KR20240075880A - 냉연 열처리 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 중량% 로, 0.2 % ≤ C ≤ 0.35 %; 0.5 % ≤ Mn ≤ 1.5 %; 0.1% ≤ Si ≤ 0.6 %; 0% ≤ Al ≤ 0.1 %; 0.01% ≤ Ti ≤ 0.1%; 0.0001% ≤ B ≤ 0.010%; 0% ≤ P ≤ 0.02%; 0% ≤ S ≤ 0.03%; 0% ≤ N ≤ 0.09% 를 포함하고, 선택적인 원소들을 함유할 수 있는 냉연 열처리 강판을 다루며, 상기 강의 미세조직은 면적 백분율로, 적어도 80% 의 템퍼드 마르텐사이트, 3 내지 15% 의 베이나이트, 1% 내지 7% 의 마르텐사이트, 0 내지 12% 의 페라이트 및 0 내지 2% 의 잔류 오스테나이트를 포함한다.

Description

냉연 열처리 강판 및 그 제조 방법

본 발명은 차량용 강판으로서 사용하기에 적합한 냉연 강판에 관한 것이다.

자동차 부품은 2 개의 모순되는 필요성, 즉 성형 용이성과 강도를 만족시키는 것이 요구되지만, 최근 지구 환경 문제의 관점에서 연료 소비 개선이라는 제 3 요건이 자동차에 또한 부여되고 있다. 따라서, 이제 자동차 부품들은 복잡한 자동차 어셈블리에서의 끼워 맞춤의 용이성에 대한 기준에 맞추기 위하여 고성형성을 갖는 재료로 제조되어야 하고, 동시에 연료 효율을 향상시키기 위하여 차량의 중량을 줄이면서 차량의 내충격성과 내구성에 대한 강도를 향상시켜야 하고, 이에 추가로 강 부품은 액체 금속 취화를 겪지 않으면서 용접 가능해야 한다.

따라서, 재료의 강도를 증가시킴으로써 자동차에 이용되는 재료의 양을 줄이는데 집중적인 연구 개발 노력들이 행해지고 있다. 반대로, 강판의 강도 증가는 성형성을 감소시키고, 따라서 고강도 및 고성형성 모두를 가진 재료들의 개발이 필요하게 되었다.

고강도 및 고성형성 강판 분야의 초기 연구 개발로, 고강도 및 고성형성 강판을 제조하기 위한 여러 방법이 초래되었고, 그 중 일부를 본 발명의 확실한 이해를 위해 여기에 열거한다:

EP3561119 는 낮은 항복비 및 우수한 균일 연신율을 갖는 템퍼드 마르텐사이트 강을 제공하며, 이 템퍼드 마르텐사이트 강은, 중량%로, 0.2-0.6% 의 C, 0.01-2.2% 의 Si, 0.5-3.0% 의 Mn, 0.015% 이하의 P, 0.005% 이하의 S, 0.01-0.1% 의 Al, 0.01-0.1% 의 Ti, 0.05-0.5% 의 Cr, 0.0005-0.005% 의 B, 0.05-0.5% 의 Mo, 0.01% 이하의 N, 및 잔부인 Fe 와 불가피한 불순물을 포함하고, 0.4-0.6 의 항복비를 갖고, 10,000 MPa % 이상의 인장 강도와 균일 연신율의 곱 (TS*U-El) 을 가지며, 면적 분율로, 90% 이상의 템퍼드 마르텐사이트, 5% 이하의 페라이트 및 잔부인 베이나이트를 함유하는 미세조직을 갖는다. 그러나, YS/TS 비가 달성되지 않는다.

고강도 및 고성형성 강판들의 제조와 관련된 공지된 선행 기술은, 하나 또는 다른 라쿠나 (lacuna) 에 의해 영향을 받게 되고: 따라서 1440 MPa 보다 큰 강도를 가진 냉연 강판 및 그 제조 방법이 필요하다.

본 발명의 목적은, 이하를 동시에 갖는 냉연 열처리 강판을 이용 가능하게 함으로써 이러한 문제를 해결하는 것이다:

1440 MPa 이상, 바람직하게는 1470 MPa 초과의 극한 인장 강도,

1120 MPa 이상, 바람직하게는 1130 MPa 초과의 항복 강도.

바람직한 일 실시형태에서, 냉연 열처리 강판은 6.5% 이상의 총 연신율을 나타낸다.

바람직한 일 실시형태에서, 냉연 열처리 강판은 0.70 초과의 YS/TS 비를 나타낸다.

바람직하게는, 이러한 강은 또한 양호한 용접성 및 코팅성을 가지면서 성형, 특히 압연에 대한 양호한 적합성을 가질 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 또한 제조 파라미터 시프트를 향해 튼튼하면서 종래의 산업적 적용과 양립할 수 있는 이러한 강판의 제조 방법을 이용 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 냉연 열처리 강판은 내식성을 향상시키기 위해 아연 또는 아연 합금으로 또는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 선택적으로 코팅될 수도 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 본 발명의 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

탄소는 강 중에 0.2% 내지 0.35% 로 존재한다. 탄소는, 어닐링 후 냉각 동안 페라이트 및 베이나이트의 형성을 지연시킴으로써 강판의 강도를 높이는 데 필요한 원소이다. 0.2% 미만의 함량은 본 발명의 강이 연성뿐만 아니라 적절한 인장 강도를 갖게 하지 않을 것이다. 반면에, 0.35% 초과의 탄소 함량에서는 용접부와 열영향부가 현저히 경화되어, 용접부의 기계적 특성이 손상된다. 탄소의 바람직한 한계는 0.22% 내지 0.33% 이고, 더 바람직한 한계는 0.22% 내지 0.3% 이다.

본 발명의 강의 망간 함량은 0.5% 내지 1.5% 이다. 망간은 강도를 부여하는 원소이고, 페라이트의 형성을 지연시킴으로써 강판의 강도 및 경화능을 제공하기 위해 적어도 0.5% 의 양의 망간이 필요하다. 따라서, 0.55 내지 1.4% 와 같은 더 높은 백분율의 망간이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.6% 내지 1.3% 이다. 하지만, 망간이 1.5 % 초과이면, 베이나이트 변태를 위한 등온 유지 동안에 오스테나이트의 베이나이트로의 변태를 늦추어 연성을 감소시키는 등 악영향을 발생시킨다. 또한, 망간이 1.5% 를 초과하는 경우, 마르텐사이트 형성이 목표 한계를 초과하여 연신율이 감소한다. 게다가, 1.5% 초과의 망간 함량은 중심 편석을 유발하고 또한 본 발명 강의 용접성을 감소시킬 것이다. 더욱이, 높은 망간 함량은 철강 제조사 및 자동차 산업에 있어서 중요한 기준인 수소 지연 파괴의 측면에서 유해하다.

본 발명의 강의 규소 함량은 0.1% 내지 0.6% 이다. 규소는 고용강화에 의해 강도를 높이는 데 기여하는 원소이다. 규소는 어닐링 후 냉각 동안 탄화물의 석출을 지연시킬 수 있는 구성성분이므로, 규소는 마르텐사이트의 형성을 촉진한다. 그러나, 규소는 또한 페라이트 형성제이고, 또한 Ac3 변태점을 증가시켜, 어닐링 온도를 더 높은 온도 범위로 밀어 올리고, 이것이 규소 함량이 최대 0.6% 로 유지되는 이유이다. 0.6% 초과의 규소 함량은 또한 템퍼 취성을 초래할 수 있고, 규소는 또한 코팅성을 손상시킨다. 규소의 존재에 대한 바람직한 한계는 0.1% 내지 0.5% 이고, 더 바람직하게는 0.15% 내지 0.4% 이다.

본 발명의 강의 알루미늄 함량은 0 내지 0.1% 이다. 알루미늄은 산소를 포획하기 위해 강을 탈산하기 위해 제강 중에 첨가될 수 있다. 0.1% 보다 높으면 Ac3 점이 증가하여, 생산성이 저하될 것이다. 또한, 그러한 범위 내에서, 알루미늄은 강 중 질소를 제한하여 질화알루미늄을 형성함으로써 결정립의 크기를 감소시키고, 알루미늄은 또한 시멘타이트의 석출을 지연시키지만, 본 발명에서 알루미늄의 함량이 0.1%를 초과하면 질화알루미늄의 양 및 크기가 구멍 확장 및 굽힘에 유해하고, 또한 Ac3를 도달하기에 산업적으로 매우 비싼 온도 범위로 밀어 올리고 어닐링 소킹 동안 결정립 조대화를 야기한다. 알루미늄의 바람직한 한계는 0% 내지 0.06% 이고, 더 바람직하게는 0% 내지 0.05% 이다.

티타늄은 0.01% 내지 0.1%, 바람직하게는 0.01% 내지 0.09% 로 본 발명의 강에 첨가되는 원소이다. 완전 어닐링 (complete annealing) 이 더 미세해진 후 결과적으로 어닐링 소킹 온도 범위 동안 석출 경화에 의해 본 발명에 따른 강에 강도를 부여하는 탄화물, 질화물 및 탄질화물을 형성하기에 적합하며, 이는 제품의 경화로 이어진다. 그러나, 티타늄의 함량이 0.1% 초과하는 때에는, 티타늄이 다량의 석출물을 형성하여 탄소를 소비하고, 다량의 석출물이 강의 연성을 저하시키는 경향이 있으므로 본 발명에 유리하지 않다.

붕소는 강을 경화시키기 위해 0.0001% 내지 0.010%, 바람직하게는 0.001% 내지 0.004% 첨가될 수 있는 선택적인 원소이다. 붕소는 질화물을 구속하여 질화붕소를 형성하고 이는 본 발명의 강에 강도를 부여한다. 붕소는 또한 본 발명의 강에 경화능을 부여한다. 그러나, 붕소가 0.010% 초과로 첨가되면, 강판의 압연능이 현저하게 저하되는 것으로 확인된다. 또한 결정립계에서 붕소 편석이 발생할 수도 있으며, 이는 성형성에 해롭다.

본 발명의 강의 인 함량은 0.02% 로 제한된다. 인은 고용체에서 경화되는 원소이다. 따라서, 적어도 0.002% 인 소량의 인이 유리할 수 있지만, 인은, 특히 망간과의 공편석 (co-segregation) 또는 결정립계에서의 편석 경향으로 인해, 스폿 용접성 및 고온 연성의 감소와 같은 부작용이 있다. 이러한 이유로, 그 함량은 바람직하게는 최대 0.015% 로 제한된다.

황은 필수 원소는 아니지만 강 중 불순물로서 포함될 수도 있다. 황 함량은 가능한 낮은 것이 바람직하지만, 제조 비용의 측면에서 0.03% 이하, 바람직하게는 최대 0.005% 이다. 또한, 더 많은 황이 강 중에 존재하면, 특히 Mn 및 Ti 과 결합하여 황화물을 형성하고, 이는 본 발명의 강의 굽힘, 구멍 확장 및 연신율에 해롭다.

질소는 재료의 시효를 피하고 강의 기계적 특성에 해로운 응고 중 질화물의 석출을 최소화하기 위해 0.09% 로 제한된다.

몰리브덴은 본 발명의 강 중에 0% 내지 0.9%로 존재하는 선택적인 원소이며, 몰리브덴은, 적어도 0.01% 의 양으로 첨가될 때, 경화능 및 경도 향상에 유효한 역할을 하며, 어닐링 후 냉각 동안 페라이트 및 베이나이트의 형성을 지연시킨다. Mo 은 또한 열연 제품의 인성에 유익하여 제조를 더 용이하게 한다. 하지만, 몰리브덴의 첨가는 합금 원소의 첨가 비용을 과도하게 증가시키므로, 경제적인 이유로 그 함량은 0.9% 로 제한된다. 몰리브덴에 대한 바람직한 한계는 0% 내지 0.7%, 더 바람직하게는 0% 내지 0.6% 이다.

크롬은 본 발명의 강의 선택적인 원소이고, 0% 내지 0.6% 이다. 크롬은 강에 강도 및 경화를 제공하지만, 0.5% 초과로 사용될 때, 강의 표면 마감을 손상시킨다. 크롬에 대한 바람직한 한계는 0.01% 내지 0.5%, 더 바람직하게는 0.01% 내지 0.4% 이다.

니오븀은 선택적인 원소이고, 0% 내지 0.09%, 바람직하게는 0.001% 내지 0.08%, 더 바람직하게는 0.01% 내지 0.07% 로 존재할 수도 있다. 완전 어닐링이 더 미세해진 후 결과적으로 어닐링 소킹 온도 범위 동안 석출 경화에 의해 본 발명에 따른 강에 강도를 부여하는 탄질화물을 형성하기에 적합하며, 이는 제품의 경화로 이어진다. 하지만, 니오븀 함량이 0.09% 초과이면, 니오븀은 다량의 탄질화물을 형성함으로써 탄소를 소비하고, 다량의 탄질화물은 강의 연성을 감소시키는 경향이 있으므로, 본 발명에 대해 유리하지 않다.

바나듐은 0% 내지 0.1%, 바람직하게는 0.001% 내지 0.1% 로 본 발명의 강에 첨가될 수도 있는 선택적인 원소이다. 니오븀처럼, 탄질화물에 관련되므로, 경화에서 역할을 한다. 하지만, 또한 주조 제품의 응고 동안 나타나는 VN 형성에 관련된다. V 의 양은 구멍 확장에 유해한 조대한 VN 을 회피하기 위해 0.1% 로 제한된다. 바나듐 함량이 0.001% 미만인 경우, 본 발명의 강에 어떠한 영향도 주지 않는다.

본 발명의 강의 강도를 증가시키고 내식성을 향상시키기 위해, 0% 내지 2% 의 양으로 선택적인 원소로서 구리가 첨가될 수도 있다. 그러한 효과를 얻기 위해 최소 0.01% 가 바람직하다. 하지만, 구리 함량이 2% 초과이면, 표면 외관을 악화시킬 수 있다.

본 발명의 강의 강도를 증가시키고 인성을 향상시키기 위해 0% 내지 2% 의 양으로 선택적인 원소로서 니켈이 첨가될 수도 있다. 그러한 효과를 얻기 위해 최소 0.01% 가 바람직하다. 그러나, 그 함량이 2% 초과이면, 니켈은 연성 열화를 야기한다.

칼슘은 0% 내지 0.005%, 바람직하게는 0.001% 내지 0.005% 로 본 발명의 강에 첨가될 수도 있는 선택적인 원소이다. 칼슘은 특히 개재물 (inclusion) 처리 동안 선택적인 원소로서 본 발명의 강에 첨가된다. 칼슘은 구상화에서 유해한 황 함량을 억제함으로써 강의 정제에 기여한다.

세륨, 마그네슘 또는 지르코늄과 같은 다른 원소가 다음의 비율로 개별적으로 또는 조합으로 첨가될 수 있다: Ce ≤ 0.1%, Mg ≤ 0.05% 및 Zr ≤ 0.05%. 표시된 최대 함량 수준까지, 이 원소들은 응고 동안 개재물 결정립을 미세화하는 것을 가능하게 한다.

강의 조성의 잔부는 철 및 가공으로 인한 불가피한 불순물로 이루어진다.

본 발명에 따른 강판의 미세조직은 면적 백분율로, 적어도 80%의 템퍼드 마르텐사이트, 3 내지 15%의 베이나이트, 1% 내지 7%의 마르텐사이트, 0 내지 12%의 페라이트 및 0 내지 2%의 잔류 오스테나이트를 포함한다.

미세조직에서 상의 표면 분율은 다음의 방법을 통해 결정된다: 강판에서 시편을 절단하고, 미세조직이 드러나도록 연마하고 그 자체로 알려진 시약으로 에칭한다. 그 후 이차 전자 모드에서, 주사 전자 현미경을 통해, 예를 들어 5000x 초과의 배율로 FEG-SEM (Scanning Electron Microscope with Field Emission Gun) 으로 섹션을 검사한다.

페라이트의 분율은 Nital 또는 Picral/Nital 시약 에칭 후, SEM 관찰로 결정된다. 잔류 오스테나이트는 XRD에 의해 결정되고, 파티션 마르텐사이트에 대해, S.M.C. Van Bohemen and J. Sietsma in Metallurgical and materials transactions, volume 40A, May 2009-1059 의 간행물에 따라 팽창계 (dilatometry) 연구를 수행하였다.

템퍼드 마르텐사이트는 면적 분율에 의해 미세조직의 적어도 80%를 구성한다. 템퍼드 마르텐사이트는 어닐링 후 냉각 동안 그리고 특히 Ms 온도 미만 그리고 더 구체적으로는 Ms-10℃ 미만 후에 형성되는 마르텐사이트로부터 형성된다. 그 다음, 그러한 마르텐사이트는 200℃ 내지 Ms-10℃ 의 템퍼링 온도 Temper 에서의 유지 동안 템퍼링된다. 본 발명의 템퍼드 마르텐사이트는 그러한 강에 연성 및 강도를 부여한다. 바람직하게는, 마르텐사이트 함량은 80% 내지 95%, 더 바람직하게는 80% 내지 90% 이다.

베이나이트는 3% 내지 15%의 양으로 함유되며, 본 발명의 프레임 내에서, 베이나이트는 탄화물-프리 베이나이트 및/또는 라스 베이나이트 및 입상형(granular) 베이나이트를 포함할 수 있다. 라스 베이나이트는, 존재한다면, 1 미크론 내지 5 미크론 두께의 라스 형태이다. 탄화물-프리 베이나이트는, 존재한다면, 매우 낮은 밀도의 탄화물, 100 ㎛² 의 면적 단위당 100개 미만의 탄화물 및 가능하게는 오스테나이트계 섬을 갖는 베이나이트이다. 입상형 베이나이트는, 존재한다면, 결정립 내부에 탄화물이 존재하는 결정립 형태이다. 베이나이트는 개선된 연신율을 제공한다. 베이나이트에 대한 바람직한 존재는 3% 내지 12%, 더 바람직하게는 3% 내지 11% 이다.

페라이트는 본 발명의 강에서 면적 분율로 미세조직의 0% 내지 12% 를 구성한다. 페라이트는 본 발명의 강에 강도뿐만 아니라 연신율을 부여한다. 본 발명의 강의 페라이트는 폴리고날 페라이트, 라스 페라이트, 침상 페라이트, 플레이트 페라이트 또는 에피택셜 페라이트를 포함할 수도 있다. 본 발명의 페라이트는 어닐링 후 행해지는 냉각 동안에 형성된다. 그러나, 페라이트 함량이 본 발명의 강 중에 10% 초과로 존재하면, 페라이트가 템퍼드 마르텐사이트, 마르텐사이트 및 베이나이트와 같은 경질 상으로 경도 갭을 증가시키고 국부적인 연성을 감소시켜서 총 연신율 및 항복 강도의 악화를 초래한다는 사실로 인해, 항복 강도 및 총 연신율 둘 다를 동시에 가질 수 없다. 본 발명에 대한 페라이트 존재의 바람직한 한계는 0% 내지 11%, 더 바람직하게는 0% 내지 10% 이다.

마르텐사이트는 면적 분율로 미세조직의 1% 내지 7% 를 구성한다. 본 발명은 냉연 강판을 과시효 유지 후에 냉각으로 인해 프레시 마르텐사이트를 형성한다. 마르텐사이트는 본 발명의 강에 연성과 강도를 부여한다. 그러나, 프레시 마르텐사이트가 10% 초과로 존재하면, 프레시 마르텐사이트가 잔류 오스테나이트와 동일한 양의 탄소 함량을 가지므로 프레시 마르텐사이트는 부서지기 쉽고 경질이기 때문에, 초과 강도를 부여하지만 본 발명의 강에 대해 허용가능한 한계 초과로 연신율을 감소시킨다. 본 발명의 강에 대한 마르텐사이트의 바람직한 한계는 1% 내지 6%, 더 바람직하게는 1% 내지 5% 이다.

잔류 오스테나이트는 강 중에 0% 내지 2% 로 존재할 수 있는 선택적인 미세조직이다.

본 발명에 따른 냉연 열처리 강판은 임의의 적절한 방법에 의해 생산될 수 있다. 바람직한 방법은 본 발명에 따른 화학 조성을 갖는 강의 반제품 주조를 제공하는 것으로 구성된다. 주조는 잉곳으로 또는 연속적으로 얇은 슬래브들 또는 얇은 스트립들의 형태로, 슬래브들의 경우 약 220 mm 에서 얇은 스트립의 경우 수십 밀리미터까지의 두께로 행해질 수 있다.

예를 들어, 슬래브가 반제품으로 간주될 것이다. 전술한 화학 조성을 갖는 슬래브가 연속 주조에 의해 제조되며, 슬래브는 바람직하게는 중심 편석의 제거 및 다공도 감소를 보장하기 위해 주조 동안 직접 경압하 (direct soft reduction) 를 거친다. 연속 주조 공정에 의해 제공된 슬래브는 연속 주조 후에 높은 온도에서 직접 사용될 수 있거나 또는 처음에 실온으로 냉각될 수 있고 그 후 열간 압연을 위해 재가열될 수 있다.

열간압연을 거치는 슬래브의 온도는 바람직하게는 적어도 1000℃, 바람직하게는 1150℃ 초과이고, 1300℃ 미만이어야 한다. 슬래브의 온도가 1150℃ 보다 낮은 경우에, 압연 밀에 과도한 하중이 부과되고, 강의 온도가 다듬질 압연 중에 페라이트 변태 온도로 감소될 수 있고, 이로써 강은 변태된 페라이트가 조직에 포함된 상태에서 압연될 것이다. 또한, 산업적으로 고가이기 때문에 온도는 1300℃ 를 넘지 않아야 한다.

슬래브의 온도는 충분히 높아서 열간압연이 전적으로 오스테나이트 영역에서 완료될 수 있으며, 마무리 열간압연 온도는 850℃ 초과로 남는다. 최종 압연이 850℃ 초과에서 수행될 필요가 있는데, 이는 이 온도 미만에서 강판이 상당한 압연능 강하를 나타내기 때문이다.

그리고, 이런 식으로 수득된 강판은 적어도 5 ℃/s 의 냉각 속도로 680℃ 이하인 온도까지 냉각된다. 바람직하게는, 냉각 속도는 100 ℃/s 이하 및 10 ℃/s 초과일 것이다. 그 후, 열연 강판을 680℃ 미만, 바람직하게는 500℃ 내지 680℃, 더 바람직하게는 520℃ 내지 670℃ 의 코일링 온도에서 코일링한다. 그 후, 코일링된 열연 강판을, 바람직하게는 실온까지, 냉각시킨다. 그리고 나서, 열연 강판은 열간압연 동안 형성된 스케일을 제거하여 선택적인 열간 밴드 어닐링을 거치기 전에 열연 강판의 표면에 스케일이 없는 것을 보장하기 위해 산세와 같은 선택적인 스케일 제거 공정을 거칠 수도 있다.

열연 강판은 1 내지 96 시간 동안 350℃ 내지 750℃ 의 온도에서 선택적인 열간 밴드 어닐링을 거칠 수도 있다. 이러한 열간 밴드 어닐링의 온도 및 시간은 열연 강판의 냉간압연을 용이하게 하기 위해 열연 강판의 연화를 보장하도록 선택된다. 그 다음, 열연 강판은 열간 밴드 어닐링 동안 형성된 스케일을 제거하기 위해 산세와 같은 선택적인 스케일 제거 공정을 거칠 수도 있다.

그 다음, 열연 강판은 실온으로 냉각된 후, 열연 강판은 35 내지 90% 의 두께 감소로 냉간 압연되어 냉연 강판을 수득한다.

그 다음, 냉연 강판은 목표하는 미세조직 및 기계적 특성을 본 발명의 강에 부여하기 위해 어닐링을 거친다.

어닐링에서, 냉연 강판은 가열을 거치는데, 냉연 강판은 Ac3+10℃ 내지 Ac3+150℃ 인 소킹 온도 TA 에 도달하도록 실온으로부터 1℃/s 내지 30℃/s 의 가열 속도 HR1 로 가열된다. 1℃/s 내지 20℃/s, 더 바람직하게는 1℃/s 내지 10℃/s 의 HR1 속도를 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 TA 온도는 800℃ 내지 900℃ 이다.

이어서, 냉연 강판은 100 내지 1000초 동안 어닐링 소킹 온도 TA 에서 유지되어, 소킹의 종료 시에 100% 의 오스테나이트를 형성하도록 적절한 변태를 보장한다. 이어서, 냉연 강판은 5℃/s 내지 200℃/s, 바람직하게는 8℃/s 내지 100℃/s, 더 바람직하게는 10℃/s 내지 70℃/s 인 평균 냉각 속도 CR1 로, Ms 내지 Ms-150℃, 더 바람직하게는 200℃ 내지 350℃, 더 바람직하게는 220℃ 내지 330℃ 인 냉각 정지 온도 범위 CS1 까지 냉각된다. 강은 1초 내지 500초의 시간 동안 CS1 온도에서 유지된다. 이 냉각 단계 동안, 본 발명의 마르텐사이트가 형성된다. CS1 온도가 Ms-40℃ 초과이면, 본 발명의 강은 너무 많은 오스테나이트를 가지며 이는 총 연신율에 해롭고, CS1 이 Ms-150℃ 미만이면, 프레시 마르텐사이트의 양이 너무 많고, 총 연신율 목표가 달성되지 않는다.

그 다음, 냉연 강판은 적어도 1℃/s 의 냉각 속도로 실온까지 냉각되어, 냉연 열처리 강판을 수득한다.

이어서, 수득된 냉연 열처리 강판은 임의의 공지된 방법에 의해 선택적으로 코팅될 수도 있다. 코팅은 아연 또는 아연계 합금 또는 알루미늄 또는 알루미늄계 합금으로 만들어질 수 있다.

바람직하게는 12 시간 내지 30 시간 동안 170 내지 210℃ 에서 행해지는, 선택적인 포스트 배치 어닐링은, 코팅된 제품에 대한 탈가스 (degassing) 를 보장하기 위해 제품을 코팅한 후에 수행될 수 있다. 그 후, 실온으로 냉각시켜 냉연 코팅 강판을 수득한다.

예

본 명세서에 제시된 하기 시험 및 예는 본질적으로 비제한적이며, 단지 예시 목적으로 고려되어야 하며, 본 발명의 유리한 특징을 나타내고, 광범위한 실험 후에 본 발명자가 선택한 파라미터의 중요성을 설명할 것이며, 본 발명에 따른 강에 의해 달성될 수 있는 특성을 추가로 확립할 것이다.

본 발명 및 일부 비교 그레이드에 따른 강판들의 샘플들이 표 1 에 기재한 조성 및 표 2 에 기재한 프로세싱 파라미터들로 제조되었다. 이 강판들의 해당 미세조직들은 표 3 에 수집되었고, 특성들은 표 4 에 수집되었다.

표 1 은 중량%로 나타낸 조성을 갖는 강을 묘사하고, 또한 각각의 강에 대한 Ac3 및 Ms 를 나타내며, Ac3 및 Ms 온도들은 Journal of the Iron and Steel Institute, 203, 721-727, 1965 에 공개된 Andrews 에 의해 유도된 식으로부터 계산된다:

표 2 는 표 1 의 강에 시행된 어닐링 프로세스 파라미터를 보여준다.

또한, 참조뿐만 아니라 본 발명의 강에 어닐링 처리를 수행하기 전에, 샘플들은 1150℃ 내지 1300℃의 온도로 가열되고 열간 압연되었다. 모든 시험은 55%의 냉간 압연 압하율로 냉간 압연되었다.

표 3 은 면적 분율로, 본 발명 강 및 참조 시험 쌍방의 미세조직적 구성을 결정하기 위한 주사 전자 현미경과 같은 상이한 현미경에서 표준에 따라 수행된 테스트의 결과를 보여준다.

상기 표로부터, 본 발명에 따른 시험들은 모두 미세조직 목표들을 만족시키지만, 참조 예들은 그렇지 않음을 알 수 있다.

표 4 는 본 발명 강 및 참조 강 둘 다의 기계적 특성 및 표면 특성을 보여준다.

표 4 : 시험의 기계적 특성

항복 강도 YS, 인장 강도 TS 및 총 연신율 TE 는 2009년 10월에 발행된 ISO 표준 ISO 6892-1 에 따라 측정된다.

상기 표로부터, 본 발명에 따른 시험들은 모두 목표 특성들을 만족시키지만, 참조 예들은 그렇지 않음을 알 수 있다.

Claims (14)

1. 냉연 열처리 강판으로서,
   중량% 로, 다음의 원소들:
   0.2% ≤ C ≤ 0.35%;
   0.5% ≤ Mn ≤ 1.5%;
   0.1% ≤ Si ≤ 0.6%;
   0% ≤ Al ≤ 0.1%;
   0.01% ≤ Ti ≤ 0.1%;
   0.0001% ≤ B ≤ 0.010%;
   0% ≤ P ≤ 0.02%;
   0% ≤ S ≤ 0.03%;
   0% ≤ N ≤ 0.09%;
   를 포함하고,
   다음의 선택적인 원소들:
   0% ≤ Cr ≤ 0.6%;
   0% ≤ Nb ≤ 0.09%;
   0% ≤ Mo ≤ 0.9%;
   0% ≤ V≤ 0.1%;
   0% ≤ Ni ≤ 2%;
   0% ≤ Cu ≤ 2%;
   0% ≤ Ca ≤ 0.005%;
   0% ≤ Ce ≤ 0.1%;
   0% ≤ Mg ≤ 0.05%;
   0% ≤ Zr ≤ 0.05%;
   중 하나 이상을 함유할 수 있고,
   잔부 조성이 철 및 가공으로 인한 불가피한 불순물로 구성되며, 상기 강의 미세조직이, 면적 백분율로, 적어도 80% 의 템퍼드 마르텐사이트, 3 내지 15% 의 베이나이트, 1% 내지 7% 의 마르텐사이트, 0 내지 12% 의 페라이트 및 0 내지 2% 의 잔류 오스테나이트를 포함하는, 냉연 열처리 강판.
2. 제 1 항에 있어서,
   조성이 0.22% 내지 0.33% 의 탄소를 포함하는, 냉연 열처리 강판.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   조성이 0.55% 내지 1.4% 의 망간을 포함하는, 냉연 열처리 강판.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   조성이 0% 내지 0.06% 의 알루미늄을 포함하는, 냉연 열처리 강판.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   조성이 0.1% 내지 0.5% 의 규소를 포함하는, 냉연 열처리 강판.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   마르텐사이트가 1% 내지 6% 인, 냉연 열처리 강판.
7. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   템퍼드 마르텐사이트가 80% 내지 95% 인, 냉연 열처리 강판.
8. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강판은 1440 MPa 이상의 극한 인장 강도 및 1120 MPa 이상의 항복 강도를 갖는, 냉연 열처리 강판.
9. 냉연 열처리 강판의 제조 방법으로서, 다음의 연속적인 단계들:
   - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 강 조성을 제공하는 단계;
   - 반제품을 1000℃ 내지 1300℃ 의 온도로 재가열하는 단계;
   - 상기 반제품을, 열간압연 마무리 온도를 850℃ 초과로 하여 오스테나이트계 범위에서 압연하여, 열연 강판를 수득하는 단계;
   - 상기 강판을 적어도 5 ℃/s 의 냉각 속도로 680℃ 이하인 코일링 온도까지 냉각시키고, 상기 열연 강판을 코일링하는 단계;
   - 상기 열연 강판을 실온까지 냉각시키는 단계;
   - 상기 열연 강판에서 스케일 제거 공정을 선택적으로 수행하는 단계;
   - 열연 강판에서 어닐링을 선택적으로 수행하는 단계;
   - 상기 열연 강판에서 스케일 제거 공정을 선택적으로 수행하는 단계;
   - 상기 열연 강판을 35 내지 90% 의 압하율로 냉간 압연하여, 냉연 강판을 수득하는 단계;
   - 그 다음, 상기 냉연 강판을 1℃/s 내지 30℃/s 의 가열 속도 HR1 로, 실온에서부터 시작하여 Ac3+10℃ 내지 Ac3+150℃ 의 온도 TA 까지 가열하고, 100 내지 1000초 동안 유지하는 단계;
   - 그 다음, 상기 냉연 강판을 5℃/s 내지 200℃/s 의 냉각 속도 CR1 로, TA 로부터 시작하여 아래로 Ms 내지 Ms-150℃ 의 온도 CS1 까지 냉각시키는 단계;
   - 그 다음, 상기 냉연 강판을 CS1 온도에서 1 내지 500 초 동안 유지하는 단계;
   - 그 다음, 적어도 1℃/s 의 냉각 속도로 실온까지 냉각시켜, 냉연 열처리 강판을 수득하는 단계
   를 포함하는, 냉연 열처리 강판의 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 코일링 온도가 680℃ 내지 500℃ 인, 냉연 열처리 강판의 제조 방법.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    CS1 이 200℃ 내지 350℃ 인, 냉연 열처리 강판의 제조 방법.
12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    HR1 이 1℃/s 내지 20℃/s 인, 냉연 열처리 강판의 제조 방법.
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    TA 가 800℃ 내지 900℃ 인, 냉연 열처리 강판의 제조 방법.
14. 차량의 구조 부품의 제조를 위한, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따라 획득 가능한 강판 또는 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따라 제조된 강판의 용도.