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KR102715430B1 - Hot rolled steel sheet and its manufacturing method - Google Patents

Hot rolled steel sheet and its manufacturing method Download PDF

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KR102715430B1
KR102715430B1 KR1020227013559A KR20227013559A KR102715430B1 KR 102715430 B1 KR102715430 B1 KR 102715430B1 KR 1020227013559 A KR1020227013559 A KR 1020227013559A KR 20227013559 A KR20227013559 A KR 20227013559A KR 102715430 B1 KR102715430 B1 KR 102715430B1
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KR
South Korea
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hot
rolled steel
rolling
steel sheet
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쇼헤이 야부
구니오 하야시
고오타로오 하야시
가즈마사 츠츠이
Original Assignee
닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

이 열연 강판은, 소정의 화학 조성을 갖고, 금속 조직이, 면적%로, 베이나이트: 80.0% 이상, 페라이트: 10.0% 이하, 잔부 조직: 10.0% 이하, 상기 베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이 L7 및 결정 방위차가 68°인 입계의 길이 L68의 밀도의 합계가 0.35 내지 0.60㎛/㎛2이고, 인장 강도가 780MPa 이상이다.This hot-rolled steel sheet has a predetermined chemical composition, a metal structure in which, in area %, bainite: 80.0% or more, ferrite: 10.0% or less, and residual structure: 10.0% or less, a total density of length L7 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 7° and length L68 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 68° with respect to the <110> direction as an axis in the bainite is 0.35 to 0.60 µm/ µm2 , and a tensile strength is 780 MPa or more.

Description

열연 강판 및 그 제조 방법Hot rolled steel sheet and its manufacturing method

본 발명은 열연 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 고강도이며, 또한 연성, 구멍 확장성 및 인성이 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hot-rolled steel sheet and a method for manufacturing the same. Specifically, the present invention relates to a hot-rolled steel sheet having high strength and excellent ductility, hole expandability and toughness, and a method for manufacturing the same.

본원은 2019년 11월 6일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2019-201427호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority from Japanese Patent Application No. 2019-201427, filed in Japan on November 6, 2019, the contents of which are incorporated herein.

근년, 지구 환경 보호의 관점에서, 많은 분야에 있어서 탄산 가스 배출량의 삭감이 추진되고 있다. 자동차 메이커에 있어서도 저연비화를 목적으로 한 차체 경량화의 기술 개발이 활발히 행해지고 있다. 그러나, 탑승자의 안전 확보를 위해 충돌 특성의 향상에도 중점을 두기 때문에, 차체 경량화는 용이하지 않다.In recent years, from the perspective of protecting the global environment, reduction of carbon dioxide emissions has been promoted in many fields. Automobile manufacturers are also actively developing technologies to reduce vehicle weight for the purpose of reducing fuel consumption. However, because the focus is also on improving collision characteristics to ensure passenger safety, vehicle weight reduction is not easy.

차체 경량화와 충돌 특성을 양립시키기 위해, 고강도 강판을 사용하여 부재를 박육화하는 것이 검토되고 있다. 이를 위해, 높은 강도와 우수한 성형성을 겸비하는 강판이 강하게 요망되고 있다. 성형성 중에서도, 특히 연성 및 구멍 확장성이 우수한 강판이 요망되고 있다. 또한, 자동차 차체에 적용되는 강판에는, 충돌 시의 충격을 충분히 흡수하기 위해, 인성이 우수할 것도 요구된다.In order to achieve both weight reduction and collision characteristics, the use of high-strength steel plates to thin the parts is being considered. For this purpose, steel plates that combine high strength and excellent formability are strongly desired. Among the formability characteristics, steel plates that are particularly excellent in ductility and hole expandability are desired. In addition, steel plates applied to automobile bodies are also required to have excellent toughness in order to sufficiently absorb impact during collisions.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 베이나이트 분율이 80% 이상이고, 석출물의 평균 입경 r(nm)이 식 (r≥207÷(27.4×(V)+23.5×(Nb)+31.4×(Ti)+17.6×(Mo)+25.5×(Zr)+23.5×(W))를 충족하고, 평균 입경 r과 석출물 분율 f가 식 (r/f≤12000)을 충족하는 것을 특징으로 하는 피로 특성 및 신장 플랜지성이 우수한 고강도 열연 강판이 개시되어 있다.For example, Patent Document 1 discloses a high-strength hot-rolled steel sheet having excellent fatigue properties and elongation flangeability, characterized in that the bainite fraction is 80% or more, the average grain size r (nm) of precipitates satisfies the formula (r ≥ 207 ÷ (27.4 × (V) + 23.5 × (Nb) + 31.4 × (Ti) + 17.6 × (Mo) + 25.5 × (Zr) + 23.5 × (W)), and the average grain size r and the precipitate fraction f satisfy the formula (r / f ≤ 12000).

특허문헌 2에는, 강판 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치에 있어서의 강 조직이, 면적%로, 베이나이트: 60% 이상, 폴리고날 페라이트: 5% 이상 30% 미만, 잔류 오스테나이트: 3% 미만, 베이나이트, 잔류 오스테나이트 및 폴리고날 페라이트를 제외한 잔부: 10% 이하이며, 강판 표면으로부터 100㎛ 깊이 위치의 폴리고날 페라이트 면적률과 판 두께의 1/4 깊이 위치의 폴리고날 페라이트 면적률이 식 (Vαs>1.5Vαq, 단, Vαs는 강판 표면으로부터 100㎛ 깊이 위치에서의 폴리고날 페라이트의 면적률(%), Vαq는 강판 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치에서의 폴리고날 페라이트의 면적률)을 만족하는 것을 특징으로 하는 열연 강판이 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses a hot rolled steel sheet characterized in that the steel structure at a 1/4 depth from the steel sheet surface includes, in area %, bainite: 60% or more, polygonal ferrite: 5% or more and less than 30%, retained austenite: less than 3%, and the remainder excluding bainite, retained austenite, and polygonal ferrite: 10% or less, and the area ratio of polygonal ferrite at a 100 ㎛ depth from the steel sheet surface and the area ratio of polygonal ferrite at a 1/4 depth from the steel sheet surface satisfy the formula (Vαs>1.5Vαq, where Vαs is the area ratio (%) of polygonal ferrite at a 100 ㎛ depth from the steel sheet surface, and Vαq is the area ratio of polygonal ferrite at a 1/4 depth from the steel sheet surface of the sheet thickness).

일본 특허 공개 제2009-84637호 공보Japanese Patent Publication No. 2009-84637 일본 특허 공개 제2016-50335호 공보Japanese Patent Publication No. 2016-50335

그러나, 특허문헌 1 및 2에서는, 인성에 대하여 고려되어 있지 않다. 본 발명자들은 차체 경량화 및 충돌 특성의 양립을 실현하기 위해서는, 연성 및 구멍 확장성을 향상시킬 뿐만 아니라, 인성을 확보할 필요가 있는 것을 지견하였다.However, in patent documents 1 and 2, toughness is not considered. The inventors of the present invention have found that in order to achieve both weight reduction of the body and collision characteristics, it is necessary to secure toughness as well as improve ductility and hole expandability.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 높은 강도를 가짐과 함께, 우수한 연성, 구멍 확장성 및 인성을 갖는 열연 강판, 그리고 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a hot-rolled steel sheet having high strength, excellent ductility, hole expandability and toughness, and a method for manufacturing the same.

또한, 자동차 차체에 적용되는 강판은, 상술한 특성에 추가하여 또한, 펀칭 특성이 우수할 것이 필요한 경우가 있다. 그를 위해, 본 발명은, 바람직하게는 상술한 특성에 추가하여 또한, 펀칭 특성도 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, steel sheets applied to automobile bodies are sometimes required to have excellent punching characteristics in addition to the above-described characteristics. To this end, the present invention aims to provide a hot-rolled steel sheet and a method for manufacturing the same, which preferably has excellent punching characteristics in addition to the above-described characteristics.

본 발명자들은, 상술한 과제를 감안하여, 열연 강판의 화학 조성 및 금속 조직과 기계 특성의 관계에 대하여 예의 연구를 거듭한 결과, 이하의 지견 (a) 내지 (e)를 얻어, 본 발명을 완성하였다.In consideration of the above-described problems, the inventors of the present invention have conducted extensive research on the relationship between the chemical composition and metal structure of hot-rolled steel sheets and mechanical properties, and as a result, obtained the following findings (a) to (e), thereby completing the present invention.

(a) 우수한 연성 및 구멍 확장성을 얻기 위해서는, 베이나이트의 면적률을 합계로 80.0% 이상으로 하는 것이 필요하다.(a) In order to obtain excellent ductility and hole expandability, it is necessary to make the area ratio of bainite 80.0% or more in total.

(b) 베이나이트 내의 특정 방위를 갖는 입계 밀도를 제어함으로써, 연성, 구멍 확장성 및 인성을 보다 향상시킬 수 있다.(b) By controlling the grain boundary density with a specific orientation within bainite, ductility, pore expandability and toughness can be further improved.

(c) 베이나이트 내의 특정 방위를 갖는 입계 밀도를 원하는 범위 내로 하기 위해서는, 권취 온도 및 권취 후의 유지 온도 및 유지 시간을 제어할 필요가 있다.(c) In order to keep the grain boundary density within a specific orientation within the bainite within a desired range, it is necessary to control the coiling temperature and the holding temperature and holding time after coiling.

(d) 펀칭 특성을 향상시키기 위해서는, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경 및 애스펙트비를 제어할 필요가 있다.(d) In order to improve the punching characteristics, it is necessary to control the average particle size and aspect ratio of the old austenite particles.

(e) 구 오스테나이트 입자의 원하는 평균 입경 및 애스펙트비를 얻기 위해서는, 열간 압연 조건을 보다 엄격하게 제어할 필요가 있다. 구체적으로는, 열간 압연 공정에서의, 조압연의 총 압하율 및 마무리 압연의 후단 3단의 압하율을 엄격하게 제어할 필요가 있다.(e) In order to obtain the desired average particle size and aspect ratio of the austenite particles, it is necessary to control the hot rolling conditions more strictly. Specifically, in the hot rolling process, it is necessary to strictly control the total reduction ratio of the rough rolling and the reduction ratio of the three stages of the final rolling.

상기 지견에 기초하여 이루어진 본 발명의 요지는, 이하와 같다.The gist of the present invention based on the above knowledge is as follows.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 열연 강판은, 화학 조성이, 질량%로,(1) A hot-rolled steel sheet according to one aspect of the present invention has a chemical composition, in mass%,

C: 0.030 내지 0.200%,C: 0.030 to 0.200%,

Si: 0.05 내지 2.50%,Si: 0.05 to 2.50%,

Mn: 1.00 내지 4.00%,Mn: 1.00 to 4.00%,

sol.Al: 0.001 내지 2.000%,sol.Al: 0.001 to 2.000%,

Ti: 0.030 내지 0.200%,Ti: 0.030 to 0.200%,

P: 0.020% 이하,P: 0.020% or less,

S: 0.020% 이하,S: 0.020% or less,

N: 0.010% 이하,N: 0.010% or less,

Nb: 0 내지 0.200%,Nb: 0 to 0.200%,

B: 0 내지 0.010%,B: 0 to 0.010%,

V: 0 내지 1.00%,V: 0 to 1.00%,

Mo: 0 내지 1.00%,Mo: 0 to 1.00%,

Cu: 0 내지 1.00%,Cu: 0 to 1.00%,

W: 0 내지 1.00%,W: 0 to 1.00%,

Cr: 0 내지 1.00%,Cr: 0 to 1.00%,

Ni: 0 내지 1.00%,Ni: 0 to 1.00%,

Co: 0 내지 1.00%,Co: 0 to 1.00%,

Ca: 0 내지 0.010%,Ca: 0 to 0.010%,

Mg: 0 내지 0.010%,Mg: 0 to 0.010%,

REM: 0 내지 0.010%, 및REM: 0 to 0.010%, and

Zr: 0 내지 0.010%Zr: 0 to 0.010%

를 포함하고, 잔부가 철 및 불순물로 이루어지고,, and the remainder is composed of iron and impurities,

금속 조직이, 면적%로,Metal structure, in area %,

베이나이트: 80.0% 이상,Bainite: 80.0% or more,

페라이트: 10.0% 이하,Ferrite: 10.0% or less,

잔부 조직: 10.0% 이하이고,Residual tissue: 10.0% or less,

상기 베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이 L7 및 결정 방위차가 68°인 입계의 길이 L68의 밀도의 합계가 0.35 내지 0.60㎛/㎛2이고,In the above bainite, the sum of the densities of the length L7 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 7° and the length L68 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 68° with respect to the <110> direction as the axis is 0.35 to 0.60 ㎛/ ㎛2 ,

인장 강도가 780MPa 이상이다.The tensile strength is 780 MPa or more.

(2) 상기 (1)에 기재된 열연 강판은, 상기 화학 조성이, 질량%로,(2) The hot-rolled steel plate described in (1) above has the chemical composition, in mass%,

Nb: 0.005 내지 0.200%,Nb: 0.005 to 0.200%,

B: 0.001 내지 0.010%,B: 0.001 to 0.010%,

V: 0.005 내지 1.00%,V: 0.005 to 1.00%,

Mo: 0.005 내지 1.00%,Mo: 0.005 to 1.00%,

Cu: 0.005 내지 1.00%,Cu: 0.005 to 1.00%,

W: 0.005 내지 1.00%,W: 0.005 to 1.00%,

Cr: 0.005 내지 1.00%,Cr: 0.005 to 1.00%,

Ni: 0.005 내지 1.00%,Ni: 0.005 to 1.00%,

Co: 0.005 내지 1.00%,Co: 0.005 to 1.00%,

Ca: 0.0005 내지 0.010%,Ca: 0.0005 to 0.010%,

Mg: 0.0005 내지 0.010%,Mg: 0.0005 to 0.010%,

REM: 0.0005 내지 0.010%, 및REM: 0.0005 to 0.010%, and

Zr: 0.0005 내지 0.010%Zr: 0.0005 to 0.010%

로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.It may contain one or more types among the groups consisting of:

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 열연 강판은, 상기 금속 조직에 있어서,(3) The hot-rolled steel plate described in (1) or (2) above has, in the metal structure,

구 오스테나이트 입자의 평균 입경이 10 내지 30㎛이고,The average particle size of the old austenite particles is 10 to 30 ㎛,

상기 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd가 2.0 이하여도 된다.The ratio of the major axis l d to the minor axis S d of the above austenite particles l d /S d may be 2.0 or less.

(4) 본 발명의 다른 양태에 관한 열연 강판의 제조 방법은,(4) A method for manufacturing a hot-rolled steel sheet according to another aspect of the present invention,

상기 (1)에 기재된 화학 조성을 갖는 슬래브를, 1200℃ 이상의 가열 온도에서 1.0시간 이상 유지하는 가열 공정과,A heating process in which a slab having the chemical composition described in (1) above is maintained at a heating temperature of 1200°C or higher for 1.0 hour or longer,

조압연 완료 온도가 1000℃ 이상이며, 또한 총 압하율이 65% 초과가 되도록 조압연을 실시하고, 마무리 압연 완료 온도가 860 내지 980℃가 되도록 마무리 압연을 실시하는 열간 압연 공정과,A hot rolling process in which rough rolling is performed so that the rough rolling completion temperature is 1000℃ or higher and the total reduction ratio exceeds 65%, and finish rolling is performed so that the finish rolling completion temperature is 860 to 980℃,

평균 냉각 속도 20℃/s 이상으로 570 내지 620℃의 온도 영역까지 냉각하여 권취한 후, 500 내지 580℃의 온도 영역에서 2.0 내지 12.0시간 유지하고, 그 후 실온까지 냉각하는 냉각 공정을 구비한다.A cooling process is provided in which the coil is cooled to a temperature range of 570 to 620°C at an average cooling rate of 20°C/s or higher, maintained at a temperature range of 500 to 580°C for 2.0 to 12.0 hours, and then cooled to room temperature.

(5) 상기 (4)에 기재된 열연 강판의 제조 방법은,(5) The method for manufacturing the hot-rolled steel plate described in (4) above is as follows:

상기 열간 압연 공정에 있어서,In the above hot rolling process,

상기 조압연에 있어서의 상기 총 압하율을 70% 이상으로 하고,In the above rolling process, the total reduction ratio is set to 70% or more,

상기 마무리 압연의 후단 3단의 압하율이 모두 25% 미만이 되도록 상기 마무리 압연을 실시해도 된다.The above finishing rolling may be performed so that the reduction ratios of the last three stages of the above finishing rolling are all less than 25%.

본 발명에 관한 상기 양태에 따르면, 높은 강도를 가짐과 함께, 우수한 연성, 구멍 확장성 및 인성을 갖는 열연 강판, 그리고 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 본 발명에 관한 상기의 바람직한 양태에 따르면, 상술한 특성에 추가하여, 펀칭 특성도 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the above-described aspect of the present invention, a hot-rolled steel sheet having high strength, excellent ductility, hole expandability and toughness, and a method for producing the same can be provided. According to the above-described preferred aspect of the present invention, in addition to the above-described characteristics, a hot-rolled steel sheet having excellent punching characteristics and a method for producing the same can be provided.

본 실시 형태에 관한 열연 강판(이하, 단순히 강판이라고 기재하는 경우가 있음)의 화학 조성 및 금속 조직에 대하여, 이하에 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. The chemical composition and metal structure of the hot-rolled steel sheet (hereinafter, sometimes simply referred to as the steel sheet) according to the present embodiment will be described in more detail below. However, the present invention is not limited to the composition disclosed in the present embodiment, and various changes are possible without departing from the spirit of the present invention.

이하에 「내지」를 사이에 두고 기재하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「미만」 또는 「초과」라고 나타내는 수치에는, 그 값이 수치 범위에 포함되지 않는다. 이하의 설명에 있어서, 화학 조성에 관한 %는 특별히 지정하지 않는 한 질량%이다.The numerical ranges indicated below with "within" include the lower and upper limits. The numerical values indicated as "less than" or "exceeding" are not included in the numerical range. In the following description, % regarding chemical composition is mass % unless otherwise specified.

화학 조성Chemical composition

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 질량%로, C: 0.030 내지 0.200%, Si: 0.05 내지 2.50%, Mn: 1.00 내지 4.00%, sol.Al: 0.001 내지 2.000%, Ti: 0.030 내지 0.200%, P: 0.020% 이하, S: 0.020% 이하, N: 0.010% 이하, 그리고 잔부: Fe 및 불순물을 포함한다. 이하에 각 원소에 대하여 상세하게 설명한다.The hot-rolled steel sheet according to the present embodiment contains, in mass%, C: 0.030 to 0.200%, Si: 0.05 to 2.50%, Mn: 1.00 to 4.00%, sol.Al: 0.001 to 2.000%, Ti: 0.030 to 0.200%, P: 0.020% or less, S: 0.020% or less, N: 0.010% or less, and the remainder: Fe and impurities. Each element is described in detail below.

C: 0.030 내지 0.200%C: 0.030 to 0.200%

C는, 열연 강판의 강도를 향상시킴과 함께, ??칭성을 향상시킴으로써 베이나이트의 생성을 촉진하는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해, C 함유량은 0.030% 이상으로 한다. 바람직하게는 C 함유량은 0.040% 이상이다.C is an element that promotes the formation of bainite by improving the strength of hot-rolled steel plates and enhancing ??quenching properties. To obtain this effect, the C content is set to 0.030% or more. Preferably, the C content is 0.040% or more.

한편, C 함유량이 0.200%를 초과하면, 베이나이트의 생성을 제어하는 것이 곤란해져, 마르텐사이트가 다량으로 생성되어, 열연 강판의 연성 및 구멍 확장성의 양쪽 또는 어느 한쪽이 저하된다. 따라서, C 함유량은 0.200% 이하로 한다. C 함유량은 0.180% 이하가 바람직하다.On the other hand, if the C content exceeds 0.200%, it becomes difficult to control the formation of bainite, a large amount of martensite is formed, and either or both of the ductility and hole expandability of the hot-rolled steel sheet deteriorates. Therefore, the C content is set to 0.200% or less. The C content is preferably 0.180% or less.

Si: 0.05 내지 2.50%Si: 0.05 to 2.50%

Si는, 고용 강화에 기여하는 원소이며, 열연 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 또한, Si는, 탈산에 의해 강을 건전화하는(강에 블로우 홀 등의 결함이 생기는 것을 억제하는) 작용을 갖는다. Si 함유량이 0.05% 미만이면, 상기 작용에 의한 효과를 얻을 수 없다. 따라서, Si 함유량은 0.05% 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.50% 이상이고, 보다 바람직하게는 1.00% 이상이다.Si is an element that contributes to the strengthening of the solid solution and to the improvement of the strength of hot-rolled steel sheets. In addition, Si has the effect of making the steel sound by deoxidation (suppressing the occurrence of defects such as blow holes in the steel). If the Si content is less than 0.05%, the effect of the above effect cannot be obtained. Therefore, the Si content is set to 0.05% or more. The Si content is preferably 0.50% or more, and more preferably 1.00% or more.

한편, Si는 경질의 마르텐사이트(이하, 단순히 마르텐사이트라고 기재하는 경우에는, 프레시 마르텐사이트를 나타냄) 및 잔류 오스테나이트의 혼합물(MA)의 생성을 촉진하는 원소이다. Si 함유량이 2.50% 초과이면, MA가 생성되어, 열연 강판의 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, Si 함유량은 2.50% 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 2.30% 이하이고, 보다 바람직하게는 2.00% 이하이다.Meanwhile, Si is an element that promotes the formation of a mixture (MA) of hard martensite (hereinafter, when simply referred to as martensite, fresh martensite is indicated) and retained austenite. When the Si content exceeds 2.50%, MA is formed, and the hole expandability of the hot-rolled steel sheet deteriorates. Therefore, the Si content is set to 2.50% or less. The Si content is preferably 2.30% or less, and more preferably 2.00% or less.

Mn: 1.00 내지 4.00%Mn: 1.00 to 4.00%

Mn은, 강 중에 고용되어 열연 강판의 강도 증가에 기여함과 함께, ??칭성 향상에 의해 베이나이트의 생성을 촉진하여, 열연 강판의 구멍 확장성을 향상시킨다. 이러한 효과를 얻기 위해, Mn 함유량은 1.00% 이상으로 한다. 바람직하게는 Mn 함유량은 1.30% 이상이다.Manganese contributes to the increase in strength of hot-rolled steel sheets by being employed in steel, and also promotes the formation of bainite by improving quenching properties, thereby improving the hole expandability of hot-rolled steel sheets. To obtain these effects, the manganese content is 1.00% or more. Preferably, the manganese content is 1.30% or more.

한편, Mn 함유량이 4.00%를 초과하면, 베이나이트의 생성 제어가 곤란해져, 원하는 양의 베이나이트를 얻을 수 없게 되어, 열연 강판의 연성 및 구멍 확장성의 양쪽 또는 어느 한쪽이 저하된다. 그 때문에, Mn 함유량은 4.00% 이하로 한다. 바람직하게는 Mn 함유량은 3.50% 이하이다.On the other hand, if the Mn content exceeds 4.00%, it becomes difficult to control the formation of bainite, so that the desired amount of bainite cannot be obtained, and either or both of the ductility and hole expandability of the hot-rolled steel sheet deteriorates. Therefore, the Mn content is set to 4.00% or less. Preferably, the Mn content is 3.50% or less.

sol.Al: 0.001 내지 2.000%sol.Al: 0.001 to 2.000%

Al은, Si와 마찬가지로, 강을 탈산하여 강을 건전화하는 작용을 갖는다. sol.Al 함유량이 0.001% 미만이면 상기 작용에 의한 효과를 얻을 수 없다. 따라서, sol.Al 함유량은 0.001% 이상으로 한다. sol.Al 함유량은, 바람직하게는 0.010% 이상이다.Al, like Si, has the function of deoxidizing steel and making the steel sound. If the sol.Al content is less than 0.001%, the effect of the above function cannot be obtained. Therefore, the sol.Al content is set to 0.001% or more. The sol.Al content is preferably 0.010% or more.

한편, sol.Al 함유량이 2.000% 초과이면, 산화물계 개재물의 증가를 야기하여, 열연 강판의 구멍 확장성이 저하된다. 그 때문에, sol.Al 함유량은 2.000% 이하로 한다. sol.Al 함유량은, 바람직하게는 1.500% 이하이고, 보다 바람직하게는 1.300% 이하이다.On the other hand, if the sol.Al content exceeds 2,000%, it causes an increase in oxide inclusions, which reduces the hole expandability of the hot-rolled steel sheet. Therefore, the sol.Al content is set to 2,000% or less. The sol.Al content is preferably 1,500% or less, and more preferably 1,300% or less.

또한, 본 실시 형태에 있어서 sol.Al이란, 산 가용성 Al을 의미하며, 고용 상태로 강 중에 존재하는 고용 Al을 나타낸다.In addition, in the present embodiment, sol.Al means acid-soluble Al, and represents dissolved Al that exists in the steel in a solid solution state.

Ti: 0.030 내지 0.200%Ti: 0.030 to 0.200%

Ti는, 강 중에 탄화물 또는 질화물로서 석출되고, 피닝 효과에 의해 금속 조직을 미세화하여, 열연 강판의 강도를 향상시키는 작용을 갖는다. Ti 함유량이 0.030% 미만이면 상기 작용에 의한 효과를 얻을 수 없기 때문에, Ti 함유량은 0.030% 이상으로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.050% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.080% 이상이다.Ti is precipitated as carbide or nitride in steel, and has the function of improving the strength of hot-rolled steel sheets by refining the metal structure through the peening effect. Since the effect of the above function cannot be obtained if the Ti content is less than 0.030%, the Ti content is set to 0.030% or more. The Ti content is preferably 0.050% or more, and more preferably 0.080% or more.

한편, Ti 함유량을 0.200% 초과로 하면, 구 오스테나이트 입자가 재결정되기 어려워지고, 압연 집합 조직이 발달함으로써, 열연 강판의 구멍 확장성이 저하된다. 따라서, Ti 함유량은 0.200% 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.170% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.150% 이하이다.On the other hand, if the Ti content exceeds 0.200%, it becomes difficult for the old austenite particles to recrystallize, and the rolled aggregate structure develops, thereby reducing the hole expandability of the hot-rolled steel sheet. Therefore, the Ti content is set to 0.200% or less. The Ti content is preferably 0.170% or less, and more preferably 0.150% or less.

P: 0.020% 이하P: 0.020% or less

P는, 강 중에 고용되어 열연 강판의 강도 증가에 기여하는 원소이다. 그러나, P는, 입계, 특히 구 오스테나이트 입계에 편석되어, 입계 편석에 의한 입계 파괴를 조장함으로써, 열연 강판의 가공성의 저하를 야기하는 원소이기도 하다. P 함유량은 최대한 낮추는 것이 바람직하지만, 0.020%까지의 P의 함유는 허용할 수 있다. 그 때문에, P 함유량은 0.020% 이하로 한다. 바람직하게는 P 함유량은 0.015% 이하이다.P is an element that is employed in steel and contributes to the increase in strength of hot-rolled steel sheets. However, P is also an element that causes a decrease in the workability of hot-rolled steel sheets by segregating at grain boundaries, especially at old austenite grain boundaries, and promoting grain boundary destruction due to grain boundary segregation. It is desirable to reduce the P content as much as possible, but a P content of up to 0.020% is permissible. Therefore, the P content is set to 0.020% or less. Preferably, the P content is 0.015% or less.

P 함유량은 0%로 하는 것이 바람직하지만, 0.0001% 미만으로 저감하면 제조 비용이 상승하기 때문에, P 함유량은 0.0001% 이상으로 해도 된다.It is desirable to have the P content at 0%, but since manufacturing costs increase when the P content is reduced to less than 0.0001%, the P content may be 0.0001% or more.

S: 0.020% 이하S: 0.020% or less

S는, 용접성, 그리고 주조 시 및 열간 압연 시의 제조성에 악영향을 미치는 원소이다. S는 Mn과 결부되어 조대한 MnS를 형성한다. 이 MnS는, 열연 강판의 굽힘성 및 구멍 확장성을 열화시키거나, 지연 파괴의 발생을 조장한다. S 함유량은, 최대한 낮추는 것이 바람직하지만, 0.020%까지의 S의 함유는 허용할 수 있다. 그 때문에, S 함유량은 0.020% 이하로 한다. 바람직하게는 S 함유량은 0.015% 이하이다.S is an element that adversely affects weldability and manufacturability during casting and hot rolling. S combines with Mn to form coarse MnS. This MnS deteriorates the bendability and hole expandability of hot-rolled steel sheets or promotes the occurrence of delayed fracture. It is desirable to reduce the S content as much as possible, but an S content of up to 0.020% is permissible. Therefore, the S content is set to 0.020% or less. Preferably, the S content is 0.015% or less.

S 함유량은 0%로 하는 것이 바람직하지만, 0.0001% 미만으로 저감하면, 제조 비용이 상승하여 경제적으로 불리하다는 점에서, S 함유량은 0.0001% 이상으로 해도 된다.It is desirable to have the S content at 0%, but if it is reduced to less than 0.0001%, the manufacturing cost increases, which is economically disadvantageous, so the S content may be 0.0001% or more.

N: 0.010% 이하N: 0.010% or less

N은 강 중에 조대한 질화물을 형성하는 원소이다. 이 질화물은, 열연 강판의 굽힘성 및 구멍 확장성을 열화시킨다. 그 때문에, N 함유량은 0.010% 이하로 한다. 바람직하게는 N 함유량은 0.008% 이하이다.N is an element that forms coarse nitrides in steel. These nitrides deteriorate the bendability and hole expandability of hot-rolled steel sheets. Therefore, the N content is set to 0.010% or less. Preferably, the N content is 0.008% or less.

N 함유량을 0.0001% 미만으로 저감하면 제조 비용의 대폭적인 증가를 야기하기 때문에, N 함유량은 0.0001% 이상으로 해도 된다.Since reducing the N content to less than 0.0001% causes a significant increase in manufacturing cost, the N content may be 0.0001% or more.

본 실시 형태에 관한 열연 강판의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물로 이루어진다. 본 실시 형태에 있어서, 불순물이란, 원료로서의 광석, 스크랩, 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것, 및/또는 본 실시 형태에 관한 열연 강판에 악영향을 미치지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.The remainder of the chemical composition of the hot-rolled steel sheet according to the present embodiment is composed of Fe and impurities. In the present embodiment, impurities mean those mixed in from ores, scrap, or the manufacturing environment as raw materials, and/or those permitted within a range that does not adversely affect the hot-rolled steel sheet according to the present embodiment.

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, Fe의 일부에 추가하여, 이하의 원소를 임의 원소로서 함유해도 된다. 하기 임의 원소를 함유시키지 않는 경우의 함유량의 하한은 0%이다. 이하, 각 임의 원소에 대하여 상세하게 설명한다.The hot-rolled steel sheet according to the present embodiment may contain the following elements as optional elements in addition to a portion of Fe. The lower limit of the content when the following optional elements are not contained is 0%. Hereinafter, each optional element will be described in detail.

Nb: 0 내지 0.200%Nb: 0 to 0.200%

Nb는, 열간 압연 시에 탄화물을 형성하여, 석출 강화에 의해 열연 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해, Nb 함유량은 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Nb is an element that forms carbides during hot rolling and contributes to improving the strength of hot-rolled steel sheets through precipitation strengthening. In order to reliably obtain this effect, it is preferable that the Nb content be 0.005% or more.

한편, Nb 함유량이 0.200%를 초과하면, 구 오스테나이트 입자의 재결정 온도가 지나치게 높아져, 집합 조직이 발달해 버려, 열연 강판의 구멍 확장성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.200% 이하로 한다.On the other hand, if the Nb content exceeds 0.200%, the recrystallization temperature of the old austenite particles becomes too high, the aggregate structure develops, and the hole expandability of the hot-rolled steel sheet may be reduced. Therefore, the Nb content is set to 0.200% or less.

B: 0 내지 0.010%B: 0 to 0.010%

B는, 구 오스테나이트 입계에 편석되어, 페라이트의 생성 및 성장을 억제하여, 열연 강판의 강도 및 구멍 확장성 향상에 기여하는 원소이다. 이들 효과를 얻기 위해, B 함유량은 0.001% 이상으로 하는 것이 바람직하다.B is an element that segregates in the old austenite grain boundaries, suppresses the formation and growth of ferrite, and contributes to improving the strength and hole expandability of hot-rolled steel sheets. In order to obtain these effects, it is preferable that the B content be 0.001% or more.

한편, 0.010%를 초과하여 B를 함유시켜도 상기 효과가 포화된다. 그 때문에, B 함유량은 0.010% 이하로 한다.On the other hand, even if the B content exceeds 0.010%, the above effect becomes saturated. Therefore, the B content is set to 0.010% or less.

V: 0 내지 1.00%V: 0 to 1.00%

V는, 열간 압연 시에 탄질화물을 형성하여, 석출 강화에 의해 열연 강판의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해, V 함유량은 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다.V is an element that forms carbonitride during hot rolling and contributes to improving the strength of hot-rolled steel sheets through precipitation strengthening. In order to reliably obtain this effect, it is preferable that the V content be 0.005% or more.

한편, V 함유량이 1.00%를 초과하면, 슬래브 중에 조대한 탄화물을 생성하여, 가열 공정에서의 갈라짐 발생의 요인이 된다. 그 때문에, V 함유량은 1.00% 이하로 한다.On the other hand, if the V content exceeds 1.00%, coarse carbides are generated in the slab, which becomes a factor in the occurrence of cracking during the heating process. Therefore, the V content is set to 1.00% or less.

Mo: 0 내지 1.00%Mo: 0 to 1.00%

Mo는, 강의 ??칭성을 향상시킴으로써 베이나이트의 형성을 촉진하여, 열연 강판의 강도 및 구멍 확장의 향상에 기여하는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻기 위해, Mo 함유량은 0.005% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Mo is an element that promotes the formation of bainite by improving the ??quenching property of steel, thereby contributing to the improvement of strength and hole expansion of hot-rolled steel sheets. In order to obtain this effect reliably, the Mo content is preferably 0.005% or more.

한편, Mo 함유량이 1.00%를 초과하면, 마르텐사이트가 생성되기 쉬워져, 열연 강판의 연신 및 구멍 확장성의 양쪽 또는 어느 한쪽이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, Mo 함유량은 1.00% 이하로 한다.On the other hand, if the Mo content exceeds 1.00%, martensite is likely to be formed, and either or both of the elongation and hole expandability of the hot-rolled steel sheet may deteriorate. Therefore, the Mo content is set to 1.00% or less.

Cu: 0 내지 1.00%Cu: 0 to 1.00%

Cu는, 열연 강판의 강도를 안정되게 확보하기 위해 효과가 있는 원소이다. 따라서, Cu를 함유시켜도 된다. 그러나, 1.00%를 초과하여 함유시켜도, 상기 작용에 의한 효과는 포화되기 쉬워 경제적으로 불리해지는 경우가 있다. 따라서, Cu 함유량은 1.00% 이하로 한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 0.80% 이하, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Cu 함유량은 0.005% 이상인 것이 바람직하다.Cu is an effective element for stably securing the strength of hot-rolled steel sheets. Therefore, Cu may be contained. However, even if it is contained in excess of 1.00%, the effect due to the above action tends to be saturated, which may be economically disadvantageous. Therefore, the Cu content is set to 1.00% or less. The Cu content is preferably 0.80% or less, more preferably 0.50% or less. Furthermore, in order to more reliably obtain the effect due to the above action, the Cu content is preferably 0.005% or more.

W: 0 내지 1.00%W: 0 to 1.00%

W는, 고체, 혹은 석출에 의해, 열연 강판의 강도 향상에 효과가 있는 원소이다. 그러나, 1.00%를 초과하여 함유시켜도, 상기 작용에 의한 효과는 포화되기 쉬워 경제적으로 불리해지는 경우가 있다. 따라서, W 함유량은 1.00% 이하로 한다. 바람직하게는 0.80% 이하, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, W 함유량은 0.005% 이상인 것이 바람직하다.W is an element that is effective in improving the strength of hot-rolled steel sheets by solid or precipitation. However, even if it is contained in excess of 1.00%, the effect by the above action tends to be saturated, which may be economically disadvantageous. Therefore, the W content is set to 1.00% or less. Preferably, it is 0.80% or less, more preferably 0.50% or less. In addition, in order to obtain the effect by the above action more reliably, the W content is preferably 0.005% or more.

Cr: 0 내지 1.00%Cr: 0 to 1.00%

Cr은, ??칭성을 향상시킴과 함께, 열연 강판의 강도 향상에 효과적인 원소이다. 그러나, 1.00%를 초과하여 함유시켜도, 상기 작용에 의한 효과는 포화되기 쉬워 경제적으로 불리해지는 경우가 있다. 따라서, Cr 함유량은 1.00% 이하로 한다. 바람직하게는 0.80% 이하, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Cr 함유량은 0.005% 이상인 것이 바람직하다.Cr is an element that is effective in improving the strength of hot-rolled steel sheets, as well as improving the ??quenching property. However, even if it is contained in excess of 1.00%, the effect due to the above action tends to be saturated, which may be economically disadvantageous. Therefore, the Cr content is set to 1.00% or less. Preferably, it is 0.80% or less, more preferably 0.50% or less. In addition, in order to obtain the effect due to the above action more reliably, the Cr content is preferably 0.005% or more.

Ni: 0 내지 1.00%Ni: 0 to 1.00%

Ni는, ??칭성을 향상시킴과 함께, 열연 강판의 강도 향상에 효과적인 원소이다. 그러나, 1.00%를 초과하여 함유시키면, 과도하게 ??칭성이 높아져, 마르텐사이트의 조직 분율이 높아짐으로써, 열연 강판의 구멍 확장성을 열화시키는 경우가 있다. 따라서, Ni 함유량은 1.00% 이하로 한다. 바람직하게는 0.80% 이하, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Ni 함유량은 0.005% 이상인 것이 바람직하다.Ni is an element that is effective in improving the strength of hot-rolled steel sheets, as well as improving the quenching property. However, if it is contained in excess of 1.00%, the quenching property may be excessively increased, and the microstructure fraction of martensite may increase, thereby deteriorating the hole expandability of the hot-rolled steel sheet. Therefore, the Ni content is set to 1.00% or less. It is preferably 0.80% or less, more preferably 0.50% or less. In addition, in order to more reliably obtain the effect by the above action, the Ni content is preferably 0.005% or more.

Co: 0 내지 1.00%Co: 0 to 1.00%

Co는, 고용 강화에 의해, 열연 강판의 강도 향상에 효과적인 원소이다. 그러나, 1.00%를 초과하여 함유시켜도, 상기 작용에 의한 효과는 포화되기 쉬워 경제적으로 불리해지는 경우가 있다. 따라서, Co 함유량은 1.00% 이하로 한다. 바람직하게는 0.80% 이하, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, Co 함유량은 0.005% 이상인 것이 바람직하다.Co is an element that is effective in improving the strength of hot-rolled steel sheets by solidification. However, even if it is contained in excess of 1.00%, the effect by the above action tends to be saturated, which may be economically disadvantageous. Therefore, the Co content is set to 1.00% or less. It is preferably 0.80% or less, more preferably 0.50% or less. In addition, in order to obtain the effect by the above action more reliably, the Co content is preferably 0.005% or more.

Ca: 0 내지 0.010%Ca: 0 to 0.010%

Mg: 0 내지 0.010%Mg: 0 to 0.010%

REM: 0 내지 0.010%REM: 0 to 0.010%

Zr: 0 내지 0.010%Zr: 0 to 0.010%

Ca(칼슘), Mg(마그네슘), REM(희토류 원소), Zr(지르코늄)은, 모두 개재물 제어, 특히 개재물의 미세 분산화에 기여하여, 열연 강판의 인성을 높이는 작용을 갖는 원소이다. 따라서, 이들 원소를 함유시켜도 된다. 그러나, 어느 원소에 대해서도, 각각 0.010%를 초과하여 함유시키면, 표면 성상의 열화가 현재화되는 경우가 있다. 따라서, 이들 원소의 함유량은, 각각 0.010% 이하로 한다. 이들 원소의 함유량은, 각각 바람직하게는 0.005% 이하, 보다 바람직하게는 0.003% 이하이다. 또한, 상기 작용에 의한 효과를 보다 확실하게 얻기 위해서는, 어느 원소에 대해서도, 각각 0.0005% 이상인 것이 바람직하다.Ca (calcium), Mg (magnesium), REM (rare earth element), and Zr (zirconium) are all elements that contribute to inclusion control, especially to fine dispersion of inclusions, and have the function of increasing the toughness of hot-rolled steel sheets. Therefore, these elements may be contained. However, if any of the elements is contained in excess of 0.010%, deterioration of the surface appearance may become apparent. Therefore, the content of each of these elements is set to 0.010% or less. The content of each of these elements is preferably 0.005% or less, more preferably 0.003% or less. Furthermore, in order to more reliably obtain the effect by the above function, it is preferable that any of the elements is 0.0005% or more.

또한, 본 실시 형태에 있어서 REM이란, Sc, Y 및 란타노이드로 이루어지는 합계 17원소를 가리키며, 상기 REM의 함유량은, 이들 원소의 합계 함유량을 가리킨다. 란타노이드의 경우, 공업적으로는 미슈메탈의 형태로 첨가된다.In addition, in the present embodiment, REM refers to a total of 17 elements composed of Sc, Y, and lanthanoids, and the content of the REM refers to the total content of these elements. In the case of lanthanoids, they are added industrially in the form of mischmetal.

열연 강판의 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)나 발광 분광 분석(OES: Optical Emission Spectroscopy)을 사용하여 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하여 측정하면 된다.The chemical composition of hot-rolled steel sheets can be measured by general analysis methods. For example, it can be measured using ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry) or OES (Optical Emission Spectroscopy). In addition, C and S can be measured using the combustion-infrared absorption method, and N can be measured using the inert gas melting-thermal conductivity method.

열연 강판의 금속 조직Metallographic structure of hot rolled steel plate

다음에, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 금속 조직에 대하여 설명한다.Next, the metal structure of the hot-rolled steel plate according to the present embodiment will be described.

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 금속 조직이, 면적%로, 베이나이트: 80.0% 이상, 페라이트: 10.0% 이하, 잔부 조직: 10.0% 이하이고, 상기 베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이 L7 및 결정 방위차가 68°인 입계의 길이 L68의 밀도의 합계가 0.35 내지 0.60㎛/㎛2이다.A hot-rolled steel sheet according to the present embodiment has a metal structure in which, in area %, bainite: 80.0% or more, ferrite: 10.0% or less, and residual structure: 10.0% or less, and a total density of a length L7 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 7° and a length L68 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 68° with respect to the <110> direction as an axis in the bainite is 0.35 to 0.60 µm/ µm2 .

또한, 본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 상기 금속 조직에 있어서, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경이 10 내지 30㎛이고, 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd가 2.0 이하여도 된다.In addition, the hot-rolled steel sheet according to the present embodiment may have, in the metal structure, an average particle size of prior austenite particles of 10 to 30 µm, and a ratio of the major axis l d to the minor axis S d of the prior austenite particles l d /S d of 2.0 or less.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 금속 조직에 대해서는, 압연 방향에 평행인 단면에서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 또한 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의 금속 조직을 규정한다. 그 이유는, 이 위치에 있어서의 금속 조직이, 강판의 대표적인 금속 조직을 나타내기 때문이다.In addition, in this embodiment, with respect to the metal structure, the metal structure is defined at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface in a cross section parallel to the rolling direction and also at the center position in the plate width direction. This is because the metal structure at this position represents a representative metal structure of the steel plate.

베이나이트: 80.0% 이상Bainite: 80.0% or more

베이나이트란, 라스상의 베이니틱 페라이트와, 베이니틱 페라이트의 사이 및/또는 내부에 Fe계 탄화물을 갖는 조직을 의미한다. 베이니틱 페라이트는, 폴리고날 페라이트와는 달리, 형상이 라스상이며 또한 내부에 비교적 높은 전위 밀도를 갖고 있기 때문에, SEM이나 TEM을 사용하여 다른 조직과 용이하게 구별할 수 있다.Bainite refers to a structure having bainitic ferrite in the lath shape and Fe-based carbides between and/or inside the bainitic ferrite. Unlike polygonal ferrite, bainitic ferrite has a lath shape and also has a relatively high dislocation density inside, so it can be easily distinguished from other structures using SEM or TEM.

베이나이트의 면적률이 80.0% 미만이면, 열연 강판의 인성 및 구멍 확장성의 저하가 현저해진다. 그 때문에, 베이나이트의 면적률은 80.0% 이상으로 한다. 바람직하게는 85.0% 이상이고, 보다 바람직하게는 90.0% 이상이다. 베이나이트의 면적률은 높을수록 바람직하지만, 페라이트, 시멘타이트, 혹은 MA(잔류 오스테나이트 및 마르텐사이트의 혼합물)의 존재에 의해 97.5% 이상의 면적률의 달성은 곤란하다는 점에서, 실질적인 상한은 97.5%로 해도 된다.When the area ratio of bainite is less than 80.0%, the toughness and hole expandability of the hot-rolled steel sheet are significantly reduced. Therefore, the area ratio of bainite is set to 80.0% or more. Preferably, it is 85.0% or more, and more preferably, it is 90.0% or more. The higher the area ratio of bainite, the more preferable it is, but since it is difficult to achieve an area ratio of 97.5% or more due to the presence of ferrite, cementite, or MA (a mixture of retained austenite and martensite), the practical upper limit may be 97.5%.

페라이트: 10.0% 이하Ferrite: 10.0% or less

페라이트란, 폴리고날 페라이트를 말하며, 베이니틱 페라이트는 페라이트에 포함되지 않는다. 페라이트의 면적률이 10.0% 초과이면, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 10.0% 이하로 한다. 바람직하게는 5.0% 이하이다. 연성의 확보의 관점에서, 페라이트의 면적률은 1.0% 이상으로 해도 된다.Ferrite refers to polygonal ferrite, and bainitic ferrite is not included in ferrite. If the area ratio of ferrite exceeds 10.0%, the desired tensile strength cannot be obtained. Therefore, the area ratio of ferrite is set to 10.0% or less. Preferably, it is 5.0% or less. From the viewpoint of securing ductility, the area ratio of ferrite may be 1.0% or more.

잔부 조직(시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트): 합계로 10.0% 이하Residual structure (cementite, pearlite, martensite, tempered martensite and retained austenite): Total of 10.0% or less

시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트는 모두 변형 시에 보이드의 기점이 되어, 열연 강판의 구멍 확장성을 열화시키는 조직이다. 이들 잔부 조직의 면적률이 합계로 10.0% 초과이면, 원하는 연성 및 구멍 확장성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 잔부 조직(시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트)의 면적률은 10.0% 이하로 한다. 바람직하게는 5.0% 이하이다.Cementite, pearlite, martensite, tempered martensite, and retained austenite are all structures that form voids during deformation and deteriorate the hole expandability of the hot-rolled steel sheet. If the area ratio of these residual structures exceeds 10.0% in total, the desired ductility and hole expandability cannot be obtained. Therefore, the area ratio of the residual structures (cementite, pearlite, martensite, tempered martensite, and retained austenite) is set to 10.0% or less. Preferably, it is 5.0% or less.

한편, 조직 제어에 있어서, 잔부 조직의 면적률을 1.0% 미만으로 제어하는 것은 실질적으로 곤란하기 때문에, 잔부 조직의 면적률은 1.0% 이상으로 해도 된다.Meanwhile, in terms of tissue control, it is practically difficult to control the area ratio of the residual tissue to less than 1.0%, so the area ratio of the residual tissue may be 1.0% or more.

또한, 잔부 조직 중, 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계가 작을수록, 안정적으로 우수한 구멍 확장성이 얻어지기 때문에, 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트의 면적률의 합계는 5.0% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3.0% 이하이다.In addition, among the residual structures, the smaller the sum of the area ratios of martensite and tempered martensite, the more stably excellent hole expandability is obtained. Therefore, the sum of the area ratios of martensite and tempered martensite is preferably 5.0% or less. More preferably, it is 3.0% or less.

이하에, 각 조직의 면적률의 측정 방법에 대하여 설명한다.Below, the method of measuring the area ratio of each organization is explained.

열연 강판으로부터, 압연 방향에 평행인 단면에서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 또한 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의 금속 조직을 관찰할 수 있도록 시험편을 채취한다.From a hot-rolled steel plate, a test piece is taken so that the metal structure can be observed at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface and at the center position in the plate width direction in a cross section parallel to the rolling direction.

상기 시험편의 단면을 #600 내지 #1500의 탄화규소 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 입도 1 내지 6㎛의 다이아몬드 파우더를 알코올 등의 희석액이나 순수에 분산시킨 액체를 사용하여 경면으로 마무리한다. 다음에, 실온에서 알칼리성 용액을 포함하지 않는 콜로이달 실리카를 사용하여 연마하여, 샘플의 표층에 도입된 변형을 제거한다. 샘플 단면의 긴 변 방향의 임의의 위치에 있어서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치가 중심이 되도록, 길이 50㎛, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역을, 0.1㎛의 측정 간격으로 전자 후방 산란 회절법에 의해 측정하여 결정 방위 정보를 얻는다.The cross-section of the above test piece is polished using silicon carbide paper of #600 to #1500, and then finished into a mirror-like surface using a liquid in which diamond powder having a particle size of 1 to 6 ㎛ is dispersed in a diluted solution such as alcohol or in pure water. Next, the polishing is performed using colloidal silica that does not contain an alkaline solution at room temperature to remove the strain introduced into the surface layer of the sample. At an arbitrary position in the long side direction of the cross-section of the sample, an area having a length of 50 ㎛ and a depth of 1/8 of the plate thickness from the surface to a depth of 3/8 of the plate thickness from the surface is measured at a measurement interval of 0.1 ㎛ by electron backscatter diffraction so that the center is a position at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface, to obtain crystal orientation information.

측정에는, 서멀 전계 방사형 주사 전자 현미경(JEOL제 JSM-7001F)과 EBSD 검출기(TSL제 DVC5형 검출기)로 구성된 EBSD 해석 장치를 사용한다. 이때, EBSD 해석 장치 내의 진공도는 9.6×10-5Pa 이하, 가속 전압은 15kv, 조사 전류 레벨은 13, 전자선의 조사 레벨은 62로 한다. 얻어진 결정 방위 정보를 EBSD 해석 장치에 부속된 소프트웨어 「OIM Analysis(등록상표)」에 탑재된 「Phase Map」 기능을 사용하여, 잔류 오스테나이트의 면적률을 산출한다. 또한, 결정 구조가 fcc인 것을 잔류 오스테나이트라고 판단한다.For the measurement, an EBSD analysis device consisting of a thermal field emission scanning electron microscope (JSM-7001F manufactured by JEOL) and an EBSD detector (DVC5 type detector manufactured by TSL) is used. At this time, the vacuum inside the EBSD analysis device is set to 9.6×10 -5 Pa or less, the acceleration voltage is 15 kV, the irradiation current level is 13, and the electron beam irradiation level is 62. The obtained crystal orientation information is used to calculate the area ratio of retained austenite using the "Phase Map" function installed in the software "OIM Analysis (registered trademark)" attached to the EBSD analysis device. In addition, it is determined that the crystal structure is fcc.

다음에, 결정 구조가 bcc인 것을 베이나이트, 페라이트, 및 「잔류 오스테나이트 이외의 잔부 조직(시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트)」이라고 판단한다. 이들 영역에 대하여, EBSD 해석 장치에 부속된 소프트웨어 「OIM Analysis(등록상표)」에 탑재된 「Grain Orientation Spread」 기능을 사용하여, 15°입계를 결정립계의 정의로 한 조건 하에서, 「Grain Orientation Spread」가 1°이하인 영역을 페라이트로서 추출한다. 추출한 페라이트의 면적률을 산출함으로써, 페라이트의 면적률을 얻는다.Next, those having a bcc crystal structure are determined to be bainite, ferrite, and "residual structures other than retained austenite (cementite, pearlite, martensite, and tempered martensite)". For these areas, using the "Grain Orientation Spread" function installed in the software "OIM Analysis (registered trademark)" attached to the EBSD analysis device, areas where the "Grain Orientation Spread" is 1° or less are extracted as ferrite under the condition that a 15° grain boundary is defined as the grain boundary. The area ratio of the ferrite is obtained by calculating the area ratio of the extracted ferrite.

계속해서, 잔부 영역(「Grain Orientation Spread」가 1°초과인 영역) 중, 5°입계를 결정립계의 정의로 한 조건 하에서, 페라이트 영역의 「Grain Average IQ」의 최댓값을 Iα라고 하였을 때, Iα/2 초과가 되는 영역을 베이나이트, Iα/2 이하가 되는 영역을 「잔류 오스테나이트 이외의 잔부 조직(시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트)」으로서 추출한다. 추출한 베이나이트의 면적률을 산출함으로써, 베이나이트의 면적률을 얻는다. 또한, 추출한 「잔류 오스테나이트 이외의 잔부 조직(시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트)」의 면적률을 산출하고, 상기 잔류 오스테나이트의 면적률을 더함으로써, 잔부 조직(시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트)의 면적률을 얻는다.Next, among the residual regions (regions where the "Grain Orientation Spread" exceeds 1°), under the condition that a 5° grain boundary is defined as a grain boundary, when the maximum value of the "Grain Average IQ" of the ferrite region is Iα, the region exceeding Iα/2 is extracted as bainite, and the region less than or equal to Iα/2 is extracted as "residual structure other than retained austenite (cementite, pearlite, martensite, and tempered martensite)". By calculating the area ratio of the extracted bainite, the area ratio of bainite is obtained. In addition, by calculating the area ratio of the extracted "residual structure other than retained austenite (cementite, pearlite, martensite, and tempered martensite)" and adding the area ratio of the residual austenite, the area ratio of the residual structure (cementite, pearlite, martensite, tempered martensite, and retained austenite) is obtained.

상기 추출한 「잔류 오스테나이트 이외의 잔부 조직(시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트)」에 대하여, 하기 방법에 의해 시멘타이트, 펄라이트, 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트를 구별할 수 있다. 우선, EBSD 측정 영역과 동일 영역을 SEM으로 관찰하기 위해, 관찰 위치 근방에 비커스 압흔을 타각한다. 그 후, 관찰면의 조직을 남겨, 표층의 오염물을 연마 제거하고, 나이탈 에칭한다. 다음에, EBSD 관찰면과 동일 시야를 SEM에 의해 배율 3000배로 관찰한다.Regarding the above extracted "residual structures other than residual austenite (cementite, pearlite, martensite, and tempered martensite)", cementite, pearlite, martensite, and tempered martensite can be distinguished by the following method. First, in order to observe the same area as the EBSD measurement area with SEM, a Vickers indentation is made near the observation position. Then, the structure of the observation surface is left, and surface contaminants are polished away, and nital etching is performed. Next, the same field of view as the EBSD observation surface is observed at a magnification of 3000 times with SEM.

EBSD 측정에 있어서, 잔부 조직이라고 판별된 영역 중, 입자 내에 하부 조직을 가지며, 또한 시멘타이트가 복수의 배리언트를 갖고 석출되어 있는 영역을 템퍼링 마르텐사이트라고 판단한다. 시멘타이트가 라멜라상으로 석출되어 있는 영역을 펄라이트라고 판단한다. 휘도가 크고 입경(원 상당 직경)이 2㎛ 이하인 구상 입자는 시멘타이트라고 판단한다. 휘도가 크고, 또한 하부 조직이 에칭에 의해 현출되어 있지 않은 영역을 「마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트」라고 판단한다. 각각의 면적률을 산출함으로써, 템퍼링 마르텐사이트, 펄라이트, 마르텐사이트, 그리고 「마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트」의 면적률을 얻는다. 마르텐사이트의 면적률에 대해서는, 얻어진 「마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트」의 면적률로부터, 상술한 EBSD에 의해 구한 잔류 오스테나이트의 면적률을 차감함으로써 얻을 수 있다.In EBSD measurement, among the areas determined to be residual structures, an area having a lower structure within the grains and in which cementite is precipitated in multiple variants is determined to be tempered martensite. An area in which cementite is precipitated in a lamellar shape is determined to be pearlite. Spherical particles having high brightness and a particle size (circular diameter) of 2 ㎛ or less are determined to be cementite. An area having high brightness and in which the lower structure is not exposed by etching is determined to be “martensite and retained austenite.” By calculating the area ratios of each, the area ratios of tempered martensite, pearlite, martensite, and “martensite and retained austenite” are obtained. The area ratio of martensite can be obtained by subtracting the area ratio of the retained austenite obtained by the above-described EBSD from the area ratio of the obtained “martensite and retained austenite.”

또한, 관찰면 표층의 오염물 제거에 대해서는, 입자경 0.1㎛ 이하의 알루미나 입자를 사용한 버프 연마, 혹은 Ar 이온 스퍼터링 등의 방법을 사용하면 된다.In addition, for removing contaminants on the surface of the observation surface, a method such as buffing using alumina particles with a particle size of 0.1 ㎛ or less or Ar ion sputtering can be used.

베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이 L7 및 결정 방위차가 68°인 입계의 길이 L68의 밀도의 합계: 0.35 내지 0.60㎛/㎛2 The sum of the density of the length L 7 of grain boundaries with a crystal orientation difference of 7° and the length L 68 of grain boundaries with a crystal orientation difference of 68°, with the <110> direction as the axis, in bainite: 0.35 to 0.60 μm/μm 2

베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이 L7 및 결정 방위차가 68°인 입계의 길이 L68의 밀도의 합계를 0.35 내지 0.60㎛/㎛2로 함으로써, 열연 강판의 연성, 구멍 확장성 및 인성을 향상시킬 수 있다.By setting the sum of the densities of the length L7 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 7° and the length L68 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 68° with respect to the <110> direction in bainite to 0.35 to 0.60 ㎛/ ㎛2 , the ductility, hole expandability, and toughness of a hot-rolled steel sheet can be improved.

L7 및 L68의 밀도의 합계가 0.35㎛/㎛2 미만이면, 베이나이트의 인성이 현저하게 저하되어, 열연 강판에 있어서 원하는 인성을 얻을 수 없다. 그 때문에, L7 및 L68의 밀도의 합계는 0.35㎛/㎛2 이상으로 한다. 바람직하게는 0.40㎛/㎛2 이상이다. 한편, L7 및 L68의 밀도의 합계가 0.60㎛/㎛2 초과이면, 베이나이트의 연성이 저하되어, 열연 강판에 있어서 우수한 연성 및 구멍 확장성을 얻을 수 없다. 그 때문에, L7 및 L68의 밀도의 합계는 0.60㎛/㎛2 이하로 한다. 바람직하게는 0.55㎛/㎛2 이하이다.If the sum of the densities of L 7 and L 68 is less than 0.35 μm/μm 2 , the toughness of bainite is significantly reduced, and the desired toughness cannot be obtained in the hot-rolled steel sheet. Therefore, the sum of the densities of L 7 and L 68 is set to 0.35 μm/μm 2 or more. Preferably, it is 0.40 μm/μm 2 or more. On the other hand, if the sum of the densities of L 7 and L 68 exceeds 0.60 μm/μm 2 , the ductility of bainite is reduced, and excellent ductility and hole expandability cannot be obtained in the hot-rolled steel sheet. Therefore, the sum of the densities of L 7 and L 68 is set to 0.60 μm/μm 2 or less. Preferably, it is 0.55 μm/μm 2 or less.

또한, <110> 방향을 축으로 하여 결정 방위차가 X°인 입계란, 어떤 입계에서 인접하는 2개의 결정립 A와 결정립 B를 특정하였을 때, 한쪽의 결정립 B를 <110>축으로 X°회전시킴으로써, 결정립 A와 결정립 B의 결정 방위가 일치하는 결정학적 관계를 갖는 입계를 말한다. 단, 결정 방위의 측정 정밀도를 고려하면, 일치하는 방위 관계로부터 ±4°의 방위차를 허용한다.In addition, a grain boundary with a crystal orientation difference of X° with respect to the <110> direction as an axis means a grain boundary in which, when two adjacent grains A and B are specified at a grain boundary, the crystallographic relationship in which the crystal orientations of grains A and B match is established by rotating one of the grains B by X° about the <110> axis. However, considering the measurement precision of crystal orientations, an orientation difference of ±4° from the matching orientation relationship is permitted.

본 실시 형태에서는, 상기와 같은 입계의 길이 L7 및 L68을 EBSP-OIM(Electron Back Scatter Diffraction Pattern-Orientation Image Microscopy)법을 사용하여 측정한다. EBSP-OIM법에서는, 주사형 전자 현미경(SEM) 내에서 고경사된 시료에 전자선을 조사하고, 후방 산란하여 형성된 기쿠치 패턴을 고감도 카메라로 촬영하고, 촬영 사진을 컴퓨터에서 화상 처리함으로써, 조사점의 결정 방위를 단시간에 측정할 수 있다. EBSP-OIM법은, 주사형 전자 현미경과 EBSP 해석 장치를 조합한 장치 및 AMETEK사제의 OIM Analysis(등록상표)를 사용하여 행한다.In this embodiment, the lengths L 7 and L 68 of the grain boundaries as described above are measured using the EBSP-OIM (Electron Back Scatter Diffraction Pattern-Orientation Image Microscopy) method. In the EBSP-OIM method, an electron beam is irradiated on a highly inclined sample inside a scanning electron microscope (SEM), a Kikuchi pattern formed by backscattering is photographed with a high-sensitivity camera, and the photographed photograph is image-processed on a computer, thereby enabling the crystal orientation of the irradiated point to be measured in a short period of time. The EBSP-OIM method is performed using a device combining a scanning electron microscope and an EBSP analysis device and OIM Analysis (registered trademark) manufactured by AMETEK.

EBSP-OIM법에서는, 시료 표면의 미세 구조 및 결정 방위를 해석할 수 있기 때문에, 특정의 결정 방위차를 갖는 입계의 길이를 정량적으로 구할 수 있다. 또한, EBSP-OIM법의 분석 가능 에어리어는, SEM으로 관찰할 수 있는 영역이다. SEM의 분해능에 따라 다르지만, EBSP-OIM법에 따르면, 최소 20nm의 분해능으로 분석할 수 있다.In the EBSP-OIM method, since the microstructure and crystal orientation of the sample surface can be analyzed, the length of grain boundaries with specific crystal orientation differences can be quantitatively obtained. In addition, the analyzable area of the EBSP-OIM method is the area that can be observed with a SEM. Depending on the resolution of the SEM, the EBSP-OIM method can be analyzed with a resolution of at least 20 nm.

압연 방향에 평행인 단면에서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 또한 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의 금속 조직에 있어서의 특정 입계의 길이의 밀도의 측정 시에는, 1000배의 배율, 50㎛×50㎛의 영역에서, 적어도 5시야에 있어서 해석을 행하여, 베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이의 평균값을 산출함으로써 L7을 얻는다. 마찬가지로, 베이나이트 내의 <110> 방향을 축으로 하여 결정 방위차가 68°인 입계의 길이의 평균값을 산출함으로써 L68을 얻는다. 또한, 전술한 바와 같이, ±4°의 방위차를 허용한다.When measuring the density of the length of a specific grain boundary in the metal structure at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface in a cross-section parallel to the rolling direction and at the center position in the plate width direction, analysis is performed in at least 5 fields of view in an area of 50 µm × 50 µm at a magnification of 1000 times, and the average value of the length of the grain boundary having a crystal orientation difference of 7° about the <110> direction in bainite is calculated, thereby obtaining L 7. Similarly, L 68 is obtained by calculating the average value of the length of the grain boundary having a crystal orientation difference of 68° about the <110> direction in bainite. In addition, as described above, an orientation difference of ±4° is permitted.

얻어진 L7 및 L68을 측정 면적으로 나눔으로써, 베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이 L7 및 결정 방위차가 68°인 입계의 길이 L68의 밀도의 합계를 얻는다. 베이나이트만을 추출하여 특정 입계의 길이의 밀도의 측정을 행하기 위해서는, 베이나이트의 면적률을 구할 때와 마찬가지로, Iα/2 초과가 되는 영역을 베이나이트로서 추출하면 된다.By dividing the obtained L 7 and L 68 by the measured area, the sum of the densities of the length L 7 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 7° and the length L 68 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 68° with respect to the <110> direction in bainite is obtained. In order to measure the density of the length of a specific grain boundary by extracting only bainite, the area exceeding Iα/2 can be extracted as bainite, similarly to the case where the area ratio of bainite is obtained.

구 오스테나이트 입자의 평균 입경: 10 내지 30㎛Average particle size of old austenite particles: 10 to 30 ㎛

구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd: 2.0 이하The ratio of the major axis l d to the minor axis S d of the austenite grain l d /S d : 2.0 or less

본 실시 형태에 관한 열연 강판에서는, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경이 10 내지 30㎛이고, 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd가 2.0 이하여도 된다. 구 오스테나이트 입자의 평균 입경과 ld/Sd를 상기 범위 내로 제어함으로써, 열연 강판의 펀칭 특성을 향상시킬 수 있다.In the hot-rolled steel sheet according to the present embodiment, the average particle size of the prior austenite particles may be 10 to 30 µm, and the ratio of the major axis l d to the minor axis S d of the prior austenite particles l d /S d may be 2.0 or less. By controlling the average particle size of the prior austenite particles and l d /S d within the above ranges, the punching characteristics of the hot-rolled steel sheet can be improved.

이하에, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경 및 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd의 측정 방법에 대하여 설명한다.Below, the average particle size of the old austenite particles and the measurement method of the ratio of the major axis l d and minor axis S d of the old austenite particles l d /S d are described.

열연 강판으로부터, 압연 방향에 평행인 단면에서, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 또한 판 폭 방향 중앙 위치에 있어서의 금속 조직을 관찰할 수 있도록 시험편을 채취한다. 관찰면을 피크르산 포화 수용액으로 부식시킴으로써, 구 오스테나이트 입계를 현출시킨다. 부식 처리한 압연 방향에 평행인 단면의, 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 또한 판 폭 방향 중앙 위치의 확대 사진을, 주사형 전자 현미경(SEM)으로 배율 1000배로 5시야 이상 촬영한다. 각 SEM 사진에 포함되는, 적어도 20개의, 원 상당경(직경)이 2㎛ 이상인 구 오스테나이트 입자의 원 상당경(직경)을 화상 처리에 의해 구하고, 이들의 평균값을 산출함으로써, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경을 얻는다. 원 상당경이 2㎛ 미만인 구 오스테나이트 입자가 포함되는 경우, 이것을 제외하고 상술한 측정을 실시한다.A test piece is taken from a hot-rolled steel sheet so that the metal structure can be observed at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface and at the center of the plate width direction in a cross-section parallel to the rolling direction. The observation surface is corroded with a saturated picric acid aqueous solution to reveal the old austenite grain boundaries. An enlarged photograph of the cross-section parallel to the rolling direction that has been subjected to corrosion treatment at a depth of 1/4 of the plate thickness from the surface and at the center of the plate width direction is taken with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 1000 times and a field of view of 5 or more. The equivalent diameters (diameters) of at least 20 old austenite particles having an equivalent diameter (diameter) of 2 ㎛ or more included in each SEM photograph are obtained by image processing, and the average value of these is calculated to obtain the average particle diameter of the old austenite particles. When old austenite particles having an equivalent diameter of less than 2 ㎛ are included, the above-described measurement is performed excluding them.

또한, 상술한 각 SEM 사진에 포함되는, 적어도 20개의, 원 상당경(직경)이 2㎛ 이상인 구 오스테나이트 입자의 장축 및 단축을 측정한다. 각 구 오스테나이트 입자에 대하여 측정하여 얻어진 장축과 단축의 평균값을 산출함으로써, 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd를 얻는다. 이들의 비를 산출함으로써, 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd를 얻는다.In addition, the major and minor axes of at least 20 austenite particles having an equivalent circular diameter (diameter) of 2 ㎛ or more, which are included in each of the above-described SEM photographs, are measured. By calculating the average value of the major and minor axes obtained by measuring each austenite particle, the major axis l d and minor axis S d of the austenite particle are obtained. By calculating the ratio of these, the ratio l d /S d of the major axis l d and minor axis S d of the austenite particle is obtained.

인장 강도: 780MPa 이상Tensile strength: 780MPa or more

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 인장(최대) 강도가 780MPa 이상이다. 인장 강도가 780MPa 미만이면, 적용 부품이 한정되어, 차체 경량화의 기여가 작다. 인장 강도는 980MPa 이상인 것이 바람직하다. 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 금형 마모 억제의 관점에서, 1800MPa로 해도 된다.The hot rolled steel sheet according to the present embodiment has a tensile (maximum) strength of 780 MPa or more. If the tensile strength is less than 780 MPa, the applicable parts are limited and the contribution to weight reduction of the car body is small. The tensile strength is preferably 980 MPa or more. There is no particular need to limit the upper limit, but from the viewpoint of suppressing mold wear, it may be 1800 MPa.

전연신율: 14.0% 이상Total elongation: 14.0% or more

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 전연신율이 14.0% 이상이어도 된다. 전연신율의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 30.0% 이하 또는 25.0% 이하로 해도 된다.The hot-rolled steel sheet according to the present embodiment may have a total elongation of 14.0% or more. The upper limit of the total elongation need not be specifically limited, but may be 30.0% or less or 25.0% or less.

인장 강도 및 전연신율은, JIS Z 2241:2011의 5호 시험편을 사용하여, JIS Z 2241:2011에 준거하여 측정한다. 인장 시험편의 채취 위치는, 판 폭 방향 중앙 위치로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 긴 변 방향으로 하면 된다. 크로스헤드 속도는 3mm/min으로 한다.Tensile strength and total elongation are measured in accordance with JIS Z 2241:2011 using a No. 5 test piece of JIS Z 2241:2011. The tensile test piece may be taken from the center of the plate width direction, and the direction perpendicular to the rolling direction may be the long side direction. The crosshead speed shall be 3 mm/min.

구멍 확장률: 50% 이상Hole expansion ratio: 50% or more

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 구멍 확장률이 50% 이상이어도 된다. 구멍 확장률의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 90% 이하 또는 85% 이하로 해도 된다.The hot-rolled steel sheet according to the present embodiment may have a hole expansion ratio of 50% or more. The upper limit of the hole expansion ratio need not be specifically limited, but may be 90% or less or 85% or less.

구멍 확장률은, JIS Z 2256:2010에 준거하여 구멍 확장 시험을 행함으로써 얻는다.The hole expansion ratio is obtained by conducting a hole expansion test in accordance with JIS Z 2256:2010.

-40℃에서의 충격값: 60J/㎠ 이상Impact value at -40℃: 60J/cm2 or more

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, -40℃에서의 충격값이 60J/㎠ 이상이어도 된다. -40℃에서의 충격값의 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 180J/㎠ 이하 또는 175J/㎠ 이하로 해도 된다.The hot-rolled steel sheet according to the present embodiment may have an impact value of 60 J/cm2 or more at -40°C. The upper limit of the impact value at -40°C need not be specifically limited, but may be 180 J/cm2 or less or 175 J/cm2 or less.

열연 강판의 임의의 위치로부터 서브사이즈의 샤르피 충격 시험편을 채취하고, JIS Z 2242:2005에 기재된 시험 방법에 따라 -40℃에 있어서의 충격값을 구한다.A sub-sized Charpy impact test piece is collected from an arbitrary location on a hot-rolled steel plate, and the impact value at -40°C is obtained according to the test method described in JIS Z 2242:2005.

판 두께: 0.6 내지 8.0mmPlate thickness: 0.6 to 8.0 mm

본 실시 형태에 관한 열연 강판의 판 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.6 내지 8.0mm로 해도 된다. 강판의 판 두께가 0.6mm 미만이면, 압연 완료 온도의 확보가 곤란해짐과 함께 압연 하중이 과대해져, 열간 압연이 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 강판의 판 두께는 0.6mm 이상으로 해도 된다. 바람직하게는 1.2mm 이상 또는 1.4mm 이상이다. 한편, 판 두께가 8.0mm 초과이면, 금속 조직, 특히 구 오스테나이트 입자의 미세화가 곤란해져, 조직 분율의 점에서, 상술한 금속 조직을 확보하기가 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 판 두께는 8.0mm 이하로 해도 된다. 바람직하게는 6.0mm 이하이다.The plate thickness of the hot-rolled steel plate according to the present embodiment is not particularly limited, but may be 0.6 to 8.0 mm. If the plate thickness of the steel plate is less than 0.6 mm, it becomes difficult to secure the rolling completion temperature and the rolling load becomes excessive, which may make hot rolling difficult. Therefore, the plate thickness of the steel plate according to the present embodiment may be 0.6 mm or more. It is preferably 1.2 mm or more or 1.4 mm or more. On the other hand, if the plate thickness exceeds 8.0 mm, it becomes difficult to refine the metal structure, particularly the prior austenite particles, and it may become difficult to secure the above-described metal structure in terms of the structure fraction. Therefore, the plate thickness may be 8.0 mm or less. It is preferably 6.0 mm or less.

도금층Plating layer

상술한 화학 조성 및 금속 조직을 갖는 본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 표면에 내식성의 향상 등을 목적으로 하여 도금층을 구비시켜 표면 처리 강판으로 해도 된다. 도금층은 전기 도금층이어도 되고 용융 도금층이어도 된다. 전기 도금층으로서는, 전기 아연 도금, 전기 Zn-Ni 합금 도금 등이 예시된다. 용융 도금층으로서는, 용융 아연 도금, 합금화 용융 아연 도금, 용융 알루미늄 도금, 용융 Zn-Al 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg 합금 도금, 용융 Zn-Al-Mg-Si 합금 도금 등이 예시된다. 도금 부착량은 특별히 제한되지 않으며, 종래와 마찬가지로 해도 된다. 또한, 도금 후에 적당한 화성 처리(예를 들어, 실리케이트계의 무크롬 화성 처리액의 도포와 건조)를 실시하여, 내식성을 더 높이는 것도 가능하다.The hot-rolled steel sheet according to the present embodiment having the chemical composition and metal structure described above may be used as a surface-treated steel sheet by providing a plating layer on the surface for the purpose of improving corrosion resistance, etc. The plating layer may be an electroplating layer or a hot-dip plating layer. Examples of the electroplating layer include electrozinc plating, electrozinc Zn-Ni alloy plating, etc. Examples of the hot-dip plating layer include hot-dip zinc plating, alloyed hot-dip zinc plating, hot-dip aluminum plating, hot-dip Zn-Al alloy plating, hot-dip Zn-Al-Mg alloy plating, hot-dip Zn-Al-Mg-Si alloy plating, etc. The amount of plating adhesion is not particularly limited, and may be used in the same manner as in the past. Furthermore, it is also possible to further improve the corrosion resistance by performing an appropriate chemical conversion treatment (for example, applying and drying a silicate-based chromium-free chemical conversion treatment solution) after plating.

다음에, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 바람직한 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a preferred method for manufacturing a hot-rolled steel sheet according to the present embodiment will be described.

본 실시 형태에 관한 열연 강판의 바람직한 제조 방법은, 이하의 공정을 구비한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 슬래브의 온도 및 강판의 온도는, 슬래브의 표면 온도 및 강판의 표면 온도를 말한다.A preferred method for manufacturing a hot-rolled steel plate according to the present embodiment comprises the following processes. In addition, the temperature of the slab and the temperature of the steel plate in the present embodiment refer to the surface temperature of the slab and the surface temperature of the steel plate.

소정의 화학 조성을 갖는 슬래브를 1200℃ 이상의 가열 온도에서 1.0시간 이상 유지하는 가열 공정,A heating process in which a slab having a predetermined chemical composition is maintained at a heating temperature of 1200℃ or higher for 1.0 hour or longer.

조압연 완료 온도가 1000℃ 이상이며, 또한 총 압하율이 65% 초과가 되도록 조압연을 실시하고, 마무리 압연 완료 온도가 860 내지 980℃가 되도록 마무리 압연을 실시하는 열간 압연 공정,A hot rolling process in which rough rolling is performed so that the rough rolling completion temperature is 1000℃ or higher and the total reduction ratio exceeds 65%, and finish rolling is performed so that the finish rolling completion temperature is 860 to 980℃.

평균 냉각 속도 20℃/s 이상으로 570 내지 620℃의 온도 영역까지 냉각하여 권취한 후, 500 내지 580℃의 온도 영역에서 2.0 내지 12.0시간 유지하고, 그 후 실온까지 냉각하는 냉각 공정.A cooling process in which the coil is cooled to a temperature range of 570 to 620°C at an average cooling rate of 20°C/s or higher, maintained in a temperature range of 500 to 580°C for 2.0 to 12.0 hours, and then cooled to room temperature.

상기 열간 압연 공정에 있어서, 상기 조압연에 있어서의 상기 총 압하율을 70% 이상으로 하고, 마무리 압연의 후단 3단의 압하율이 모두 25% 미만이 되도록 상기 마무리 압연을 실시해도 된다.In the above hot rolling process, the finishing rolling may be performed so that the total reduction ratio in the rough rolling is 70% or more, and the reduction ratios of the three stages after the finishing rolling are all less than 25%.

이하, 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.Below, each process is described in detail.

가열 공정Heating process

가열 공정에서는, 상술한 화학 조성을 갖는 슬래브를 1200℃ 이상의 가열 온도로 가열하여, 1.0시간 유지한다. 슬래브 단계에서 존재하는 조대한 석출물은, 압연 중의 갈라짐이나 재료 특성의 저하를 야기하기 때문에, 열간 압연 전의 강 소재를 가열하여, 조대한 탄화물을 고용하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 가열 온도는 1200℃ 이상으로 하고, 유지 시간은 1.0시간 이상으로 한다. 바람직한 가열 온도는 1230℃ 이상이고, 바람직한 유지 시간은 3.0시간 이상이다.In the heating process, the slab having the chemical composition described above is heated to a heating temperature of 1200°C or higher and maintained for 1.0 hour. Since coarse precipitates present at the slab stage cause cracking during rolling or deterioration of material properties, it is preferable to heat the steel material before hot rolling to dissolve coarse carbides. Therefore, the heating temperature is set to 1200°C or higher and the holding time is set to 1.0 hour or longer. The preferable heating temperature is 1230°C or higher and the preferable holding time is 3.0 hour or longer.

한편, 가열 온도가 지나치게 높아지거나, 유지 시간이 지나치게 길어져도, 스케일 발생량이 많아짐으로써 수율이 저하되는 경우가 있기 때문에, 가열 온도는 1400℃ 이하로 하고, 유지 시간은 20.0시간 이하로 해도 된다.On the other hand, since there are cases where the yield is reduced due to an increase in scale generation when the heating temperature is too high or the holding time is too long, the heating temperature may be set to 1400°C or lower, and the holding time may be set to 20.0 hours or lower.

또한, 가열하는 슬래브는, 제조 비용의 관점에서 연속 주조에 의해 생산하는 것이 바람직하지만, 그 밖의 주조 방법(예를 들어 조괴법)으로 생산해도 상관없다.In addition, the heating slab is preferably produced by continuous casting from the viewpoint of manufacturing cost, but may be produced by other casting methods (e.g., ingot casting).

열간 압연 공정Hot rolling process

1000℃ 미만에서 조압연을 행하면, 구 오스테나이트 입자가 충분히 재결정되지 않기 때문에, 집합 조직이 발달하여, 원하는 구멍 확장성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 조압연 완료 온도가 1000℃ 이상이 되도록 조압연을 행한다. 바람직하게는 1050℃ 이상이다. 한편, 조압연을 1300℃ 초과에서 행하면, 스케일 발생량이 많아짐으로써 수율이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 조압연 완료 온도는 1300℃ 이하여도 된다.If rough rolling is performed at a temperature lower than 1000℃, the austenite particles are not sufficiently recrystallized, so the aggregate structure develops and the desired hole expandability cannot be obtained. Therefore, rough rolling is performed so that the rough rolling completion temperature is 1000℃ or higher. It is preferably 1050℃ or higher. On the other hand, if rough rolling is performed at a temperature higher than 1300℃, the yield may be reduced because the amount of scale generated increases. Therefore, the rough rolling completion temperature may be 1300℃ or lower.

조압연에 있어서의 총 압하율이 낮은 경우, 구 오스테나이트 입자의 결정 입경이 불균일해져, 인성 저하의 요인이 되기 때문에, 조압연에 있어서의 총 압하율은 65% 초과로 한다. 조압연에 있어서의 총 압하율은, 바람직하게는 68% 이상이고, 보다 바람직하게는 70% 이상이고, 한층 더 바람직하게는 80% 이상이다. 조압연에 있어서의 총 압하율의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 90% 이하로 해도 된다.When the total reduction ratio in rough rolling is low, the crystal grain size of the old austenite particles becomes uneven, which becomes a factor in reducing the toughness, so the total reduction ratio in rough rolling is set to exceed 65%. The total reduction ratio in rough rolling is preferably 68% or more, more preferably 70% or more, and still more preferably 80% or more. The upper limit of the total reduction ratio in rough rolling is not particularly limited, but may be 90% or less.

또한, 조압연에 있어서의 총 압하율은, 슬래브 두께 ts와, 조압연 종료 시의 판 두께 tr을 사용하여, (1-tr/ts)×100(%)으로 표시된다.In addition, the total reduction ratio in rough rolling is expressed as (1-t r /t s ) × 100(%) using the slab thickness t s and the plate thickness t r at the end of rough rolling.

조압연에 있어서의 총 압하율을 70% 이상으로 하고, 또한 후술하는 바와 같이 마무리 압연의 후단 3단의 압하율을 엄격하게 제어함으로써, 상술한 구 오스테나이트 입자의 평균 입경 및 애스펙트비를 실현할 수 있다.By setting the total reduction ratio in rough rolling to 70% or more and strictly controlling the reduction ratios in the three subsequent stages of finishing rolling as described later, the average particle size and aspect ratio of the prior austenite particles described above can be achieved.

마무리 압연 완료 온도가 860℃ 미만이면 구 오스테나이트 입자가 충분히 재결정되지 않기 때문에, 집합 조직이 발달하여, 구멍 확장성이 열화된다. 그 때문에, 마무리 압연 완료 온도는 860℃ 이상으로 한다. 바람직하게는 900℃ 이상으로 한다. 한편, 마무리 압연 완료 온도가 980℃ 초과이면, 구 오스테나이트 입자가 현저하게 조대화되어, 원하는 인성을 얻을 수 없다. 그 때문에, 마무리 압연 완료 온도는 980℃ 이하로 한다. 바람직하게는 950℃ 이하이다.If the finish rolling completion temperature is lower than 860°C, the old austenite particles do not sufficiently recrystallize, so the aggregate structure develops and the hole expandability deteriorates. Therefore, the finish rolling completion temperature is set to 860°C or higher. Preferably, it is set to 900°C or higher. On the other hand, if the finish rolling completion temperature exceeds 980°C, the old austenite particles significantly coarsen, and the desired toughness cannot be obtained. Therefore, the finish rolling completion temperature is set to 980°C or lower. Preferably, it is 950°C or lower.

본 실시 형태에서는, 상술한 구 오스테나이트 입자의 평균 입경 및 애스펙트비를 실현하여, 열연 강판의 펀칭 특성의 향상을 도모하기 위해, 상기 조압연에 있어서의 총 압하율 및 마무리 압연의 후단 3단의 압하율을 엄격하게 제어해도 된다. 구체적으로는, 상술한 바와 같이 상기 조압연에 있어서의 총 압하율을 70% 이상으로 하고, 또한 마무리 압연의 후단 3단의 압하율을 모두 25% 미만으로 해도 된다.In this embodiment, in order to realize the average particle size and aspect ratio of the austenite particles described above and to improve the punching characteristics of the hot rolled steel sheet, the total reduction ratio in the rough rolling and the reduction ratio in the three stages of the latter part of the finishing rolling may be strictly controlled. Specifically, as described above, the total reduction ratio in the rough rolling may be 70% or more, and further, the reduction ratios in the three stages of the latter part of the finishing rolling may all be less than 25%.

마무리 압연의 후단 3단의 압하율, 즉 마무리 압연의 최종 패스, 최종 패스로부터 2패스째 및 최종 패스로부터 3패스째의 압하율 중, 1개라도 압하율이 25% 이상이 되면, 압연에 의해, 구 오스테나이트 입자가 편평 형상이 되어, 펀칭 시의 균열 발생의 기점이 되는 애스펙트비가 큰 구 오스테나이트 입자가 형성된다. 그 때문에, 마무리 압연의 후단 3단의 압하율(마무리 압연의 최종 패스, 최종 패스로부터 2패스째 및 최종 패스로부터 3패스째의 압하율)은 모두 25% 미만으로 해도 된다. 바람직하게는, 모두 20% 이하이다. 또한, 압하율은, 1패스에 있어서의 압연 후의 판 두께를 h, 압연 전의 판 두께를 h0이라고 하였을 때, (1-h/h0)×100(%)으로 나타낼 수 있다.If at least one of the reduction ratios of the three latter stages of the finishing rolling, that is, the final pass, the second pass from the final pass, and the third pass from the final pass of the finishing rolling, is 25% or more, the prior austenite particles become flat due to the rolling, and prior austenite particles having a large aspect ratio, which become the starting point of crack occurrence during punching, are formed. Therefore, the reduction ratios of the three latter stages of the finishing rolling (the reduction ratios of the final pass, the second pass from the final pass, and the third pass from the final pass of the finishing rolling) may all be less than 25%. Preferably, they are all 20% or less. In addition, the reduction ratio can be expressed by (1-h/ h0 )×100(%), where h is the plate thickness after rolling in one pass and h0 is the plate thickness before rolling.

냉각 공정Cooling process

열간 압연 공정 후에는, 평균 냉각 속도 20℃/s 이상으로 570 내지 620℃의 온도 영역까지 냉각한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 평균 냉각 속도란, 설정하는 범위의 시점과 종점의 온도차를, 시점에서부터 종점까지의 경과 시간으로 나눈 값으로 한다.After the hot rolling process, cooling is performed to a temperature range of 570 to 620°C at an average cooling rate of 20°C/s or more. In addition, in the present embodiment, the average cooling rate is a value obtained by dividing the temperature difference between the starting point and the end point of the set range by the elapsed time from the starting point to the end point.

평균 냉각 속도가 20℃/s 미만이면, 페라이트가 다량으로 석출되어, 원하는 양의 베이나이트를 얻을 수 없다. 그 때문에, 평균 냉각 속도는 20℃/s 이상으로 한다. 바람직하게는 30℃/s 이상이고, 보다 바람직하게는 50℃/s 이상이다. 냉각 설비 증대를 억제하는 관점에서, 평균 냉각 속도는 200℃/s 이하로 해도 된다.If the average cooling rate is less than 20°C/s, a large amount of ferrite is precipitated, and the desired amount of bainite cannot be obtained. Therefore, the average cooling rate is set to 20°C/s or more. Preferably, it is 30°C/s or more, and more preferably, it is 50°C/s or more. From the viewpoint of suppressing the increase in cooling equipment, the average cooling rate may be set to 200°C/s or less.

또한, 평균 냉각 속도가 20℃/s 이상인 냉각은, 570 내지 620℃의 온도 영역까지 행한다. 냉각 정지 온도가 620℃ 초과이면, 원하는 양의 베이나이트를 얻을 수 없다. 그 때문에, 냉각 정지 온도는 620℃ 이하로 한다. 냉각 정지 온도는, 620℃ 이하, 또한 500 내지 580℃의 온도 영역에서 유지할 수 있는 온도이면 되지만, 500 내지 580℃의 온도 영역에서 2.0시간 이상 유지하기 위해서는, 냉각 정지 온도는 550℃ 이상의 온도로 하는 것이 바람직하다. 또한, L7 및 L68의 밀도의 합계를 바람직하게 제어하여, 우수한 인성을 얻기 위해, 냉각 정지 온도는 570℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.In addition, cooling at an average cooling rate of 20°C/s or more is performed to a temperature range of 570 to 620°C. If the cooling stop temperature exceeds 620°C, the desired amount of bainite cannot be obtained. Therefore, the cooling stop temperature is set to 620°C or lower. The cooling stop temperature may be any temperature that can be maintained in a temperature range of 620°C or lower and 500 to 580°C, but in order to maintain the temperature range of 500 to 580°C for 2.0 hours or more, the cooling stop temperature is preferably set to a temperature of 550°C or higher. In addition, in order to preferably control the total density of L 7 and L 68 and obtain excellent toughness, the cooling stop temperature is preferably set to 570°C or higher.

냉각 정지 온도가 500℃보다 낮아, 다시 가열하고 나서 500 내지 580℃의 온도 영역에서의 유지를 행해도 원하는 양의 베이나이트를 얻을 수 없기 때문에, 냉각 정지 후에 가열하는 것은 바람직하지 않다.Since the cooling stop temperature is lower than 500℃, the desired amount of bainite cannot be obtained even if the temperature is maintained in the temperature range of 500 to 580℃ after reheating, so heating after cooling stop is not desirable.

평균 냉각 속도가 20℃/s 이상인 냉각 후에는 권취를 행한다. 권취한 후에는 500 내지 580℃의 온도 영역에서 2.0 내지 12.0시간 유지한다. 유지 온도가 500 내지 580℃의 온도 영역 밖이면, 혹은 유지 시간이 2.0시간 미만 또는 12.0시간 초과이면, 원하는 양의, 베이나이트 내의 L7 및 L68의 밀도의 합계를 얻을 수 없다. 그 때문에, 유지 온도는 500 내지 580℃의 온도 영역으로 하고, 유지 시간은 2.0 내지 12.0시간으로 한다. 유지 온도의 하한은, 바람직하게는 530℃이다. 유지 온도의 상한은, 바람직하게는 560℃이다. 유지 시간의 하한은, 바람직하게는 4.0시간이고, 보다 바람직하게는 6.0시간이다. 유지 시간의 상한은, 바람직하게는 10.0시간이고, 보다 바람직하게는 8.0시간이다.After cooling at an average cooling rate of 20°C/s or more, coiling is performed. After coiling, it is maintained in a temperature range of 500 to 580°C for 2.0 to 12.0 hours. If the holding temperature is outside the temperature range of 500 to 580°C, or if the holding time is less than 2.0 hours or more than 12.0 hours, the desired amount of the sum of the densities of L7 and L68 in bainite cannot be obtained. Therefore, the holding temperature is set to a temperature range of 500 to 580°C, and the holding time is set to 2.0 to 12.0 hours. The lower limit of the holding temperature is preferably 530°C. The upper limit of the holding temperature is preferably 560°C. The lower limit of the holding time is preferably 4.0 hours, more preferably 6.0 hours. The upper limit of the holding time is preferably 10.0 hours, more preferably 8.0 hours.

또한, 500 내지 580℃의 온도 영역에 있어서의 유지에서는, 500 내지 580℃의 온도 영역에서 강판 온도를 변동시켜도 되고, 일정하게 해도 된다. 또한, 평균 냉각 속도가 20℃/s 이상인 냉각의 냉각 정지 온도가 580℃ 미만이라도, 500 내지 580℃의 온도 영역에서 2.0 내지 12.0시간의 유지 시간을 확보할 수 있으면 된다.In addition, in the maintenance in the temperature range of 500 to 580°C, the steel plate temperature may be varied in the temperature range of 500 to 580°C or may be kept constant. In addition, even if the cooling stop temperature of cooling with an average cooling rate of 20°C/s or more is less than 580°C, it is sufficient if a maintenance time of 2.0 to 12.0 hours can be secured in the temperature range of 500 to 580°C.

500 내지 580℃의 온도 영역에서 상술한 유지를 행한 후에는, 실온까지 냉각한다. 실온까지의 냉각 방법은, 어떠한 방법을 사용해도 되며, 공랭 외에, 미스트 냉각, 수랭조를 사용한 급속 냉각 등, 적절한 방법으로 냉각하면 된다. 또한, 여기서 말하는 실온이란, 20 내지 30℃의 온도 영역이다.After the maintenance described above is performed in the temperature range of 500 to 580℃, it is cooled to room temperature. Any method may be used for cooling to room temperature, and in addition to air cooling, any appropriate method such as mist cooling or rapid cooling using a water cooling tank may be used. In addition, the room temperature referred to here is a temperature range of 20 to 30℃.

실시예Example

다음에, 실시예에 의해 본 발명의 일 양태의 효과를 더 구체적으로 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.Next, the effects of one aspect of the present invention will be described more specifically by way of examples, but the conditions in the examples are examples of conditions adopted to confirm the feasibility and effects of the present invention, and the present invention is not limited to this example of conditions. The present invention can adopt various conditions as long as it does not deviate from the gist of the present invention and achieves the purpose of the present invention.

표 1의 강종 A 내지 AM으로 나타내는 화학 조성을 갖는 강을 용제하고, 연속 주조에 의해 두께가 240 내지 300mm인 슬래브를 제조하였다. 얻어진 슬래브를 사용하여, 표 2 내지 4에 나타내는 제조 조건에 의해, 표 5 내지 7에 나타내는 열연 강판을 얻었다. 또한, 표 2 내지 4에 있어서의 「F1」, 「F2」 및 「F3」은 각각 마무리 압연의 최종 패스의 압하율, 최종 패스로부터 2패스째의 압하율 및 최종 패스로부터 3패스째의 압하율을 나타낸다. 또한, 표 4의 공시재 No.63은, 냉각 정지 후에 다시 가열하고 나서, 500 내지 580℃의 온도 영역에서의 유지를 행하였다.Steel having chemical compositions shown as grades A to AM in Table 1 was melted, and slabs having a thickness of 240 to 300 mm were manufactured by continuous casting. Using the obtained slabs, hot-rolled steel sheets shown in Tables 5 to 7 were obtained under the manufacturing conditions shown in Tables 2 to 4. Furthermore, "F1", "F2", and "F3" in Tables 2 to 4 represent the reduction ratio of the final pass of finishing rolling, the reduction ratio of the second pass from the final pass, and the reduction ratio of the third pass from the final pass, respectively. Furthermore, test piece No. 63 in Table 4 was reheated after cooling stopped, and then maintained in a temperature range of 500 to 580°C.

얻어진 열연 강판에 대하여, 상술한 방법에 의해, 조직 분율, L7 및 L68의 밀도의 합계, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경 및 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd를 구하였다. 얻어진 결과를 표 5 내지 7에 나타낸다.For the obtained hot-rolled steel sheet, the total density of the tissue fraction, L 7 and L 68 , the average particle diameter of the old austenite particles, and the ratio of the major axis l d to the minor axis S d of the old austenite particles (l d /S d) were obtained by the above-described method. The obtained results are shown in Tables 5 to 7.

열연 강판의 특성의 평가 방법Method for evaluating the properties of hot rolled steel plates

인장 강도(TS) 및 전연신율(El)Tensile strength (TS) and total elongation (El)

얻어진 열연 강판의 기계적 성질 중 인장 강도(TS) 및 전연신율(El)은, JIS Z 2241:2011의 5호 시험편을 사용하여, JIS Z 2241:2011에 준거하여 측정하였다. 인장 시험편의 채취 위치는, 판 폭 방향 중앙 위치로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 긴 변 방향으로 하였다. 크로스헤드 속도는 3mm/min으로 하였다.Among the mechanical properties of the obtained hot-rolled steel sheet, tensile strength (TS) and total elongation (El) were measured in accordance with JIS Z 2241:2011 using a No. 5 test piece of JIS Z 2241:2011. The tensile test piece was taken from the center of the plate width direction, and the direction perpendicular to the rolling direction was the long side direction. The crosshead speed was 3 mm/min.

인장 강도(TS)가 780MPa 이상인 경우를 강도가 우수한 것으로서 합격이라고 판정하고, 780MPa 미만인 경우를 강도가 떨어지는 것으로서 불합격이라고 판정하였다. 또한, 전연신율(El)이 14.0% 이상인 경우를 연성이 우수한 것으로서 합격이라고 판정하고, 14.0% 미만인 경우를 연성이 떨어지는 것으로서 불합격이라고 판정하였다.When the tensile strength (TS) was 780 MPa or more, it was judged as having excellent strength and passed, and when it was less than 780 MPa, it was judged as having poor strength and failed. In addition, when the total elongation (El) was 14.0% or more, it was judged as having excellent ductility and passed, and when it was less than 14.0%, it was judged as having poor ductility and failed.

구멍 확장률(λ)Hole expansion ratio (λ)

구멍 확장률(λ)은, JIS Z 2256:2010에 준거하여 구멍 확장 시험을 행함으로써 평가하였다.The hole expansion ratio (λ) was evaluated by conducting a hole expansion test in accordance with JIS Z 2256:2010.

구멍 확장률(λ)이 50% 이상인 경우를 구멍 확장성이 우수한 것으로서 합격이라고 판정하고, 50% 미만인 경우를 구멍 확장성이 떨어지는 것으로서 불합격이라고 판정하였다.When the hole expansion ratio (λ) is 50% or more, the hole expandability is judged to be excellent and passed, and when it is less than 50%, the hole expandability is judged to be poor and failed.

충격값(vE-40)Shock value (vE -40 )

인성은, -40℃에서의 샤르피 충격 시험을 행하여 충격값을 구함으로써 평가하였다. 열연 강판의 임의의 위치로부터 서브사이즈의 샤르피 충격 시험편을 채취하고, JIS Z 2242:2005에 기재된 시험 방법에 따라 -40℃에 있어서의 충격값을 구함으로써, 인성을 평가하였다.The toughness was evaluated by obtaining the impact value through a Charpy impact test at -40℃. Sub-sized Charpy impact test pieces were collected from arbitrary locations of the hot-rolled steel sheet, and the toughness was evaluated by obtaining the impact value at -40℃ according to the test method described in JIS Z 2242:2005.

충격값(vE-40)이 60J/㎠ 이상인 경우를 인성이 우수한 것으로서 합격이라고 판정하고, 60J/㎠ 미만인 경우를 인성이 떨어지는 것으로서 불합격이라고 판정하였다.When the impact value (vE -40 ) is 60J/cm2 or more, it is judged as having excellent toughness and passing, and when it is less than 60J/cm2, it is judged as having poor toughness and failing.

펀칭 특성Punching characteristics

펀칭 특성은, 펀칭 시험을 행하여 펀칭 단부면 성상을 관찰함으로써 평가하였다. 우선, 구멍 직경 10mm, 클리어런스 12.5%, 펀칭 속도 80mm/s로 펀칭 구멍을 제작하였다. 다음에 펀칭 구멍의 압연 방향에 직각인 단면을 수지에 매립하고, 주사형 전자 현미경으로 펀칭 단부면을 촬영하였다. 얻어진 관찰 사진을 관찰하여, 단부면 거칠어짐이 관찰되지 않은 경우, 펀칭 특성이 특히 양호한 것으로서 표 5 내지 7 중에 「E(Excellent)」라고 기재하였다. 또한, 100㎛ 미만의 작은 결락이 관찰된 경우, 펀칭 특성이 양호한 것으로서 표 5 내지 7 중에 「G(Good)」라고 기재하고, 100㎛ 이상의 큰 결락이 관찰된 경우, 펀칭 특성이 떨어지는 것으로서 표 5 내지 7 중에 「B(Bad)」라고 기재하였다.The punching characteristics were evaluated by performing a punching test and observing the punching end surface appearance. First, a punching hole was made with a hole diameter of 10 mm, a clearance of 12.5%, and a punching speed of 80 mm/s. Next, a cross-section perpendicular to the rolling direction of the punching hole was embedded in resin, and the punching end surface was photographed with a scanning electron microscope. The obtained observation photographs were observed, and when no end surface roughness was observed, the punching characteristics were considered particularly good and were described as "E (Excellent)" in Tables 5 to 7. In addition, when a small defect of less than 100 ㎛ was observed, the punching characteristics were considered good and were described as "G (Good)" in Tables 5 to 7, and when a large defect of 100 ㎛ or more was observed, the punching characteristics were considered poor and were described as "B (Bad)" in Tables 5 to 7.

표 5 내지 7을 보면, 본 발명예는 높은 강도를 가짐과 함께, 우수한 연성, 구멍 확장성 및 인성을 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경이 10 내지 30㎛이고, 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd가 2.0 이하인 본 발명예는, 펀칭 특성이 특히 양호한 것을 알 수 있다.Looking at Tables 5 to 7, it can be seen that the examples of the present invention have high strength, as well as excellent ductility, hole expandability, and toughness. In addition, it can be seen that the examples of the present invention, in which the average particle diameter of the prior austenite particles is 10 to 30 ㎛ and the ratio of the major axis l d to the minor axis S d of the prior austenite particles l d /S d is 2.0 or less, have particularly good punching characteristics.

한편, 비교예는, 강도, 연성, 구멍 확장성 및 인성 중 어느 하나 이상이 떨어지는 것을 알 수 있다.Meanwhile, it can be seen that the comparative example has a decrease in at least one of strength, ductility, hole expandability, and toughness.

Figure 112022043342396-pct00001
Figure 112022043342396-pct00001

Figure 112022043342396-pct00002
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Figure 112022043342396-pct00003
Figure 112022043342396-pct00003

Figure 112022043342396-pct00004
Figure 112022043342396-pct00004

Figure 112022043342396-pct00005
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Figure 112022043342396-pct00006
Figure 112022043342396-pct00006

Figure 112022043342396-pct00007
Figure 112022043342396-pct00007

<산업상 이용가능성><Industrial applicability>

본 발명에 따르면, 높은 강도를 가짐과 함께, 우수한 연성, 구멍 확장성 및 인성을 갖는 열연 강판, 그리고 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 본 발명에 관한 상기의 바람직한 양태에 따르면, 상술한 특성에 추가하여, 펀칭 특성도 우수한 열연 강판 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, a hot rolled steel sheet having high strength, excellent ductility, hole expandability and toughness, and a method for producing the same can be provided. According to the above preferred aspect of the present invention, in addition to the above-described properties, a hot rolled steel sheet having excellent punching properties and a method for producing the same can be provided.

Claims (5)

화학 조성이, 질량%로,
C: 0.030 내지 0.200%,
Si: 0.05 내지 2.50%,
Mn: 1.00 내지 4.00%,
sol.Al: 0.001 내지 2.000%,
Ti: 0.030 내지 0.200%,
P: 0.020% 이하,
S: 0.020% 이하,
N: 0.010% 이하,
Nb: 0 내지 0.200%,
B: 0 내지 0.010%,
V: 0 내지 1.00%,
Mo: 0 내지 1.00%,
Cu: 0 내지 1.00%,
W: 0 내지 1.00%,
Cr: 0 내지 1.00%,
Ni: 0 내지 1.00%,
Co: 0 내지 1.00%,
Ca: 0 내지 0.010%,
Mg: 0 내지 0.010%,
REM: 0 내지 0.010%, 및
Zr: 0 내지 0.010%
를 포함하고, 잔부가 철 및 불순물로 이루어지고,
금속 조직이, 면적%로,
베이나이트: 80.0% 이상,
페라이트: 10.0% 이하,
잔부 조직: 10.0% 이하이고,
상기 베이나이트 내의, <110> 방향을 축으로 하여, 결정 방위차가 7°인 입계의 길이 L7 및 결정 방위차가 68°인 입계의 길이 L68의 밀도의 합계가 0.35 내지 0.60㎛/㎛2이고,
인장 강도가 780MPa 이상인
것을 특징으로 하는 열연 강판.
Chemical composition, in mass%,
C: 0.030 to 0.200%,
Si: 0.05 to 2.50%,
Mn: 1.00 to 4.00%,
sol.Al: 0.001 to 2.000%,
Ti: 0.030 to 0.200%,
P: 0.020% or less,
S: 0.020% or less,
N: 0.010% or less,
Nb: 0 to 0.200%,
B: 0 to 0.010%,
V: 0 to 1.00%,
Mo: 0 to 1.00%,
Cu: 0 to 1.00%,
W: 0 to 1.00%,
Cr: 0 to 1.00%,
Ni: 0 to 1.00%,
Co: 0 to 1.00%,
Ca: 0 to 0.010%,
Mg: 0 to 0.010%,
REM: 0 to 0.010%, and
Zr: 0 to 0.010%
, and the remainder is composed of iron and impurities,
Metal structure, in area %,
Bainite: 80.0% or more,
Ferrite: 10.0% or less,
Residual tissue: 10.0% or less,
In the above bainite, the sum of the densities of the length L7 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 7° and the length L68 of grain boundaries having a crystal orientation difference of 68° with respect to the <110> direction as the axis is 0.35 to 0.60 ㎛/ ㎛2 ,
Tensile strength of 780MPa or more
Hot rolled steel plate characterized by:
제1항에 있어서, 상기 화학 조성이, 질량%로,
Nb: 0.005 내지 0.200%,
B: 0.001 내지 0.010%,
V: 0.005 내지 1.00%,
Mo: 0.005 내지 1.00%,
Cu: 0.005 내지 1.00%,
W: 0.005 내지 1.00%,
Cr: 0.005 내지 1.00%,
Ni: 0.005 내지 1.00%,
Co: 0.005 내지 1.00%,
Ca: 0.0005 내지 0.010%,
Mg: 0.0005 내지 0.010%,
REM: 0.0005 내지 0.010%, 및
Zr: 0.0005 내지 0.010%
로 이루어지는 군 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 열연 강판.
In the first paragraph, the chemical composition is, in mass%,
Nb: 0.005 to 0.200%,
B: 0.001 to 0.010%,
V: 0.005 to 1.00%,
Mo: 0.005 to 1.00%,
Cu: 0.005 to 1.00%,
W: 0.005 to 1.00%,
Cr: 0.005 to 1.00%,
Ni: 0.005 to 1.00%,
Co: 0.005 to 1.00%,
Ca: 0.0005 to 0.010%,
Mg: 0.0005 to 0.010%,
REM: 0.0005 to 0.010%, and
Zr: 0.0005 to 0.010%
A hot-rolled steel sheet characterized by containing one or more types among the groups consisting of:
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 조직에 있어서,
구 오스테나이트 입자의 평균 입경이 10 내지 30㎛이고,
상기 구 오스테나이트 입자의 장축 ld와 단축 Sd의 비 ld/Sd가 2.0 이하인
것을 특징으로 하는 열연 강판.
In claim 1 or 2, in the metal structure,
The average particle size of the old austenite particles is 10 to 30 ㎛,
The ratio of the major axis l d and minor axis S d of the above austenite particles l d /S d is 2.0 or less.
Hot rolled steel plate characterized by:
제1항에 기재된 열연 강판의 제조 방법이며,
제1항에 기재된 화학 조성을 갖는 슬래브를, 1200℃ 이상의 가열 온도에서 1.0시간 이상 유지하는 가열 공정과,
조압연 완료 온도가 1000℃ 이상이며, 또한 총 압하율이 65% 초과가 되도록 조압연을 실시하고, 마무리 압연 완료 온도가 860 내지 980℃가 되도록 마무리 압연을 실시하는 열간 압연 공정과,
평균 냉각 속도 20℃/s 이상으로 570 내지 620℃의 온도 영역까지 냉각하여 권취한 후, 500 내지 580℃의 온도 영역에서 2.0 내지 12.0시간 유지하고, 그 후 실온까지 냉각하는 냉각 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
A method for manufacturing a hot-rolled steel plate as described in Article 1,
A heating process in which a slab having the chemical composition described in Article 1 is maintained at a heating temperature of 1200°C or higher for 1.0 hour or longer,
A hot rolling process in which rough rolling is performed so that the rough rolling completion temperature is 1000℃ or higher and the total reduction ratio exceeds 65%, and finish rolling is performed so that the finish rolling completion temperature is 860 to 980℃,
A cooling process in which the coil is cooled to a temperature range of 570 to 620°C at an average cooling rate of 20°C/s or more, then maintained in a temperature range of 500 to 580°C for 2.0 to 12.0 hours, and then cooled to room temperature.
A method for manufacturing a hot-rolled steel sheet, characterized by comprising:
제4항에 있어서, 상기 열간 압연 공정에 있어서,
상기 조압연에 있어서의 상기 총 압하율을 70% 이상으로 하고,
상기 마무리 압연의 후단 3단의 압하율이 모두 25% 미만이 되도록 상기 마무리 압연을 실시하는 것을 특징으로 하는 열연 강판의 제조 방법.
In the fourth paragraph, in the hot rolling process,
In the above rolling process, the total reduction ratio is set to 70% or more,
A method for manufacturing a hot rolled steel sheet, characterized in that the finishing rolling is performed so that the reduction ratios of the last three stages of the finishing rolling are all less than 25%.
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