KR20240028459A - 열연 강판 - Google Patents

Abstract

이 열연 강판은 소정의 화학 조성을 갖고, 내부 영역의 금속 조직이, 면적률로, 마르텐사이트 및 베이나이트의 1종 또는 2종을 합계로 40 내지 80％, 페라이트를 20 내지 60％ 함유하고, 또한 잔부 조직의 면적률이 5％ 미만이고, 표층 영역의 페라이트 면적률 αs와, 상기 내부 영역의 페라이트 면적률 αc의 비인 αs/αc가 1.15 내지 2.50이고, 상기 표층 영역의 비커스 경도 Hvs와, 상기 내부 영역의 비커스 경도 Hvc의 경도차 비율인 (1-Hvs/Hvc)가 0.20 이하이고, 인장 강도가 980㎫ 이상이다.

Description

열연 강판

본 발명은, 열연 강판에 관한 것이다. 구체적으로는, 높은 강도, 그리고 우수한 피로 강도, 인성 및 연성을 갖는 열연 강판에 관한 것이다.

근년, 자동차의 내구성 향상 및 충돌 안전성의 향상을 목적으로 하여, 자동차 부재에 대한 고강도 강판의 적용이 왕성하게 검토되고 있다. 그러나, 강판을 고강도화하면 일반적으로 인성은 열화된다. 그 때문에, 고강도 강판의 개발에 있어서는, 재료 특성을 열화시키지 않고 고강도화를 도모하는 것이 중요한 과제이다. 특히, 자동차 부재에 적용되는 고강도 강판에 있어서는, 부품의 피로 내구성을 확보하는 것이 중요해진다. 부품으로 가공될 때에는, 펀칭면 등으로부터 균열이 진전되어, 고강도 강판을 사용했다고 해도 부품의 피로 내구성이 반드시 향상되는 것은 아니다.

이에 반해, 특허문헌 1에는, 금속 조직이, 페라이트상을 주상으로 하는 표층 영역과, 베이나이트상을 주상으로 하는 내부 영역을 갖고, 표층 영역의 강판 두께 방향에 차지하는 비율을, 강판의 표리면의 각각 전체 판 두께의 1.0 내지 5.0％로 한 굽힘 가공성이 우수한 고강도 열연 강판이 제안되어 있다.

특허문헌 2에는, 베이나이트를 주체로 하는 중심부와, 폴리고날 페라이트를 주체로 하는 표층부를 갖고, 표층부가 적어도 강판의 양쪽 표면으로부터 0.2㎜ 깊이까지의 영역에 형성된, 가공성이 우수한 고강도 열연 강판이 제안되어 있다.

특허문헌 3에는, 표층으로부터 판 두께 1/2 위치까지의 평균 비커스 경도 및 경도의 표준 편차를 낮게 억제한, 굽힘성이 우수한 고강도 강판이 제안되어 있다.

특허문헌 4에는, 판 두께의 깊이 방향마다, 마르텐사이트의 면적 분율 및 비커스 경도를 소정의 범위로 제어함으로써, 피로 특성 및 표층 피삭성을 향상시킨 열연 강판이 제안되어 있다.

국제 공개 제2014/171057호 일본 특허 공개 제2001-279378호 공보 국제 공개 제2018/151331호 일본 특허 공개 제2017-186634호 공보

그러나, 특허문헌 1 내지 3에 기재된 열연 강판에서는, 표층이 페라이트를 주상으로 하고, 연질화되어 있어, 피로 특성에 대해서 더욱 개선의 여지가 있었다.

또한, 특허문헌 4에 기재된 발명에서는, 표층이 연질화되어 있어, 피로 강도에 대해서 더욱 개선의 여지가 있었다. 또한, 판 두께 내부에 있어서 석출 강화시키고 있기 때문에, 페라이트에 있어서의 전위 운동이 저해되어 있고, 이 관점에서 인성에 대해서 더욱 개선의 여지가 있었다.

근년에는, 자동차의 새로운 경량화의 요구, 부품 형상의 복잡화 등을 배경으로, 더 높은 피로 강도 및 인성을 갖는 고강도의 열연 강판이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 높은 강도, 그리고 우수한 피로 강도 및 인성을 갖는 열연 강판을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 상기 여러 특성을 가지면서, 자동차 부재에 적용되는 열연 강판에 일반적으로 요구되는 특성인, 우수한 연성을 갖는 열연 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

석출 강화시킨 조직은 전위 운동을 저해하기 때문에, 피로 강도가 우수하다. 그 때문에, 석출 강화시킨 조직은 자동차 서스펜션 부품에 많이 이용되고 있다. 한편, 전위 운동을 억제한 경우, 소성 변형이 발생하기 어려워지므로, 충격 특성(특히 인성)이 열화된다. 따라서, 피로 강도와 충격 특성은 상반되는 관계라고 추정된다. 본 발명자들은, 피로 강도 및 인성의 양쪽을 향상시키기 위해서, 피로 강도 및 충격 강도 각각의 변형 기구를 상세하게 해석하였다. 그 결과, 본 발명자들은, 열연 강판의 표층 영역의 금속 조직 및 경도가 피로 강도에 크게 영향을 미치고, 열연 강판의 내부 영역의 금속 조직 및 경도가 균열의 진전에 크게 영향을 미친다고 생각하였다.

상기 지견에 기초하여 이루어진 본 발명의 요지는, 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 양태에 관한 열연 강판은, 화학 조성이, 질량％로,

C: 0.02 내지 0.30％,

Si: 0.10 내지 2.00％,

Mn: 0.5 내지 3.0％,

sol.Al: 0.10 내지 1.00％,

Ti: 0.06 내지 0.20％,

P: 0.1000％ 이하,

S: 0.0100％ 이하,

N: 0.0100％ 이하,

Nb: 0 내지 0.100％,

Ca: 0 내지 0.0060％,

Mo: 0 내지 0.50％,

Cr: 0 내지 1.00％,

V: 0 내지 0.40％,

Ni: 0 내지 0.40％,

Cu: 0 내지 0.40％,

B: 0 내지 0.0020％, 및

Sn: 0 내지 0.20％를 함유하고,

잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,

내부 영역의 금속 조직이, 면적률로, 마르텐사이트 및 베이나이트의 1종 또는 2종을 합계로 40 내지 80％, 페라이트를 20 내지 60％ 함유하고, 또한 잔부 조직의 면적률이 5％ 미만이고,

표층 영역의 페라이트 면적률 αs와, 상기 내부 영역의 페라이트 면적률 αc의 비인 αs/αc가 1.15 내지 2.50이고,

상기 표층 영역의 비커스 경도 Hvs와, 상기 내부 영역의 비커스 경도 Hvc의 경도차 비율인 (1-Hvs/Hvc)가 0.20 이하이고,

인장 강도가 980㎫ 이상이다.

(2) 상기 (1)에 기재된 열연 강판에서는, 상기 화학 조성이, 질량％로,

Nb: 0.010 내지 0.100％,

Ca: 0.0005 내지 0.0060％,

Mo: 0.02 내지 0.50％,

Cr: 0.02 내지 1.00％,

V: 0.01 내지 0.40％,

Ni: 0.01 내지 0.40％,

Cu: 0.01 내지 0.40％,

B: 0.0001 내지 0.0020％, 및

Sn: 0.01 내지 0.20％

로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.

본 발명에 관한 상기 양태에 의하면, 높은 강도, 그리고 우수한 피로 강도, 인성 및 연성을 갖는 열연 강판을 제공할 수 있다. 이 열연 강판에 의하면, 자동차 등의 차체의 경량화 및 내구성 향상을 도모할 수 있으므로, 공업적 가치가 높다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 열연 강판(이하, 본 실시 형태에 관한 열연 강판이라고 하는 경우가 있음)에 대해서 설명한다. 단, 본 발명은 본 실시 형태에 개시된 구성에만 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

이하에 본 발명의 개개의 구성 요건에 대해서 상세하게 설명한다. 먼저, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 화학 조성의 한정 이유에 대해서 설명한다.

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.

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 화학 조성이, 질량％로, C: 0.02 내지 0.30％, Si: 0.10 내지 2.00％, Mn: 0.5 내지 3.0％, sol.Al: 0.10 내지 1.00％, Ti: 0.06 내지 0.20％, P: 0.1000％ 이하, S: 0.0100％ 이하, N: 0.0100％ 이하, 그리고, 잔부: Fe 및 불순물을 함유한다. 이하에 각 원소에 대해서 상세하게 설명한다.

<C: 0.02 내지 0.30％>

C는 열연 강판의 강도를 향상시키기 위해 중요한 원소이다. 원하는 강도를 얻기 위해, C 함유량을 0.02％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.04％ 이상이다.

한편, C 함유량이 0.30％ 초과이면 열연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, C 함유량을 0.30％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.20％ 이하이다.

<Si: 0.10 내지 2.00％>

Si는 페라이트 변태 중의 탄화물의 생성을 억제하고, 열연 강판의 인성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해, Si 함유량을 0.10％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 0.20％ 이상 또는 0.50％ 이상이다.

한편, Si 함유량이 2.00％ 초과이면, 열연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, Si 함유량을 2.00％ 이하로 한다. 바람직하게는 1.50％ 이하이다.

<Mn: 0.5 내지 3.0％>

Mn은 ??칭성의 향상 및 고용 강화에 의해 열연 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이 효과를 얻기 위해, Mn 함유량을 0.5％ 이상으로 한다. 바람직하게는 1.0％ 이상이다.

한편, Mn 함유량이 3.0％ 초과이면, 인성 및 피로 강도에 유해한 MnS가 생성된다. 그 때문에, Mn 함유량을 3.0％ 이하로 한다. 바람직하게는, 2.5％ 이하 또는 2.0％ 이하이다.

<sol.Al: 0.10 내지 1.00％>

Al은 페라이트 변태를 제어하기 위해 중요한 원소이다. 이 효과를 얻기 위해, sol.Al 함유량을 0.10％ 이상으로 한다. 바람직하게는, 0.15％ 이상 또는 0.20％ 이상이다.

한편, sol.Al 함유량이 1.00％를 초과하면, 클러스터 형상으로 석출된 알루미나가 생성되고, 열연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, sol.Al 함유량을 1.00％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.80％ 이하 또는 0.50％ 이하이다.

또한, sol.Al이란 산 가용성 Al을 의미하고, 고용 상태에서 강 중에 존재하는 고용 Al을 나타낸다.

<Ti: 0.06 내지 0.20％>

Ti는 페라이트를 석출 강화시키는 원소임과 동시에, 페라이트 변태를 제어하여 소망량의 페라이트를 얻기 위해 중요한 원소이다. 석출 강화 및 페라이트 변태의 제어에 의해 우수한 피로 강도를 얻기 위해, Ti 함유량을 0.06％ 이상으로 한다. 바람직하게는 0.08％ 이상이다.

한편, Ti 함유량이 0.20％ 초과이면, TiN을 기인으로 한 개재물이 생성되고, 열연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, Ti 함유량을 0.20％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.16％ 이하 또는 0.13％ 이하이다.

<P: 0.1000％ 이하>

P는 불순물이고, P 함유량은 낮을수록 바람직하다. 특히, P 함유량이 0.1000％ 초과이면, 열연 강판의 가공성 및 용접성의 저하가 현저해지고, 또한 피로 강도도 저하된다. 그 때문에, P 함유량을 0.1000％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.0500％ 이하 또는 0.0200％ 이하이다.

P 함유량의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 정련 비용의 관점에서, 0.0010％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

<S: 0.0100％ 이하>

S는 불순물이고, S 함유량은 낮을수록 바람직하다. 특히, S 함유량이, 0.0100％를 초과하면, 인성의 등방성에 유해한 MnS 등의 개재물이 다량으로 생성된다. 그 때문에, S 함유량을 0.0100％ 이하로 한다. 보다 우수한 인성이 요구되는 경우에는, S 함유량을 0.0060％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 0.0050％ 이하이다.

S 함유량의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 정련 비용의 관점에서, 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

<N: 0.0100％ 이하>

N은 불순물이다. N 함유량이 0.0100％ 초과이면, 고온 영역에 있어서 조대한 Ti 질화물이 형성되기 때문에, 열연 강판의 인성이 열화된다. 따라서, N 함유량을 0.0100％ 이하로 한다. 바람직하게는, 0.0060％ 이하 또는 0.0050％ 이하이다.

N 함유량의 하한은 특별히 규정할 필요는 없지만, 정련 비용의 관점에서, 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 상기의 화학 성분을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어져 있어도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 불순물이란, 원료로서의 광석, 스크랩 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것, 및/또는 본 실시 형태에 관한 열연 강판에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.

원하는 특성을 구비시키기 위해 필수는 아니지만, 제조 변동을 저감시키거나, 열연 강판의 강도를 보다 향상시키거나 하기 위해, 이하의 임의 원소를 함유시켜도 된다. 단, 이들 원소를 함유시키는 것은 필수는 아니므로, 이들 원소의 함유량의 하한은 0％이다. 또한, 각 임의 원소의 함유량이, 이하에 설명하는 함유량의 하한값 미만이면, 불순물이라고 간주할 수 있다.

<Nb: 0.010 내지 0.100％>

Nb는 열연 강판의 결정 입경 미세화 및 NbC의 석출 강화에 의해, 열연 강판의 강도를 높이는 효과를 갖는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻는 경우, Nb 함유량을 0.010％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Nb 함유량이 0.100％ 초과에서는 상기 효과는 포화된다. 그 때문에, Nb를 함유시키는 경우에도, Nb 함유량을 0.100％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.060％ 이하이다.

<Ca: 0.0005 내지 0.0060％>

Ca는 용강의 탈산 시에 미세한 산화물을 다수 분산시키고, 열연 강판의 조직을 미세화하는 효과를 갖는 원소이다. 또한, Ca는, 강 중의 S를 구형의 CaS로서 고정하고, MnS 등의 연신 개재물의 생성을 억제하여, 열연 강판의 구멍 확장성을 향상시키는 원소이다. 이들 효과를 확실하게 얻는 경우, Ca 함유량을 0.0005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ca 함유량이 0.0060％를 초과해도 상기 효과는 포화된다. 그 때문에, Ca를 함유시키는 경우에도, Ca 함유량을 0.0060％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.0040％ 이하이다.

<Mo: 0.02 내지 0.50％>

Mo는 페라이트의 석출 강화에 유효한 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻는 경우, Mo 함유량을 0.02％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10％ 이상이다.

한편, Mo 함유량이 과잉이 되면 슬래브의 균열 감수성이 높아져, 슬래브의 취급이 곤란해진다. 그 때문에, Mo를 함유시키는 경우에도, Mo 함유량을 0.50％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.30％ 이하이다.

<Cr: 0.02 내지 1.00％>

Cr은 열연 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻는 경우, Cr 함유량을 0.02％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.10％ 이상이다.

한편, Cr 함유량이 과잉이 되면 열연 강판의 연성이 저하된다. 그 때문에, Cr을 함유시키는 경우에도, Cr 함유량을 1.00％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.80％ 이하이다.

<V: 0.01 내지 0.40％>

V는, 석출물에 의한 강화, 페라이트 결정립의 성장 억제에 의한 세립화 강화 및 재결정의 억제에 의한 전위 강화에 의해, 열연 강판의 강도를 향상시킨다. 이들 효과를 확실하게 얻는 경우, V 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, V 함유량이 과잉이면, 탄질화물이 다량으로 석출되어 열연 강판의 성형성이 저하된다. 그 때문에, V 함유량은 0.40％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.20％ 이하이다.

<Ni: 0.01 내지 0.40％>

Ni는, 고온에서의 상변태를 억제하고, 열연 강판의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻는 경우, Ni 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ni 함유량이 과잉이면, 열연 강판의 용접성이 저하된다. 그 때문에, Ni 함유량은 0.40％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.20％ 이하이다.

<Cu: 0.01 내지 0.40％>

Cu는, 미세한 입자의 형태로 강 중에 존재하고, 열연 강판의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻는 경우, Cu 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Cu 함유량이 과잉이면, 열연 강판의 용접성이 저하된다. 그 때문에, Cu 함유량은 0.40％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.20％ 이하이다.

<B: 0.0001 내지 0.0020％>

B는, 고온에서의 상변태를 억제하고, 열연 강판의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻는 경우, B 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, B 함유량이 과잉이면, B 석출물이 생성되어 열연 강판의 강도가 저하된다. 그 때문에, B 함유량은 0.0020％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.0005％ 이하이다.

<Sn: 0.01 내지 0.20％>

Sn은, 결정립의 조대화를 억제하고, 열연 강판의 강도를 향상시키는 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻는 경우, Sn 함유량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Sn 함유량이 과잉이 되면, 강이 취화되어 압연 시에 파단되기 쉬워진다. 그 때문에, Sn 함유량은 0.20％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.10％ 이하이다.

상술한 열연 강판의 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, sol.Al은, 시료를 산으로 가열 분해한 후의 여액을 사용하여 ICP-AES에 의해 측정하면 된다. C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 사용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 사용하여 측정하면 된다.

다음으로, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 금속 조직에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 내부 영역의 금속 조직이, 면적률로, 마르텐사이트 및 베이나이트의 1종 또는 2종을 합계로 40 내지 80％, 페라이트를 20 내지 60％ 함유하고, 또한 잔부 조직의 면적률이 5％ 미만이고, 표층 영역의 페라이트 면적률 αs와, 상기 내부 영역의 페라이트 면적률 αc의 비인 αs/αc가 1.15 내지 2.50이고, 상기 표층 영역의 비커스 경도 Hvs와, 상기 내부 영역의 비커스 경도 Hvc의 경도차 비율인 (1-Hvs/Hvc)가 0.20 이하이다.

또한, 내부 영역이란, 열연 강판의 표면으로부터 판 두께의 1/4 깊이 위치를 중심으로 한, 열연 강판의 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역을 말한다. 또한, 표층 영역이란, 열연 강판의 표면 내지 상기 표면으로부터 20㎛ 깊이의 영역을 말한다.

마르텐사이트 및 베이나이트를 주체로 하는 조직은, 조직이 미세하고, 인성이 우수하다. 또한, 그 메커니즘에 대해서는 불분명한 점이 많지만, 마르텐사이트 및 베이나이트를 주체로 하는 조직을 갖는 강은, 석출 강화강, 그리고, 페라이트 및 마르텐사이트의 복합 조직(DP)강과 비교하여, 피로 강도가 열위인 것이 알려져 있다. 한편, 석출 강화강 및 DP강에서는, 페라이트에 있어서의 고속의 전위 운동이 저해되기 때문에, 피로 강도 및 인성이 열위가 된다. 종래, 자동차용 부품에서는, 요구되는 특성에 따라 강판 조직을 만들고 있었지만, 한층 더 고강도화가 진행됨에 따라서, 높은 피로 강도 및 인성의 양쪽을 얻는 것이 어려워지고 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 종래 기술과는 달리, 표층 영역에서는 표층 영역의 페라이트량을 높임으로써, 피로 강도가 우수한 페라이트 및 마르텐사이트의 복합 조직, 그리고 석출 강화를 활용하고, 내부 영역에서는 인성이 우수한 마르텐사이트 및 베이나이트의 1종 또는 2종을 주체로 하는 금속 조직을 활용한다. 이에 의해, 980㎫ 이상의 고강도, 그리고, 우수한 피로 강도, 인성 및 연성을 얻을 수 있다.

내부 영역의 금속 조직

열연 강판의 내부 영역의 금속 조직은 열연 강판의 인성에 큰 영향을 미친다. 그 때문에, 내부 영역의 금속 조직은 저온 변태 조직을 주체로 한다. 저온 변태 조직이란, 마르텐사이트 및 베이나이트이다. 이들 조직의 면적률 합계가 40％ 미만이면, 열연 강판의 인성이 열위가 된다. 그 때문에, 마르텐사이트 및 베이나이트의 면적률 합계는 40％ 이상으로 한다. 바람직하게는 45％ 이상이고, 보다 바람직하게는 50％ 이상이다.

한편, 마르텐사이트 및 베이나이트의 면적률 합계가 80％를 초과하면, 표층 영역의 금속 조직과의 경도차가 커짐으로써, 열연 강판의 피로 강도가 열위가 된다. 그 때문에, 마르텐사이트 및 베이나이트의 면적률 합계는 80％ 이하로 한다. 바람직하게는 75％ 이하이고, 보다 바람직하게는 70％ 이하이다.

본 실시 형태에서는, 내부 영역의 금속 조직이, 마르텐사이트 또는 베이나이트 중 어느 1종만을 포함하는 경우, 마르텐사이트 또는 베이나이트 중 어느 1종만의 함유량이 상술한 범위 내이면 되고, 마르텐사이트 및 베이나이트의 양쪽을 포함하는 경우, 마르텐사이트 및 베이나이트의 양쪽의 함유량의 합계가 상술한 범위 내이면 된다.

내부 영역의 금속 조직에 있어서, 페라이트의 면적률이 20％ 미만이면, 표층 영역의 금속 조직과의 경도차가 커짐으로써, 열연 강판의 피로 강도가 열위가 된다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 20％ 이상으로 한다. 바람직하게는 25％ 이상, 보다 바람직하게는 30％ 이상이다.

한편, 페라이트의 면적률이 60％를 초과하면, 석출 강화시킨 페라이트 입자에 의해 변형이 완화되지 않는 경우 및 가공성을 확보할 수 없는 경우가 있어, 열연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, 페라이트의 면적률은 60％ 이하로 한다. 바람직하게는 55％ 이하이고, 보다 바람직하게는 50％ 이하이다.

내부 영역의 금속 조직은 면적률로, 잔부 조직이 5％ 미만이다. 잔부 조직은 펄라이트 및 잔류 오스테나이트의 1종 이상이다. 잔부 조직은, 바람직하게는 3％ 미만이고, 보다 바람직하게는 2.5％ 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 2％ 이하이다.

표층 영역의 금속 조직

열연 강판의 표층 영역의 금속 조직에 있어서, 표층 영역의 페라이트 면적률 αs와, 내부 영역의 페라이트 면적률 αc의 비인 αs/αc가 1.15 미만이면, 페라이트에 있어서의 전위 운동의 억제가 불충분해져, 열연 강판의 피로 강도가 열위가 된다. 그 때문에, αs/αc는 1.15 이상으로 한다. 바람직하게는 1.20 이상 또는 1.30 이상이고, 보다 바람직하게는 1.50 이상이다.

한편, αs/αc가 2.50 초과이면, 페라이트 변태 중에 탄소가 판 두께 내부에 농화되어, 내부 영역의 금속 조직과의 경도차가 커짐으로써, 열연 강판의 인성 및/또는 피로 강도가 열위가 된다. 그 때문에, αs/αc는 2.50 이하로 한다. 바람직하게는 2.20 이하이고, 보다 바람직하게는 2.00 이하이다.

열연 강판의 표층 영역의 금속 조직에 있어서, 표층 영역의 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계 면적률 βs와, 내부 영역의 마르텐사이트 및 베이나이트의 합계 면적률 βc의 비인 βs/βc는 0.30 내지 0.90인 것이 바람직하다. βs/βc가 0.90 이하임으로써, 마르텐사이트 및 베이나이트에 있어서의 전위 운동이 충분히 억제되어, 열연 강판의 피로 강도가 높아진다. βs/βc는, 보다 바람직하게는 0.85 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 0.80 이하이다.

한편, βs/βc가 0.30 이상임으로써, 마르텐사이트 및 베이나이트의 변태 중에 탄소가 판 두께 내부에 농화되어 내부 영역의 금속 조직과의 경도차가 커지는 것이 억제되어, 열연 강판의 인성 및 피로 강도가 높아진다. βs/βc는, 보다 바람직하게는 0.40 이상이고, 보다 한층 바람직하게는 0.45 이상이고, 보다 한층 바람직하게는 0.50 이상이다.

표층 영역의 금속 조직은 면적률로, 페라이트를 30 내지 80％ 포함해도 된다. 또한, 표층 영역의 금속 조직은 페라이트 이외의 잔부 조직으로서, 면적률로, 합계로 20 내지 70％의 베이나이트, 마르텐사이트, 펄라이트 및 잔류 오스테나이트의 1종 또는 2종 이상을 포함해도 된다.

금속 조직의 측정 방법

열연 강판으로부터, 표면에 직각인 판 두께 단면을 관찰할 수 있도록 샘플을 잘라낸다. 이 샘플의 판 두께 단면을 #600 내지 #1500의 탄화 규소 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 입도 1 내지 6㎛의 다이아몬드 파우더를 알코올 등의 희석액이나 순수에 분산시킨 액체를 사용하여 경면으로 마무리하고, 나이탈 에칭을 실시한다. 이어서, 샘플 단면의 길이 방향의 임의의 위치에 있어서, 서멀 전계 방사형 주사 전자 현미경(JEOL제 JSM-7001F)을 사용하여 복수 시야의 사진을 촬영한다. 촬영 사진 상에 등간격의 격자를 그리고, 격자점에 있어서의 조직을 동정한다. 각 조직에 해당하는 격자 점수를 구하고, 총 격자 점수로 제산함으로써, 각 조직의 면적률을 얻는다. 총 격자 점수가 많을수록 면적률을 정확하게 구할 수 있다. 본 실시 형태에서는 격자 간격은 2㎛×2㎛로 하고, 총 격자 점수는 1500점으로 한다.

입자 내에 시멘타이트가 라멜라 형상으로 석출되어 있는 영역을 펄라이트라고 판단한다. 휘도가 작고, 또한 하부 조직이 보이지 않는 영역을 페라이트라고 판단한다. 휘도가 크고, 또한 하부 조직이 에칭에 의해 현출되어 있지 않은 영역을 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트라고 판단한다. 상기의 어느 것에도 해당하지 않는 영역을 베이나이트라고 판단한다. 마르텐사이트의 면적률에 대해서는, 촬영 사진으로부터 구한 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트의 면적률로부터, 후술하는 EBSD 해석에 의해 구한 잔류 오스테나이트의 면적률을 차감함으로써 얻는다.

상술한 측정과 마찬가지의 위치로부터, 표면에 직각인 판 두께 단면을 관찰할 수 있도록 샘플을 잘라낸다. 이 샘플의 판 두께 단면을 #600 내지 #1500의 탄화 규소 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 8분간 연마하고, 샘플의 표층에 도입된 변형을 제거한다. 샘플 단면의 길이 방향 임의의 위치에 있어서, 0.1㎛의 측정 간격으로 전자 후방 산란 회절법에 의해 측정하여 결정 방위 정보를 얻는다. 측정에는 서멀 전계 방사형 주사 전자 현미경(JEOL제 JSM-7001F)과 EBSD 검출기(TSL제 DVC5형 검출기)로 구성된 EBSD 장치를 사용한다. 이때, EBSD 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 장치 부속의 소프트웨어 「OIM Analysis(등록 상표)」에 탑재된 「Phase Map」 기능을 사용하여, 잔류 오스테나이트의 면적률을 산출한다. 또한, 결정 구조가 fcc인 것을 잔류 오스테나이트라고 판단한다.

상기 각각의 측정을, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역 및 열연 강판의 표면 내지 상기 표면으로부터 20㎛ 깊이의 영역에 대하여 행함으로써, 내부 영역 및 표층 영역의 각각에 있어서의 금속 조직의 면적률을 얻는다.

표층 영역의 비커스 경도와 내부 영역의 비커스 경도의 경도차 비율: 0.20 이하

표층 영역의 비커스 경도 Hvs와, 내부 영역의 비커스 경도 Hvc의 경도차 비율인 (1-Hvs/Hvc)가 0.20 초과이면, 표층 영역이 연질화되어, 열연 강판의 피로 강도가 열위가 된다. 그 때문에, Hvs와 Hvc의 경도차 비율인 (1-Hvs/Hvc)는 0.20 이하로 한다. 바람직하게는 0.15 이하이고, 보다 바람직하게는 0.10 이하이다.

Hvs와 Hvc의 경도차 비율인 (1-Hvs/Hvc)는 작을수록 바람직하지만, 제조상의 관점에서, -0.10 이상, 0.00 이상 또는 0.01 이상으로 해도 된다.

비커스 경도의 측정 방법

열연 강판으로부터, 표면에 직각인 판 두께 단면을 관찰할 수 있도록 시험편을 잘라낸다. 시험편의 판 두께 단면을 #600 내지 #1500의 탄화 규소 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 입도 1 내지 6㎛의 다이아몬드 파우더를 알코올 등의 희석액이나 순수에 분산시킨 액체를 사용하여 경면으로 마무리한다. 이 판 두께 단면을 측정면으로 한다. 마이크로 비커스 경도 시험기를 사용하여, 측정면의, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역에 있어서, 하중 1kgf로 압흔의 3배 이상의 간격으로 비커스 경도를 측정한다. 합계로 20점 측정하고, 그들의 평균값을 산출함으로써, 내부 영역의 금속 조직의 비커스 경도 Hvc를 얻는다. 마찬가지로, 측정면의, 표면 내지 표면으로부터 20㎛ 깊이의 영역에 있어서 비커스 경도를 측정하고, 20점의 평균값을 산출함으로써, 표층 영역의 금속 조직의 비커스 경도 Hvs를 얻는다. 얻어진 Hvs 및 Hvc를 사용하여, (1-Hvs/Hvc)를 산출함으로써, 비커스 경도의 고도차 비율을 얻는다.

본 실시 형태에 관한 열연 강판은 인장(최대) 강도가 980㎫ 이상이다. 바람직하게는 1000㎫ 이상이다. 인장 강도가 980㎫ 미만이면, 적용 부품이 한정되고, 차체 경량화의 기여가 작다. 상한은 특별히 한정할 필요는 없지만, 금형 마모 억제의 관점에서, 1500㎫ 이하 또는 1300㎫ 이하로 해도 된다.

또한, 본 실시 형태에 관한 열연 강판은 전연신율이 10％ 이상이어도 되고, -20℃에서의 흡수 에너지가 80J/㎠ 이상이어도 되고, 피로 한도비(피로 강도/인장 강도)가 0.48 이상이어도 된다.

인장 강도 및 전연신율은, JIS Z 2241:2011에 준거하여 인장 시험을 행함으로써 평가한다. 시험편은 JIS Z 2241:2011의 5호 시험편으로 한다. 인장 시험편의 채취 위치는 판 폭 방향의 단부로부터 1/4 부분으로 하고, 압연 방향에 수직인 방향을 길이 방향으로 하면 된다.

인성은, 먼저, 인장 시험에서 사용한 시험편의 채취 위치와 근접하는 위치로부터, JIS Z 2242:2018에서 규정되는 2.5㎜ 서브 사이즈의 V 노치 시험편을 채취한다. 이 시험편을 사용하여, -20℃에서 C 방향 노치의 샤르피 충격 시험을 행함으로써, 흡수 에너지를 측정한다. 열연 강판의 판 두께가 2.5㎜ 미만인 것에 대해서는, 전체 두께로 시험을 행한다.

피로 강도는, JIS Z 2275:1978에 준거하여, 솅크식 평면 굽힘 피로 시험기를 사용하여 측정한다. 측정 시의 응력 부하는 양진으로 시험의 속도를 30Hz로서 설정하고, 107 사이클에서의 피로 강도를 측정한다. 그리고, 107 사이클에서의 피로 강도를, 전술한 인장 시험에 의해 측정된 인장 강도로 나눔으로써, 피로 한도비(피로 강도/인장 강도)를 산출한다.

본 실시 형태에 관한 열연 강판의 판 두께는 특별히 한정되지 않지만, 1.2 내지 8.0㎜로 해도 된다. 열연 강판의 판 두께가 1.2㎜ 미만이면, 압연 완료 온도의 확보가 곤란해짐과 함께 압연 하중이 과대해져, 열간 압연이 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 열연 강판의 판 두께는 1.2㎜ 이상으로 해도 된다. 바람직하게는 1.4㎜ 이상이다. 한편, 판 두께가 8.0㎜ 초과에서는, 열간 압연 후에 있어서 상술한 금속 조직을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 판 두께는 8.0㎜ 이하로 해도 된다. 바람직하게는 6.0㎜ 이하이다.

상술한 화학 조성 및 금속 조직을 갖는 본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 표면에 내식성의 향상 등을 목적으로 하여 도금층을 구비시켜서 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 않고, 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.

본 실시 형태에 관한 열연 강판은, 제조 방법에 구애되지 않고, 상기의 화학 조성 및 금속 조직을 가짐으로써 그 효과가 얻어진다. 그러나, 이하에 나타내는 제조 방법에 의하면, 본 실시 형태에 관한 열연 강판을 안정적으로 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.

본 실시 형태에 관한 열연 강판의 바람직한 제조 방법에서는, 열간 압연의 마무리 압연 중에 굽힘 가공을 행함으로써, 표층 영역에 변형을 부여하고, 표층 영역에 있어서의 페라이트 변태를 촉진시킨다. 표층 영역에 석출 강화시킨 페라이트를 정출시킨 후, 급랭함으로써, 내부 영역에는 페라이트에 더하여 마르텐사이트 및 베이나이트가 생성된다. 그 때문에, 석출 강화된 표층 영역과, 석출 강화되지 않고, 저온 변태 조직이 생성된 내부 영역 사이에서 경도차를 작게 할 수 있다.

열간 압연

슬래브의 가열 온도는, 용체화 및 원소 편석의 해소에 큰 영향을 준다. 슬래브의 가열 온도를 1100℃ 이상으로 함으로써 용체화 및 원소 편석의 해소가 불충분해지는 것을 억제할 수 있어, 결과로서, 제품의 인장 특성 및 인성의 열화를 억제할 수 있다. 또한, 슬래브의 가열 온도를 1350℃ 이하로 함으로써, 용체화 및 원소 편석의 해소의 효과가 포화될 수 있다. 따라서, 슬래브의 가열 온도는 1100 내지 1350℃로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1150 내지 1300℃이다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 슬래브의 온도 및 강판의 온도는, 슬래브의 표면 온도 및 강판의 표면 온도를 말한다.

마무리 압연에서는, 마무리 압연용의 압연 스탠드에 슬래브를 복수회에 걸쳐서 연속해서 통과시키는 압연을 행한다. 마무리 압연에서는, 최종 패스 후의 열연 강판의 온도(마무리 온도)를 Ar₃점 이상으로 하고, 또한 최종 패스의 압하율을 12 내지 45％로 하는 것이 바람직하다.

또한, 최종 패스 후의 열연 강판의 온도는, 복수의 스탠드에 의해 압연되는 마무리 압연에 있어서의 최저 온도이다. 최종 패스 후의 압하율이란, 최종 패스 전의 입구 판 두께를 t₀으로 하고, 최종 패스 후의 출구 판 두께를 t₁로 했을 때, {(t₀-t₁)/t₀}×100(％)으로 나타낼 수 있다. 또한, Ar₃점은, 하기 식 (1)에 의해 표시된다.

Ar₃점=901-325×C+33×Si-92×Mn+287×P+40×sol.Al ··· 식 (1)

상기 식 (1) 중의 각 원소 기호는, 각 원소의 함유량(질량％)을 나타낸다. 당해 원소를 함유하지 않는 경우는 0을 대입한다.

마무리 압연의 최종 패스 후의 열연 강판의 온도(마무리 온도)를 Ar₃점 이상으로 함으로써 마무리 압연 중에 페라이트가 발생하는 것을 억제할 수 있어, 결과로서, 원하는 금속 조직 및 특성을 얻을 수 있다.

마무리 압연의 최종 패스의 압하율을 12％ 이상으로 함으로써 마무리 압연에 있어서 재결정을 촉진할 수 있고, 내부 영역 및 표층 영역의 금속 조직을 바람직하게 제어할 수 있어, 우수한 피로 강도를 얻을 수 있다. 또한, 최종 패스의 압하율을 45％ 이하로 함으로써, 압연 스탠드의 부하가 상승하는 것 및 마무리 압연 후의 열연 강판의 형상이 악화되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 마무리 압연에 있어서의 최종 패스의 압하율은 12 내지 45％로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 15 내지 45％이다.

마무리 압연의 최종 패스와 그 1단 전의 패스 사이에 있어서, 굽힘 가공을 행함으로써, 열연 강판의 표층 영역(표면 내지 표면으로부터 20㎛ 깊이의 영역)에 0.002 내지 0.020의 변형을 부여하는 것이 바람직하다. 굽힘 가공 시의 변형을 0.002 이상으로 함으로써 표층 영역에 원하는 금속 조직을 만들 수 있다. 그 때문에, 굽힘 가공 시의 변형은 0.002 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.003 이상 또는 0.004 이상이다.

또한, 굽힘 가공 시의 변형을 0.020 이하로 함으로써, 마무리 압연 중에 좌굴이 일어나기 쉬워져, 제조 안정성이 상실되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 굽힘 가공 시의 변형을 0.020 이하로 함으로써, 표층 영역 및 내부 영역의 금속 조직을 바람직하게 제어할 수 있다. 그 때문에, 굽힘 가공 시의 변형은 0.020 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.015 이하 또는 0.010 이하이다.

또한, 굽힘 가공은 스탠드 사이에서 강판의 아래로부터 롤로 밀어 올리는 방법 등의 방법으로 행하고, 굽힘 가공 시의 변형은 그 밀어 올리는 양이나 롤의 직경으로 굽힘 각도를 조정하여 제어할 수 있다.

예를 들어, 스탠드 사이에서 강판의 아래로부터 롤로 밀어 올리는 방법에 의해 굽힘 가공을 행하는 경우는, 굽힘 가공 시의 변형량은, 하기 식 (2)에 의해 구할 수 있다.

변형량=1.5×(판 두께)×(밀어 올림량)/(밀어 올림 장치 선단의 직경)² ··· 식 (2)

마무리 압연 종료 후, 냉각 개시까지의 경과 시간은 1.6초 이하로 하는 것이 바람직하다. 마무리 압연 완료로부터 냉각 개시까지의 경과 시간을 1.6초 이하로 함으로써, 굽힘 가공 및 압연의 변형이 회복하는 것을 억제할 수 있어, 표층 영역의 금속 조직을 바람직하게 제어할 수 있다.

마무리 압연 완료 후에는 1차 냉각으로서, 40℃/초 이상의 평균 냉각 속도로, 600 내지 750℃의 온도 영역까지 냉각하고, 그 후, 2 내지 6초간 공랭하는 것이 바람직하다. 또한, 일반적으로, 공랭 시의 냉각 속도는 2 내지 10℃/초이다.

40℃/초 이상의 평균 냉각 속도에서의 냉각의 정지 온도를 600 내지 750℃의 온도 영역으로 하고, 그 후 공랭을 행함으로써, 페라이트 변태를 촉진할 수 있어, 소망량의 페라이트를 얻을 수 있다.

공랭 후, 2차 냉각으로서, 60℃/초 이상의 평균 냉각 속도로 200℃ 이하의 온도 영역까지 냉각하고, 그 후 코일 형상으로 권취하는 것이 바람직하다. 200℃ 이하의 온도 영역까지의 평균 냉각 속도를 60℃/초 이상으로 함으로써 마르텐사이트 변태를 촉진할 수 있어, 소망량의 마르텐사이트 및 베이나이트를 얻을 수 있다.

여기서, 평균 냉각 속도란, 냉각 개시 시로부터 냉각 종료 시까지의 강판의 온도 강하 폭을, 냉각 개시 시부터 냉각 종료 시까지의 소요 시간으로 나눈 값으로 한다.

또한, 냉각 설비에는, 도중에 공랭 구간이 없는 설비나, 도중에 1 이상의 공랭 구간을 갖는 설비가 있다. 본 실시 형태에서는, 어느 냉각 설비를 사용해도 된다. 공랭 구간을 갖는 냉각 설비를 사용하는 경우라도, 냉각 개시로부터 냉각 종료까지의 평균 냉각 속도가 상술한 범위이면 된다.

2차 냉각 후에 즉시 열연 강판의 권취가 행해지기 때문에, 권취 온도는 2차 냉각의 냉각 정지 온도와 거의 동등하다. 권취 온도를 200℃ 이하로 함으로써, 폴리고날 페라이트 또는 베이나이트가 다량으로 생성하는 것을 억제할 수 있어, 원하는 금속 조직 및 특성을 얻을 수 있다.

또한, 권취 후, 열연 강판에는 상법에 따라서 조질 압연을 실시해도 되고, 또한 산세를 실시하여 표면에 형성된 스케일을 제거해도 된다. 또는, 상술한 용융 아연 도금 또는 전기 아연 도금 등의 도금을 형성해도 되고, 나아가 화성 처리를 실시해도 된다.

상기의 제조 방법에 의하면, 상술한 금속 조직을 갖는 열연 강판을 안정적으로 제조할 수 있다. 그 때문에, 높은 강도, 그리고 우수한 피로 강도 및 인성을 갖는 열연 강판을 안정적으로 제조하는 것이 가능하다.

실시예

다음으로, 실시예에 의해 본 발명의 일 양태의 효과를 더욱 구체적으로 설명하지만, 실시예에서의 조건은, 본 발명의 실시 가능성 및 효과를 확인하기 위해 채용한 일 조건예이고, 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.

표 1에 나타내는 화학 조성을 갖는 강을 용제하고, 연속 주조에 의해 두께가 240 내지 300㎜인 슬래브를 제조하였다. 얻어진 슬래브를 사용하여, 표 2 및 3에 나타내는 제조 조건에 의해, 표 4 및 5에 나타내는 열연 강판을 얻었다.

또한, 굽힘 가공은 스탠드 사이에서 강판 아래로부터 롤로 밀어 올림으로써 행하였다. 굽힘 가공 시의 변형량은, 그 밀어 올리는 양 및 롤의 직경으로 굽힘 각도를 조정함으로써 제어하였다. 이때, 굽힘 가공 시의 변형량은 상기 식 (2)에 의해 구하였다.

얻어진 열연 강판에 대해서, 상술한 방법에 의해, 내부 영역 및 표층 영역의 금속 조직의 면적 분율 및 비커스 경도, 인장 강도, 전연신율, -20℃에서의 흡수 에너지 및 피로 한도비를 구하였다. 얻어진 측정 결과를 표 4 및 5에 나타낸다.

열연 강판의 특성 평가 방법

인장 강도 TS가 980㎫ 이상인 경우, 강도가 우수한 열연 강판인 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 인장 강도 TS가 980㎫ 미만인 경우, 강도가 우수한 열연 강판이 아닌 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.

전연신율이 10％ 이상인 경우, 연성이 우수한 열연 강판인 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 전연신율이 10％ 미만인 경우, 연성이 우수한 열연 강판이 아닌 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.

-20℃에서의 흡수 에너지가 80J/㎠ 이상인 경우, 인성이 우수한 열연 강판인 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, -20℃에서의 흡수 에너지가 80J/㎠ 미만인 경우, 인성이 우수한 열연 강판이 아닌 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.

피로 한도비가 0.48 이상인 경우, 피로 강도가 우수한 열연 강판인 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 피로 한도비가 0.48 미만인 경우, 피로 강도가 우수한 열연 강판이 아닌 것으로 하여 불합격으로 판정하였다.

표 4 및 5를 보면, 본 발명예에 관한 열연 강판은 높은 강도, 그리고 우수한 인성, 피로 강도 및 연성을 갖는 것을 알 수 있다.

한편, 비교예에 관한 열연 강판은, 강도, 인성 및 피로 강도 중 어느 하나 이상이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

본 발명에 관한 상기 양태에 의하면, 높은 강도, 그리고 우수한 피로 강도, 인성 및 연성을 갖는 열연 강판을 제공할 수 있다. 이 열연 강판에 의하면, 자동차 등의 차체의 경량화, 부품의 일체 성형화, 및 가공 공정의 단축 등이 가능하고, 연비의 향상 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있으므로, 공업적 가치가 높다.

Claims (2)

1. 화학 조성이, 질량％로,
   C: 0.02 내지 0.30％,
   Si: 0.10 내지 2.00％,
   Mn: 0.5 내지 3.0％,
   sol.Al: 0.10 내지 1.00％,
   Ti: 0.06 내지 0.20％,
   P: 0.1000％ 이하,
   S: 0.0100％ 이하,
   N: 0.0100％ 이하,
   Nb: 0 내지 0.100％,
   Ca: 0 내지 0.0060％,
   Mo: 0 내지 0.50％,
   Cr: 0 내지 1.00％,
   V: 0 내지 0.40％,
   Ni: 0 내지 0.40％,
   Cu: 0 내지 0.40％,
   B: 0 내지 0.0020％, 및
   Sn: 0 내지 0.20％를 함유하고,
   잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고,
   내부 영역의 금속 조직이, 면적률로, 마르텐사이트 및 베이나이트의 1종 또는 2종을 합계로 40 내지 80％, 페라이트를 20 내지 60％ 함유하고, 또한 잔부 조직의 면적률이 5％ 미만이고,
   표층 영역의 페라이트 면적률 αs와, 상기 내부 영역의 페라이트 면적률 αc의 비인 αs/αc가 1.15 내지 2.50이고,
   상기 표층 영역의 비커스 경도 Hvs와, 상기 내부 영역의 비커스 경도 Hvc의 경도차 비율인 (1-Hvs/Hvc)가 0.20 이하이고,
   인장 강도가 980㎫ 이상인
   것을 특징으로 하는 열연 강판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 화학 조성이, 질량％로,
   Nb: 0.010 내지 0.100％,
   Ca: 0.0005 내지 0.0060％,
   Mo: 0.02 내지 0.50％,
   Cr: 0.02 내지 1.00％,
   V: 0.01 내지 0.40％,
   Ni: 0.01 내지 0.40％,
   Cu: 0.01 내지 0.40％,
   B: 0.0001 내지 0.0020％, 및
   Sn: 0.01 내지 0.20％로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는
   것을 특징으로 하는 열연 강판.