KR101193756B1 - Cold-rolled steel sheet having excellent surface quality, and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표면특성이 우수한 고강도 고성형 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 C: 0.002~0.01wt%, Si: 0.05~0.25wt%, Mn: 0초과 1.0wt% 이하, P: 0초과 0.05wt% 이하, S: 0초과 0.01wt% 이하, Al: 0.01~0.06wt%, Ti: 0.02~0.07wt%, Nb: 0.01~0.05wt%, Sb: 0.01~0.2wt%, Mo: 0.01~0.2wt%, Cu: 0.05~0.25wt%, Sn: 0.008~0.025wt%, N: 0.002~0.01wt% 및 나머지가 Fe과 불가피한 불순물로 조성되고, 상기 Si, Mn, Sb, Mo의 함량은 식 2≤(Si+Mn)/(Sb+Mo)≤22를 만족한다. The present invention relates to a high strength high strength steel sheet having excellent surface properties and a manufacturing method thereof. In the present invention, C: 0.002-0.01 wt%, Si: 0.05-0.25 wt%, Mn: greater than 0 wt% or less, P: greater than 0 wt% or less, S: greater than 0 wt% or less, 0.01 wt% or less, Al: 0.01 to less than or equal to 0.06wt%, Ti: 0.02 ~ 0.07wt%, Nb: 0.01 ~ 0.05wt%, Sb: 0.01 ~ 0.2wt%, Mo: 0.01 ~ 0.2wt%, Cu: 0.05 ~ 0.25wt%, Sn: 0.008 ~ 0.025wt %, N: 0.002-0.01wt% and the rest is composed of Fe and inevitable impurities, the content of Si, Mn, Sb, Mo satisfies the formula 2≤ (Si + Mn) / (Sb + Mo) ≤22 .
본 발명은 440MPa 이상의 인장강도와, 40% 이상의 연신율 및 1.5 이상의 r값 을 만족하고, 도금표면등급도 2등급 이상을 만족한다. 따라서 우수한 표면특성을 요구하는 자동차용 강판에 널리 이용될 수 있는 이점이 있다.The present invention satisfies the tensile strength of 440MPa or more, elongation of 40% or more and r value of 1.5 or more, and the plating surface grade also satisfies the second or more grades. Therefore, there is an advantage that can be widely used in automotive steel sheets that require excellent surface properties.
냉연강판, 표면품질 Cold rolled steel, surface quality
Description
본 발명은 고강도 고성형 강판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 440MPa 이상의 인장강도와 우수한 연신율 및 우수한 도금 표면품질을 갖는 표면특성이 우수한 고강도 고성형 강판에 관한 것이다. The present invention relates to a high strength high strength steel sheet, and more particularly, to a high strength high strength steel sheet having excellent surface properties having a tensile strength of 440 MPa or more and excellent elongation and excellent plating surface quality.
최근 철강업계 및 자동차 업계의 연구관심은 환경오염과 고강도, 경량화에 집중되고 있으며, 자동차 디자인이 복잡해지고 소비자의 욕구가 다양화됨에 따라 고강도이면서 가공성과 성형성이 우수한 강을 요구하고 있다.Recently, the research interests of the steel industry and the automobile industry are focused on environmental pollution, high strength and light weight, and as the automobile design is complicated and the needs of consumers are diversified, demands for high strength, processability and formability are required.
특히, 자동차의 외판재로 사용되는 냉연강판의 경우에는 시대적 흐름에 따라 강도향상을 통한 형상유지, 안전성, 에너지 절감이 중요시되고 있으며, 디자인에 대한 고객의 요구가 다양해지고 복잡해짐에 따라 충분한 성형성과 표면품질이 기본적으로 확보된 고급강판을 요구하고 있다.In particular, in the case of cold rolled steel used as exterior materials of automobiles, shape maintenance, safety, and energy saving are important through the improvement of strength according to the trend of the times, and sufficient moldability as the customer's demand for design is diversified and complicated There is a demand for high quality steel sheets with basic surface quality.
성형성을 요하는 강판은 우수한 딥드로잉(Deep drawing)성이 요구되며, 자동차용 소재나 일반 구조용 소재는 높은 딥드로잉성에 의해 소재의 불량 여부가 판단되므로 딥드로잉성의 확보가 필수적이다.Steel sheets requiring formability require excellent deep drawing, and automotive materials or general structural materials are required to secure deep drawing since they are judged to be defective due to high deep drawing.
딥드로잉성을 확보하기 위해서는 기본적으로 우수한 r값을 확보해야 한다. . In order to secure deep drawing property, it is necessary to secure excellent r value basically. .
따라서, 본 발명의 목적은 극저탄소강에서 집합조직을 발달시킴으로써 높은 연신율과 r-value가 확보되도록 하며, 합금조성의 제어를 통해서 스케일 생성을 억제하여 표면품질을 향상시키는 표면특성이 우수한 고강도 고성형 강판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Therefore, the object of the present invention is to ensure high elongation and r-value by developing the texture in the ultra low carbon steel, and to control the formation of the scale to suppress the formation of scale, high surface strength, excellent surface properties to improve the surface quality It is to provide a steel sheet and a method of manufacturing the same.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 C: 0.002~0.01wt%, Si: 0.05~0.25wt%, Mn: 0초과 1.0wt% 이하, P: 0초과 0.05wt% 이하, S: 0초과 0.01wt% 이하, Al: 0.01~0.06wt%, Ti: 0.02~0.07wt%, Nb: 0.01~0.05wt%, Sb: 0.01~0.2wt%, Mo: 0.01~0.2wt%, Cu: 0.05~0.25wt%, Sn: 0.008~0.025wt%, N: 0.002~0.01wt% 및 나머지가 Fe과 불가피한 불순물로 조성되고, 인장강도가 440MPa 이상, 연신율이 40% 이상, r값이 1.5 이상이다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is C: 0.002 ~ 0.01wt%, Si: 0.05 ~ 0.25wt%, Mn: more than 0wt 1.0wt%, P: more than 0wt 0.05wt % Or less, S: more than 0 and 0.01 wt% or less, Al: 0.01 to 0.06 wt%, Ti: 0.02 to 0.07 wt%, Nb: 0.01 to 0.05 wt%, Sb: 0.01 to 0.2 wt%, Mo: 0.01 to 0.2 wt %, Cu: 0.05 ~ 0.25wt%, Sn: 0.008 ~ 0.025wt%, N: 0.002 ~ 0.01wt% and the rest are composed of Fe and inevitable impurities, tensile strength of 440MPa or more, elongation of 40% or more, r value This is over 1.5.
상기 Si, Mn, Sb, Mo의 함량은 식 2≤(Si+Mn)/(Sb+Mo)≤22를 만족한다.The content of Si, Mn, Sb, and Mo satisfies Equation 2 ≦ (Si + Mn) / (Sb + Mo) ≦ 22.
C: 0.002~0.01wt%, Si: 0.05~0.25wt%, Mn: 0초과 1.0wt% 이하, P: 0초과 0.05wt% 이하, S: 0초과 0.01wt% 이하, Al: 0.01~0.06wt%, Ti: 0.02~0.07wt%, Nb: 0.01~0.05wt%, Sb: 0.01~0.2wt%, Mo: 0.01~0.2wt%, Cu: 0.05~0.25wt%, Sn: 0.008~0.025wt%, N: 0.002~0.01wt% 및 나머지가 Fe과 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 1100~1200℃로 재가열한 다음, 880~930℃에서 마무리 열간압연을 수행하 고 500~700℃에서 권취하여 열연강판을 제조하는 단계; 상기 열연강판을 산세하고 30~80%의 압하율로 냉간압연하여 냉연강판을 제조하는 단계; 및 상기 냉연강판을 (111)집합조직이 발달하도록 소둔 열처리하고 용융아연도금처리하는 단계를 포함한다.C: 0.002 to 0.01 wt%, Si: 0.05 to 0.25 wt%, Mn: greater than 0 wt% and less than 1.0, P: greater than 0 wt% and 0.05 wt% or less, S: greater than 0 wt% and 0.01 wt% or less, Al: 0.01 to 0.06 wt% , Ti: 0.02 ~ 0.07wt%, Nb: 0.01 ~ 0.05wt%, Sb: 0.01 ~ 0.2wt%, Mo: 0.01 ~ 0.2wt%, Cu: 0.05 ~ 0.25wt%, Sn: 0.008 ~ 0.025wt%, N : 0.002 ~ 0.01wt% and the remaining slab composed of Fe and unavoidable impurities are reheated to 1100 ~ 1200 ℃, followed by finishing hot rolling at 880 ~ 930 ℃ and wound at 500 ~ 700 ℃ to manufacture hot rolled steel sheet. Making; Pickling the hot rolled steel sheet and cold rolling at a reduction ratio of 30 to 80% to produce a cold rolled steel sheet; And annealing and hot dip galvanizing the cold rolled steel sheet to develop a (111) aggregate structure.
상기 소둔 열처리는 냉간압연된 강판을 800~860℃로 가열하여 30~100초 동안 유지한 후, 10~20℃/sec의 냉각속도로 400~500℃까지 냉각하여 180~300초 동안 유지시킨다. The annealing heat treatment is carried out by heating the cold-rolled steel sheet to 800 ~ 860 ℃ 30 to 100 seconds, and then cooled to 400 ~ 500 ℃ at a cooling rate of 10 ~ 20 ℃ / sec and maintained for 180 to 300 seconds.
상기 Si, Mn, Sb, Mo의 함량은 식 2≤(Si+Mn)/(Sb+Mo)≤22를 만족한다.The content of Si, Mn, Sb, and Mo satisfies Equation 2 ≦ (Si + Mn) / (Sb + Mo) ≦ 22.
본 발명은 C와 N의 함량이 100ppm이하로 함유되는 극저탄소강으로 Si함량을 높이고 Mn함량은 낮추며, Sb, Mo를 첨가하는 것에서 스케일 생성을 억제하고 고른 도금층을 형성하여 강판의 표면특성을 향상시킨다. The present invention is an ultra-low carbon steel containing less than 100ppm of C and N to increase the Si content and lower the Mn content, to suppress the formation of scale in the addition of Sb, Mo and to form an even coating layer to improve the surface properties of the steel sheet Let's do it.
또한, 본 발명은 미니밀 공정에서 불가피하게 포함되는 불순물 원소가 존재하더라도 Ti, Nb를 첨가하여 강 내에 존재하는 고용원소 C와 N을 충분히 제거하는 것과, 집합조직을 생성하는 공정으로 충분한 r값을 확보한다.In the present invention, even if an impurity element is inevitably included in the mini-mill process, sufficient r-values are secured by adding Ti and Nb to sufficiently remove the solid-solution elements C and N present in the steel and to generate the texture. do.
따라서, 440MPa 이상의 인장강도와, 40% 이상의 연신율 및 1.5 이상의 r값 외에도 도금 표면 등급이 모두 만족되는 표면특성이 우수한 강판을 제조할 수 있다. 따라서, 자동차의 외판재에 널리 이용될 수 있는 효과가 있다.Therefore, in addition to the tensile strength of 440MPa or more, elongation of 40% or more, and r value of 1.5 or more, it is possible to produce a steel sheet having excellent surface properties satisfying all of the plating surface grades. Therefore, there is an effect that can be widely used in the outer plate material of the automobile.
이하, 본 발명에 의한 표면특성이 우수한 고강도 고성형 강판 및 그 제조방 법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, the preferred embodiment of the high strength high strength steel sheet excellent in surface characteristics according to the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail.
본 발명은 C: 0.002~0.01wt%, Si: 0.05~0.25wt%, Mn: 0초과 1.0wt% 이하, P: 0초과 0.05wt% 이하, S: 0초과 0.01wt% 이하, Al: 0.01~0.06wt%, Ti: 0.02~0.07wt%, Nb: 0.01~0.05wt%, Sb: 0.01~0.2wt%, Mo: 0.01~0.2wt%, Cu: 0.05~0.25wt%, Sn: 0.008~0.025wt%, N: 0.002~0.01wt% 및 나머지가 Fe과 불가피한 불순물로 조성된다. In the present invention, C: 0.002-0.01 wt%, Si: 0.05-0.25 wt%, Mn: greater than 0 wt% or less, P: greater than 0 wt% or less, S: greater than 0 wt% or less, 0.01 wt% or less, Al: 0.01 to less than or equal to 0.06wt%, Ti: 0.02 ~ 0.07wt%, Nb: 0.01 ~ 0.05wt%, Sb: 0.01 ~ 0.2wt%, Mo: 0.01 ~ 0.2wt%, Cu: 0.05 ~ 0.25wt%, Sn: 0.008 ~ 0.025wt %, N: 0.002-0.01 wt% and the rest are composed of Fe and inevitable impurities.
제조방법은, 상술한 합금조성을 갖는 슬라브를 Ac3이상의 온도에서 균질화 처리한 후, Ar3 온도 이상에서 열간압연을 마무리하고, 500~700℃에서 강판 코일 형태로 권취한다. In the manufacturing method, the slab having the alloy composition described above is homogenized at a temperature of Ac3 or higher, and then hot-rolled at an Ar3 or higher temperature and wound in a steel sheet coil at 500 to 700 ° C.
열간압연 처리된 강판 코일을 산세처리하여 30~80%의 압하율로 냉간압연을 실시한다. 이후 냉간압연된 강판을 소둔 열처리하고 용융아연도금한 후 합금화 열처리한다. The hot rolled steel sheet coil is pickled and cold rolled at a reduction ratio of 30 to 80%. After the cold rolled steel sheet is subjected to annealing, hot dip galvanizing and alloying heat treatment.
본 발명은 Si 함량을 높여 표면 스케일 형성을 억제한다. Si 함량을 높이면 열연강판 표면에 우선적으로 FeSiO2층이 얇게 형성되어 스케일 형성이 억제된다. The present invention increases the Si content to suppress surface scale formation. Increasing the Si content, the FeSiO 2 layer is preferentially formed on the surface of the hot-rolled steel sheet to suppress scale formation.
Si 함량을 높이면 강도가 증가하므로 강도 향상 효과가 있는 Mn, P의 함량은 최소로 한다. Increasing the Si content increases the strength, so the content of Mn and P having a strength improving effect is minimized.
또한, 고른 도금층 형성을 위해 Sb, Mo을 첨가한다. In addition, Sb and Mo are added to form an even plating layer.
또한, 불순물 원소가 포함되는 미니밀 공정에서 우수한 성형성을 확보하기 위해 r값을 1.5 이상으로 한다. r값을 확보하기 위해 불순물 원소, 특히 Sn의 함유 량을 0.025wt% 이하로 규제하며, Ti, Nb를 첨가하여 강 내에 존재하는 고용원소 C와 N을 충분히 제거한다. 고용원소 C와 N을 충분히 제거하면 충분한 r값이 확보된다.In addition, in order to ensure the excellent moldability in the mini-mill process containing an impurity element, r value is made 1.5 or more. In order to secure the r value, the content of impurity elements, especially Sn, is regulated to 0.025wt% or less, and Ti and Nb are added to sufficiently remove the solid solutions C and N present in the steel. Sufficient removal of elements C and N ensures a sufficient value of r.
이하, 본 발명의 합금원소들의 기능 및 함량의 한정 이유에 대해 설명한다.Hereinafter, the reason for limitation of the function and content of the alloying elements of the present invention will be described.
C: 0.002~0.01wt%C: 0.002 ~ 0.01wt%
C는 강의 강도를 향상시키는데 가장 효과적인 원소이다. 그러나 C는 강내 고용원소로 존재하여 냉연 및 소둔시 강판의 집합조직 형성과정에서 가공성에 유리한 (111)집합조직의 형성을 저해하여 가공성 및 성형성을 저하시킨다. C is the most effective element to improve the strength of steel. However, C exists as a solid solution element in the steel and inhibits the formation of (111) aggregate structure, which is advantageous for processability, during the formation of the aggregate structure of the steel sheet during cold rolling and annealing, thereby degrading the workability and formability.
C는 0.002wt% 미만에서는 목표하는 강도를 확보하기 어렵고 입계 취화현상이 발생할 수 있다. 반대로, C는 0.01wt%를 초과하면 C가 강판 내에 고용원소로 존재하여 가공성 및 성형성을 저하시킨다. 또한, 강 중에 존재하는 C의 경우 시효문제를 일으켜 스트레쳐 스트레인(Strecher Strain) 문제를 야기시키고 슬라브 연주시 크랙발생의 위험이 있다. 이 경우 탄화물 형성 원소인 Ti와 Nb의 첨가량을 늘려야 하지만, Ti와 Nb의 함량이 많아지면 강의 원가상승을 유도할 뿐 아니라 Ti,Nb의 다량 첨가에 의해 강판의 재질 및 표면물성이 저하된다. If C is less than 0.002wt%, it is difficult to secure the target strength and grain boundary embrittlement may occur. On the contrary, when C exceeds 0.01 wt%, C exists as a solid element in the steel sheet, thereby degrading workability and formability. In addition, the C present in the steel causes aging problems, causing the strainer strain (Strecher Strain) problem, there is a risk of cracking when playing the slab. In this case, the addition amount of the carbide forming elements Ti and Nb should be increased. However, when the content of Ti and Nb is increased, not only the cost of steel is increased but also the addition of a large amount of Ti and Nb reduces the material and surface properties of the steel sheet.
따라서, C는 함유량을 0.002~0.01wt%로 제한한다. Therefore, C limits the content to 0.002 to 0.01 wt%.
보다 정확하게는, 가공성 향상을 위해 C와 N의 함량이 100ppm이하인 극저탄소강을 적용한다.More precisely, ultra low carbon steels containing less than 100 ppm of C and N are applied to improve workability.
Si: 0.05~0.25wt%Si: 0.05 ~ 0.25wt%
Si는 강 중 고용원소로 존재하여 강판의 강도를 상승시킨다. 본 발명에서 Si는 강판 표면의 스케일 형성을 억제할 목적으로 투입된다. Si는 강판 표면에 얇은 2FeSiO2를 형성하여 강판과 산소의 접촉을 막음으로써 스케일 형성을 억제한다.Si is present as a solid element in the steel to increase the strength of the steel sheet. In the present invention, Si is added for the purpose of suppressing scale formation on the surface of the steel sheet. Si suppresses scale formation by forming a thin 2FeSiO 2 on the surface of the steel sheet to prevent contact between the steel sheet and oxygen.
Si는 0.05wt% 미만에서는 2FeSiO2를 형성하지 않으므로 스케일 형성 억제 효과가 없다. 그리고, Si는 함량이 높을수록 강도 증가에 효과적이다. 그러나 0.25wt%를 초과하면 오히려 후공정의 도금특성을 저하시키게 된다.Since Si does not form 2FeSiO 2 below 0.05 wt%, there is no effect of inhibiting scale formation. And, the higher the content of Si, the more effective in increasing the strength. However, if the content exceeds 0.25wt%, the plating property of the post process is lowered.
따라서, Si의 함량은 0.05~0.25wt% 범위로 설정한다.Therefore, the content of Si is set in the range 0.05 ~ 0.25 wt%.
Mn: 0초과 1.0wt% 이하Mn: greater than 0 and less than 1.0wt%
Mn은 어느 정도까지의 강도확보와 함께 MnS를 형성하여 S에 의한 크랙발생을 방지하기 위해 첨가하는 성분이다. Mn is a component added to prevent the occurrence of cracks by forming MnS together with securing strength to a certain extent.
그러나 본 발명의 경우, Si 함량 증가와 미니밀 공정의 불순물 원소가 강도 증가에 기여하고, 강도상승 효과보다는 가공성을 향상시켜야 하기에 Mn의 함량을 최소로 한다. 또한, Mn은 입계에 존재하여 도금성을 저하시키는 원인이 되므로 최소로 첨가하는 것이 바람직하다. However, in the present invention, the Si content and the impurity elements of the mini-mill process contribute to the increase in strength, and the Mn content is minimized because the workability should be improved rather than the strength increase effect. In addition, since Mn exists in a grain boundary and causes plating property to fall, it is preferable to add Mn minimum.
상한값은 1.0wt% 이하로 설정한다. 이는 Mn의 함량이 1.0wt%을 초과하면 입계편석에 의해 가공성 및 성형성을 저하시키기 때문이다.An upper limit is set to 1.0 wt% or less. This is because when the content of Mn exceeds 1.0 wt%, workability and moldability are lowered due to grain boundary segregation.
P: 0초과 0.05wt% 이하P: greater than 0 and less than 0.05wt%
P는 고용강화 효과가 탁월한 성분으로서 강도상승의 목적으로 많이 첨가되고 소량첨가에 의한 효과가 상당하다. P is a component having excellent solid solution strengthening effect, and is added a lot for the purpose of strength increase, and the effect by small amount addition is considerable.
상한값을 정한 이유는 본 발명의 경우 강도상승 효과보다는 가공성 향상이 목적이고, P가 다량으로 첨가되어 있는 경우 입계에 P가 편석되어 2차 가공취성을 유발하기 때문이다. 2차 가공 취성의 유발은 미량의 B첨가로 억제 가능하다. The reason for setting the upper limit is that in the case of the present invention, the purpose is to improve the workability rather than the effect of increasing the strength. Induction of secondary processing brittleness can be suppressed by the addition of trace amounts of B.
따라서, P의 함량은 0초과 0.05wt% 이하로 제한한다.Therefore, the content of P is limited to greater than 0 and less than 0.05wt%.
S: 0초과 0.01wt% 이하S: greater than 0 and less than 0.01wt%
S는 강의 제조시 불가피하게 함유되는 원소로 강의 인성 및 용접성을 저해하고, 유화물계(MnS 등) 개재물을 형성하며, FeS를 형성하여 에지크랙 등의 발생을 야기한다. 특히, S는 과다첨가시 조대한 개재물을 증가시켜 피로특성을 열화하고 강의 저온 충격인성을 저하시키므로 0.01wt% 이하의 범위로 제한한다.S is an element that is inevitably contained in the production of steel, inhibits the toughness and weldability of the steel, forms an emulsion-based (MnS, etc.) inclusions, forms FeS to cause the occurrence of edge cracks. In particular, S is limited to the range of 0.01wt% or less because it increases the coarse inclusions in the case of over addition, deteriorates the fatigue characteristics and lowers the low temperature impact toughness of the steel.
Al: 0.01~0.06wt%Al: 0.01 ~ 0.06wt%
Al은 탈산제로서의 역할을 하는 성분으로서, 강 중 용존 산소량을 충분히 낮은 상태로 유지한다. Al은 탈산제의 역할로서는 상한 이상의 첨가시에 연주시 문제를 발생할 수 있다. 또한, Al은 고용N과 반응하여 AlN 석출물을 생성하여 고용원소를 제거한다. 또한, 연속소둔 방식을 적용할 경우 높은 권취온도를 유지시켜 열간압연단계에서 미리 AlN을 석출시켜야 한다. Al is a component that serves as a deoxidizer and keeps the dissolved oxygen content in the steel sufficiently low. As the role of the deoxidizer, Al may cause problems in performance when added above the upper limit. In addition, Al reacts with solid solution N to form AlN precipitates to remove solid solution elements. In addition, when applying the continuous annealing method to maintain a high coiling temperature to precipitate AlN in advance in the hot rolling step.
Al은 0.01wt% 미만에서는 그 효과가 미비하고, 0.06wt%를 초과하면 상술한 바와 같이 연주시 문제를 발생할 수 있다.If Al is less than 0.01wt%, the effect is insignificant, and if it exceeds 0.06wt%, problems may occur when playing as described above.
따라서, Al의 함량은 0.01~0.06wt% 범위로 설정한다.Therefore, the content of Al is set in the range of 0.01 ~ 0.06wt%.
Ti: 0.02~0.07wt%Ti: 0.02 ~ 0.07wt%
Ti는 첨가량이 많을수록 r값을 증가시키고 비시효특성을 나타낸다. As the amount of Ti added, the value of r increases and exhibits non-aging characteristics.
Ti는 강 중에 고용원소로 존재하는 C와 N을 TiN, TiC 등의 석출물 형태로 석출시켜 강 중의 고용원소를 제거함으로써 r값을 향상시킨다. Ti improves the value of r by removing C and N present as solid elements in the steel in the form of precipitates such as TiN and TiC to remove solid elements in the steel.
따라서, Ti의 함량은 강 중 고용원소를 충분히 제거할 수 있도록 고려해야 한다.Therefore, the content of Ti should be taken into consideration so as to sufficiently remove the solid solution element in the steel.
Ti의 하한값은 고용원소를 화학양론적으로 석출시킬 수 있는 양으로 설정한다. 고용원소를 화학양론적으로 석출시킬 수 있는 양은 4C+3.4N+1.5S로 산출한다. 4C+3.4N+1.5S는 복수회 실험에 의해 산출된 식이다. Ti는 고온에서 Al이나 Nb에 앞서 N 또는 S와 결합하여 고용N을 제거하고, S에 의한 취성을 방지한다.The lower limit of Ti is set to an amount capable of stoichiometric precipitation of solid solution. The stoichiometric amount of solid solution can be calculated as 4C + 3.4N + 1.5S. 4C + 3.4N + 1.5S is an equation calculated by a plurality of experiments. Ti combines with N or S prior to Al or Nb at high temperature to remove solid solution N and prevents brittleness by S.
따라서, Ti 함량이 증가할수록 r값은 증가한다. 하지만 Ti 함량이 증가하면 그 만큼 원가가 상승하므로 상한값으로 규제한다.Therefore, the r value increases as the Ti content increases. However, if the Ti content increases, the cost rises by that amount, so it is regulated as an upper limit.
Nb: 0.01~0.05wt%Nb: 0.01 ~ 0.05wt%
Nb는 Ti와 마찬가지로 강 중에 고용원소로 존재하는 C와 N을 NbC, NbN의 석출물 형태로 석출시켜 강 중의 고용원소를 제거함으로써 r값을 향상시킨다. 이는 강 중의 C를 제거시켜 비시효특성을 나타낸다. Nb, like Ti, improves the value of r by removing C and N, which are solid solutions in the steel, in the form of precipitates of NbC and NbN. This removes C in the steel and exhibits no aging characteristics.
Nb는 고용원소를 화학양론적으로 석출시킬 수 있는 양 이상 첨가시 r값을 저하시킨다. 또한, 그 만큼의 원가상승으로 이어지므로 제조단가를 높인다. 하지만 Nb첨가시 우수한 도금특성을 나타낸다. Nb lowers the value of r when added above an amount capable of stoichiometric precipitation of solid solution elements. In addition, the cost rises, thereby increasing the manufacturing cost. However, when Nb is added, it shows excellent plating characteristics.
Nb가 고용원소를 화학양론적으로 석출시킬 수 있는 양은 0.5C*93/12로 산출한다. 0.5C*93/12는 복수회 실험에 의해 산출된 식이다. Nb는 Ti에 의해 제거되고 남은 강 중의 C를 열간압연 과정에서 NbC 형태로 석출한다.The amount of Nb that can yield stoichiometrically the employment element is calculated as 0.5C * 93/12. 0.5C * 93/12 is an equation calculated by a plurality of experiments. Nb is removed by Ti to precipitate C in the remaining steel in the form of NbC during hot rolling.
그리고, Nb는 0.01wt% 미만에서는 고용 C의 제거효과가 없고, 0.05wt%를 초과하면 오히려 r값을 저하시킨다. Nb does not have a removal effect of solid solution C at less than 0.01 wt%, and if it exceeds 0.05 wt%, the r value is lowered.
Sb: 0.01~0.2wt%Sb: 0.01 ~ 0.2wt%
Sb는 고온에서 원소 자체가 산화피막을 형성하지는 않지만 표면 및 결정립 계면에 농화되어 강 중 Mn, Si가 표면에 확산되는 것을 억제함으로써 산화물 형성을 조절한다. Sb does not form an oxide film itself at high temperatures, but is concentrated at the surface and grain interfaces to control oxide formation by suppressing diffusion of Mn and Si in the steel to the surface.
이러한 Sb는 소둔공정 중 산화물 생성을 억제하여 도금특성을 개선시키며 도금재 표면에 덴트결함을 억제한다. Such Sb improves plating properties by suppressing oxide generation during the annealing process and suppresses dent defects on the surface of the plating material.
Sb는 0.01wt% 미만에서 그 효과를 발휘하기 어렵고, 0.2wt%를 초과하면 연성이 저하되어 재질 특성이 열화된다. Sb is difficult to exert its effect at less than 0.01wt%, and if it exceeds 0.2wt%, the ductility is lowered and the material properties deteriorate.
따라서, Sb의 함량은 0.01~0.2wt% 범위로 설정한다.Therefore, the content of Sb is set in the range of 0.01 ~ 0.2wt%.
Mo: 0.01~0.2wt%Mo: 0.01 ~ 0.2wt%
Mo는 Ti, Nb와 마찬가지로 강 중의 고용원소로 존재하는 C를 MoC 석출물 형태로 석출시켜 강 중의 고용C를 제거하여 r값을 상승시킨다. 또한, MoC석출물은 강판의 용융아연도금시 도금형성을 고르게 한다. 또한, 고용원소 C를 제거함에 따라 비시효특성을 나타낸다. Mo, like Ti and Nb, precipitates C, which is a solid solution element in the steel, in the form of a MoC precipitate to remove the solid solution C in the steel, thereby increasing the value of r. In addition, the MoC precipitates evenly plated during hot dip galvanizing of the steel sheet. In addition, the removal of the employment element C exhibits non-aging characteristics.
Mo는 0.01wt% 미만에서 강도값 및 우수한 도금특성 확보가 어렵고, 0.2wt%를 초과하면 원가가 상승하고 과도한 강도 상승으로 가공성이 저하되고 우수한 도금성을 확보하기 어렵다. Mo is difficult to secure the strength value and excellent plating characteristics less than 0.01wt%, and if it exceeds 0.2wt%, the cost rises, workability is lowered due to excessive strength increase, and it is difficult to secure excellent plating property.
따라서, Mo의 함량은 0.01~0.2wt%로 설정한다.Therefore, the content of Mo is set to 0.01 ~ 0.2wt%.
Cu: 0.05~0.25wt%Cu: 0.05 ~ 0.25wt%
Cu는 스크랩을 원료로 사용하는 제강공정에서 제거할 수 없는 불순물, 즉 트램프(tramp) 원소로 존재한다. Cu는 강도를 높이는 측면이 있지만 연신율, r값을 떨어뜨리고 표면품질을 저하시키므로 그 함량을 0.25wt% 이하로 규제한다. Cu exists as an impurity, a tramp element, which cannot be removed in a steelmaking process using scrap as a raw material. Cu has an aspect of increasing the strength, but the elongation, r value is lowered and the surface quality is reduced, so the content is controlled to 0.25wt% or less.
Cu는 0.25wt% 이상 함유되면 연주 및 소둔 열처리시 표면에 Cu가 농축되어 적열취성이 발생하므로 주편 표면 크랙을 생성하고 표면 특성을 저하시킨다. 하지만 고용강화 효과를 위해 0.05wt% 이상은 함유되도록 한다. If the Cu content is more than 0.25wt%, Cu is concentrated on the surface during the annealing and annealing heat treatment, so that red brittleness is generated. However, it should be contained more than 0.05wt% to enhance the solid solution.
따라서, Cu의 함량은 0.05~0.25wt% 범위로 규제한다.Therefore, the content of Cu is regulated in the range 0.05 ~ 0.25 wt%.
Sn: 0.008~0.025wt%Sn: 0.008 ~ 0.025wt%
Sn은 Cu와 마찬가지로 스크랩을 원료로 사용하는 제강공정에서는 제거할 수 없는 불순물, 즉 트램프(tramp) 원소로 존재하게 된다. Sn은 다른 트램프 원소와 달리 강의 기계적 성질을 저하시키는 결정적인 역할을 한다. Sn, like Cu, is present as an impurity, a tramp element, which cannot be removed in a steelmaking process using scrap as a raw material. Sn plays a decisive role in lowering the mechanical properties of steel, unlike other tramp elements.
Sn은 0.008wt% 미만으로 함유되면 고용강화 효과가 저하되어 목표한 강도값을 확보하기 어렵고, 0.025wt%를 초과하면 고용강화의 효과에 의해 강도를 급격히 상승시킬 뿐 아니라 연신율과 r값을 떨어뜨려 성형성에 악영향을 미치게 된다. If the content of Sn is less than 0.008wt%, the solid solution strengthening effect is lowered, so that it is difficult to secure the target strength value. Adversely affect the moldability.
따라서, Sn은 0.008~0.025wt% 범위로 규제한다.Therefore, Sn is regulated in the range of 0.008 to 0.025wt%.
Cu와 Sn외에도 미니밀 생산방식의 경우 포함될 수 밖에 없는 Ni, Cr의 경우 0.07wt% 이하로 함유될 수 있다. In addition to Cu and Sn, in the case of mini-mill production method, Ni and Cr may be contained in 0.07 wt% or less.
상기 불순물 원소는 기계적 성질을 저하시키는 원인이므로 가능한한 최소한으로 규제한다. 특히, 본 발명강은 강도 상승의 목적보다는 표면품질 향상이 목적이므로 본 발명의 목적에 맞게 0.07wt% 이하로 규제한다. Since the impurity element is a cause of deteriorating the mechanical properties, it is regulated to the minimum possible. In particular, since the present invention steel is intended to improve the surface quality rather than the purpose of increasing the strength, it is regulated to 0.07wt% or less in accordance with the purpose of the present invention.
N: 0.002~0.01wt% N: 0.002-0.01 wt%
N은 C와 마찬가지로 강 내 고용원소로 존재하여 연신율을 저하시켜 강판의 가공성 및 성형성을 저하시킨다. N은 그 함량이 적을수록 성형성에는 유리하다. 그러나 제강수준 및 원가를 고려하여 하한을 0.002wt%으로 설정한다. N, like C, exists as a solid solution in the steel, lowers the elongation and lowers the workability and formability of the steel sheet. The smaller the content of N, the better the moldability. However, considering the steelmaking level and cost, the lower limit is set to 0.002wt%.
또한, N은 함량이 많을수록 가공성을 저하시키기에 그 상한을 0.01wt%로 둔다. 따라서, N은 0.002~0.01wt% 범위로 규제한다.In addition, the higher the content of N, the lower the upper limit of 0.01wt% in order to reduce workability. Therefore, N is regulated in the range of 0.002 to 0.01 wt%.
상술한 합금원소외에도 P에 의한 2차 가공취성을 방지하기 위해 B를 첨가할 수 있다. 이 경우 B는 0.001wt% 이하로 함유될 수 있다.In addition to the alloying elements described above, B may be added to prevent secondary work brittleness due to P. In this case, B may be contained in an amount of 0.001 wt% or less.
도금 특성 확보를 위해 Si, Mn, Sb, Mo의 함량은 식 2≤(Si+Mn)/(Sb+Mo)≤22를 만족한다. In order to secure the plating properties, the content of Si, Mn, Sb, and Mo satisfies Equation 2 ≦ (Si + Mn) / (Sb + Mo) ≦ 22.
(Si+Mn)/(Sb+Mo)값이 2 미만에서는 Si, Mn함량에 비해 Sb, Mo의 함량이 과다하여 재질 특성이 열화될 수 있고, (Si+Mn)/(Sb+Mo)값이 22를 초과하면 Si, Mn가 입계에 확산 분포할 수 있다. If the (Si + Mn) / (Sb + Mo) value is less than 2, the Sb, Mo content is excessive compared to the Si and Mn content, the material properties may deteriorate, and the (Si + Mn) / (Sb + Mo) value When it exceeds 22, Si and Mn may diffuse-distribute at grain boundaries.
본 발명의 강판은 상기 성분들을 함유하고, 잔부 Fe이며, 원료, 자재, 제조설비 등의 상황에 따라 함유되는 원소로서 0.01wt% 이하 산소 등의 기타 불가피한 불순물의 미세한 혼입도 허용된다.The steel sheet of the present invention contains the above components, the balance is Fe, and fine incorporation of other unavoidable impurities such as 0.01 wt% or less oxygen as an element contained according to the situation of raw materials, materials, manufacturing facilities and the like is also allowed.
상기와 같은 조성을 갖는 슬라브는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음 연속주조공정을 통해 제조되며, 재가열, 열간압연을 거쳐 열연강판으로 제조된 후, 산세공정, 냉간압연공정, 소둔공정 및 용융아연도금공정을 통해 고강도 고성형 강판으로 제조된다. The slabs having the composition as described above are obtained by molten steel of a desired composition through a steelmaking process, and then manufactured by a continuous casting process, and then made of a hot rolled steel sheet through reheating and hot rolling, and then pickling, cold rolling, annealing and melting. It is manufactured from high strength steel sheet by galvanizing process.
이와 같이 제조된 고강도 고성형 강판은 440MPa 이상의 인장강도와, 40% 이 상의 연신율 및 1.5 이상의 r값을 갖는다. The high strength high strength steel sheet thus manufactured has a tensile strength of 440 MPa or more, an elongation of 40% or more, and an r value of 1.5 or more.
미세조직의 결정립 크기는 15㎛이하이고, 상기 결정립에는 0.2㎛ 이하의 탄질화물이 균일하게 분포된다. The grain size of the microstructure is 15 µm or less, and carbon nitrides of 0.2 µm or less are uniformly distributed in the grains.
구체적인 제조공정은 아래와 같다. The specific manufacturing process is as follows.
[재가열 공정]Reheating Process
슬라브를 재가열하는 공정은 주조시 편석된 성분 및 석출물을 재고용하기 위한 것이다. 재가열은 오스테나이트 단상역인 Ac3 온도 이상에서 1~3시간 동안 실시한다. Ac3 온도 이상은 본 실시예의 경우 1100~1200℃이다. The reheating process of the slab is to reclaim segregated components and precipitates during casting. Reheating is carried out for 1 to 3 hours above Ac3, the austenitic single phase. The Ac3 temperature or more is 1100-1200 degreeC in this Example.
재가열 온도가 저온이면 Ti석출을 조장하는 역할을 한다. TiN, TiC의 경우에는 실제 재가열 온도에 따라 그 석출경향이 크게 변화되지 않으나, Ti4C2S2 및 TiS석출물은 재가열 온도에 따라 변화한다. If the reheating temperature is low, it promotes Ti precipitation. In the case of TiN and TiC, the precipitation tendency does not change significantly depending on the actual reheating temperature, but Ti4C2S2 and TiS precipitates change depending on the reheating temperature.
따라서 재가열 온도를 낮춰 Ti4C2S2 및 TiS석출이 용이하게 함으로써 고용원소 C, N을 제거한다. 따라서 재가열 온도를 저온 가열인 1100~1200℃ 범위로 한다. Therefore, by lowering the reheating temperature, Ti4C2S2 and TiS are easily precipitated, thereby removing the solid solution elements C and N. Therefore, the reheating temperature is in the range of 1100 to 1200 ° C., which is low temperature heating.
저온 가열시 인성이 향상되고 재질 편차는 감소하나 스케일 박리성은 불리하다. 하지만, 본 발명에서 스케일은 Si함량을 증가시킴에 의해 형성을 억제하므로 재가열 온도를 저온가열로 하여도 표면품질에 악영향을 주지 않는다.Toughness is improved and material variation is reduced at low temperature, but scale peelability is disadvantageous. However, in the present invention, the scale suppresses the formation by increasing the Si content, and thus does not adversely affect the surface quality even when the reheat temperature is a low temperature heating.
한편, 재가열 온도가 1100℃보다 낮으면 주조시 편석된 성분이 재고용되지 못한다. 그리고, 재가열 온도가 1200℃를 초과하면 스케일 박리성 및 압연성은 양호하나 인성이 감소하게 된다.On the other hand, if the reheating temperature is lower than 1100 ° C, segregated components during casting cannot be re-used. And, if the reheating temperature exceeds 1200 ℃ scale peelability and rollability is good but toughness is reduced.
[열간압연 및 권취공정][Hot Rolling and Winding Process]
가열로 공정에서 재가열된 슬라브를 오스테나이트 단상역인 Ar3~ Ar3+50℃의 온도에서 마무리 열간압연하고, 500~700℃에서 강판 코일 형태로 권취한다. 마무리 열간압연 후 권취까지는 공냉한다. The slab reheated in the furnace process is finished hot-rolled at a temperature of Ar3-Ar3 + 50 ° C, which is an austenitic single phase, and wound in the form of a steel sheet coil at 500-700 ° C. After hot rolling, finish air cooling.
마무리 열간압연 온도는 Ar3 이상이면 냉각과정 중에 오스테나이트가 페라이트로 변태된다. 이 변태과정에서 냉연 소둔 후 (111)집합조직 발달의 기초가 되는 집합조직이 형성된다. 하지만, 마무리 열간압연 온도가 Ar3+50℃를 초과하면 스케일 등의 고온에서 발생하는 결함에 노출되기 쉽다. If the finish hot rolling temperature is above Ar3, austenite is transformed into ferrite during the cooling process. In this metamorphosis, after the cold rolling annealing, a collective tissue is formed which is the basis of the (111) aggregate development. However, when the finish hot rolling temperature exceeds Ar3 + 50 ° C., it is easy to be exposed to defects occurring at high temperatures such as scale.
본 실시예의 경우 Ar3~ Ar3+50℃는 880~930℃ 온도범위이다. In this embodiment, Ar3 ~ Ar3 + 50 ℃ is a temperature range of 880 ~ 930 ℃.
권취는 결정립 조대화를 방지하기 위해 500~700℃에서 수행한다. 권취 온도는 500℃ 미만이면 불균일 마찰로 형상이 뒤틀리는 문제가 발생할 수 있고, 700℃를 초과하면 결정립이 조대하게 성장하여 목표 강도를 확보하기 어려울 수 있다.Winding is performed at 500-700 ° C. to prevent grain coarsening. If the winding temperature is less than 500 ° C., the shape may be distorted due to non-uniform friction. If the winding temperature is higher than 700 ° C., the grains may grow coarse, and thus, it may be difficult to secure the target strength.
바람직하게는 우수한 표면특성을 위해 권취범위는 600~630℃로 한다. 이는 상기 범위일 경우 결정립 조대화 방지 및 불균일 마찰 최소화 측면에서 가장 안정한 범위이기 때문이다.Preferably the winding range is 600 ~ 630 ℃ for excellent surface properties. This is because the range is most stable in terms of preventing grain coarsening and minimizing non-uniform friction.
이와 같이 제조된 열연강판은 Si첨가로 인해 표면에 실리콘 계열 산화물(2FeSiO2)이 얇게 형성되고, 이 2FeSiO2가 강판과 산소의 접촉을 막음으로써 스케일 형성을 억제한다. 또한, 2FeSiO2는 얇게 형성되므로 산세과정에서 박리도 용이하 다. In the hot rolled steel sheet manufactured as described above, a silicon-based oxide (2FeSiO 2 ) is thinly formed on the surface due to the addition of Si, and the 2FeSiO 2 prevents contact between the steel sheet and oxygen to suppress scale formation. In addition, since 2FeSiO 2 is thin, it is easy to peel off during pickling.
[냉간압연 공정][Cold rolling process]
열간압연을 마친 열연강판을 산세공정을 거쳐 스케일을 제거한 후 냉간압연 한다. After hot rolling, the hot rolled steel sheet is subjected to a pickling process to remove the scale and cold rolled.
냉간압연 공정은 강판의 최종 원하는 두께를 얻고 원하는 재질을 얻기 위해 냉간압연하는 단계이다. 냉간압연은 30~80%의 압하율로 실시하고 60~75%로 압하시 더 바람직하다. The cold rolling process is a step of cold rolling to obtain the final desired thickness of the steel sheet and to obtain the desired material. Cold rolling is carried out at a reduction ratio of 30 to 80% and more preferably at 60 to 75%.
냉간압연의 압하율은 (111)집합조직 발달에 중요한 역할을 한다. 냉간압연의 압하율이 높을수록 (111)집합조직이 잘 발달한다. 하지만 냉간압하율이 과도하게 높으면 소둔 결정립이 너무 미세해져 강도가 상승하여 가공성에는 오히려 나쁜 영향을 준다. The cold rolling rate plays an important role in the development of (111) aggregates. The higher the reduction ratio of cold rolling, the better the (111) aggregate structure is developed. However, if the cold reduction rate is excessively high, the annealing grains become too fine and the strength increases, which adversely affects the workability.
따라서, 집합조직 발달 및 가공성을 고려하여 30~80%, 바람직하게는 60~75%의 압하율로 냉간압연 한다. Therefore, cold rolling is performed at a reduction ratio of 30 to 80%, preferably 60 to 75%, in consideration of the development and processability of the texture.
[소둔 공정][Annealing process]
냉간압연된 강판을 800~860℃에서 30~100초 동안 유지한 후, 10~20℃/sec의 냉각속도로 400~500℃까지 냉각하여 180~300초 동안 유지시키는 연속소둔을 실시한다. 이후 공냉한다. The cold rolled steel sheet is maintained at 800 to 860 ° C. for 30 to 100 seconds, and then cooled to 400 to 500 ° C. at a cooling rate of 10 to 20 ° C./sec for 180 to 300 seconds. After air cooling.
이때, 소둔 온도는 800℃ 미만이면 재결정 집합조직의 발달이 부족하여 성형 성이 저하되고, 860℃를 초과하면 이상 결정립 성장이 발생할 수 있다. At this time, when the annealing temperature is less than 800 ℃, the development of the recrystallized texture is insufficient, the moldability is lowered, if the temperature exceeds 860 ℃ abnormal grain growth may occur.
소둔 후 냉각속도는 10℃/sec 미만이면 연성이 저하되고, 20℃/sec를 초과하면 재질 불균일의 문제가 발생할 수 있다.If the cooling rate after annealing is less than 10 ℃ / sec ductility is lowered, if it exceeds 20 ℃ / sec may cause a problem of material unevenness.
소둔이 완료된 냉연강판은 460~480℃의 용융아연도금 포트(pot)에 침지하여 3~5초동안 유지하는 용융아연도금을 수행하고, 480~520℃에서 3~5초 이상 유지하는 합금화 열처리를 한 후 냉각한다. After the annealing is completed, the cold rolled steel sheet is immersed in a hot dip galvanizing pot of 460 to 480 ° C. to perform hot dip galvanizing for 3 to 5 seconds, and an alloy heat treatment is maintained for 3 to 5 seconds at 480 to 520 ° C. Then cool.
합금화 열처리는 온도가 480℃보다 낮으면 도금층의 안정적 성장이 어렵고 520℃보다 높으면 재질 저하가 발생한다. In the alloying heat treatment, when the temperature is lower than 480 ° C., it is difficult to stably grow the plating layer, and when the temperature is higher than 520 ° C., material degradation occurs.
이와 같이 제조된 강판은 인장강도가 440MPa 이상, 연신율이 40% 이상, r값이 1.5 이상이고 도금표면 등급이 2등급 이하이다. The steel sheet thus manufactured has a tensile strength of 440 MPa or more, an elongation of 40% or more, an r value of 1.5 or more, and a plating surface grade of 2 or less.
이하, 상술한 표면특성이 우수한 고강도 고성형 강판 및 그 제조방법을 발명예와 다른 비교예를 대비하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the high strength high strength steel sheet and its manufacturing method excellent in the surface characteristics described above will be described in comparison with the invention example and other comparative examples.
표 1은 본 발명의 발명예와 다른 비교예의 성분비를 나타낸 것이다. Table 1 shows the component ratio of the invention example of this invention and another comparative example.
division
Grain size
(석출물)크기Carbonitride
(Precipitate) size
등급Plating surface
Rating
[TS(MPa):인장강도, YP(MPa):항복강도, El(%):연신율, r:소성변형비][TS (MPa): Tensile Strength, YP (MPa): Yield Strength, El (%): Elongation, r: Plastic Strain Ratio]
여기서, r값은 드로잉시 폭 방향 변형을 두께 방향 변형으로 나누어 준 값을 의미한다.Here, the r value means a value obtained by dividing the widthwise deformation by the thicknesswise deformation during drawing.
상기 표 1과 같이 조성된 슬라브를 사용하여 다음과 같은 열간압연, 냉간압연 및 소둔 조건에 의해 제조된 시편의 기계적 성질을 측정한 결과는 표 2에 나타내었다.The results of measuring the mechanical properties of the specimens prepared by the following hot rolling, cold rolling and annealing conditions using the slab composition as shown in Table 1 are shown in Table 2.
제조방법은 표 1의 합금조성을 갖는 슬라브를 1150℃에서 2시간 재가열한 후 900℃에서 마무리 열간압연하고 500℃로 권취하였다.In the manufacturing method, the slab having the alloy composition of Table 1 was reheated at 1150 ° C. for 2 hours, followed by finishing hot rolling at 900 ° C., and wound at 500 ° C.
이 열연강판을 산세처리하고 65%의 압하율로 냉간압연한다. 냉간압연된 강판을 850℃에서 50초간 유지한 후, 20℃의 냉각속도로 500℃까지 냉각하여 200초간 유지하는 소둔 열처리를 실시하였다.The hot rolled steel sheet is pickled and cold rolled at a reduction rate of 65%. The cold rolled steel sheet was held at 850 ° C. for 50 seconds, and then subjected to annealing heat treatment for cooling to 500 ° C. at 200 ° C. for 200 seconds.
이후, 소둔 열처리된 냉연강판을 460℃의 아연도금욕에 침적하여 용융아연도금을 실시하였으며 용융아연도금 후에는 510℃로 가열하여 합금화 열처리를 실시하였다.Subsequently, the annealing cold rolled steel sheet was immersed in a zinc plating bath at 460 ° C. to perform hot dip galvanizing. After hot dip galvanizing, the alloy was subjected to alloy heat treatment.
여기서, 도금 표면등급에서 1등급은 총 강판 면적 대비 스케일 발생면적이 3% 이하, 2등급은 5% 이하, 3등급은 10% 이하, 4등급은 20% 이하, 5등급은 30% 이하를 의미한다. Here, grade 1 means less than 3% of scale generation area, total grade 2 is less than 5%, grade 3 is less than 10%, grade 4 is less than 20%, grade 5 is less than 30%, and grade 5 is less than 30%. do.
표 1과 표 2를 살펴보면, Si의 함량을 증가시키고 Mn의 함량은 낮추며 Mo, Sb를 첨가한 경우 도금 표면등급이 우수하였다. Looking at Table 1 and Table 2, the content of Si was increased, the content of Mn was lowered, and when the Mo and Sb were added, the plating surface grade was excellent.
특히, Si, Mn, Sb, Mo의 함량이 식 2≤(Si+Mn)/(Sb+Mo)≤22를 만족하는 발명예 2와 발명예 3에서도금 표면등급이 1등급을 만족했다. 이는 Si, Mn함량과 Sb, Mo의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우 고른 도금층 형성에 가장 효과적임을 알 수 있다. In particular, even in Inventive Example 2 and Inventive Example 3 in which the contents of Si, Mn, Sb, and Mo satisfy the expression 2? (Si + Mn) / (Sb + Mo)? It can be seen that the most effective in forming an even plating layer when the content of Si, Mn and Sb, Mo satisfy the above range.
도 1은 비교예1과 발명예3의 스케일 결함이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역과의 단차를 보인 SEM사진이다. 1 is a SEM photograph showing a step between a region where scale defects exist and a region where scale defects of Comparative Example 1 and Example 3 exist.
도 1에 도시된 바에 의하면, 비교예 1의 경우 스케일 결함이 존재하는 영역의 단차가 40㎛ 이상으로 넓다. 반면, 발명예 3의 경우 스케일 결함이 존재하더라도 10㎛ 이하이고 모재와 유사함을 알 수 있다. As shown in FIG. 1, in the case of Comparative Example 1, the step difference in the region where the scale defect exists is wider than 40 μm. On the other hand, in the case of Inventive Example 3, even if there is a scale defect, it can be seen that it is 10 µm or less and is similar to the base material.
이는 Si첨가로 인해 표면에 실리콘 계열 산화물(2FeSiO2)이 얇게 형성되고, 이 2FeSiO2가 강판과 산소의 접촉을 막음으로써 스케일 형성을 억제한 결과 스케일형성이 최소화되고 산세과정에서 박리도 용이했기 때문이다.This is because silicon-based oxide (2FeSiO 2 ) is thinly formed on the surface due to the addition of Si, and the 2FeSiO 2 prevents the contact between the steel sheet and the oxygen, thereby suppressing scale formation, minimizing scale formation and easy peeling during pickling. to be.
또한, 비교예 1의 경우 Sb 미첨가로 미도금부가 있음이 확인된다. 이러한 미도금부는 도금특성에 악영향을 준다. Moreover, in the case of the comparative example 1, it is confirmed that there is an unplated part by not adding Sb. Such an unplated portion adversely affects the plating characteristics.
또한, 발명예1 내지 발명예 5의 경우 미니밀 공정의 불가피한 불순물인 Cu, Sn이 함유되어도 r값이 1.5이상으로 가공성이 우수하다. 그리고 미세조직의 결정립 크기도 15㎛이하를 만족하고 결정립에 형성되는 탄질화물의 크기도 0.2㎛ 이하로 균일하게 분포된다. 이는 Ti, Nb에 의한 고용원소의 제어와 집합조직 형성 때문으로 보인다. In addition, in the case of the invention examples 1 to 5, even if Cu and Sn, which are inevitable impurities of the mini-mill process, are contained, the r-value is 1.5 or more, which is excellent in workability. The grain size of the microstructure also satisfies 15 μm or less, and the size of the carbonitride formed in the crystal grains is uniformly distributed to 0.2 μm or less. This may be due to the control of the solid solution by Ti and Nb and the formation of aggregates.
이에 반해, 비교예 1 내지 비교예 5는 Si함량이 낮음에도 불구하고 Mo, Sb의 미첨가로 r값도 낮고 도금 표면등급도 낮음을 알 수 있다. 또한, 미세조직의 결정리크기나 탄질화물의 크기도 균일하게 분포되지 않았다.On the contrary, in Comparative Examples 1 to 5, although the Si content is low, the r value is low and the plating surface grade is low due to the absence of Mo and Sb. In addition, the crystallite size of the microstructure and the size of the carbonitride were not uniformly distributed.
이를 통해, C와 N의 함량이 100ppm이하인 극저탄소강에서 Si의 함량을 증가시키더라도 Mn의 함량을 낮추고 Mo, Sb를 첨가하는 경우 고강도 및 높은 연신율과 함께 도금성이 우수한 강판을 제조할 수 있음을 알 수 있다.Through this, even in the case of increasing the content of Si in the ultra-low carbon steel having a content of C and N of 100ppm or less, it is possible to manufacture a steel plate having high plating strength and high elongation with low Mn content and adding Mo and Sb. It can be seen.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.
도 1은 표 1의 비교예1과 발명예3의 스케일 결함이 존재하는 영역과 존재하지 않는 영역과의 단차를 보인 SEM사진.1 is a SEM photograph showing the step difference between the region where the scale defects of Comparative Example 1 and Inventive Example 3 of Table 1 is present and the region is not present.
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