KR20180126564A

KR20180126564A - 용융 아연 도금 강판

Info

Publication number: KR20180126564A
Application number: KR1020187031102A
Authority: KR
Inventors: 다카후미 요코야마; 구니오 하야시; 마사후미 아즈마; 에이사쿠 사쿠라다; 히로유키 가와타; 겐키 아부카와
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2018-11-27
Also published as: BR112018071668A2; EP3438307A1; EP3438307A4; MX2018012680A; US20190169729A1; JP6852736B2; CN109154044B; KR102193424B1; JPWO2018011978A1; CN109154044A; WO2018011978A1; US10718044B2

Abstract

용융 아연 도금 강판은 소정의 화학 조성을 갖고, 면적률로, 폴리고날 페라이트: 10％ 이하, 상부 베이나이트: 20％ 이하, 잔류 오스테나이트: 5％ 이하, 마르텐사이트: 70％ 이상, 1×10⁶/㎟ 이상의 개수 밀도로 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트: 전 마르텐사이트에 대해 50％ 이상이며, 또한, 평균 유효 결정 입경: 5.0㎛ 이하로 나타나는 강 조직을 갖는다.

Description

용융 아연 도금 강판

본 발명은 내수소 취성이 우수한 고항복비이며 또한 초고강도의 용융 아연 도금 강판에 관한 것이다. 구체적으로는, 주로 프레스 가공 등에 의해 다양한 형상으로 성형되는, 가공성에서 우수한 자동차용 내수소 취성이 우수한 고항복비이며 또한 초고강도의 용융 아연 도금 강판에 관한 것이다.

근년, 지구 온난화 대책으로서 온실 가스의 배출량을 규제하는 관점에서, 자동차의 연비 향상이 요구되고 있다. 그래서, 차체를 경량화함과 함께 충돌 안전성을 확보하기 위해서, 고강도 강판의 적용이 점점 확대되고 있다. 또한, 방청성이 요구되는 부위에는, 용융 아연 도금을 실시한 초 고강도 강판이 요구된다.

특히, 최근에는, 인장 강도 1300MPa 이상의 초 고강도 강판 및 초고강도 용융 아연 도금 강판의 요구가 높아지고 있다. 또한, 충돌 시의 변형을 억제하는 것이 요구되는 부재에는, 높은 항복비를 갖는 초 고강도 강판이 요구된다.

그러나, 인장 강도가 1300MPa를 초과하는 초 고강도 강판의 적용에 있어서는, 강판의 수소 취화를 해결할 필요가 있다. 수소 취화란, 사용 상황 하에 있어서 높은 응력이 작용하고 있는 강 부재가, 환경으로부터 침입하는 수소에 기인하여 인장 최대 응력 이하의 부가 응력으로 파괴되는 현상이다.

일반적으로, 강판의 내수소 취성은, 강판의 인장 강도가 상승할수록 열화되지만, 이 메커니즘 자체는 아직 명확하게 되어 있지는 않다.

지금까지도, 강판의 수소 취성을 개선하고자 하는 다양한 시도가 이루어져 왔다. 그의 검토 사례를 이하에 나타낸다.

특허문헌 1에는, 강판 표층을 탈탄 처리하여 강판 표층의 페라이트 체적률의 증가에 의해 연질화시키며, 또한, 강판 내부의 조직을 페라이트 주체로 하여 또한, 미세한 블록을 갖는 소량의 마르텐사이트를 분산시킴으로써, 고강도화와 내수소 취성을 양립시킨 고강도 강판에 관한 기술이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 강판은, 연질 조직인 페라이트를 상당량 함유하므로, 고항복비를 얻는 데는 바람직하지 않다.

특허문헌 2에는, 페라이트의 형태로 하여 평균 입경 및 애스펙트비를 적절하게 제어하고, 가공성과 내수소 취성을 양립시킨 고강도 용융 아연 도금 강판에 관한 기술이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2에 기재된 강판에 있어서도, 연질 조직인 페라이트를 일정량 함유하므로, 고항복비를 얻는 데는 바람직하지 않다고 예상된다.

특허문헌 3에는, 강 조직을 마르텐사이트 주체 조직으로 하고 또한, Nb, V, Cr, Ti, 및, Mo 등의 탄화물을 석출시키고, 수소 트랩 사이트로 함으로써, 내수소 취성을 개선한 고강도 용융 아연 도금 강판에 관한 기술이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 3에 기재된 강판에 있어서도, 고항복비는 고려되어 있지 않다.

특허문헌 4에는, 강 조직을 베이나이트 주체 조직으로 하고 또한, 잔류 오스테나이트를 4％ 미만으로 제한하여, 내수소 취성을 향상시킨 고강도 용융 아연 도금 강판에 관한 기술이 개시되어 있다.

그러나, 용융 아연 도금 공정에 있어서 생성되는 베이나이트는, 그 유지 온도 영역으로부터, 상부 베이나이트인 경우가 많다. 상부 베이나이트는, 템퍼링 마르텐사이트 및 하부 베이나이트와 비교하여, 인성이 떨어지는 조직이므로, 상부 베이나이트를 주체 조직으로 하는 강판에서는, 인성의 저하가 염려된다.

국제 공개 제 2011/065591호 일본 특허 공개 제 2010-126787호 공보 일본 특허 공개 제 2004- 323951호 공보 일본 특허 공개(평)06-145893호 공보 일본 특허 공개 제 2013-144830호 공보 일본 특허 공개 제 2009- 203549호 공보 국제 공개 제 2013/047821호 국제 공개 제 2013/047755호 국제 공개 제 2011/065591호 일본 특허 공개(평)10-001740호 공보 일본 특허 공개(평)09-111398호 공보 일본 특허 공개(평)06-145891호 공보 국제 공개 제 2011/105385호 명세서 일본 특허 공개 제 2007-197819호 공보

CAMP-ISIJ Vol.17(2004)p.396 철과 강, vol.74(1988), p.2353

본 발명은 내수소 취성이 우수하고, 높은 인장 강도 및 항복비를 얻을 수 있는 용융 아연 도금 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 내수소 취성이 우수하고, 높은 인장 강도, 예를 들어 1300MPa 이상의 인장 강도 및 높은 항복비, 예를 들어 75％ 이상의 항복비를 얻을 수 있는 용융 아연 도금 강판을 얻는 방법에 대해 예의 검토한 결과, 이하의 지견을 얻기에 이르렀다.

(a) 페라이트 및 상부 베이나이트의 면적률을 소정의 면적률 이하로 제한하고, 마르텐사이트 주체가 조직으로 한다.

(b) 수소 취화 균열이 구 오스테나이트 입계에 따라 진전하는 것을 억제하기 위해서, 입계 강화 원소인 B를 일정량 이상 함유시킴과 함께, 마르텐사이트 등의 평균 유효 결정 입경을, 소정의 입경 이하로 제어한다.

(c) 전 마르텐사이트에서 차지하는 소정의 개수 밀도 이상의 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트의 면적률을 50％ 이상으로 한다.

(a), (b) 및 (c)를 모두 만족시킨 경우, 원하는 기계 특성과 내수소 취성을 달성할 수 있음을 알아냈다.

본 발명은 상기 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 그 요지는 이하와 같다.

(1)

질량％로,

C : 0.14 내지 0.3％,

Si: 0.001 내지 2.0％,

Mn: 2.0 내지 4.0％,

P : 0.05％ 이하,

S : 0.01％ 이하,

N : 0.01％ 이하,

Al: 0.001 내지 1.0％,

Ti: 0.001 내지 0.10％,

B : 0.0001 내지 0.01％,

Mo: 0 내지 0.50％,

Cr: 0 내지 0.80％,

Ni: 0 내지 1.00％,

Cu: 0 내지 1.00％,

V : 0 내지 0.50％,

Nb: 0.0 내지 0.10％,

Ca: 0.00 내지 0.01％,

Mg: 0.00 내지 0.01％,

REM: 0.00 내지 0.01％,

Bi: 0.00 내지 0.01％, 또한

잔부: Fe 및 불순물

로 나타나는 화학 조성을 갖고,

면적률로,

폴리고날 페라이트: 10％ 이하,

상부 베이나이트: 20％ 이하,

잔류 오스테나이트: 5％ 이하,

마르텐사이트: 70％ 이상,

1×10⁶/㎟ 이상의 개수 밀도로 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트: 전 마르텐사이트에 대해 50％ 이상이며, 또한,

평균 유효 결정 입경: 5.0㎛ 이하

로 나타나는 강 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.

(2)

고용 B양이 0.0010질량％ 내지 0.0100질량％이며, 구 오스테나이트 입경이 1.0㎛ 내지 7.0㎛인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 용융 아연 도금 강판.

(3)

고용 B양과 구 오스테나이트 입경과의 곱이 0.0010질량％·㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 용융 아연 도금 강판.

(4)

상기 화학 조성에 있어서,

Mo: 0.001 내지 0.50％

가 성립되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 용융 아연 도금 강판.

(5)

상기 화학 조성에 있어서,

Cr: 0.001 내지 0.80％,

Ni: 0.001 내지 1.00％, 혹은

Cu: 0.001 내지 1.00％

또는 이들 임의의 조합이 성립되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 것에 기재된 용융 아연 도금 강판.

(6)

상기 화학 조성에 있어서,

V: 0.001 내지 0.50％, 혹은

Nb: 0.001 내지 0.10％

또는 이들 양쪽이 성립되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 것에 기재된 용융 아연 도금 강판.

(7)

상기 화학 조성에 있어서,

Ca: 0.0001 내지 0.01％,

Mg: 0.0001 내지 0.01％,

REM: 0.0001 내지 0.01％, 혹은

Bi: 0.0001 내지 0.01％

또는 이들 임의의 조합이 성립되는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (6) 중 어느 것에 기재된 용융 아연 도금 강판.

본 발명에 따르면, 내수소 취성이 우수하고, 높은 인장 강도 및 항복비를 얻을 수 있다.

도 1은 실시예 1에서 채용한 열처리와 도금의 공정을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 실시예 2에서 채용한 열처리와 도금의 공정을 모식적으로 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명의 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 강판 및 그의 제조에 사용되는 슬래브의 화학 조성에 대해 설명한다. 자세한 것은 후술하겠지만, 본 발명의 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 강판은, 슬래브의 열간 압연, 냉간 압연, 연속 어닐링, 용융 아연 도금 처리 및 템퍼링 등을 거쳐 제조된다. 따라서, 용융 아연 도금 강판 및 슬래브의 화학 조성은, 용융 아연 도금 강판의 특성 뿐만 아니라, 이들 처리를 고려한 것이다. 이하의 설명에서, 용융 아연 도금 강판에 포함되는 각 원소의 함유량 단위인 「％」는, 특별히 정하지 않는 한 「질량％」를 의미한다. 본 발명의 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 강판은, 질량％로, C: 0.14 내지 0.3％, Si: 0.001 내지 2.0％, Mn: 2.0 내지 4.0％, P: 0.05％ 이하, S: 0.01％ 이하, N: 0.01％ 이하, Al: 0.001 내지 1.0％, Ti: 0.001 내지 0.10％, B: 0.0001 내지 0.01％, Mo: 0 내지 0.50％, Cr: 0 내지 0.80％, Ni: 0 내지 1.00％, Cu: 0 내지 1.00％, V: 0 내지 0.50％, Nb: 0.0 내지 0.10％, Ca: 0.00 내지 0.01％, Mg: 0.00 내지 0.01％, REM(희토류 금속: rare earth metal): 0.00 내지 0.01％, Bi: 0.00 내지 0.01％, 또한 잔부: Fe 및 불순물로 나타나는 화학 조성을 갖는다. 여기서, 불순물로서는, 광석이나 스크랩 등의 원재료에 포함되는 것, 제조 공정에 있어서 포함되는 것이 예시된다.

(C: 0.14 내지 0.3％)

C는, 원하는 인장 강도를 얻기 위하여 필수적인 원소이다. 0.14％ 미만에서는, 원하는 인장 강도를 얻을 수 없으므로, 0.14％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.17％ 이상이다. 한편, 0.3％를 초과하면, 내수소 취성이나 용접성이 저하되므로, 0.3％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.25％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.22％ 이하이다.

(Si: 0.001 내지 2.0％)

Si는, 강판의 고강도화에 유효한 원소이다. 0.001％ 미만에서는, 첨가 효과가 발현되지 않으므로, 0.001％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.010％ 이상이다. 한편, 2.0％를 초과하면, 용융 아연 도금과의 습윤성 및 합금화 속도가 저하된다. 또한, Si가 페라이트 생성 원소이기 때문에, Si 함유량이 2.0％ 초과이면, 폴리고날 페라이트의 면적률을 10％ 이하로 하기가 곤란해진다. 따라서, Si 함유량은 2.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 1.50％ 이하, 보다 바람직하게는 0.90％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.50％ 이하이다.

(Mn: 2.0 내지 4.0％)

Mn은, 강력한 오스테나이트 안정화 원소이며, 강판의 ?칭성 향상에 유효한 원소이다. 2.0％ 미만에서는, 첨가 효과가 충분히 발현되지 않으므로, 2.0％ 이상으로 한다. 바람직하게는 2.2％ 이상이다. 한편, 4.0％를 초과하면, 내수소 취성이 저하되므로, 4.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 3.5％ 이하, 보다 바람직하게는 3.0％ 이하이다.

(P: 0.05％ 이하)

P는, 고용 강화 원소이며, 강판의 고강도화에 유효한 원소이다. 그러나, 0.05％를 초과하면, 용접성 및 인성이 저하되므로, 0.05％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.02％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 실용적으로는, 0.001％ 정도가 실질적인 하한이다.

(S: 0.01％ 이하)

S는, 불순물 원소로, 적을수록 바람직한 원소이다. 0.01％를 초과하면, 강 중에서 MnS를 형성하여 인성 및 구멍 확장성을 열화시키므로, 0.01％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.005％ 이하, 보다 바람직하게는 0.002％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 실용적으로는, 0.0001％ 정도가 실질적인 하한이다.

(N: 0.01％ 이하)

N은, 불순물 원소로, 적을수록 바람직한 원소이다. 0.01％를 초과하면, 강 중에 조대한 질화물이 생성하여 구멍 확장성이 저하되므로, 0.01％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.005％ 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 실용적으로는, 0.001％ 정도가 실질적인 하한이다.

(Al: 0.001 내지 1.00％)

Al은, 탈산을 위하여 첨가하는 원소이다. 0.001％ 미만에서는, 첨가 효과가 발현되지 않으므로, 0.001％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.010％ 이상이다. 한편, 1.00％를 초과하면, 첨가 효과가 포화됨과 함께, 비용이 상승되는 것 외에도, 강의 변태 온도가 상승하여 열간 압연 시의 부하가 증대되므로, 1.00％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.50％ 이하, 보다 바람직하게는 0. 20％ 이하이다.

(Ti: 0.001 내지 0.10％)

Ti는, 강 중에서 TiN을 형성하여 N을 고정하고, ?칭성의 저하 인자가 되는 BN의 생성을 억제하는 작용을 이룸과 함께, 가열 시의 오스테나이트 입경을 미세화하고 인성 및 내수소 취성의 향상에 기여하는 원소이다. 0.001％ 미만이면 첨가 효과가 발현되지 않으므로, 0.001％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.010％ 이상이다. 한편, 0.10％를 초과하면, 조대한 Ti 탄화물이 생성되고, 강판의 인성 및 내수소 취성이 저하되므로, 0.10％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.07％ 이하이다.

(B: 0.0001 내지 0.01％)

B는, 강판의 가열 시에 오스테나이트 입계에 편석하여, 오스테나이트 입계를 안정화하여 강의 ?칭성을 높이는 작용을 이룸과 함께, 입계 강도를 높여서 강판의 인성 및 내수소 취성의 향상에 기여하는 원소이다. 0.0001％ 미만이면 첨가 효과가 발현되지 않으므로, 0.0001％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.0006％ 이상, 보다 바람직하게는 0.0011％ 이상이다.

한편, 0.01％를 초과하면, 붕화물이 생성하고, 강의 ?칭성이 저해되므로, 0.01％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.005％ 이하, 보다 바람직하게는 0.004％ 이하이다.

Mo, Cr, Ni, Cu, V, Nb, Ca, Mg 및 REM은, 필수 원소가 아니고, 강판 및 강에 소정량을 한도로 적절히 함유되어도 되는 임의 원소이다.

(Mo: 0 내지 0.50％)

Mo는, 강판의 ?칭성의 향상에 기여함과 함께, 어닐링 공정에서의 가열 후의 냉각 내지 도금 침지 중에 발생되는 베이나이트 변태를 지연시켜, 소요 조직의 형성에 기여하는 원소이다. 또한, Mo는, 가열 중의 오스테나이트의 입경을 미세화하여 인성 및 내수소 취성의 향상에 기여하는 원소이다. 따라서, Mo가 함유되어 있어도 된다. Mo 함유량이 0.001％ 미만에서는, 첨가 효과가 발현되지 않으므로, Mo 함유량은 바람직하게는 0.001％ 이상, 보다 바람직하게는 0.050％ 이상이다. 한편, Mo 함유량이 0.50％를 초과하면, 첨가는 효과가 포화됨과 함께, 제조 비용이 상승하므로, Mo 함유량은 0.50％ 이하, 바람직하게는 0.30％ 이하이다. 즉, 「Mo: 0.001 내지 0.50％」이 성립하는 것이 바람직하다.

(Cr: 0 내지 0.80％, Ni: 0 내지 1.00％, Cu: 0 내지 1.00％)

Cr, Ni, Cu는, 모두, 강판의 고강도화에 유효한 원소이다. 따라서, Cr, Ni, 혹은 Cu, 또는 이들 임의의 조합이 함유되어 있어도 된다. Cr, Ni, Cu의 모두, 함유량이 0.001％ 미만이면 첨가 효과가 발현되지 않으므로, 각각 바람직하게는 0.001％ 이상, 보다 바람직하게는, 0.010％ 이상이다. 한편, Cr 함유량이 0.80％를 초과하거나, Ni 함유량이 1.00％를 초과하거나, 혹은 Cu 함유량이 1.00％를 초과하면, 첨가 효과가 포화됨과 함께, 제조 비용이 상승한다. 따라서, Cr 함유량은 0.80％ 이하, Ni 함유량은 1.00％ 이하, Cu 함유량은 1.00％ 이하로 하고, 바람직하게는 Cr 함유량은 0.50％ 이하, Ni 함유량은 0.50％ 이하, Cu 함유량은 0.50％ 이하이다. 즉, 「Cr: 0.001 내지 0.80％」, 「Ni: 0.001 내지 1.00％」, 혹은 「Cu: 0.001 내지 1.00％」, 또는 이들의 임의의 조합이 성립되는 것이 바람직하다.

(V: 0 내지 0.50％, Nb: 0.0 내지 0.10％)

V 및 Nb는, 탄화물을 형성하고, 강판의 고강도화에 기여하는 원소이다. 따라서, V 혹은 Nb 또는 이들 양쪽이 함유되어 있어도 된다. 어느 원소도, 함유량이 0.001％ 미만이면 첨가 효과가 발현되지 않으므로, V 함유량 및 Nb 함유량은 모두, 바람직하게는 0.001％ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는, V 함유량은 0.030％ 이상, Nb 함유량은 0.005％ 이상이다. 한편, V 함유량이 0.50％를 초과하거나, 혹은 Nb 함유량이 0.10％를 초과하면, 첨가 효과가 포화됨과 함께, 비용이 상승하므로, V 함유량은 0.50％ 이하, Nb 함유량은 0.10％ 이하로 하고, 바람직하게는 V 함유량은 0.30％ 이하, Nb 함유량은 0.05％ 이하이다. 즉, 「V: 0.001 내지 0.50％」, 혹은 「Nb: 0.001 내지 0.10％」, 또는 이들 양쪽이 성립되는 것이 바람직하다.

(Ca: 0.00 내지 0.01％, Mg: 0.00 내지 0.01％, REM: 0.00 내지 0.01％, Bi: 0.00 내지 0.01％)

Ca, Mg, REM은, 강 중 개재물의 미세 분산화에 기여한다. 또한, Bi는, 강 중에서의 Mn, Si 등의 치환형 합금 원소의 마이크로 편석을 경감시킨다. 모두, 강판의 인성 및 가공성의 향상에 기여하는 원소이다. 따라서, Ca, Mg, REM, 혹은 Bi, 또는 이들 임의의 조합이 함유되어 있어도 된다. 어느 원소도, 함유량이 0.0001％ 미만에서는, 첨가 효과가 발현되지 않으므로, 바람직하게는 0.0001％ 이상, 보다 바람직하게는 0.0010％ 이상이다. 한편, 어느 원소도, 0.01％를 초과하면, 연성을 저해하므로, 0.01％ 이하로 하고, 바람직하게는 0.005％ 이하이다. 즉, 「Ca: 0.0001 내지 0.01％」, 「Mg: 0.0001 내지 0.01％」, 「REM: 0.0001 내지 0.01％」, 혹은 「Bi: 0.0001 내지 0.01％」, 또는 이들 임의의 조합이 성립되는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 강판의 강 조직의 한정 이유에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, 강 조직을 구성하는 상(相) 또는 조직의 비율 단위인 「％」는, 특별히 정하지 않는 한 임의의 단면에 있어서의 면적률(％)을 의미한다. 본 발명의 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 강판은, 면적률로, 폴리고날 페라이트: 10％ 이하, 상부 베이나이트: 20％ 이하, 잔류 오스테나이트: 5％ 이하, 마르텐사이트: 70％ 이상, 1×10⁶/㎟ 이상의 개수 밀도로 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트: 전 마르텐사이트에 대해 50％ 이상이며, 또한, 평균 유효 결정 입경: 5.0㎛ 이하로 나타나는 강 조직을 갖는다.

(폴리고날 페라이트: 10％ 이하, 상부 베이나이트: 20％ 이하)

폴리고날 페라이트가 10％를 초과하거나, 또는 상부 베이나이트가 20％를 초과하면, 강판이 연질화하고 75％ 이상의 항복비를 얻기가 곤란해지므로, 폴리고날 페라이트는 10％ 이하로 하고, 상부 베이나이트는 20％ 이하로 한다. 바람직하게는, 폴리고날 페라이트는 5％ 이하, 상부 베이나이트는 10％ 이하이다.

(잔류 오스테나이트: 5％ 이하)

잔류 오스테나이트가 5％를 초과하면, 프레스 성형한 후에 가공 유기 변태에 의해 잔류 오스테나이트로부터 변태한 프레시 마르텐사이트가 수소 취화에 영향을 미치고, 우수한 내수소 취화 특성을 얻기 곤란해지므로, 잔류 오스테나이트는 5％ 이하로 한다. 바람직하게는 2％ 이하이다.

(마르텐사이트: 70％ 이상)

마르텐사이트가 70％ 미만이면 필요한 강도를 확보할 수 없으므로, 70％ 이상으로 한다. 바람직하게는 80％ 이상이다.

강 조직의 면적률 산출은 다음과 같이 행한다. 폴리고날 페라이트, 상부 베이나이트, 펄라이트, 시멘타이트, 마르텐사이트, 템퍼링 마르텐사이트의 면적률에 대해서는, 강판의 압연 방향 단면을 잘라내고, 나이탈 액으로 강 조직을 현출하고, 현출된 강 조직에 있어서의 1/8 내지 3/8 두께 위치를 주사형 전자 현미경(배율: 5000배, 10 시야)으로 촬영하고, 얻어진 조직 사진으로부터, 포인트 카운팅법에 의해 산출된 평균값을 면적률로 한다.

잔류 오스테나이트의 면적률에 대해서는, 강판의 1/4 두께의 면을 관찰면으로 하여 X선 회절을 행하고, bcc와 fcc의 피크 면적비로부터 산출된 값을 면적률로 한다.

(1×10⁶/㎟ 이상의 개수 밀도로 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트: 전 마르텐사이트에 대해 50％ 이상)

75％ 이상의 항복비와 우수한 내수소 취화 특성을 양립시키기 위하여, 강 조직에 포함되는 마르텐사이트 중, 면적률로 50％ 이상의 영역을, 개수 밀도 1.0×10⁶/㎟ 이상의 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트로 한다.

개수 밀도 1.0×10⁶/㎟ 이상의 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트가 전 마르텐사이트의 50％ 미만이면 75％ 이상의 항복비를 얻기가 곤란하므로, 개수 밀도 1.0×10⁶/㎟ 이상의 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트는 50％ 이상으로 한다. 바람직하게는 65％ 이상이다. 또한, Fe 탄화물의 개수 밀도가 1.0×10⁶/㎟ 미만이면 우수한 내수소 취화 특성이 얻어지지 않으므로, Fe 탄화물의 개수 밀도는 1.0×10⁶/㎟ 이상으로 한다. 바람직하게는 5.0×10⁶/㎟ 이상이다.

마르텐사이트에 존재하는 Fe 탄화물의 개수 밀도에 대해서는, 강판의 압연 방향 단면을 잘라내고, 나이탈 액으로 강 조직을 현출하고, 현출된 강 조직에 있어서의 1/8 내지 3/8 두께 위치를 주사형 전자 현미경(배율: 5000배, 10 시야)으로 촬영하고, 얻어진 조직 사진에 있어서 Fe 탄화물의 개수를 측정하고, 개수 밀도를 산출한다.

(평균 유효 결정 입경: 5.0㎛ 이하)

유효 결정 입경은, 결정 방위차 10° 이상의 입계로 둘러싸인 영역(후술함)의 크기(입경)를 의미한다. 예를 들어, 마르텐사이트에서는, 블록 입경에 상당한다.

우수한 내수소 취화 특성을 얻기 위하여, 평균 유효 결정 입경을 5.0㎛ 이하로 한다. 평균 유효 결정 입경이 5.0㎛를 초과하면, 대각입계의 입계 면적이 감소되어 내수소 취화 특성이 저하되므로, 평균 유효 결정 입경은 5.0㎛ 이하로 한다. 바람직하게는 4.0㎛ 이하이다.

평균 유효 결정 입경에 대해서는, EBSP-OIM(Electron Back Scatter Diffraction Pattern-Orientation Image Microscopy)법으로 측정한다. EBSP-OIM법은, 주사형 전자 현미경(SEM) 내에서 고 경사된 시료에 전자선을 조사하여, 후방 산란으로 형성되는 키쿠치(菊池) 패턴을 고감도 카메라로 촬영한다. 그리고, 컴퓨터에 의한 화상 처리에서 조사 점의 결정 방위를 짧은 대기 사이에서 측정한다. 또한, 소프트웨어를 사용하여 측정값을 해석하는 것이 가능하다.

EBSP-OIM법에서는, 강 조직의 미세 구조 및 결정 방위를 정량적으로 해석할 수 있다. EBSP-OIM법에 있어서의 분해능은, SEM의 분해능에 의존하지만, 최소 20㎚의 분해능으로 해석할 수 있다. 본 발명에 있어서는, 유효 결정립계가 될 수 있는 블록 경계를 인식하기 위해서 임계값 10°로 강의 결정립계를 정의하고, 방위차10° 이상의 결정립계를 매핑한 화상에 있어서 결정립을 가시화하고, 평균 결정 입경을 구한다.

(강 전체의 평균 전위 밀도: 1.0×10¹⁵/㎡ 내지 1.0×10¹⁶/㎡)

1300MPa 이상의 인장 강도와, 우수한 내수소 취화 특성을 양립시키기 위하여, 강 전체의 평균 전위 밀도를 1.0×10¹⁵/㎡ 내지 1.0×10¹⁶/㎡로 하는 것이 바람직하다. 전위는, 재료의 강화에 기여하기 때문에, 고강도화라고 하는 관점에서는 다량으로 포함하는 편이 좋지만, 수소 취화 특성의 관점에서, 적은 쪽이 바람직하다. 평균 전위 밀도가 1.0×10¹⁵/㎡ 미만이면 1300MPa 이상의 인장 강도가 얻어지지 않기 때문에, 바람직하게는 1.0×10¹⁵/㎡ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 5.0×10¹⁵/㎡ 이상이다.

한편, 평균 전위 밀도가 1.0×10¹⁶/㎡를 초과하면, 강 중의 전위와 수소와의 상호 작용에 의해, 강재 중의 침입 수소량이 증가하여 내수소 취화 특성이 열화되기 때문에, 바람직하게는 1.0×10¹⁶/㎡ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.5×10¹⁶/㎡ 이하이다.

강 전체의 평균 전위 밀도에 대해서는, 비특허문헌 「CAMP-ISIJ Vol.17(2004) p. 396」의 「X선 회절을 이용한 전위 밀도의 평가 방법」에 기재된 방법에 준하여, (110)α, (211)α, (220)α의 반값폭에서 평균 전위 밀도를 산출한다.

상기와 같은 구성의 본 발명의 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 강판에 의하면, 예를 들어 1300MPa 이상의 인장 강도, 75％ 이상의 항복비, 및 우수한 내수소 취화 특성이 얻어진다. 인장 강도가 1300MPa 미만이면 경량화와 충돌 안전성을 확보하기가 곤란해지는 경우가 있으므로, 1300MPa 이상의 인장 강도가 얻어지는 것이 바람직하고, 1350MPa 이상의 인장 강도가 얻어지는 것이 보다 바람직하다. 항복비가 75％ 미만이면 충돌 안전성을 확보하기 곤란해지는 경우가 있기 때문에, 75％ 이상의 항복비가 얻어지는 것이 바람직하고, 80％ 이상의 항복비가 얻어지는 것이 바람직하다.

고용 B양이 0.0010질량％ 이상인 것이 바람직하고, 구 오스테나이트 입경이 1.0㎛ 내지 7.0㎛인 것이 바람직하다. 고용 B는 구 오스테나이트 입자의 입계 강도를 높여서 강판의 인성 및 내수소 취성의 향상에 기여한다. 그러나, 고용 B양이 0.0010질량％ 미만에서는, 충분한 인성 및 내수소 취성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 고용 B양은 바람직하게는 0.0010질량％ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.0015질량％ 이상으로 한다. 또한, 구 오스테나이트 입경이 1.0㎛ 미만에서는, 구 오스테나이트 입자의 입계 면적이 너무 커서 고용 B에 의한 입계 강도의 향상이 충분하지 않은 경우가 있다. 따라서, 구 오스테나이트 입경은 바람직하게는 1.0㎛ 이상으로 하고, 바람직하게는 2.0㎛ 이상이다. 한편, 구 오스테나이트 입경이 7.0㎛ 초과에서는, 재료의 인성이 열화되기 때문에 내수소 취화 특성도 열화된다. 따라서, 구 오스테나이트 입경은 바람직하게는 7.0㎛ 이하로 한다.

고용 B양은, 용융 아연 도금 강판에 포함되는 B의 총 질량으로부터 보론 화물 등의 석출물에 포함되는 B의 질량을 감함으로써 산출할 수 있다. 석출물에 포함되는 B의 질량은, 추출 잔사법에 의해 B 석출물의 질량을 측정하고, 이것을 B 석출물에 포함되는 B의 질량에 환산함으로써 얻어진다. 추출 잔사법에 B 석출물의 정량 방법은, 예를 들어 비특허문헌 2에 기재되어 있다. 구 오스테나이트 입경은, 강판의 압연 방향 단면을 잘라내고, 피크르산 알코올 용액으로 구 오스테나이트 입계를 현출하고, 현출된 구 오스테나이트 입계에 있어서의 1/8 내지 3/8 두께 위치를 주사형 전자 현미경(배율: 1000배, 5 시야)에서 촬영하여, 얻어진 조직 사진에서 선분법에 의해 산출된 평균값을 이용한다.

고용 B양과 구 오스테나이트 입경과의 곱이 0.0010질량％·㎛ 이상인 것이 바람직하다. 구 오스테나이트 입경이 작을수록, 구 오스테나이트 입자의 입계 면적이 크다. 이로 인해, 일정한 입계 강도를 얻기 위해서는, 구 오스테나이트 입경이 작을수록, 많은 고용 B가 필요해진다. 이러한 관점에서 본 발명자들이 조사를 행한 결과, 고용 B양과 구 오스테나이트 입경과의 곱이 0.0010질량％·㎛ 이상인 경우에, 특히 우수한 내수소 취화 특성이 얻어지는 것이 밝혀졌다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 관한 용융 아연 도금 강판의 제조 방법에 대해 설명한다. 이 제조 방법에서는, 상기 화학 조성을 갖는 슬래브의 열간 압연, 냉간 압연, 연속 어닐링, 용융 아연 도금 처리, 합금화 처리 및 템퍼링을 이 순서로 행한다.

열간 압연에서는, 슬래브 가열, 조압연, 마무리 압연 및 냉각을 행한다.

슬래브 가열 온도는 1180℃ 이상으로 한다. 슬래브 가열 온도가 1180℃ 미만에서는, 슬래브 중의 보론 화합물을 충분히 용해시킬 수 없고, 충분한 양의 고용 보론을 확보할 수 없다. 슬래브로서는, 예를 들어 연속 주조에서 얻은 슬래브, 조괴법으로 제작한 슬래브, 얇은 슬래브 주조법으로 주조한 슬래브를 사용할 수 있다. 슬래브는 주조 후에 1180℃ 이상의 온도로 유지한 채 열간 압연 설비에 제공해도 되고, 1180℃ 미만의 온도, 예를 들어 실온까지 냉각한 후에 가열하여 열간 압연 설비에 제공해도 된다.

조압연에서는, 온도를 1050℃ 이상 1150℃ 이하로 하고, 총 압하율을 50％ 이상으로 한다. 열간 압연 중에 충분히 재결정을 발생시키고, 열연 강판의 조직을 균질인 것으로 하기 때문이다.

마무리 압연에서는, 1050℃ 이하의 온도에서 행하는 최초의 패스로부터, 최후로부터 2번째 패스까지의 총 압하율을 60％ 이상 95％ 이하로 하고, 최종 패스의 압연율을 5％ 이상 30％ 이하로 하고, 최종 패스의 온도를 880℃ 이상 980℃ 이하로 한다. 1050℃ 이하의 온도에서 행하는 최초의 패스로부터, 최후로부터 2번째의 패스까지의 총 압하율이 95％ 초과이거나, 최종 패스의 압연율이 30％ 초과이거나 하면, 마무리 압연 중에 보론 화물의 석출이 촉진되어, 충분한 양의 고용 보론을 확보할 수 없다. 최종 패스의 온도를 880℃ 미만이라도, 마무리 압연 중에 보론 화물의 석출이 촉진되어, 충분한 양의 고용 보론을 확보할 수 없다. 1050℃ 이하의 온도에서 행하는 최초의 패스로부터, 최후로부터 2번째의 패스까지의 총 압하율이 60％ 미만이거나, 최종 패스의 압연율이 10％ 미만이거나 하면, 열연 강판의 조직이 조대화하고, 원하는 유효 결정 입경이 얻어지지 않는다.

냉각은 마무리 압연 종료로부터 1초간 이상 경과되고 나서 행하고, 5℃/초 이상 50℃/초 이하의 냉각 속도로 450℃ 이상 700℃ 이하의 온도까지 냉각시키고, 그 온도에서 권취를 행한다. 냉각을 마무리 압연 종료로부터 1초간 이상 경과되기 전에 개시하면, 오스테나이트가 충분히 재결정되지 않고, 이방성이 현재화한다. 냉각 속도가 5℃/초 미만에서는 고온 영역에서의 페라이트 변태가 촉진되어, 열연 강판의 조직이 조대화하고, 원하는 유효 결정 입경이 얻어지지 않는다. 냉각 속도의 상한은 특별히 마련하지 않지만, 실제 50℃/초 이상으로 하는 것은 곤란하다. 권취 온도가 700℃ 초과에서는, 열연 강판의 조직이 조대화하고, 원하는 유효 결정 입경이 얻어지지 않거나, 보론 화물의 석출이 촉진되어, 충분한 양의 고용 보론을 확보하지 못하거나 한다. 권취 온도가 450℃ 미만에서는, 열연 강판의 강도가 과잉이 되고, 그 후의 냉간 압연이 곤란해진다. 권취 온도는 바람직하게는 500℃ 이상 650℃ 이하로 한다.

권취 후에, 열연 강판의 산세를 통상적인 방법에 따라 행한다. 열연 강판의 스킨 패스 압연을 행해도 된다. 스킨 패스 압연에 의해, 형상을 교정하거나, 산세성을 향상하거나 할 수 있다.

냉간 압연에서는, 압하율을 20％ 이상 80％ 이하로 한다. 압하율이 20％ 미만에서는, 어닐링에서 미세한 오스테나이트 입자를 얻을 수 없다. 한편, 압하율이 80％ 초과에서는, 압연 가중이 과대해져 냉연 밀의 부하 증대를 초래한다. 압하율은 바람직하게는 30％ 이상 70％ 이하로 한다.

연속 어닐링에서는, 승온, 유지, 및 냉각을 행한다.

승온에서는, 700℃ 이상 Ac₃ 점 이하의 온도 영역에 있어서의 평균 가열 속도를 0.1℃/초 이상 10℃/초 이하로 한다. 이 평균 가열 속도를 10℃/초 이하로 함으로써, 보론 원소의 오스테나이트 입계에의 편석을 촉진할 수 있다. 한편, 이 평균 가열 속도가 0.1℃/초 미만에서는, 강판의 가열에 장시간을 요하며, 생산성이 손상되기 때문에, 이것을 실질적인 하한으로 한다.

승온 후, Ac₃ 점 이상 900℃ 이하의 온도 영역에 1초간 이상 500초간 이하의 시간만큼 유지한다. 유지 온도가 Ac₃ 점 미만이거나, 유지 시간이 1초간 미만이거나 하면, 충분히 오스테나이트화할 수 없다. 한편, 유지 온도가 900℃ 초과이면, 오스테나이트 입자가 조대화하고, 유효 결정 입경이 과대해져서 내수소 취성이 열화된다. 유지 시간이 500초간 초과이면, 생산성이 손상된다.

유지 후, 유지 온도에서 450℃ 이상 600℃ 이하의 온도까지의 냉각을 행한다. 유지 온도에서 650℃까지의 평균 냉각 속도는 0.5℃/초 이상으로 한다. 이 평균 냉각 속도가 0.5℃/초 미만에서는, 페라이트 변태가 과잉으로 진행되고, 폴리고날 페라이트의 면적률이 10％를 초과하는 경우가 있다. 650℃에서 450℃ 이상 600℃ 이하의 온도까지의 평균 냉각 속도는 3℃/초 이상으로 한다. 이 평균 냉각 속도가 3℃/초 미만에서는, 페라이트 변태가 과잉으로 진행하고, 폴리고날 페라이트의 면적률이 10％를 초과하는 경우가 있다. 3℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 450℃ 미만의 온도까지 냉각을 계속하면, 상부 베이나이트의 생성이 촉진되고, 상부 베이나이트의 면적률이 20％를 초과하는 경우가 있다. 3℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각은, 바람직하게는 470℃ 이상에서 정지된다. 3℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각을 600℃ 초과에서 정지시키면, 그 후에 페라이트의 생성이 촉진되어, 페라이트 면적률이 10％를 초과하는 경우가 있다. 유지 온도에서 450℃ 이상 600℃ 이하의 온도까지의 평균 냉각 속도를 3℃/초 이상으로 해도 된다.

용융 아연 도금 처리에서는, 유지 및 도금욕에의 침지를 행한다.

유지 시간은, 연속 어닐링의 3℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각으로부터 개시하고, 유지 온도를 450℃ 이상 600℃ 이하, 유지 시간을 1초간 이상 1000초간 이하로 한다. 유지 온도가 450℃ 미만에서는, 상부 베이나이트의 생성이 촉진되고, 유지 온도가 600℃ 초과이면, 페라이트의 생성이 촉진된다. 유지 시간이 1000초간 초과이면, 상부 베이나이트가 과잉으로 생성된다. 유지 시간은 바람직하게는 500초 이하, 보다 바람직하게는 100초 이하로 한다. 유지 시간을 1초 미만으로 하는 것은, 실제 조업상 곤란하다.

도금욕으로서는, Fe, Si, Al, Mg, Mn, Cr, Ti 및 Pb 등의 불순물이 포함되어 있어도 된다. 예를 들어 , 도금욕의 온도는 420℃ 이상 500℃ 이하, 강판의 침입판 온도는 420℃ 이상 500℃ 이하, 침지 시간은 5초간 이하, 단위 면적당 중량은 편면당 25g/㎡ 이상 75g/㎡ 이하로 한다. 단위 면적당 중량은, 예를 들어 가스 와이핑 등의 공지된 방법으로 제어할 수 있다.

합금화 처리에서는, 처리 온도로의 제어 및 냉각을 행한다.

합금화 처리의 처리 온도는 480℃ 이상 600℃ 이하로 한다. 도금욕 후의 강판의 온도가 480℃ 미만이 되어 있는 경우, 480℃ 이상 600℃ 이하의 온도까지 가열시킨다. 처리 온도가 480℃ 미만에서는, 합금화의 진행이 늦고, 생산성이 손상되거나, 합금화의 불균일이 발생되거나 하는 경우가 있다. 처리 온도는 바람직하게는 500℃ 이상으로 한다. 한편, 처리 온도가 600℃ 초과이면, 합금화가 과도하게 진행되고, 강판의 파우더링성이 열화된다. 처리 온도는 바람직하게는 580℃ 이하로 한다.

그 후, 합금화 처리의 처리 온도로부터(Ms점 -80℃) 이하의 온도까지의 냉각을 행한다. 이 냉각에서의 평균 냉각 속도는 5℃/초 이상으로 한다. 이 평균 냉각 속도가 5℃/초 미만에서는, 베이나이트가 과잉으로 생성되고, 원하는 마이크로 조직을 얻기가 곤란해지는 경우가 있다. 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각을 (Ms점 -80℃) 초과에서 정지시키면, 마르텐사이트의 생성량이 부족하고, 1×10⁶/㎟ 이상의 개수 밀도로 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트의 양이 부족하다. 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각의 정지 온도는 바람직하게는 (Ms점-120)℃ 이하로 한다.

템퍼링에서는, 200℃ 이상 400℃ 이하의 온도 영역에 5초간 이상 500초간 이하의 유지를 행한다. 유지 온도가 200℃ 미만이거나, 유지 시간이 5초간 미만이거나 하면, 템퍼링이 불충분해지고, 그 결과, 1×10⁶/㎟ 이상의 개수 밀도로 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트가 전 마르텐사이트의 50％ 미만이 되거나, 평균 전위 밀도가 1.0×10¹⁶/㎡ 초과가 되거나 하는 경우가 있다. 유지 온도는 바람직하게는 220℃ 이상으로 한다. 한편, 유지 온도가 400℃ 초과이거나, 유지 시간이 500초간 초과이거나 하면, 템퍼링이 과잉이 되고, 그 결과, 충분한 인장 강도가 얻어지지 않는다. 유지 온도는 바람직하게는 350℃ 이하로 한다. 템퍼링은, 용융 아연 도금 라인 내에서 일련의 열처리로서 행해도 되고, 용융 아연 도금 처리의 후에 상온에서 권취한 후에 열처리 장치를 이용한 열처리로서 행해도 된다.

합금화 처리에 있어서의 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각의 정지 온도가 200℃ 이상 400℃ 이하인 경우, 그대로 200℃ 이상 400℃ 이하의 온도 영역에 5초간 이상 500초간 이하 유지해도 된다. 합금화 처리에 있어서의 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각의 정지 온도가 200℃ 미만인 경우는, 200℃ 이상 400℃ 이하의 온도까지 가열시킨다. 이 때의 승온 속도는 생산성의 관점에서 바람직하게는 1℃/초 이상으로 한다.

합금화 처리는 생략해도 된다. 이 경우, 도금욕으로부터 배출된 강판을 5℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서 (Ms점 -80℃) 이하의 온도까지 냉각시키고, 그 후, 200℃ 이상 400℃ 이하의 온도 영역에 5초간 이상 500초간 이하 유지하는 템퍼링을 행한다. 합금화 처리를 생략한 경우에서 도금욕으로부터 배출했을 때의 온도가 200℃ 이상 360℃ 이하인 경우, 템퍼링을 위하여 그대로 200℃ 이상 400℃ 이하의 온도 영역에 5초간 이상 500초간 이하 유지해도 된다. 도금욕으로부터 배출했을 때의 온도가 200℃ 미만인 경우는, 템퍼링을 위하여 200℃ 이상 400℃ 이하의 온도까지 가열한다. 이 때의 승온 속도는 생산성의 관점에서 바람직하게는 1℃/초 이상으로 한다.

용융 아연 도금 처리 후에 조질 압연을 행해도 된다. 조질 압연에 의해, 예를 들어 강판의 평탄도를 교정하거나, 표면 조도를 조정하거나 할 수 있다. 조질압연에 의한 신장률은, 연성의 열화를 피하기 위해서, 2％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

실시예

이어서, 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해서 채용한 일 조건예이며, 본 발명은 이 일 조건예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않고, 본 발명의 목적을 달성하는 한에 있어서, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

(실시예 1)

표 1에 나타내는 화학 조성을 갖는 강을 용제하여 주조편으로 하고, 해당 주조편에, 표 2에 나타내는 열연 조건에서 열간 압연을 실시하여, 두께 3㎜의 열연 강판으로 했다. 해당 열연 강판에 산세를 실시한 후, 표 2에 나타내는 냉연 조건(압하율)에서 냉간 압연을 실시하고, 두께 1.2㎜의 냉연 강판으로 했다. 표 1 중의 공란은, 당해 원소의 함유량이 검출 한계 미만이었던 것을 나타내고, 잔부는 Fe 및 불순물이다. 표 1 중의 밑줄은, 그 수치가 본 발명이 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다.

얻어진 냉연 강판에, 도 1 및 표 3에 나타내는 열처리 조건으로 열처리를 실시한 후, 도 1 및 표 3에 나타내는 도금 조건에서 용융 아연 도금을 실시했다. 또한, 도 1 및 표 3에 나타내는 조건으로 합금화 처리, 2차 냉각, 재가열 및 3차 냉각을 행하고, 합금화 용융 아연 도금 강판을 얻었다.

얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판으로부터, 압연 방향으로 직각의 방향에 있어서 JIS5호 인장 시험편을 채취하고, 인장 시험을 행하여, 인장 강도(TS), 전체 신율(EL)을 측정했다. 일본 철강 연맹 규격의 「JFS T 1001 구멍 확장 시험 방법」에 따라, 구멍 확장률(λ)을 측정했다. 또한 상술한 방법에 따라, 강 조직을 동정했다.

내수소 취화 특성의 평가는, 이하의 시험 방법으로 행했다.

얻어진 합금화 용융 아연 도금 강판으로부터, 클리어런스 10％로 30㎜φ로 펀칭한 시험편을 채취하고, 펀칭한 시험편을 pH1의 염산 수용액에 최장 24시간 침지했다. 3시간 마다 시험편의 펀칭 단면을 관찰하고, 균열의 유무를 관찰했다. 12시간의 침지 후도 균열이 보이지 않은 것을 합격으로 했다.

표 4와 표 5(표 4의 계속)에, 얻어진 결과를 나타낸다. 표 4 또는 표 5 중의 밑줄은, 그 수치가 본 발명이 범위로부터 벗어나 있는 것을 나타낸다.

화학 조성 및 제조 방법이, 본 발명의 범위 내에 있는 발명예에서는, 강 조직이 본 발명의 범위에 있고, 1300MPa 이상의 인장 강도, 75％ 이상의 항복비(YR), 양호한 내수소 취성이 얻어지고 있다. 한편, 화학 조성 및 강 조직의 한쪽 또는 양쪽이, 본 발명의 범위 외에 있는 비교예에서는, 원하는 기계 특성이 얻어지지 않는다.

(실시예 2)

표 1에 나타내는 화학 조성의 강판의 일부에, 표 6에 나타내는 열연 조건에서 열간 압연을 실시하고, 두께 3㎜의 열연 강판으로 했다. 이 열연 강판에 산세를 실시한 후, 표 6에 나타내는 냉연 조건(압하율)으로 냉간 압연을 실시하고, 두께 1.2㎜의 냉연 강판으로 했다.

얻어진 냉연 강판에, 도 2 및 표 7에 나타내는 열처리 조건으로 열처리를 실시한 후, 도 2 및 표 7에 나타내는 도금 조건에서 용융 아연 도금을 실시했다. 또한, 도 2 및 표 7에 나타내는 조건으로 2차 냉각, 재가열 및 3차 냉각을 행하고, 용융 아연 도금 강판을 얻었다.

얻어진 용융 아연 도금 강판으로부터, 압연 방향으로 직각의 방향에 있어서 JIS5호 인장 시험편을 채취하고, 인장 시험을 행하여, 인장 강도(TS), 전체 신율(EL)을 측정했다. 일본 철강 연맹 규격의 「JFS T1001 구멍 확장 시험 방법」에 따라, 구멍 확장률(λ)을 측정했다. 상술한 방법에 따라, 강 조직을 동정했다.

내수소 취화 특성의 평가는, 이하의 시험 방법으로 행했다.

얻어진 용융 아연 도금 강판에서, 클리어런스 10％에서 30㎜φ로 펀칭한 시험편을 채취하고, 펀칭한 시험편을 pH1의 염산 수용액에 최장 24시간 침지했다. 3시간 마다 시험편의 펀칭 단면을 관찰하여, 균열의 유무를 관찰했다. 12시간의 침지 후도 균열이 보이지 않는 것을 합격으로 했다.

표 8에, 얻어진 결과를 나타낸다.

표 8에 나타내는 실시예(발명예)에 있어서는, 모두, 화학 조성이 본 발명의 범위 내에 있고, 또한, 강 조직이 본 발명의 범위에 있으므로, 1300MPa 이상의 인장 강도, 75％ 이상의 항복비(YR), 양호한 내수소 취성이 얻어졌다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은 예를 들어 자동차의 차체나 부품에 적합한 강판에 관련된 산업에 이용할 수 있다.

Claims

질량％로,
C : 0.14 내지 0.3％,
Si: 0.001 내지 2.0％,
Mn: 2.0 내지 4.0％,
P : 0.05％ 이하,
S : 0.01％ 이하,
N : 0.01％ 이하,
Al: 0.001 내지 1.0％,
Ti: 0.001 내지 0.10％,
B : 0.0001 내지 0.01％,
Mo: 0 내지 0.50％,
Cr: 0 내지 0.80％,
Ni: 0 내지 1.00％,
Cu: 0 내지 1.00％,
V : 0 내지 0.50％,
Nb: 0.0 내지 0.10％,
Ca: 0.00 내지 0.01％,
Mg: 0.00 내지 0.01％,
REM: 0.00 내지 0.01％,
Bi: 0.00 내지 0.01％, 또한
잔부: Fe 및 불순물
로 나타나는 화학 조성을 갖고,
면적률로,
폴리고날 페라이트: 10％ 이하,
상부 베이나이트: 20％ 이하,
잔류 오스테나이트: 5％ 이하,
마르텐사이트: 70％ 이상,
1×10⁶/㎟ 이상의 개수 밀도로 Fe 탄화물을 갖는 마르텐사이트: 전 마르텐사이트에 대해 50％ 이상이며, 또한,
평균 유효 결정 입경: 5.0㎛ 이하
로 나타나는 강 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
제1항에 있어서, 고용 B양이 0.0010질량％ 내지 0.0100질량％이며, 구 오스테나이트 입경이 1.0㎛ 내지 7.0㎛인 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
제2항에 있어서, 고용 B양과 구 오스테나이트 입경과의 곱이 0.0010질량％ ·㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
제1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 조성에 있어서,
Mo: 0.001 내지 0.50％
가 성립되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 조성에 있어서,
Cr: 0.001 내지 0.80％,
Ni: 0.001 내지 1.00％, 혹은
Cu: 0.001 내지 1.00％
또는 이들 임의의 조합이 성립되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 조성에 있어서,
V: 0.001 내지 0.50％, 혹은
Nb: 0.001 내지 0.10％
또는 이들 양쪽이 성립되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화학 조성에 있어서,
Ca: 0.0001 내지 0.01％,
Mg: 0.0001 내지 0.01％,
REM: 0.0001 내지 0.01％, 혹은
Bi: 0.0001 내지 0.01％
또는 이들 임의의 조합이 성립되는 것을 특징으로 하는 용융 아연 도금 강판.