KR20220088088A - Cold rolled steel sheet having excellent galvanizing property and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내부 산화층의 두께를 제어하여 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 강재를 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계; 상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉간 압연하여, 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함한다,The present invention provides an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet excellent in plating property by controlling the thickness of the internal oxide layer, and a method for manufacturing the same. A method of manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: manufacturing a hot rolled steel sheet by hot rolling a steel material; performing a softening heat treatment on the hot-rolled steel sheet to form an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet; removing a portion of the internal oxide layer by pickling the hot-rolled steel sheet; and cold-rolling the hot-rolled steel sheet to produce a cold-rolled steel sheet;
Description
본 발명은 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 산화층의 두께를 제어하여 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet excellent in plating property by controlling the thickness of an internal oxide layer and a method for manufacturing the same.
자동차용 초고장력강의 경우, 일반강 대비 열간압연 이후 열연코일의 높은 강도 및 폭 방향 재질 편차에 의해 냉간압연 시 압하율 부하 및 형상 불량 문제가 발생하고 있다. 따라서 이러한 냉간압연 시 발생되는 문제를 개선하기 위해 열연코일의 강도 및 재질편차 저감을 목적으로 냉간압연 전 열연코일에 대한 연화 열처리 공정 추가가 일부 적용되고 있다. In the case of ultra-high tensile steel for automobiles, compared to general steel, the high strength of the hot-rolled coil after hot rolling and the material deviation in the width direction cause problems in the reduction ratio load and shape defects during cold rolling. Therefore, in order to improve the problems occurring during cold rolling, the addition of a softening heat treatment process to the hot-rolled coil before cold rolling is partially applied for the purpose of reducing the strength and material variation of the hot-rolled coil.
열간압연 공정 또는 연화 열처리 공정에서 발생하는 내부 산화층은 강재의 품질 문제를 야기하므로 일반적으로 냉간압연 전 산세 공정에서 제거된다. 그러나, 실리콘과 망간을 고함량으로 함유하는 강재의 경우에는, 상기 내부 산화물에 의하여 미도금 불량을 발생시킬 수 있는 실리콘 또는 망간의 표면 산화물의 형성을 억제할 수 있다. 따라서, 내부 산화물을 적절한 수준으로 제어할 필요가 있다.The internal oxide layer generated in the hot rolling process or softening heat treatment process causes quality problems in steel, so it is generally removed in the pickling process before cold rolling. However, in the case of steel containing silicon and manganese in a high content, it is possible to suppress the formation of surface oxides of silicon or manganese that may cause non-plating defects due to the internal oxide. Therefore, it is necessary to control the internal oxide to an appropriate level.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet having excellent plating properties and a method for manufacturing the same.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.However, these tasks are exemplary, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 관점에 의하면, 내부 산화층의 두께를 제어하여 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판 및 그 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet excellent in plating properties by controlling the thickness of the internal oxide layer, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 강재를 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계; 상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉간 압연하여, 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for manufacturing the ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet comprises the steps of: manufacturing a hot rolled steel sheet by hot rolling a steel material; performing a softening heat treatment on the hot-rolled steel sheet to form an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet; removing a portion of the internal oxide layer by pickling the hot-rolled steel sheet; and cold-rolling the hot-rolled steel sheet to manufacture a cold-rolled steel sheet.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연화 열처리는 580℃ ~ 650℃ 온도에서 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the softening heat treatment may be performed at a temperature of 580°C to 650°C.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연화 열처리는 10 시간 ~ 15 시간 동안 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the softening heat treatment may be performed for 10 to 15 hours.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 산세 처리는, 70℃ ~ 90℃ 의 온도에서, 5% ~ 15% 염산 농도로, 20초 ~ 40초 동안 수행될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pickling treatment, at a temperature of 70 ℃ ~ 90 ℃, 5% ~ 15% hydrochloric acid concentration, may be performed for 20 seconds ~ 40 seconds.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 산세 처리에 의하여 잔존하는 내부 산화층은 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the internal oxide layer remaining by the pickling treatment may have a thickness in the range of 1 μm to 5 μm.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 연화 열처리에 의하여 형성된 내부 산화층은 10 μm ~ 20 μm 범위의 두께를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the internal oxide layer formed by the softening heat treatment may have a thickness in the range of 10 μm to 20 μm.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 열연강판을 제조하는 단계는, 상기 강재를 1,000℃ ~ 1,300℃의 재가열 온도에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 강재를 900℃ ~ 1050℃의 조압연 온도와 800℃ ~ 900℃의 마무리압연 종료온도로 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 500℃ ~ 550℃에서 권취하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the manufacturing of the hot-rolled steel sheet comprises the steps of reheating the steel at a reheating temperature of 1,000 °C to 1,300 °C; manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the reheated steel to a rough rolling temperature of 900° C. to 1050° C. and a finish rolling end temperature of 800° C. to 900° C.; and winding the hot-rolled steel sheet at 500°C to 550°C.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 냉연강판을 소둔 열처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of annealing the cold-rolled steel sheet; may further include.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include a step of immersing the cold-rolled steel sheet in a hot-dip galvanizing bath to perform hot-dip galvanizing to form a hot-dip galvanized steel sheet.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 수행한 후에, 상기 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, after performing the step of forming the hot-dip galvanized steel sheet, alloying heat treatment of the hot-dip galvanized steel sheet to form an alloyed hot-dip galvanized steel sheet; may further include.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 초고장력 냉연강판은, 상술한 제조방법에 의하여 제조된 초고장력 냉연강판으로서, 중량%로, 탄소(C): 0.1% ~ 0.3%, 실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%, 망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께의 내부 산화층을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet is an ultra high tensile strength cold rolled steel sheet manufactured by the above-described manufacturing method, in weight %, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0%, manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, phosphorus (P): more than 0% to 0.02%, sulfur (S): more than 0% to 0.003%, and the balance is iron (Fe) and others It contains unavoidable impurities and may include an internal oxide layer with a thickness ranging from 1 μm to 5 μm.
본 발명에 따르면, 연화열처리 공정이 추가된 초고장력강의 산세 공정에서의 내부 산화층 두께 제어를 통해 용융아연도금 특성 및 품질 특성이 우수한 초고장력 냉연강판을 생산할 수 있으며 이를 통해 품질 불량 예방을 통해 제품 품질 비용을 낮출 수 있다. According to the present invention, it is possible to produce an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet with excellent hot-dip galvanizing properties and quality properties by controlling the internal oxide layer thickness in the pickling process of ultra-high tensile strength steel to which a softening heat treatment process is added, and through this, product quality through quality defect prevention can lower the cost.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above-described effects of the present invention have been described by way of example, and the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 권취한 후에 권취 온도에 따른 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 연화 열처리한 후에 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 내부 산화층에 따른 박리 시험 결과 및 아연도금 품질 평가를 나타낸다.1 is a process flowchart schematically illustrating a method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet having excellent plating properties according to an embodiment of the present invention.
2 is a scanning electron microscope photograph showing the formation of an internal oxide layer according to the winding temperature after the hot-rolled steel sheet is wound in the method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
3 is a scanning electron microscope photograph showing the formation of an internal oxide layer after softening and heat-treating a hot-rolled steel sheet in a method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
4 shows a peel test result and a galvanizing quality evaluation according to an internal oxide layer in the method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 기술적 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 본 명세서에서 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the technical idea of the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, The scope of the technical idea is not limited to the following examples. Rather, these embodiments are provided so as to more fully and complete the present disclosure, and to fully convey the technical spirit of the present invention to those skilled in the art. In this specification, the same reference numerals refer to the same elements throughout. Furthermore, various elements and regions in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the technical spirit of the present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.
열연 코일의 경우 코일 권취시 고온에서 산소와 철 모재의 반응에 따라 표면에 Fe계 산화물, 즉 표면 스케일층이 생성될 수 있다. 이러한 표면 스케일층은 연화 열처리 공정에서 수소환원반응 및 공석반응에 따라 산소가 발생되며, 발생된 산소는 소지철 내 실리콘(Si) 및 망간(Mn) 등의 원소와 반응하여 철 모재의 입계 결정립을 따라 수 μm ~ 수십 μm 두께의 내부 산화물을 형성할 수 있다.In the case of a hot-rolled coil, an Fe-based oxide, that is, a surface scale layer, may be formed on the surface according to the reaction of oxygen and iron base material at high temperature when the coil is wound. In this surface scale layer, oxygen is generated according to the hydrogen reduction reaction and the eutectic reaction in the softening heat treatment process, and the generated oxygen reacts with elements such as silicon (Si) and manganese (Mn) in the base iron to form grain boundary grains of the iron base material. It is possible to form an internal oxide with a thickness of several μm to several tens of μm.
열간압연 공정 및 연화 열처리 공정에서 발생한 표면 스케일 및 내부 산화물은 산세 공정에서 제거되는 것이 일반적이다. 이러한 내부 산화층을 충분히 제거하지 않은 채 냉간압연을 실시하면, 잔존하는 내부 산화층이 박리되어 철 모재에 크랙이 발생하거나 소둔 처리시 롤 표면에 픽업되어 제품 표면에 덴트를 발생시켜 품질 문제를 야기할 수 있다. 따라서 일반적인 산세 공정에서는 이러한 내부 산화층의 완전한 제거가 요청된다.Surface scale and internal oxides generated in the hot rolling process and softening heat treatment process are generally removed in the pickling process. If cold rolling is performed without sufficiently removing the internal oxide layer, the remaining internal oxide layer may be peeled off and cracks may occur in the iron base material, or may be picked up on the roll surface during annealing and cause dents on the product surface, which may cause quality problems. have. Therefore, in a general pickling process, complete removal of this internal oxide layer is requested.
반면, 실리콘(Si)과 망간(Mn)을 다량으로 함유하고 있는 초고장력강의 경우에는, 소둔 열처리시 실리콘과 망간 등의 첨가원소가 강판의 표면으로 확산하여 표면 산화물을 형성하게 되고, 이러한 표면 산화물은 도금 공정에서 용융아연과의 젖음성을 악화시켜 미도금 불량이 발생시킬 수 있다. 산세 및 냉간 압연 후 잔존하는 상기 내부 산화층에 의해 상기 표면 산화물의 형성을 억제할 수 있고, 이는 철 모재 내서 내부 산화층에 의하여 실리콘과 망간 등의 표면 농화가 억제되기 때문으로 분석된다.On the other hand, in the case of ultra-high-strength steel containing large amounts of silicon (Si) and manganese (Mn), additional elements such as silicon and manganese diffuse to the surface of the steel sheet during annealing heat treatment to form surface oxides. In the silver plating process, the wettability with hot-dip zinc may deteriorate, which may cause non-plating defects. The formation of the surface oxide can be suppressed by the internal oxide layer remaining after pickling and cold rolling, and this is analyzed because the surface concentration of silicon and manganese is suppressed by the internal oxide layer in the iron base material.
따라서 용융아연도금 및 품질 특성이 우수한 초고장력 냉연강판을 제조하기 위해 연화열처리 공정에서 발생한 내부 산화층 두께를 적절하게 제어하는 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable to appropriately control the thickness of the internal oxide layer generated in the softening heat treatment process in order to manufacture an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet having excellent hot-dip galvanizing and quality characteristics.
본 발명의 기술적 사상은 초고장력 냉연강판을 제조하는 방법에 관한 것이고, 더 상세하게는 자동차용 초고장력 냉연강판 소둔시, 강중에 포함되어 있는 실리콘과 망간의 표면 농화 및 산화를 잔존하는 내부 산화층을 이용하여 억제하고, 강판 전체에 걸쳐 균일하게 도금을 행하는 것이 가능한 도금품질이 우수한 초고강도 용융아연도금 강판을 제공하는 것이다.The technical idea of the present invention relates to a method for manufacturing an ultra-high-strength cold-rolled steel sheet, and more particularly, an internal oxide layer that remains surface thickening and oxidation of silicon and manganese contained in the steel during annealing of the ultra-high-strength cold-rolled steel sheet for automobiles It is to provide an ultra-high-strength hot-dip galvanized steel sheet excellent in plating quality that can be suppressed by using and uniformly coated over the entire steel sheet.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 열연강판을 연화 열처리 공정을 통해 강판 전체에 내부 산화층을 균일하게 형성하고, 산세 공정에서 적절한 산세 처리를 통해 냉연강판에 잔존하는 내부 산화층의 두께를 제어할 수 있다. 따라서, 상기 냉연강판은 철 모재 내에 내부 산화층을 포함하고, 상기 내부 산화층의 두께는 5 μm 이하일 수 있다. 이에 따라, 냉연강판의 품질불량 예방을 통해 제품 품질 비용을 낮추며, 제품 표면 특성이 개선되어 표면 특성이 우수한 냉연강판 제조방법을 제공할 수 있다.In order to achieve this object, according to the present invention, an internal oxide layer is uniformly formed on the entire steel sheet through a softening heat treatment process for a hot-rolled steel sheet, and the thickness of the internal oxide layer remaining in the cold-rolled steel sheet is controlled through appropriate pickling treatment in the pickling process. can Accordingly, the cold-rolled steel sheet includes an internal oxide layer in the iron base material, and the thickness of the internal oxide layer may be 5 μm or less. Accordingly, it is possible to provide a method for manufacturing a cold-rolled steel sheet having excellent surface properties by lowering product quality costs and improving product surface properties by preventing quality defects of the cold-rolled steel sheet.
본 발명의 기술적 사상에 따른 도금성이 우수한 초고장력 냉연강판의 제조방법을 간략하게 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet having excellent plating properties according to the technical idea of the present invention will be briefly described as follows.
먼저, 열연강판은 연화 열처리 공정을 통해 연질화 처리된다. 연화 열처리 공정 시 열연강판 전체에 내부 산화층이 균일하게 형성되고, 이후 산세 공정을 통해 내부 산화층의 두께를 필요한 수준으로 잔존시킨다. 이어서, 상기 열연강판은 소정 치수를 갖도록 냉간 압연되어 최종적으로 냉연강판이 제조된다. 이러한 내부 산화층이 형성된 냉연강판의 경우, 후속의 소둔 열처리 시 실리콘 및 망간의 표면 산화를 효과적으로 억제하여, 용융아연 도금 특성을 개선시킬 수 있다.First, the hot-rolled steel sheet is softened through a softening heat treatment process. During the softening heat treatment process, the internal oxide layer is uniformly formed on the entire hot-rolled steel sheet, and the thickness of the internal oxide layer remains at a required level through the subsequent pickling process. Then, the hot-rolled steel sheet is cold-rolled to have a predetermined dimension to finally manufacture a cold-rolled steel sheet. In the case of a cold-rolled steel sheet having such an internal oxide layer formed therein, surface oxidation of silicon and manganese can be effectively suppressed during subsequent annealing heat treatment, thereby improving hot-dip galvanizing properties.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
초고장력 냉연강판의 제조방법Manufacturing method of ultra-high-strength cold-rolled steel sheet
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 강재를 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계(S110); 상기 열연강판을 연화 열처리하는 단계(S120); 상기 연화 열처리된 열연강판을 산세 처리하는 단계(S130); 및 상기 산세 처리된 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계(S140)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the method for manufacturing the ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet includes the steps of: manufacturing a hot rolled steel sheet by hot rolling a steel material (S110); softening and heat-treating the hot-rolled steel sheet (S120); Pickling the softening heat-treated hot-rolled steel sheet (S130); and cold-rolling the pickled hot-rolled steel sheet to manufacture a cold-rolled steel sheet (S140).
또한, 필요한 경우, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 상기 냉연강판을 소둔 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 상기 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 용융아연도금 강판을 형성하는 단계(S160);를 더 포함할 수 있다. 또한, 필요한 경우, 상기 초고장력 냉연강판의 제조방법은, 상기 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, if necessary, the method for manufacturing the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet may further include annealing the cold-rolled steel sheet. The method may further include, if necessary, immersing the cold-rolled steel sheet in a hot-dip galvanizing bath to hot-dip galvanize to form a hot-dip galvanized steel sheet (S160). In addition, if necessary, the method of manufacturing the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet may further include the step of forming an alloyed hot-dip galvanized steel sheet by heat-treating the hot-dip galvanized steel sheet.
본 발명에 따른 제조방법에서 열연 및 냉연공정의 대상이 되는 반제품은 예시적으로 슬라브(slab)일 수 있다. 반제품 상태의 슬라브는 제강공정을 통해 소정의 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 확보할 수 있다.In the manufacturing method according to the present invention, the semi-finished product to be subjected to the hot rolling and cold rolling processes may be, for example, a slab. The semi-finished slab can be obtained through the continuous casting process after obtaining molten steel of a predetermined composition through the steelmaking process.
열연강판 제조단계(S110)Hot-rolled steel sheet manufacturing step (S110)
열연강판 제조단계(S110)에서는 먼저 강재를 준비한다. 상기 강재는 다양한 조성 및 함량을 포함할 수 있고, 예를 들어 상기 강재는 고 함량의 실리콘과 망간을 포함할 수 있다. 상기 강재는, 예를 들어 중량%로, 탄소(C): 0.1% ~ 0.3%, 실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%, 망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.In the hot-rolled steel sheet manufacturing step (S110), a steel material is first prepared. The steel material may include various compositions and contents, for example, the steel material may include a high content of silicon and manganese. The steel is, for example, by weight%, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0%, manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, phosphorus (P): 0 % to 0.02%, sulfur (S): more than 0% to 0.003%, and the balance may contain iron (Fe) and other unavoidable impurities.
상기 강재를, 예를 들어 1,000℃ ~ 1,300℃ 범위의 재가열 온도(Slab Reheating Temperature, SRT)에서 재가열한다. 이러한 재가열을 통해, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다. 상기 재가열 온도가 1,000℃ 미만인 경우에는, 열간압연하중이 급격히 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 상기 재가열 온도가 1,300℃를 초과하는 경우에는, 슬라브 휨으로 인해 가열로에서 장입 및 토출이 어려울 수 있으며, 초기 오스테나이트 결정립의 조대화로 인해 최종 생산 강판의 강도 확보가 어려울 수 있다. 상기 재가열 온도는 강재에 따라 변화될 수 있다.The steel is reheated, for example, at a reheating temperature (Slab Reheating Temperature, SRT) in the range of 1,000°C to 1,300°C. Through such reheating, re-dissolution of segregated components during casting and re-dissolution of precipitates may occur. If the reheating temperature is less than 1,000 ℃, there may be a problem that the hot rolling load rapidly increases. When the reheating temperature exceeds 1,300 ℃, it may be difficult to charge and discharge in the heating furnace due to slab bending, and it may be difficult to secure the strength of the final produced steel sheet due to the coarsening of the initial austenite grains. The reheating temperature may be changed depending on the steel material.
이어서, 재가열된 상기 강재를 열간압연하고, 예를 들어 900℃ ~ 1050℃의 조압연 온도(Roughing Delivery Temperature, RDT)와 800℃ ~ 900℃의 마무리압연 종료온도(finish delivery temperature, FDT)에서 열간압연을 수행할 수 있다. 상기 마무리 압연 종료온도가 900℃를 초과할 경우에는, 강판의 표면 스케일 발생으로 인해 강판의 품질이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 마무리 압연 종료온도가 800℃ 미만인 경우에는, 압연부하 증가 및 생산성 감소를 야기할 수 있다. 상기 조압연 온도 및 상기 마무리압연 종료온도는 강재에 따라 변화될 수 있다.Then, the reheated steel is hot rolled, for example, at a roughing delivery temperature (RDT) of 900°C to 1050°C and a finish delivery temperature (FDT) of 800°C to 900°C. rolling can be performed. When the finish rolling end temperature exceeds 900° C., there is a fear that the quality of the steel sheet may be deteriorated due to the generation of scale on the surface of the steel sheet. In addition, when the finish rolling end temperature is less than 800 ℃, it may cause an increase in the rolling load and decrease in productivity. The rough rolling temperature and the finish rolling end temperature may be changed depending on the steel material.
이어서, 상기 열간압연된 강재를 냉각한 후에, 예를 들어 500℃ ~ 550℃ 범위의 권취온도(coiling temperature, CT)에서 권취한다. 상기 권취온도는 강재에 따라 변화될 수 있다. 상기 권취온도가 550℃를 초과하는 경우에는, 열연강판 또는 권취된 열연코일에 원하지 않는 내부 산화층이 발생할 수 있다. 이와 같이 권취된 열연코일은 내부 산화가 편차를 가지게 되므로 내부 산화층의 두께를 균일하게 제어하기 어려울 수 있다. 상기 권취온도가 500℃ 미만인 경우에는 원하지 않는 저온 조직이 형성될 수 있다.Then, after cooling the hot-rolled steel material, for example, is wound at a coiling temperature (coiling temperature, CT) in the range of 500 ℃ ~ 550 ℃. The coiling temperature may be changed depending on the steel material. When the coiling temperature exceeds 550° C., an unwanted internal oxide layer may be generated in the hot-rolled steel sheet or the wound hot-rolled coil. Since the hot-rolled coil wound in this way has variations in internal oxidation, it may be difficult to uniformly control the thickness of the internal oxide layer. When the coiling temperature is less than 500 °C, an undesired low-temperature tissue may be formed.
연화 열처리 단계(S120)Softening heat treatment step (S120)
연화 열처리 단계(S120)에서는, 상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계를 수행한다. 상기 연화 열처리는, 예를 들어 580℃ ~ 650℃ 온도에서 수행될 수 있다. 상기 연화 열처리는, 예를 들어 10 시간 ~ 15 시간 동안 수행될 수 있다. 상기 연화 열처리에 의하여 상기 열연강판에 형성된 내부 산화층은 10 μm ~ 20 μm 범위의 두께를 가질 수 있다. 상기 내부 산화층은 상당한 수준의 균일한 두께로서 형성될 수 있다.In the softening heat treatment step (S120), the hot-rolled steel sheet is subjected to a softening heat treatment to form an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet. The softening heat treatment may be performed, for example, at a temperature of 580°C to 650°C. The softening heat treatment may be performed for, for example, 10 hours to 15 hours. The internal oxide layer formed on the hot-rolled steel sheet by the softening heat treatment may have a thickness in the range of 10 μm to 20 μm. The inner oxide layer can be formed with a significant level of uniform thickness.
상기 연화 열처리가 580℃ 미만인 경우에는, 상기 내부 산화층이 원하는 두께로 형성되지 않을 수 있고, 따라서 산세 후에 상기 내부 산화층을 균일한 두께로 제어하지 못할 수 있다. 상기 연화 열처리가 650℃를 초과하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 과도한 두께로 형성될 수 있고, 이에 따라 공정 시간이 증가될 수 있고, 도금 품질이 오히려 저하될 수 있다.When the softening heat treatment is less than 580° C., the internal oxide layer may not be formed to a desired thickness, and thus, it may not be possible to control the internal oxide layer to a uniform thickness after pickling. When the softening heat treatment exceeds 650° C., the internal oxide layer may be formed to an excessive thickness, and thus a process time may be increased, and plating quality may be rather deteriorated.
상기 연화 열처리를 10 시간 미만으로 수행하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 원하는 두께로 형성되지 않을 수 있다. 상기 연화 열처리를 15 시간을 초과하여 수행하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 과도한 두께로 형성될 수 있다.When the softening heat treatment is performed for less than 10 hours, the internal oxide layer may not be formed to a desired thickness. When the softening heat treatment is performed for more than 15 hours, the internal oxide layer may be formed to an excessive thickness.
상기 내부 산화층은 강판에 전제적으로 가능한 균일하게 형성되는 것이 바람직하므로, 권취 단계에서의 내부 산화층은 가능한 억제하고 상기 연화 열처리에서 상기 내부 산화층을 형성시키는 것이 바람직하다.Since the internal oxide layer is preferably formed as uniformly as possible on the steel sheet, it is preferable to suppress the internal oxide layer in the winding step as much as possible and form the internal oxide layer in the softening heat treatment.
또한, 상기 연화 열처리는 냉간압연 작업 효율성을 위하여 연화 열처리를 통해 열연강판을 연하게 만들어주어 냉간압연성을 확보할 수 있다. 열연강판의 강도가 높을 경우 냉간압연 중 두께헌팅, 형상불량 등의 문제점이 야기될 수 있다. 상기 연화 열처리를 수행한 후에 상온으로, 예를 들어 0℃ ~ 40℃ 범위의 온도로 냉각될 수 있다.In addition, the softening heat treatment can secure the cold rolling ductility by making the hot-rolled steel sheet soft through the softening heat treatment for the efficiency of the cold rolling operation. When the strength of the hot-rolled steel sheet is high, problems such as thickness hunting and poor shape may occur during cold rolling. After performing the softening heat treatment, it may be cooled to room temperature, for example, to a temperature in the range of 0°C to 40°C.
산세 처리 단계(S130)Pickling treatment step (S130)
산세 처리 단계(S130)에서는, 상기 연화 열처리를 수행한 후에, 상기 열연강판을 산으로 세정하는 산세 처리를 수행할 수 있다. 상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거할 수 있다. 상기 산세 처리는, 예를 들어 70℃ ~ 90℃ 의 온도에서, 예를 들어 5% ~ 15% 염산 농도로, 예를 들어 20초 ~ 40초 동안 수행될 수 있다. 또한, 0.1 ~ 0.5 %의 인히비터 농도를 가질 수 있다.In the pickling treatment step (S130), after performing the softening heat treatment, a pickling treatment of cleaning the hot-rolled steel sheet with an acid may be performed. By pickling the hot-rolled steel sheet, a portion of the internal oxide layer may be removed. The pickling treatment, for example, at a temperature of 70 ℃ ~ 90 ℃, for example, 5% ~ 15% hydrochloric acid concentration, for example, may be performed for 20 seconds ~ 40 seconds. In addition, it may have an inhibitor concentration of 0.1 to 0.5%.
상기 산세 처리가 40초를 초과하는 경우에는, 상기 내부 산화층이 완전히 제거될 수 있다. 상기 산세 처리가 20초 미만인 경우에는, 상기 내부 산화층의 두께가 과도하게 두꺼울 수 있다.When the pickling treatment exceeds 40 seconds, the inner oxide layer may be completely removed. If the pickling treatment is less than 20 seconds, the thickness of the internal oxide layer may be excessively thick.
상기 산세 처리에 의하여 상기 열연강판에 잔존하는 내부 산화층은 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께를 가질 수 있다. 이러한 내부 산화층은 거의 동일한 두께로서 후속에 제조되는 냉연강판에도 존재할 수 있다.The internal oxide layer remaining on the hot-rolled steel sheet by the pickling treatment may have a thickness in the range of 1 μm to 5 μm. Such an internal oxide layer may be present in a cold-rolled steel sheet to be subsequently manufactured as almost the same thickness.
냉연강판 제조단계(S140)Cold-rolled steel sheet manufacturing step (S140)
냉연강판 제조단계(S140)에서는, 상기 산세 처리된 열연강판을, 예를 들어 40% ~ 60%의 평균 압하율 및, 예를 들어 700 ton ~ 1800 ton 의 압하력으로 냉간압연을 수행할 수 있고, 이에 따라 냉연강판을 제조할 수 있다. 냉연강판의 미세조직은 열연강판의 조직이 연신된 형상을 가지며, 후속의 열처리에서 최종 생산되는 강판의 미세조직이 결정된다.In the cold-rolled steel sheet manufacturing step (S140), the pickling-treated hot-rolled steel sheet can be cold-rolled, for example, with an average rolling reduction of 40% to 60% and, for example, 700 ton to 1800 ton of rolling force, and , thus, it is possible to manufacture a cold-rolled steel sheet. The microstructure of the cold-rolled steel sheet has a shape in which the structure of the hot-rolled steel sheet is stretched, and the microstructure of the finally produced steel sheet is determined in the subsequent heat treatment.
소둔 열처리 단계Annealing heat treatment step
필요한 경우, 상기 냉연강판을 통상의 서냉각 구간이 있는 연속 소둔로에서 소둔 열처리를 수행할 수 있다. 상기 소둔 열처리는 후속의 냉간압연의 조업성을 향상시키고, 또한 해당 강판의 목표 최종 재질을 얻기 위한 온도로 수행될 수 있다. 상기 소둔 열처리는, 예를 들어 780℃ ~ 830℃의 온도에서 수행될 수 있다.If necessary, the annealing heat treatment may be performed on the cold-rolled steel sheet in a continuous annealing furnace having a normal slow cooling section. The annealing heat treatment may be performed at a temperature for improving operability of subsequent cold rolling and obtaining a target final material of the steel sheet. The annealing heat treatment may be performed, for example, at a temperature of 780°C to 830°C.
상기 소둔 열처리를 종료한 후에, 상기 냉연강판은 냉각될 수 있고, 예를 들어 상온으로, 예를 들어 0℃ ~ 40℃ 범위의 온도로 냉각되거나 또는 후속의 용융아연 도금에서 사용되는 용융아연 도금욕의 온도 범위로, 예를 들어 420℃ ~ 480℃의 온도로, 예를 들어 455℃ ~ 465℃의 온도로 냉각될 수 있다.After completion of the annealing heat treatment, the cold-rolled steel sheet may be cooled, for example, to room temperature, for example, to a temperature in the range of 0° C. to 40° C., or a hot-dip galvanizing bath used in subsequent hot-dip galvanizing. It can be cooled to a temperature range of, for example, to a temperature of 420 °C to 480 °C, for example, to a temperature of 455 °C to 465 °C.
용융아연도금 단계Hot-dip galvanizing step
필요한 경우, 상기 소둔 열처리된 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 도금욕의 온도는 도금층을 구성하기 위한 합금 원소의 종류 및 비율, 냉연강판의 성분계에 따라 달라질 수 있고, 예를 들어 420℃ ~ 480℃ 범위일 수 있고, 예를 들어 455℃ ~ 465℃ 범위일 수 있다. 상기 냉연강판을, 예를 들어 420℃ ~ 480℃의 온도로, 예를 들어 455℃ ~ 465℃의 온도로 가열한 후, 상기 도금욕에 침지한다. 상기 도금욕 조건에서 냉연강판의 표면에 용융아연도금층이 용이하게 형성되면서, 도금층의 밀착성이 우수할 수 있다. 상기 냉연강판이 1 μm ~ 5 μm 의 내부 산화층을 포함하는 경우에는, 냉연강판과 도금층의 젖음성과 접착성을 향상시켜 도금 품질을 향상시킬 수 있다.If necessary, the step of forming a hot-dip galvanized steel sheet by immersing the annealed cold-rolled steel sheet in a hot-dip galvanizing bath and hot-dip galvanizing may be performed. The temperature of the plating bath may vary depending on the type and ratio of alloying elements constituting the plating layer, and the component system of the cold-rolled steel sheet, for example, may be in the range of 420°C to 480°C, for example, in the range of 455°C to 465°C. can be After heating the cold-rolled steel sheet to a temperature of, for example, 420° C. to 480° C., for example, to a temperature of 455° C. to 465° C., it is immersed in the plating bath. While the hot-dip galvanized layer is easily formed on the surface of the cold-rolled steel sheet under the plating bath conditions, the adhesion of the plating layer may be excellent. When the cold-rolled steel sheet includes an internal oxide layer of 1 μm to 5 μm, it is possible to improve the plating quality by improving the wettability and adhesion between the cold-rolled steel sheet and the plating layer.
합금화 열처리단계alloying heat treatment step
필요한 경우, 상기 용융아연도금층이 형성된 냉연강판, 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 합금화 열처리는, 예를 들어 530℃ ~ 580℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 조건으로 합금화 열처리시 용융아연도금층이 안정적으로 성장되면서, 도금층의 밀착성이 우수할 수 있다. 상기 합금화 열처리 온도가 530℃ 미만인 경우에는, 합금화가 충분히 진행되지 못해 용융아연도금층의 건전성이 저하될 수 있다. 상기 합금화 열처리 온도가 580℃를 초과하는 경우에는, 이상역 온도 구간으로 넘어가게 되면서 재질의 변화가 발생할 수 있다. 또한, 상기 합금화 열처리는, 예를 들어 530℃ ~ 580℃의 온도에서 수행되는 것이 바람직하다.If necessary, the step of forming an alloyed hot-dip galvanized steel sheet by heat-treating the cold-rolled steel sheet or the hot-dip galvanized steel sheet on which the hot-dip galvanized layer is formed may be further performed. The alloying heat treatment may be performed, for example, at a temperature of 530°C to 580°C. Under the above conditions, while the hot-dip galvanized layer is stably grown during the alloying heat treatment, the adhesion of the plating layer may be excellent. When the alloying heat treatment temperature is less than 530° C., the soundness of the hot-dip galvanizing layer may be deteriorated because alloying may not proceed sufficiently. When the alloying heat treatment temperature exceeds 580° C., the material may be changed while passing to an abnormal temperature range. In addition, the alloying heat treatment, for example, is preferably performed at a temperature of 530 ℃ ~ 580 ℃.
이와 같이 제조된, 냉연강판, 용융아연도금 강판, 및 합금화 용융아연도금 강판은 해당 공정을 종료한 직후 상온으로, 예를 들어 0℃ ~ 40℃의 온도로 냉각할 수 있다.The cold-rolled steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, and alloyed hot-dip galvanized steel sheet manufactured in this way can be cooled to room temperature immediately after the process is finished, for example, to a temperature of 0°C to 40°C.
이하, 본 발명의 일 측면인 초고장력 냉연강판에 대하여 설명한다.Hereinafter, an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet as an aspect of the present invention will be described.
초고장력 냉연강판Super high tensile strength cold rolled steel sheet
본 발명의 일 측면에 따른 초고장력 냉연강판은, 상술한 제조방법을 이용하여 형성할 수 있고, 중량%로, 탄소(C): 0.1% ~ 0.3%, 실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%, 망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다. 그러나, 이는 예시적이며 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.The ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an aspect of the present invention may be formed using the above-described manufacturing method, and in wt%, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0% , manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, phosphorus (P): more than 0% to 0.02%, sulfur (S): more than 0% to 0.003%, and the balance contains iron (Fe) and other unavoidable impurities . However, this is exemplary and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
상기 초고장력 냉연강판은 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께의 내부 산화층을 포함할 수 있다.The ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet may include an internal oxide layer having a thickness in the range of 1 μm to 5 μm.
이하, 본 발명에 따른 초고장력 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 성분 원소의 함유량은 모두 중량%를 의미한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet according to the present invention will be described as follows. At this time, the content of the component elements all mean wt%.
탄소(C): 0.1% ~ 0.3%Carbon (C): 0.1% to 0.3%
탄소는 제강에 있어서 가장 중요한 합금 원소이며, 기본적인 강화 역할 및 오스테나이트 안정화를 주요 목적으로 한다. 오스테나이트 내 높은 탄소 농도는 오스테나이트 안정도를 향상시켜 재질 향상을 위한 적절한 오스테나이트 확보에 용이하다. 탄소의 함량이 0.1% 미만인 경우에는, 원하는 항복강도 및 연신율 확보가 어렵다. 탄소의 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는, 탄소당량 증가에 따른 용접성의 하락을 가져올 수 있다. 따라서, 탄소의 함량은 강판 전체 중량의 0.1% ~ 0.3%인 것이 바람직하다.Carbon is the most important alloying element in steelmaking, and has a primary purpose of strengthening and stabilizing austenite. High carbon concentration in austenite improves austenite stability, making it easy to secure proper austenite for material improvement. When the carbon content is less than 0.1%, it is difficult to secure the desired yield strength and elongation. If the content of carbon exceeds 0.3%, it may bring about a decrease in weldability due to an increase in carbon equivalent. Accordingly, the carbon content is preferably 0.1% to 0.3% of the total weight of the steel sheet.
실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%Silicon (Si): 0.5% to 2.0%
실리콘은 페라이트 내 탄화물(예를 들어, Fe3C) 형성을 억제하는 원소이며 탄소의 활동도를 높여 오스테나이트의 확산속도를 높인다. 실리콘은 또한 페라이트 안정화 원소로 잘 알려져 있어 냉각 중 페라이트 분율을 높여 연성을 증가시키는 원소로 알려져 있다. 실리콘의 함량이 0.5% 미만인 경우에는, 실리콘 첨가 효과가 불충분하다. 실리콘의 함량이 2.0%를 초과하는 경우에는, 공정 시 강판 표면에 산화물(SiO2)이 형성되어 해당 부분 젖음성 열위에 따른 도금성 저하를 가져올 수 있다. 따라서, 실리콘의 함량은 강판 전체 중량의 0.5% ~ 2.0%인 것이 바람직하다.Silicon is an element that inhibits the formation of carbides (eg, Fe 3 C) in ferrite and increases the activity of carbon to increase the diffusion rate of austenite. Silicon is also known as a ferrite stabilizing element, which increases ductility by increasing the ferrite fraction during cooling. When the content of silicon is less than 0.5%, the effect of adding silicon is insufficient. When the content of silicon exceeds 2.0%, oxide (SiO 2 ) is formed on the surface of the steel sheet during the process, which may lead to a decrease in plating property according to the inferior wettability of the part. Accordingly, the content of silicon is preferably 0.5% to 2.0% of the total weight of the steel sheet.
망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%Manganese (Mn): 1.5% to 3.5%
망간은 오스테나이트 안정화 원소로서, 망간이 첨가됨에 따라 마르텐사이트 형성 시작 온도인 Ms가 점차 낮아지게 되어 연속 소둔 열처리 공정 진행 시 잔류 오스테나이트 분율을 증가시키는 효과를 가져올 수 있다. 망간의 함량이 1.5% 미만인 경우에는, 망간 첨가 효과가 불충분하다. 망간의 함량이 3.5%를 초과하는 경우에는, 탄소당량을 높여 용접성을 크게 떨어뜨리고, 공정 시 강판 표면에 산화물(MnO)이 형성되어 해당 부분 젖음성 열위에 따른 도금성 저하를 가져올 수 있다. 따라서, 망간의 함량은 강판 전체 중량의 1.5% ~ 3.5%인 것이 바람직하다.Manganese is an austenite stabilizing element, and as manganese is added, Ms, which is the starting temperature of martensite formation, is gradually lowered, thereby increasing the retained austenite fraction during the continuous annealing heat treatment process. When the manganese content is less than 1.5%, the effect of adding manganese is insufficient. When the manganese content exceeds 3.5%, weldability is greatly reduced by increasing the carbon equivalent, and oxide (MnO) is formed on the surface of the steel sheet during the process, which may lead to a decrease in plating properties according to the inferior wettability of the part. Accordingly, the content of manganese is preferably 1.5% to 3.5% of the total weight of the steel sheet.
인(P): 0% 초과 ~ 0.02%Phosphorus (P): >0% to 0.02%
인은 강 내에서 실리콘과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 다만, 인이 강판 전체 중량의 0.01%를 초과하여 첨가되는 경우, 강판의 용접성을 저하시키고 취성을 증가시켜 재질 저하를 발생시킬 수 있다. 따라서, 인의 함량은 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.02%로 제한하는 것이 바람직하다.Phosphorus can play a role similar to silicon in steel. However, when phosphorus is added in excess of 0.01% of the total weight of the steel sheet, the weldability of the steel sheet is reduced and brittleness is increased, thereby causing material deterioration. Therefore, it is preferable to limit the phosphorus content to more than 0% to 0.02% of the total weight of the steel sheet.
황(S): 0% 초과 ~ 0.003%Sulfur (S): >0% to 0.003%
황은 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 강의 인성 및 용접성을 저해하고 망간(Mn)과 결합하여 MnS를 형성함으로써 강의 내식성 및 충격특성을 저하시킨다. 따라서, 황의 함량은 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.003%로 제한하는 것이 바람직하다.Sulfur is an element that is unavoidably contained in the manufacture of steel, and inhibits the toughness and weldability of the steel, and forms MnS by combining with manganese (Mn), thereby reducing the corrosion resistance and impact properties of the steel. Therefore, it is preferable to limit the sulfur content to more than 0% to 0.003% of the total weight of the steel sheet.
상기 초고장력 냉연강판의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제강 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 본 명세서에서 특별히 언급하지는 않는다.The remaining component of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet is iron (Fe). However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in the normal steelmaking process, it cannot be excluded. Since these impurities are known to any person skilled in the art of manufacturing processes, all details thereof are not specifically mentioned in the present specification.
실험예Experimental example
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred experimental examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.
표 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 조성을 나타내는 표이다.Table 1 is a table showing the composition of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
하기 표 1의 조성(단위: 중량%)을 갖는 강을 준비하고, 소정의 열연 및 냉연 공정을 거쳐 제조한 냉연강판을 준비한다. 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물이다. 실시예 및 비교예 모두 동일한 합금 조성을 가진다.Steel having the composition (unit: weight %) shown in Table 1 below is prepared, and a cold-rolled steel sheet manufactured through predetermined hot rolling and cold rolling processes is prepared. The remainder is iron (Fe) and other unavoidable impurities. Both Examples and Comparative Examples have the same alloy composition.
표 2는 본 발명의 일실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법의 공정 조건을 나타낸 표이다.Table 2 is a table showing the process conditions of the manufacturing method of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
(℃)reheat temperature
(℃)
(℃)rough rolling temperature
(℃)
종료
온도
(℃)rolled
end
temperature
(℃)
온도
(℃)winding
temperature
(℃)
열처리
온도
(℃)softening
heat treatment
temperature
(℃)
열처리
시간
(시)softening
heat treatment
hour
(city)
온도
(℃)pickling
temperature
(℃)
농도
(%)Hydrochloric acid
density
(%)
시간
(초)pickling
hour
(candle)
표 2를 참조하면, 실시예는 본 발명의 범위 내의 산세 시간으로 산세를 수행하였고, 비교예1은 산세 시간을 10초로, 비교예2는 산세 시간을 60초로 본 발명의 범위를 벗어났다. 참고로, 산세에서 인히비터 농도는 0.3% 이었다.Referring to Table 2, Examples were pickling was carried out with a pickling time within the scope of the present invention, Comparative Example 1 was a pickling time of 10 seconds, Comparative Example 2 was a pickling time of 60 seconds, which was out of the scope of the present invention. For reference, the inhibitor concentration in pickling was 0.3%.
산세를 수행한 후에, 상기 열연강판은 압하율 50%, 압하력 1800 ton으로 냉간압연하여 냉연강판을 제조하였다. 이어서, 상기 냉연강판에 용융아연도금층을 형성하였다.After performing pickling, the hot-rolled steel sheet was cold-rolled at a reduction ratio of 50% and a reduction force of 1800 tons to prepare a cold-rolled steel sheet. Then, a hot-dip galvanized layer was formed on the cold-rolled steel sheet.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 권취한 후에 권취 온도에 따른 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.2 is a scanning electron microscope photograph showing the formation of an internal oxide layer according to the winding temperature after the hot-rolled steel sheet is wound in the method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 권취온도가 530℃ 인 경우에는 초고장력 냉연강판의 표면에 표면 산화층인 스케일 층이 형성되었고, 내부 산화층은 거의 형성되지 않았다. 반면, 권취온도가 650℃ 인 경우에는 초고장력 냉연강판의 표면에 스케일 층이 형성되었고, 또한, 상기 초고장력 냉연강판의 내부에 내부 산화층이 형성되었다.Referring to FIG. 2 , when the coiling temperature was 530° C., a scale layer, which is a surface oxide layer, was formed on the surface of the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet, and the internal oxide layer was hardly formed. On the other hand, when the coiling temperature was 650° C., a scale layer was formed on the surface of the ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet, and an internal oxide layer was formed inside the ultra high tensile strength cold rolled steel sheet.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 열연강판을 연화 열처리한 후에 내부 산화층의 형성을 나타내는 주사전자현미경 사진들이다.3 is a scanning electron microscope photograph showing the formation of an internal oxide layer after softening and heat-treating a hot-rolled steel sheet in the method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 3의 (a)를 참조하면, 연화 열처리 후 초고장력 냉연강판의 표면에 스케일 층이 형성되었고, 상기 초고장력 냉연강판의 내부에 약 14 μm ~ 15 μm 수준의 내부 산화층이 형성되었다.Referring to (a) of FIG. 3 , a scale layer was formed on the surface of the ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet after softening heat treatment, and an internal oxide layer having a level of about 14 μm to 15 μm was formed inside the ultra high tensile strength cold rolled steel sheet.
도 3의 (b)를 참조하면, 연화 열처리된 상기 초고장력 냉연강판에 대하여 산세 처리를 20초 미만으로 수행한 경우로서, 내부 산화층이 본 발명의 범위의 상한인 5 μm 두께를 초과하여 잔류한 상태로 나타나있다.Referring to (b) of FIG. 3 , in the case where pickling treatment was performed for less than 20 seconds on the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet subjected to softening heat treatment, the internal oxide layer remained in excess of 5 μm thickness, which is the upper limit of the scope of the present invention. appear in the state
도 3의 (c)를 참조하면, 연화 열처리된 상기 초고장력 냉연강판에 대하여 산세 처리를 20초 ~ 40초 범위로 수행한 경우로서, 내부 산화층이 본 발명의 범위인 5 μm 두께 이하로 적정한 수준으로 잔류한 상태로 나타나있다.Referring to (c) of FIG. 3 , in the case where pickling treatment is performed in the range of 20 to 40 seconds for the ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet subjected to softening heat treatment, the internal oxide layer is at an appropriate level to a thickness of 5 μm or less, which is the range of the present invention. is shown as remaining.
도 3의 (d)를 참조하면, 연화 열처리된 상기 초고장력 냉연강판에 대하여 산세 처리를 40초를 초과하여 수행한 경우로서, 내부 산화층이 거의 제거된 상태가 나타나있다.Referring to (d) of FIG. 3 , as a case in which pickling treatment is performed for more than 40 seconds on the soft heat-treated ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet, the state in which the internal oxide layer is almost removed is shown.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초고장력 냉연강판의 제조방법에서 내부 산화층에 따른 박리 시험 결과 및 아연도금 품질 평가를 나타낸다.4 shows a peel test result and galvanizing quality evaluation according to an internal oxide layer in a method of manufacturing an ultra-high tensile strength cold-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 실시예는 산세 처리를 20초 ~ 40초 범위로 수행한 경우로서, 4 μm 두께의 내부 산화층을 포함하고, 박리 결과가 양호하고 도금 품질이 양호하였다.Referring to FIG. 4 , in the example, the pickling treatment was performed in the range of 20 to 40 seconds, including an internal oxide layer having a thickness of 4 μm, and the peeling result was good and the plating quality was good.
비교예1은 산세 처리를 20초 미만으로 수행한 경우로서, 내부 산화층이 5 μm 를 초과하는 두꺼운 두께를 가지고, 도금 품질은 양호하였으나, 박리 결과가 불량하였다. 이러한 박리 결과의 불량은 냉간압연시 파쇄된 내부산화층이 모재에서 쉽게 떨어져 나왔기 때문으로 분석된다.Comparative Example 1 was a case in which the pickling treatment was performed for less than 20 seconds, and the internal oxide layer had a thick thickness exceeding 5 μm, and the plating quality was good, but the peeling result was poor. The defect of the peeling result is analyzed because the internal oxide layer, which was crushed during cold rolling, came off easily from the base material.
비교예2는 산세 처리를 40초를 초과하여 수행한 경우로서, 내부 산화층이 거의 잔존하지 않았으며, 박리 결과는 양호하였으나 도금 품질은 불량하였다. 이러한 도금 품질의 불량은, 내부 산화층이 존재하지 않아서, 표면 산화물이 과도하게 형성되어 용융아연과의 젖음성이 저하된 것으로 분석된다.In Comparative Example 2, the pickling treatment was performed for more than 40 seconds, and almost no internal oxide layer remained, and the peeling result was good, but the plating quality was poor. This poor plating quality is analyzed that the wettability with molten zinc is deteriorated due to excessive formation of surface oxides due to the absence of an internal oxide layer.
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 권리 범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above description has been focused on the embodiments of the present invention, various changes or modifications may be made at the level of those skilled in the art. As long as such changes and modifications do not depart from the scope of the present invention, it can be said that they belong to the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be judged by the claims set forth below.
Claims (11)
상기 열연강판을 연화 열처리를 수행하여, 상기 열연강판에 내부 산화층을 형성하는 단계;
상기 열연강판을 산세 처리하여, 상기 내부 산화층의 일부를 제거하는 단계; 및
상기 열연강판을 냉간 압연하여, 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함하는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the steel;
performing a softening heat treatment on the hot-rolled steel sheet to form an internal oxide layer on the hot-rolled steel sheet;
removing a portion of the internal oxide layer by pickling the hot-rolled steel sheet; and
Including; by cold rolling the hot-rolled steel sheet to produce a cold-rolled steel sheet;
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 연화 열처리는, 580℃ ~ 650℃ 온도에서 수행되는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
The softening heat treatment is performed at a temperature of 580 ℃ ~ 650 ℃,
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 연화 열처리는, 10 시간 ~ 15 시간 동안 수행되는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
The softening heat treatment is performed for 10 to 15 hours,
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 산세 처리는, 70℃ ~ 90℃ 의 온도에서, 5% ~ 15% 염산 농도로, 20초 ~ 40초 동안 수행되는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
The pickling treatment is performed at a temperature of 70 ° C. to 90 ° C., with a concentration of 5% to 15% hydrochloric acid, for 20 seconds to 40 seconds,
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 산세 처리에 의하여 잔존하는 내부 산화층은 1 μm ~ 5 μm 범위의 두께를 가지는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
The internal oxide layer remaining by the pickling treatment has a thickness in the range of 1 μm to 5 μm,
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 연화 열처리에 의하여 형성된 내부 산화층은 10 μm ~ 20 μm 범위의 두께를 가지는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
The internal oxide layer formed by the softening heat treatment has a thickness in the range of 10 μm to 20 μm,
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 열연강판을 제조하는 단계는,
상기 강재를 1,000℃ ~ 1,300℃의 재가열 온도에서 재가열하는 단계;
상기 재가열된 강재를 900℃ ~ 1050℃의 조압연 온도와 800℃ ~ 900℃의 마무리압연 종료온도로 열간압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및
상기 열연강판을 500℃ ~ 550℃에서 권취하는 단계;를 포함하는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
The step of manufacturing the hot-rolled steel sheet,
reheating the steel at a reheating temperature of 1,000° C. to 1,300° C.;
manufacturing a hot-rolled steel sheet by hot-rolling the reheated steel to a rough rolling temperature of 900° C. to 1050° C. and a finish rolling end temperature of 800° C. to 900° C.; and
Including; winding the hot-rolled steel sheet at 500 ℃ ~ 550 ℃,
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 냉연강판을 소둔 열처리하는 단계;를 더 포함하는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
Further comprising; annealing the cold-rolled steel sheet;
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 냉연강판을 용융아연 도금욕에 침지하여 용융아연도금하여 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 더 포함하는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.The method of claim 1,
Forming a hot-dip galvanized steel sheet by immersing the cold-rolled steel sheet in a hot-dip galvanizing bath to perform hot-dip galvanizing;
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
상기 용융아연도금 강판을 형성하는 단계를 수행한 후에,
상기 용융아연도금 강판을 합금화 열처리하여 합금화 용융아연도금 강판을 형성하는 단계;를 더 포함하는,
초고장력 냉연강판의 제조방법.10. The method of claim 9,
After performing the step of forming the hot-dip galvanized steel sheet,
Further comprising; forming an alloyed hot-dip galvanized steel sheet by heat-treating the hot-dip galvanized steel sheet;
A method for manufacturing an ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet.
중량%로, 탄소(C): 0.1% ~ 0.3%, 실리콘(Si): 0.5% ~ 2.0%, 망간(Mn): 1.5% ~ 3.5%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 및 잔부는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
1 μm ~ 5 μm 범위의 두께의 내부 산화층을 포함하는,
초고장력 냉연강판.11. An ultra-high tensile strength cold rolled steel sheet manufactured by the manufacturing method of any one of claims 1 to 10,
By weight, carbon (C): 0.1% to 0.3%, silicon (Si): 0.5% to 2.0%, manganese (Mn): 1.5% to 3.5%, phosphorus (P): greater than 0% to 0.02%, sulfur (S): more than 0% ~ 0.003%, and the balance contains iron (Fe) and other unavoidable impurities,
comprising an inner oxide layer with a thickness ranging from 1 μm to 5 μm,
High-strength cold-rolled steel sheet.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024144040A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-04 | 현대제철 주식회사 | Ultra-high tensile cold-rolled steel sheet and method for manufacturing same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05331537A (en) * | 1992-05-28 | 1993-12-14 | Nisshin Steel Co Ltd | Manufacture of galvannealed high tensile strength cold rolled steel plate excellent in corrosion resistance and formability |
| KR20140076829A (en) * | 2012-12-13 | 2014-06-23 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing high manganese galvanized steel steet having excellent pickling property and coatability and high manganese galvanized steel steet produced by the same method |
| KR101589913B1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-02-01 | 주식회사 포스코 | Heat treating method for advanced high strength steel hot coil and cold rolling method using the same |
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- 2020-12-18 KR KR1020200178776A patent/KR102508884B1/en active IP Right Grant
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