KR101586933B1

KR101586933B1 - 초고강도 용융아연도금강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101586933B1
Application number: KR1020140097332A
Authority: KR
Inventors: 황인석; 신효동
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2014-07-30
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2016-01-19

Abstract

인장강도 1.5GPa 이상의 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.2~0.3%, 실리콘(Si) : 0.1~0.2%, 망간(Mn) : 2.0~3.5%, 알루미늄(Al) : 0.02~0.04%, 몰리브덴(Mo) : 0.09~1.1%, 니오븀(Nb) : 0.04~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.03% 및 보론(B) : 0.002~0.003%를 포함하고, 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 강판을 오스테나이트 단상역에서 1차 열처리하는 단계; 상기 1차 열처리된 강판을 490~520℃까지 1차 냉각하는 단계; 상기 1차 냉각된 강판을 460~520℃에서 용융아연도금하는 단계; 상기 용융아연도금된 강판을 200℃ 이하까지 2차 냉각하는 단계; 및 상기 2차 냉각된 강판을 200~250℃에서 2차 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

초고강도 용융아연도금강판 및 그 제조 방법 {ULTRA-HIGH STRENGTH GALVANIZED STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 초고강도 강판 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고항복 특성 및 벤딩성이 우수한 인장강도 1.5GPa 이상의 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법에 관한 것이다.

인장강도 1.5GPa 이상의 초고강도 도금강판의 경우, 주로 연속소둔 열처리 및 수냉을 통하여 재질을 결정한 후, 전기아연도금을 수행하는 방식으로 제조되고 있다. 그 이유는 연속소둔 열처리 후 용융아연도금으로 초고강도 도금강판을 제조한 경우에는 벤딩성이나, 연신율 등 물성이 좋지 못하기 때문이다.

초고강도 강판을 제조하는 예로는, 중량%로 C: 0.05~0.2%, Si: 2.5% 이하, Mn: 3.0% 이하 및 불순물과 소량의 합금 원소를 함유한 강에 Cr: 0.3% 이하, Mo: 0.3% 이하, Ni: 0.3% 이하 중 1 또는 2종 이상을 첨가한 열연강판을 소둔 열처리한 후 급냉한 후, 150~200℃ 온도 범위에서 과시효 처리하는 방법이 있다.

초고강도 강판을 제조하는 다른 예로는, 중량%로 C: 0.1~0.6%, Si: 1.0~3.0%, Mn: 1.0~3.5%, Al: 1.5% 이하 및 Cr: 0.003~2.0%를 함유하는 냉연 강판을 Ac3 ~ Ac3 + 50℃ 온도로 가열한 후 3℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하고, (Ms - 100℃) ~ Bs (Ms : 마르텐사이트 개시 온도, Bs : 베이나이트 개시 온도) 범위에서 항온 유지하는 방법이 있다.

탄소의 함량이 더 높을 경우, 인장강도 1.5GPa 이상의 초고강도를 갖는 강판을 제조할 수 있다. 그러나, 이 경우 높은 탄소 당량(Ceq)으로 인하여 용접성, 가공성 등이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0127733호(2012.11.23. 공개)에 개시된 가공성이 우수한 초고강도 강판 및 그의 제조 방법이 있다.

본 발명의 목적은 합금 성분 조절 및 공정 조건의 제어를 통하여 인장강도 1.5GPa 이상을 가지면서, 0.85 이상의 고항복 특성 및 1.5 이하의 우수한 벤딩성을 나타내는 초고강도 용융아연도금강판 및 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법은 탄소(C) : 0.2~0.3%, 실리콘(Si) : 0.1~0.2%, 망간(Mn) : 2.0~3.5%, 알루미늄(Al) : 0.02~0.04%, 몰리브덴(Mo) : 0.09~1.1%, 니오븀(Nb) : 0.04~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.03% 및 보론(B) : 0.002~0.003%를 포함하고, 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 강판을 오스테나이트 단상역에서 1차 열처리하는 단계; 상기 1차 열처리된 강판을 490~520℃까지 1차 냉각하는 단계; 상기 1차 냉각된 강판을 460~520℃에서 용융아연도금하는 단계; 상기 용융아연도금된 강판을 200℃ 이하까지 2차 냉각하는 단계; 및 상기 2차 냉각된 강판을 200~250℃에서 2차 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 1차 열처리는 850~860에서 60~150초동안 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 1차 냉각은, 상기 1차 열처리된 강판을 5℃/sec 이하의 평균냉각속도로 600~650℃까지 냉각한 후, 490~520℃까지 5~15℃/sec의 평균냉각속도로 냉각하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 490~520℃까지의 냉각은 가스 분사 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2차 냉각은 10℃/sec 이상의 평균냉각속도로 50~200℃까지 수행되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2차 열처리는 BAF(Batch Annealing Furnace)에서 10~60분동안 수행되는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 용융아연도금강판은 모재가 탄소(C) : 0.2~0.3%, 실리콘(Si) : 0.1~0.2%, 망간(Mn) : 2.0~3.5%, 알루미늄(Al) : 0.02~0.04%, 몰리브덴(Mo) : 0.09~1.1%, 니오븀(Nb) : 0.04~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.03% 및 보론(B) : 0.002~0.003%를 포함하고, 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지고, 상기 모재 표면에 아연을 포함하는 도금층이 형성되어 있으며, 인장강도 1.5GPa 이상 및 0.85 이상의 항복비(YP/TS)를 갖는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 초고강도 용융아연도금강판은 7% 이상의 연신율 및 1.5 이하의 벤딩성(R/t, R : 벤딩반경, t: 초고강도 용융아연도금강판 두께)을 나타낼 수 있다.

본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법에 의하면, 1차 열처리, 그리고 1차 및 2차 냉각을 통하여 1.5GPa 이상의 인장강도를 확보할 수 있으며, 용융도금 이후 2차 열처리를 통하여 0.85 이상의 항복비, 7% 이상의 연신율 및 1.5 이하의 벤딩성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법의 경우, 1차 열처리 후 낮은 냉각속도, 바람직하게는 가스 냉각 방식으로 냉각을 수행함으로써 판형상이 우수하면서, 벤딩성이 우수한 인장강도 1.5GPa 이상의 초고강도 용융아연도금강판을 제조할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판의 경우, 1차 열처리 및 냉각을 수행한 후, 연속적으로 용융아연도금을 수행할 수 있어, 강판 제조 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

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.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

초고강도 용융아연도금강판

본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판은, 강판 모재 및 도금층을 포함한다.

도금층은 아연을 포함하며, 후술하는 용융아연도금을 수행함으로써 형성되거나, 혹은 용융아연도금 및 합금화 열처리를 수행함으로써 형성될 수 있다.

강판 모재는 중량%로, 탄소(C) : 0.2~0.3%, 실리콘(Si) : 0.1~0.2%, 망간(Mn) : 2.0~3.5%, 알루미늄(Al) : 0.02~0.04%, 몰리브덴(Mo) : 0.09~1.1%, 니오븀(Nb) : 0.04~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.03% 및 보론(B) : 0.002~0.003%를 포함한다.

상기 성분들 이외의 나머지는 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진다. 불가피한 불순물은 인(P), 황(S), 질소(N) 등이 될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판의 강판 모재에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명하기로 한다.

탄소(C)

탄소(C)는 인장강도 1.5GPa 이상의 강도 확보에 기여한다.

상기 탄소는 강판 모재 전체 중량의 0.2~0.3중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 탄소의 함량이 0.2중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 발휘하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소의 함량이 0.3중량%를 초과할 경우에는 마르텐사이트 강도 증가에 따른 취성 발생 문제 및 점용접성이 열위해지는 문제점이 있다.

실리콘(Si)

실리콘(Si)은 고용강화 원소로서, 오스테나이트 내의 탄소 농화를 촉진하며, 잔류 오스테나이트가 분해되어 탄화물을 형성하는 것을 억제 하는 효과가 있다.

상기 실리콘은 강판 모재 전체 중량의 0.1~0.2중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘의 함량이 0.1중량% 미만일 경우에는 탄화물 형성 억제 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 실리콘의 함량이 강판 전체 중량의 0.2중량%를 초과할 경우에는 소재 표면에 Mn₂SiO₄상 및 SiO₂상을 형성하여 도금 젖음성을 저하시켜 외관 표면을 저하시키는 문제가 있다.

망간(Mn)

망간(Mn)은 고용강화 원소로서 강도 향상에 기여하며, 낮은 냉각속도에서도 마르텐사이트가 생성되기 쉽게 한다.

상기 망간은 강판 모재 전체 중량의 2.0~3.5중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 함량이 2.0중량% 미만일 경우에는 목표하는 강도 확보가 어려워질 수 있다. 반대로, 망간의 함량이 3.5중량%를 초과할 경우에는 강도 과다 및 에지크랙 등이 발생하고, MnO 등 표면 산화물에 의한 미도금 결함이 발생할 수 있다.

알루미늄(Al)

알루미늄(Al)은 탈산제로 주로 사용하는 원소로서, 페라이트 결정립을 청정화하여 연신율을 향상시키며, 오스테나이트내 탄소 농화량을 증진하여 오스테나이트를 안정화시킨다. 또한, 알루미늄은 철과 아연도금층 사이에 레이어(layer)로 작용하여 도금성을 개선하는 원소이며, 열연 코일내 망간 밴드의 형성을 억제하는데 효과적인 원소이다.

상기 알루미늄은 강판 모재 전체 중량의 0.02~0.04 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄의 함량이 0.02중량% 미만일 경우에는 상기의 탈산 효과 등 그 첨가 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 알루미늄의 함량이 0.04중량%를 초과할 경우에는 제강 및 연주 조업시 개재물이 과다 형성되며, 도금표면에 불량이 발생하는 문제를 야기할 수 있다.

몰리브덴(Mo)

몰리브덴(Mo)은 경화능 증가를 통해 강도 향상에 기여하며 입계 취성을 억제 하는 효과를 가져온다. 또한 몰리브덴은 탄소와의 강한 인력으로 입계에 Fe23(C,B) 석출물 형성을 억제함으로써 보론(B)의 경화능 효과를 강화한다. 또한 입계 P 편석을 억제하고 입계를 강화시킴으로써 마르텐사이트 취성파단을 억제하는 효과를 가져온다.

상기 몰리브덴은 강판 모재 전체 중량의 0.09~1.1중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 몰리브덴의 첨가량이 0.09중량% 미만일 경우, 그 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴의 함량이 1.1중량%를 초과할 경우 그 효과가 포화되어 경제성이 저하된다.

니오븀(Nb)

니오븀(Nb)은 석출물 형성원소로서 강의 인성 및 수소취성에 큰 영향을 주는원소 이다. 특히, 니오븀계 석출물들은 1200℃ 정도의 슬라브 재가열 과정에서 고용된 후 열간압연 중 미세하게 석출하여 마르텐사이즈 조직을 미세화 시켜 파괴 인성을 효과적으로 증가시킨다. 또한 균일하고 미세한 부정합 NbC 석출물에 의한 수소취성 억제 효과를 발휘한다.

상기 니오븀은 강판 모재 전체 중량의 0.04~0.07중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 니오븀이 0.04중량% 미만으로 첨가되면 수소취성 억제 효과가 부족해지며, 니오븀이 0.07중량%를 초과하여 첨가되면 과다한 석출물 형성에 의하여 열연강판의 강도가 증가하여 냉간압연시 압연성을 크게 저하시킬 수 있다.

티타늄(Ti)

티타늄(Ti)은 강력한 탄질화물 형성 원소로서, 결정립미세화를 통한 고강도화 효과가 있다. 특히 TiN 우선 석출을 통해서 BN 석출을 억제한다. BN이 석출되면 보론(B)의 경화능 효과가 감소하게 된다.

상기 티타늄의 첨가량은 강판 모재 전체 중량의 0.01~0.03중량%인 것이 바람직하다. 티타늄이 0.01중량% 미만으로 첨가되면 그 효과가 불충분하다. 반대로, 티타늄의 첨가량이 0.03중량%를 초과할 경우 그 효과가 포화되어 경제성을 저해한다.

보론(B)

보론(B)은 소입성 원소로서, 본 발명에서 소둔처리 후 냉각시에 강의 마르텐사이트 형성에 크게 기여한다. 특히, 보론은 페라이트 변태를 지연함으로써 저속 냉각 조건에서도 마르텐사이트가 형성되는데 크게 기여한다.

보론은 강판 모재 전체 중량의 0.002~0.003중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 보론의 첨가량이 0.002중량% 미만일 경우, 페라이트 변태 지연 효과가 불충분하여 저속 냉각 조건에서 충분한 마르텐사이트 분율을 확보하기 어렵다. 반대로, 보론의 첨가량이 0.003중량%를 초과하여 첨가될 경우, 그 효과가 포화되어 냉각속도 감소의 효과가 없으며 강의 인성을 저해하는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판은 상기의 합금 성분 조절 및 후술하는 공정 제어를 통하여, 인장강도 1.5GPa 이상 및 0.85 이상의 항복비(YP/TS)를 나타낼 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 초고강도 용융아연도금강판은 7% 이상의 연신율 및 1.5R/t(R : 벤딩반경, t: 초고강도 용융아연도금강판 두께) 이하의 벤딩성을 나타낼 수 있다.

초고강도 용융아연도금강판 제조 방법

도 1을 참조하면, 도시된 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법은 1차 열처리 단계(S210), 1차 냉각 단계(S220), 용융아연도금 단계(S230), 2차 냉각 단계(S240) 및 2차 열처리 단계(S250)를 포함한다.

1차 열처리 단계(S210)에서는 상기 제시된 합금성분을 가지며, 열간압연 및 냉간압연된 강판을 오스테나이트 단상 영역에서 1차 열처리한다. 1차 열처리는 CAL(Continuous Annealing Line)에서 수행될 수 있다.

1차 열처리는 오스테나이트 단상역에서 수행되는 것이 바람직하다. 이를 통하여 마르텐사이트 분율 증가를 통한 1.5GPa 이상의 인장강도 확보 및 1.5 이하의 벤딩성 확보가 용이하다.

1차 열처리는 보다 바람직하게는 850~860℃에서 대략 60~150초동안 소둔열처리하는 것을 제시할 수 있다. 850℃ 이상에서 안정적인 단상역 소둔열처리가 가능하여 벤딩성 확보에 유리하고, 860℃ 이하에서 오스테나이트가 조대화를 방지하여 강도 확보에 용이하다.

다음으로, 1차 냉각 단계(S220)에서는 1차 열처리된 강판을 490~520℃까지 1차 냉각한다. 1차 열처리된 강판을 490~520℃까지 냉각함으로써 목표하는 강도를 확보할 수 있다. 이때, 1차 냉각의 종료 온도가 490℃ 미만일 경우, 용융아연도금을 위하여 재가열이 수반될 가능성이 있으므로 경제적이지 못하다. 또한 1차 냉각의 종료 온도가 520℃를 초과하는 경우, 1.5GPa 이상의 인장강도 확보가 어려워질 수 있다.

1차 냉각 단계(S220)는 보다 구체적으로, 1차 열처리된 강판을 5℃/sec 이하의 평균냉각속도로 600~650℃까지 냉각하여 페라이트 분율을 확보한 후, 490~520℃까지 5~15℃/sec의 평균냉각속도로 냉각하는 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.

490~520℃까지의 냉각이 5℃/sec 미만의 평균냉각속도로 수행될 경우, 페라이트, 펄라이트 변태가 다량 발생할 수 있어 인장강도 1.5GPa 이상의 강도 확보가 어려워질 수 있다. 반대로, 490~520℃까지의 냉각이 15℃/sec를 초과하는 평균냉각속도로 수행될 경우, 강판의 폭방향 변형에 의한 판형상 불량이 발생할 수 있다.

한편, 490~520℃까지의 냉각은 수냉이 이용될 수 있으나, 우수한 판형상 확보 측면에서 수소 등의 가스를 분사하는 가스 분사 방식으로 수행되는 것이 보다 바람직하다.

다음으로, 용융아연도금 단계(S230)에서는 1차 냉각된 강판을 대략 460~520℃에서 용융아연도금한다.

용융아연도금 후에는 대략 520~570℃에서 합금화 열처리하는 과정이 추가로 실시될 수 있다.

다음으로, 2차 냉각 단계(S240)에서는 용융아연도금된 강판을 200℃ 이하까지 2차 냉각하여 마르텐사이트 변태를 유도한다.

상기 2차 냉각은 10℃/sec 이상, 보다 바람직하게는 10~40℃/sec의 평균냉각속도로 50~200℃까지 수행되는 것이 바람직하다. 2차 냉각 속도가 10℃/sec 미만일 경우, 인장강도 1.5GPa 확보가 어려워질 수 있다. 또한, 2차 냉각의 종료 온도가 200℃를 초과하는 경우, 인장강도 1.5GPa 확보가 어려워질 수 있으며, 반대로 2차 냉각의 종료 온도가 50℃ 미만일 경우, 2차 열처리에 의하여도 7% 이상의 연신율 확보가 어렵다.

다음으로, 2차 열처리 단계에서는 2차 냉각된 강판을 200~250℃에서 열처리한다. 2차 열처리를 통하여 마르텐사이트의 일부 또는 전부가 템퍼드 마르텐사이트로 변화되어, 항복비를 0.85 이상으로 상승시킬 수 있으며, 1.5 이하의 벤딩성을 확보할 수 있다.

이때, 2차 열처리 온도가 200℃ 미만인 경우, 항복비 상승 및 연신율 향상 효과가 불충분하다. 반대로, 2차 열처리 온도가 250℃를 초과하는 경우, 인장강도가 1.5GPa 미만으로 될 우려가 있다.

한편, 2차 열처리는 BAF(Batch Annealing Furnace)에서 코일 상태의 강판그대로 수행되는 것이 바람직하다. 이를 통하여 강판 제조 설비가 지나치게 길어지는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 강판 전체에 대한 고른 열처리가 가능하여, 재질 편차 발생을 억제할 수 있다.

2차 열처리를 BAF에서 수행할 경우, 열처리 시간은 10~60분인 것이 바람직하다. 열처리 시간이 10분 미만일 경우, 항복비 상승 및 연신율 향상 효과가 불충분하다. 바대로, 열처리 시간이 60분을 초과하여도 더 이상 효과가 상승하지 않는다.

2차 열처리 이후에는 상온까지 냉각, 바람직하게는 공냉이 수행될 수 있다.

실시예

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.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

1. 시편의 제조

실시예 1

중량%로, 탄소(C) 0.244%, 실리콘(Si) 0.12%, 망간(Mn) 2.94%, 알루미늄(Al) 0.03%, 몰리브덴(Mo) 0.12%, 니오븀(Nb) 0.041%, 티타늄(Ti) 0.021%, 보론(B) 0.0025%를 포함하고, 나머지가 철과 불가피한 불순물로 이루어진 강판을 850℃에서 100초동안 1차 열처리하였다.

이후, 5℃/sec의 평균냉각속도로 620℃까지 서냉하고, 510℃까지 10℃/sec의 평균냉각속도로 수소 가스 분사 방식으로 냉각하였다.

이후, 480℃에서 용융아연도금한 후, 15℃/sec의 평균냉각속도로 150℃까지 냉각하였다.

이후, BAF에서 250℃에서 20분동안 2차 열처리한 후, 상온까지 공냉하여, 실시예 1에 따른 강판 시편을 제조하였다.

비교예 1

2차 열처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 강판 시편을 제조하였다.

비교예 2

중량%로, 탄소(C) 0.15%, 실리콘(Si) 0.15%, 망간(Mn) 2.5%, 알루미늄(Al) 0.01%, 크롬(Cr) : 0.2%, 몰리브덴(Mo) 0.15%, 니켈(Ni) : 0.2%를 포함하고, 나머지가 철과 불가피한 불순물로 이루어진 강판을 850℃에서 100초동안 1차 열처리하였다.

이후, 5℃/sec의 평균냉각속도로 620℃까지 서냉하고, 200℃까지 50℃/sec의 평균냉각속도로 수냉하였다.

이후, 440℃에서 150초동안 과시효처리한 후, 상온까지 공냉하였다.

이후, 전기아연도금라인에서 아연을 도금하여 강판 시편을 제조하였다.

2. 기계적 특성 평가

표 1은 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 시편의 기계적 물성을 나타낸 것이다.

표 1에서 인장강도, 항복강도 및 연신율은 JIS 5호 시험편으로 가공하여 인장시험을 통하여 측정하였다.

또한, 벤딩성은 90°벤딩 시험을 통하여 크랙이 발생하는 시점의 벤딩 반경(R)을 시편 두께(t)로 나눈 값으로 평가하였다.

[표 1]

표 1을 참조하면, 본 발명에서 제시한 조건을 만족하는 실시예 1에 따른 강판 시편의 경우, 인장강도 1.5GPa 이상, 항복비 0.85 이상 및 연신율 7% 이상을 가지며, 벤딩성 역시 1.5 이하를 갖는 것을 볼 수 있다.

이는 합금성분 및 1차 열처리, 1차, 2차 냉각을 통하여 인장강도를 확보한 후, 용융아연도금 후, 2차 열처리를 통하여 항복비, 연신율 및 벤딩성을 확보한 결과라 볼 수 있다.

반면, 2차 열처리가 수반되지 않은 비교예 1에 따른 강판 시편의 경우, 인장강도는 1.5GPa를 초과하였으나, 항복비가 0.85 미만이었으며, 연신율 및 벤딩성 역시 목표치에 이르지 못하였다.

또한, 연속소둔 및 전기아연도금을 통하여 제조된 비교예 2에 따른 강판 시편의 경우, 인장강도는 우수하였으나, 연신율 및 벤딩성이 목표치에 미치지 못하였다.

전술한 바와 같이, 인장강도 1.5GPa 이상을 갖는 초고강도 강판의 경우 주로 100℃/sec 이상의 수냉을 통하여 제조되었으나, 실시예 1,2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 경우, 40℃/sec 이하의 상대적으로 낮은 냉각 속도를 적용하였음에도 인장강도 1.5GPa 이상을 가지면서 연신율 및 굽힘성이 우수한 초고강도 강판을 제조할 수 있었다.

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.

S210 : 1차 열처리 단계 S220 : 1차 냉각 단계
S230 : 용융아연도금 단계 S240 : 2차 냉각 단계
S250 : 2차 열처리 단계

Claims

탄소(C) : 0.2~0.3%, 실리콘(Si) : 0.1~0.2%, 망간(Mn) : 2.0~3.5%, 알루미늄(Al) : 0.02~0.04%, 몰리브덴(Mo) : 0.09~1.1%, 니오븀(Nb) : 0.04~0.07%, 티타늄(Ti) : 0.01~0.03% 및 보론(B) : 0.002~0.003%를 포함하고, 나머지가 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어진 강판을 오스테나이트 단상역에서 1차 열처리하는 단계;
상기 1차 열처리된 강판을 490~520℃까지 1차 냉각하는 단계;
상기 1차 냉각된 강판을 460~520℃에서 용융아연도금하는 단계;
상기 용융아연도금된 강판을 200℃ 이하까지 2차 냉각하는 단계; 및
상기 2차 냉각된 강판을 200~250℃에서 2차 열처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 1차 열처리는
850~860에서 60~150초동안 수행되는 것을 특징으로 하는 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 1차 냉각은, 상기 1차 열처리된 강판을 5℃/sec 이하의 평균냉각속도로 600~650℃까지 냉각한 후, 490~520℃까지 5~15℃/sec의 평균냉각속도로 냉각하는 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 490~520℃까지의 냉각은 가스 분사 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차 냉각은 10℃/sec 이상의 평균냉각속도로 50~200℃까지 수행되는 것을 특징으로 하는 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 2차 열처리는 BAF(Batch Annealing Furnace)에서 10~60분동안 수행되는 것을 특징으로 하는 초고강도 용융아연도금강판 제조 방법.
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