KR20230166683A - 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법 - Google Patents

초고강도 냉연강판 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20230166683A KR1020220066959A KR20220066959A KR20230166683A KR 20230166683 A KR20230166683 A KR 20230166683A KR 1020220066959 A KR1020220066959 A KR 1020220066959A KR 20220066959 A KR20220066959 A KR 20220066959A KR 20230166683 A KR20230166683 A KR 20230166683A
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맹한솔
박봉준
이상욱
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명의 초고강도 냉연강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 초고강도 냉연강판이며, 최종 미세조직은 탄화물 형태를 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 포함하되, 상기 탄화물은 급랭 공정에서 셀프 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 1 탄화물과 셀프 템퍼링으로 구현되지 않고 재가열 공정에서 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 2 탄화물을 포함한다.

Description

초고강도 냉연강판 및 그 제조방법{Ultra high strength cold rolled steel sheet treated by softening heat process and method of manufacturing the same}
본 발명의 기술적 사상은 냉연강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 높은 강도와 굽힘성, 수소취성 저항성의 특성을 만족하며, 점용접성과 형상 문제를 해결할 수 있는 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
자동차 내판용으로 사용되는 초고강도 냉연강판은 차체의 강성을 높이기 위하여 높은 항복강도와 인장강도가 요구되며, 부품 성형을 위하여 연신율과 굽힘성과 같은 성형성이 요구된다. 또한 차체 부품으로 사용되기 위해서는 충분한 점 용접성과 지연파괴 저항성과 같은 특성도 함께 요구된다. 초고강도 냉연강판에 높은 항복강도와 인장강도를 확보하기 위해서는 마르텐사이트 또는 템퍼드 마르텐사이트 기반의 미세조직을 활용한 강판이 개발되어 왔다. 하지만 마르텐사이트 기반의 미세조직은 수소 지연파괴에 취약한 문제가 있으며, 강도를 높이기 위해 탄소나 합금철이 과다하게 첨가되는 경우 점 용접성에 취약한 문제가 발생하고, 수랭과 같은 지나치게 빠른 냉각에서는 판 형상의 뒤틀림으로 인한 문제가 발생할 수 있다.
한국특허출원번호 제10-2018-0047388호
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 높은 강도와 굽힘성, 수소취성 저항성의 특성을 만족하며, 점용접성과 형상 문제를 해결할 수 있는 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 높은 강도와 굽힘성, 수소취성 저항성의 특성을 만족하며, 점용접성과 형상 문제를 해결할 수 있는 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 초고강도 냉연강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 초고강도 냉연강판이며, 최종 미세조직은 탄화물 형태를 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 포함하되, 상기 탄화물은 급랭 공정에서 셀프 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 1 탄화물과 셀프 템퍼링으로 구현되지 않고 재가열 공정에서 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 2 탄화물을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 탄화물과 상기 제 2 탄화물은 평균 크기와 평균 밀도 분포가 서로 상이할 수있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 탄화물은 평균 크기가 25 ~ 100nm이며, 상기 제 2 탄화물은 평균 크기가 10 ~ 30nm이며, 상기 제 1 탄화물의 평균 크기는 상기 제 2 탄화물의 평균 크기보다 더 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도는 10 ~ 100개/㎛2 이며, 상기 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 50 ~ 500개/㎛2 이며, 상기 복수의 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 상기 복수의 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도보다 더 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 초고강도 냉연강판의 제조방법은 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 열간 압연하여 열연강판을 제공하는 단계; 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제공하는 단계; 상기 냉연강판을 820℃ ~ 910℃ 범위의 온도에서 30초 ~ 300초동안 유지하는 소둔 열처리하는 단계; 상기 소둔 열처리된 냉연강판을 2℃/초 ~ 15℃/초 범위의 냉각속도로 650 ~ 820℃의 온도까지 서랭 처리하는 단계; 상기 서랭 처리된 냉연 강판을 30℃/초 ~ 150℃/초 범위의 냉각속도로 (Ms - 30℃) ~ (Ms + 50℃)의 온도까지 제1 급랭 처리하는 단계; 상기 제1 급랭 처리된 냉연 강판을 3℃/초 ~ 90℃/초 범위의 냉각속도로 상온 ~ (Ms -200℃)의 온도까지 제2 급랭 처리하는 단계; 및 상기 제2 급랭 처리된 냉연 강판을 재가열하여 180℃ ~ 320℃의 온도에서 30 ~ 500초동안 유지하는 템퍼링 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 급랭 처리의 냉각속도는 상기 제1 급랭 처리의 냉각속도보다 상대적으로 더 낮을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 열간 압연은 재가열온도(SRT): 1150℃ ~ 1300℃, 마무리압연온도(FDT): 850℃ ~ 1000℃, 권취온도(CT): 450℃ ~ 650℃인 조건에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제2 급랭 처리하는 단계는 셀프 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 제 1 탄화물을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 템퍼링 단계는 상기 재가열하여 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 제 2 탄화물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 탄화물은 평균 크기가 25 ~ 100nm이며, 상기 제 2 탄화물은 평균 크기가 10 ~ 30nm이며, 상기 제 1 탄화물의 평균 크기는 상기 제 2 탄화물의 평균 크기보다 더 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도는 10 ~ 100개/㎛2 이며, 상기 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 50 ~ 500개/㎛2 이며, 상기 복수의 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 상기 복수의 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도보다 더 클 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의할 경우, 높은 강도와 굽힘성, 수소취성 저항성의 특성을 만족하며, 점용접성과 형상 문제를 해결할 수 있는 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 구현할 수 있다.
상술한 본 발명의 효과들은 예시적으로 기재되었고, 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 제조방법에서 냉간 압연 후 소둔, 냉각 및 템퍼링 열처리 공정을 도시하는 시간-온도 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직에서 제1 탄화물 및 제2 탄화물을 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직에서 제1 탄화물을 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 확대하여 촬영한 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직에서 제2 탄화물을 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 확대하여 촬영한 사진이다.
도 6은 본 발명의 실험예8에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직을 촬영한 사진이다.
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.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상에 따른 초고강도 냉연강판의 제조 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 제조방법에서 냉간 압연 후 소둔, 냉각 및 템퍼링 열처리 공정을 도시하는 시간-온도 그래프이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 제조방법은 강재를 열간 압연하여 열연강판을 제공하는 단계(S10); 상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제공하는 단계(S20); 상기 냉연강판을 소둔 열처리하는 단계(S30); 상기 소둔 열처리된 냉연강판을 서랭 처리하는 단계(S40); 상기 서랭 처리된 냉연 강판을 제1 급랭 처리하는 단계(S50); 상기 제1 급랭 처리된 냉연 강판을 제2 급랭 처리하는 단계(S60); 및 상기 제2 급랭 처리된 냉연 강판을 재가열하여 템퍼링 단계(S70);를 포함한다.
열간 압연 단계(S10)
본 발명의 일실시예에 따른 초고강도 냉연강판은, 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 초고강도 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 이때, 성분 원소의 함유량은 모두 강판 전체에 대한 중량%를 의미한다.
탄소(C): 0.10% ~ 0.23%
강의 강도를 확보하기 위하여 첨가하며, 마르텐사이트 조직에서 탄소함량이 증가할수록 강도가 증가한다. 탄소함량은 0.10% ~ 0.23% 인 것이 바람직하며 0.10% 미만으로 탄소가 적을 경우 목표강도를 얻기 어려우며, 0.23%를 초과할 경우 탄소당량(Ceq)이 증가하여 점 용접성에 불리하며 굽힘성, 수소취성 저항성에 불이익이 있을 수 있다.
실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%
실리콘은 페라이트 안정화 원소로서 페라이트 내 탄화물의 형성을 지연시키며, 고용강화 효과가 있다. 실리콘은 0.05% ~ 1.0%로 첨가되는 것이 바람직하며 0.05% 미만일 경우 그 효과가 매우 적으며, 1.0%를 초과하는 경우 제조 과정에서 Mn2SiO4등 산화물을 형성하기도 하고, 탄소당량을 높여 용접성을 저하시킬 수 있다. 또한 탄화물의 석출이 지나치게 억제되어 본 발명의 효과에 벗어나는 결과를 가져올 수 있다.
망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%
망간은 고용강화 효과가 있고 소입성을 증대시켜 강도 향상에 기여한다. 망간은 0.5% ~ 2.2%로 첨가되는 것이 바람직하며 0.5% 미만일 경우 소입성이 충분하지 않아 강도 확보가 어려우며, 2.2%를 초과하는 경우 MnS 등 개재물의 형성이나 편석으로 인한 가공성 저하와 수소취성 저항성 저하가 발생하고 탄소 당량을 높여 용접성을 저하시킬 수 있다.
알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%
알루미늄은 탈산제로 사용되고, 페라이트를 청정화 함에 있어서 도움이 될 수 있다. 상기 알루미늄의 함량이 0.01% 미만인 경우에는, 탈산 효과가 부족할 수 있다. 상기 알루미늄의 함량이 0.5% 를 초과하는 경우에는, 슬라브 제조 시 AlN을 형성하여 주조 또는 열연 중 크랙을 유발할 수 있다. 따라서, 알루미늄의 함량을 강판 전체 중량의 0.01% ~ 0.5%로 첨가하는 것이 바람직하다.
크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%
크롬은 페라이트 안정화 원소이며 강의 소입성을 증가시키며, 탄화물을 미세화하여 강도 향상에 기여한다. 상기 크롬의 함량이 1.0%를 초과하는 경우에는, 강의 제조 원가를 증가시킬 수 있다. 따라서, 크롬은 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 1.0%로 첨가하는 것이 바람직하다.
몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%
몰리브덴은 고용강화 효과가 있고 소입성을 증대시켜 강도향상에 기여한다. 상기 몰리브덴의 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는, 강의 제조 원가를 증가시킬 수 있다. 따라서, 몰리브덴은 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.3%로 첨가하는 것이 바람직하다.
니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%
니오븀은 석출물 형성 원소로, 석출과 결정립 미세화를 통하여 강의 인성과 강도를 향상시킨다. 니오븀은 0% 초과 ~ 0.1%로 첨가되는 것이 바람직하며, 0.1%를 초과하여 첨가될 경우 압연 시 압연부하가 크게 증가할 수 있고, 강의 제조원가를 증가시킨다.
티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%
티타늄은 석출물 형성원소로, TiN 및 TiC의 석출과 결정립 미세화 효과가 있다. 특히 TiN의 석출을 통해 강 내부의 질소 함량을 낮출 수 있고, 보론과 함께 첨가되었을 경우 BN의 석출을 방지할 수 있다. 티타늄은 0.01% ~ 0.1%로 첨가되는 것이 바람직하며, 0.01% 미만일 경우 그 효과가 불충분하고, 0.1%를 초과하여 첨가될 경우 강의 제조원가를 증가시킨다.
인(P): 0% 초과 ~ 0.02%
인은 강의 제조 과정에서 포함되는 불순물로서, 고용강화에 의해 강도의 향상에 도움을 줄 수는 있지만, 다량 함유 시 저온취성이 발생시킬 수 있다. 따라서, 인의 함량을 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.02%로 제한하는 것이 바람직하다.
황(S): 0% 초과 ~ 0.003%
황은 강의 제조 과정에서 포함되는 불순물로서, FeS, MnS 등과 같은 비금속 개재물을 형성하여 굽힘성, 인성, 및 용접성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 황의 함량을 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.003%로 제한하는 것이 바람직하다.
질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%
질소는 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 오스테나이트를 안정화에 도움을 줄 수 있지만, Al과 반응하여 AlN을 형성하여 연주 중 크랙을 유발할 수 있다. 따라서, 질소의 함량을 강판 전체 중량의 0% 초과 ~ 0.006%로 제한하는 것이 바람직하다.
보론(B): 0.001% ~ 0.005%
보론은 소입성 원소로서 소둔 이후 냉각 과정에서 마르텐사이트의 형성에 크게 기여한다. 보론은 0.001% ~ 0.005% 첨가되는 것이 바람직하며 0.001% 미만일 경우 그 효과가 불충분하여 마르텐사이트를 확보하기 어렵고, 0.005%를 초과하여 첨가될 경우 강의 인성을 저하시킬 수 있다.
상기 초고강도 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.
상술한 조성범위를 가지는 본 발명에 따른 초고강도 냉연강판의 탄소당량(C eq)은 하기의 수식1의 관계식에 의하여 산출되며 0.35 이하를 만족한다.
수식1
Ceq = [C]+[Mn]/20+[Si]/30+[P]×2+[S]×4
(단, [C], [Mn], [Si], [P], [S]는 각각 탄소, 망간, 실리콘, 인, 황의 중량% 값임)
한편, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 초고강도 냉연강판은 상술한 합금원소 외에 다음과 같은 조성범위를 가지는 원소들 중 적어도 어느 하나 이상을 추가적으로 더 포함할 수도 있다.
니켈(Ni): 0% 초과 ~ 0.5%
니켈은 강의 소입성을 증가시키는데도 도움을 줄 수 있다. 상기 니켈의 함량이 0.5%를 초과하는 경우에는, 강의 제조 원가를 증가시켜 바람직하지 않다.
구리(Cu): 0% 초과 ~ 0.5%
구리는 강의 소입성을 증가시키는데도 도움을 줄 수 있다. 상기 구리의 함량이 0.5%를 초과하는 경우에는, 강의 제조 원가를 증가시켜 바람직하지 않다. 또한, 니켈 및 구리의 총합은 0% 초과 ~ 0.5%로 첨가하는 것이 바람직하다.
나아가, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 초고강도 냉연강판은 그 외에도 안티몬(Sb), 주석(Sn)이 0.1% 이하로 첨가될 수 있으며, 칼슘(Ca)이 0.01% 이하로 첨가될 수 있다.
상술한 조성을 가지는 강재를 열간 압연하여 열연 강판을 제공한다. 상기 열간 압연은 재가열온도(SRT): 1150℃ ~ 1300℃, 마무리압연온도(FDT): 850℃ ~ 1000℃, 권취온도(CT): 450℃ ~ 650℃인 조건에서 수행될 수 있다.
상술한 합금 성분 및 나머지 철과 불가피한 불순물이 포함된 슬라브를 1150℃ ~ 1300℃의 온도로 재가열한다. 슬라브는 제강 공정을 통해 얻은 용강을 연속주조하여 반제품 형태로 제조한다. 슬라브를 재가열함으로써 주조 공정에서 발생한 성분 편석을 균질화하고, 열간 압연할 수 있는 상태로 만든다. 슬라브 재가열 온도(Slab Reheating Temperature, SRT)가 1150℃ 미만이면, 슬라브의 편석이 충분히 재고용 되지 못하는 문제가 있고, 1300℃를 초과하면 오스테나이트 결정립의 크기가 증가하며, 공정 비용이 상승할 수 있다. 슬라브의 재가열은 1 ~ 5시간 동안 진행 될 수 있다. 재가열 시간이 1시간 미만일 경우 편석대 감소가 충분하지 않으며, 5시간을 초과하는 경우 결정립 크기가 증가하며, 공정비용이 상승할 수 있다.
상기 재가열된 슬라브를 열간 압연한다. 열간 압연은 850℃ ~ 1000℃의 마무리 압연온도(Finish Delivery Temperature, FDT)로 열간압연 한다. 마무리 압연온도가 850℃보다 낮아지면 압연부하가 급격히 증가하여 생산성이 저하되고, 1000℃를 초과하는 경우 결정립의 크기가 증가하여 강도가 감소할 수 있다. 열간 압연 후에 450℃ ~ 650℃의 온도로 냉각한 후 권취한다. 권취온도가 450℃ 미만이면 강도가 증가하여 냉간 압연시 압연부하가 증가하고, 650℃를 초과하는 경우 표면 산화 등으로 후 공정에서 불량을 일으킬 수 있다.
냉간 압연 단계(S20)
상기 열연 코일을 산세하여 표면 스케일층을 제거하고, 냉간 압연을 실시한다. 냉간 압연 시 두께 압하율은 대략 30% ~ 70%이다.
냉연 열처리(S30 ~ S70)
도 1 및 도 2를 참조하면, 냉간 압연된 냉연 강을 가열하여 Ae3 이상의 온도 구간에서 소둔 열처리한다(S30). 상기 소둔 열처리하여 오스테나이트 단상 조직을 만든다. Ae3는 통상적으로 Thermo-Calc 또는 Jmat-Pro 등의 프로그램으로 열역학 계산을 통해 구하는데, 본 발명에서는 실시예의 범위를 포함하도록 820℃ 이상으로 설정하였다. 승온 속도는 2℃/초 이상으로 하고, 820℃ ~ 910℃의 소둔 온도에서 30초 ~ 300초간 유지한다. 이때 소둔온도가 820℃ 미만이거나 유지시간이 30초 미만일 경우 오스테나이트 변태가 충분히 이뤄지지 못할 수 있으며, 승온속도가 2℃/초 미만 또는 소둔온도가 910℃를 초과하거나 소둔 유지 시간이 300초를 초과하는 경우 오스테나이트 결정립의 크기가 조대화하거나 생산성이 지나치게 떨어질 수 있다.
상기 소둔된 냉연 강을 650℃ ~ 820℃의 온도까지 2 ~ 15℃/초로 서랭(slow cooling)한다(S40). 이때 페라이트 변태량이 0(0포함)~10% 미만이 되도록 한다. 서랭 온도가 650℃ 미만일 경우 페라이트 변태가 지나치게 발생할 수 있고, 서랭 온도가 820℃를 초과하는 경우 이후 급랭 구간에서 냉각해야 하는 온도차이가 크게 증가하여 품질에 문제가 발생할 수 있다.
서랭 이후 (Ms - 30℃) ~ (Ms + 50℃)의 온도까지 30℃/초 이상(예를들어, 30℃/초 ~ 150℃/초)의 냉각속도로 1차 급랭(제1 급랭)한다(S50). 이때 페라이트 및 베이나이트 변태가 억제되도록 한다.
이후 상온 ~ (Ms -200℃)의 온도까지 3℃/초 ~ 90℃/초의 냉각속도로 2차 급랭(제2 급랭)한다(S60). 상기 제2 급랭 처리의 냉각속도는 상기 제1 급랭 처리의 냉각속도보다 상대적으로 더 낮은 것을 특징으로 한다. 냉각속도의 제한으로 냉각 중 일부 셀프 템퍼링(self tempering)된 마르텐사이트를 얻고, (Ms -200℃) 이하로 냉각하여 마르텐사이트 변태를 종료시킨다. 1차 급랭의 경우 냉각속도가 30℃/초 미만일 경우 냉각 중 페라이트 또는 베이나이트 변태가 발생하여 강도 확보가 어렵게 되고, 2차 급랭에서 냉각속도가 3℃/초 미만일 경우 베이나이트 변태 또는 셀프 템퍼링의 과다 발생으로 인하여 강도 확보가 어렵고, 90℃/초 이상일 경우 셀프 템퍼링이 거의 발생하지 않아 본 발명의 미세조직과 물성에 적합하지 않다.
상기 냉각된 냉연 강을 180℃ ~ 320℃의 온도로 재가열하여 30초 ~ 500초간 템퍼링한다(S70). 냉각 중 생성된 마르텐사이트 조직 전체가 템퍼링되며 미세한 탄화물이 생성되거나 잔류 응력의 일부 해소되어 성형성, 수소취성 저항성이 개선된다. 이때 템퍼링 온도가 180℃ 미만일 경우 템퍼링의 효과가 충분히 발생하기 어려우며, 템퍼링 온도가 320℃ 초과일 경우 템퍼링 중 탄화물의 크기가 조대화하여 강도 확보가 어려울 수 있다. 또한 템퍼링 유지 시간이 30초 미만일 경우 템퍼링 효과가 충분하지 않을 수 있으며, 500초 초과일 경우 탄화물의 크기가 조대화 되어 강도 확보가 어려워지고 생산성이 떨어질 수 있다.
상술한 단계들을 수행하여 구현한 본 발명의 일 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 최종 미세조직은 0~10%(0% 포함)의 부피분율을 가지는 페라이트 및 베이나이트;와 나머지 부피분율을 가지는 템퍼드 마르텐사이트;를 포함할 수 있다. 페라이트 및 베이나이트 변태 시 템퍼드 마르텐사이트의 분율이 줄어들어 인장강도 및 항복강도의 하락이 발생할 수 있으므로, 페라이트 및 베이나이트는 0~10%의 분율로 제한한다. 템퍼드 마르텐사이트의 부피분율은 본 발명의 초고강도 냉연강판 강도를 확보하는 방안으로 90% ~ 100%(100% 포함)으로 유지되어야 한다.
상기 제2 급랭 처리하는 단계(S60)는 셀프 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 제 1 탄화물을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 템퍼링 단계(S70)는 상기 재가열하여 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 제 2 탄화물을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 탄화물은 평균 크기가 25 ~ 100nm이며, 상기 제 2 탄화물은 평균 크기가 10 ~ 30nm이며, 상기 제 1 탄화물의 평균 크기는 상기 제 2 탄화물의 평균 크기보다 더 큰 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도는 10 ~ 100개/㎛2 이며, 상기 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 50 ~ 500개/㎛2 이며, 상기 복수의 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 상기 복수의 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도보다 더 큰 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 기술적 사상에 따른 초고강도 냉연강판에서 템퍼드 마르텐사이트는 셀프 템퍼링된 마르텐사이트와, 재가열 중 템퍼링된 마르텐사이트가 존재하는데, 탄화물의 크기와 면적 당 개수로 구분될 수 있다. 본 발명의 경우 셀프 템퍼링된 마르텐사이트에는 평균 크기 25 ~ 100nm의 탄화물이 ㎛2당 10 ~ 100개 존재하며, 재가열 중 템퍼링된 마르텐사이트에는 평균 크기 10 ~ 30nm의 탄화물이 ㎛2당 50 ~ 500개 존재한다. 이렇게 구분된 셀프 템퍼링된 마르텐사이트의 부피분율은 전체 템퍼드 마르텐사이트의 20 ~ 80%를 차지한다.
따라서, 상술한 단계들을 수행하여 구현한 본 발명의 일 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 최종 미세조직은 탄화물 형태를 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 포함하되, 상기 탄화물은 급랭 공정에서 셀프 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 1 탄화물과 셀프 템퍼링으로 구현되지 않고 재가열 공정에서 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 2 탄화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직에서 제1 탄화물 및 제2 탄화물을 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 촬영한 사진이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직에서 제1 탄화물을 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 확대하여 촬영한 사진이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직에서 제2 탄화물을 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 확대하여 촬영한 사진이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직을 주사전자현미경으로 관찰한 경우, 전체 템퍼드 마르텐사이트의 미세조직 내 탄화물의 크기가 커서 선명하게 보이는 영역(A)과, 탄화물이 미세하여 거의 보이지 않는 영역(B)으로 나뉜다. 탄화물의 크기가 큰 영역(A)은 열처리 중 마르텐사이트가 생성되며 자동으로 템퍼링된 영역으로 마르텐사이트 생성 시 냉각속도가 상대적으로 느린 경우 발생한다. 열처리를 통해 생성된 도 3의 미세조직은 셀프 템퍼링된 영역(A)과 셀프 템퍼링 되지 않은 영역(B)에서 탄화물의 크기에 차이가 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 투과전자현미경 분석을 통해 각 영역의 탄화물 크기를 보면 도 3의 A 영역은 도 4와 같이 비교적 크기가 큰 탄화물이 존재한다. 이때 비교적 큰 탄화물의 평균 크기는 대략 25 ~ 100nm이다. 도 3의 B 영역은 도 5와 같이 매우 미세한 탄화물이 촘촘하게 형성되어 있으며 이 탄화물의 평균 크기는 대략 10 ~ 30nm이다. 여기에서 평균 크기는 상당원의 직경으로 이해될 수 있다.
도 4와 같이 비교적 큰 탄화물은 도 2의 급랭2 구간에서 제어된 냉각 중에 생성되며, 도 5와 같이 매우 미세한 탄화물은 도 2의 재가열 구간에서 생성된다. 재가열 구간에서 셀프 템퍼링된 A영역도 마찬가지로 재가열 중 미세한 탄화물이 석출될 수 있으나, 이미 생성된 큰 탄화물이 존재하여 도 5와 같이 촘촘하게 석출하지는 않는다. 탄화물의 개수에도 각 영역에 차이가 있는데, A 영역에는 평균 분포 밀도가 10 ~ 100개/㎛2인 탄화물이 분포하고 있으며, B 영역에는 평균 분포 밀도가 50 ~ 500개/㎛2인 탄화물이 촘촘하게 분포하고 있다.
상술한 템퍼드 마르텐사이트 조직으로 구성된 초고강도 냉연강판은 1000MPa이상의 항복강도와 1270MPa이상의 인장강도와 5.0% 이상의 연신율을 가지며, 90˚ 굽힘 기준 1.5 (R/t) 이하의 우수한 굽힘 가공성을 가지며, 우수한 수소취성 저항성을 가진다.
실험예
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.
표 1은 본 발명의 실험예에 따른 강재의 조성(단위: 중량%, 잔부는 철) 및 이에 따른 탄소당량(Ceq)을 함께 나타낸 것이다.
강종
번호		 C Si Mn P S Al Cr Mo Nb Ti B Ceq
A 0.162 0.40 1.59 0.014 0.0020 0.036 0.30 - 0.020 0.042 0.0026 0.291
B 0.182 0.34 0.97 0.010 0.0018 0.023 0.28 - - 0.037 0.0018 0.269
C 0.161 0.39 1.21 0.010 0.0010 0.026 0.29 0.04 - 0.041 0.0018 0.259
D 0.277 0.24 1.34 0.014 0.0022 0.045 - - 0.028 0.051 0.0028 0.365
E 0.255 0.09 2.13 0.012 0.0015 0.026 0.38 0.20 - 0.029 0.0023 0.395
F 0.072 0.13 1.92 0.014 0.0021 0.031 0.17 - - 0.029 0.0019 0.209
G 0.228 0.19 0.42 0.014 0.0014 0.011 - - - 0.027 0.0018 0.289
H 0.221 0.20 1.01 0.010 0.0010 0.035 - - - - - 0.302
표 1을 참조하면, 강종 A 내지 C는 본 발명의 조성 범위를 만족하며, 구체적으로, 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)인 조성 범위를 만족하며, 탄소당량(Ceq)은 0.35 이하를 만족한다.
이에 반하여, 강종 D와 강종E는 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%의 범위를 상회하여 만족하지 못하며, 탄소당량(Ceq): 0.35 이하의 범위를 상회하여 만족하지 못한다. 강종 F는 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%의 범위를 하회하여 만족하지 못하며, 강종 G는 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%의 범위를 하회하여 만족하지 못하며, 강종 H는 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1% 및 보론(B): 0.001% ~ 0.005%의 범위를 하회하여 만족하지 못한다.
표 2는 상기 강종에 대한 열처리의 기준이 되는 임계온도(Ae3 온도, Ms 온도, Ms-200℃; 단위는 ℃)를 나타낸다. Ms는 마르텐사이트 변태가 시작되는 온도이다.
강종
번호		 Ae3 Ms Ms-200
A 823 410 210
B 831 426 226
C 833 424 224
D 812 394 194
E 777 352 152
F 827 439 239
G 832 432 232
H 817 414 214
표 2를 참조하면, 상기 Ae3 온도는 Thermo-Calc 및 TCFE9 database를 이용하여 산출하였다. 상기 Ms 온도는 하기의 실험식을 이용하여 산출하였다. 하기의 실험식에서, 예를 들어 "[C]"는 탄소의 중량%를 나타낸다.
Ms(℃) = 541-401[C]-36[Mn]-10.5[Si]-14[Cr]-17[Mo]-18[Ni]
각 합금은 열간압연을 위하여 1200℃의 온도로 재가열 되었고, FDT 900℃, 3.0mm의 두께로 열간압연 되었고, CT 550℃로 냉각되어 권취되었다. 이후 산세를 통하여 표면 산화층을 제거하고, 1.2mm의 두께로 냉간압연 하였다. 이어서, 표 3의 공정 조건으로 열처리를 수행하였다.
표 3은 본 발명의 실험예에서 도 1에 개시된 소둔 열처리(S30), 서랭 처리(S40), 제1 급랭 처리(S50), 제2 급랭(S60), 템퍼링(S70) 공정 조건 값들을 나타낸 것이며, 표 4는 본 발명의 실험예에서 해당 강종과 공정 조건을 적용한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다. 지연파괴 시험은 ASTM G39-99, 4-point load test로 진행하였고, 시험 조건으로 적용된 응력은 각 시편 YS의 100%이고, 부식 용액은 0.1M HCl용액을 사용하였다.
구분 강종 소둔 온도
(℃)		 소둔
유지시간
(초)		 서랭 속도
(℃/s)		 서랭
온도
(℃)		 제1급랭
속도
(℃/s)
 제2급랭
속도
(℃/s)
 급랭
종점온도
(℃)		 템퍼링
온도
(℃)		 템퍼링
유지시간
(초)
실험예1 A 870 60 -5 780 90 50 50 200 66
실험예2 A 870 60 -5 780 90 50 50 250 66
실험예3 A 870 60 -5 780 86 45 160 250 66
실험예4 A 850 70 -3 760 70 30 170 270 240
실험예5 A 850 70 -3 760 70 15 170 250 240
실험예6 A 850 70 -3 760 35 22 170 250 240
실험예7 A 850 70 -3 760 12 12 170 250 240
실험예8 A 870 60 -5 780 320 250 50 250 66
실험예9 B 870 60 -3 780 86 45 160 250 66
실험예10 B 850 70 -3 760 12 12 170 250 240
실험예11 C 870 60 -3 780 86 45 160 250 66
실험예12 C 850 70 -3 760 12 12 170 250 240
실험예13 D 870 60 -3 780 86 45 160 250 66
실험예14 E 870 60 -3 780 86 45 160 250 66
실험예15 F 870 60 -3 780 86 45 160 250 66
실험예16 G 870 60 -3 780 86 45 160 250 66
실험예17 H 870 60 -3 780 86 45 160 250 66
구분 강종 YS
(MPa)		 TS
(MPa)		 El
(%)		 YR 90˚굽힘
(R/t)		 지연파괴
100시간
실험예1 A 1130 1388 6.6 81.4 0.8 미파단
실험예2 A 1210 1405 6.6 86.1 1.2 미파단
실험예3 A 1138 1382 7.5 82.3 0.8 미파단
실험예4 A 1120 1334 6.3 84.0 0.6 미파단
실험예5 A 1062 1316 6.6 80.7 0.4 미파단
실험예6 A 1057 1312 6.3 80.6 0.6 미파단
실험예7 A 789 1194 9.6 66.1 0.2 -
실험예8 A 1229 1462 6.1 84.1 1.9 -
실험예9 B 1090 1358 6.3 80.3 0.8 미파단
실험예10 B 756 1120 10.1 67.5 0.2 -
실험예11 C 1076 1345 6.6 80.0 0.6 미파단
실험예12 C 732 1088 10.3 67.3 0.2 -
실험예13 D 1195 1488 6.5 80.3 1.7 파단
실험예14 E 1340 1645 7.2 81.5 2.7 파단
실험예15 F 844 1074 7.0 78.6 0.2 -
실험예16 G 892 1289 7.5 69.2 0.6 -
실험예17 H 686 945 11.5 72.6 0.2 -
표 3 및 표 4를 참조하면, 실험예1, 실험예2, 실험예3, 실험예4, 실험예5, 실험예6, 실험예9, 실험예11은 본 발명의 실시예에 따른 강재의 조성범위인 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)을 만족하고, 820℃ ~ 910℃ 범위의 온도에서 30초 ~ 300초동안 유지하는 소둔 열처리하는 단계(S30); 상기 소둔 열처리된 냉연강판을 2℃/초 ~ 15℃/초 범위의 냉각속도로 650 ~ 820℃의 온도까지 서랭 처리하는 단계(S40); 상기 서랭 처리된 냉연 강판을 30℃/초 ~ 150℃/초 범위의 냉각속도로 (Ms - 30℃) ~ (Ms + 50℃)의 온도까지 제1 급랭 처리하는 단계(S50); 상기 제1 급랭 처리된 냉연 강판을 3℃/초 ~ 90℃/초 범위의 냉각속도로 상온 ~ (Ms -200℃)의 온도까지 제2 급랭 처리하는 단계(S60);를 수행함으로써, 1000MPa이상의 항복강도와 1270MPa이상의 인장강도와 5.0% 이상의 연신율을 가지며, 90˚ 굽힘 기준 1.5 (R/t) 이하의 우수한 굽힘 가공성을 가지며, 지연파괴 시험에서 파단되지 않음을 확인할 수 있다.
이에 반하여, 실험예7, 실험예10, 실험예12는 제1 급랭 처리하는 단계(S50)에서 30℃/초 ~ 150℃/초 범위의 냉각속도를 하회하여 만족하지 못하며, 이에 따라, 1000MPa이상의 항복강도와 1270MPa이상의 인장강도를 구현하지 못한다.
실험예8은 제2 급랭 처리하는 단계(S60)에서 3℃/초 ~ 90℃/초 범위의 냉각속도를 상회하여 만족하지 못하며, 이에 따라, 90˚ 굽힘 기준 1.5 (R/t) 이하의 굽힘 가공성을 구현하지 못한다. 실험예8에 따른 초고강도 냉연강판의 미세조직을 촬영한 사진인 도 6을 참조하면, 셀프 템퍼링 중 탄화물이 생성된 영역이 거의 관찰되지 않는다. 실험예8은 열처리 조건의 제2 급랭 처리의 급랭속도가 250℃/초로 매우 빨라서, 셀프 템퍼링이 충분히 발생하지 않아, 굽힘 성형성이 미달되었다.
실험예13 내지 실험예17은 열처리 조건은 만족하지만 합금 성분의 기준을 벗어나 물성을 만족하지 못함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 실험예13 및 실험예14는 탄소 함량이 높아 굽힘성과 지연파괴 특성이 열위하였고, 실험예15는 탄소 함량이 낮아 항복강도와 인장강도가 낮았고, 실험예16은 망간 함량이 낮아 항복강도와 인장강도가 낮았고, 실험예17은 티타늄과 보론이 첨가되지 않아 항복강도와 인장강도가 낮았다.
지금까지 본 발명의 기술적 사상에 따른 초고강도 냉연강판 및 그 제조방법을 설명하였다.
본 발명의 경우 템퍼드 마르텐사이트를 이용한 고강도강을 제조하는 방법을 개시하면서 다음과 같은 특징을 구현하였다.
i) 낮은 탄소당량 범위의 합금으로 점 용접성이 개선될 수 있다. ii) 서랭 후 1차, 2차 급속 냉각의 냉각속도 제어를 통하여 냉각 중 셀프 템퍼링된 조직과 이후 재가열 중 템퍼링된 조직을 얻을 수 있으며 이때 셀프 템퍼링된 조직의 분율은 전체 템퍼드 마르텐사이트의 20~80%이다. iii) 마르텐사이트 변태 중 냉각속도를 제어하여 판 형상의 제어에 유리할 수 있다.
위 특징을 통하여 1000MPa 이상의 항복강도와 1270MPa이상의 인장강도를 가지며, 90˚ 굽힘 기준 1.5 (R/t) 이하의 굽힘 가공성을 확보하고 수소 지연파괴 저항성이 우수한 초고강도 냉연강판을 제조할 수 있다. 높은 강도를 확보하기 위하여 전체 미세조직을 템퍼드 마르텐사이트 90% 이상, 10% 미만(0% 포함)의 페라이트와 베이나이트로 구성하였다. 자동차용 부품 적용에 필요한 용접성을 확보하기 위하여 탄소당량 (Ceq)을 제한하였으며, 굽힘 성형성과 수소취성을 만족하기 위하여 템퍼드 마르텐사이트의 탄화물 형상을 세분화하였다.
이상에서 설명한 본 발명의 기술적 사상이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명의 기술적 사상이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (10)

  1. 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 초고강도 냉연강판이며,
    최종 미세조직은 탄화물 형태를 가지는 템퍼드 마르텐사이트를 포함하되, 상기 탄화물은 급랭 공정에서 셀프 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 1 탄화물과 셀프 템퍼링으로 구현되지 않고 재가열 공정에서 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 형성되는 제 2 탄화물을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    초고강도 냉연강판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄화물과 상기 제 2 탄화물은 평균 크기와 평균 밀도 분포가 서로 상이한,
    초고강도 냉연강판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄화물은 평균 크기가 25 ~ 100nm이며, 상기 제 2 탄화물은 평균 크기가 10 ~ 30nm이며, 상기 제 1 탄화물의 평균 크기는 상기 제 2 탄화물의 평균 크기보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
    초고강도 냉연강판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도는 10 ~ 100개/㎛2 이며, 상기 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 50 ~ 500개/㎛2 이며, 상기 복수의 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 상기 복수의 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
    초고강도 냉연강판.
  5. 중량%로, 탄소(C): 0.10% ~ 0.23%, 실리콘(Si): 0.05% ~ 1.0%, 망간(Mn): 0.5% ~ 2.2%, 알루미늄(Al): 0.01% ~ 0.5%, 크롬(Cr): 0% 초과 ~ 1.0%, 몰리브덴(Mo): 0% 초과 ~ 0.3%, 니오븀(Nb): 0% 초과 ~ 0.1%, 티타늄(Ti): 0.01% ~ 0.1%, 인(P): 0% 초과 ~ 0.02%, 황(S): 0% 초과 ~ 0.003%, 질소(N): 0% 초과 ~ 0.006%, 보론(B): 0.001% ~ 0.005% 및 잔부는 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 열간 압연하여 열연강판을 제공하는 단계;
    상기 열연강판을 냉간압연하여 냉연강판을 제공하는 단계;
    상기 냉연강판을 820℃ ~ 910℃ 범위의 온도에서 30초 ~ 300초동안 유지하는
    소둔 열처리하는 단계;
    상기 소둔 열처리된 냉연강판을 2℃/초 ~ 15℃/초 범위의 냉각속도로 650 ~ 820℃의 온도까지 서랭 처리하는 단계;
    상기 서랭 처리된 냉연 강판을 30℃/초 ~ 150℃/초 범위의 냉각속도로 (Ms - 30℃) ~ (Ms + 50℃)의 온도까지 제1 급랭 처리하는 단계;
    상기 제1 급랭 처리된 냉연 강판을 3℃/초 ~ 90℃/초 범위의 냉각속도로 상온 ~ (Ms -200℃)의 온도까지 제2 급랭 처리하는 단계; 및
    상기 제2 급랭 처리된 냉연 강판을 재가열하여 180℃ ~ 320℃의 온도에서 30 ~ 500초동안 유지하는 템퍼링 단계;를 포함하는,
    초고강도 냉연강판의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 급랭 처리의 냉각속도는 상기 제1 급랭 처리의 냉각속도보다 상대적으로 더 낮은 것을 특징으로 하는,
    초고강도 냉연강판의 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 열간 압연은 재가열온도(SRT): 1150℃ ~ 1300℃, 마무리압연온도(FDT): 850℃ ~ 1000℃, 권취온도(CT): 450℃ ~ 650℃인 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
    초고강도 냉연강판의 제조방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 급랭 처리하는 단계는 셀프 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 제 1 탄화물을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 템퍼링 단계는 상기 재가열하여 템퍼링된 마르텐사이트 영역 내에 제 2 탄화물을 형성하는 단계를 포함하는,
    초고강도 냉연강판의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 탄화물은 평균 크기가 25 ~ 100nm이며, 상기 제 2 탄화물은 평균 크기가 10 ~ 30nm이며, 상기 제 1 탄화물의 평균 크기는 상기 제 2 탄화물의 평균 크기보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
    초고강도 냉연강판의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도는 10 ~ 100개/㎛2 이며, 상기 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 50 ~ 500개/㎛2 이며, 상기 복수의 제 2 탄화물의 평균 분포 밀도는 상기 복수의 제 1 탄화물의 평균 분포 밀도보다 더 큰 것을 특징으로 하는,
    초고강도 냉연강판의 제조방법.
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