KR20190035422A - Method of manufacturing hot rolled steel sheet and hot rolled steel sheet manufactured thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 우수한 가공성을 갖는 고강도 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 우수한 가공성을 갖는 고강도 열연강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 열연강판에 관한 것이다.The present invention relates to a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent workability and a method of manufacturing the same, and more particularly to a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent workability and a hot-rolled steel sheet produced thereby.
일반적으로 열연강판을 제조할 때 모재가 되는 강 슬라브를 가열로에 장입 후 일정 시간의 숙열기간을 거치게 된다. 가열로에서 추출된 슬라브는 조압연 및 마무리압연 조건의 조절을 통해 오스테나이트 결정립의 크기를 조절한 후 냉각대를 거지는 동안 페라이트와 펄라이트로 상변태되어 원하는 미세 조직 및 재질을 만족하게 된다.Generally, when a hot-rolled steel sheet is manufactured, a steel slab, which becomes a base material, is charged into a heating furnace and is subjected to a maturing period for a certain period of time. The size of the austenite grains is controlled by controlling the roughing and finishing rolling conditions, and then the slabs are transformed into ferrite and pearlite during cooling, so that the desired microstructure and material are satisfied.
강의 원하는 강도를 확보하기 위해서는 조압연 온도 및 마무리압연 온도를 낮게 하여 생성되는 페라이트와 펄라이트의 결정립 크기를 미세하게 유지시키는 것이 필요하지만, 낮은 압연온도는 압연 부하를 상승시키는 원인이 된다. 따라서, 압연 부하를 적절하게 해소하기 위해서는 마무리압연 온도 등 압연 온도를 상승시킬 필요가 있으며, 고온의 마무리압연 온도에서 연성이 우수하고 항복비가 낮은 고강도 강을 제조하기 위한 기술이 필요하다.In order to secure the desired strength of the steel, it is necessary to finely maintain the grain size of the ferrite and pearlite produced by lowering the rough rolling temperature and the finish rolling temperature, but a low rolling temperature causes the rolling load to increase. Therefore, in order to adequately solve the rolling load, it is necessary to raise the rolling temperature such as the finish rolling temperature, and a technique is required for manufacturing a high strength steel having excellent ductility and low yield ratio at a high temperature finish rolling temperature.
이에 관련된 기술은 대한민국 특허공개공보 제10-1714909호(2017.03.10. 공고, 발명의 명칭: 표면품질이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법)에 개시되어 있다.A related art is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1714909 (published on Mar. 31, 2017, entitled "High-Strength Hot-Rolled Steel Sheet with Excellent Surface Quality and Method for Manufacturing the Same").
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고온의 마무리압연 온도에서 연성이 우수하고 항복비가 낮은 고강도 강을 제조할 수 있는 열연강판의 제조방법을 제공하는 것이다. A problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a hot-rolled steel sheet which is capable of producing a high-strength steel having excellent ductility and low yield ratio at a high-temperature finish rolling temperature.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 열연강판의 제조방법에 의해 제조된 고강도 열연강판을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a high-strength hot-rolled steel sheet produced by the above-described method for producing a hot-rolled steel sheet.
본 발명의 일 관점에 따른 열연강판의 제조방법은, 중량%로, 탄소(C): 0.15~0.17%, 실리콘(Si): 0.2~0.3%, 망간(Mn): 1.1~1.4%, 인(P): 0 초과 0.01% 이하, 황(S): 0 초과 0.005% 이하, 티타늄(Ti): 0.03~0.04%, 니오븀(Nb): 0.01~0.05%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 질소(N): 0 초과 60ppm 이하, 구리(Cu)+주석(Sn): 0 초과 0.1% 이하, 니켈(Ni)+몰리브덴(Mo): 0 초과 0.1% 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 슬라브 재가열 온도: 1,200~1,250℃에서 재가열하는 단계, 재가열된 상기 강 슬라브를 열간 압연하여 열연 판재를 제조하는 단계, 및 상기 열연판재를 권취 온도: 630~650℃까지 냉각하여 권취하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a hot-rolled steel sheet according to one aspect of the present invention comprises: 0.15 to 0.17% carbon (C), 0.2 to 0.3% silicon (Si), 1.1 to 1.4% manganese (Mn) P: more than 0 and not more than 0.01%, sulfur (S): more than 0 and not more than 0.005%, titanium (Ti): 0.03 to 0.04%, niobium (Nb) (N): more than 0 and not more than 60 ppm, copper (Cu) + tin (Sn): more than 0 and not more than 0.1%, nickel (Ni) + molybdenum (Mo): more than 0 and not more than 0.1% Reheating a steel slab containing unavoidable impurities at a slab reheating temperature of 1,200 to 1,250 DEG C; hot rolling the reheated steel slab to produce a hot rolled plate; and hot rolling the hot rolled plate to a coiling temperature of 630 to 650 DEG C And cooling and winding.
상기 강 슬라브를 열간 압연하는 단계는, 마무리 압연 온도: 880~900℃에서 실시할 수 있다.The step of hot-rolling the steel slab may be carried out at a finishing rolling temperature of 880 to 900 ° C.
상기 마무리 압연 후 상기 열연판재를 10~30℃/sec의 평균 냉각속도로 냉각할 수 있다.After the finish rolling, the hot rolled plate can be cooled at an average cooling rate of 10 to 30 DEG C / sec.
본 발명의 다른 관점에 따른 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.15~0.17%, 실리콘(Si): 0.2~0.3%, 망간(Mn): 1.1~1.4%, 인(P): 0 초과 0.01% 이하, 황(S): 0 초과 0.005% 이하, 티타늄(Ti): 0.03~0.04%, 니오븀(Nb): 0.01~0.05%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 질소(N): 0 초과 60ppm 이하, 구리(Cu)+주석(Sn): 0 초과 0.1% 이하, 니켈(Ni)+몰리브덴(Mo): 0 초과 0.1% 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 페라이트와 펄라이트가 혼재된 미세조직을 갖는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hot-rolled steel sheet comprising 0.15 to 0.17% of carbon (C), 0.2 to 0.3% of silicon (Si), 1.1 to 1.4% of manganese (Mn) (N): 0.01 to 0.05%, aluminum (Al): 0.01 to 0.05%, nitrogen (N), nitrogen (N) : More than 0 and not more than 60ppm, copper (Cu) + tin (Sn): more than 0 and not more than 0.1%, nickel (Ni) + molybdenum (Mo): more than 0 and not more than 0.1%, and remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities And has a microstructure in which ferrite and pearlite are mixed.
상기 열연강판은 인장강도(TS): 600MPa 이상, 항복강도(YP): 500MPa 이상, 연신율(El): 25% 이상, 및 YR(YP/TS*100): 85%이하인 것이 바람직하다.The hot-rolled steel sheet preferably has a tensile strength (TS) of 600 MPa or more, a yield strength (YP) of 500 MPa or more, an elongation (El) of 25% or more, and YR (YP / TS * 100) of 85% or less.
본 발명에 따르면, 적절한 성분비의 합금 원소를 첨가하여 강의 재질을 확보하고 권취 온도를 제어함으로써 고온의 마무리압연 온도에서도 강도와 연성이 우수한 고강도 열연강판을 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to manufacture a high-strength hot-rolled steel sheet excellent in strength and ductility even at a high temperature finish rolling temperature by securing the quality of steel and controlling the coiling temperature by adding an alloying element with an appropriate component ratio.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 열연강판의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예 및 비교예의 열연강판의 미세조직을 나타낸 전자 현미경 사진들이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a hot-rolled steel sheet according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2F are electron micrographs showing the microstructure of the hot-rolled steel sheet of Examples and Comparative Examples of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. Throughout this specification, the same or similar components are denoted by the same reference numerals. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
전술한 바와 같이, 고 탄소(C)/합금강의 가공성 확보를 위해 열간 압연된 판재를 불림 또는 풀림 처리하여 가공성을 확보한 후 냉간압연 및 부품 가공을 실시한다. 그러나 이와 같은 불림 또는 풀림 처리는 제조 비용을 상승시키게 된다. 고강도 열연강판을 제조하기 위해서는 조압연 온도 및 마무리압연 공정의 압연 시작 온도 및 압연 종료 온도를 가능한 낮게 유지하여야 하지만 이는 설비에 상당한 부하를 미치게 된다.As described above, in order to secure the workability of the high carbon (C) / alloy steel, the hot rolled plate is subjected to annealing or annealing to secure workability, followed by cold rolling and part processing. However, such treatment or annealing may increase the manufacturing cost. In order to produce a high-strength hot-rolled steel sheet, it is necessary to keep the rough rolling temperature and the rolling start temperature and the rolling finish temperature of the finish rolling as low as possible, but this causes a considerable load on the equipment.
본 발명은 적절한 합금 원소를 첨가하여 강의 재질을 확보하고 권취 온도를 제어함으로써 고온의 마무리압연 온도에서도 강도와 연성이 우수한 고강도 열연강판을 제조하는 방법을 제시한다.The present invention provides a method for producing a high strength hot-rolled steel sheet excellent in strength and ductility even at a high temperature finish rolling temperature by securing the material of a steel by adding an appropriate alloying element and controlling the coiling temperature.
우수한 가공성을 갖는 열연강판 제조방법Method for manufacturing hot-rolled steel sheet having excellent workability
본 발명의 일 측면은 우수한 가공성을 갖는 고강도 열연강판의 제조방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent processability.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 열연강판의 제조방법을 나타낸 공정 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 열연강판의 제조방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 열간 압연 단계(S120), 그리고 냉각 및 권취 단계(S130)를 포함한다. 이하, 상기 본 발명의 열연강판 제조방법을 단계별로 보다 상세히 설명한다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a hot-rolled steel sheet according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a hot-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention includes a slab reheating step S110, a hot rolling step S120, and a cooling and winding step S130. Hereinafter, the method for manufacturing a hot-rolled steel sheet of the present invention will be described in more detail.
슬라브 재가열 단계(S110)In the slab reheating step S110,
슬라브 재가열 단계(S110)는, 중량%로, 탄소(C): 0.15~0.17%, 실리콘(Si): 0.2~0.3%, 망간(Mn): 1.1~1.4%, 인(P): 0 초과 0.01% 이하, 황(S): 0 초과 0.005% 이하, 티타늄(Ti): 0.03~0.04%, 니오븀(Nb): 0.01~0.05%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 질소(N): 0 초과 60ppm 이하, 티타늄(Ti)+니오븀(Nb): 0.04% 이상, 구리(Cu)+주석(Sn): 0 초과 0.1% 이하, 니켈(Ni)+몰리브덴(Mo): 0 초과 0.1% 이하, 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 구성되는 강 슬라브를, 슬라브 재가열 온도(SRT): 1,200~1,250℃의 조건에서 2시간 이상 가열하여 주조시 편석된 성분을 재고용시키는 단계이다.The slab reheating step (S110) may include: 0.15 to 0.17% of carbon (C), 0.2 to 0.3% of silicon (Si), 1.1 to 1.4% of manganese (Mn) (N): 0.01 to 0.05%, aluminum (Al): 0.01 to 0.05%, nitrogen (N): 0 or less, sulfur (S): more than 0 and not more than 0.005%, titanium (Ti): 0.03 to 0.04%, niobium (Ti) + niobium (Nb): 0.04% or more, copper (Cu) + tin (Sn): more than 0 and not more than 0.1%, nickel (Ni) + molybdenum (Mo) And a remaining amount of iron (Fe) and other unavoidable impurities is heated at a slab reheating temperature (SRT) of 1,200 to 1,250 DEG C for 2 hours or more to reuse the segregated components in casting.
슬라브 재가열 온도가 1,200℃ 미만일 경우 열간압연 시 압연부하가 야기되며, 첨가된 티타늄(Ti) 및 니오븀(Nb)이 충분히 재고용되지 못하므로 석출물의 조대화가 발생하여 충분한 강도 확보가 어려워진다. 또한, 슬라브 재가열 온도가 1,250℃를 초과하면 결정립의 조대화로 인해 강판의 강도가 저하될 수 있다.If the slab reheating temperature is less than 1,200 ° C, a rolling load is caused during hot rolling, and the added titanium (Ti) and niobium (Nb) are not sufficiently reused. If the slab reheating temperature exceeds 1,250 DEG C, the strength of the steel sheet may be lowered due to coarsening of crystal grains.
본 발명의 일 측면인 열연강판의 제조방법에 있어서, 상기 슬라브에 포함되는 성분의 조성을 제어하는 것이 필요한데, 그 이유에 대해 상세히 설명한다(이하, 제시되는 함량은 전체 강판에 대한 중량%로, "%"로만 기재함).In the method of manufacturing a hot-rolled steel sheet according to one aspect of the present invention, it is necessary to control the composition of the components contained in the slab. The reason for this will be described in detail (hereinafter, % ").
탄소(C) : 0.15-0.17% Carbon (C): 0.15-0.17%
탄소(C)는 강의 강도 및 경도를 확보하기 위하여 첨가되는 원소이다. 일 구체예에서, 상기 탄소(C)는 강 슬라브 전체 중량의 0.15~0.17% 포함되는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함유량이 0.15% 미만일 경우 충분한 강도 확보가 어려우며, 초정 페라이트 형성으로 인해 슬라브에 크랙이 발생할 가능성이 높아진다. 반대로, 탄소(C)의 함유량이 0.17%를 초과하는 경우 연신율 확보가 어려우며, 미세조직 중 펄라이트 상의 분율이 높아져 원하는 가공성을 확보하기 어렵다.Carbon (C) is an element added to secure strength and hardness of steel. In one embodiment, the carbon (C) preferably comprises from 0.15 to 0.17% of the total weight of the steel slab. If the content of carbon (C) is less than 0.15%, it is difficult to secure sufficient strength, and cracks are likely to occur in the slab due to the formation of superfine ferrite. On the other hand, when the content of carbon (C) exceeds 0.17%, it is difficult to secure the elongation, and the percentage of pearlite phase in the microstructure increases, and it is difficult to secure desired processability.
실리콘(silicon( SiSi ) : 0.2-0.3% ): 0.2-0.3%
실리콘(Si)은 탈산제로 작용하며 페라이트 안정화 원소로서, 페라이트 형성을 유도함으로써 강의 인성 및 연성을 개선하는데 효과적이다. 일 구체예에서, 상기 실리콘(Si)은 강 슬라브 전체 중량의 0.2~0.3%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 실리콘을 0.2% 미만으로 함유할 경우 등온 변태시 시멘타이트의 형성을 억제하기 어려워 연신율 향상 효과를 얻을 수 없고, 0.3%를 초과하여 함유할 시 압연 부하가 증가하거나 편석이 발생할 수 있다.Silicon (Si) acts as a deoxidizer and is effective in improving the toughness and ductility of steel by inducing ferrite formation as a ferrite stabilizing element. In one embodiment, the silicon (Si) is preferably comprised between 0.2 and 0.3% of the total weight of the steel slab. When the content of silicon is less than 0.2%, it is difficult to suppress the formation of cementite during isothermal transformation, and the effect of improving the elongation can not be obtained. When the content exceeds 0.3%, the rolling load may increase or segregation may occur.
망간(Mn) : 1.1-1.4% Manganese (Mn): 1.1-1.4%
망간(Mn)은 실리콘(Si)과 마찬가지로 탈산 효과와 인장강도 및 충격인성에 영향을 주는 성분이다. 또한, 망간은 철과 유사한 원자 직경을 갖는 치환형 원소로서 고용강화에 매우 효과적인 원소이며 강의 경화능을 향상시키는 역할을 한다. 상기 망간은 강 슬라브 전체 중량의 1.1~1.4%로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 1.1% 미만에서는 첨가에 따른 상기 효과를 기대할 수 없으며, 1.4%를 초과하면 경화능이 향상되어 최종 조직이 저온 미세조직이 발현될 가능성이 높아진다.Manganese (Mn), like silicon (Si), is a component that affects deoxidation, tensile strength and impact toughness. In addition, manganese is a substitutional element having an atomic diameter similar to that of iron, and is an element highly effective in solid solution strengthening and plays a role in improving the hardenability of steel. The manganese is preferably added in an amount of 1.1 to 1.4% of the total weight of the steel slab. If the content of manganese (Mn) is less than 1.1%, the above effect due to the addition can not be expected. When the content of manganese (Mn) exceeds 1.4%, the hardenability is improved and the possibility of the low-temperature microstructure is increased in the final structure.
인(P): 0% 초과-0.01% 이하 Phosphorus (P): more than 0% -0.01% or less
인(P)은 강의 용접성을 악화시키고 슬라브 중심 편석에 의해 최종 재질 편차를 발생시키는 원인이 된다. 따라서, 상기 인의 함량을 강 슬라브 전체 중량의 0.01% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.The phosphorus (P) causes the weldability of the steel to deteriorate and causes the final material deviation due to slab center segregation. Therefore, it is preferable to limit the content of phosphorus to 0.01% or less of the total weight of the steel slab.
황(S): 0 초과-0.005% 이하Sulfur (S): more than 0 to less than 0.005%
황(S)은 인(P)과 함께 불순물 원소로서 강의 인성 및 용접성을 악화시키고 망간과 결합하여 MnS 비금속 개재물을 형성함으로써 강의 가공 중 크랙을 발생시키는 원소이다. 따라서, 일 구체예에서, 황의 함량을 강 슬라브 전체 중량의 0.005% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Sulfur (S) is an impurity element as well as phosphorus (P), which deteriorates the toughness and weldability of steel and forms an MnS nonmetallic inclusion by binding with manganese, thereby generating a crack during processing of steel. Thus, in one embodiment, it is desirable to limit the content of sulfur to 0.005% or less of the total weight of the steel slab.
티타늄(titanium( TiTi ): 0.03~0.04%): 0.03 to 0.04%
티타늄(Ti)은 탄소(C)와 결합하여 강의 강도 증가에 영향을 미치는 탄화물을 형성한다. 일 구체예에서, 상기 티타늄은 강 슬라브 전체 중량의 0.03~0.04%로 첨가하는 것이 바람직하다. 티타늄의 함량이 0.03% 미만으로 첨가되는 경우 충분한 강화 효과를 얻을 수 없으며, 0.04%를 초과하는 경우 제조 단가가 상승할 뿐만 아니라, 연성 확보에 어려움이 있다.Titanium (Ti) bonds with carbon (C) to form carbides that affect the strength of the steel. In one embodiment, the titanium is preferably added in an amount of 0.03 to 0.04% of the total weight of the steel slab. When the content of titanium is less than 0.03%, a sufficient strengthening effect can not be obtained. When the content of titanium is more than 0.04%, not only the manufacturing cost is increased but also ductility is difficult to secure.
니오븀(Niobium ( NbNb ): 0.01~0.05% ): 0.01 to 0.05%
니오븀(Nb)은 탄소와 결합하여 강의 강도 증가에 영향을 미치는 산화물을 형성한다. 일 구체예에서 상기 니오븀은 강 슬라브 전체 중량의 0.01~0.05% 포함되는 것이 바람직하다. 니오븀을 0.01% 미만으로 포함시 그 첨가 효과가 미미하며, 0.05%를 초과하여 포함시 탄화물 형성으로 인해 항복강도를 상승시켜 가공성을 오히려 저하시킬 수 있다.Niobium (Nb) bonds with carbon to form oxides that affect the strength of the steel. In one embodiment, the niobium is preferably contained in an amount of 0.01 to 0.05% of the total weight of the steel slab. If the content of niobium is less than 0.01%, the effect of addition is insignificant. If the content of niobium exceeds 0.05%, the yield strength may be increased due to the formation of carbides.
본 발명의 바람직한 일 구체예에 따르면, 상기 티타늄(Ti)과 니오븀(Nb)의 함량의 합계가 0.04% 이상으로 첨가하되 복합 첨가하는 것이 바람직하다. 0.04% 이하로 첨가할 경우 충분한 강화 효과를 얻을 수 없다.According to a preferred embodiment of the present invention, it is preferable that the total of the contents of titanium (Ti) and niobium (Nb) is 0.04% or more, and the composite is added. If it is added in an amount of 0.04% or less, a sufficient strengthening effect can not be obtained.
알루미늄(Al): 0.01~0.05% Aluminum (Al): 0.01 to 0.05%
알루미늄(Al)은 탈산제로 작용하며, 강 슬라브 전체 중량의 0.01~0.05%로 첨가되는 것이 바람직하다. 알루미늄을 0.01% 미만으로 첨가하는 경우 탈산 효과가 미미하며, 0.05%를 초과하여 첨가하는 경우 강 내에 존재하는 질소(N)와 결합하여 조대한 AlN계 질화물을 생성할 수 있다.Aluminum (Al) acts as a deoxidizer and is preferably added in an amount of 0.01 to 0.05% of the total weight of the steel slab. When aluminum is added in an amount of less than 0.01%, the effect of deoxidation is insignificant, and when it is added in an amount exceeding 0.05%, it can bond with nitrogen (N) present in the steel to form a coarse AlN system nitride.
질소(N): 0 초과 60ppm 이하 Nitrogen (N): more than 0 and not more than 60ppm
질소(N)는 강 내에서 티타늄과 결합하여 조대한 TiN계 석출물을 형성할 뿐만 아니라, 형성된 TiN은 슬라브의 재가열에도 충분히 강 내에 고용되지 못해 조대한 석출물로 존재하게 된다. 따라서, 질소는 60ppm 이하로 그 함량을 제한하는 것이 바람직하다.Nitrogen (N) binds with titanium in the steel to form a coarse TiN-based precipitate. In addition, the formed TiN does not sufficiently melt in the steel even after reheating the slab, resulting in a coarse precipitate. Therefore, it is desirable to limit the content of nitrogen to 60 ppm or less.
구리(Cu), 주석(Copper (Cu), tin ( SnSn ): 합계 0 초과 0.1% 이하 ): Total more than 0 and less than 0.1%
구리(Cu)와 주석(Sn)은 합금의 녹는점이 낮은 금속으로, 열간 압연시 강판 표면의 결정입계에 용융하여 견고한 스케일을 생성시켜 디스케일링을 어렵게 하는 원소들이다. 따라서 본 발명의 일 구체예에서는, 상기 구리와 주석의 합계 함량을 0.1%이하로 제한한다.Copper (Cu) and tin (Sn) are metals with low melting points of alloys, which melt on the grain boundaries on the surface of the steel sheet during hot rolling to produce a firm scale, making it difficult to descale. Therefore, in one embodiment of the present invention, the total content of the copper and tin is limited to 0.1% or less.
니켈(nickel( NiNi ), 몰리브덴(), Molybdenum ( MoMo ), 크롬(), chrome( CrCr ))
니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr)은 강의 경화능을 향상시키는 원소들로서, 첨가시 저온상의 형성을 촉진시킨다. 본 발명의 일 구체예에서는, 페라이트+펄라이트 조직을 형성시켜 가공성을 확보하는데 주 목적이 있으므로, 니켈, 몰리브덴, 크롬의 합계 함량을 0.1%이하로 제어한다.Nickel (Ni), molybdenum (Mo), and chromium (Cr) are elements that improve the hardenability of steel. In one embodiment of the present invention, the total content of nickel, molybdenum, and chromium is controlled to 0.1% or less because main purpose is to form a ferrite + pearlite structure to ensure workability.
열간 압연Hot rolling 단계(S120) In step S120,
열간 압연 단계(S120)는 재가열된 강 슬라브를 열간 압연하여 열연 판재를 제조하는 단계이다. 본 발명의 일 구체예에서, 상기 재가열된 강 슬라브를 마무리 압연 온도: 880~900℃에서 열간 압연할 수 있다. 마무리 압연 온도가 900℃를 초과하면 강판의 표면 스케일 발생으로 인해 강판의 품질이 저하될 우려가 발생하며, 고온 압연으로 인해 결정립의 크기가 증가하여 원하는 강도 확보가 불가능해진다. 또한, 마무리 압연 온도가 800℃ 미만인 경우에는 이상영역의 압연에 의해 혼립 조직의 발생으로 강판의 가공성을 확보하기 어려우며 압연공정에 부하를 야기할 수 있다.The hot rolling step (S120) is a step of hot-rolling the reheated steel slab to produce a hot-rolled steel sheet. In one embodiment of the present invention, the reheated steel slab may be hot rolled at a finish rolling temperature of 880 to 900 占 폚. If the finishing rolling temperature exceeds 900 캜, there is a fear that the quality of the steel sheet may be deteriorated due to the occurrence of the surface scale of the steel sheet, and the grain size increases due to the high-temperature rolling. When the finishing rolling temperature is less than 800 占 폚, it is difficult to secure the workability of the steel sheet due to the occurrence of a complicated structure due to the rolling of the abnormal region, which may cause a load in the rolling step.
냉각 및 Cooling and 권취Coiling 단계: S130 Step: S130
냉각 및 권취 단계(S130)는 상기 열연 판재를 권취 온도: 630~650℃까지 냉각하여 권취하는 단계이다. 마무리 압연 후의 냉각은 공냉, 수냉 모두 가능하며, 조대한 결정립 성장을 최대한 억제할 수 있도록 10~30℃/sec의 평균 냉각속도에서 냉각하는 것이 바람직하다. 10℃/sec 이하의 냉각속도에서는 충분한 냉각이 이루어지지 않아 고온에서 생성되는 스케일을 야기할 가능성이 있으며, 30℃/sec 이상의 냉각속도에서는 저온 조직을 생성시켜 연성을 저하시킬 수 있다.The cooling and winding step (S130) is a step of cooling the hot rolled sheet to a winding temperature of 630 to 650 ° C and winding. The cooling after the finish rolling can be both air cooling and water cooling, and cooling is preferably performed at an average cooling rate of 10 to 30 DEG C / sec so as to suppress the growth of coarse crystal grains as much as possible. At a cooling rate of 10 ° C / sec or less, sufficient cooling may not be performed and there is a possibility of causing a scale generated at a high temperature. At a cooling rate of 30 ° C / sec or more, low temperature structure may be generated to decrease ductility.
권취 온도는 630~650℃가 바람직하다. 630~650℃의 권취 온도에서는 페라이트와 펄라이트가 적절히 포함된 미세조직을 확보하여 적절한 강도 및 연성을 확보할 수 있다. 권취 온도가 630℃ 미만일 경우 강도 상승 및 연성 저하로 인해 가공성을 확보하기 어려우며, 베이나이트와 같은 저온 조직의 형성으로 연성 확보가 어려워진다. 또한, 650℃를 초과하는 권취 온도에서는 연성은 확보되나 강도가 저하되는 단점이 있다.The coiling temperature is preferably 630 to 650 ° C. At a coiling temperature of 630 to 650 ° C, a microstructure containing ferrite and pearlite is appropriately secured to ensure adequate strength and ductility. When the coiling temperature is less than 630 DEG C, it is difficult to ensure workability due to increase in strength and decrease in ductility, and formation of low-temperature structure such as bainite makes it difficult to secure ductility. Further, at a coiling temperature exceeding 650 캜, ductility is secured, but the strength is lowered.
본 발명의 상기 열연강판의 제조방법에 따르면, 강 슬라브의 성분계를 조절하고 마무리 압연 조건의 조절을 통해 페라이트와 펄라이트가 적절히 포함된 미세조직을 확보하여 연성이 우수한 고강도 강을 제조할 수 있다.According to the method for manufacturing a hot-rolled steel sheet of the present invention, it is possible to manufacture a high-strength steel having excellent ductility by securing the microstructure appropriately containing ferrite and pearlite by controlling the component system of the steel slab and adjusting the finishing rolling conditions.
열연강판의 제조방법에 의해 제조된 열연강판The hot-rolled steel sheet produced by the hot-
본 발명의 다른 관점은 상기 열연강판 제조방법에 의해 제조된 열연강판에 관한 것이다. 상기 열연강판은 중량%로, 탄소(C): 0.15~0.17%, 실리콘(Si): 0.2~0.3%, 망간(Mn): 1.1~1.4%, 인(P): 0 초과 0.01% 이하, 황(S): 0 초과 0.005% 이하, 티타늄(Ti): 0.03~0.04%, 니오븀(Nb): 0.01~0.05%, 알루미늄(Al): 0.01~0.05%, 질소(N): 0 초과 60ppm 이하, 티타늄(Ti)+니오븀(Nb): 0.04% 이상, 구리(Cu)+주석(Sn): 0 초과 0.1% 이하, 니켈(Ni)+몰리브덴(Mo)+크롬(Cr): 0 초과 0.1% 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 페라이트와 펄라이트가 적절히 포함된 미세조직을 갖는다. 상기 열연강판의 성분은, 전술한 강 슬라브와 동일한 성분 및 함량을 적용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.Another aspect of the present invention relates to a hot-rolled steel sheet produced by the hot-rolled steel sheet producing method. Wherein the hot rolled steel sheet comprises 0.15 to 0.17% carbon (C), 0.2 to 0.3% silicon (Si), 1.1 to 1.4% manganese (Mn) (S): more than 0 and not more than 0.005%, titanium (Ti): 0.03 to 0.04%, niobium (Nb): 0.01 to 0.05% (Ni) + molybdenum (Mo) + chromium (Cr): not less than 0% and not more than 0.1%, not more than 0.04% of titanium (Ti) + niobium (Nb) And residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, and has a microstructure suitably containing ferrite and pearlite. As for the components of the hot-rolled steel sheet, the same components and contents as those of the above-described steel slabs can be applied, so that a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 열연강판은 인장강도(TS): 600MPa 이상, 항복강도(YP): 500MPa 이상, YR(YP/TS*100): 85% 이하, 그리고 연신율(EL): 25% 이상일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the hot-rolled steel sheet has a tensile strength (TS) of 600 MPa or more, a yield strength (YP) of 500 MPa or more, a YR (YP / TS * % ≪ / RTI >
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하나, 이는 본 발명의 바람직한 실시예일뿐 본 발명의 범위가 이러한 실시예의 기재범위에 의하여 제한되는 것은 아니다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited thereto. The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.
실시예Example 및 And 비교예Comparative Example
아래의 표 1 및 표 2와 같은 함량의 성분과, 잔량의 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브 시편들을 준비하였다.Steel slab specimens were prepared containing the contents of the components as shown in Tables 1 and 2 below and the balance iron (Fe) and other unavoidable impurities.
division
구분
division
다음에, 상기의 성분 함량을 갖는 강 슬라브 시편들에 대해 각각 슬라브 재가열 온도: 1,200℃에서 재가열한?다음, 마무리 압연 온도: 890℃에서 압연하여 열연 판재를 제조하였다. 다음에, 상기 열연 판재를 10~30℃/s의 냉각 속도로 권취 온도까지 냉각한 다음 권취하여 열연 강판을 제조하였다. 이때, 권취 온도를 실시예1~2 및 비교예1~15에 대해 각각 다음의 표 3과 같이 설정하여 진행하였다.Next, steel slab specimens having the above-mentioned component contents were rolled at a slab reheating temperature of 1,200 DEG C and then reheated at a finish rolling temperature of 890 DEG C to prepare hot rolled steel sheets. Next, the hot-rolled steel sheet was cooled to a coiling temperature at a cooling rate of 10 to 30 DEG C / s and then wound to produce a hot-rolled steel sheet. At this time, the winding temperature was set as shown in Table 3 for Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 15, respectively.
division
상기 실시예 1~2 및 비교예1~15의 열연 강판에 대해 항복 강도(MPa), 인장 강도(MPa) 및 연신율(%)을 측정하여 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.The yield strength (MPa), the tensile strength (MPa) and the elongation (%) of the hot-rolled steel sheets of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 15 were measured and the results are shown in Table 4 below.
division
Ferrite + Pearlite
Ferrite + Pearlite
Ferrite + Pearlite
Ferrite + Pearlite
Ferrite + Pearlite
Ferrite + Pearlite
Ferrite + Pearlite
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예 및 비교예의 열연강판의 미세조직을 나타낸 전자 현미경 사진들이다.FIGS. 2A to 2F are electron micrographs showing the microstructure of the hot-rolled steel sheet of Examples and Comparative Examples of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예1 및 실시예2의 미세조직 사진이고, 도 2c는 비교예3의 미세조직 사진이고, 도 2d는 비교예7의 미세조직 사진이고, 도 2e는 비교예 12의 미세조직 사진이며, 도 2f는 비교예15의 미세조직 사진이다.FIGS. 2A and 2B are microstructure photographs of Example 1 and Example 2 of the present invention, FIG. 2C is a microstructure photograph of Comparative Example 3, FIG. 2D is a microstructure photograph of Comparative Example 7, 2 is a photograph of the microstructure of Comparative Example 15. Fig.
도 2a 내지 도 2f 및 상기 표 4의 결과를 참조하면, 본 발명에 따른 성분 함량, 열연 판재의 냉각 및 권취 조건을 적용한 실시예 1~2의 경우, 본 발명에서 원하는 페라이트+펄라이트의 미세조직을 확보할 수 있었으며, 목표로 하는 인장강도(600MPa 이상), 항복강도(500MPa 이상), 연신율(25% 이상) 및 YR(YP/TS*100; 85% 이하)을 확보할 수 있었다.Referring to FIGS. 2A to 2F and the results of Table 4, in the case of Examples 1 and 2 in which the component content, the cooling and the winding conditions of the hot rolled plate were applied, the microstructure of the desired ferrite + (YP / TS * 100; 85% or less), and the target tensile strength (600 MPa or more), yield strength (500 MPa or more), elongation (25% or more) and YR (YP / TS * 100;
그러나, 본 발명의 성분 함량 및 열연 판재의 냉각 및 권취 조건을 벗어난 비교예들의 경우, 원하는 기계적 물성을 확보할 수 없었다. 보다 구체적으로, 비교예 1~3은 표 1 및 2에서 1번의 성분 함량을 포함하는 열연 강판으로, 니오븀(Nb) 없이 티타늄(Ti)을 단독으로 함유하며 그 함량도 적어 목표로 하는 강도를 확보할 수 없었으며, 비교예 4~6은 표 1 및 2에서 2번의 성분 함량을 포함하는 열연 강판으로, 티타늄(Ti) 없이 니오븀(Nb)을 단독으로 함유하며 그 함량도 적어 목표로 하는 강도를 확보할 수 없었으며, 비교예 7~9는 표 1 및 2에서 3번의 성분 함량을 포함하는 열연 강판으로, 티타늄(Ti) 없이 니오븀(Nb)을 단독으로 함유하며 비교예 7의 경우 낮은 권취 온도로 인해 베이나이트 미세조직이 생성되어 연신율을 확보할 수 없었고, 비교예 8~9의 경우 니오븀(Nb)을 단독 첨가함으로써 목표로 하는 강도를 확보할 수 없었으며, 표 1 및 2에서 4번의 성분 함량을 포함하는 열연 강판인 비교예 10, 11은 각각 고온 권취 및 베이나이트 생성으로 인해 재질 및 연신율을 확보할 수 없었으며, 표 1 및 2에서 5번 및 6번의 성분 함량을 포함하는 열연 강판인 비교예 12 및 14는 낮은 권취온도로 베이나이트 생성으로 인해 연신율을 확보하지 못하였으며, 표 1 및 2에서 5의 성분 함량을 포함하는 열연 강판인 비교예 13은 낮은 권취 온도로 연신율을 확보하지 못했고 YR이 초과하였으며, 표 1 및 2에서 6번의 성분 함량을 포함하는 열연 강판인 비교예 15는 낮은 권취 온도로 연신율을 확보하지 못했다.However, in the case of the comparative examples deviating from the component content of the present invention and the cooling and winding conditions of the hot rolled plate, desired mechanical properties could not be secured. More specifically, Comparative Examples 1 to 3 are hot-rolled steel sheets containing one ingredient content in Tables 1 and 2, and contain only titanium (Ti) without niobium (Nb) And Comparative Examples 4 to 6 are hot-rolled steel sheets containing the two component contents in Tables 1 and 2, and contain only niobium (Nb) without titanium (Ti) And Comparative Examples 7 to 9 are hot-rolled steel sheets containing three component contents in Tables 1 and 2, containing niobium (Nb) alone without titanium (Ti), and Comparative Example 7 having a low coiling temperature The target strength could not be secured by adding niobium (Nb) alone in the case of Comparative Examples 8 to 9. In Table 1 and 2, it was found that the four components Comparative Examples 10 and 11, which are hot-rolled steel sheets containing The materials and elongation rates could not be ensured due to the high-temperature coiling and the production of bainite, and Comparative Examples 12 and 14, which are hot-rolled steel sheets containing ingredient contents 5 and 6 in Tables 1 and 2, , The elongation was not ensured. In Comparative Example 13, which is a hot-rolled steel sheet containing the ingredient contents of Tables 1 and 2 to 5, the elongation was not secured at a low coiling temperature and the YR was exceeded. In Table 1 and 2, In Comparative Example 15, which is a hot-rolled steel sheet containing the content, did not secure an elongation at a low coiling temperature.
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.While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
Claims (5)
재가열된 상기 강 슬라브를 열간 압연하여 열연 판재를 제조하는 단계; 및
상기 열연판재를 권취 온도: 630~650℃까지 냉각하여 권취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 제조방법.
0.1 to 0.17% of silicon (C), 0.2 to 0.3% of silicon (Si), 1.1 to 1.4% of manganese (Mn) (Al): 0.01 to 0.05%, nitrogen (N): more than 0 and 60 ppm or less, copper (Cu) A steel slab containing iron (Fe) and other unavoidable impurities in an amount of more than 0% and 0.1% or less of nickel (Ni) + molybdenum (Mo) Reheating at 1,250 ° C;
Hot-rolling the reheated steel slab to produce a hot-rolled steel sheet; And
And cooling and hot rolling the hot rolled sheet to a coiling temperature of 630 to 650 占 폚 and winding the hot rolled sheet.
상기 강 슬라브를 열간 압연하는 단계는,
마무리 압연 온도: 880~900℃에서 실시하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 제조방법
The method according to claim 1,
Hot rolling the steel slab,
And the finish rolling temperature is 880 to 900 占 폚.
상기 마무리 압연 후 상기 열연판재를 10~30℃/sec의 평균 냉각속도로 냉각하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 제조방법.
The method according to claim 1,
And after the finish rolling, the hot-rolled sheet is cooled at an average cooling rate of 10 to 30 캜 / sec.
페라이트와 펄라이트가 혼재된 미세조직을 갖는 것을 특징으로 하는 열연강판.
0.1 to 0.17% of silicon (C), 0.2 to 0.3% of silicon (Si), 1.1 to 1.4% of manganese (Mn) (Al): 0.01 to 0.05%, nitrogen (N): more than 0 and 60 ppm or less, copper (Cu) (Ni) + molybdenum (Mo): more than 0 and not more than 0.1%, and the balance of iron (Fe) and other unavoidable impurities,
A hot-rolled steel sheet having a microstructure in which ferrite and pearlite are mixed.
상기 열연강판은 인장강도(TS): 600MPa 이상, 항복강도(YP): 500MPa 이상, 연신율(El): 25% 이상, 및 YR(YP/TS*100): 85%이하인 것을 특징으로 하는 열연강판.
5. The method of claim 4,
Wherein the hot-rolled steel sheet has a tensile strength TS of 600 MPa or higher, a yield strength YP of 500 MPa or higher, an elongation El of 25% or higher, and YR (YP / TS * 100) .
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |