KR20150084062A

KR20150084062A - 고성형성 초고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20150084062A
Application number: KR1020157015819A
Authority: KR
Inventors: 용 종; 리 왕; 웨이준 펭; 리양 장
Original assignee: 바오샨 아이론 앤 스틸 유한공사
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2015-07-21
Also published as: JP2016504490A; US20160108492A1; WO2014075405A1; CA2889927A1; MX2015005838A; JP6208246B2; CA2889927C; CN103805840B; CN103805840A; EP2921569A4; US10100385B2; ES2701407T3; KR102100727B1; EP2921569B1; EP2921569A1

Abstract

화학적 조성분의 중량%로, C：0.15 내지 0.25wt%, Si：1.00 내지 2.00wt%, Mn：1.50 내지 3.00wt%, P≤0.015wt%, S≤0.012wt%, Al：0.03 내지 0.06wt%, N≤0.008wt%이며, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물인 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판. 강판의 실온 조직은 페라이트10% 내지 30%, 마르텐사이트 60 내지 80%, 잔여 오스테나이트5 내지 15%이며；항복강도가 600 내지 900MPa이며，인장강도가 980 내지 1200MPa이며，연신율이 15 내지 22%이다. 상기 강판은 조성분에 대한 적당한 설계, 및 연속 어닐링을 통해 초고강도 냉간압연 용융 아연도금 강판을 생산하며, 어떠한 고가의 합금원소를 필요로 하지 않으며, Si, Mn의 함량을 적당하게 제고시키는 동시에 적당한 어닐링 공정 및 로내 분위기 제어공정만을 통해 강도의 대폭 증가를 실현할 수 있으며, 양호한 가소성을 가진 동시에 강판의 아연도금품질도 우수하며, 자동차용 냉간압연 용융 아연도금 초고강도 강의 사용요구를 만족시킬 수 있다.

Description

고성형성 초고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조방법{High-formability and super-strength hot galvanizing steel plate and manufacturing method thereof}

본 발명은 용융 아연 도금 강판에 관한 것이며, 특히는 일종의 고성형성 초고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조방법에 관한 것이며, 항복강도는 600 내지 900MPa이며, 인장강도는 980 내지 1200MPa이며, 연신율은 15 내지 22%이며, 가소성이 양호하고, 원가가 저렴한 등 특성을 가지고 있다.

평가에 따르면, 자동차 중량이 10% 감소됨에 따라, 연료소모를 5% 내지 8% 절약할 수 있는 동시에 상응하게 CO₂온실기체 및 NO_x, SO₂등 오염물질의 배출을 감소시킬 수 있다. 중국의 자주적 브랜드 승용차의 중량은 기타 나라의 동등 레벨의 자동차에 비해 약 10% 무거우며, 상용 자동차 중량의 차이는 더 크다. 자동차 강판은 차체의 주요 원재료이며, 차체 무게의 약 60 내지 70%를 차지한다. 강도가 590 내지 1500MPa 레벨의 고강도 및 초고강도 강판을 대량 사용하여 전통 자동차용 강을 대체하는 것은 자동차의 "중량을 감소시켜 에너지를 절약하며, 안전성을 높이고 제조원가를 낮추는" 최적의 재질 해결방안이며, 저탄소 사회를 건설하는데 있어서 큰 의미가 있다. 그리하여, 강판의 강도를 제고시키고, 강판의 두께를 얇게 하는 것이 최근에 있어서 강판의 발전추세로 되고 있다. 그중, 상변이 강화를 위주로 하는 선진적인 고강도 자동차용강의 개발과 응용이 이미 세계 각 강철회사 연구에 있어서 주요한 과제의 하나로 떠오르고 있다.

전통적 초고강은 마르텐사이트(martensite), 베이나이트(bainite) 등 고강도 상구조를 이용하여 고강도를 실현하나, 동시에 가소성과 성형성이 현저히 떨어지는 결과를 가져온다. 마르텐사이트 또는 베이나이트 조직 중에, 일정한 양의 잔여 오스테나이트 (austenite)를 인입하는 것이 고강도 및 고가소성 재질을 실현하는 효과적인 기술적 대안이 되었다. 예하면, TRIP강은 페라이트(ferrite), 베이나이트 및 잔여 오스테나이트로 조성되며, 그 강도와 가소성은 모두 비교적 높으나, 이러한 상구조는 강도의 진일보 제고를 제한하고 있다. 그리하여, 마르텐사이트로 베이나이트를 대체하는 것을 주요한 상 강화가 사람들의 주목을 받기 시작하였다. 또한, 일반적인 냉간압연 제품에 비해, 용융 아연도금제품은 더 우수한 내식성을 가지고 있어 자동차에 있어서 대량 응용되고 있다. 그 사용량은 평균 80%이상에 달하며, 일부 차 유형의 사용량은 심지어 100%에 달하고 있다. 중국의 고강도 용융 아연 도금 강판의 개발은 비교적 늦게 시작되었으며 제품 종류가 적으며, 특히 강도가 1000MPa이상인 동시에 성형성이 우수하고 원가가 저렴한 용융 아연 도금 고강고 강제품이 중국국내에서는 아직 공백이다. 특히 고Si설계 용융 아연도금 고강도 강 제품은 야금학 특성으로 인해 아직 시판되고 있지 않다.

일본특허JP2010-053020에는 일종의 가공성이 우수한 고강도 용융 아연 도금강판 및 그의 제조방법이 공개 되었으며, 조성분이 질량%로, C：0.04 내지 0.15%，Si：0.7 내지 2.3%，Mn：0.8 내지 2.2%，P＜0.1%，S＜0.01%，Al＜0.1%，N＜0.008%이며, 잔부는 철 및 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 한다. 조직은 70%이상의 페라이트 상, 2%이상 및 10%이하의 베이나이트 상, 및 0%이상 및 12%이하의 펄라이트 상, 1%이상 및 8%이하의 잔여 오스테나이트 상이다. 페라이트의 평균 결정립 크기는 18㎛이하이며, 잔여 오스테나이트의 평균 결정립 크기는 2㎛이하이다. 상기 발명의 강은 590MPa이상의 인장강도를 가지고 있으며, 가공성(연성 및 확장성)이 우수하다. 그러나 상기 발명은 일종의 TRIP강이며, 인장강도가 겨우 600 내지 700MPa의 레벨에 달하며, 초고강도 강의 요구를 만족시킬 수 없다.

중국특허 CN200810119822에는 일종의 1000MPa 레벨의 냉간압연 용융 아연 도금 2상강 및 그의 제조방법이 공개 되었으며, 냉간압연 용융 아연 도금용 고강도 강판의 기술분야에 속한다. 조성분 질량%가 0.06~0.18%，Si：≤0.1%，Mn：1.2 내지 2.5%，Mo：0.05 내지 0.5%，Cr：0.05 내지 0.6%，Al：0.005 내지 0.05%，Nb：0.01 내지 0.06%，Ti：0.01 내지 0.05%，P≤0.02%，S≤0.01%，N≤0.005%이며, 잔부가 불가피한 불순물인 것을 특징으로 한다. 상기 발명에서는 Cr, Mo로 Si를 대체하여 오스테나이트+페라이트 2상 구역을 확대시켰으며, 2상강의 담금질성을 제고시켰다. 동시에, Nb, Ti합금원소의 첨가를 통해 결정립을 미세화시킴으로써 강의 강도, 인성을 제고시켰으며, 강이 우수한 용접성, 사용성을 갖게 하였다. 강도 레벨은 1000MPa이상에 달하며, 자동차용 초고강도의 냉간압연 용융 아연 도금의 성능 요구를 만족시켰다. 그러나 상기 발명의 강 연신율은 10%정도에 불과하며, 고 성형성에 대한 자동차용 초고강도 강의 요구를 만족시킬 수 없으며, 상기 발명의 강에는 비교적 많은 양의 Mo, Cr 및 Nb, Ti 등 고가의 합금원소를 첨가하여야 하기에, 원가 제어가 상당히 엄격한 자동차용 강에 적합하지 않다.

일본특허JP 2008-255442에는 인장강도가 780MPa이상인 용융 아연 도금 고강도 강 및 그의 제조방법이 공개되어있다. 조성분은 질량%로 C：0.03 내지 0.25%，Si：0.02 내지 0.60%，Mn：2.0 내지 4.0%，Al≤0.8%，N：0.0020 내지 0.015%，Ti≤0.5%，Nb≤0.5%，Ti+Nb：≥0.05%，Si：0.02 내지 1.00%，Cu≤1.5%，Ni≤1.5%，Cu+Ni：≥0.05%이며, 잔부는 Fe및 불가피한 불순물인 것을 특징으로 한다. 미세조직은 평균 결정립 크기가 5㎛ 미만인 페라이트와 평균 결정립 크기가 0.5㎛ 미만인 경질 제2상으로 구성된다. 상기 발명의 제조방법은 하기와 같다. 열간압연 후 즉시 10초내에 700℃이하로 냉각시키며, 400 내지 700℃사이에서 권취한다. 산세척 후 35 내지 80%의 압하량으로 냉간압연하며, Ac3 내지 950도에서 5 내지 200초 어닐링한다. 400 내지 600℃로 냉각시킨 후 5 내지 200초 보온시킨다. 용융 아연 도금을 실시하고 최고 온도 540℃까지 가열시켜 합금화한다. 상기 발명은 1000MPa의 인장강도와 18%에 달하는 연신율을 실현할 수 있으며, 자동차용 초고강도 강의 성능을 만족시킬 수 있다. 그러나 상기 발명은 상당한 양의 Nb, V, Ti합금원소（합계＞0.25%）를 첨가해야 함으로써 재료의 원가를 대폭 제고시킬뿐만 아니라 주조, 열간압연 등 발명의 제조 난이도도 증가시킨다.

본 발명의 목적은 일종의 고성형성 초고강도 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조방법을 개발하는 것이며, 항복강도는 600 내지 900MPa이며, 인장강도는 980MPa이상이며, 연신율은 15 내지 22%이며, 가소성이 양호하고, 원가가 저렴하며, 자동차의 구조부품 및 안전부품에 적용된다.

현존의 용융 아연 도금의 고강도 강의 제조방법은 비교적 많으나, 이러한 발명에 있어서, 강판의 도금성을 담보하기 위해, 대부분 저 Si, Mn 설계를 응용한다. 그러나 Si, Mn은 강중에서 가장 효과적이고 원가가 낮은 강화원소이며, 저Si, Mn 설계로 인한 성능의 저하는 반드시 Cr, Mo, Nb, V등 고가의 합금원소로 보상해야 하며, 이로써 강재의 원가를 제고시킬뿐만 아니라 제품의 제조성도 저하시킨다.

본 발명의 기술방은 하기와 같다.

일종의 고성형성 초고강도 용융 아연 도금 강판으로써, 고 Mn, Si조성분 설계를 통해, Si, Mn 등 합금원소의 강화 작용을 충분히 이용하여, 초고강도 및 고 가소성을 겸비한 우월성을 실현한다. 전문적인 연속 어닐링공정 및 로내 분위기 제어공정을 통해, 도금성이 양호한 강판 기판을 얻는다. 또한 아연 도금을 통해, 도금층의 품질이 양호하며, 원가가 저렴한 용융 아연 도금 초고강도 강판 제품을 얻는다. 강판의 화학적 조성분은 중량%로, C：0.15 내지 0.25wt%，Si：1.00 내지 2.00wt%，Mn：1.50 내지 3.00wt%，P≤0.015wt%，S≤0.012wt%，Al：0.03 내지 0.06wt%，N≤0.008wt%이며, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물이다. 강판 실온 조직은 페라이트10% 내지 30%+마르텐사이트 60 내지 80%+잔여 오스테나이트5 내지 15%이며；항복강도가 600 내지 900MPa이며，인장강도가 980 내지 1200MPa이며，연신율이 15 내지 22%이다.

바람직하게, 상기 강판 조성분에 있어서, 중량%로, C함량이 0.18 내지 0.22%이다.

바람직하게, 상기 강판에 있어서, 중량%로, Si함량이 1.4 내지 1.8%이다.

바람직하게, 상기 강판에 있어서, 중량%로, Mn함량이 1.8 내지 2.3%이다.

바람직하게, 상기 강판에 있어서, 중량%로, P≤0.012%，S≤0.008%이다.

본 발명의 화학적 조성분 설계에 있어서,

C： 강에 있어서 제일 기본적인 강화원소이며, 또한 오스테나이트의 안정화 원소이며, 오스테나이트 중 비교적 높은 탄소 함량은 오스테나이트 부수와 재료 성능의 제고에 유리하다. 그러나, 비교적 높은 탄소 함량은 강재의 용접 성능을 악화시킨다. 그리하여, 탄소함량을 적당한 범위로 제어해야 한다.

Si： 탄화물 형성을 억제하는 원소이며, 탄화물중에서의 용해도가 극히 작아, 탄화물의 형성을 효과적으로 억제하거나 지연시킬 수 있으며, 용융 아연도금과정에서 오스테나이트의 분해를 억제하는데에 유리하며, 배분과정에서 탄소 리치 오스테나이트를 형성하여, 잔여 오스테나이트로써 실온까지 보류된다. 그러나 비교적 높은 규소 함량은 재질의 도금성을 떨어뜨린다. 따라서 고Si조성분 설계의 강판은 아연도금 시 특수한 기판 열처리 단계를 거쳐 아연도금 품질을 확보해야 한다.

Mn：오스테나이트의 안정화 원소이다. Mn의 존재로 인해 마르텐사이트의 변태온도(transformation temperature) Ms를 낮출수 있으며, 잔여 오스테나이트의 함량이 증가되게 한다. 또한, Mn은 고용화 강화원소이며, 강판의 강도를 높이는데 유리하다. 그러나, 너무 높은 Mn함량은 강재의 경화능성을 높게 하여, 재료 조직의 정밀한 제어에 불리하다. 또한 Si의 영향과 유사하게, 고Mn 역시 강판의 도금성을 저하시킴으로, 특수한 아연도금 프로세스를 도입해야 한다.

P：작용이 Si와 유사하며, 주로 고용화 강화 및 탄화물의 형성 억제작용을 하며, 잔여 오스테나이트의 안정성을 제고시키는 작용을 한다. P의 첨가는 용접성을 현저히 악화시키며, 재료의 취성(Brittlement)을 증가시킨다. 본 발명에서 P는 불순물 원소이며, 될수록 낮은 수준으로 제어해야 한다.

S： 불순물원소로써 함량을 될수록 낮은 수준으로 제어해야 한다.

Al： 작용이 Si와 유사하며, 주로 고용화 강화 및 탄화물의 형성 억제작용을 하며, 잔여 오스테나이트의 안정성을 제고시키는 작용을 한다. 그러나, Al의 강화효과는 Si보다 낮다.

N： 본 발명의 강에 있어서 특별히 제어해야 하는 원소가 아니다. 불순물 제어에 대한 질소의 불리한 영향을 감소시키기 위해, 제련시 될수록 질소를 비교적 낮은 수준으로 제어해야 한다.

본 발명의 고성형성 초고강도 용융 아연 도금의 제조방법에는 하기 단계가 포함된다.

1)제련, 주조단계

상기 조성분에 따라 제련, 주조하여, 슬래브를 얻는다.

2)슬래브를 1170 내지 1230℃로 가열하고 보온한다.

3)열간압연단계

압연 종료온도가 880±30℃이며，권취온도가 550 내지 650℃이다.

4)산세척, 냉간압연단계

냉간압연 변형량은 40 내지 60%이며, 강 스트립을 형성한다.

5)어닐링단계

어닐링단계는 연속어닐링을 취하며, 직화방식의 산화분위기 가열 및 복사방식의 환원분위기 가열의 두 단계 가열방식을 취하여, 양호한 도금성을 가진 강판 기판을 얻는다. 직화가열방식은 산화성 분위기에서 680 내지 750℃까지 가열시키며, 가열로내의 공기-연료비를 조절하여 연속 어닐링 로내의 노점(dew point)＞-35℃로 제어한다. 이어서 복사가열방식으로 환원성 분위기에서 840 내지 920℃까지 가열하고 40 내지 80s 보온한다. 연속 어닐링 로내의 H₂함량을 8 내지 15%로 제어하며, 잔부는 N₂이다. 10℃/s미만의 냉각속도로 720 내지 800℃로 천천히 냉각시켜, 재료중에 일정한 비율의 페라이트를 얻도록 한다. 50℃/s이상의 냉각속도로 260 내지 360℃로 급냉각시켜, 오스테나이트의 일부분을 마르텐사이트로 전환시킨다. 이어서 다시 460 내지 470℃로 가열시키고, 60 내지 120s 보온한다.

6)용융 아연 도금

강 스트립을 아연 포트에 넣어 용융 아연도금을 실현한다. 상기 재가열 보온 및 용융 아연 도금 과정에 있어서, 탄소는 마르텐사이트로부터 오스테나이트로 분배되어, 오스테나이트가 탄소리치 및 안정성을 갖도록 하며, 마지막에 실온까지 냉각시킨다. 최종 강판의 실온 조직은 페라이트10% 내지 30%+마르텐사이트 60 내지 80%+잔여 오스테나이트5 내지 15%이며；항복강도가 600 내지 900MPa이며，인장강도가 980 내지 1200MPa이며，연신율이 15 내지 22%이다.

바람직하게, 단계2)에 있어서, 슬래브를 1170 내지 1200℃로 가열한다.

바람직하게, 단계3)에 있어서, 열간압연 권취온도는 550 내지 600℃이다.

바람직하게, 단계5)에 있어서, 직화가열방식으로 산화성 분위기에서 680 내지 720℃로 가열한다.

바람직하게, 단계5)에 있어서, 직화가열방식으로 산화성 분위기에서 680 내지 750℃로 가열하며, 가열시간은 10 내지 30s이다.

바람직하게, 단계5)에서, 직화가열방식으로 산화성 분위기에서 로내의 노점을 -30 내지 -20℃로 제어한다.

바람직하게, 단계5)에 있어서, 복사가열방식으로 환원성 분위기에서 860 내지 890℃로 더 가열한다.

바람직하게, 단계5)에 있어서, 복사가열방식으로 환원성 분위기에서 연속 어닐링 로내의 H함량을 10 내지 15%로 제어한다.

바람직하게, 단계5)에 있어서, 730 내지 760℃로 천천히 냉각시킨다.

바람직하게, 단계5)에 있어서, 280 내지 320℃로 급냉각시킨다.

바람직하게, 단계5)에 있어서, 급냉각 후 다시 460 내지 465℃로 가열시키며, 80 내지 110s 보온시킨다.

본 발명의 열간압연 고온 가열 로내의 보온은 탄소 및 질소 화합물의 충분한 융해에 유리하며, 권취 시 비교적 낮은 권취온도를 취하는 것이 미세한 석출물을 얻는데 유리하며 평판코일의 발생을 방지한다. 통상적인 산세척 및 냉간압연 공정을 취한다.

어닐링 공정은 연속 어닐링을 취하며, 직화방식의 산화분위기 가열 및 복사방식의 환원분위기 가열의 두단계 가열방식을 취한다. 우선, 직화방식으로 680 내지 750℃로 가열한 후, 공기-연료비를 조절하여 약산화분위기를 실현하며, 로내 분위기의 노점이 -35℃을 초과하며, 강판 표면에 산화철 층이 형성되어, Si, Mn 등 원소가 표면에 축적되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다. 이어서, 840 내지 920℃로 복사가열하며, 로내는 환원성 분위기를 취하고, 로내의 H함량을 8 내지 15%(체적비)로 하는 것을 특징으로 하며, 표면 산화철 박막을 고활성 순철로 환원시켜 양호한 도금성을 가진 강판기판을 얻으며, 후속적으로 고 품질의 용융 아연 도금을 실현하는데 유리하다. 비교적 높은 어닐링 온도를 취하는 것은 균일한 오스테나이트 조직을 형성하기 위해서이며, 강의 강도를 높이는데 유리하다. 이어서, 10℃/s미만의 냉각속도로 720 내지 800℃로 천천히 냉각시켜 일정한 양의 페라이트를 얻어 강의 가소성을 제고하는데 유리하다.

계속하여, M_s와 M_f사이의 일정한 온도로 급속냉각시킨 후, 강 스트립은 아연 포트에 진입하여 아연도금 공정을 완성한다. 이 과정에서 탄소는 마르텐사이트와 오스테나이트 중에서 재분배를 하게 되며, 오스테나이트의 탄소리치 안정성이 증가되게 한다. 이로써 비교적 많은 잔여 오스테나이트를 얻게 되며, 가공경화능과 성형성의 제고에 유리하다. 강판의 최종조직은 페라이트+마르텐사이트+잔여 오스테나이트로 조성된다. 고Si설계를 취하여, 강중에서 이미 형성된 마르텐사이트가 아연도금 과정에서 거의 분해되지 않음으로써, 최종적으로 필요한 조직형태를 얻도록 한다. 동시에 적합한 용융 아연 도금 어닐링 기술을 취하여 고 Si조성분 강판의 고 품질 아연도금을 확보한다.

본 발명의 유익한 효과는 하기와 같다.

본 발명의 강은 적당한 조성분 설계를 통해, 통상적인 열간압연 및 냉간압연 공정 조건하에서, 연속 어닐링을 통해 초고강도 냉간압연 용융 아연도금 강판을 생산하며, 어떠한 고가의 합금원소의 첨가도 필요로 하지 않으며, Si, Mn의 함량을 적당하게 제고시키는 동시에 적당한 어닐링 공정 및 로내 분위기 제어공정만을 통해 강도의 대폭 증가를 실현할 수 있으며, 양호한 가소성을 가진 동시에 강판의 아연도금품질도 우수하며, 자동차용 냉간압연 용융 아연도금 초고강도 강의 사용요구를 만족시킬 수 있다.

본 발명의 강은 제련, 열간압연, 냉간압연, 어닐링, 아연도금, 템퍼링 롤링(tempering rolling)을 거친 후, 자동차 안전 구조부품에 있어서, 비교적 우수한 적용전망을 가지고 있으며, 특히 형상이 비교적 복잡하고, 성형성에 대한 요구 및 내식성 요구가 비교적 높은 차문 방지대, 보안막대 및 B 필러등 차량 구조부품 및 안전부품의 제조에 적합하다.

도1은 본 발명의 실시예의 강의 사진이다.
도2는 비교예의 강의 사진이다.

아래에 실시예와 도면을 결합하여 본 발명을 진일보 설명하고자 한다.

표1은 본 발명의 강의 실시예의 화학적 조성분을 나타낸다.

본 발명의 강은 제련, 열간압연, 냉간압연, 어닐링 및 용융 아연도금을 통해 얻은 제품이며, 상기 제품의 어닐링 공정 및 역학성능은 표2에 표시한바와 같다. 표2로부터, 본 발명의 적당한 공정배합을 거쳐, 항복강도가 600 내지 900MPa, 인장강도가 980 내지 1200MPa, 연신율이 15 내지 22%인 초고강도 냉간압연 용융 아연도금 강판을 얻을 수 있음을 알수 있다.

C：0.15 내지 0.25wt%, Si：1.00 내지 2.00wt%, Mn：1.50 내지 3.00wt%, P≤0.015wt%, S≤0.012wt%, Al：0.03 내지 0.06wt%, N≤0.008wt%；

C함량은 0.18~0.22%이며, Si함량은 1.4 내지 1.8%이며, Mn 함량은 1.8 내지 2.3%이며, P≤0.012%, S≤0.008%이다.

본 발명의 강의 화학적 조성분, wt%

	C	Si	Mn	Cr	Mo	Nb	Ti	V	P	S	Al	N
실시예1	0.22	1.8	2.0	-	-	-	-	-	0.006	0.010	0.040	0.0043
실시예2	0.16	2.0	1.8	-	-	-	-	-	0.012	0.007	0.050	0.0053
실시예3	0.20	1.4	3.3	-	-	-	-	-	0.009	0.006	0.030	0.0058
실시예4	0.18	1.6	2.3	-	-	-	-	-	0.008	0.008	0.050	0.0072
실시예5	0.25	1.0	1.5	-	-	-	-	-	0.010	0.007	0.060	0.0064
실시예6	0.15	1.2	3.0						0.015	0.012	0.050	0.0068
비교예1	0.084	1.51	1.41	-	-	-	-	-	0.009	0.0014	0.031	0.0031
비교예2	0.120	0.05	1.90	0.4	0.3	0.030	0.016	-	0.010	0.004	0.020	0.004
비교예3	0.095	0.33	2.56	-	-	0.112	-	0.123	0.019	0.002	0.063	0.0049

실시예의 공정 및 역학적 성능

	공정번호	어닐링 공정											기계적 성능			아연층 접착력
	공정번호	직화단계노점℃	복사던계H함량%	직화단계가열온도℃	직화단계가열시간s	복사단계가열온도℃	복사단계가열시간s	느린냉각속도℃/s	급냉각시작온도℃	급냉각 마감온도℃	아연도금온도 ℃	아연도금 온도 보온시간 s	YS (MPa)	TS (MPa)	TEL (%)	아연층 접착력
실시예1	i	-30	8	739	30	842	50	4	712	351	469	110	679	968	21.1	OK
	ii	-27	8	692	25	886	50	6	735	343	463	70	710	985	19.3	OK
	iii	-31	9	681	20	890	60	8	757	336	467	70	772	1058	18.1	OK
실시예2	i	-30	10	745	20	857	70	3	733	323	465	120	615	952	23.5	OK
	ii	-33	10	742	20	902	70	6	738	306	468	60	676	967	20.2	OK
	iii	-31	9	698	20	868	80	9	732	287	464	70	715	1065	18.3	OK
실시예3	i	-35	7	685	10	865	40	10	786	283	458	80	812	1143	16.9	NG
	ii	-32	8	712	20	920	50	8	732	286	452	100	783	1195	17.2	OK
	iii	-25	9	734	20	890	60	6	720	331	454	90	705	1157	17.0	OK
실시예4	i	-30	9	721	20	869	60	8	765	280	456	70	822	1150	16.8	OK
	ii	-42	11	744	10	882	40	10	753	289	462	80	825	1157	17.3	NG
	iii	-31	10	725	30	867	80	8	738	260	466	100	776	1101	18.0	OK
실시예5	i	-35	13	706	20	878	60	5	733	360	470	60	701	988	20.3	OK
	ii	-36	15	748	20	904	60	5	754	354	468	90	805	1012	18.1	OK
	iii	-32	10	741	20	916	60	5	761	316	456	80	887	1098	18.6	OK
실시예6	i	-31	13	718	15	878	50	6	793	305	460	60	845	1112	18.1	OK
	ii	-20	15	729	20	889	50	6	754	320	457	100	683	983	23.3	OK
	iii	-23	10	738	25	860	50	7	800	306	462	90	887	1158	17.1	OK
비교예1		-	-	-	-	850	-	-	-	520	490	50	-	635	34.9	OK
비교예2		-	-	-	-	820	-	-	-	-	460	10	598	1022	9.5	OK
비교예3		-	-	-	-	838	-	-	-	520	463	43	659	1001	18.1	OK

비고：

인장시험 방법: JIS5호 인장 샘플을 취하며, 인장 방향은 압연방향에 수직된다.

아연층 접착력 테스트방법: 강판에서 300x700mm크기의 샘플을 절단하며 취한 후, 절곡기(bending machine)에서 3배의 판두께를 벤드직경으로 180°로 냉간굽힘을 실시하였다. 이어서, 투명 테이프로 세척후의 굽힘각 외측을 접착하여 취하며, 테이프를 박리하여 박리물질이 테이프에 전이되었는지를 관찰한다. 박리물질이 관찰되지 않으면, 아연층의 접착력 합격(OK)으로 판정하며, 아닌 경우에는 불합격(NG)으로 판정한다.

도1, 도2를 참고로 하면, 도1은 본 발명의 강(본 발명의 로내 분위기 제어공정을 실시)과 비교예(본 발명의 로내 부위기 제어공정을 실시 않음)의 아연도금 효과를 비교하였다. 본 발명의 고Si조성분은 로내 분위기 제어공정을 취한 후 양호한 용융 아연도금 품질을 얻을 수 있음을 설명하였다.

Claims

화학적 조성분의 중량%로,
C：0.15 내지 0.25wt%
Si：1.00 내지 2.00wt%
Mn：1.50 내지 3.00wt%
P≤0.015wt%
S≤0.012wt%
Al：0.03 내지 0.06wt%
N≤0.008wt%이며,
잔부가 Fe 및 불가피한 불순물이며,
강판 실온 조직이, 페라이트10% 내지 30%+마르텐사이트 60 내지 80%+잔여 오스테나이트5 내지 15%이며；항복강도가 600 내지 900MPa이며, 인장강도가 980 내지 1200MPa이며, 연신율이 15 내지 22%인 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 강판 조성분에 있어서, 중량%로, C함량이 0.18 내지 0.22%인 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 강판 조성분에 있어서, 중량%로, Si함량이 1.4 내지 1.8%인 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 강판 조성분에 있어서, 중량%로, Mn함량이 1.8 내지 2.3%인 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판.
제 1 항에 있어서,
상기 강판 조성분에 있어서, 중량%로, P≤0.012%，S≤0.008%인 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판.
1)제련, 주조:
상기 조성분에 따라 제련, 주조하여 슬래브를 얻는 단계;
2)슬래브를 1170 내지 1230℃로 가열하는 단계;
3)열간압연단계:
압연 종료온도가 880±30℃이며，권취온도가 550 내지 650℃인 단계;
4)산세척, 냉간압연:
냉간압연 변형량은 40 내지 60%이며, 강 스트립을 형성하는 단계;
5)어닐링단계:
어닐링단계는 연속어닐링을 취하며, 직화방식의 산화분위기 가열 및 복사방식의 환원분위기 가열의 두 단계 가열방식을 취하며,
직화가열방식은 산화성 분위기에서 680 내지 750℃까지 가열하며, 연속 어닐링 로내의 노점(dew point)＞-35℃로 제어하며, 이어서 복사가열방식으로 환원성 분위기에서 840 내지 920℃까지 가열하고 40 내지 80s 보온한며, 연속 어닐링 로내의 H함량을 8 내지 15%로 제어하고, 3 내지 10℃/s의냉각속도로 720 내지 800℃로 천천히 냉각시켜, 재료중에 일정한 비율의 페라이트를 얻도록 하며, 50℃/s이상의 냉각속도로 260 내지 360℃로 급냉각시켜, 오스테나이트의 일부분을 마르텐사이트로 전환시키며, 이어서 다시 460 내지 470℃로 가열하고, 60 내지 120s 보온하는 단계;
6)용융 아연 도금:
강 스트립을 아연 포트에 넣어 용융 아연도금을 실현하며, 상기 재가열 보온 및 용융 아연 도금 과정에 있어서, 탄소는 마르텐사이트로부터 오스테나이트로 분배되어, 오스테나이트가 탄소리치 및 안정성을 갖도록 하며, 마지막에 실온까지 냉각시키는 단계,
를 포함하는,
최종 강판의 실온 조직은 페라이트10% 내지 30%+마르텐사이트 60 내지 80%+잔여 오스테나이트5 내지 15%이며；항복강도가 600 내지 900MPa이며，인장강도가 980 내지 1200MPa이며，연신율이 15 내지 22%인 청구항1 내지 5의 임의의 항의 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
단계2)에 있어서, 슬래브를 1170 내지 1200℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계3)에 있어서, 열간압연 권취온도가 550 내지 600℃인 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 직화가열방식으로 산화성 분위기에서 680 내지 720℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 직화가열방식으로 산화성 분위기에서 로내의 노점을 -30℃ 내지 -20℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 복사가열방식으로 환원성 분위기에서 860 내지 890℃로 더 가열하는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 복사가열방식으로 환원성 분위기에서 연속 어닐링 로내의 H함량을 10 내지 15%로 제어하는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 280 내지 320℃로 급냉각시키는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 급냉각 후 다시 460 내지 465℃로 가열하며，80 내지 110s 보온하는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 730 내지 760℃로 천천히 냉각시키는 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단계5)에 있어서, 직화가열방식으로 산화성 분위기하에 680 내지 750℃로 가열하며, 연속 어닐링의 로내 노점을 ＞-35℃로 제어하며, 가열시간이 10 내지 30s인 것을 특징으로 하는 고성형성 초고강도 용융 아연도금 강판의 제조방법.