KR20120044151A - Ultra high strength hot-rolled steel with excellent balance of strength-ductility and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강도-연성 밸런스가 우수한 초고강도 열연 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 구조용 부품 등에 적용하기 위하여 열연 강판에 780 ~ 1300 MPa급의 인장강도를 부여하는 동시에 우수한 강도-연성 밸런스를 부여할 수 있도록 하되 열연 공정만으로 최종제품의 물성을 확보할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultra-high strength hot rolled steel sheet having excellent strength-ductility balance and a method of manufacturing the same, and more particularly, to provide a hot rolled steel sheet with a tensile strength of 780 to 1300 MPa for excellent application. The present invention relates to a technology capable of providing a ductility balance but ensuring the physical properties of the final product only by the hot rolling process.
자동차에 고강도 및 경량화 효과를 부여하기 위하여, 자동차를 구성하는 각종 부품의 소재에 관하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 자동차 구조용 부품에는 주로 열연강판이 적용되고 있다. In order to give a high strength and light weight effect to a motor vehicle, much research is made about the material of the various components which comprise a motor vehicle. Hot rolled steel is mainly applied to structural parts of automobiles.
열연강판은 통상, 슬래브 재가열 과정, 열간압연 과정, 냉각 과정 및 권취 과정을 통하여 제조된다. Hot rolled steel sheets are usually produced through slab reheating, hot rolling, cooling and winding.
슬래브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 슬래브(slab)를 재가열한다. In the slab reheating process, the slab, which is semi-finished, is reheated.
다음으로, 열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 재가열된 슬래브를 마무리 압연한다. Next, in the hot rolling process, the reheated slab is finish rolled using a rolling roll.
그 다음으로, 냉각 과정에서는 압연이 마무리된 강판을 권취하기 위하여 물을 분사하여 압연재를 냉각한다. Next, in the cooling process, water is sprayed to cool the rolled material in order to wind up the finished steel sheet.
그 다음으로, 권취 과정에서는 냉각 과정을 통하여 냉각된 강판을 권취한다.
Next, in the winding process, the steel sheet cooled through the cooling process is wound.
본 발명의 목적은 780 ~ 1300 MPa급의 인장강도를 지니면서, 8 ~ 15% 연신율(EL)을 확보할 수 있도록 하여서 멤버부재, 범퍼 보강재 및 필라 등과 같은 자동차 구조용 부품에 용이하게 적용할 수 있는 성형성을 가지고, 또한 용융아연도금강판으로의 제조가 용이한 표면특성을 가질 수 있도록 하는 초고강도 열연강판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to have a tensile strength of 780 ~ 1300 MPa class, to ensure an 8 to 15% elongation (EL), which can be easily applied to automotive structural parts such as member members, bumper reinforcement and pillars It is to provide a method for producing an ultra-high strength hot rolled steel sheet having a moldability and to have a surface property that is easy to manufacture a hot-dip galvanized steel sheet.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 상기 제조 방법으로 제조되며, 주 기지를 마르텐사이트로 구성한 Ms강 또는 마르텐사이트에 페라이트, 베이나이트 및 잔류 오스테나이트 등을 포함하는 복합조직 형태의 TRIP강(Transformation Induced Plasticity)을 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is manufactured by the manufacturing method, TRIP steel (Transformation Induced Plasticity) in the form of a composite structure containing ferrite, bainite and residual austenite in Ms steel or martensite composed of martensite as the main base ) To provide.
본 발명의 일실시예에 따른 초고강도 열연 강판 제조 방법은 (a) C : 0.08 ~ 0.20 중량%, Al : 0.5 ~ 1.0 중량%, Si : 0.01 ~ 0.60 중량% , Mn : 1.4 ~ 2.5 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.10 중량%, P : 0.05 중량% 이하, S : 0.01 중량% 이하, N : 0.01 중량% 이하 및 잔량의 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 슬래브 판재를 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계와, (b) 상기 재가열된 판재를 750 ~ 950℃의 온도에서 열간 마무리 압연하는 단계와, (c) 상기 열간 마무리 압연된 판재를 450℃이하의 권취 온도까지 냉각하는 단계 및 (d) 상기 냉각된 판재를 권취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Ultra high strength hot rolled steel sheet manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a) C: 0.08 ~ 0.20 wt%, Al: 0.5 ~ 1.0 wt%, Si: 0.01 ~ 0.60 wt%, Mn: 1.4 ~ 2.5 wt%, Reheating the slab plate consisting of Nb: 0.01 to 0.10% by weight, P: 0.05% by weight, S: 0.01% by weight, N: 0.01% by weight and the remaining amount of Fe and other unavoidable impurities to 1150-1250 ° C. (B) hot finishing rolling the reheated plate at a temperature of 750 to 950 ° C., and (c) cooling the hot finished rolled plate to a coiling temperature of 450 ° C. or less, and (d) the cooling. It characterized in that it comprises the step of winding the plate.
여기서, 상기 (a) 단계의 슬래브 판재는 상기 슬래브 판재 전체 중량을 기준으로 Ti : 0.01 ~ 0.10 중량%, Mo : 0.1 ~ 0.5 중량%, Cr : 0.1 ~ 0.5 중량% 및 B : 0.002중량%이하 중 하나 이상을 더 첨가하는 것이 바람직하다.Here, the slab plate of step (a) is based on the total weight of the slab plate Ti: 0.01 ~ 0.10% by weight, Mo: 0.1 ~ 0.5% by weight, Cr: 0.1 ~ 0.5% by weight and B: 0.002% by weight or less It is preferred to add more than one.
이때, 상기 (c) 단계의 냉각하는 단계는 20 ~ 200℃/초의 냉각속도로 수행하는 것이 바람직하다.At this time, the cooling of the step (c) is preferably performed at a cooling rate of 20 ~ 200 ℃ / sec.
다음으로, 상기 (d) 단계의 냉각된 판재는 단면 조직의 면적률을 기준으로 주기지를 마르텐사이트상으로 하고, 페라이트상, 베이나이트상 및 잔류 오스테나이트상 중 하나 이상을 포함하는 TRIP(Transformation Induced Plasticity)강으로 제조하되, 상기 단면 조직의 면적률을 기준으로 60%이상의 마르텐사이트상 및 잔류오스테나이트상과, 40%미만의 잔류상을 포함하도록 제조하는 것이 바람직하다.Next, the cooled sheet of step (d) has a main sheet as a martensite phase based on the area ratio of the cross-sectional structure, and includes TRIP (Transformation Induced) including at least one of ferrite phase, bainite phase and residual austenite phase. Plasticity) is preferably manufactured to include at least 60% martensite phase and residual austenite phase, and less than 40% residual phase based on the area ratio of the cross-sectional structure.
이때, 상기 잔류상은 페라이트상 및 베이나이트상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
At this time, the residual phase is characterized in that it comprises at least one of a ferrite phase and bainite phase.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판은 C : 0.08 ~ 0.20 중량%, Al : 0.5 ~ 1.0 중량%, Si : 0.01 ~ 0.60 중량% , Mn : 1.4 ~ 2.5 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.10 중량%, P : 0.05 중량% 이하, S : 0.01 중량% 이하, N : 0.01 중량% 이하 및 잔량의 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 슬래브 판재로 구성되며, 열간 마무리 압연 후 450℃이하의 저온 권취 방식에 의하여, 780 ~ 1300 MPa급의 인장강도 및 8 ~ 15%의 연신율을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the high-strength hot-rolled steel sheet excellent in strength-ductility balance according to an embodiment of the present invention is C: 0.08 to 0.20% by weight, Al: 0.5 to 1.0% by weight, Si: 0.01 to 0.60% by weight, Mn: 1.4 to 2.5% by weight %, Nb: 0.01 ~ 0.10% by weight, P: 0.05% by weight or less, S: 0.01% by weight or less, N: 0.01% by weight or less and slab plate composed of residual Fe and other unavoidable impurities, hot finish rolling After the low temperature winding method of 450 ℃ or less, it is characterized by having a tensile strength of 780 ~ 1300 MPa grade and an elongation of 8 to 15%.
여기서, 상기 열연 강판은 상기 슬래브 판재 전체 중량을 기준으로 Ti : 0.01 ~ 0.10 중량%, Mo : 0.1 ~ 0.5 중량%, Cr : 0.1 ~ 0.5 중량% 및 B : 0.002중량%이하 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.Here, the hot rolled steel sheet further includes at least one of Ti: 0.01 to 0.10% by weight, Mo: 0.1 to 0.5% by weight, Cr: 0.1 to 0.5% by weight and B: 0.002% by weight based on the total weight of the slab plate. can do.
또한, 상기 열연 강판은 단면 조직의 면적률을 기준으로 주기지를 마르텐사이트상으로 하고, 페라이트상, 베이나이트상 및 잔류 오스테나이트상 중 하나 이상을 포함하는 TRIP강이다.The hot-rolled steel sheet is a TRIP steel having a main sheet made of martensite on the basis of the area ratio of the cross-sectional structure, and including at least one of ferrite, bainite and residual austenite.
이때, 상기 단면 조직의 면적률을 기준으로 60%이상의 마르텐사이트상 및 잔류오스테나이트상과, 40%미만의 잔류상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
At this time, the martensite phase and residual austenite phase of 60% or more based on the area ratio of the cross-sectional structure, characterized in that it comprises less than 40% residual phase.
본 발명에 따른 초고강도 강판 제조 방법은 Al을 첨가한 후 열연 공정을 제어함으로써, 강도-연성 밸런스가 우수한 780 ~ 1300 MPa급 고강도 열연강판 제조하되, 열연후 냉연 및 소둔열처리(CAL, Continuous Annealing Line), 또는 열연후 급속냉각을 통한 열처리(HPF, Hot Press Forming) 등의 후속공정을 생략함에도 불구하고, 마르텐사이트를 주기지로 하는 TRIP강을 제조할 수 있는 효과를 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 강판 제조 방법을 이용하면 제조비용을 절감시킬 수 있다. Ultra-high strength steel sheet manufacturing method according to the present invention by controlling the hot rolling process after the addition of Al, to produce a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in strength-ductility balance, 780 ~ 1300 MPa grade, cold rolling and annealing heat treatment (CAL, Continuous Annealing Line) ), Or even after omission of subsequent processes such as hot press forming (HPF) and hot rolling after hot rolling, provides the effect of producing martensitic TRIP steel. Therefore, using the steel sheet manufacturing method according to the present invention can reduce the manufacturing cost.
아울러, 본 발명은 화학성분 조절과, 열연공정의 ROT(Run Out Table) 및 권취 온도 제어만 수행하므로, 공정비용을 절감시키면서도 고강도를 실현할 수 있다. 따라서, 최근의 환경규제와, 자동차 연비향상을 위하여 자동차 업계에서 요구하는 고강도화 및 경량화 특성에 더 용이하게 대응할 수 있는 효과를 제공한다.
In addition, since the present invention performs only the chemical composition control, ROT (Run Out Table) and winding temperature control of the hot rolling process, it is possible to achieve high strength while reducing the process cost. Therefore, it provides an effect that can more easily cope with the recent environmental regulations and the high strength and light weight characteristics required by the automotive industry for improving the fuel economy of the automobile.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초고강도 열연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 합금성분 중 Al의 첨가량에 따른 실시예들을 나타낸 미세조직 사진들이다.
도 5는 본 발명의 합금성분 중 Al의 첨가량을 과량 첨가한 비교예를 나타낸 미세조직 사진이다.1 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a super high strength hot rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are microstructure photographs showing embodiments according to the amount of Al added in the alloying component of the present invention.
5 is a microstructure photograph showing a comparative example in which an excessively added amount of Al in the alloy component of the present invention is added.
최근 환경 및 연비향상에 대한 규제가 확대 되면서 자동차사에서는 고강도 고성형성을 갖는 강판을 생산하기 위해 노력하고 있다. Recently, as regulations on environmental and fuel efficiency enhancements are expanded, automakers are trying to produce steel sheets having high strength and high formability.
일반적으로, 고강도이면서도 고성형성을 가지기 위해서는 열연후 냉연 및 소둔열처리(CAL, Continuous Annealing Line), 또는 열연후 급속냉각을 통한 열처리(HPF, Hot Press Forming)등을 적용하여 생산을 하고 있다. In general, in order to have high strength and high formability, production is performed by applying cold rolling and annealing heat treatment (CAL, Continuous Annealing Line) after hot rolling, or heat treatment through rapid cooling after hot rolling (HPF, Hot Press Forming).
그러나, 상기와 같은 후속 공정 조건이 포함되는 경우 제조비용이 추가되고 복잡한 냉각 공정으로 인하여 강도 조절이 용이하지 못한 문제가 있었다.However, when the subsequent process conditions are included, there is a problem in that the manufacturing cost is added and the strength cannot be easily adjusted due to the complicated cooling process.
또한, 고강도를 위해서 Mn 및 Si 합금원소를 다량으로 첨가하였으나, 이 경우 Mn 또는 Si 산화물 생성으로 인하여 도금 젖음성(Wetablity)이 열화되는 문제가 있었다.In addition, Mn and Si alloy elements were added in a large amount for high strength, but in this case, there was a problem in that plating wettability (Wetablity) was deteriorated due to Mn or Si oxide formation.
따라서, 본 발명에서는 Si 및 Mn의 첨가를 최대한 제한하고, Al을 첨가하여 표면특성을 향상시키고, 연성을 확보할 수 있도록 하였다.Therefore, in the present invention, the addition of Si and Mn is limited as much as possible, and Al is added to improve surface properties and to ensure ductility.
또한, 열간 마무리 압연 후 권취를 위한 냉각 공정을 제어함으로써, 고강도-연성 밸런스를 확보할 수 있도록 하였다.
In addition, by controlling the cooling process for winding after hot finishing rolling, it was possible to ensure a high strength-ductility balance.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연강판의 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 고강도 열연강판에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a high strength hot rolled steel sheet excellent in strength-ductility balance and a high strength hot rolled steel sheet manufactured by the method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명에 따른 780 ~ 1300MPa급 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연강판은 C : 0.08 ~ 0.20 중량%, Al : 0.5 ~ 1.0 중량%, Si : 0.01 ~ 0.60 중량% , Mn : 1.4 ~ 2.5 중량%, Nb : 0.01 ~ 0.10 중량%, P : 0.05 중량% 이하, S : 0.01 중량% 이하, N : 0.01 중량% 이하 및 잔량의 Fe와 기타 불가피한 불순물로 구성되는 슬래브 판재로 구성되며, 열간 마무리 압연 후 저온 권취를 수행하여, 고성형성 및 높은 연신율을 갖는 것을 특징으로 한다.780 ~ 1300MPa grade strength-ductility balance according to the present invention is a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in C: 0.08 ~ 0.20 wt%, Al: 0.5 ~ 1.0 wt%, Si: 0.01 ~ 0.60 wt%, Mn: 1.4 ~ 2.5 wt%, Nb: 0.01 ~ 0.10% by weight, P: 0.05% by weight or less, S: 0.01% by weight or less, N: 0.01% by weight or less, and a slab plate composed of residual Fe and other unavoidable impurities. By winding, it is characterized by high formation and high elongation.
이때, 상기 중량 범위는 기술상 슬래브 판재에 대한 중량 범위로 볼 수 있으나, 실질적으로는 열연 강판 전체에 대한 중량 범위로 보는 것이 바람직하다. 아울러, 이러한 중량 범위의 확장은 상기 및 하기 개시되는 본 발명 전체에 적용되는 것으로 한다.In this case, the weight range may be viewed as a weight range for the slab plate in the technical field, but it is preferable to substantially see the weight range for the whole hot rolled steel sheet. In addition, the extension of this weight range is to be applied to the present invention as described above and below.
이하, 본 발명에 따른 고강도 열연강판을 구성하는 각 성분의 역할 및 첨가량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and the amount of each component constituting the high strength hot rolled steel sheet according to the present invention will be described.
탄소[C]Carbon [C]
탄소는 강의 강도 증가에 기여하는 원소이다. 일반적으로 탄소가 0.02 중량% 미만으로 첨가된 강을 극저 탄소강이라하며, 0.02 중량% 이상 0.08 중량% 미만의 첨가량을 갖는 것을 저 탄소강이라하며, 0.08 중량% 이상 0.25 중량% 미만의 첨가량을 갖는 것을 중 탄소강이라하며, 0.25 중량% 이상 0.6 중량% 미만의 첨가량을 갖는 것을 고 탄소강이라 하며, 0.6 중량% 이상의 첨가량을 갖는 것을 극고 탄소강이라 한다.Carbon is an element that contributes to increasing the strength of steel. Generally, a steel added with less than 0.02% by weight of carbon is called ultra low carbon steel, and a low carbon steel having an addition amount of at least 0.02% by weight and less than 0.08% by weight is a medium having an addition amount of at least 0.08% by weight and less than 0.25% by weight. It is called carbon steel, and it is called high carbon steel which has the addition amount of 0.25 weight% or more and less than 0.6 weight%, and what has the addition amount of 0.6 weight% or more is called ultra high carbon steel.
이 중에서 본 발명에서 사용하는 탄소 함량 범위는 중 탄소강에 속하고 있으므로, 본 발명에 따른 열연 강판은 중 탄소 강판의 일반적인 저 탄소강 및 고 탄소강의 중간 특성을 공유하는 것으로 한다.Among them, the carbon content range used in the present invention belongs to the medium carbon steel, and therefore, the hot rolled steel sheet according to the present invention shall share the intermediate characteristics of the general low carbon steel and the high carbon steel of the medium carbon steel sheet.
여기서, 본 발명에서 탄소의 함량이 0.08 중량% 미만인 경우에는 780 MPa 이상으로 요구되는 강도 값을 얻기가 어려워 내구성을 확보하기 어렵다.In the present invention, when the content of carbon is less than 0.08% by weight, it is difficult to obtain a strength value of 780 MPa or more, which makes it difficult to secure durability.
또한 탄소가 0.20 중량%를 초과하는 경우에는 8% 이상의 적절한 연신을 얻기 어려워 성형성이 열화 될 수 있다.In addition, when the carbon exceeds 0.20% by weight, it is difficult to obtain a proper stretching of 8% or more, which may deteriorate the moldability.
따라서, 상기 탄소의 함량은 0.08 ~ 0.20 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
Therefore, the content of carbon is preferably limited to 0.08 to 0.20% by weight.
알루미늄[Al]Aluminum [Al]
알루미늄(Al)은 본 발명에 따른 열연강판 중에 존재하는 산소를 Al2O3의 형태로 제거하여 비금속 재재물의 형성을 방지하며, 상기의 실리콘(Si)과 함께 페라이트 안정화 효과를 가져온다.Aluminum (Al) to remove the oxygen present in the hot rolled steel sheet according to the present invention in the form of Al 2 O 3 to prevent the formation of non-metallic material, bringing the ferrite stabilization effect with the silicon (Si).
이러한, 알루미늄이 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.5중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 산화 코팅층 형성이 어려워지므로, 표면특성이 저하되는 문제가 있다. When the aluminum is added in less than 0.5% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention, since the oxide coating layer is difficult to form, there is a problem that the surface properties are lowered.
아울러, 알루미늄의 첨가량이 1.0중량%를 초과하면 표면 품질이 급격히 저하되고 다량의 페라이트 형성으로 강도 확보가 어려운 문제점이 있다.In addition, when the addition amount of aluminum exceeds 1.0% by weight, there is a problem that the surface quality is sharply lowered and it is difficult to secure strength by forming a large amount of ferrite.
따라서, 알루미늄의 함량은 0.5 ~ 1.0 중량%인 것이 바람직하다.
Therefore, the content of aluminum is preferably 0.5 to 1.0% by weight.
규소[Si]Silicon [Si]
규소(Si)는 펄라이트 생성을 지연함으로써, 열연 강판의 성형성을 향상시키는 역할을 한다. 규소(Si)의 첨가량이 0.01 중량% 미만인 경우에는 성형성 향상 효과가 떨어지고, 0.60 중량%를 초과할 경우 열연 강판의 표면특성이 저하되는 문제점이 있다.Silicon (Si) serves to improve the formability of the hot rolled steel sheet by delaying pearlite production. If the amount of silicon (Si) is less than 0.01% by weight, the effect of improving formability is inferior, and if it exceeds 0.60% by weight, the surface properties of the hot rolled steel sheet are deteriorated.
특히, 본 발명에서 규소(Si)는 상술한 망간(Mn)과 조합되어 전기저항용접(ERW) 특성을 제어할 수 있다.In particular, in the present invention, silicon (Si) may be combined with the above-described manganese (Mn) to control the electric resistance welding (ERW) characteristics.
따라서 이러한, 규소(Si)는 열연 강판 전체 중량의 0.01 ~ 0.60중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.
Therefore, such silicon (Si) is preferably added in a content ratio of 0.01 to 0.60% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet.
망간[Mn]Manganese [Mn]
망간은 강의 제조 공정 중에 불가피하게 함유되는 S와 Fe가 결합한 FeS 형성에 의한 적열 취성을 방지하기 위해 첨가된다. 따라서, 망간의 첨가는 일반적으로 탄소의 첨가보다 강도 상승 시 연성의 저하가 적다. Manganese is added to prevent red brittleness due to FeS formation in which S and Fe are inevitably contained in the steel manufacturing process. Therefore, the addition of manganese generally decreases the ductility at the time of strength increase rather than the addition of carbon.
그러나 탄소 함량이 높아도 망간의 양이 1.4 중량% 미만으로 낮으면 본 발명에서 요구되는 강도의 확보가 이루어지지 않으며, 망간의 함량을 2.5 중량%를 초과하는 양으로 과도하게 증가시키면 비금속개재물의 양이 증가하여 표면특성이 저하되고, 크랙 발생 등의 결함이 발생할 수 있고, 중심 편석, 미소 편석 등의 편석 현상이 심해져서 성형성이 저하될 수 있다.However, even if the carbon content is high, if the amount of manganese is lower than 1.4 wt%, the strength required by the present invention is not achieved. If the content of the non-metallic inclusion is excessively increased to an amount exceeding 2.5 wt%, Increasing the surface properties may be lowered, defects such as cracks may occur, and segregation such as central segregation and micro segregation may become severe, resulting in deterioration of moldability.
따라서, 본 발명에서는 망간의 함량을 1.4 ~ 2.5 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
Therefore, in the present invention, it is preferable to limit the content of manganese to 1.4 to 2.5% by weight.
나이오븀[Nb]Niobium [Nb]
본 발명에서 나이오븀(Nb)은 미세한 탄질화물을 형성하고 상온에서 강재의 강도, 인성 확보에 유효하다.In the present invention, niobium (Nb) forms fine carbonitrides and is effective for securing strength and toughness of steel at room temperature.
상기 나이오븀(Nb) 첨가량이 전체중량의 0.01중량% 미만이면 고온 강도 및 인성 확보에 효과가 불충분하다. If the addition amount of niobium (Nb) is less than 0.01% by weight of the total weight, the effect is insufficient for securing high temperature strength and toughness.
또한, 0.10 중량%를 초과하면 내화성 강재의 용접부 용접열영향부(HAZ)인성을 열화시킨다. In addition, if it exceeds 0.10% by weight, the welded heat affected zone (HAZ) toughness of the welded portion of the refractory steel is degraded.
따라서, 상기 나이오븀(Nb)의 첨가량은 그 범위를 전체중량의 0.01 ~ 0.10중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
Therefore, it is preferable to limit the addition amount of the niobium (Nb) to 0.01 to 0.10% by weight of the total weight.
인[P]Phosphorus [P]
인은 강재의 제조 시 편석 가능성이 큰 원소로서 중심 편석은 물론 미세 편석도 형성하여 재질에 좋지 않은 영향을 주며, 또한 성형 후 일정 시간이 지난 후에 파괴가 되는 지연 파괴의 원인이 될 수 있다.Phosphorus is an element that has a high possibility of segregation in the manufacture of steel material, which forms not only the central segregation but also fine segregation, which adversely affects the material, and may also cause delayed fracture, which is destroyed after a certain time after forming.
따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 0.05 중량% 이하로 제한하되, 가능한 최소량이 첨가될 수 있도록 조절하는 것이 바람직하다.
Therefore, in the present invention, while limiting the content of phosphorus (P) to 0.05% by weight or less, it is preferable to adjust so that the minimum amount can be added.
황[S]Sulfur [S]
황(S)은 망간과 결합하여 MnS 와 같은 비금속개재물을 형성하여 성형 공정 중에 후 크랙과 같은 결함을 발생시킬 수 있다.Sulfur (S) may combine with manganese to form non-metallic inclusions such as MnS, which may cause defects such as post-cracking during the molding process.
따라서, 황(S)은 완전히 배제하는 것이 좋으나, 완전한 황(S) 제거를 위해서는 비용이 많이 들고, 현실적으로 불가능한 일이므로 최대한 그 함량을 0.01 중량% 이하로 감소시키는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to completely exclude sulfur (S), but it is expensive to completely remove the sulfur (S), so it is desirable to reduce the content to 0.01 wt% or less as much as possible.
여기서, 상기 인(P) 및 황(S)은 최소 함량으로는 0 중량%가 이상적이나, 실질적으로 불순물을 0 중량%로 필터링 한다는 것은 비용이나 작업의 효율적인 면에서 0 중량%초과로 보는 것이 바람직하다.
Here, the phosphorus (P) and sulfur (S) is ideally at a minimum content of 0% by weight, but it is preferable to substantially filter out impurities by 0% by weight in terms of cost or efficiency in view of more than 0% by weight. Do.
질소[N]Nitrogen [N]
질소(N) 역시 황(S)과 함께 본 발명에 따른 열연강판에서 불순물로서 불가피하게 첨가되는 원소이기 때문에 0.01 중량% 이하의 가능한 낮은 함량비로 제한하는 것이 바람직하다.
Nitrogen (N) is also an element which is inevitably added as an impurity in the hot rolled steel sheet according to the present invention together with sulfur (S), it is preferable to limit to a low content ratio of 0.01% by weight or less.
여기서, 상술한 본 발명의 슬래브 판재는 상기 슬래브 판재 전체 중량을 기준으로 Ti : 0.01 ~ 0.10 중량%, Mo : 0.1 ~ 0.5 중량%, Cr : 0.1 ~ 0.5 중량% 및 B : 0.002중량%이하 중 하나 이상을 더 포함하여, 강도-연성 밸런스를 더 향상시킬 수 있다.
Here, the slab plate of the present invention described above is one of Ti: 0.01 ~ 0.10% by weight, Mo: 0.1 ~ 0.5% by weight, Cr: 0.1 ~ 0.5% by weight and B: 0.002% by weight based on the total weight of the slab plate By further including the above, the strength-ductility balance can be further improved.
티타늄[Ti]Titanium [Ti]
본 발명에서 티타늄(Ti)은 강중의 탄소(C) 또는 질소(N)와 결합되어 TiN와 같은 질화물 형태로 석출된다. 따라서, 철(Fe) 내 고용 강화를 통하여 강도를 개선할 수 있는 원소이다.In the present invention, titanium (Ti) is combined with carbon (C) or nitrogen (N) in the steel to precipitate in the form of nitrides such as TiN. Therefore, it is an element that can improve the strength through solid solution strengthening in iron (Fe).
상기 티타늄(Ti)의 첨가량이 슬래브 판재 전체중량의 0.01 중량% 미만에서는 상기의 강도 개선 효과가 적기 때문에 첨가량의 하한을 0.01 중량% 이상으로 한다. When the addition amount of the titanium (Ti) is less than 0.01% by weight of the total weight of the slab plate, the above-mentioned strength improvement effect is small, so the lower limit of the addition amount is made 0.01% by weight or more.
아울러, 티타늄(Ti)의 첨가량이 0.10 중량%를 초과하면 TiC가 석출되기 때문에, 용접열영향부(HAZ)인성을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 상기 티타늄(Ti) 첨가량은 슬래브 판재 전체중량의 0.01 ~ 0.10 중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
In addition, since TiC is precipitated when the added amount of titanium (Ti) exceeds 0.10% by weight, a problem of deteriorating the weld heat affected zone (HAZ) toughness may occur. Therefore, the amount of titanium (Ti) added according to the present invention is preferably limited to 0.01 to 0.10% by weight of the total weight of the slab plate.
몰리브덴[Mo]Molybdenum [Mo]
본 발명에서 몰리브덴(Mo)은 강판의 소입성 및 상온 내시효성을 확보하기 위한 필수 원소이다.Molybdenum (Mo) in the present invention is an essential element for securing the hardenability and room temperature aging resistance of the steel sheet.
특히 상기 몰리브덴(Mo)은 하기에서 설명되는 크롬(Cr)을 대신하여 본 발명에 따른 열연 강판에 소입성을 제공하는 주요 원소로서, 그 함량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 소입성이 저하될 수 있다.In particular, the molybdenum (Mo) is a major element for providing quenchability to the hot-rolled steel sheet according to the present invention in place of chromium (Cr) described below, when the content is less than 0.1% by weight may decrease the quenchability .
다음으로, 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.5 중량%를 초과하는 경우에는 추가되는 몰리브덴의 양 대비 소입성 증가분이 크지 않게 된다. 즉, 소입성 향상 효과가 포화 상태로 되면서, 원가만 상승되는 결과를 초래하여 효율성이 떨어지게 된다.Next, when the content of molybdenum (Mo) exceeds 0.5% by weight, the increase in hardenability compared to the amount of molybdenum added is not large. In other words, the effect of improving the hardenability becomes saturated, resulting in a cost increase, resulting in a decrease in efficiency.
따라서, 본 발명에 따른 몰리브덴(Mo)은 슬래브 판재 전체 질량의 0.1 ~ 0.5 중량%의 범위 내에서 첨가하는 것이 바람직하다.
Therefore, molybdenum (Mo) according to the present invention is preferably added within the range of 0.1 to 0.5% by weight of the total mass of the slab plate.
크롬[Cr]Chrome [Cr]
크롬도 상기 몰리브덴과 함께 열연 강판의 소입성을 향상시키는 원소로서 사용되고 있다. 그러나, 상기 몰리브덴(Mo)에 비하여 첨가에 따른 소입성 증가 효율이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 그 함량을 0.1 ~ 0.5 중량%로 제한하는 것이 발람직하다.
Chromium is also used together with the above molybdenum as an element for improving the hardenability of hot rolled steel sheets. However, compared with the molybdenum (Mo) there is a problem that the efficiency of increasing the hardenability due to addition. Therefore, it is desirable to limit the content to 0.1 to 0.5% by weight.
보론[B]Boron [B]
본 발명에서 보론(B)은 냉각 공정시 오스테나이트의 페라이트 변태를 지연시킴으로써, 열연 강판의 소입성을 향상시키는 역할을 한다. 따라서, 0.002 중량%를 초과하는 경우에는 편석을 발생시켜 재질 편차가 증가될 수 있다.Boron (B) in the present invention serves to improve the hardenability of the hot rolled steel sheet by retarding the ferrite transformation of austenite during the cooling process. Therefore, if it exceeds 0.002% by weight segregation may occur to increase the material deviation.
본 발명에 따른 상기 보론(B) 첨가량은 슬래브 판재 전체중량의 0.002중량%이하로 제한하는 것이 바람직하다.
The boron (B) addition amount according to the present invention is preferably limited to 0.002% by weight or less of the total weight of the slab plate.
본 발명에서는 상기와 같이 조성되는 슬래브 판재를 열간압연하고, 이어 권취하여 열연 강판으로 제조한다. 이때, 열연 강판의 강도와 연성을 확보하기 위해서는 미세조직의 제어가 필수적이며 이를 위한 열간 마무리 압연 공정 및 권취 공정 사이에 제어 냉각 방식의 공정을 추가한다.
In the present invention, the slab plate material composition as described above is hot rolled, then wound and manufactured into a hot rolled steel sheet. At this time, in order to secure the strength and ductility of the hot rolled steel sheet, it is essential to control the microstructure, and a process of a controlled cooling method is added between the hot finishing rolling process and the winding process for this purpose.
열간 마무리 압연온도(FDT)Hot Finish Rolling Temperature (FDT)
열간압연 공정에서 열간 마무리 압연온도가 950℃를 초과하는 온도로 너무 높으면 조대화된 결정립으로 인해 펄라이트 핵생성이 늦어지고, 권취 온도와의 간격이 커 온도 제어성이 저하된다. If the hot finishing rolling temperature is too high at a temperature exceeding 950 ° C. in the hot rolling process, pearlite nucleation is delayed due to coarse grains, and the distance from the coiling temperature is large, thereby degrading the temperature controllability.
또한 열간 마무리 압연온도가 750℃미만으로 너무 낮은 경우에는 압하 부하 증가 및 에지부에 혼립 조직 발생 가능성이 커진다. In addition, when the hot finishing rolling temperature is too low at less than 750 ° C., the increase in the reduction load and the possibility of the formation of the mixed structure at the edge portion increase.
따라서, 본 발명에서는 마무리 압연온도를 750 ~ 950℃에서 조절하는 것이 바람직하다.
Therefore, in the present invention, it is preferable to adjust the finish rolling temperature at 750 ~ 950 ℃.
권취온도(CT)Coiling temperature (CT)
권취온도가 450℃를 초과하는 온도로 높아지면 펄라이트 층상조직의 간격이 넓어지게 된다. 층상조직의 넓은 간격은 전위의 이동을 효과적으로 방해하지 못하기 때문에 강도가 낮아지며 또한 조대한 펄라이트와 페라이트 간의 계면에 변형이 집중되게 된다. When the coiling temperature is raised to a temperature exceeding 450 ℃, the spacing of the pearlite layer structure becomes wide. The wide spacing of the stratified structures does not effectively prevent dislocation movement, resulting in low strength and concentration of strain at the interface between coarse pearlite and ferrite.
이와 같은 변형의 집중은 계면에서의 보이드(void) 발생으로 이어지며, 이는 결국 크랙으로 성장하게 되어 성형성을 열화 시킨다. This concentration of deformation leads to void generation at the interface, which eventually grows into cracks, degrading formability.
또한 권취온도가 200℃ 미만으로 낮은 경우에도 페라이트 내의 탄소 고용도가 커지기 때문에, 완전한 펄라이트 조직이 아닌 퇴화한 저온 층상조직(degenerated lamellar structure)을 얻게 되므로 전위의 이동을 효과적으로 막지 못하기 때문에 요구하는 강도 및 경도 값을 얻을 수 없다. In addition, the carbon solubility in ferrite increases even when the coiling temperature is lower than 200 ° C., so that a degenerated lamellar structure is obtained, not a perfect pearlite structure. And hardness values cannot be obtained.
따라서, 본 발명에서 요구되는 기계적 특성을 확보하기 위해서는 권취온도를 450 ℃로 설정하며, 바람직하게는 200 ~ 450℃로 설정한다.
Therefore, in order to secure the mechanical properties required in the present invention, the coiling temperature is set to 450 ° C, preferably 200 to 450 ° C.
상술한 본 발명의 조성 성분 및 제조 방법과 관련하여, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 열연강판의 제조 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.With respect to the above-described composition components and the manufacturing method of the present invention, Figure 1 is a flow chart schematically showing a method for producing a high strength hot rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 Al을 첨가한 슬래브 판재를 마련하고, 판재를 1150 ~ 1250℃까지 재가열하는 단계(S100)와, 재가열된 슬래브를 750 ~ 950℃의 온도에서 열간 마무리 압연하는 단계(S110)와, 열간 마무리 압연된 판재를 450℃이하의 온도에서 권취하는 단계(S120)를 수행한다.Referring to Figure 1, to prepare a slab plate to which Al is added according to the present invention, the step of reheating the plate to 1150 ~ 1250 ℃ (S100), and hot finish rolling the reheated slab at a temperature of 750 ~ 950 ℃ Step S110 and winding the hot finish rolled sheet at a temperature of 450 ° C. or less are performed (S120).
이때, 냉각 속도는 50 ~ 200℃/초의 냉각속도로 상기 권취 온도까지 제어하는 것이 바람직하다. 냉각 속도가 50℃/초 미만인 경우에는 연신율이 저하될 수 있고, 200℃/초를 초과한 경우에는 급속 냉각을 위한 제어 비용이 증가하므로 효율성이 저하될 수 있다.
At this time, the cooling rate is preferably controlled to the winding temperature at a cooling rate of 50 ~ 200 ℃ / sec. When the cooling rate is less than 50 ° C / sec elongation may be lowered, when exceeding 200 ° C / sec, the control cost for rapid cooling increases, the efficiency may be lowered.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 화학성분 조절과, 열연공정의 ROT(Run Out Table) 및 권취 온도 제어만으로, 후속의 열연 후 소둔열처리(CAL)와 같은 공정을 생략하면서도, 고강도의 우수한 열연 강판을 제조할 수 있다.As described above, the present invention is a high-strength hot-rolled steel sheet only by adjusting the chemical composition, ROT (Run Out Table) and winding temperature control of the hot rolling process, eliminating subsequent processes such as subsequent annealing heat treatment (CAL) Can be prepared.
또한, 상기와 같은 강판 제조 방법을 수행함으로써, 단면 조직의 면적률을 기준으로 60%이상의 마트텐사이트상 및 잔류 오스테나이트 상을 갖고, 40%미만의 잔류상을 포함하는 2상 ~ 4상 형태의 TRIP강(Transformation Induced Plasticity)을 제조할 수 있다.In addition, by performing the steel sheet manufacturing method as described above, the two-phase to four-phase form having a more than 60% marttensite phase and residual austenite phase, and less than 40% residual phase based on the area ratio of the cross-sectional structure TRIP steel (Transformation Induced Plasticity) can be manufactured.
이때, 잔류상은 페라이트상 또는 베이나이트상 중 하나 이상을 포함하되, 상기 마르텐사이트상 주변에 잔류 오스테나이트상이 포함되도록 하여 조직을 안정화시킬 수 있다. 또한, 연신율 등 성형성을 저해하는 단면 조직인 펄라이트상을 5% 미만으로 조절하는 것이 바람직하다.In this case, the residual phase may include at least one of a ferrite phase or bainite phase, and the residual austenite phase may be included around the martensite phase to stabilize the tissue. Moreover, it is preferable to adjust the pearlite phase which is cross-sectional structure which inhibits moldability, such as elongation, to less than 5%.
상기와 같은 공정 단계들을 통하여, 본 발명에 따른 열연 코일은 780 ~ 1300MPa 급의 인장강도를 가지면서도, 8 ~ 15%의 우수한 연신율을 갖는다. 이때, 연신율은 15%를 초과하여도 상관이 없으나, 대부분 15% 초과 범위에서는 인장강도가 기준치에 미치지 못하는 결과를 나타내었다.
Through the above process steps, the hot rolled coil according to the present invention has a tensile strength of 780 ~ 1300MPa class, and has an excellent elongation of 8 to 15%. At this time, the elongation was not correlated more than 15%, but in most of the range exceeding 15% showed a result that the tensile strength does not reach the standard value.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예들을 통하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
1. 열연 강판의 제조1.Manufacture of hot rolled steel sheet
본 발명에 따른 실시예들 및 비교예들은 상술한 제조 조건을 준수하였으며, 구체적인 화학 성분 요약은 하기 표 1에 나타내었으며, 이들에 대한 조업 조건 및 각각의 기계적 특성에 대한 값들은 하기 표 2에 정리하였다.
Examples and comparative examples according to the present invention were in compliance with the manufacturing conditions described above, the specific chemical composition summary is shown in Table 1 below, the operating conditions for them and the values for the respective mechanical properties are summarized in Table 2 below It was.
[표 1][Table 1]
[표 2]TABLE 2
먼저, 상기 표 1을 살펴보면, 비교예3의 경우에는 알루미늄(Al)이 과다 첨가되었으며, 나머지 비교예1, 2 및 4의 경우 모두 본 발명에 따른 실시예 범위를 따르는 것을 볼 수 있다.First, referring to Table 1, in Comparative Example 3, aluminum (Al) was added in excess, and in the other Comparative Examples 1, 2, and 4, it can be seen that the examples range according to the present invention.
그러나, 하기 표 2를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 재가열 온도(SRT), 마무리(압연)온도(FDT) 및 냉각속도의 차이에 따라서 기계적 특성이 본 발명의 범위에 미치지 못함을 볼 수 있다.However, as can be seen with reference to Table 2, it can be seen that the mechanical properties are not within the scope of the present invention depending on the difference in reheating temperature (SRT), finish (rolling) temperature (FDT) and cooling rate.
도 2를 참조하면, 비교예1의 경우 재가열온도가 1250℃를 초과하였고, 비교예2의 경우에는 마무리온도가 950℃를 초과하여, 연신율이 8%의 범위에 미치지 못하였다.Referring to FIG. 2, in Comparative Example 1, the reheating temperature exceeded 1250 ° C., and in Comparative Example 2, the finishing temperature exceeded 950 ° C., and the elongation did not fall within the range of 8%.
그리고, 비교예1 및 비교예4의 경우에는 냉각속도가 50℃/초 미만으로 설정되어 원하는 기계적 특성이 나타나지 않았으며, 비교예3의 경우에는 알루미늄(Al)의 첨가량이 1.0 중량%의 범위를 초과하여 인장강도가 780MPa에 미치지 못하였음을 확인할 수 있다. In Comparative Example 1 and Comparative Example 4, the cooling rate was set to less than 50 ℃ / sec did not exhibit the desired mechanical properties, in the case of Comparative Example 3 the addition amount of aluminum (Al) in the range of 1.0% by weight It can be seen that the tensile strength was less than 780MPa.
반면에, 화학성분 및 조업 조건 등이 모두 본 발명에 따른 범위를 준수한 실시예1 내지 실시예6의 경우에는 목표로 설정한 인장강도(780 ~ 1300MPa) 및 연신율(8 ~ 15%) 범위를 얻을 수 있었다. On the other hand, in the case of Examples 1 to 6 where the chemical composition and the operating conditions all comply with the range according to the present invention, the target tensile strength (780 to 1300 MPa) and the elongation (8 to 15%) range are obtained. Could.
따라서, 본 발명에 따른 초고강도 열연 강판 제조 방법을 따르면 강도-연성 밸런스가 우수한 특성을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Therefore, according to the method of manufacturing an ultra-high strength hot rolled steel sheet according to the present invention, it can be seen that excellent strength-ductility balance characteristics can be obtained.
이때, 상기 강도-연성 밸런스는 본 발명에 따른 열연 강판의 미세조직도를 보고도 확인 할 수 있는데, 이에 대하여 살펴보면 다음과 같다.At this time, the strength-ductility balance can be confirmed by looking at the microstructure of the hot-rolled steel sheet according to the present invention.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 합금성분 중 Al의 첨가량에 따른 실시예들을 나타낸 미세조직 사진들이고, 도 5는 본 발명의 합금성분 중 Al의 첨가량을 과량 첨가한 비교예를 나타낸 미세조직 사진이다.2 to 4 are microstructure photographs showing embodiments according to the addition amount of Al in the alloy component of the present invention, Figure 5 is a microstructure photograph showing a comparative example in which the addition amount of Al in the alloy component of the present invention is added in excess. .
도 2는 실시예7(0.15C-0.5Si-1.8Mn-0.5Al-0.06Nb, CT: 200℃)의 미세조직을 나타낸 사진이고, 도 3은 실시예8(0.15C-0.5Si-1.8Mn-1.0Al-0.06Nb, CT: 200℃)의 미세조직을 나타낸 사진이고, 도 4는 실시예9(0.15C-0.5Si-1.8Mn-1.0Al-0.06Nb+0.002B, CT: 200℃)의 미세조직을 나타낸 사진이고, 도 5는 비교예5(0.15C-0.5Si-1.8Mn-1.5Al-0.06Nb, CT: 200℃)의 미세조직을 나타낸 사진이다.Figure 2 is a photograph showing the microstructure of Example 7 (0.15C-0.5Si-1.8Mn-0.5Al-0.06Nb, CT: 200 ° C), Figure 3 is a photo of Example 8 (0.15C-0.5Si-1.8Mn -1.0Al-0.06Nb, CT: 200 ℃) is a photograph showing the microstructure, Figure 4 is Example 9 (0.15C-0.5Si-1.8Mn-1.0Al-0.06Nb + 0.002B, CT: 200 ℃) 5 is a photograph showing the microstructure of FIG. 5 is a photograph showing the microstructure of Comparative Example 5 (0.15C-0.5Si-1.8Mn-1.5Al-0.06Nb, CT: 200 ° C).
이때, 미세조직의 각 상들을 보다 명확히 구분하기 위하여 2부피%의 Nital 용액을 이용하여 에칭을 수행한 후, Na2S2O5 7g과 증류수 100ml를 혼합한 용액으로 강판표면을 착색하였다.In this case, in order to more clearly distinguish each phase of the microstructure, etching was performed using a 2% by volume Nital solution, and then the surface of the steel sheet was colored with a solution of 7 g of Na 2 S 2 O 5 and 100 ml of distilled water.
그 결과, 페라이트상은 블루(Blue) 또는 퍼플(Purple) 색으로 나타나고, 마르텐사이트상 또는 베이나이트상은 (어두운)브라운((Dark)brown) 색으로 나타나고, 잔류오스테나이트상은 옐로우(Yellow) 색으로 나타나고 있음을 확인 하였다.As a result, the ferrite phase appears in a blue or purple color, the martensite phase or bainite phase appears in a (dark) brown brown color, and the residual austenite phase appears in a yellow color. It was confirmed.
이와 같은 사항을, 도시된 사진에서는 각 색상이 명확하게 구분할 수 없지만 이때, 성형성을 확보할 수 있는 페라이트상 및 잔류오스테나이트상은 밝은 색상으로 나타남을 확인할 수 있으며, 강도 확보와 연관된 마르텐사이트상 및 베이나이트상은 어두운 색상으로 나타남을 확인할 수 있다.Such matters can not be clearly distinguished from each color in the picture shown, but at this time, it can be confirmed that the ferrite phase and the retained austenite phase that can secure the formability appear in bright colors, and the martensite phase and It can be seen that the bainite phase appears in a dark color.
따라서, 본 발명에 따른 실시예7 내지 실시예9(도 2 내지 도 5)의 경우에는 마르텐사이트상 및 잔류오스테나이트상은 단면 조직의 면적률을 기준으로 60%이상확보되고, 페라이트 및 베이나이트 중 하나이상의 잔류상이 40%미만으로 형성되고 있음을 확인할 수 있다.Therefore, in Examples 7 to 9 (Figs. 2 to 5) according to the present invention, the martensite phase and the retained austenite phase are more than 60% based on the area ratio of the cross-sectional structure, and among the ferrite and bainite It can be seen that at least one residual phase is formed at less than 40%.
반면에, 알루미늄(Al)이 1.5중량%로 다량 첨가된 도 5의 비교예5의 경우에는 밝은 부분을 다수 볼 수 있는데, 이는 다량의 페라이트상을 타나내므로 강도 확보에 어려움이 있음을 확인할 수 있다.On the other hand, in the case of Comparative Example 5 of FIG. 5 in which aluminum (Al) is added in a large amount of 1.5% by weight, many bright parts can be seen, which shows a large amount of ferrite phase, thus making it difficult to secure strength. have.
아울러, 도 4의 본 발명에 따른 실시예9의 경우에는 보론(B) 첨가로 인하여 어두운 색상이 다수 볼 수 있는데, 이는 다량의 마르텐사이트상을 나타내므로 보다 높은 경도를 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
In addition, in the case of Example 9 according to the present invention of Figure 4 can be seen that the dark color due to the addition of boron (B), which shows a large amount of martensite phase can ensure a higher hardness have.
상술한 바와 같이, 본 발명은 화학성분 및 열연공정의 ROT(Run Out Table) 및 권취온도 제어를 통하여 열연공정만으로 최종제품의 고강도 특성을 확보하면서도, 우수한 성형특성(연신율)을 확보할 수 있음을 알 수 있다.As described above, the present invention, while maintaining the high-strength characteristics of the final product only by the hot rolling process through the ROT (Run Out Table) and the winding temperature control of the chemical composition and hot rolling process, it is possible to secure excellent molding characteristics (elongation) Able to know.
따라서, 본 발명은 열연공정 이후 후속공정에 대한 제조비용의 추가분을 생략하여 제조비용을 절감할 수 있고, 우수한 강도-연성 밸런스를 갖는 초고강도 열연 강판의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
Therefore, the present invention can reduce the manufacturing cost by eliminating the addition of the manufacturing cost for the subsequent process after the hot rolling process, it is possible to improve the manufacturing efficiency of the ultra-high strength hot rolled steel sheet having an excellent strength-ductility balance.
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.
In the above description, the embodiment of the present invention has been described, but various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Such changes and modifications may belong to the present invention without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
S100 : 재가열 단계
S110 : 열간 마무리 압연 단계
S120 : 권취 단계 S100: Reheating Step
S110: Hot Finish Rolling Step
S120: winding step
Claims (10)
(b) 상기 재가열된 판재를 750 ~ 950℃의 온도에서 열간 마무리 압연하는 단계;
(c) 상기 열간 마무리 압연된 판재를 450℃이하의 권취 온도까지 냉각하는 단계; 및
(d) 상기 냉각된 판재를 권취하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.
(a) C: 0.08 to 0.20 wt%, Al: 0.5 to 1.0 wt%, Si: 0.01 to 0.60 wt%, Mn: 1.4 to 2.5 wt%, Nb: 0.01 to 0.10 wt%, P: 0.05 wt% or less, Reheating the slab plate composed of S: 0.01 wt% or less, N: 0.01 wt% or less and remaining amount of Fe and other unavoidable impurities to 1150-1250 ° C .;
(b) hot finishing rolling the reheated sheet at a temperature of 750-950 ° C .;
(c) cooling the hot finished rolled sheet to a winding temperature of 450 ° C. or less; And
(d) winding the cooled sheet material.
상기 (a) 단계의 슬래브 판재는
상기 슬래브 판재 전체 중량을 기준으로 Ti : 0.01 ~ 0.10 중량%, Mo : 0.1 ~ 0.5 중량%, Cr : 0.1 ~ 0.5 중량% 및 B : 0.002중량%이하 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The slab plate of step (a) is
Strength, characterized in that it further comprises at least one of Ti: 0.01 ~ 0.10% by weight, Mo: 0.1 ~ 0.5% by weight, Cr: 0.1 ~ 0.5% by weight and B: 0.002% by weight based on the total weight of the slab plate -Manufacturing method of high strength hot rolled steel sheet with excellent ductility balance.
상기 (c) 단계의 냉각하는 단계는
20 ~ 200℃/초의 냉각속도로 수행하는 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The cooling step of (c)
A method for producing a high strength hot rolled steel sheet having excellent strength-ductility balance, which is performed at a cooling rate of 20 to 200 ° C / sec.
상기 (d) 단계의 냉각된 판재는
단면 조직의 면적률을 기준으로 주기지를 마르텐사이트상으로 하고, 페라이트상, 베이나이트상 및 잔류 오스테나이트상 중 하나 이상을 포함하는 TRIP(Transformation Induced Plasticity)강인 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.
The method of claim 1,
The cooled plate of step (d) is
Excellent strength-ductility balance, characterized in that the base paper is a martensite phase based on the area ratio of the cross-sectional structure, and is a TRIP (Transformation Induced Plasticity) steel including at least one of ferrite phase, bainite phase and residual austenite phase. Method for producing high strength hot rolled steel sheet.
상기 (d) 단계의 냉각된 판재는
단면 조직의 면적률을 기준으로 60%이상의 마르텐사이트상 및 잔류오스테나이트상과, 40%미만의 잔류상을 포함하는 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.
The method of claim 4, wherein
The cooled plate of step (d) is
A method for producing a high strength hot rolled steel sheet having an excellent strength-ductility balance, comprising at least 60% martensite phase and residual austenite phase and less than 40% residual phase based on the area ratio of the cross-sectional structure.
상기 잔류상은
페라이트상 및 베이나이트상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.
The method of claim 5,
The residual phase is
A method for producing a high strength hot rolled steel sheet having excellent strength-ductility balance, comprising at least one of a ferrite phase and a bainite phase.
C: 0.08 to 0.20 wt%, Al: 0.5 to 1.0 wt%, Si: 0.01 to 0.60 wt%, Mn: 1.4 to 2.5 wt%, Nb: 0.01 to 0.10 wt%, P: 0.05 wt% or less, S: 0.01 It is composed of slab plate which is composed of wt% or less, N: 0.01 wt% or less and remaining Fe and other unavoidable impurities, and the tensile strength of 780 ~ 1300 MPa grade by the low temperature winding method of 450 ℃ or less after hot finishing rolling A high strength hot rolled steel sheet having excellent strength-ductility balance, having an elongation of 8 to 15%.
상기 열연 강판은
상기 슬래브 판재 전체 중량을 기준으로 Ti : 0.01 ~ 0.10 중량%, Mo : 0.1 ~ 0.5 중량%, Cr : 0.1 ~ 0.5 중량% 및 B : 0.002중량%이하 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판.
The method of claim 7, wherein
The hot rolled steel sheet
Strength, characterized in that it further comprises at least one of Ti: 0.01 ~ 0.10% by weight, Mo: 0.1 ~ 0.5% by weight, Cr: 0.1 ~ 0.5% by weight and B: 0.002% by weight based on the total weight of the slab plate -High strength hot rolled steel with excellent ductility balance.
상기 열연 강판은
단면 조직의 면적률을 기준으로 주기지를 마르텐사이트상으로 하고, 페라이트상, 베이나이트상 및 잔류 오스테나이트상 중 하나 이상을 포함하는 TRIP강인 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
The hot rolled steel sheet
Manufacture of high strength hot rolled steel sheet having excellent strength-ductility balance, characterized in that the base paper is a martensite phase based on the area ratio of the cross-sectional structure, and is a TRIP steel including at least one of ferrite phase, bainite phase and residual austenite phase. Way.
상기 열연 강판은
단면 조직의 면적률을 기준으로 60%이상의 마르텐사이트상 및 잔류오스테나이트상과, 40%미만의 잔류상을 포함하는 것을 특징으로 하는 강도-연성 밸런스가 우수한 고강도 열연 강판의 제조 방법.10. The method of claim 9,
The hot rolled steel sheet
A method for producing a high strength hot rolled steel sheet having an excellent strength-ductility balance, comprising at least 60% martensite phase and residual austenite phase and less than 40% residual phase based on the area ratio of the cross-sectional structure.
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