KR20160106677A

KR20160106677A - 고강도 강판 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160106677A
Application number: KR1020167021458A
Authority: KR
Inventors: 아쓰히로 시라키; 유키히로 우쓰미
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2016-09-12
Also published as: MX2022012560A; KR101854060B1; CN105899701A; JP2015155572A; WO2015107863A1; CN109321821B; JP6280029B2; CN109321821A; MX2016009081A; US20160369367A1

Abstract

질량%로, C: 0.12∼0.40%, Si: 0% 이상 0.6% 이하, Mn: 0% 초과 1.5% 이하, Al: 0% 초과 0.15% 이하, N: 0% 초과 0.01% 이하, P: 0% 초과 0.02% 이하, S: 0% 초과 0.01% 이하를 만족하고, 마텐자이트 단상 조직을 갖고, KAM값(Kernel Average Misorientation값)이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하며, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력이 80MPa 이하인 것으로 하는 것에 의해, 절단 단면 및 강판 모재의 내지연파괴성이 우수한 고강도 강판이 실현될 수 있다.

Description

고강도 강판 및 그의 제조 방법{HIGH-STRENGTH STEEL SHEET AND PROCESS FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 고강도 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 절단 단면(端面) 및 강판 모재의 내지연파괴성이 우수한 고강도 강판, 및 그와 같은 고강도 강판을 제조하기 위한 유용한 방법에 관한 것이다.

근년, 자동차의 안전성, 경량화의 관점에서, 자동차용 강판의 더한층의 고강도화가 진행되고 있다. 그러나, 자동차용 강판의 고강도화에 수반하여, 강판 모재의 내지연파괴성이 열화된다는 문제가 있고, 최근에는 절단 단면에 발생하는 지연파괴가 특히 문제가 되고 있다. 절단 단면에 발생하는 지연파괴의 균열은, 수 100μm 정도로 미세하기 때문에, 지금까지 문제시되고 있지 않았지만, 이와 같은 미세한 균열이 발생한 것만으로 피로 특성이 저하되기 때문에, 절단 단면에 발생하는 지연파괴의 균열을 저감시키는 것이 중요한 과제가 되고 있다.

절단 단면의 지연파괴는 절단 파면에서 발생하기 때문에, 종래의 성형 가공부에 발생하는 강판 모재의 지연파괴보다도 잔류 응력, 변형량이 크고, 종래의 지연파괴와 비교하여 용이하게 발생하는 경향이 있으므로, 새로운 기술 개발이 필요해지고 있다.

내지연파괴성을 개선하는 기술로서, 지금까지 다음과 같은 기술이 제안되어 있다. 예를 들면 특허문헌 1에는, 구상 개재물을 제어하는 것에 의해, 타발(打拔) 단면에서의 내지연파괴성을 개선하는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이 기술에서 검토되고 있는 내용은, 열간 타발 후의 단면의 내지연파괴성이고, 잔류 응력·변형량이 큰 냉간 가공 후에 있어서의 단면에서의 내지연파괴성에 대해서는 고려되고 있지 않다.

한편, 특허문헌 2에는, 마텐자이트가 95면적% 이상이고, 강판 표면으로부터 판 두께 방향으로 깊이 10μm의 위치로부터 판 두께의 1/4 깊이의 위치까지의 조직 에 있어서, 구 오스테나이트 입경, 전위 밀도, 마텐자이트 중의 고용 C 농도, 탄화물의 형태를 파라미터로 하여 소정의 관계식을 만족하도록 제어하는 것에 의해, 내지연파괴성을 개선하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의하면, 강판 모재의 내지연파괴성이 우수한 것이 얻어지고 있다.

그러나, 이 기술에 있어서도, 절단 단면의 내지연파괴성에 대해서는 고려되고 있지 않다. 또한, 절단 단면의 지연파괴는, 판 두께의 1/2의 위치 근방의 영역에서 발생하기 때문에, 절단 단면의 내지연파괴성 개선에는 유효하지 않다고 생각된다.

일본 특허공개 2012-237048호 공보 일본 특허공개 2013-104081호 공보

본 발명은 상기와 같은 사정에 주목하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 절단 단면 및 강판 모재의 내지연파괴성이 우수한 고강도 강판, 및 이러한 고강도 강판을 제조하기 위한 유용한 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명의 고강도 강판은,

질량%로,

C: 0.12∼0.40%,

Si: 0% 이상 0.6% 이하,

Mn: 0% 초과 1.5% 이하,

Al: 0% 초과 0.15% 이하,

N: 0% 초과 0.01% 이하,

P: 0% 초과 0.02% 이하,

S: 0% 초과 0.01% 이하를 만족하고,

마텐자이트 단상 조직을 갖고, KAM값(Kernel Average Misorientation값)이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하며, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력이 80MPa 이하라는 점에 특징이 있다.

본 발명의 고강도 강판에는, 필요에 따라 추가로, Cr: 0% 초과 1.0% 이하, B: 0% 초과 0.01% 이하, Cu: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0% 초과 0.2% 이하, V: 0% 초과 0.1% 이하, Nb: 0% 초과 0.1% 이하 및 Ca: 0% 초과 0.005% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것도 유용하고, 함유되는 원소의 종류에 따라 고강도 강판의 특성이 더 개선된다.

본 발명의 고강도 강판은, 강판 표면에 아연도금층을 형성한 아연도금 강판도 포함된다.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 따른 고강도 강판의 제조 방법이란, 상기와 같은 화학 성분 조성을 갖는 강판을, Ac₃ 변태점 이상 950℃ 이하의 온도역으로 가열하여, 해당 온도역에서 30초 이상 유지한 후, 600℃ 이상의 온도역으로부터 담금질을 행하고, 350℃ 이하에서 30초 이상의 템퍼링 처리를 행한 후, 레벨러에 의해 교정을 행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 화학 성분 조성 및 조직을 제어한 뒤에, KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하고, 또한 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력이 80MPa 이하가 되도록 하면, 절단 단면 및 강판 모재의 내지연파괴성이 우수한, 아연도금 강판 등의 고강도 강판을 실현할 수 있다. 이와 같은 고강도 강판은, 예를 들면 범퍼 등의 자동차용 고강도 부품을 제조하는 소재로서 유용하다.

도 1은 강판의 인장 잔류 응력을 측정할 때의 시험편 상태를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 절단 시에 도입되는 균열수를 측정할 때의 관찰 영역을 나타내는 개략 설명도이다.
도 3은 절단 단면에 발생하는 지연파괴의 균열예를 나타내는 도면 대용 사진이다.

본 발명자들은, 강판의 절단 단면에 있어서의 지연파괴의 발생을 억제하기 위해서, 예의 연구를 거듭했다. 그 결과, 절단 단면 근방에서는 무수한 미세한 균열이 발생하고 있는 것이 판명되었다. 그리고, 이 무수한 미세한 균열이 지연파괴에 의한 균열의 발생을 조장하고 있다고 생각되었다. 이 지연파괴에 의한 균열을 개선하는 수단으로서, 절단 전의 강판의 변형 상태를 제어하는 것에 의해, 절단 시에 도입되는 균열의 양을 저감시킬 수 있다는 착상이 얻어졌다.

그리고, 레벨러에 의해 교정을 행함으로써, 강판의 변형 상태를 변화시켜, KAM값(Kernel Average Misorientation값)이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하도록 제어하는 것이, 절단 단면의 지연파괴 억제에 유효하다는 것을 발견했다. KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역은 바람직하게는 60% 이상이고, 보다 바람직하게는 70% 이상이다.

레벨러에 의한 교정에서는, 스킨 패스(skin pass) 압연에 의한 교정과는 달리, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력을 저하시켜, 80MPa 이하, 바람직하게는 60MPa 이하, 보다 바람직하게는 40MPa 이하로 할 수 있기 때문에, 강판 모재의 내지연파괴성을 악화시킴이 없이, 절단 단면의 내지연파괴성을 개선할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 KAM값의 제어에 의해 절단 단면 및 강판 모재에서의 우수한 내지연파괴성을 나타내는 것이 되지만, 강판에 요구되는 그 밖의 특성, 즉 용접성, 인성, 연성 등을 확보하기 위해서는, 강판 모재에 있어서의 각 원소의 함유량도, 하기와 같이 제어할 필요가 있다.

C: 0.12∼0.40%

C는 강판의 담금질성을 높여 고강도를 확보하는 데 필요한 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, C는 0.12% 이상 함유시킬 필요가 있다. C 함유량은 바람직하게는 0.15% 이상, 보다 바람직하게는 0.20% 이상이다. 그러나, C 함유량이 과잉이 되면, 용접성이 악화된다. 따라서, C 함유량은 0.40% 이하로 할 필요가 있다. 바람직하게는 0.36% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.33% 이하, 더 바람직하게는 0.30% 이하이다.

Si: 0% 이상 0.6% 이하

Si는 템퍼링 연화 저항을 높게 하는 데 유효한 원소이고, 또한 고용 강화에 의한 강도 향상에도 유효한 원소이다. 이들 효과를 발휘시키는 관점에서는, Si는 0.02% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Si는 페라이트 생성 원소이기 때문에, 과잉으로 함유되면, 담금질성이 손상되어 고강도를 확보하는 것이 어려워진다. 따라서 Si 함유량은 0.6% 이하로 한다. 바람직하게는 0.5% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.3% 이하, 더 바람직하게는 0.1% 이하, 보다 더 바람직하게는 0.05% 이하이다.

Mn: 0% 초과 1.5% 이하

Mn은 담금질성을 향상시켜 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, 0.1% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.5% 이상, 더 바람직하게는 0.8% 이상이다. 그러나, Mn 함유량이 과잉이 되면, 내지연파괴성, 용접성이 악화된다. 따라서, Mn 함유량은 1.5% 이하로 할 필요가 있다. Mn 함유량의 상한은 바람직하게는 1.3% 이하이고, 보다 바람직하게는 1.1% 이하이다.

Al: 0% 초과 0.15% 이하

Al은 탈산제로서 첨가되는 원소이고, 또한 강의 내식성을 향상시키는 효과도 있다. 이들 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 0.040% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.060% 이상이다. 그러나, Al이 과잉으로 함유되면, 개재물이 다량으로 생성되어 표면 흠의 원인이 되므로, 그의 상한을 0.15% 이하로 한다. 바람직하게는 0.14% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.10% 이하, 더 바람직하게는 0.07% 이하이다.

N: 0% 초과 0.01% 이하

N 함유량이 과잉이면, 질화물의 석출량이 증대하여, 인성에 악영향을 준다. 따라서 N 함유량은, 0.01% 이하로 할 필요가 있다. 바람직하게는 0.008% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.006% 이하이다. 한편, 제강상의 비용 등을 고려하면, N 함유량은 통상 0.001% 이상이 된다.

P: 0% 초과 0.02% 이하

P는 강을 강화하는 작용을 갖지만, 과잉으로 함유되면 취성에 의해 연성을 저하시키므로, 0.02% 이하로 억제할 필요가 있다. 바람직하게는 0.01% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.006% 이하이다. 한편, P에 의한 강화 효과를 실현하기 위해서는, 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다.

S: 0% 초과 0.01% 이하

S는 황화물계의 개재물을 생성하여, 강판 모재의 가공성, 용접성을 열화시키기 때문에, 적을수록 좋고, 본 발명에서는 0.01% 이하로 억제할 필요가 있다. 바람직하게는 0.005% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.003% 이하이다.

본 발명에 따른 고강도 강판에 있어서의 기본 성분은 상기와 같고, 잔부는 철 및 불가피적 불순물이다. 해당 불가피적 불순물로서, 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 들어가는 원소의 혼입이 허용될 수 있다. 또한, 본 발명의 강판에는, 상기 성분 외에 필요에 따라, 추가로, Cr, B, Cu, Ni, Ti, V, Nb, Ca 등을 함유시키는 것도 유효하다. 이들 원소를 함유시킬 때의 적정한 범위 및 작용은 이하와 같다.

Cr: 0% 초과 1.0% 이하 및 B: 0% 초과 0.01% 이하 중 적어도 1종

Cr은 담금질성 향상에 의해 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 또한 Cr은, 마텐자이트 조직 강의 템퍼링 연화 저항을 높이는 데 유효한 원소이다. 이들 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 0.01% 이상 함유시키는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05% 이상이다. 그러나, Cr이 과잉으로 함유되면, 내지연파괴성을 열화시키기 때문에, 상한은 1.0% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.7% 이하이다.

B는 Cr과 마찬가지로, 담금질성을 높이는 데 유효한 원소이다. 이와 같은 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 0.0001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0005% 이상이다. 그러나, B가 과잉으로 함유되면, 연성이 저하되기 때문에, 상한은 0.01% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0080% 이하이고, 더 바람직하게는 0.0065% 이하이다.

Cu: 0% 초과 0.5% 이하 및 Ni: 0% 초과 0.5% 이하 중 적어도 1종

Cu, Ni는 내식성 향상에 의해 내지연파괴성을 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 어느 것이나 0.01% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.05% 이상이다. 그러나, 이들 원소가 과잉으로 함유되면 연성이나 모재의 가공성이 저하되기 때문에, 어느 것이나 0.5% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.4% 이하이다.

Ti: 0% 초과 0.2% 이하

Ti는 TiN으로서 N을 고정함으로써, B와 복합 첨가했을 때에 B의 담금질성을 최대한으로 끌어내는 데 유효하게 작용한다. 또한 Ti는 내식성의 향상이나, TiC의 석출에 의해 내지연파괴성을 향상시키는 데 유효한 원소이기도 하다. 이들 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 0.01% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.03% 이상이고, 더 바람직하게는 0.05% 이상이다. 그러나, Ti가 과잉으로 함유되면, 연성이나 강판 모재의 가공성이 열화되기 때문에, 상한은 0.2% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.15% 이하이고, 더 바람직하게는 0.10% 이하이다.

V: 0% 초과 0.1% 이하 및 Nb: 0% 초과 0.1% 이하 중 적어도 1종

V, Nb는 어느 것이나 강도의 향상, 및 오스테나이트 결정립의 미세화에 의한 담금질 후의 인성 개선에 유효한 원소이다. 이들 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, V, Nb는 어느 것이나 0.003% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.02% 이상이다. 그러나, 이들 원소가 과잉으로 함유되면, 탄질화물 등의 석출이 증대하여, 모재의 가공성이 저하된다. 따라서, V, Nb의 어느 쪽의 경우도 0.1% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05% 이하이다.

Ca: 0% 초과 0.005% 이하

Ca는 Ca 함유 개재물을 형성해서 이 개재물이 수소를 트랩하여, 내지연파괴성을 개선하는 데 있어서 유효한 원소이다. 이러한 효과를 충분히 발휘시키기 위해서는, 0.001% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0015% 이상이다. 그러나, Ca가 과잉으로 함유되면, 가공성이 열화되기 때문에, 0.005% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.003% 이하이다.

본 발명의 강판에는, 또 다른 원소로서, 예를 들면 Se, As, Sb, Pb, Sn, Bi, Mg, Zn, Zr, W, Cs, Rb, Co, La, Tl, Nd, Y, In, Be, Hf, Tc, Ta, O 등을 내식성이나 내지연파괴성을 개선할 목적으로, 합계로 0.01% 이하 함유시켜도 된다.

본 발명에서 규정하는 각 요건에 대해, 더 상세하게 설명한다.

본 발명의 강판은, 인장 강도로 1180MPa 이상, 바람직하게는 1270MPa 이상의 보다 높은 강도를 나타내는 것이다. 한편, 인장 강도는 2200MPa 이하여도 된다. 이와 같은 고강도는, 예를 들면 범퍼 등의 자동차용 강판의 특성으로서 요구된다. 이러한 고강도를 달성시키기 위해서는, 강판의 조직이, 페라이트가 많은 조직이면, 고강도 확보를 위해서 합금 원소를 증가시키지 않으면 안 되고, 그 결과로서, 용접성이 열화된다. 따라서 본 발명에서는, 마텐자이트 단일 조직, 즉 마텐자이트 단상 조직으로 하고, 합금 원소량을 억제한다. 한편, 마텐자이트 단일 조직이란, 반드시 마텐자이트 조직만으로 100면적%일 필요는 없고, 마텐자이트 조직이 94면적% 이상, 특히는 97면적% 이상인 조직을 포함하는 의미이다. 따라서, 본 발명의 강판에는, 상기 마텐자이트 조직 이외에, 제조 공정에서 불가피적으로 포함되는 조직, 예를 들면 페라이트 조직, 베이나이트 조직, 잔류 오스테나이트 조직 등도 포함할 수 있다.

KAM값은 1개의 측정점과 그 주변의 측정점의 결정 방위차의 평균값이고, 이 값이 높을수록 변형량이 큰 것을 나타낸다. 레벨러 교정에 의해 KAM값을 적절히 제어함으로써, 절단 시의 균열 발생을 저감시키고, 절단 단면에 발생하는 지연파괴를 저감시킬 수 있다. KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지함으로써, 우수한 내지연파괴성을 발휘할 수 있다. KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역은 바람직하게는 60% 이상이고, 보다 바람직하게는 70% 이상이다. KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역은 80% 이하여도 된다.

강판의 표면으로부터 판 두께 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에 존재하는 인장 잔류 응력은, 강판 모재의 내지연파괴성에 악영향을 미치기 때문에 제어할 필요가 있다. 표면으로부터 판 두께 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력을 80MPa 이하로 함으로써, 양호한 내지연파괴성을 얻을 수 있다. 최대 인장 잔류 응력은, 바람직하게는 60MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 40MPa 이하이다. 최대 인장 잔류 응력이 「80MPa 이하」란, 0MPa 이하의 경우, 즉 잔류 응력이 압축 잔류 응력이 되었을 경우도 포함하는 취지이다. 최대 인장 잔류 응력은 -20MPa 이상이어도 된다. 한편, KAM값을 제어하기 위해서 스킨 패스 압연을 이용하면, 표층으로부터 판 두께 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 인장 잔류 응력을 80MPa 이하로 하는 것이 곤란하기 때문에, 후기 실시예에 나타내는 바와 같이, 레벨러 교정을 이용하는 것이 필요하다.

다음으로, 제조 방법에 대해 설명한다. 상기와 같은 요건을 만족하는 강판을 제조하기 위해서는, 소둔 처리의 조건을 적절히 제어할 필요가 있다. 소둔 처리의 조건 이외는 일반적인 조건을 채용할 수 있다. 예를 들면, 냉연 강판을 이용하여 하기 조건의 소둔 처리를 행하는 경우는, 통상적 방법에 따라 용제하고, 연속 주조에 의해 슬래브 등의 강편을 얻은 후, 1100℃∼1250℃ 정도로 가열하고, 이어서 열간 압연을 행하고, 권취한 후에 산세(酸洗)하고, 냉간 압연하여 강판을 얻을 수 있다. 이어서 행하는 소둔 처리를 하기 조건에서 행하는 것이 권장된다.

상기와 같은 화학 성분 조성을 만족하는 강판에 대해서, 소둔 온도를 Ac₃ 변태점 이상, 바람직하게는 Ac₃ 변태점+20℃ 이상으로 함으로써 오스테나이트 단상으로 한다. 과잉으로 고온 유지하면 설비 부하가 커져 비용 증가가 되기 때문에, 상한을 950℃ 이하로 한다. 바람직하게는 930℃ 이하이다. 이 소둔 온도에서 오스테나이트 변태를 완료시키기 위해, 30초 이상 유지할 필요가 있다. 바람직하게는 60초 이상이고, 보다 바람직하게는 90초 이상이다. 또한 소둔 온도에서의 유지 시간의 상한은 150초 이하인 것이 바람직하다. 이들 소둔 처리는, 하기 용융 아연도금 강판이나 합금화 용융 아연도금 강판을 얻는 경우에는, 예를 들면 용융 아연도금 라인에 있어서 행할 수 있다. 또한 필요에 따라, 냉연 강판에 전기 아연도금을 실시해도 된다.

한편, 강판의 Ac₃ 변태점은 하기의 (1)식을 이용하여 구해지는 것이다. 하기 (1)식은, 예를 들면, 「레슬리 철강재료학」 마루젠, William C. LesLie: 1985 p273-(VII-20)식을 참조할 수 있다.

Ac₃(℃)=910-203×[C]^1/2-15.2×[Ni]+44.7×[Si]+104×[V]+31.5×[Mo]+13.1×[W]-30×[Mn]-11×[Cr]-20×[Cu]+700×[P]+400×[Al]+120×[As]+400×[Ti] …(1)

단, [C], [Ni], [Si], [V], [Mo], [W], [Mn], [Cr], [Cu], [P], [Al], [As] 및 [Ti]는, 각각 C, Ni, Si, V, Mo, W, Mn, Cr, Cu, P, Al, As 및 Ti의 질량%로의 함유량을 나타낸다. 또한, 상기 (1)식의 각 항에 나타난 원소가 포함되지 않는 경우는, 그 항이 없는 것으로 하여 계산한다.

상기 소둔 처리 후에는, 600℃ 이상의 담금질 개시 온도로부터, 평균 냉각 속도로 50℃/초 이상의 급냉으로 25℃의 실온까지 냉각한다. 이 담금질 개시 온도가 600℃ 미만이거나, 또는 급냉 시의 평균 냉각 속도가 50℃/초 미만이면 페라이트가 석출되어 버려, 마텐자이트 단일 조직이 얻어지기 어렵다. 담금질 개시 온도는 바람직하게는 650℃ 이상이지만, 바람직한 상한은 950℃ 이하이다. 또한 급냉 시의 평균 냉각 속도는 70℃/초 이상인 것이 바람직하지만, 100℃/초 이하여도 된다.

상기 실온까지 냉각한 후에는, 350℃ 이하, 바람직하게는 300℃ 이하의 온도역까지 재가열하고, 해당 온도역에서 30초 이상 유지하는 템퍼링을 행하여 강판의 인성을 확보하는 것이 좋다. 템퍼링 온도가 350℃를 초과하면, 굽힘성이 열화되는 데다가, 강도를 확보하기 어려워진다. 유지 시간이 30초 미만이면 강판의 인성을 확보하는 것이 곤란해진다. 한편, 유지 시간은 바람직하게는 100초 이상이고, 보다 바람직하게는 200초 이상이지만, 유지 시간이 지나치게 길어지면 마텐자이트 조직이 연화되어, 강도가 저하되므로, 400초 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 템퍼링 온도는 템퍼링의 효과를 발휘시키기 위해서는, 150℃ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200℃ 이상이다.

상기 템퍼링 후에는, 레벨러에 의해 교정을 행한다. 이때의 신장률은 0.5% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 교정을 행하는 것에 의해, 본 발명에서 규정하는 KAM값을 얻을 수 있다. 레벨러에 의해 교정을 행할 때의 신장률은, 보다 바람직하게는 0.6% 이상이고, 더 바람직하게는 0.7% 이상이지만, 이때의 신장률이 지나치게 커지면 굽힘성이 열화되기 때문에, 1.8% 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 신장률이란, 하기 (2)식에 의해 구해지는 값이다.

신장률(%)=[(V₀-V_i)/V_i]×100 …(2)

단, V₀: 레벨러 출측 통판 속도(단위: m/초), V_i: 레벨러 입측 통판 속도(단위: m/초)를 각각 나타낸다.

본 발명의 강판은 냉연 강판뿐만 아니라 열연 강판도 포함된다. 또한, 이들 열연 강판이나 냉연 강판에, 용융 아연도금을 실시하여 얻어지는 용융 아연도금 강판이나, 용융 아연도금을 실시한 후, 이것을 합금화 처리하여 얻어지는 합금화 용융 아연도금 강판, 전기 아연도금 강판도 포함된다. 이들 도금 처리를 실시하는 것에 의해 내식성을 향상시킬 수 있다. 한편, 이들 도금 처리 방법이나 합금화 처리 방법에 대해서는, 일반적으로 행해지고 있는 조건을 채용하면 된다.

본 발명의 고강도 강판은, 예를 들면 범퍼 등의 자동차용 고강도 부품의 제조에 사용할 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니고, 상기, 후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

본원은 2014년 1월 14일에 출원된 일본 특허출원 제2014-004405호에 기초하는 우선권의 이익을 주장하는 것이다. 2014년 1월 14일에 출원된 일본 특허출원 제2014-004405호의 명세서의 전체 내용이 본원에 참고를 위해 원용된다.

실시예

하기 표 1에 나타내는 화학 성분 조성을 만족하는 강종 A∼V를 용제했다. 상세하게는, 전로에서 일차 정련 후에, 래들(取鍋; ladle)로 탈황을 실시했다. 한편, 표 1에 나타낸 화학 성분 조성의 잔부는 철 및 불가피적 불순물이다. 또한, 필요에 따라 래들 정련 후에, 예를 들면 RH법(Ruhrstahl-Hausen법)에 의한 진공 탈가스 처리를 실시했다. 그 후, 통상적 방법에 의해 연속 주조를 실시하여 슬래브를 얻었다. 그리고 열간 압연, 통상적 방법으로 산세, 냉간 압연을 순차적으로 행하여, 판 두께: 1.0mm의 냉연 강판 CR(Cold Rolled 강판)을 얻었다. 이어서, 각 냉연 강판 CR에 대해서 연속 소둔을 행했다. 연속 소둔에서는, 하기 표 2, 3에 나타내는 소둔 온도 및 소둔 시간에서 유지한 후, 하기 표 2, 3에 나타내는 담금질 개시 온도까지 평균 냉각 속도 10℃/초로 냉각하고, 이어서, 담금질 개시 온도로부터 실온까지, 평균 냉각 속도 50℃/초 이상으로 급냉하고, 추가로, 하기 표 2, 3에 나타내는 템퍼링 온도까지 재가열하여, 해당 온도에서 표 2, 3에 나타내는 템퍼링 시간 동안 유지했다. 한편, 이때의 열간 압연의 조건은 이하와 같다. 이하에서는, 상기 담금질 템퍼링 등의 일련의 처리를 포함시켜, 간단히 「소둔 처리」라고 부르는 경우가 있다.

열간 압연의 조건

가열 온도: 1250℃

마무리 압연 온도: 880℃

권취 온도: 700℃

마무리 두께: 2.3∼2.8mm

이어서, 소둔 처리 후에 레벨러 통판에 의해 교정을 행했다. 레벨러 교정의 조건은 이하와 같다. 한편, 하기에 있어서 「WR」은 워크 롤을 의미한다. 이때, 하기 표 2, 3에 나타내는 바와 같이, 소둔 처리 후에 레벨러 교정을 행하지 않았던 냉연 강판 CR, 및 레벨러 교정 대신에 스킨 패스 압연에 의한 교정을 행한 냉연 강판 CR에 대해서도 제작했다.

레벨러 교정의 조건

WR 지름=50mm

WR 배치: 상측에 9개, 하측에 10개

WR의 피치=55mm

인터 메시: 입측=-3.74mm, 출측=-1.18mm

장력: 입측=1.0∼1.7kgf/mm²(9.8∼16.7MPa), 출측=2.0∼2.3kgf/mm²(19.6∼22.5MPa)

상기와 같은 처리를 실시한 각 냉연 강판 CR을 이용하여, 하기에 나타내는 조건에서 각종 특성의 평가를 행했다.

강 조직의 면적률의 측정

1.0mm×20mm×20mm의 시험편의 압연 방향과 평행한 단면(斷面)을 연마하고, 나이탈 부식을 행한 후에, 판 두께의 1/4의 부분에 대해 1000배로 주사형 전자 현미경(SEM; Scanning Electron Microscope)으로 관찰을 행했다.

그리고, 1시야의 사이즈를 90μm×120μm로 하고, 임의의 10시야에 있어서, 종횡 각각 등간격으로 10개의 선을 긋고, 그 교점이 마텐자이트 조직인 교점의 수 또는 마텐자이트 이외의 조직, 예를 들면 페라이트 조직인 교점의 수를, 각각 전체 교점의 수로 나누어, 마텐자이트 조직의 면적률, 마텐자이트 이외의 조직의 면적률로 했다. 그 결과를 (a) 레벨러 또는 스킨 패스 압연에 의한 교정, (b) 교정이 없는 경우 등의 교정 방법, 및 교정 시의 신장률과 함께, 상기 표 2, 3에 나타낸다.

인장 특성의 평가

인장 강도 TS(Tensile Strength)는, 강판의 압연 방향에 수직인 방향이 길이 방향이 되도록 JIS 5호 인장 시험편을 강판으로부터 채취하고, JIS Z 2241: 2011에 규정된 방법에 따라 측정했다. 그리고, 인장 강도 TS가 1180MPa 이상인 것을 고강도라고 평가했다. 그 결과를 하기 표 4, 5에 나타낸다. 표 4, 5에는 참고를 위해, 강판의 항복 강도 YP(Yield Point), 신도 EL(Elongation)도 나타내고 있다.

KAM값의 측정

판 두께의 1/2 위치까지 기계 연삭한 후에 버프 연마에 의해 경면 마무리한 시료를 70° 경사시킨 상태로, SEM에서 측정점의 간격으로서 1스텝 0.25μm로 하여, 100μm×100μm의 영역의 전자선 후방 산란 회절상(EBSD상; Electron Backscatter Diffraction상)을 측정하고, 해석 소프트로서 테크셈라보라토리즈사제 OTM 시스템을 이용해서, 각 측정점에서의 KAM값을 구하여, KAM값이 1° 이상이 되는 영역의 비율, 즉 전체 측정점에 대한 KAM값이 1° 이상이 되는 측정점의 비율을 계산했다.

표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이까지의 표층 영역에서의 최대 잔류 응력의 측정: 축차 판 두께 제거법

각 냉연 강판 CR을, 압연 방향에 수직인 방향: 60mm×압연 방향: 10mm로 판 두께가 1.0mm인 사이즈로 시어 절단하고, 강판의 편면측, 즉 부식면의 반대측의 면의 중앙부에 변형 게이지를, 압연 방향과 수직인 방향에 평행이 되도록 첩부하여, 플론 마스크로 부식면 이외의 전체면을 코팅한다. 이때, 플론 마스크의 코팅은, 변형 게이지의 리드선에도 실시했다. 그 후, 시험편을 부식액에 담가 서서히 판 두께를 얇게 한다. 이때에 개방되는 변형을 5분마다 측정한다.

15시간 부식시켰을 때의 부식 감량으로부터 부식 속도를 산출하고, 부식 속도와 부식 시간으로부터 변형량을 측정한 판 두께 위치를 산출한다. 하기 이론식에 의해, 잔류 응력을 계산했다. 하기 이론식은, 예를 들면 「잔류 응력의 발생과 대책: 1975년, 요네타니 시게루, p54-식(17)을 참조할 수 있다. 표층으로부터 판 두께 1/4 위치까지의 잔류 응력의 변화를 다항식 곡선 근사[차수 2∼6(2차 함수∼6차 함수)으로 가장 R 제곱 값이 큰 것을 적용]했을 때의 잔류 응력의 최대값을 최대 인장 잔류 응력으로 했다. 강판의 인장 잔류 응력을 측정할 때의 시험편 상태를, 도 1의 개략 사시도에 나타낸다.

변형 게이지: FLK-6-11-2LT(도쿄측기연구소)

코팅재: 플론 마스크(부식면 이외의 전체면을 코팅)

부식액: 물 750mL, HF 37.5mL, H₂O₂750mL

부식 방법: 자석 교반기로 부식액을 항상 교반하면서 15시간 부식시킨다. 또한 부식액 용기를 얼음물에 담그고, 10∼20℃의 온도 범위 내에서, 일정 온도를 유지하도록 온도 관리한다.

단, σ=인장 잔류 응력, a=측정 위치, E=철의 영률, h=판 두께, ε=변형량, x=위치를 나타내는 변수로, 부식 전의 판 표면으로부터 측정 위치까지를 나타내고 있다.

이하의 특성의 평가는, 상기 냉연 강판 CR의 표면에 하기의 조건에서, 전기 아연도금을 실시한 전기 아연도금 강판 EG(Electro Galvanizing 강판)에 대해서도 마찬가지로 행했다. 이 전기 아연도금 강판 EG는, 소둔 처리 및 레벨러 교정을 행한 후의 냉연 강판 CR에 전기 아연도금을 실시하여 제작한 것이지만, 소둔 처리를 행한 후의 냉연 강판 CR에 전기 아연도금을 실시한 후, 레벨러 교정을 행하여 제작해도 된다. 한편, 용융 아연도금 강판이나 합금화 용융 아연도금 강판을 제작하는 경우에는, 소둔 처리는 용융 아연도금 라인에 있어서 행할 수 있으므로, 용융 아연도금 라인에서 용융 아연도금 강판이나 합금화 용융 아연도금 강판을 제조한 후, 레벨러 교정을 행하면 된다.

전기 아연도금 강판 EG의 제작

상기 냉연 강판 CR을 60℃의 아연도금욕에 침지하여, 전기 도금 처리를 전류 밀도: 40A/dm²로 실시한 후, 수세, 건조하여 전기 아연도금 강판 EG를 얻었다.

절단 단면의 내지연파괴성 평가용 시험편의 절단 조건

소둔 처리 및 레벨러 교정을 행한 후의 냉연 강판 CR, 및 상기와 같이 하여 제작한 전기 아연도금 강판 EG를, 압연 방향에 수직인 방향: 40mm×압연 방향: 30mm의 사이즈로 시어 절단기에 의해 절단하여, 시험편으로 했다. 절단의 클리어런스는 10%로 했다.

절단 시에 도입되는 균열수의 측정

상기 절단한 시험편의 압연 방향에 수직인 방향의 단면에 있어서, 이 절단 단면으로부터 50μm까지의 단면(斷面)을 관찰하기 위해서 연마 및 나이탈 부식을 행했다. 절단 단면(「시어 파면」이라고도 불린다)으로부터 50μm까지의 측방 단면(斷面)에 있어서의 판 두께 방향의 전체 영역을 SEM으로 3000배로 관찰하여, 2μm 이상의 균열의 균열수를 측정했다. n=3의 평균값을 측정값으로 했다. 절단 시에 도입되는 균열수를 측정할 때의 관찰 영역을, 도 2의 개략 설명도에 나타낸다.

절단 단면의 내지연파괴성 평가 시험

상기 절단한 시험편을 0.1N, 5% 또는 10%의 염산 중에 24시간 침지했다. 시험편은 각 조건당 n=3 침지하고, 압연 방향에 수직인 단면만 평가했다. 한편, 1개의 시험편당 단면은 2개 있기 때문에, 염산 침지 1조건당 n=6의 평가를 행했다. 이때의 평가는, 절단 단면을 육안 또는 마이크로스코프로 관찰하고, 200μm 이상의 균열이 발생하지 않았던 것을 지연파괴가 발생하지 않았던 것으로 하여, 절단 단면의 지연파괴 미발생률(=지연파괴 미발생 시험편/전체 시험편×100)을 산출했다.

냉연 강판 CR에 대해서는, 절단 단면의 지연파괴 미발생률이 44% 이상인 것, 전기 아연도금 강판 EG에 대해서는, 절단 단면의 지연파괴 미발생률이 33% 이상인 것을, 절단 단면의 내지연파괴성이 양호하다고 판단하여, 후기 표 4∼7의 판정란에 「O.K」라고 표기했다. 또한 절단 단면의 지연파괴 미발생률이 상기에 미치지 않는 것을, 절단 단면의 내지연파괴성이 불량하다고 판단하여, 후기 표 4∼7의 판정란에 「N.G」라고 표기했다. 절단 단면에 발생하는 지연파괴의 균열예를 도 3의 도면 대용 사진에 나타낸다.

강판 모재의 내지연파괴성 평가용의 시험편 제작

소둔한 후의 강판을 압연 방향에 수직인 방향: 150mm×압연 방향: 30mm의 사이즈로, 시어 절단기를 사용하여 클리어런스=10%로 절단하고, 굽힘 반경 R을 10mm로 하여 U 굽힘 가공을 실시해서 TS와 동등한 응력 부하를 행했다.

강판 모재의 내지연파괴성 평가 시험

상기 U 굽힘-응력 부하한 시험편을 0.1N, 5%, 또는 10%의 염산에 200시간 침지했다. 시험편은 각 조건 n=18회 침지했다. 균열이 발생하지 않았던 것을 지연파괴가 발생하지 않았던 것으로 하여, 강판 모재의 지연파괴 미발생률(=지연파괴 미발생 시험편/전체 시험편×100)을 산출했다. 또한, 교정 수단에 의한 강판 모재의 지연파괴성을 평가하기 위해, 「교정 없음」일 때와 지연파괴 미발생률의 차를 산출했다. 지연파괴 미발생률의 차가 10% 이하인 것을, 강판 모재의 내지연파괴성이 양호하다고 판단하여, 후기 표 4∼7의 판정란에 「O.K」라고 표기했다. 또한 상기의 기준에 미치지 않는 것을, 강판 모재의 내지연파괴성이 불량하다고 판단하여, 후기 표 4∼7의 판정란에 「N.G」라고 표기했다.

또한 TS 레벨에 따른 내지연파괴성을 평가하기 위해, 평가의 지표로서 절단 단면의 지연파괴 미발생률×TS도 계산했다. 냉연 강판 CR에 대해서는 절단 단면의 지연파괴 미발생률×TS가 60000 이상인 것, 전기 아연도금 강판 EG에 대해서는 절단 단면의 지연파괴 미발생률×TS가 48000 이상인 것을, 절단 단면의 내지연파괴성이 양호하다고 판단하여, 후기 표 4∼7의 판정란에 「O.K」라고 표기했다. 또한 절단 단면의 지연파괴 미발생률×TS가 상기의 기준값에 미치지 않는 것을, 절단 단면의 내지연파괴성이 불량하다고 판단하여, 후기 표 4∼7의 판정란에 「N.G」라고 표기했다.

한편, 절단 단면의 지연파괴 미발생률×TS의 합격 기준이, 냉연 강판 CR과 전기 아연도금 강판 EG에서 상이한 것은, 다음의 이유에 의한다. 즉, 전기 아연도금 강판 EG에서는, 파괴 평가 중에 도금이 용융되기 때문에, 냉연 강판 CR과 비교하면, 부식에 의한 강판 중으로의 수소 침입량이 커져, 지연파괴성이 저하된다. 도금이 부착되는 것에 의한 내지연파괴성 저하를 고려하여, 전기 아연도금 강판 EG의 합격 기준을 낮게 설정했다.

이들 평가 결과를 하기 표 4∼7에 나타낸다. 한편, 하기 표 4, 5는 품종이 냉연 강판 CR인 경우의 평가 결과를 나타내고, 하기 표 6, 7은 품종이 전기 아연도금 강판 EG인 경우의 평가 결과를 나타내고 있다.

표 4, 5의 결과로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. 본 발명에서 규정하는 화학 성분 조성을 만족하고, 레벨러에 의해 교정을 행한 냉연 강판 CR을 이용한 예, 즉 시험 No. 1, 4, 6, 9, 11, 13, 15, 18, 20, 23, 25, 27, 30, 32, 34, 37, 39, 41, 44, 47에서는, KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하며, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력을 80MPa 이하로 함으로써, 강판 모재 및 단면의 내지연파괴성이 개선되고 있는 것을 알 수 있다.

이에 비해, 스킨 패스 압연으로 교정한 냉연 강판 CR을 이용한 예, 즉 시험 No. 2, 7, 16, 21, 28, 35, 42, 45에서는, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력이 80MPa을 상회하고 있어, 레벨러에 의한 교정을 행한 상기 실시예의 냉연 강판 CR의 각각과 비교하여, 강판 모재의 내지연파괴성이 악화되고 있는 것을 알 수 있다. 이것은 표층의 인장 잔류 응력이 높아졌기 때문이라고 생각된다. 또한 교정 없음의 냉연 강판 CR 강판, 즉 시험 No. 3, 5, 8, 10, 12, 14, 17, 19, 22, 24, 26, 29, 31, 33, 36, 38, 40, 43, 46, 48에서는, KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50%를 하회하고 있어, 동종의 강판을 이용했을 경우이더라도, 상대적으로 단면의 내지연파괴성이 악화되고 있는 것을 알 수 있다. 이것은 절단 시에 도입되는 균열수가 많기 때문이라고 생각된다.

또한, 시험 No. 19, 22, 38, 43, 48은 모두 교정 없음의 예이며, 각각의 교정한 예, 즉 시험 No. 18, 20, 37, 41, 47에 비하면 모두 절단 단면의 내지연파괴성이 열화되고 있다. 단, 열화 후에도, 절단 단면의 내지연파괴성은 일정한 레벨을 유지하고 있다. 그 이유는, 시험 No. 19는 강종 H를 이용하고 있어, Cu의 첨가량이 비교적 많기 때문이라고 생각된다. 또한 시험 No. 22는 강종 I를 이용하고 있어, Ni의 첨가량이 비교적 많기 때문이라고 생각된다. 시험 No. 38은 강종 P를 이용하고 있어, Ti 및 Ca의 첨가량이 비교적 많기 때문이라고 생각된다. 시험 No. 43은 강종 R을, No. 48은 강종 T를 각각 이용하고 있어, Cu, Ni, Ca 등의 첨가량이 비교적 많기 때문이라고 생각된다.

또한 본 발명에서 규정하는 화학 성분 조성을 만족하지 않는 냉연 강판 CR을 이용한 예, 즉 시험 No. 49∼52는 내지연파괴성이 나빠지고 있다. 이 중 No. 49, 50은 Mn 함유량이 과잉된 강종 U를 이용한 것이기 때문에, 내식성이 열화되어, 양호한 내지연파괴성이 얻어지지 않았던 것이라고 추측된다. 시험 No. 51, 52는 Cr 함유량이 과잉된 강종 V를 이용한 것이기 때문에, 내식성이 열화되어, 양호한 내지연파괴성이 얻어지지 않았던 것이라고 추측된다.

표 6, 7의 결과로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. 즉, 본 발명에서 규정하는 화학 성분 조성을 만족하고, 레벨러에 의해 교정을 행한 냉연 강판 CR을 이용하여 전기 아연도금 강판 EG를 제작한 예, 즉 시험 No. 53, 56, 58, 61, 63, 65, 67, 70, 72, 75, 77, 79, 82, 84, 86, 89, 91, 93, 96, 99에서는, KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하며, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력을 80MPa 이하로 함으로써, 강판 모재 및 단면의 내지연파괴성이 개선되고 있는 것을 알 수 있다.

이에 비해, 스킨 패스 압연으로 교정한 냉연 강판 CR을 이용하여 전기 아연도금 강판 EG를 제작한 예, 즉 시험 No. 54, 59, 68, 73, 80, 87, 94, 97에서는, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력이 80MPa을 상회하고 있어, 레벨러에 의한 교정을 행한 상기 실시예의 강판의 각각과 비교하여, 강판 모재의 내지연파괴성이 악화되고 있는 것을 알 수 있다. 이것은 표층의 인장 잔류 응력이 높아졌기 때문이라고 생각된다. 또한 교정 없음의 냉연 강판 CR을 이용하여 전기 아연도금 강판 EG를 제작한 예, 즉 시험 No. 55, 57, 60, 62, 64, 66, 69, 71, 74, 76, 78, 81, 83, 85, 88, 89, 92, 95, 98, 100에서는, KAM값이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50%를 하회하고 있어, 동종의 강판을 이용했을 경우이더라도, 상대적으로 단면의 내지연파괴성이 악화되고 있는 것을 알 수 있다. 이것은 절단 시에 도입되는 균열수가 많기 때문이라고 생각된다.

또한, 시험 No. 71, 74, 95, 100은 모두 교정 없음의 예이며, 각각의 교정한 예, 즉 시험 No. 70, 72, 93, 99에 비하면 모두 절단 단면의 내지연파괴성이 열화되고 있다. 단, 열화 후에도, 절단 단면의 내지연파괴성은 일정한 레벨을 유지하고 있다. 그 이유는, 시험 No. 71은 강종 H를 이용하고 있어, Cu의 첨가량이 비교적 많기 때문이라고 생각된다. 시험 No. 74는 강종 I를 이용하고 있어, Ni의 첨가량이 비교적 많기 때문이라고 생각된다. 시험 No. 95는 강종 R을, 시험 No. 100은 강종 T를 각각 이용하고 있어, Cu, Ni, Ca 등의 첨가량이 비교적 많기 때문이라고 생각된다.

또한 본 발명에서 규정하는 화학 성분 조성을 만족하지 않는 냉연 강판 CR을 이용하여 전기 아연도금 강판 EG를 제작한 예, 즉 시험 No. 101∼104에서는 내지연파괴성이 나빠지고 있다. 이 중 시험 No. 101, 102는 Mn 함유량이 과잉된 강종 U를 이용한 것이기 때문에, 내식성이 열화되어, 양호한 내지연파괴성이 얻어지지 않았던 것이라고 추측된다. 시험 No. 103, 104는 Cr 함유량이 과잉된 강종 V를 이용한 것이기 때문에, 내식성이 열화되어, 양호한 내지연파괴성이 얻어지지 않았던 것이라고 추측된다.

본 발명의 고강도 강판은, 질량%로, C: 0.12∼0.40%, Si: 0% 이상 0.6% 이하, Mn: 0% 초과 1.5% 이하, Al: 0% 초과 0.15% 이하, N: 0% 초과 0.01% 이하, P: 0% 초과 0.02% 이하, S: 0% 초과 0.01% 이하를 만족하고, 마텐자이트 단상 조직을 갖고, KAM값(Kernel Average Misorientation값)이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하며, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력이 80MPa 이하인 것으로 하는 것에 의해, 절단 단면 및 강판 모재의 내지연파괴성이 우수한 것이 된다.

Claims

질량%로,
C: 0.12∼0.40%,
Si: 0% 이상 0.6% 이하,
Mn: 0% 초과 1.5% 이하,
Al: 0% 초과 0.15% 이하,
N: 0% 초과 0.01% 이하,
P: 0% 초과 0.02% 이하,
S: 0% 초과 0.01% 이하를 만족하고,
마텐자이트 단상 조직을 갖고, KAM값(Kernel Average Misorientation값)이 1° 이상의 값을 가지는 영역이 50% 이상 차지하며, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치까지의 표층 영역에서의 최대 인장 잔류 응력이 80MPa 이하인 고강도 강판.
제 1 항에 있어서,
추가로, Cr: 0% 초과 1.0% 이하, B: 0% 초과 0.01% 이하, Cu: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0% 초과 0.2% 이하, V: 0% 초과 0.1% 이하, Nb: 0% 초과 0.1% 이하 및 Ca: 0% 초과 0.005% 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 고강도 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
강판 표면에 아연도금층을 형성한 아연도금 강판인 고강도 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 화학 성분 조성을 만족하는 강판을, Ac₃ 변태점 이상 950℃ 이하의 온도역으로 가열하여, 해당 온도역에서 30초 이상 유지한 후, 600℃ 이상의 온도역으로부터 담금질을 행하고, 350℃ 이하에서 30초 이상의 템퍼링 처리를 행한 후, 레벨러에 의해 교정을 행하는 고강도 강판의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
레벨러에 의한 교정을 행할 때의 신장률이 0.5% 이상 1.8% 이하인 제조 방법.