KR102403411B1 - 고연성 고강도 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

고연성 고강도 강판 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

밀착 굽힘성이 뛰어난 고연성 고강도 강판 및 그 제조 방법을 제공한다. 특정 성분 조성으로 조정함과 함께, 면적률로, 페라이트상이 50% 이상, 펄라이트상이 5∼30%, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계가 15% 이하이며, 아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률이 30% 이하이며, 표면으로부터 판 두께 1/4 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물이 2.0개/mm2 이하인 강 조직으로 한다.

Description

고연성 고강도 강판 및 그 제조 방법
본 발명은, 자동차 부품 등의 용도에 적합한, 밀착 굽힘성이 뛰어난 고연성(高延性) 고강도 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 지구 환경 보전의 관점에서 CO2 등의 배기가스를 저감화하는 시도가 진행되고 있다. 자동차 산업에서는 차체를 경량화하여 연비를 향상시키는 것에 의해, 배기가스량을 저하시키는 대책이 도모되고 있다. 차체 경량화의 수법 중 하나로서, 자동차에 사용되고 있는 강판을 고강도화함으로써 판 두께를 박육화(薄肉化)하는 수법을 들 수 있다. 강판의 고강도화와 함께 연성이 저하하는 것이 알려져 있으며, 고강도와 연성을 양립하는 강판이 요구되고 있다. 또한, 플로어 주위의 부품은 복잡한 형상으로 성형 가공되는 것이 많고, 굽힘 가공 후에 프레스 가공을 실시하는 밀착 굽힘 시에 균열이 발생하지 않는 강판이 요구되고 있다.
이러한 요구에 대해, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 가공성이 뛰어난 냉연(冷延) 강판의 제조 방법으로서, 냉연판을 페라이트-오스테나이트의 2상(相) 영역에서 가열 보지(保持)하고, 냉각함으로써 미세한 페라이트를 형성하고, 잔부(殘部)를 펄라이트 혹은 베이나이트 조직으로 하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 가공성이 뛰어난 고강도 용융 아연 도금 강판의 제조 방법으로서, 소둔(燒鈍) 균열(均熱) 후, 650℃에서 용융 아연욕(浴)에 들어갈 때까지 혹은 300℃까지의 평균 냉각속도를 규정하고, 용융 아연 도금을 하기 전에 300℃ 이하의 온도 영역에서 소정 시간 보지함으로써, 강 조직을 페라이트와 펄라이트로 하고, 페라이트상(相)의 입자 내의 시멘타이트량을 적정한 양으로 제어함으로써, 가공성이 뛰어난 고강도 용융 아연 도금 강판을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 3에서는 성분 조성을 적정 범위로 조정하고, 강 조직을 베이니틱 페라이트 또는 베이나이트의 균일 조직으로 함으로써, 균열(crack)의 기점이 발생하기 쉬운 연질층과 경질층의 계면(界面)을 적게 하고, 밀착 굽힘성이 뛰어난 고강도 강판을 개시하고 있다. 균열의 기점을 억제함으로써 굽힘 시에 단면(端面)에서의 균열 발생을 억제할 수 있다.
특허문헌 1 : 일본 특개 2007-107099호 공보 특허문헌 2 : 일본 특개 2013-36071호 공보 특허문헌 3 : 일본 특개 평08-295985호 공보
특허문헌 1의 기술에서는, 입경(粒徑)이 미세하므로 가공성에는 뛰어나지만, 밀착 굽힘성이 떨어진다는 문제가 있다.
특허문헌 2의 기술에서는, 시멘타이트가 보이드(void) 생성의 기점이 되어 밀착 굽힘성이 떨어진다는 문제가 있다.
특허문헌 3의 기술에서는, 신장은 10% 정도로 연성에 대해서는 아무런 고려가 되어 있지 않다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 밀착 굽힘성이 뛰어난 고연성 고강도 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 성분 조성 및 강 조직의 관점에서 예의검토를 진행했다. 그 결과, 성분 조성을 적정 범위로 조정하고, 강 조직을 적절히 제어하는 것이 극히 중요한 것을 찾아냈다. 구체적으로는, 특정 성분 조성으로 조정함과 함께, 면적률로, 페라이트상이 50% 이상, 펄라이트상이 5∼30%, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류(殘留) 오스테나이트의 합계가 15% 이하이며, 아스펙트비(aspect ratio)가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률이 30% 이하이며, 표면으로부터 판 두께 1/4 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물(介在物)이 2.0개/mm2 이하인 강 조직으로 함으로써 고강도와 밀착 굽힘성 및 고연성을 실현할 수 있는 것을 발견했다.
고연성을 얻기 위한 강 조직으로서는, 페라이트상과 마르텐사이트상의 2상 복합 조직이 바람직하지만, 이 2상 복합 조직은, 페라이트상과 마르텐사이트상의 경도차가 크므로 보이드 생성의 기점이 되어 양호한 밀착 굽힘성이 얻어지지 않는다.
이에 대해, 본 발명자들은, 상술한 바와 같이 성분 조성 및 강 조직을 규정함으로써, 페라이트상, 펄라이트상을 가지는 복합 조직에서, 인장 강도가 370MPa 이상의 고강도로, 또 연성과 밀착 굽힘성을 실현 가능하게 했다. 즉, 강 조직으로서 페라이트상의 면적률을 규정함으로써 강도, 연성을 확보하고, 제2상으로서, 펄라이트상의 면적률을 적절히 제어함으로써 강도를 확보했다. 또한, 표면으로부터 판 두께 1/4 영역에 존재하는 조대(粗大) 개재물의 생성을 억제함으로써 양호한 밀착 굽힘성을 확보하면서, 고연성 또 고강도를 얻는 것을 가능하게 했다.
본 발명은 상기 지견(知見)에 근거하는 것이며, 특징은 이하와 같다.
[1] 질량%로, C : 0.100∼0.250%, Si : 0.001∼1.0%, Mn : 0.75% 이하, P : 0.100% 이하, S : 0.0150% 이하, Al : 0.010∼0.100%, N : 0.0100% 이하를 함유하고, 잔부(殘部)가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과, 면적률로, 페라이트상이 50% 이상, 펄라이트상이 5∼30%, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계가 15% 이하이며, 아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률이 30% 이하이며, 표면으로부터 판 두께 1/4 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물이 2.0개/mm2 이하인 강 조직을 가지는 고연성 고강도 강판.
[2] 상기 성분 조성은, 또한, 질량%로, Cr : 0.001∼0.050%, V : 0.001∼0.050%, Mo : 0.001∼0.050%, Cu : 0.005∼0.100%, Ni : 0.005∼0.100% 및 B : 0.0003∼0.2000% 중에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 [1] 에 기재된 고연성 고강도 강판.
[3] 상기 성분 조성은, 또한, 질량%로, Ca : 0.0010∼0.0050% 및 REM : 0.0010∼0.0050% 중에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 [1] 또는 [2]에 기재된 고연성 고강도 강판.
[4] 표면에 도금층을 가지는 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 고연성 고강도 강판.
[5] 상기 도금층은, 용융 아연 도금층, 합금화 용융 아연 도금층 또는 전기 아연 도금층인 [4]에 기재된 고연성 고강도 강판.
[6] [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 성분 조성을 가지는 강 소재를, 연속 주조 후의 평균 냉각속도 : 0.5℃/s 이상, 1150℃ 이상의 온도 영역에 체류되는 시간 : 2000∼3000초의 조건으로 열간 압연을 행하고, 권취(卷取) 온도 : 600℃ 이하의 온도로 권취하는 열연(熱延) 공정과, 상기 열연 공정 후의 강판을 산세(酸洗)하는 산세 공정과, 상기 산세 공정 후의 강판을, 400℃까지의 평균 가열속도가 2.0℃/s 이상의 조건으로 (Ac1+20)℃ 이상까지 가열하고, (Ac1+20)℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 300초 이하 보지하며, 그 보지 후 550℃까지의 평균 냉각속도가 10∼200℃/s의 조건으로 550℃ 이하까지 냉각하고, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지하며, 그 보지 후 200℃까지의 온도 영역을 평균 냉각속도가 2.0℃/s 이상 5.0℃/s 이하의 조건으로 냉각하는 소둔 공정을 가지는 고연성 고강도 강판의 제조 방법.
[7] [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 성분 조성을 가지는 강 소재를, 연속 주조 후의 평균 냉각속도 : 0.5℃/s 이상, 1150℃ 이상의 온도 영역에 체류되는 시간 : 2000∼3000초의 조건으로 열간 압연을 행하고, 권취 온도 : 600℃ 이하의 온도로 권취하는 열연 공정과, 상기 열연 공정 후의 강판을 산세하는 산세 공정과, 상기 산세 공정 후의 강판을 냉간 압연하는 냉연(冷延) 공정과, 상기 냉연 공정 후의 강판을, 400℃까지의 평균 가열속도가 2.0℃/s 이상의 조건으로 (Ac1+20)℃ 이상까지 가열하고, (Ac1+20)℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 300초 이하 보지하며, 그 보지 후 550℃까지의 평균 냉각속도가 10∼200℃/s의 조건으로 550℃ 이하까지 냉각하고, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지하며, 그 보지 후 200℃까지의 온도 영역을 평균 냉각속도가 2.0℃/s 이상 5.0℃/s 이하의 조건으로 냉각하는 소둔 공정을 가지는 고연성 고강도 강판의 제조 방법.
[8] 상기 소둔 공정에서의 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 30∼800초의 보지 후에, 도금 처리를 실시하는 [6] 또는 [7]에 기재된 고연성 고강도 강판의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 밀착 굽힘이 뛰어난 고연성 고강도 강판이 얻어진다. 본 발명의 고연성 고강도 강판은 밀착 굽힘성이 뛰어나므로, 예를 들면, 자동차 구조 부재에 사용함으로써 차체 경량화에 의한 연비 개선을 도모할 수 있고, 산업상 이용 가치는 각별히 크다.
[도 1] 도 1은, 비교예의 SEM 화상(畵像)의 일례를 나타내는 도면이다.
[도 2] 도 2는, 발명예의 SEM 화상의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관하여 설명한다. 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다.
우선, 본 발명의 고연성 고강도 강판(이하, 본 발명의 강판이라고 하는 경우가 있다)의 성분 조성에 관하여 설명한다. 성분 조성의 설명에서의 원소의 함유량의 단위인 [%]는 「질량%」를 의미한다.
C : 0.100∼0.250%
C는, 소망의 강도를 확보하고, 조직을 복합화하여 강도와 연성을 향상시키기 위해서 필수인 원소이다. 그 효과를 얻기 위해서, C 함유량은 0.100% 이상이 필요하다. C 함유량은, 바람직하게는 0.120% 이상이며, 더 바람직하게는 0.140% 이상이다. 한편, C 함유량이 0.250%를 초과하면 강도 상승이 현저하여, 소망의 연성이 얻어지지 않는다. C 함유량이 0.250%를 초과하면, 펄라이트의 강도가 상승함으로써 페라이트와 펄라이트의 경도차가 커지고, 또한 시멘타이트의 생성도 촉진되므로 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, C 함유량은 0.250% 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.220% 이하이며, 더 바람직하게는 0.200% 이하이다.
Si : 0.001∼1.0%
Si는, 페라이트상 생성 원소이며, 또, 강을 강화하므로 유효한 원소이다. 조대한 탄화물(炭化物)의 생성을 억제하며 밀착 굽힘성의 개선에 기여한다. 그래서, Si 함유량을 0.001% 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.005% 이상, 더 바람직하게는 0.010% 이상이다. Si 함유량이 1.0%를 초과하게 되면 조대한 탄화물이 생성되며, 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, Si 함유량은 1.0% 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.8% 이하이며, 더 바람직하게는 0.6% 이하이다. Si 함유량의 하한은 소망의 강도 및 신장이 얻어지는 양으로 했다.
Mn : 0.75% 이하
Mn은, C와 마찬가지로 소망의 강도를 확보하기 위해 필수인 원소이며, 오스테나이트상을 안정화시키고, 펄라이트상의 생성을 촉진한다. Mn은 강도 확보에도 기여한다. 강도의 확보 등을 다른 구성으로 행하면, Mn 함유량은 적어도 되지만, 상기 효과를 얻기 위해서는 Mn 함유량을 0.10% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 0.20% 이상, 더욱 바람직하게는 0.25% 이상이다. Mn 함유량이 0.75%를 초과하면, 펄라이트의 면적률이 과대해지고, 연성이 저하된다. 또한 Mn은, MnS의 생성·조대화를 특히 조장하는 원소이므로, 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, Mn 함유량은 0.75% 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 0.72% 이하, 더 바람직하게는 0.70% 이하이다.
P : 0.100% 이하
P는, 강의 강화에 유효한 원소이지만, P 함유량이 0.100%를 초과하면 입계편석(粒界偏析)에 의해 취화(脆化)를 일으키며, 밀착 굽힘성을 열화(劣化)시킨다. 따라서, P 함유량은 0.100% 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.080% 이하이며, 더 바람직하게는 0.050% 이하이다. P 함유량의 하한(下限)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 현재, 공업적으로 실시 가능한 하한은 0.001% 정도이다.
S : 0.0150% 이하
S는, MnS 등의 비금속 개재물로 되며, 그 비금속 개재물에 의해 보이드 생성이 촉진되므로, 밀착 굽힘성이 저하된다. S 함유량은 최대한 낮은 편이 좋고, S 함유량은 0.0150% 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0120% 이하, 더 바람직하게는 0.0100% 이하이다. S 함유량의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 현재, 공업적으로 실시 가능한 하한은 0.0002% 정도이다.
Al : 0.010∼0.100%
Al은, 강의 탈산(脫酸) 및 강 중의 조대 개재물량 저감을 위해, 0.010% 이상 함유한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.015% 이상, 더 바람직하게는 0.020% 이상이다. 한편, Al 함유량이 0.100%를 초과하면 AlN 생성에 의해 보이드 생성이 촉진되므로, 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, Al 함유량은 0.100% 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.080% 이하, 더 바람직하게는 0.060% 이하이다.
N : 0.0100% 이하
N은, 통상의 강이 함유하는 양인 0.0100% 이하이면 본 발명의 효과를 해치지 않는다. N 함유량이 0.0100%를 초과하면 AlN 생성에 의해 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, N 함유량은 0.0100% 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0080% 이하, 더 바람직하게는 0.0060% 이하이다. N 함유량의 하한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 현재, 공업적으로 실시 가능한 하한은 0.0006% 정도이다.
본 발명의 강판의 성분 조성은, 또한, 질량%로, Cr : 0.001∼0.050%, V : 0.001∼0.050%, Mo : 0.001∼0.050%, Cu : 0.005∼0.100%, Ni : 0.005∼0.100% 및 B : 0.0003∼0.2000% 중에서 선택되는 1종 이상의 원소를 임의(任意) 원소로서 함유해도 된다.
Cr, V는, 강의 소입성(燒入性)을 향상시키며, 고강도화하는 목적으로 첨가할 수 있다. 이 효과를 얻는 관점에서 Cr 및 V 중 어느 하나의 원소를 0.001% 이상 함유해도 된다. Cr 및 V 중 어느 하나의 원소 함유량은, 바람직하게는 0.005% 이상, 더 바람직하게는 0.010% 이상이다. Cr 및 V 중 어느 원소에 대해서도, 0.050% 이하이면, 조대 개재물량이나 시멘타이트량이 과잉되지 않고, 소망의 밀착 굽힘성이 얻어진다. Cr 및 V 중 어느 하나의 원소 함유량은, 바람직하게는 0.045% 이하, 더 바람직하게는 0.040% 이하이다.
Mo는 강의 소입성 강화에 유효한 원소이며 고강도화하는 목적으로 첨가할 수 있다. 이 효과를 얻는 관점에서 Mo를 0.001% 이상 함유해도 된다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.003% 이상, 더 바람직하게는 0.005% 이상이다. Mo 함유량이 0.050% 이하이면, 조대 개재물량이나 시멘타이트량이 과잉되지 않고, 소망의 밀착 굽힘성이 얻어진다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.040% 이하, 더 바람직하게는 0.030% 이하이다.
Cu, Ni는 강도에 기여하는 원소이며, 강의 강화 목적으로 첨가할 수 있다. 이 효과를 얻는 관점에서 Cu 및 Ni 중 어느 하나의 원소를 0.005% 이상 함유해도 된다. Cu 및 Ni 중 어느 하나의 원소 함유량은, 바람직하게는 0.010% 이상, 더 바람직하게는 0.020% 이상이다. Cu 및 Ni 중 어느 하나의 원소 함유량이, 0.100% 이하이면, 조대 개재물량이나 시멘타이트량이 과잉되지 않고, 소망의 밀착 굽힘성이 얻어진다. Cu 및 Ni 중 어느 하나의 원소 함유량은, 바람직하게는 0.080% 이하, 더 바람직하게는 0.060% 이하이다.
B는 오스테나이트 입계(粒界)로부터의 페라이트의 생성을 억제하는 작용을 가지므로 필요에 따라 첨가할 수 있다. 이 효과를 얻는 관점에서 B를 0.0003% 이상 함유해도 된다. B 함유량은, 바람직하게는 0.0005% 이상, 더 바람직하게는 0.0010% 이상이다. B 함유량이 0.2000% 이하이면, 조대 개재물량이나 시멘타이트량이 과잉되지 않고, 소망의 밀착 굽힘성이 얻어진다. B 함유량은, 바람직하게는 0.1000% 이하, 더 바람직하게는 0.0100% 이하이다.
본 발명의 강판의 성분 조성은, 또한, 질량%로, Ca : 0.0010∼0.0050% 및 REM : 0.0010∼0.0050% 중에서 선택되는 1종 이상의 원소를 임의 원소로서 함유해도 된다.
Ca, REM은, 강의 탈산, 탈황의 목적으로 첨가할 수 있다. 이 효과를 얻는 관점에서 Ca 및 REM 중 어느 하나의 원소를 0.0010% 이상 함유해도 된다. Ca 및 REM 중 어느 하나의 원소 함유량은, 바람직하게는 0.0015% 이상, 더 바람직하게는 0.0020% 이상이다. Ca 및 REM 중 어느 원소에 대해서도 함유량이 0.0050% 이하이면, 황화물이 과잉 석출(析出)되지 않고, 소망의 밀착 굽힘성이 얻어진다. 그래서, Ca 및 REM 중 어느 원소에 대해서도 함유량을 0.0050% 이하로 한다. Ca 및 REM 중 어느 하나의 원소 함유량은, 바람직하게는 0.0040% 이하이다.
상기 이외의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 상기 임의 원소를 하한값 미만으로 포함하는 경우, 그 원소는 불가피적 불순물로서 포함되는 것으로 한다.
다음으로, 본 발명의 강판의 강 조직에 관하여 설명한다. 본 발명의 강판의 강 조직은, 면적률로, 페라이트상이 50% 이상, 펄라이트상이 5∼30%, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계가 15% 이하이며, 아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률이 30% 이하이며, 표면으로부터 판 두께 1/4 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물이 2.0개/mm2 이하이다. 강 조직에서의 각 조직의 면적률, 상기 개재물의 갯수 밀도는 실시예에 기재된 측정 방법으로 얻어진 값을 채용한다.
페라이트상의 면적률 : 50% 이상
연성을 확보하기 위해서는, 페라이트상은 면적률로 50% 이상 필요하다. 페라이트상의 면적률은, 바람직하게는, 55% 이상이며, 더 바람직하게는 60% 이상이고, 특히 바람직하게는 70% 이상이다. 페라이트상의 면적률은 바람직하게는 95% 이하, 더 바람직하게는 90% 이하, 더욱 바람직하게는 88% 이하이다.
펄라이트상의 면적률 : 5∼30%
강도 확보, 또, 페라이트상과 펄라이트상의 경도차를 완화하고 양호한 밀착 굽힘성을 얻기 위해서 펄라이트상의 면적률은 5% 이상 필요하다. 펄라이트상의 면적률은, 바람직하게는 7% 이상, 더 바람직하게는 9% 이상으로 한다. 한편, 펄라이트상의 면적률이 30%를 초과하면 과도하게 강도 상승하며, 소망의 연성을 얻을 수 없게 되므로, 펄라이트상의 면적률은 30% 이하로 한다. 펄라이트상의 면적률은, 바람직하게는 28% 이하, 더 바람직하게는 26% 이하로 한다.
베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률 : 15% 이하
밀착 굽힘 시에 경질인 베이나이트나 마르텐사이트가 존재하면, 페라이트와의 경도차가 커지며, 베이나이트나 마르텐사이트와 페라이트의 계면이 보이드 발생의 기점이 되므로, 밀착 굽힘성이 저하된다. 잔류 오스테나이트도 밀착 굽힘 시에는 마르텐사이트로 변태(變態)하므로, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률을 저감하는 것이 양호한 밀착 굽힘성을 얻기 위해서 필요하다. 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률이 15% 초과가 되면, 상기 문제가 크게 발현되므로, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률을 15% 이하로 한다. 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률은, 바람직하게는 10% 이하, 더 바람직하게는 5% 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않으며, 1% 이상이나 2% 이상일 경우도 있지만, 적을수록 바람직하므로, 0%여도 된다.
아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률 : 30% 이하
아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트가 페라이트 1결정립(結晶粒)당 3개 이상 있으면, 페라이트와 시멘타이트 계면에 보이드의 생성이 촉진된다. 그 3개 이상의 시멘타이트를 포함하는 페라이트의 면적률이 30% 초과가 되면, 밀착 굽힘 시에 보이드가 연결됨으로써 밀착 굽힘성이 저하된다. 아스펙트비가 1.5 초과의 시멘타이트는 펄라이트 변태 중에 석출한 시멘타이트이므로, 펄라이트상의 면적률로 계상(計上)한다. 이상으로부터, 아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률은 30% 이하로 한다. 아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률은, 바람직하게는 25% 이하, 더 바람직하게는 20% 이하로 한다. 하한은 특별히 한정하지 않으며, 0%여도 된다. 여기서 말하는 아스펙트비란, 시멘타이트립을 타원 근사했을 때에, 그 시멘타이트의 장축 길이를 단축 길이로 나눈 값으로 한다.
표면으로부터 판 두께 1/4까지의 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물 : 2.0개/mm2 이하
입경이 10㎛ 이상의 개재물은 보이드의 기점이 된다. 그 조대 개재물이 2.0개/mm2 초과가 되면, 밀착 굽힘 시에 보이드가 연결됨으로써 밀착 굽힘성이 저하된다. 특히 상대 개재물이 표면으로부터 판 두께 1/4까지의 영역에 존재하는 것에 의해, 밀착 굽힘 시에 큰 응력이 걸리며, 보이드가 생성되는 것에 의해 밀착 굽힘성이 저하된다. 강판 두께 방향에서, 조대 개재물이 판 두께 1/4로부터 판 두께 중심까지의 영역에 존재하는 경우는, 밀착 굽힘 시의 응력이 크지 않으므로, 보이드가 생성되기 어렵고, 밀착 굽힘성을 저하시키지 않는다. 따라서, 표면으로부터 판 두께 1/4까지의 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물을 2.0개/mm2 이하로 제어하는 것이 필요하다. 표면으로부터 판 두께 1/4까지의 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물은, 바람직하게는 1.5개/mm2 이하, 더 바람직하게는 1개/mm2 이하이다. 하한은 특별히 한정하지 않으며, 0개/mm2여도 된다. 「표면」이란, 도금층을 가지는 경우에는 도금층을 제거한 모재(母材)의 강판 표면을 의미한다.
강 조직은, 강판 압연 방향에 수직인 판 두께 단면(斷面) 1/4 위치를 연마 후, 3질량% 나이탈로 부식시키고, 1000배의 배율로 3시야(視野)에 걸쳐 주사형 전자현미경(SEM)으로 관찰하고, 배율 1000의 SEM 상(像) 위의, 실제 길이 82㎛×57㎛의 영역 상에 4.8㎛ 간격의 16×15의 격자를 두고, 각 상 위에 있는 점수를 세는 포인트 카운팅법에 의해, 각 상의 면적률을 구했다. 이들 값을 평균(3시야)하여 각각의 상의 면적률로 했다. 표면으로부터 판 두께 1/4까지의 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물 수는, 강판 압연 방향에 수직인 판 두께 단면을 연마 후, 3질량% 나이탈로 부식시키고, 1000배의 배율로 표면으로부터 판 두께 1/4 위치에 걸쳐 SEM으로 관찰하고, 갯수를 셈으로써 산출했다. 입경은 장축과 단축의 평균값으로 했다.
본 발명의 강판은, 표면에 도금층을 가져도 된다. 도금층으로서는, 용융 아연 도금층(GI라고 칭하는 경우가 있다), 합금화 용융 아연 도금층(GA라고 칭하는 경우가 있다), 전기(電氣) 아연 도금층이 바람직하다. 합금화 용융 아연 도금층일 경우에는 Fe 함유량이 7∼15질량%의 범위에 있는 것이 바람직하다. 7질량% 미만에서는 합금화 불균일의 발생, 또는 플레이킹(flaking)성이 열화된다. 한편, 15질량% 초과는 내(耐)도금 박리성이 열화된다. 도금 금속은 아연 이외여도 되고, 예를 들면, Al 도금 등을 들 수 있다.
다음으로, 본 발명의 강판의 특성에 관하여 설명한다. 본 발명의 강판은, 상기 성분 조성 및 강 조직을 가지므로, 하기의 특성을 가진다.
본 발명의 강판은 고강도이다. 구체적으로는 실시예에 기재된 방법으로 측정한 인장 강도(TS)가 370MPa 이상이다. 강판의 인장 강도는, 바람직하게는 400MPa 이상, 더 바람직하게는 420MPa 이상이다. 인장 강도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 다른 특성과의 밸런스를 잡기 쉽다는 관점에서, 인장 강도는 700MPa 이하가 바람직하고, 더 바람직하게는 650MPa 이하, 더욱 바람직하게는 600MPa 이하, 특히 바람직하게는 590MPa 미만이다.
본 발명의 강판은 고연성이다. 구체적으로는, 실시예에 기재된 방법으로 측정한 파단 신장(El)이 35.0% 이상, 바람직하게는 37.0% 이상, 더 바람직하게는 39.0% 이상이다. 파단 신장의 상한(上限)은 특별히 한정되지 않지만, 다른 특성과의 밸런스를 잡기 쉽다는 관점에서, 파단 신장은, 바람직하게는 60.0% 이하, 더 바람직하게는 55.0% 이하, 더욱 바람직하게는 50.0% 이하이다.
본 발명의 강판은 밀착 굽힘성이 뛰어나다. 구체적으로, 밀착 굽힘성이 뛰어나다란, 실시예에 기재된 방법으로 평가했을 때에, 굽힘 능선부(稜線部)에 0.2mm 이상의 균열이 발생하지 않는 것으로 정의한다.
다음으로, 본 발명의 강판의 제조 방법에 관하여 설명한다. 본 발명의 제조 방법은, 열연 공정과, 산세 공정과, 필요에 따라 행하는 냉연 공정과, 소둔 공정을 가진다.
열연 공정
열연 공정이란, 성분 조성을 가지는 강 소재를, 연속 주조 후의 평균 냉각속도 : 0.5 ℃/s 이상, 1150℃ 이상의 온도 영역에 체류되는 시간 : 2000∼3000초의 조건으로 열간 압연을 행하고, 권취 온도 : 600℃ 이하의 온도로 권취하는 공정이다.
연속 주조 후의 평균 냉각속도 : 0.5℃/s 이상
연속 주조 후의 평균 냉각속도가 0.5℃/s 미만이 되면, 탄질화물(炭窒化物)계 개재물이 조대화된다. 상기 평균 냉각속도는, 0.5℃/s 이상, 더 바람직하게는 0.7℃/s 이상으로 한다. 여기서의 평균 냉각속도는 강 소재 표면의 온도에 근거하여 측정한 평균 냉각속도로 한다. 표면의 평균 냉각속도가 이 범위라면, 중심의 탄질화물계 개재물도 조대화되기 어렵고, 조대화되었다고 해도 중심 부근은 밀착 굽힘 시에 걸리는 응력은 표면에 비해 작으므로, 밀착 굽힘성에는 영향을 미치지 않는다. 상한은 특별히 한정은 하지 않아도 되지만, 평균 냉각속도가 너무 빠르면 주조재 표면에 균열이 발생하는 경우가 있으므로, 연속 주조 후의 평균 냉각속도는 1000℃/s 이하가 바람직하다.
1150℃ 이상의 온도 영역에서 체류하는 시간 : 2000∼3000초
슬라브(slab) 가열 개시부터 열간 압연 종료까지에 있어서, 1150℃ 이상의 온도에서 체류하는 시간은 2000초 이상 3000초 이하이다. 이 체류 시간이 2000초 미만이 되면, 주조 시에 생성된 황화물이 고용(固溶)되지 않고, 조대화됨으로써 밀착 굽힘성이 열화된다. 따라서, 1150℃ 이상의 온도 영역에서 체류하는 시간은 2000초 이상으로 한다. 1150℃ 이상의 온도 영역에서 체류하는 시간은, 바람직하게는 2300초 이상이다. 한편, 1150℃ 이상의 온도 영역에서 체류하는 시간이 너무 길면, 개재물이 생성되고, 조대화하므로 밀착 굽힘성을 열화시킨다. 따라서, 1150℃ 이상의 온도 영역에서 체류하는 시간은 3000초 이하로 한다. 1150℃ 이상의 온도 영역에서 체류하는 시간은, 바람직하게는 2800초 이하, 더 바람직하게는 2600초 이하이다.
마무리 압연의 종료 온도 : Ar3점 이상(적합 조건)
마무리 압연의 종료 온도가 Ar3점 미만이 되면, 변형이 도입된 페라이트상 혹은 경질인 베이나이트가 생성되며, 소둔 후의 조직에서 미재결정(未再結晶) 페라이트상 혹은 베이나이트가 잔존(殘存)하고, 연성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 마무리 압연의 종료 온도는 Ar3점 이상인 것이 바람직하다. Ar3점은 다음 식 (1)로부터 계산할 수 있다.
Ar3=910－310×[C]－80×[Mn]+0.35×(t－0.8) (1)
여기서 [M]은 원소 M의 함유량(질량%)을, t는 판 두께(mm)를 나타낸다. 함유 원소에 따라, 보정항을 도입한다. Cu, Cr, Ni, Mo를 포함하는 경우에는, －20×[Cu], －15×[Cr], －55×[Ni], －80×[Mo] 와 같은 보정항을 식 (1)의 우변에 더한다.
권취 온도 : 600℃ 이하
권취 온도가 600℃를 초과하면 펄라이트상의 면적률이 증가하고, 소둔 후의 강판에서, 펄라이트상의 면적률이 30% 초과의 강 조직이 되며, 연성 저하를 일으킨다. 따라서, 권취 온도는 600℃ 이하로 한다. 열연 강판의 형상이 열화되므로 권취 온도는 200℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.
산세 공정
산세 공정이란, 열연 공정 후의 강판을 산세하는 공정이다. 산세 공정에서는, 표면에 생성된 흑피(黑皮) 스케일을 제거한다. 산세 조건은 특별히 한정하지 않는다.
냉연 공정
냉연 공정이란, 필요에 따라 행해지는 공정이며, 산세 공정 후의 강판을 냉간 압연하는 공정이다. 냉간 압연의 압하율은 40% 이상이 바람직하다. 냉간 압연의 압하율이 40% 미만이 되면 페라이트상의 재결정이 진행되기 어려워지며, 소둔 후의 강 조직에서 미재결정 페라이트상이 잔존하고, 연성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 냉간 압연의 압하율은 40% 이상인 것이 바람직하다.
소둔 공정
소둔 공정이란, 열연 공정 후의 강판 또는 냉연 공정 후의 강판을, 400℃까지의 평균 가열속도가 2.0℃/s 이상의 조건으로 (Ac1+20)℃ 이상까지 가열하고, (Ac1+20)℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 300초 이하 보지하며, 그 보지 후 550℃까지의 평균 냉각속도가 10∼200℃/s의 조건으로 550℃ 이하까지 냉각하고, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지하며, 그 보지 후 200℃까지의 온도 영역을 평균 냉각속도가 2.0℃/s 이상 5.0℃/s 이하의 조건으로 냉각하는 공정이다.
400℃까지의 평균 가열속도가 2.0℃/s 이상으로 가열
본 조건은 본 발명에서 중요한 조건 중 하나이다. 400℃ 이하의 온도 영역은 시멘타이트가 생성되는 온도 영역이다. 이 온도를 2.0℃/s 미만으로 가열하면, 잔존하고 있던 시멘타이트가 조대화, 혹은 새로운 시멘타이트가 생성되고, 소둔 후에 시멘타이트가 잔존함으로써, 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, 400℃까지의 평균 가열속도가 2.0℃/s 이상의 조건으로 가열하는 것으로 한다. 400℃까지의 평균 가열속도는, 바람직하게는 2.5℃/s 이상, 더 바람직하게는 3.0℃/s 이상이다. 상기 평균 가열속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 15.0℃/s 이하이다. 이 가열은, 하기의 소둔 온도인 (Ac1+20)℃ 이상까지의 가열이지만, 400℃까지의 평균 가열속도를 2.0℃/s 이상으로 하고, 400℃를 초과하는 온도 영역의 평균 가열속도는, 적당히 통상의 가열 조건을 채용해도 된다.
(Ac1+20)℃ 이상의 온도에서 10초 이상 300초 이하 보지
소둔 온도가 (Ac1+20)℃ 미만일 경우나, 상기 소둔 온도에서 보지하는 소둔 시간이 10초 미만에서는, 소둔 시에 시멘타이트가 충분히 용해되지 않고, 시멘타이트상이 존재함으로써, 밀착 굽힘성이 저하된다. 시멘타이트상이 존재함으로써, 탄소(C)가 시멘타이트에 사용되고, (고용(固溶)) 강화에 기여하는 C량이 적어지므로 강도가 저하되는 경우도 있다. 따라서, 소둔 온도는 (Ac1+20)℃ 이상으로 한다. 소둔 온도는, 바람직하게는 (Ac1+30)℃ 이상, 더 바람직하게는 (Ac1+40)℃ 이상이다. 소둔 시간은 10초 이상으로 한다. 소둔 시간은, 바람직하게는 20초 이상, 더 바람직하게는 30초 이상이다. 소둔 시간이 300초를 초과하는 경우는, 개재물이 조대화하고, 밀착 굽힘성을 저하시킨다. 따라서, 소둔 시간은 300초 이하로 한다. 소둔 시간은, 바람직하게는 270초 이하, 더 바람직하게는 240초 이하이다. 소둔 온도의 상한은 특별히 규정하지 않지만, 900℃를 초과하는 온도에서는 효과가 포화하므로, 소둔 온도는 900℃ 이하가 바람직하다. Ac1점은 다음 식 (2)로부터 계산할 수 있다.
Ac1=723+22×[Si]－18×[Mn]+17×[Cr]+4.5×[Mo]+16×[V] (2)
여기서 [M]은 원소 M의 함유량(질량%)을 나타낸다.
550℃까지의 평균 냉각속도가 10∼200℃/s의 조건으로 550℃ 이하까지 냉각
본 조건은 본 발명에서 중요한 조건 중 하나이다. 상기 소둔 온도에서의 보지 후, 550℃까지의 평균 냉각속도를 빠르게 하여 급랭(急冷)함으로써, 생성되는 펄라이트상의 면적률을 제어할 수 있다. 520℃ 이하까지 평균 냉각속도가 10∼200℃/s로 냉각하는 것이 바람직하고, 500℃ 이하까지 평균 냉각속도가 10∼200℃/s로 냉각하는 것이 더욱 바람직하다. 550℃까지의 평균 냉각속도가 10℃/s 미만일 경우는, 펄라이트가 생성되지 않고, 페라이트로의 시멘타이트 석출이 촉진되므로, 3개 이상의 시멘타이트를 포함하는 페라이트 면적률이 30% 초과가 되며, 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, 550℃까지의 평균 냉각속도는 10℃/s 이상으로 한다. 550℃까지의 평균 냉각속도는, 바람직하게는 12℃/s 이상, 더욱 바람직하게는 15℃/s 이상으로 한다. 550℃까지의 평균 냉각속도가 200℃/s를 초과하는 경우는, 펄라이트상이 과도하게 석출되므로 강도가 상승하고, 연성 및 밀착 굽힘성이 열화된다. 따라서, 550℃까지의 평균 냉각속도는 200℃/s 이하로 한다. 후술하는 350℃ 이상 550℃ 이하의 보지를 행하기 위해, 냉각 정지 온도는 350℃ 이상이 바람직하다. 냉각 정지 온도를 350℃ 미만으로 했을 경우에는, 350℃ 이상 550℃ 이하의 보지를 위해 가열한다.
350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지
350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 보지 시간이 30초 미만일 경우에는, 충분히 펄라이트 변태가 진행되지 않고, 냉각 후에 잔류 오스테나이트로부터 마르텐사이트로 변태가 발생하므로, 연성이 저하되기 쉽고, 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 보지 시간은 30초 이상 필요하다. 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 보지 시간은, 바람직하게는 40초 이상, 더욱 바람직하게는 50초 이상이다. 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 보지 시간이 800초를 초과하는 경우는, 펄라이트 면적률이 30%를 초과하므로 연성 및 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 보지 시간은 800초 이하로 한다. 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 보지 시간은, 바람직하게는 750초 이하, 더욱 바람직하게는 700초 이하이다. 보지 온도가 550℃를 초과하는 경우는, 펄라이트 면적률이 30% 이상이 되므로, 연성 및 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, 보지 온도는 550℃ 이하로 한다. 보지 온도는, 바람직하게는 520℃ 이하, 더욱 바람직하게는 500℃ 이하로 한다. 보지 온도가 350℃ 미만이 되면, 베이나이트가 생성되어 밀착 굽힘성이 저하된다. 따라서, 보지 온도는 350℃ 이상으로 한다. 보지 온도는, 바람직하게는 365℃ 이상, 더욱 바람직하게는 380℃ 이상이다.
200℃까지의 평균 냉각속도가 2.0℃/s 이상 5.0℃/s 이하로 냉각
350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지 후에 본 조건으로 냉각한다. 본 조건은 본 발명에서 중요한 조건 중 하나이다. 이 온도 영역은 시멘타이트가 생성되는 온도 영역이므로, 400℃까지의 승온 시의 평균 가열속도와 동일한 이유로, 200℃까지의 평균 냉각속도는 2.0℃/s 이상으로 한다. 200℃까지의 평균 냉각속도는, 바람직하게는 2.3℃/s 이상, 더욱 바람직하게는 2.6℃/s 이상이다. 이 온도 영역에서는, 보지 시에 변태하지 않았던 오스테나이트를 충분히 펄라이트로 변태시킬 필요가 있다. 200℃까지의 평균 냉각속도가 5.0℃/s 초과가 되면, 시멘타이트가 생성되기 어려워지지만, 잔류 오스테나이트가 마르텐사이트 변태하여, 페라이트와의 경도차가 커지게 되고, 밀착 굽힘성 및 연성이 저하된다. 따라서, 200℃까지의 평균 냉각속도는 5.0℃/s 이하로 한다. 200℃까지의 평균 냉각속도는, 바람직하게는 4.7℃/s 이하, 더욱 바람직하게는 4.3℃/s 이하이다. 본 냉각의 냉각 정지 온도는 10∼200℃가 바람직하다.
도금층을 가지는 강판을 제조하는 경우, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지한 후, 냉각 전에 도금 처리를 실시해도 된다. 또한 도금 처리 후, 합금화 처리를 실시해도 된다. 합금화 처리를 행할 때는, 예를 들면, 450℃ 이상 600℃ 이하로 강판을 가열하여 합금화 처리를 실시한다. 냉각 후에 전기 아연 도금 처리를 실시해도 된다.
본 발명의 제조 방법에서의 열처리에서는, 상술한 온도 범위 내라면 보지 온도는 일정할 필요는 없고, 냉각속도가 냉각 중에 변화했을 경우에서도, 규정된 냉각속도의 범위 내라면 문제없다. 열처리에서는 소망의 열 이력(履歷)을 만족하면, 어떠한 설비를 사용해서 열처리가 실시되어도, 본 발명의 취지를 해치는 것은 아니다. 덧붙여, 형상 교정을 위해 조질(調質) 압연을 실시하는 것도 본 발명 범위에 포함된다. 또한, 본 발명에서, 얻어진 도금 강판에 화성(化成) 처리 등의 각종 표면 처리를 실시해도 본 발명의 효과를 해치는 것은 아니다.
실시예 1
이하, 본 발명을, 실시예에 근거하여 구체적으로 설명한다.
표 1에 나타내는 성분 조성을 가지는 강 소재(슬라브)를 출발 소재로 했다. 이들 강 소재를, 표 2에 나타내는 조건으로, 열간 압연하고, 산세한 후, 계속하여 냉간 압연, 소둔을 실시했다. 일부의 강판(강판 No. 1, 5)에 대해서는, 냉간 압연을 실시하지 않았다. 계속하여, 일부(강판 No. 34∼42)에, 아연 도금 처리를 실시했다.
이상에 따라 얻어진 강판에 대해, 조직 관찰, 인장 특성, 밀착 굽힘성에 대해서, 평가했다. 측정 방법을 하기에 나타낸다. 결과를 표 3에 나타낸다.
(1) 강 조직 관찰
강판 압연 방향에 수직인 판 두께 단면 1/4 위치를 연마 후, 3질량% 나이탈로 부식시키고, 1000배의 배율로 3시야에 걸쳐 주사형 전자현미경(SEM)으로 관찰하고, 배율 1000배의 SEM 상 위의, 실제 길이 82㎛×57㎛의 영역 상에 4.8㎛ 간격의 16×15의 격자를 두고, 각 상 위에 있는 점수를 세는 포인트 카운팅법에 따라, 각 상의 면적율을 구했다. 이들 값을 평균(3시야)하여 각각의 상의 면적율로 했다.
시멘타이트의 아스펙트비는, 상기 방법으로 관찰한 페라이트 중에 존재하는 시멘타이트에 대하여, 5000배의 배율까지 확대한 SEM 상으로부터, 장축 길이와 단축 길이를 측정하고, 장축 길이를 단축 길이로 나눔으로써 산출했다.
표면으로부터 판 두께 1/4까지의 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물 수는, 강판 압연 방향에 수직인 판 두께 단면을 연마 후, 3질량% 나이탈로 부식시키고, 1000배의 배율로 표면으로부터 판 두께 1/4 위치의 범위 내를 랜덤(random)으로 복수 시야, SEM으로 관찰하고, 갯수를 셈으로써 산출했다. 입경은 장축과 단축의 평균값으로 했다. SEM 화상의 일례로서, No. 22의 비교예의 SEM 화상을 도 1에 나타내고, No. 23의 발명예의 SEM 화상을 도 2에 나타낸다.
(2) 인장 특성
얻어진 강판의 압연 방향으로부터 JIS 5호 인장 시험편을 채취하고, 인장 시험(JIS Z2241(2011))을 실시했다. 인장 시험은 파단까지 실시하고, 인장 강도, 파단 신장(연성)을 구했다. 인장 강도는 370MPa 이상을 양호로 했다. 연성의 평가 기준은, 파단 신장이 35.0% 이상일 경우에 연성이 양호하다고 판단했다.
(3) 밀착 굽힘성
얻어진 강판을 압연 방향으로 30mm, 수직 방향으로 100mm로 절단하여 굽힘 시험편으로 한 후, R=0.5mm로 U 굽힘 하였다. 그 후, 강판과 강판의 간극이 찌그러지도록 10ton으로 프레스 가공하여, 밀착시켰다. 그 후, 실체(實體)현미경을 이용해서 ×20배로 굽힘 능선부를 관찰하고, 균열의 관찰을 실시했다. 이하와 같이 밀착 굽힘성을 평가했다.
굽힘 능선부에 0.2mm 이상의 균열이 발생한 경우는 「불합격」, 균열이 발생하지 않았을 경우는 「합격」으로 했다.
표 3에서, 면적률이 50% 이상의 페라이트상과 면적률이 5∼30%의 펄라이트상을 가지며, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계 면적률이 15% 이하이며, 아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 3개 이상 포함하는 페라이트의 면적률이 30% 이하이고, 표면으로부터 판 두께 1/4에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물이 2.0개/mm2 이하인 본 발명예에서는, 연성이 높고, 밀착 굽힘성이 양호한 고강도 강판이 얻어졌다. 한편, 비교예에서는, 강도, 연성, 밀착 굽힘성 중 어느 하나 이상이 낮았다. 확인된 입경 10㎛ 이상의 개재물은 모두 20㎛ 미만이었다. 이것으로부터, 밀착 굽힘성의 향상에 영향을 미친 것은 입경이 10㎛ 이상 20㎛ 미만의 개재물이라고 생각된다. 본 발명에서 성분으로 적합하지 않은 강은, 제조 조건을 조정했다고 해도 강도, 연성, 밀착 굽힘성 중 어느 하나 이상이 낮았다.
Figure 112020077054694-pct00001
Figure 112022008457484-pct00006
Figure 112022008457484-pct00007

Claims (8)

  1. 질량%로,
    C : 0.100∼0.250%,
    Si : 0.001∼1.0%,
    Mn : 0% 초과 0.75% 이하,
    P : 0% 초과 0.100% 이하,
    S : 0% 초과 0.0150% 이하,
    Al : 0.010∼0.100%,
    N : 0% 초과 0.0100% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과,
    면적률로, 페라이트상이 50% 이상, 펄라이트상이 5∼30%, 베이나이트와 마르텐사이트와 잔류 오스테나이트의 합계가 15% 이하이며, 아스펙트비가 1.5 이하의 시멘타이트를 페라이트 1결정립당 3개 이상 포함하는 페라이트 결정립의 면적률이 30% 이하이며, 표면으로부터 판 두께 1/4의 영역에 존재하는 입경 10㎛ 이상의 개재물이 2.0개/mm2 이하인 강 조직을 가지는 고연성 고강도 강판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 성분 조성은, 또한, 질량%로,
    Cr : 0.001∼0.050%,
    V : 0.001∼0.050%,
    Mo : 0.001∼0.050%,
    Cu : 0.005∼0.100%,
    Ni : 0.005∼0.100%,
    B : 0.0003∼0.2000%,
    Ca : 0.0010∼0.0050% 및
    REM : 0.0010∼0.0050% 중에서 선택되는 1종 이상의 원소를 함유하는 고연성 고강도 강판.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    표면에 도금층을 가지는 고연성 고강도 강판.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 도금층은, 용융 아연 도금층, 합금화 용융 아연 도금층 또는 전기 아연 도금층인 고연성 고강도 강판.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 성분 조성을 가지는 강 소재를, 연속 주조 후의 평균 냉각속도 : 0.5℃/s 이상, 1150℃ 이상의 온도 영역에 체류되는 시간 : 2000∼3000초의 조건으로 열간 압연을 행하고, 권취 온도 : 600℃ 이하의 온도로 권취하는 열연 공정과,
    상기 열연 공정 후의 강판을 산세하는 산세 공정과,
    상기 산세 공정 후의 강판을, 400℃까지의 평균 가열속도가 2.0℃/s 이상의 조건으로 (Ac1+20)℃ 이상까지 가열하고, (Ac1+20)℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 300초 이하 보지하고, 그 보지 후 550℃까지의 평균 냉각속도가 10∼200℃/s의 조건으로 550℃ 이하까지 냉각하고, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지하고, 그 보지 후 200℃까지의 온도 영역을 평균 냉각속도가 2.0℃/s 이상 5.0℃/s 이하의 조건으로 냉각하는 소둔 공정을 가지는 고연성 고강도 강판의 제조 방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 성분 조성을 가지는 강 소재를, 연속 주조 후의 평균 냉각속도 : 0.5℃/s 이상, 1150℃ 이상의 온도 영역에 체류되는 시간 : 2000∼3000초의 조건으로 열간 압연을 행하고, 권취 온도 : 600℃ 이하의 온도로 권취하는 열연 공정과,
    상기 열연 공정 후의 강판을 산세하는 산세 공정과,
    상기 산세 공정 후의 강판을 냉간 압연하는 냉연 공정과,
    상기 냉연 공정 후의 강판을, 400℃까지의 평균 가열속도가 2.0℃/s 이상의 조건으로 (Ac1+20)℃ 이상까지 가열하고, (Ac1+20)℃ 이상의 온도 영역에서 10초 이상 300초 이하 보지하고, 그 보지 후 550℃까지의 평균 냉각속도가 10∼200℃/s의 조건으로 550℃ 이하까지 냉각하고, 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서 30∼800초 보지하고, 그 보지 후 200℃까지의 온도 영역을 평균 냉각속도가 2.0℃/s 이상 5.0℃/s 이하의 조건으로 냉각하는 소둔 공정을 가지는 고연성 고강도 강판의 제조 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 소둔 공정에서의 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 30∼800초의 보지 후에, 도금 처리를 실시하는 고연성 고강도 강판의 제조 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 소둔 공정에서의 350℃ 이상 550℃ 이하의 온도 영역에서의 30∼800초의 보지 후에, 도금 처리를 실시하는 고연성 고강도 강판의 제조 방법.
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