KR20050068250A - Cold rolled porcelain enameling steel and fabrication method thereof - Google Patents

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오진근
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Abstract

법랑용 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 그 목적은 법랑용 냉연강판에 요구되는 법랑밀착성, 내피쉬스케일성, 성형성 및 실금결함 저항성을 모두 만족하는 법랑강판을 제공하는 것이며, 특히 장식코팅 후 소성 시 실금결함 및 법랑표면 부푼결함이 발생하지 않는 가공성이 우수한 고밀착 고소성강도 법랑용 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. 이를 위해 본 발명에서는 중량 %로, C:0.005% 이하, Mn:0.2% 이하, S:0.02-0.05%, Al:0.02-0.05%, Ti:0.08-0.15%, B:0.0005-0.0030%, N:0.005% 이하, Nb:0.005-0.02%, O:0.005% 이하, Cu:0.02% 이하이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 주조하는 단계; 슬라브를 1200℃ 이상의 온도에서 재가열한 후, 열간압연하되, 900℃이상의 온도에서 열간 마무리압연하는 단계; 650℃이상의 온도에서 권취하는 단계; 산세 후 냉간압연하는 단계; 및 재결정온도 이상 850℃이하의 온도로 연속소둔하는 단계를 순차 수행하여 법랑 강판을 제조한다.The present invention relates to an enameled cold rolled steel sheet and a method of manufacturing the same, and an object thereof is to provide an enameled steel sheet satisfying all of the enamel adhesion, fish scale resistance, moldability, and incontinence resistance required for an enameled cold rolled steel sheet, and in particular, decorative coating. The present invention provides a high-tension high-strength strength cold rolled steel sheet for enamel and its manufacturing method which does not cause incontinence defects and enamel surface bulges during post-firing. To this end, in the present invention, by weight%, C: 0.005% or less, Mn: 0.2% or less, S: 0.02-0.05%, Al: 0.02-0.05%, Ti: 0.08-0.15%, B: 0.0005-0.0030%, N Casting a slab of: 0.005% or less, Nb: 0.005-0.02%, O: 0.005% or less, Cu: 0.02% or less, and the remaining Fe and other unavoidable impurities; Reheating the slab at a temperature of at least 1200 ° C., followed by hot rolling, followed by hot finishing rolling at a temperature of at least 900 ° C .; Winding at a temperature of at least 650 ° C .; Cold rolling after pickling; And continuously annealing at a temperature of more than 850 ℃ recrystallization temperature is sequentially performed to produce an enamel steel sheet.

Description

법랑용 강판 및 그 제조 방법 {Cold rolled porcelain enameling steel and fabrication method thereof}Cold rolled porcelain enameling steel and fabrication method

본 발명은 가전제품의 부분품, 욕조, 주방용품 및 예술적 기물 등에 사용되는 법랑용 냉연강판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 법랑용 냉연강판의 법랑밀착성, 내피쉬스케일성이 우수하고, 실금결함 및 법랑표면 부푼결함이 발생하지 않으며, r값이 1.8 이상의 고가공 고소성강도 법랑용 냉연강판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an enameled cold rolled steel sheet used in parts, bathtubs, kitchen utensils and artistic objects of home appliances, more specifically, it has excellent enamel adhesion and fish scale resistance of the enameled cold rolled steel sheet, Incontinence defects and enamel surface swelling defects do not occur, and the r value is 1.8 or more relates to a method for manufacturing a cold rolled steel sheet for enamel high strength.

일반적으로, 가전제품, 건축외판, 주방용품 및 예술적 기물 등에 사용되고 있는 법랑용 냉연강판은 강판에 유리질을 도포한 다음 800℃ 내외의 온도에서 열처리하여 유리질과 강판 사이에 밀착성을 얻는다. In general, the cold rolled steel sheet for the enamel used in home appliances, building panels, kitchen utensils and artistic objects is applied to the glass sheet and then heat-treated at a temperature of about 800 ℃ to obtain adhesion between the glass and the steel sheet.

또한 여러 가지 색상의 안료가 첨가된 상부 유리질은 광택과 다양한 색을 나타내는 역할을 하며, 그 위에 그림이나 글씨를 그리거나, 전사코팅을 한 다음 다시 소성을 하는 장식소성(decoration coating)과 같은 방법을 적용하여 주방용 식기를 제조하기도 한다. In addition, the upper glass material with the pigment of various colors plays a role of showing gloss and various colors, and a method such as decoration coating which draws or writes on it, transfer coating and then fires again. It is also applied to manufacture kitchen utensils.

이러한 방법으로 제조되는 법랑용 냉연강판에 요구되는 주요 특성으로는, 강판과 법랑층과의 밀착성, 내피쉬스케일성 및 성형성 그리고 800℃ 내외의 온도에서 소성할 때 발생하는 실금결함에 대한 저항성 등이 있다. The main characteristics required for the enameled cold rolled steel sheet manufactured in this way are the adhesion between the steel sheet and the enamel layer, fish scale resistance and formability, and resistance to incontinence caused when firing at a temperature of about 800 ° C. There is this.

그 중에서 법랑밀착성은 강판과 법랑층 사이의 밀착성으로서, 유약 성분, 강판에 첨가되는 첨가원소, 그리고 표면조도 등에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. Among them, the enamel adhesion is known to be affected by the glaze component, the additive element added to the steel sheet, the surface roughness and the like as the adhesion between the steel sheet and the enamel layer.

피쉬스케일(fishscale)은 법랑제품 제조 공정에서 강 중에 고용되어 있던 수소가 강판과 법랑층 계면으로 확산되어 수소 압력에 의해 법랑층이 물고기 비늘모양으로 깨어지는 결함을 말한다. 이것은 주로 강판에 존재하는 비금속개재물 또는 석출물 등을 이용하여 수소를 흡착함으로써 억제될 수 있다. 그러나 강의 표층에 잔류하는 비금속 개재물은 소성과정에서 내부 압력이 증가하여 부풀어 올라 법랑제품에 선상의 부푼결함을 일으키는 문제가 있다. Fishscale refers to a defect in which hydrogen dissolved in steel in the enamel product manufacturing process diffuses into the interface between the steel sheet and the enamel layer, and the enamel layer is broken into fish scales by hydrogen pressure. This can be suppressed by adsorbing hydrogen using mainly non-metallic inclusions or precipitates present in the steel sheet. However, the non-metallic inclusions remaining on the surface of the steel have a problem that the internal pressure increases during the sintering process and swells, causing the swelling defects on the enamel product.

성형성은 법랑제품의 법랑처리 전에 강판을 원하는 모양으로 가공을 하기 때문에, 고가공성을 요하는 제품에 있어서는 매우 중요한 법랑용 냉연강판의 특성으로 받아들여지고 있다. Formability is processed as a desired shape before the enameling of the enamel product, so it is accepted as a characteristic of the enameled cold rolled steel sheet which is very important for products requiring high workability.

또한, 실금결함 저항성은 고온에서 장식소성을 할 때 강판에 뒤틀림이 발생하면, 법랑층에서 미세크랙 발생으로 인한 실금결함이 발생한다. 이것은 소성온도에서 법랑강판의 고온강도를 확보함으로써 억제될 수 있다. In addition, incontinence defect resistance occurs when the steel sheet is warped when decorative firing at a high temperature, incontinence defects due to the occurrence of microcracks in the enamel layer. This can be suppressed by securing the high temperature strength of the enameled steel sheet at the firing temperature.

그러나, 현재까지 개발된 법랑용 냉연강판은 상술한 바와 같은 법랑밀착성, 내피쉬스케일성, 성형성 및 실금결함 저항성의 특성을 모두 만족하지 못하고, 몇 가지 특성만을 만족하는 수준이다. 특히 실금결함을 억제하는 방법에 대한 공지기술은 거의 없고, 저탄소강을 소재로 사용하는 경우에는 결함이 발생하지 않지만, 성형성이 떨어지므로 고가공용도에는 적합하지 않는 것으로 알려져 있다. However, the enameled cold rolled steel sheet developed to date does not satisfy all the characteristics of enamel adhesion, fish scale resistance, moldability, and incontinence defects as described above, and only a few characteristics. In particular, there are few known techniques for suppressing incontinence defects, and when using low carbon steel as a material, defects do not occur, but are known to be inadequate for high processing applications because of poor formability.

법랑강판에 대한 종래 기술로는, 일본 특개평11-6031호, 일본 특개평7-242997호, 일본 특개2000-63985가 있으며, 이들 특허에서는 강 중에 산소를 높이고, 각종 개재물 원소를 첨가하여 제조하는 방법을 제안하였다. 그러나, 상기한 기술들은 연신율 및 r값이 낮아서 가공성이 좋지 않아 주방기물과 같은 심가공용으로는 적용이 어렵고, r값이 확보되는 경우에는 매우 높은 소둔온도를 적용해야 하는 단점이 있다. Conventional techniques for enameled steel sheets include Japanese Patent Laid-Open No. 11-6031, Japanese Patent Laid-Open No. 7-242997, and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-63985. These patents are prepared by increasing oxygen in steel and adding various inclusion elements. A method was proposed. However, the above-described techniques are difficult to apply for deep processing such as kitchen appliances due to low elongation and low r value, and has a disadvantage in that a very high annealing temperature should be applied when r value is secured.

여기서, r값은 성형하기 쉬운 정도(성형성)를 나타내는 랭크포드값을 의미한다.Here, r value means the Rankford value which shows the extent (molding) which is easy to shape | mold.

특히, 성형성을 확보하기 위하여 극저탄소강을 소재로 사용하는 경우에 있어서, 실금결함 발생에 대한 억제력이 있는지에 대해 검증된 바가 없고, 또한 연주과정에서 TiN 이라고 하는 고온 정출물이 침지노즐의 용강토출구에 부착되어 토출구를 막아버림으로 연속 주조가 곤란하고, 주조를 중단해야 하는 문제점이 있었다.In particular, when ultra low carbon steel is used as a material to secure formability, there is no proven whether there is a suppression force against incontinence defect generation, and a high temperature crystallized substance, called TiN, is used in the molten steel of the immersion nozzle during the playing process. There was a problem in that continuous casting was difficult due to adhesion to the discharge port and blocked the discharge port, and the casting had to be stopped.

연속주조를 계속하기 위하여 토출구를 쇠막대기로 뚫게 되면 부착된 개재물 및 정출물 덩어리가 깨지면서 용강에 혼입되어 슬래브 내부에 잔존하며 압연에 의해 두께가 얇아지면 제품의 표면 쪽에 가깝게 위치하게 되어 표면결함이 발생하거나, 법랑처리과정에서 표면이 부풀어 올라 선상의 부푼결함을 일으키는 문제점이 있었다.In order to continue the continuous casting, when the outlet is drilled with an iron rod, the inclusion inclusions and the crystallization lumps are broken and mixed in the molten steel and remain inside the slab. When the thickness is reduced by rolling, the surface defect is located close to the surface of the product. In the enameling process, the surface swells, causing a problem of swelling on the ship.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 법랑용 냉연강판에 요구되는 법랑밀착성, 내피쉬스케일성, 성형성 및 실금결함 저항성을 모두 만족하는 법랑강판을 제공하는 것이며, 특히 장식코팅 후 소성 시 실금결함 및 법랑표면 부푼결함이 발생하지 않는 가공성이 우수한 고밀착 고소성강도 법랑용 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the object is to provide an enamel steel sheet that satisfies all the enamel adhesion, fish scale resistance, moldability and incontinence resistance required for the enameled cold rolled steel sheet In particular, the present invention is to provide a high-strength high-strength strength cold rolled steel sheet and its manufacturing method excellent in workability that does not cause incontinence defects and enamel surface bulge defects during firing after decorative coating.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 법랑용 냉연강판에 요구되는 특성을 모두 만족시키기 위한 최적 조성을 제공하며, 특히 Mn의 함량을 제한하고, TiN 정출물을 최소화하기 위해 N 함량을 낮추며, 법랑 밀착성 향상을 위해 Cu 함량을 가급적 낮춘다. In order to achieve the above object, the present invention provides an optimal composition for satisfying all the properties required for the enameled cold rolled steel sheet, in particular to limit the content of Mn, to lower the N content to minimize TiN crystallization, enamel adhesion Lower the Cu content as much as possible to improve.

즉, 본 발명에 따른 법랑 강판의 조성은, 중량 %로, C:0.005% 이하, Mn:0.2% 이하, S:0.02-0.05%, Al:0.02-0.05%, Ti:0.08-0.15%, B:0.0005-0.0030%, N:0.005% 이하, Nb:0.005-0.02%, O:0.005% 이하, Cu:0.02% 이하이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.That is, the composition of the enamel steel sheet which concerns on this invention is weight%, C: 0.005% or less, Mn: 0.2% or less, S: 0.02-0.05%, Al: 0.02-0.05%, Ti: 0.08-0.15%, B : 0.0005-0.0030%, N: 0.005% or less, Nb: 0.005-0.02%, O: 0.005% or less, Cu: 0.02% or less, and remain with Fe and other unavoidable impurities.

또한, 본 발명에 따른 법랑 강판의 제조 방법은, 중량 %로, C:0.005% 이하, Mn:0.2% 이하, S:0.02-0.05%, Al:0.02-0.05%, Ti:0.08-0.15%, B:0.0005-0.0030%, N:0.005% 이하, Nb:0.005-0.02%, O:0.005% 이하, Cu:0.02% 이하이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 주조하는 단계; 슬라브를 1200℃ 이상의 온도에서 재가열한 후, 열간압연하되, 900℃이상의 온도에서 열간 마무리압연하는 단계; 650℃이상의 온도에서 권취하는 단계; 산세 후 냉간압연하는 단계; 및 재결정온도 이상 850℃이하의 온도로 연속소둔하는 단계를 순차 수행하는 것으로 이루어진다.Moreover, the manufacturing method of the enamel steel plate which concerns on this invention is C: 0.005% or less, Mn: 0.2% or less, S: 0.02-0.05%, Al: 0.02-0.05%, Ti: 0.08-0.15%, by weight%, Casting a slab consisting of B: 0.0005-0.0030%, N: 0.005% or less, Nb: 0.005-0.02%, O: 0.005% or less, Cu: 0.02% or less, and the remaining Fe and other unavoidable impurities; Reheating the slab at a temperature of at least 1200 ° C., followed by hot rolling, followed by hot finishing rolling at a temperature of at least 900 ° C .; Winding at a temperature of at least 650 ° C .; Cold rolling after pickling; And successively annealing at a temperature above the recrystallization temperature to 850 ° C. or less.

이렇게 하면 법랑밀착성, 내피쉬스케일성, 성형성 및 특히, 실금결함 및 법랑표면 부푼결함이 발생하지 않는 고가공 고소성강도 법랑용 냉연강판을 제조할 수 있다.This makes it possible to produce a cold rolled steel sheet for high processing high plastic strength enamel without enamel adhesion, fish scale resistance, moldability, and in particular, incontinence defects and enamel surface bulge defects.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.

본 발명의 법랑강판은, 중량 %로 C:0.005% 이하, Mn: 0.2% 이하, S: 0.02~0.05%, Al: 0.02~0.05%, Ti: 0.08~0.15%, B: 0.0005~0.0030%, N: 0.005% 이하, Nb: 0.005~0.02%, O: 0.005% 이하, Cu: 0.02% 이하이며, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 알루미늄 킬드강으로부터 제조되는데, 각 성분과 그 함량에 대해 설명하면 다음과 같다.The enamel steel sheet of the present invention is C: 0.005% or less, Mn: 0.2% or less, S: 0.02 to 0.05%, Al: 0.02 to 0.05%, Ti: 0.08 to 0.15%, B: 0.0005 to 0.0030%, N: 0.005% or less, Nb: 0.005% to 0.02%, O: 0.005% or less, Cu: 0.02% or less, and are made from aluminum kilted steel composed of remaining Fe and other unavoidable impurities. Is as follows.

C는 미세한 TiC 및 NbC의 석출물을 형성하여 결정립 성장을 억제하는 역할을 하지만, 0.005 중량% 초과로 첨가할 경우 강 중 고용탄소량이 많아져 연신율 저하 및 가공성이 낮아지므로, 그 상한은 0.005 중량%로 설정하는 것이 바람직하다.C plays a role of suppressing grain growth by forming fine precipitates of TiC and NbC, but when added to more than 0.005% by weight, the amount of solid solution carbon in the steel increases, thus lowering elongation and workability, so the upper limit thereof is 0.005% by weight. It is preferable to set.

Mn은 종래에는 고용 S와 결합하여 MnS를 석출시킴으로써 고용 S에 의한 적열취성(hot shortness)을 방지하기 위해 첨가하였지만, 본 발명강에서는 고용 S가 Ti와 결합하여 TiS로 석출하므로 Mn은 별도로 첨가할 필요가 없고 통상 강 중에 포함되는 정도의 양을 조절하면 된다. 또한, 본 발명강은 산소(O) 함량이 매우 낮으므로 수소의 흡장원으로서 강 중의 산소와 결합하여 형성되는 MnO 산화물의 역할은 기대하기 힘들다. 이러한 이유로 Mn의 함량은 0.2 중량% 이하로 제한한다.Conventionally, Mn was added to prevent hot shortness due to solid solution by binding MnS in combination with solid solution S. However, in the present invention steel, Mn is added separately because solid solution S binds with Ti to precipitate TiS. It is not necessary to adjust the amount of the steel contained in the steel. In addition, since the steel of the present invention has a very low oxygen (O) content, the role of the MnO oxide formed by combining with oxygen in the steel as a storage source of hydrogen is difficult to expect. For this reason, the content of Mn is limited to 0.2% by weight or less.

S는 Ti와 결합하여 조대한 TiS를 석출시킴으로써, 결정립 성장을 억제할 뿐만 아니라, 내피쉬스케일성을 확보하기 위해 첨가된다. S를 0.02 중량% 미만으로 첨가할 경우 TiS 석출물의 크기 및 밀도가 작기 때문에 내피쉬스케일성의 확보에 효과가 없다. 또한, S를 0.05 중량% 초과로 첨가할 경우 석출되는 TiS의 양이 매우 많아져, 강의 연신율 및 r값을 떨어뜨리며, 선상의 TiS 석출물이 주편의 중심부에 형성되어 강의 가공성이 크게 저하되므로 그 상한은 0.05 중량%로 설정하는 것이 바람직하다.S binds with Ti to precipitate coarse TiS, which not only suppresses grain growth but is added to secure fish scale resistance. When S is added in an amount less than 0.02% by weight, TiS precipitates have a small size and density, and thus have no effect on securing fish scale resistance. In addition, when S is added in excess of 0.05% by weight, the amount of TiS precipitated becomes very large, the elongation and r value of the steel are reduced, and the linear TiS precipitate is formed at the center of the cast steel, which greatly reduces the workability of the steel. Is preferably set to 0.05% by weight.

Al은 통상 탈산제로서 0.02 중량% 이상이 첨가되는데, 0.02 중량% 미만 첨가될 경우 강 중 산소량이 증가하여 개재물이 존재할 경우 연신율 및 r값을 저하시키므로 0.02 중량% 이상 첨가되어야 한다. 또한 Al 함량이 0.05 중량% 초과가 되면 대부분의 Al은 탈산에 기여하지 못하고 고용상태로 존재하여 가공성을 저하시키며 제강원가가 상승하는 문제가 있고, Al2O3라는 산화물을 형성하여 침지노즐의 벽면에 정출하는 특성을 가져 연속주조를 어렵게 하므로 상한을 0.05 중량%로 하였다.Al is usually added at least 0.02% by weight as the deoxidizer, but if it is added below 0.02% by weight, the amount of oxygen in the steel increases, so that the elongation and r value are lowered in the presence of inclusions, so it should be added at least 0.02% by weight. In addition, when the Al content exceeds 0.05% by weight, most of the Al is unable to contribute to the deoxidation sikimyeo to present in a solid solution state degrade the workability, and the problem of steel making cost increases, the wall surface of the immersion nozzle to form an oxide of Al 2 O 3 The upper limit was made 0.05 weight% because it had the characteristic to crystallize to make continuous casting difficult.

O는 탈산 및 진공탈가스 장치로 도달할 수 있는 함량범위인 0.005 중량% 이하로 제한한다. O is limited to 0.005% by weight or less, a content range that can be reached by the deoxidation and vacuum degassing apparatus.

Ti은 강 중 C, S 및 N과 결합하여 TiC, TiS 및 TiN을 형성하는 원소로서, 고용 C과 N을 감소시켜 가공성을 향상시킬 뿐만 아니라, 특히, 석출물에 의한 결정립 성장 억제 및 내피쉬스케일성을 향상시킬 수 있다. Ti 첨가량이 0.08 중량% 미만이면 충분히 고용원소를 저감시키지 못할 뿐만 아니라, 불충분한 Ti 석출물로 인해 결정립 성장을 억제하기 힘들고, 내피쉬스케일성을 확보할 수 없다. 또한, Ti가 0.15 중량% 보다 많은 량이 첨가되면 용강과 내화물간의 젖음성을 증가시켜 노즐막힘을 촉진하는 문제가 있고, 과도한 Ti 석출물로 인해 재결정온도가 상승하고, 법랑밀착성이 저하되므로 그 상한은 0.15 중량%로 설정하는 것이 바람직하다. Ti is an element that combines with C, S and N in steel to form TiC, TiS and TiN, and reduces solid solution C and N to improve workability, and in particular, inhibits grain growth and precipitates due to precipitation Can improve. If the amount of Ti added is less than 0.08% by weight, not only the solid solution element is sufficiently reduced, but insufficient Ti precipitates make it difficult to suppress grain growth and secure fish scale resistance. In addition, when Ti is added in an amount greater than 0.15% by weight, there is a problem of increasing wettability between molten steel and refractory to promote nozzle clogging, and the upper limit is 0.15 weight because the recrystallization temperature is increased due to excessive Ti precipitate and the enamel adhesion is lowered. It is preferable to set to%.

B는 입내 고용 및 입계 편석 원소로서 Nb와 같이 결정립 성장을 억제한다. 또한, 산세 시 B는 입계 및 입내 부식을 활발히 하여 법랑밀착성을 향상시키는 원소로서, 그 함량이 0.0005 중량% 미만이면, 결정립 성장 억제 및 입내 부식 효과가 거의 없고, 0.003 중량% 초과로 과잉 첨가되면 재결정 온도의 상승으로 연속소둔 시 소둔온도의 상승으로 박강판의 제조가 어렵기 때문에 그 상한은 0.0030 중량% 로 설정하는 것이 바람직하다.B inhibits grain growth like Nb as an intragranular solid solution and grain boundary segregation element. In addition, when pickling, B is an element that actively promotes grain boundary and intragranular corrosion to improve enamel adhesion. If the content is less than 0.0005% by weight, there is little effect of inhibiting grain growth and intragranular corrosion, and recrystallization when added in excess of 0.003% by weight It is preferable to set the upper limit to 0.0030% by weight because it is difficult to manufacture the thin steel sheet due to the increase of the annealing temperature during continuous annealing due to the rise in temperature.

N은 Ti와 결합하여 TiN 질화물을 형성하는 원소로서 강의 가공성을 저하시키지 않으면서 결정립 성장 억제 및 강중 수소를 저장함으로써 내피쉬스케일성을 향상시키는 역할을 한다. 그러나 본 발명에서 TiS 또는 Ti4C2S2가 주요 수소흡장원의 역할을 하므로 다량이 필요하지 않다.N is an element that binds to Ti to form TiN nitride and serves to improve grain scale resistance by suppressing grain growth and storing hydrogen in the steel without degrading the workability of the steel. However, in the present invention, since TiS or Ti 4 C 2 S 2 serves as a major hydrogen storage source, a large amount is not required.

또한, Ti와 질소의 화합물은 매우 고온에서 형성되는 특성이 있어서, 연주과정에서 TiN이라고 하는 고온 정출물이 다량 형성된다. 정출 TiN은 액상인 용강보다 고상인 노즐의 벽면에 부착력이 더 강하기 때문에 침지노즐의 내벽 및 용강토출구에 부착되어 토출구를 막아버림으로 연연속 주조를 곤란하게 한다. 이 경우 대부분 주조를 중단해야 하지만 생산성이 크게 저하되므로 연속주조를 계속하기 위하여 토출구를 쇠막대기로 뚫게 되면 부착된 개재물 및 정출물 덩어리가 깨지면서 용강에 혼입되어 슬래브 내부에 잔존하며, 압연에 의해 두께가 얇아지면 제품의 표면쪽에 가깝게 위치하게 되어 표면결함이 발생하거나, 법랑처리과정에서 표면이 부풀어 올라 선상의 부푼결함을 일으키는 문제가 있다. In addition, since the compound of Ti and nitrogen has a characteristic of being formed at a very high temperature, a large amount of high temperature crystallized substance called TiN is formed during the playing process. The crystallized TiN has stronger adhesion to the wall of the solid nozzle than the liquid molten steel, which is attached to the inner wall of the immersion nozzle and the molten steel discharge port, thus preventing continuous discharge by blocking the discharge port. In this case, most of the casting should be stopped, but the productivity is greatly reduced. Therefore, if the discharge hole is drilled with an iron rod to continue the continuous casting, the inclusions and crystallization lumps are broken, mixed into the molten steel and remaining inside the slab, and when the thickness is reduced by rolling. It is located close to the surface of the product to cause surface defects, or the surface swells in the enameling process there is a problem that causes the swelling of the line.

따라서, N 함량이나 Ti 함량이 높게 되면 TiN의 정출온도가 높아지며, 더 많은 량의 TiN이 정출하게 되므로(도 1 및 도 2 참조), 질소의 함량은 최대한 낮추는 것이 바람직하다.Therefore, when the N content or the Ti content is high, the crystallization temperature of TiN is increased, and since a larger amount of TiN is crystallized (see FIGS. 1 and 2), the nitrogen content is preferably as low as possible.

이를 위해 본 발명에서는 N 함량과 Ti 함량에 따른 용강에서의 정출선도를 구하였으며, 그 정출선도를 도 1에 도시하였다. 도 1은 용강 중 TiN의 정출이 시작되는 온도와 Ti, N 함량과의 관계를 도시한 그래프이다. 도 1로부터 N 함량의 상한을 0.005 중량% 이하로 하였으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.To this end, in the present invention, the crystallization diagram in the molten steel according to the N content and the Ti content was obtained, and the crystallization diagram is shown in FIG. 1. 1 is a graph showing the relationship between the temperature at which TiN crystallization starts and the Ti and N contents in molten steel. The upper limit of the N content is set to 0.005% by weight or less from FIG. 1, which will be described later.

한편, 도 2는 Ti 및 N 함량에 따른 연주 후 노즐 단면을 도시한 사진으로서, 도 2에는 종래 강(Ti:0.13 중량%, N:0.007 중량%)과 본 발명에 따른 강(Ti:0.10 중량%, N:0.004 중량%) 각각의 경우에 대한 노즐 단면 사진이 모두 도시되어 있다.On the other hand, Figure 2 is a photograph showing the nozzle cross-section after the performance according to the Ti and N content, Figure 2 is a conventional steel (Ti: 0.13% by weight, N: 0.007% by weight) and the steel according to the present invention (Ti: 0.10 weight %, N: 0.004% by weight) The nozzle cross-section photographs for each case are shown.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래에 비해 Ti 및 N 함량이 낮은 본 발명의 경우 노즐 내벽에 부착된 TiN 정출물의 두께가 종래에 비해 훨씬 얇은 것을 확인할 수 있었다.As shown in FIG. 2, in the present invention having a lower content of Ti and N than in the prior art, it was confirmed that the thickness of TiN crystals attached to the inner wall of the nozzle is much thinner than in the related art.

Nb는 법랑 소성 시 NbC 탄화물과 고용 Nb로서 페라이트 결정립 성장을 억제하는 원소이고, 그 효과를 얻기 위해서는 Nb 함량이 0.005 중량% 이상이 첨가되어야 하나, 0.02 중량% 초과로 과량 첨가되면 재결정 온도의 급격한 상승으로 인한 연속소둔 시 소둔온도의 상승으로 박강판의 제조가 어렵고, 극미세 NbC 석출물로 인한 가공성 저하가 일어나기 때문에 그 상한은 0.02 중량%로 설정하는 것이 바람직하다.Nb is an element that inhibits ferrite grain growth as NbC carbide and solid solution Nb during enamel firing, and in order to obtain the effect, Nb content should be added at least 0.005% by weight, but when excessively added in excess of 0.02% by weight, the recrystallization temperature is rapidly increased. It is preferable to set the upper limit to 0.02% by weight because the increase of the annealing temperature during continuous annealing causes difficulty in the production of the thin steel sheet and decreases the workability due to the ultra fine NbC precipitates.

Cu는 종래 기술에서 법랑 소성 시 법랑층과 강판 계면의 요철을 증대시켜 법랑 밀착성을 향상시키는 원소로서 0.02 중량% 이상 첨가되었다. 그러나, 본 발명강에서는 Cu 첨가가 오히려 법랑 밀착성을 저하시키는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 발명에서는 Cu 함량을 가급적 낮추는 것이 유리하므로, 통상 불순물로서 함유되는 정도인 0.02 중량%를 그 상한으로 설정하였다.In the prior art, at least 0.02% by weight of Cu was added as an element to increase the unevenness of the enamel layer and the steel sheet interface during enamel firing to improve the enamel adhesion. However, in the inventive steel, it was found that the addition of Cu lowers the enamel adhesion. Therefore, in this invention, since it is advantageous to lower Cu content as much as possible, 0.02 weight% which is a grade normally contained as an impurity was set to the upper limit.

상술한 바와 같은 조성의 강 슬라브를 재가열하는데 있어서, 재가열온도는 1200℃ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 1200℃ 이상에서 재가열하면, 슬라브에 생성된 조대한 석출물을 용해시켜 열간압연 중 미세하게 석출시킴으로써 결정립 성장 억제 효과를 극대화시킬 수 있다.In reheating the steel slab having the composition described above, the reheating temperature is preferably set to 1200 ° C or higher. When reheated at 1200 ° C. or higher, the coarse precipitates produced in the slab are dissolved and finely precipitated during hot rolling, thereby maximizing grain growth suppression effect.

재가열한 후에는 열간압연하는데, 열간압연은 900℃ 이상에서 수행하는 것이 바람직하다. 그 이유는 열간압연 온도가 900℃ 미만일 경우 강의 표면과 중심의 냉각속도 차이에 의한 혼립의 발생으로 냉연강판의 가공성을 저하시키기 때문이다. After reheating, hot rolling is performed, which is preferably performed at 900 ° C or higher. The reason is that when the hot rolling temperature is less than 900 ° C., the workability of the cold rolled steel sheet is lowered due to the occurrence of mixing due to the difference in cooling rate between the surface and the center of the steel.

다음, 열간압연 후 열연권취하는데, 권취온도는 650℃ 이상에서 수행하는 것이 바람직하다. 그 이유는 열간압연 중 생성된 석출물을 충분히 조대화시킴으로써 석출물에 의한 입성장 억제작용을 극대화시킬 수 있기 때문이다. Next, hot rolling after hot rolling, the winding temperature is preferably carried out at 650 ℃ or more. The reason is that by sufficiently coarsening the precipitate produced during hot rolling, it is possible to maximize the effect of inhibiting grain growth by the precipitate.

상술한 바와 같이 제조된 열연 강판을 냉간압연한 다음 통상의 방법으로 연속소둔한다. 연속소둔온도는 재결정온도 이상으로 하는 것이 바람직한데, 그 온도가 너무 높으면 제조 원가의 상승 및 페라이트 결정립의 조대화가 발생하므로, 그 상한은 850℃로 하는 것이 바람직하다.The hot rolled steel sheet produced as described above is cold rolled and then continuously annealed in a conventional manner. The continuous annealing temperature is preferably higher than the recrystallization temperature. If the temperature is too high, the production cost increases and the coarsening of the ferrite grains occurs, so the upper limit is preferably 850 ° C.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

실시예Example

하기 표 1과 같이 조성되는 강 슬라브를 1250℃ 가열로에서 60분간 유지한 후 2.5 mm 두께로 열간압연을 실시하였다. 이 때 열간마무리 압연온도는 900 내지 910℃, 권취온도는 650 내지 660℃로 하였으며, 권취된 열연판을 0.5 mm 두께로 냉간압연하여 냉연판을 제조한 후 830℃ 연속소둔 온도에서 30초간 열처리하였다.Steel slabs, as shown in Table 1 below, were maintained at 1250 ° C. for 60 minutes and then hot rolled to a thickness of 2.5 mm. At this time, the hot finish rolling temperature was 900 to 910 ° C., the winding temperature was 650 to 660 ° C., and the wound hot rolled plate was cold rolled to a thickness of 0.5 mm to prepare a cold rolled plate, and then heat-treated at 830 ° C. continuous annealing temperature for 30 seconds. .

이후 인장시험을 통하여 항복강도, 인장강도, 연신율 및 r값을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한 피쉬스케일 결함수, PEI 밀착지수 및 실금결함 발생여부를 측정하고 그 결과는 표 2에 나타내었다. Thereafter, yield strength, tensile strength, elongation, and r value were measured through a tensile test, and the results are shown in Table 2 below. In addition, the fish scale defect number, PEI adhesion index and incontinence defects were measured and the results are shown in Table 2.

법랑 특성에 대한 측정 방법은 다음과 같다.The measurement method for enamel characteristics is as follows.

피쉬스케일 및 PEI 밀착지수 측정용 시편은 75℃, 10%의 황산용액에서 5분간 산세한 후, 페로사 제조 표준 유약을 도포하고 200℃에서 5분간 건조한 다음 830℃ 온도에서 5분간 소성하였다. 이 때 소성로의 분위기는 노점온도 28℃ 조건으로 하였다. 법랑처리가 끝난 시편은 200℃ 유지로에서 24시간 동안 유지하여 피쉬스케일 가속처리 후 피쉬스케일 결함수를 육안으로 측정하였으며, PEI 밀착지수 평가는 밀착시험기기(ASTM C313-78 규격에 의한 시험 기기)를 이용하여 측정하였다.Fish scale and PEI adhesion index measurement specimens were pickled for 5 minutes in a sulfuric acid solution of 75 ℃, 10%, and then coated with a Ferosa standard glaze, dried for 5 minutes at 200 ℃ and then fired for 5 minutes at 830 ℃. At this time, the atmosphere of the kiln was made into the dew point temperature of 28 degreeC. The enameled specimens were maintained at 200 ° C. for 24 hours, and the fish scale defects were visually measured after the fish scale accelerated treatment. The PEI adhesion index was evaluated by the adhesion test equipment (test equipment according to ASTM C313-78 standard). Measured using.

실금결함 발생 여부는 폭 50mm, 길이 140mm의 판을 직경 101.6mm의 반구형 펀치로 주응력방향의 변형량이 약 10%가 되도록 성형하고, 상술한 산세 방법으로 산세한 후 페로사 제조 하유약을 두께 100㎛ 정도 스프레이 방식으로 도포하고 200℃에서 5분간 건조한 다음 830℃의 온도에서 5분간 소성하였다. 이를 다시 페로사 제조 백색 상유약으로 50 내지 70㎛ 두께로 도포하고 다시 830℃의 온도에서 5분간 소성한 후 완전히 식힌 다음, 마지막으로 별도의 유약 도포 없이 830℃의 온도에서 다시 5분간 소성하고 반원형으로 가공된 표면에서 실금결함의 발생정도를 육안으로 관찰하여 상대평가 하였다.Incontinence defects were formed using a hemispherical punch having a width of 50 mm and a length of 140 mm with a hemispherical punch of 101.6 mm in diameter so that the amount of deformation in the main stress direction was about 10%. It was applied by a degree spray method, dried at 200 ° C for 5 minutes and calcined at a temperature of 830 ° C for 5 minutes. This was again applied to a 50-70 μm thick Ferrosa white glaze and calcined again at a temperature of 830 ° C. for 5 minutes, then cooled completely, and finally calcined again at a temperature of 830 ° C. without a separate glaze and then semicircular. The incidence of incontinence defects on the machined surface was visually observed and evaluated.

CC MnMn SS AlAl TiTi BB NN NbNb OO CuCu 실시예1Example 1 0.0030.003 0.180.18 0.0230.023 0.0310.031 0.100.10 0.00080.0008 0.0030.003 0.0110.011 0.00110.0011 0.0080.008 실시예2Example 2 0.0040.004 0.190.19 0.0220.022 0.0340.034 0.100.10 0.00110.0011 0.0040.004 0.0080.008 0.00180.0018 0.0070.007 실시예3Example 3 0.0020.002 0.190.19 0.0370.037 0.0250.025 0.110.11 0.00060.0006 0.0040.004 0.0100.010 0.00240.0024 0.0090.009 비교예1Comparative Example 1 0.0030.003 0.200.20 0.0230.023 0.0310.031 0.130.13 0.00100.0010 0.0070.007 0.0120.012 0.00210.0021 0.0070.007 비교예2Comparative Example 2 0.0070.007 0.330.33 0.060.06 0.0100.010 0.0920.092 0.00170.0017 0.0060.006 0.0100.010 0.00700.0070 0.040.04 비교예3Comparative Example 3 0.0020.002 0.230.23 0.0110.011 0.0620.062 0.0620.062 0.0010.001 0.0040.004 0.0100.010 0.00150.0015 0.020.02 비교예4Comparative Example 4 0.0030.003 0.270.27 0.0120.012 0.0350.035 0.0420.042 -- 0.0030.003 -- 0.00230.0023 0.010.01

기계적 성질Mechanical properties 법랑 특성Enamel characteristics 항복강도(MPa)Yield strength (MPa) 인장강도(MPa)Tensile Strength (MPa) 연신율(%)Elongation (%) r값r value 피쉬스케일(개)Fish scales () 밀착지수(%)Adhesive Index (%) 실금결함Incontinence 실시예1Example 1 171171 321321 4747 1.931.93 00 9696 미발생Not Occurred 실시예2Example 2 173173 330330 4444 1.891.89 00 9999 미발생Not Occurred 실시예3Example 3 182182 338338 4242 1.821.82 00 9898 미발생Not Occurred 비교예1Comparative Example 1 185185 341341 4343 1.861.86 00 9898 미발생Not Occurred 비교예2Comparative Example 2 192192 351351 3434 1.651.65 00 8484 미발생Not Occurred 비교예3Comparative Example 3 176176 312312 4141 1.811.81 1010 8787 발생Occur 비교예4Comparative Example 4 165165 302302 4848 1.971.97 2727 9191 발생Occur

표 1및 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 3의 경우 모두 연신율이 40%를 초과하고 r값은 모두 1.8 이상을 만족하며, 피쉬스케일 및 실금결함은 전혀 발생하지 않았다. 또한 밀착지수는 종래강 대비 95% 이상으로서 높은 밀착성을 나타내었다.As shown in Tables 1 and 2, in Examples 1 to 3, the elongation was more than 40% and the r values satisfied at least 1.8, and no fish scale and incontinence defects occurred. In addition, the adhesion index is 95% or more compared to the conventional steel, showing a high adhesion.

비교예 1의 경우 본 발명강이 목표로 하는 특성 수준을 만족하지만, 질소의 함량이 높음으로 인하여 2번째로 연결하는 연속주조과정에서 노즐막힘이 발생하였다(도 2). 비교예 2는 강 중 개재물이 많아 실금결함 및 피쉬스케일은 발생하지 않았지만, r 값이 1.8 이하로서 충분한 가공성을 확보하기 어려울 뿐만 아니라, 밀착성이 낮았다. 비교예 3은 r 값은 충분하지만 밀착지수가 낮고 특히 실금결함을 억제할 수 없었다. 비교예 4는 가공성은 우수하나, 피쉬스케일이 발생하였고 실금결함이 심하게 발생하였다.In the case of Comparative Example 1, the present invention satisfies the target characteristic level, but the nozzle clogging occurred in the second continuous casting process due to the high content of nitrogen (Fig. 2). In Comparative Example 2, since there were many inclusions in steel, incontinence defects and fish scale did not occur, r value was 1.8 or less, it was difficult to ensure sufficient workability and low adhesiveness. In Comparative Example 3, although the r value was sufficient, the adhesion index was low and in particular, the incontinence defect could not be suppressed. Comparative Example 4 was excellent in workability, but fish scale was generated, and incontinence was severely generated.

도 1은 본 발명에서 질소를 0.005 중량% 이하로 한정하게 하는 이론적인 근거로서 액체철에 있어서 TiN의 용해도적 식을 컴퓨터로 계산하여 구하였다. 계산에 사용된 용해도적식은 다음의 수학식 1과 같다.FIG. 1 is calculated by computer calculation of the solubility formula of TiN in liquid iron as a theoretical basis for limiting nitrogen to 0.005% by weight or less in the present invention. The solubility formula used for the calculation is shown in Equation 1 below.

Log [Ti%][N%] = -19800/T + 7.78Log [Ti%] [N%] = -19800 / T + 7.78

수학식 1에서 Ti% 및 N%는 각각 Ti 및 N 원소의 중량%이고, T는 절대온도이다. 본 발명과 같이 탄소함량이 매우 낮은 강의 용강 온도는 철과 같은 1536도이다. 강이 액체상태로 있을 때 TiN이 정출하는 것이 노즐막힘의 원인이 되므로 1536도의 정출선 보다 낮은 Ti 및 N함량의 범위 영역이 바람직하다. 그러나 내피쉬스케일성 확보를 위해서는 Ti 함량을 무한정 낮출 수 없으므로 질소를 낮추는 것이 바람직하다. In Equation 1, Ti% and N% are the weight percentages of Ti and N elements, respectively, and T is an absolute temperature. As in the present invention, the molten steel temperature of the steel having a very low carbon content is 1536 degrees like that of iron. Since TiN crystallization when steel is in a liquid state causes nozzle clogging, a Ti and N content range region lower than 1536 ° C is preferable. However, in order to secure fish scale resistance, it is preferable to lower the nitrogen since the Ti content cannot be lowered indefinitely.

TiN 정출이 연속주조 노즐 막힘에 영향을 주는지 확인하기 위하여 실시예 2와 비교예 1의 조성을 갖는 250톤의 용강을 전로에서 제조하고 진공 탈가스 처리한 다음 2회를 계속하여 연속주조하였다. In order to confirm that TiN crystallization affects continuous casting nozzle clogging, 250 tonnes of molten steel having the composition of Example 2 and Comparative Example 1 were manufactured in a converter, vacuum degassed, and then continuously cast twice.

그 결과 실시예 2는 주조성이 양호하였지만, 비교예 1은 2번째 주조 중간에 노즐 막힘이 발생하여 작업을 중단하고 노즐을 회수하여 그 단면을 관찰하였으며 도 2의 Ti 및 N함량에 따른 연주 후 노즐단면을 나타낸 사진에 나타내었다. As a result, in Example 2, the castability was good, but in Comparative Example 1, nozzle clogging occurred in the middle of the second casting, the operation was stopped, the nozzle was recovered, and the cross section was observed. After the performance according to the Ti and N contents of FIG. The nozzle cross section is shown in the photograph.

노즐 내벽에 두꺼운 부착물이 형성되었으며, 대부분 철과 TiN, Al2O3로 구성된 화합물질이었다. 따라서 본 발명은 계속적인 연속주조가 가능하므로 연주 생산성이 매우 높고 노즐 토출구를 봉으로 뚫을 필요가 없어 표면품질이 우수하며, 이에 따라 법랑 표면에 부푼결함이 발생하지 않는다.Thick deposits were formed on the inner wall of the nozzle and were mostly composed of iron, TiN, and Al 2 O 3 . Therefore, the present invention is capable of continuous casting, so the playing productivity is very high and there is no need to drill the nozzle discharge port with a rod, so the surface quality is excellent, and thus no swelling of the enamel surface occurs.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 법랑용 냉연강판에 요구되는 특성을 모두 만족시키기 위한 최적 조성을 제공하며, 특히 Mn의 함량을 제한하고, TiN 정출물을 최소화하기 위해 N 함량을 낮추며, 법랑 밀착성 향상을 위해 Cu 함량을 가급적 낮춘다. 이로 인해 내피쉬스케일성, 법랑밀착성, 성형성 및 장식코팅 후 소성 시 실금결함이 발생하지 않는 우수한 법랑용 냉연강판을 제공하며, 법랑 표면에 부푼 결함이 발생하지 않으므로 고급 주방제품이나, 특히 주방용 기기와 같은 복잡한 형상으로 성형되는 제품에 적용이 가능하다.As described above, the present invention provides an optimum composition for satisfying all the properties required for the enameled cold rolled steel sheet, in particular to limit the content of Mn, to lower the N content to minimize TiN crystallization, to improve the enamel adhesion In order to reduce the Cu content as much as possible. This provides an excellent enameled cold rolled steel sheet that does not cause incontinence defects during firing after fish scale resistance, enamel adhesion, formability and decorative coating, and does not cause swelling defects on the surface of enamel. It can be applied to products that are molded into complex shapes such as.

도 1은 용강 중 TiN의 정출이 시작되는 온도와 Ti 및 질소 함량의 관계를 도시한 그래프이고,1 is a graph showing the relationship between the temperature at which TiN crystallization starts in molten steel and the content of Ti and nitrogen;

도 2는 Ti 및 N 함량에 따른 연주 후 노즐단면을 도시한 사진이다.Figure 2 is a photograph showing the nozzle cross section after playing according to the Ti and N content.

Claims (2)

중량 %로, C:0.005% 이하, Mn:0.2% 이하, S:0.02-0.05%, Al:0.02-0.05%, Ti:0.08-0.15%, B:0.0005-0.0030%, N:0.005% 이하, Nb:0.005-0.02%, O:0.005% 이하, Cu:0.02% 이하이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 법랑용 강판.In weight%, C: 0.005% or less, Mn: 0.2% or less, S: 0.02-0.05%, Al: 0.02-0.05%, Ti: 0.08-0.15%, B: 0.0005-0.0030%, N: 0.005% or less, Enamel steel plate which is Nb: 0.005-0.02%, O: 0.005% or less, Cu: 0.02% or less, and consists of remaining Fe and other unavoidable impurities. 중량%로, C:0.005% 이하, Mn:0.2% 이하, S:0.02-0.05%, Al:0.02-0.05%, Ti:0.08-0.15%, B:0.0005-0.0030%, N:0.005% 이하, Nb:0.005-0.02%, O:0.005% 이하, Cu:0.02% 이하이고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 슬라브를 주조하는 단계;In weight%, C: 0.005% or less, Mn: 0.2% or less, S: 0.02-0.05%, Al: 0.02-0.05%, Ti: 0.08-0.15%, B: 0.0005-0.0030%, N: 0.005% or less, Casting a slab of Nb: 0.005-0.02%, O: 0.005% or less, Cu: 0.02% or less and consisting of the remaining Fe and other unavoidable impurities; 상기 슬라브를 1200℃ 이상의 온도에서 재가열한 후, 900℃이상의 온도에서 열간압연하는 단계;Reheating the slab at a temperature of at least 1200 ° C. and then hot rolling at a temperature of at least 900 ° C .; 650℃이상의 온도에서 권취하는 단계;Winding at a temperature of at least 650 ° C .; 산세 후 냉간압연하는 단계; 및Cold rolling after pickling; And 재결정온도 이상 850℃ 이하의 온도로 연속소둔하는 단계Continuous annealing at recrystallization temperature not lower than 850 ℃ 를 순차 수행하는 법랑용 강판의 제조 방법. Method for producing a steel sheet for enamel to be performed sequentially.
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