된 스트립을 950~1100℃로 가열할 수 있다.

상기 강은 중량%로 니오븀(Nb):0.01~0.02%, 바나듐(V):0.03~0.06%를 포함하며, 0.9≤(C/12)/{(Ti/48)+(Mo/96)+(Nb/93)+ (V/51)}≤1.5를 만족시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 열연강판은 중량%로, 탄소(C):0.04~0.07%, 실리콘(Si):0.01~0.8%, 망간(Mn):1.1~1.7%, 알루미늄(Al):0.01~0.05%, 티타늄(Ti):0.09~0.13%, 몰리브덴 (Mo):0.09~0.13%, 인(P):0.005~0.015%, 황(S):0.005% 이하(0 제외), 질소(N):0.005% 이하(0 제외)이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 강을 두께 30~150mm인 박 슬라브로 주조하고, 상기 박 슬라브를 조압연, 가열, 마무리 압연 및 권취하여 생산된다.

상기 열연강판의 미세 석출물은 1×10⁵개/㎛³ 일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면 박 슬라브 연주법을 이용하여 우수한 연신 플랜지성 및 재질편차가 개선된 열연강판을 제조할 수 있다. 또한, 박 슬라브 연주법을 통해 기존 밀에서의 재가열 공정을 생략할 수 있어 에너지 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있다. 또한, 박 슬라브 연주법을 통해 전기로에서 고철 등의 스크랩을 용해한 강을 사용할 수 있어 자원의 재활용도를 높여줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니밀 공정설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

먼저, 본 발명은 박 슬라브 연주법을 이용한 미니밀 공정을 통해 열연 고버링강을 제조할 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미니밀 공정설비를 개략적으로 나타내는 도면이다.

연속주조기(10)는 두께 30~150㎜의 박 슬라브(a)를 제조한다. 박 슬라브(thin slab)(a)는 기존 밀의 연속주조기에서 생산하는 200mm 이상의 슬라브와 대비된다. 종래 200mm 이상의 슬라브는 야적장 등에서 완전히 냉각되므로, 열간압연을 하기 전에 재가열로에서 표면온도 1100℃ 이상으로 충분히 재가열할 필요가 있다. 반면에, 박 슬라브(a)는 재가열로를 거치지 아니하고 곧바로 조압연기(20)로 이송되기 때문에, 연주열을 그대로 이용할 수 있어 에너지를 절감하고 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

조압연기(20)는 박 슬라브(a)를 일정 두께 이하의 열연 스트립으로 압연하며, 이 과정에서 저하된 스트립의 온도가 가열수단(또는 유도 가열기)(30)을 통해 보상된 후, 가열된 열연 스트립(b)을 마무리 압연기(50)에서 원하는 최종 두께로 압연하고, 런아웃 테이블(Run Out Table:ROT)(60)을 통해 냉각시킨 다음, 권취기(70)에서 일정한 온도로 최종 권취함으로써 원하는 재질의 열연 강판을 제조한다.

이때, 연주속도와 압연속도의 차이를 보상하기 위해 마무리 압연기(50) 앞에 코일 박스(40)를 설치하여 가열수단(30)을 통과한 열연 스트립(b)을 1차 권취할 수 있다. 최근에 6mpm 이상의 고속 연주법이 구현됨에 따라 코일 박스(40)를 사용하지 않는 진정한 의미의 연연속 압연 공정도 개발되고 있다.

상술한 바와 같이, 박 슬라브 공정을 통해 제조되는 열연강판의 조성은 중량%로 탄소(C): 0.04~0.07%, 실리콘(Si): 0.01~0.8%, 망간(Mn): 1.1~1.7%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 티타늄(Ti): 0.09~0.13%, 몰리브덴(Mo): 0.09~0.13%, 니오븀(Nb): 0.01~0.02%, 바나듐(V): 0.03~0.06%, 인(P): 0.005~0.015%, 황(S): 0.005% 이하(0 제외), 질소(N): 0.005% 이하(0 제외) 이고 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 구성된다. 각 원소의 기능 및 그 함량 범위에 대해 간단히 설명한다.

탄소(C): 0.04~0.07 wt%

탄소(C)는 강판의 강도를 증가시키고, 페라이트와 베이나이트로 이루어진 복합조직을 확보하는데 중요한 원소이다. 그 함량이 0.04wt% 미만인 경우 본 발명에서 목표로 하는 강도를 확보할 수 없는 반면, 0.07wt%를 초과하게 되면 마르텐사이트의 형성과 용접성이 저하될 위험성이 높아질 뿐만 아니라 박 슬라브 연주시 연주 주편에 표면결함이 발생할 확률이 증가한다. 따라서, C의 함량은 0.04 ~ 0.07wt%로 제한하는 것이 바람직하다.

실리콘(Si): 0.01~0.8 wt%

실리콘(Si)은 강판의 연성을 저하시키지 않으면서 강도를 확보할 수 있는 유용한 원소이다. 그 함량이 0.01wt% 미만인 경우 위 효과를 확보하기 어려운 반면, 0.8wt%를 초과하면 페라이트로부터의 C 석출이 촉진되어, 입계에 조대한 Fe 탄화물이 석출되기 쉽기 때문에 연신 플랜지성이 저하된다. 또한, 표면특성 및 용접성이 저하될 가능성이 높아진다. 따라서, Si의 함량은 0.01~0.8wt%로 제한하는 것이 바람직하다.

망간(Mn): 1.1~1.7 wt%

망간(Mn)은 강도를 확보하는데 필수원소로, 이를 위해서 1.1wt% 이상 첨가 해야 한다. 그러나, 1.7wt%를 넘으면 편석이 발생하기 쉬워 연신 플랜지성(구멍확장성)을 저해한다. 특히, 780Mpa 이상의 강도를 확보하기 위해서는 Mn 첨가가 매우 효과적이지만, 높은 연신 플랜지성(구멍확장성) 및 연성을 겸비하기 위해서는 Mn 함유량을 1.7% 이하로 하는 것이 바람직 하다.

알루미늄(Al) : 0.01~0.05 wt%

알루미늄(Al)은 탈산재로 사용되는 동시에, 실리콘(Si)과 같이 시멘타이 트 석출을 억제하고 변태의 진행을 늦추어 오스테나이트를 안정화하는 원소이다. 고온영역에서 입계에 편석하여 열연강판 결정립에서 탄화물을 미세하게 만들기 때문에 A1을 오스테나이트 안정화 최소효과한계치인 0.01%이상 첨가 하므로써 강중에서 불필요한 고용 질소(N)을 AlN으로써 석출시킨다. 그러나, 0.05%를 초과하면 연속주조시 노즐 막힘을 일으키고 주조시 Al산화물 등에 의해 열간취성 과 연성이 현저히 저하되고 표면불량을 가져오기 쉽다. 따라서, 고온영역에서 입계에 편석하는 Al에 의한 품질 불량을 제거하기 위해. 알루미늄은 0.01% ~ 0.05%로 엄격히 제한한다. 알루미늄은 산가용 알루미늄(soluable Al, S.Al)일 수 있다.

인(P) : 0.005~0.015 wt%

인(P)은 고용강화에 의하여 강도를 증가시키고 Si과 함께 첨가하면 300~ 580℃로 유지하는 동안 시멘타이트 석출을 억제시키고, 오스테나이트로 탄소 농화를 촉진시키므로 0.015%이하 첨가한다. 인의 농도가 0.015%를 초과할 경우 2차 가공취성에 불리하며 아연도금의 밀착성을 저하시키고 합금화 성질을 저하 시키므로 그 양을 0.015% 이하로 제한한다.

황(S): 0.005% 이하

황(S)은 불가피하게 함유되는 불순물로써, Fe와 결합하여 FeS를 형성하며 이에 따라 열간취성을 유발할 수 있으므로, 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상 S의 함량은 0%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서 상기 S함량의 상한은 0.005%로 한정하는 것이 바람직하다.

Mo: 0.09~0.13% 및 Ti: 0.09~0.13%

몰리브덴(Mo) 및 티타늄도 본 발명에서 매우 중요한 원소중 하나이며, MoC, TiC등의 미세한 탄화물을 석출시켜 강도를 확보하는데 효과적인 원소이다. 이를 목적으로 몰리브덴(Mo)은 0.09~0.13 wt%, 티타늄(Ti)은 0.09~0.13 wt%를 첨가하는 것이 필요하고 Mo가 0.09% 미만, Ti가 0.09% 미만일때는 강도 확보가 어렵고, Mo가 0.13%, Ti가 0.13%를 넘을때는 석출물이 지나치게 생성되어 연성이 떨어지기 때문이다.

또한, 인장강도 780MPa이상인 그래이드 강판의 경우 Nb: 0.01~0.02%, V: 0.03~0.06%중에 선택된 1종 이상을 포함시킬수 있다. 동 원소들은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연강판의 기본 물성 확보에 결정적인 영향을 주는 원소는 아니지만, 제품의 특성 개선을 위하여 첨가하는 것이 바람직하다.

연신 플랜지성(구멍확장성) 및 연성이 양립되는 강판의 조직을 페라이트-베이나티트 조직으로 하고, 각각의 조직분율을 1~5% 베이나이트와 페라이트로 구성할 경우, 연신 플랜지성(구멍확장성)을 급격히 향상시킬 수 있다.

상술한 성분계와 내부조직을 만족하는 열연강판은 MoC 및 TiC 석출물을 가질 수 있다. 석출물들에 의해 페라이트 입자를 충분히 성장시키고, 이에 따라 구멍확장성을 저하시키지 않으면서 연성을 개선할 수 있다. 또한, C, Mo, Ti, Nb, V 함유량이 0.9 ≤ (C/12)/ {(Ti/48)+(Mo/96)+(Nb/93)+ (V/51)} ≤1.5 를 만족할 경우, 미세 석출물이 1x10⁵개/㎛³ 이상의 갯수밀도를 가져 780Mpa 이상의 인장강도를 얻을 수 있다.

이하, 상술한 강 성분을 만족하는 열연강판의 제조방법에 대해 설명하면 아래와 같다. 앞서 설명한 바와 같이, 미니밀 공정은 연속주조, 조압연, 가열, 마무리 압연, 냉각, 그리고 권취 단계로 구성되는데, 본 발명은 각 단계의 조업 조건을 새롭게 규정하여 목표인 재질편차가 우수한 고강도 열연 고버링강을 제조할 수 있다.

먼저, 연속주조 단계는 주조속도가 4.5 mpm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 통상 인장강도 780MPa급 이상의 강은 C, Mn, Si 등의 강도 확보를 목적으로 첨가되는 원소들의 함량이 연질제품 대비하여 많기 때문에 주조속도가 느릴수록 주편에서부터 편석이 발생할 위험이 있으며, 이러한 편석이 발생하면 강도확보가 어려울 뿐만 아니라 폭방향 또는 길이방향으로의 재질편차가 발생할 위험성이 크기 때문에 그 속도를 4.5mpm 이상으로 한정한다.

조압연 단계는 연속주조된 박 슬라브를 2 ~ 4개의 스탠드로 구성된 조압연기를 통해 조압연한다. 이때, 조압연기 입측에서의 박 슬라브 표면온도가 950 ~ 1100℃가 되도록 하고, 조압연 시의 누적 압하율이 65 ~ 90%가 되도록 하는 것이 바람직하다.

조압연기 입측에서의 박 슬라브의 표면온도가 950℃ 미만인 경우는 조압연 하중이 크게 증가할 뿐만 아니라 에지 크랙이 발생할 위험이 증가하고, 1100℃를 초과하는 경우는 산수형 스케일이 발생할 위험이 있으므로 그 온도를 950 ~ 1100℃로 제한한다.

또한, 조압연 시의 누적 압하율은 본 발명에서 목표로 하는 재질이 균일한 제품을 얻는데 중요한 역할을 한다. 즉, 조압연 시 압하율이 높을수록 고버링강 제조에 중요한 원소들인 Mo, Ti, Nb, V 등의 미시적인 분포가 균일해질 뿐 아니라, 스트립의 폭방향 및 두께방향의 온도구배도 작아지므로 균일한 재질을 얻는데 매우 유효하다. 하지만 누적 압하율이 65% 미만인 경우는 상기의 효과가 충분히 발휘되지 못하며, 90%를 초과하는 경우는 압연변형 저항이 크게 증가해 제조 비용이 상승하므로, 누적 압하율이 65 ~ 90%가 되도록 압연하는 것이 바람직하다.

가열 단계는 조압연된 스트립을 다시 950 ~ 1100℃의 온도로 가열 및 보열한다. 조압연된 스트립의 표면온도가 950℃ 미만인 경우에는 마무리 압연시 압연부하가 크게 발생하고, 1100℃를 초과하면 온도 상승을 위한 에너지 비용이 증가할 뿐만 아니라 표면스케일 결함이 발생하는 경향이 증가하므로, 가열온도를 950 ~ 1100℃로 제한하는 것이 바람직하다.

상기 마무리 압연 단계는 하나의 스트립 내에서의 압연 속도차가 15% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 목적으로 하는 780MPa급의 고강도 열연 고버링강은 변태조직의 형성을 강화기구로 이용하고 있기 때문에 마무리 압연시에 압연속도에 따라 재질 특성이 변화될 가능성이 매우 높다. 즉, 다수개의 스탠드로 이루어진 마무리 압연기 내에서 압연속도의 차이가 15%를 초과하면 런아웃 테이블에서 균일한 냉각속도 및 목표 권취온도를 얻기가 어려워져서 결국 스트립의 폭방향 또는 길이방향의 재질편차를 크게 발생시키는 원인이 된다.

또한, 상기 마무리 압연 단계는 Ar3 변태점 직상의 온도에서 마무리 압연하는 것이 바람직하다.왜냐하면 마무리 압연온도가 Ar3 변태점 미만인 경우에는 페라이트 조직이 혼립될 가능성이 증가하여 연신 플랜지성을 저하 시키기 때문이다.

한편, 상기 권취 단계는 상기 마무리 압연된 스트립을 런아웃 테이블에서 630 ~ 690℃의 온도까지 연속 냉각하고, 3 ~ 9초 간 공냉 공정을 거쳐 후 420 ~ 445℃이 온도로 권취하는 것이 바람직하다. 우선 마무리 압연된 스트립을 630 ~ 690℃의 온도까지 연속 냉각하는 이유는 오스테나이트 역에서 마무리 압연된 스트립의 일부 조직이 페라이트로 변태되도록 하기 위한 것이다. 따라서 냉각온도가 630℃ 미만인 경우는 세멘타이트와 같은 탄화물이 석출할 가능성이 증대되며 690℃를 초과하는 경우에는 페라이트의 분율이 적어서 베이나이트를 효과적으로 얻기가 어려워지므로, 냉각온도를 630 ~ 690℃로 제한한다.

다음으로 상기 연속냉각된 스트립은 런아웃 테이불 상에서 3 ~ 9초의 공냉 과정을 거치게 되는데, 그 시간이 3초 미만인 경우는 잔류 오스테나이트 로의 C농화가 부족하고 페라이트 변태를 위한 시간이 부족하여 연신 플랜지성이 저하될 위험성이 커지며, 9초를 초과하는 경우에도 탄화물 석출로 인해 연신 플랜지성이 저하할 위험성이 커질 뿐만 아니라 설비 길이가 길어져야 하거나 생산성이 저하하는 문제점이 발생하므로, 공냉 유지시간을 3 ~ 9초로 제한한다.

마지막으로, 공냉한 중간 스트립을 권취하는데 있어서 그 권취온도가 420℃ 미만인 경우에는 마르텐사이트가 증가할 위험성이 증가하며 445℃을 초과하는 경우에는 퍼얼라이트가 형성될 위험이 있어 결국 연신 플랜지성을 저하시키는 원인이 되므로 권취온도를 420 ~ 445℃로 제한한다.

상술한 마무리 압연 단계와 권취 단계는 본 발명의 특징적 기술구성 으로서, 이들 중 둘 이상 조합함으로써 본 발명에서 요구하는 인장강도 780Mpa 급의 재질편차가 우수한 고강도 열연 고버링강을 제조할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 기술효과를 알아보기 위해 다음과 같은 실험을 실시하였다. 하기 표 1과 같이 조성되는 강을 사용하여 표 2의 슬라브 두께, 주속, 압연속도차 등의 공정조건으로 열연 스트립을 제조한 후 각각의 재질(인장강도, 연신율, 구멍확장율 및 재질편차) 및 표면스케일 발생유무를 측정하여 표 2에 함께 나타내었다.

표 1에서 발명예 1~10은 박슬라브 연주법(슬라브 두께: 84mm)에 의해 열연 스트립을 제조한 경우이고, 비교예(슬라브 두께: 230, 250mm)는 기존밀의 조건으로 열연 스트립을 제조한 경우이다.

표 2에서 슬라브 표면온도는 조압연 직전에 측정한 표면온도를 의미하며, 압연속도차는 최종 마무리 압연시 한 스트립 내에서의 최대 통판속도와 최소 통판속도와의 차이를 평균 통판속도로 나눈 값을 백분율로 나타낸 것으로서 그 값이 작을수록 압연속도의 변동량이 작다는 것을 의미한다. ROT 중간온도는 마무리 압연 직후 ROT 상에서 전단냉각하고 측정한 스트립의 표면온도를 나타낸 것이다.

한편, 표 2에 있어서 조압연 후 스트립의 가열온도는 모두 1080℃로 적용 하였고, 마무리 압연온도(FDT)는 강종 별로 정해지는 Ar3 변태점 직상에서 실시하였다. 또한, 표 2의 재가열온도는 모두 1200℃로 적용하였다. 모든 강종에서 열연 스트립의 최종 두께는 3.2mm로 동일하게 제조되었다. CT는 권취온도를 의미한다.

상기 방법으로 제조된 열연강판에 대하여, 인장강도(tensile strength, TS), 연신율(T-EI)을 측정하고, 미세조직을 관찰하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서 TS×HER(연신플랜지성)은 45,000 Mpa%이상, 재질편차는 △TS (Mpa)을 기준으로 20Mpa 이하, 산수형 스케일 발생등,세가지를 모두 만족하는 경우에는 ○, 셋 중 하나 라도 만족하는 경우에는 △, 어느 하나도 만족하지 못하는 경우에는 ×로 표기 하였다.

상기 표 2의 인장강도(TS)와 구멍 확장성(연신 플랜지성)(HER)은 JIS 5호 시편을 폭 w/4지점에서 압연 직각방향으로 채취하여 측정한 값이며, 재질편차는 코일의 길이방향 및 폭방향으로 측정한 재질값 중에서 최대값에서 최소값을 뺀 값을 나타낸 것이다. 한편, 구멍 확장성 시험은 10.8mm의 직경으로 구멍을 타발 후 콘으로 밀어올려 원주부분에 크랙이 발생하기 직전까지 확장된 구멍을 최초 구멍(10.8mm)의 백분율로 계산한 값이다. 상기 표 2에 나타난 실험 결과에서 보듯이 본 발명에 따르면 우수한 구멍확장성과 함께 재질편차가 매우 작은 고강도 열연 고버링강의 제조가 가능하며, 인장강도 780MPa급 이상의 고강도 열연강판을 제조할 수 있다.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.

10 : 연속주조기
20 : 조압연기
30 : 가열수단(유도 가열기)
40 : 코일 박스
50 : 마무리 압연기
60 : 런아웃 테이블
70 : 권취기

Claims

중량%로, 탄소(C):0.04~0.07%, 실리콘(Si):0.01~0.8%, 망간(Mn):1.1~1.7%, 알루미늄(Al):0.01~0.05%, 티타늄(Ti):0.09~0.13%, 몰리브덴 (Mo):0.09~0.13%, 인(P):0.005~0.015%, 황(S):0.005% 이하(0 제외), 질소(N):0.005% 이하(0 제외)를 포함하며, 니오븀(Nb):0.01~0.02%, 바나듐(V):0.03~0.06% 중 선택된 1종 이상을 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 강을 4.5~6.1mpm의 주조속도로 연속주조하여, 두께 30~150mm인 박 슬라브로 주조하는 연속주조 단계;
상기 박 슬라브를 65~90%의 누적 압하율로 조압연하는 조압연 단계;
조압연된 스트립을 950~1100℃의 온도로 가열하는 가열 단계;
상기 가열된 스트립을 875~895℃의 온도에서 마무리 압연하는 마무리 압연 단계; 및
상기 마무리 압연된 스트립을 630~690℃로 냉각하고 3~9초간 공냉한 후 420~445℃의 온도로 권취하는 권취 단계를 포함하는 열연강판의 제조방법에 있어서,
상기 강은,
0.9≤(C/12)/{(Ti/48)+(Mo/96)+(Nb/93)+ (V/51)}≤1.57을 만족하고,
상기 열연강판은,
인장강도(TS)가 780MPa 이상이며,
인장강도(TS)×구멍 확장성(HER)이 45,000MPa% 이상이고,
재질편차(△TS)가 18MPa 이하인, 열연강판 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 마무리 압연 단계는 하나의 스트립에 대하여 압연 속도차가 15% 이하인 열연강판 제조방법.
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제1항에 있어서,
상기 조압연 단계는 조압연기 입측에서 상기 박 슬라브의 표면온도가 950~1100℃인 열연강판 제조방법.
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제1항, 제2항 및 제7항 중 선택된 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 열연강판.
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