KR20240065114A - 열간 압연 강판 - Google Patents

Abstract

이 열간 압연 강판은, 소정의 화학 조성 및 금속 조직을 갖고, 표층 영역의 집합 조직에 있어서, {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도가 2.0 이상이며, 내부 영역의 집합 조직에 있어서, {110}<112> 방위의 극밀도가 5.0 이하이며, 인장 강도가 1180MPa 이상이다.

Description

열간 압연 강판

본 발명은, 열간 압연 강판에 관한 것이다.

본원은, 2021년 10월 14일에, 일본에서 출원된 특허 출원 제2021-168623호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

근년, 자동차의 연비의 향상 및 충돌 안전성의 향상을 목적으로, 고강도의 강판을 적용함에 따른 차체 경량화가 행해지고 있다. 그러나, 강판을 고강도화하면, 일반적으로 인성이 열화된다. 그 때문에, 고강도의 강판 개발에 있어서, 인성을 열화시키지 않고 고강도화를 도모하는 것이 중요한 과제이다.

일반적으로, 인성을 향상시키기 위해서는 저온에서 압연하고, 미재결정 오스테나이트의 상태에서 높은 누적 변형을 부여함으로써 인성을 향상시키는 방법이 알려져 있다. 그러나, 미재결정 오스테나이트의 상태에서의 압하율을 증가시키면, 구 오스테나이트 입자의 애스펙트비가 높아져서, 인성의 이방성이 높아진다고 하는 과제가 있다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 강판 표면으로부터 판 두께의 3/8 두께 위치와 5/8 두께 위치로 구획된 강판 부분인 판 두께 중심부에 있어서, 판면의 {100}<011> 내지 {223}<110> 방위군의 X선 랜덤 강도비의 평균값이 6.5 이하임과 함께, {332}<113>의 결정 방위의 X선 랜덤 강도비가 5.0 이하인 집합 조직을 갖고, 템퍼링 마르텐사이트, 마르텐사이트 및 하부 베이나이트의 합계 면적률이 85％ 초과임과 함께, 평균 결정 입경이 12.0㎛ 이하인 마이크로 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 열연 강판이 개시되어 있다.

일본 특허 제5621942호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 기술에는, 자동차의 연비의 향상 및 충돌 안전성의 향상의 관점에서는, 고강도의 강판에 있어서의 인성의 이방성 저감에 대하여 더욱 개선의 여지가 있다.

본 발명은 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 높은 강도 및 우수한 인성을 갖고, 또한 인성의 이방성이 저감된 열간 압연 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 열간 압연 강판의 집합 조직과 기계 특성의 관계에 대하여 조사를 행한 결과, 인장 강도가 1180MPa 이상인 열간 압연 강판에 있어서도 인성의 이방성을 보다 저감시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명자들은, 압연된 강판은, 표면과 내부에 있어서 다른 집합 조직이 발달한다는 것을 알아내었다. 또한, 본 발명자들은, 인성의 이방성을 저감시키기 위해서는, 급랭 후의 마르텐사이트의 집합 조직보다도, 오스테나이트 영역에서의 집합 조직을 제어하는 것이 효과적임을 알아내었다. 또한, 본 발명자들은, 원하는 결정 방위를 갖는 집합 조직을 얻기 위해서는, 열간 압연 조건을 바람직하게 제어하는 것이 효과적임을 알아내었다.

상기 지견에 기초하여 이루어진 본 발명의 요지는 이하와 같다.

(1) 본 발명의 일 양태에 따른 열간 압연 강판은, 화학 조성이, 질량％로,

C: 0.100 내지 0.500％,

Si: 0.100 내지 3.000％,

Mn: 0.50 내지 3.00％,

P: 0.100％ 이하,

S: 0.0100％ 이하,

Al: 1.000％ 이하,

N: 0.0100％ 이하,

Ti: 0 내지 0.20％,

Nb: 0 내지 0.100％,

Ca: 0 내지 0.0060％,

Mo: 0 내지 0.50％,

Cr: 0 내지 1.00％,

V: 0 내지 0.50％,

Cu: 0 내지 0.50％,

Ni: 0 내지 0.50％, 및

Sn: 0 내지 0.050％

를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지며,

표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역에 있어서의 금속 조직이, 면적％로,

90 내지 100％의 마르텐사이트와,

0 내지 10％의 잔부 조직으로 이루어지며,

상기 표면 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서,

{001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도가 2.0 이상이며,

상기 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 1/2 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서,

{110}<112> 방위의 극밀도가 5.0 이하이며,

인장 강도가 1180MPa 이상이다.

(2) 상기 (1)에 기재된 열간 압연 강판은, 상기 화학 조성이, 질량％로,

Ti: 0.02 내지 0.20％,

Nb: 0.010 내지 0.100％,

Ca: 0.0001 내지 0.0060％,

Mo: 0.01 내지 0.50％,

Cr: 0.01 내지 1.00％,

V: 0.01 내지 0.50％,

Cu: 0.01 내지 0.50％,

Ni: 0.01 내지 0.50％ 및

Sn: 0.001 내지 0.050％

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

본 발명에 따른 상기 양태에 의하면, 높은 강도 및 우수한 인성을 갖고, 또한 인성의 이방성이 저감된 열간 압연 강판을 제공할 수 있다.

이하, 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판에 대하여 구체적으로 설명한다.

우선, 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판의 화학 조성의 한정 이유에 대하여 설명한다. 또한, 「내지」를 사이에 두고 기재하는 수치 한정 범위에는, 하한값 및 상한값이 그 범위에 포함된다. 「미만」, 「초과」로 나타내는 수치에는, 그 값이 수치 범위에 포함되지는 않는다. 또한, 화학 조성에 대한 ％는 모두 질량％를 의미한다.

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판은, 화학 조성이, 질량％로, C: 0.100 내지 0.500％, Si: 0.100 내지 3.000％, Mn: 0.50 내지 3.00％, P: 0.100％ 이하, S: 0.0100％ 이하, Al: 1.000％ 이하, N: 0.0100％ 이하, 그리고, 잔부: Fe 및 불순물을 포함한다. 이하, 각 원소에 대하여 상세히 설명한다.

C: 0.100 내지 0.500％

C는, 열간 압연 강판의 강도를 향상시키기 위해서 중요한 원소이다. C 함유량이 0.100％ 미만이면, 열간 압연 강판의 강도가 저하된다. 그 때문에, C 함유량은 0.100％ 이상으로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.150％ 이상, 0.170％ 이상, 0.200％ 이상 또는 0.220％ 이상이다.

한편, C 함유량이 0.500％ 초과이면 열간 압연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, C 함유량은 0.500％ 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.450％ 이하, 0.400％ 이하 또는 0.370％ 이하이다.

Si: 0.100 내지 3.000％

Si는 열간 압연 강판의 강도를 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. Si 함유량이 0.100％ 미만이면, 열간 압연 강판의 강도가 열화된다. 그 때문에, Si 함유량은 0.100％ 이상으로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.200％ 이상, 0.300％ 이상, 0.400％ 이상 또는 0.500％ 이상이다. 또한, Si 함유량은, 보다 바람직하게는 1.000％ 초과이며, 보다 한층 바람직하게는 1.100％ 이상이다.

한편, Si 함유량이 3.000％ 초과이면, 열간 압연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, Si 함유량은 3.000％ 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 2.700％ 이하, 2.500％ 이하 또는 2.300％ 이하이다.

Mn: 0.50 내지 3.00％

Mn은 ??칭성의 향상 및 고용 강화에 의해, 열간 압연 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다. Mn 함유량이 0.50％ 미만이면, 열간 압연 강판의 강도가 저하된다. 그 때문에, Mn 함유량은 0.50％ 이상으로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 1.00％ 이상, 1.20％ 이상 또는 1.50％ 이상이다.

한편, Mn 함유량이 3.00％ 초과이면, 열간 압연 강판의 인성의 이방성을 높여버리는 MnS가 생성된다. 그 때문에, Mn 함유량은 3.00％ 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 2.50％ 이하, 2.30％ 이하 또는 2.00％ 이하이다.

P: 0.100％ 이하

P는 불순물 원소이며, P 함유량은 낮을수록 바람직하다. P 함유량이 0.100％ 초과이면, 열간 압연 강판의 가공성 및 용접성의 열화가 현저해지고, 또한 피로 특성도 열화된다. 그 때문에, P 함유량은 0.100％ 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.070％ 이하, 0.050％ 이하 또는 0.030％ 이하이다.

P 함유량의 하한은 특별히 규정하지는 않지만, P 함유량을 과잉으로 저감하면 제조 비용이 증대하기 때문에, P 함유량을 0.001％ 이상 또는 0.005％ 이상으로 해도 된다.

S: 0.0100％ 이하

S는 불순물 원소이며, S 함유량은 낮을수록 바람직하다. S 함유량이 0.0100％ 초과이면, 열간 압연 강판의 인성의 이방성을 높여버리는 MnS 등의 개재물이 다량으로 생성된다. 그 때문에, S 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.0080％ 이하, 0.0060％ 이하 또는 0.0040％ 이하이다.

S 함유량의 하한은 특별히 규정하지는 않지만, S 함유량을 과잉으로 저감하면 제조 비용이 증대하기 때문에, S 함유량은 0.0005％ 이상 또는 0.0010％ 이상으로 해도 된다.

Al: 1.000％ 이하

Al은 제강 단계로 탈산제로서 작용하고, 강의 청정도를 향상시키는 데 유효한 원소이다. 그러나, Al 함유량이 1.000％ 초과이면, 클러스터형으로 석출한 알루미나가 생성되고, 열간 압연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, Al 함유량은 1.000％ 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.700％ 이하, 0.500％ 이하 또는 0.400％ 이하이다.

Al 함유량의 하한은 특별히 규정하지는 않지만, Al 함유량을 과잉으로 저감하면 제조 비용이 증대하기 때문에, Al 함유량은 0.001％ 이상 또는 0.005％ 이상으로 해도 된다.

N: 0.0100％ 이하

N은 불순물 원소이다. N 함유량이 0.0100％ 초과이면, 고온에서 조대한 Ti 질화물이 형성되고, 열간 압연 강판의 인성이 열화된다. 따라서, N 함유량은 0.0100％ 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.0080％ 이하, 0.0060％ 이하 또는 0.0040％ 이하이다.

N 함유량의 하한은 특별히 규정하지는 않지만, N 함유량을 과잉으로 저감하면 제조 비용이 증대하기 때문에, N 함유량은 0.0010％ 이상으로 해도 된다.

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판은, 상기 원소를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어져 있어도 된다. 불순물로서는, 강 원료 혹은 스크랩으로부터 및/또는 제강 공정에서 불가피하게 혼입되는 것, 혹은 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판의 특성을 저해하지 않는 범위에서 허용되는 원소가 예시된다.

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판은, 각종 특성을 향상시키기 위해서, 이하에 나타내는 임의 원소를 Fe의 일부 대신에 함유시켜도 된다. 합금 비용의 저감을 위해서는, 이들의 임의 원소를 의도적으로 강 중에 함유시킬 필요가 없으므로, 이들의 임의 원소의 함유량의 하한은, 모두 0％이다.

Ti: 0.02 내지 0.20％

Ti는 열간 압연의 스탠드간에서의 오스테나이트의 재결정 및 입성장을 억제하기 위해 효과적인 원소이다. 스탠드간에서의 오스테나이트의 재결정을 억제함으로써, 변형을 보다 축적시킬 수 있다. 그 결과, 열간 압연 강판의 집합 조직을 바람직하게 제어할 수 있다. 상기 효과를 확실하게 얻을 경우, Ti 함유량은 0.02％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ti 함유량이 0.20％ 초과이면, TiN을 기인으로 한 개재물이 생성되어, 열간 압연 강판의 인성이 열화된다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.20％ 이하로 한다.

Nb: 0.010 내지 0.100％

Nb는 열간 압연의 스탠드간에서의 오스테나이트의 재결정 및 입성장을 억제하기 위해 효과적인 원소이다. 스탠드간에서의 오스테나이트의 재결정을 억제함으로써, 변형을 보다 축적시킬 수 있다. 그 결과, 열간 압연 강판의 집합 조직을 바람직하게 제어할 수 있다. 상기 효과를 확실하게 얻을 경우, Nb 함유량은 0.010％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Nb 함유량이 0.100％ 초과에서는 그 효과는 포화된다. 그 때문에, Nb 함유량은 0.100％ 이하로 한다.

Ca: 0.0001 내지 0.0060％

Ca는 용강의 탈산 시에 미세한 산화물을 다수 분산시켜, 열간 압연 강판의 조직을 미세화하는 효과를 갖는 원소이다. 또한, Ca는, 강 중의 S를 구상의 CaS로 하여 고정하고, MnS 등의 연신 개재물의 생성을 억제하여 열간 압연 강판의 인성의 이방성을 저감시키는 원소이기도 하다. 이들 효과를 확실하게 얻을 경우, Ca 함유량은 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ca 함유량이 0.0060％ 초과에서는 상기 효과는 포화된다. 그 때문에, Ca 함유량은 0.0060％ 이하로 한다.

Mo: 0.01 내지 0.50％

Mo는 페라이트의 석출 강화에 유효한 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻을 경우, Mo 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Mo 함유량이 0.50％ 초과에서는, 슬래브의 균열 감수성이 높아져 슬래브의 취급이 곤란해진다. 그 때문에, Mo 함유량은 0.50％ 이하로 한다.

Cr: 0.01 내지 1.00％

Cr은 열간 압연 강판의 강도를 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이 효과를 확실하게 얻을 경우, Cr 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Cr 함유량이 1.00％ 초과이면, 열간 압연 강판의 연성이 열화된다. 그 때문에, Cr 함유량은 1.00％ 이하로 한다.

V: 0.01 내지 0.50％

V는, 석출물에 의한 강화 및 페라이트 입자의 세립화에 의해, 열간 압연 강판의 강도를 향상시킨다. 이 효과를 확실하게 얻을 경우, V 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, V 함유량이 0.50％ 초과에서는, 탄질화물이 다량으로 석출되어 열간 압연 강판의 성형성이 열화된다. 그 때문에, V 함유량은 0.50％ 이하로 한다.

Cu: 0.01 내지 0.50％

Cu는, 강 중에 고용되어 강의 강도 향상에 기여하는 원소이다. 또한, Cu는, ??칭성을 향상시키는 원소이기도 하다. 이들 효과를 확실하게 얻을 경우, Cu 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Cu 함유량이 0.50％ 초과에서는, 열간 압연 강판의 표면 성상이 저하되고, 화성 처리성 및 내식성이 열화되는 경우가 있다. 따라서, Cu 함유량은 0.50％ 이하로 한다.

Ni: 0.01 내지 0.50％

Ni는, 강 중에 고용되어 강의 강도 증가에 기여하는 원소이다. 또한, Ni는, ??칭성을 향상시키는 원소이기도 하다. 이들 효과를 확실하게 얻을 경우, Ni 함유량은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Ni는 합금 비용이 높기 때문에, Ni를 많이 함유시키면 비용의 증가를 야기한다. 또한, Ni 함유량이 0.50％ 초과에서는, 열간 압연 강판의 용접성이 열화되는 경우가 있다. 따라서, Ni 함유량은 0.50％ 이하로 한다.

Sn: 0.001 내지 0.050％

Sn은, 내부 산화를 억제하는 효과 및 강도를 향상시키는 효과가 있다. 이 효과를 확실하게 얻을 경우, Sn 함유량은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

한편, Sn을 다량으로 함유시키면, 열간 압연 시에 흠이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, Sn 함유량은 0.050％ 이하로 한다.

상술한 화학 조성은, 일반적인 분석 방법에 의해 측정하면 된다. 예를 들어, ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)를 사용하여 측정하면 된다. 또한, C 및 S는 연소-적외선 흡수법을 이용하고, N은 불활성 가스 융해-열전도도법을 이용하여 측정하면 된다.

열간 압연 강판이 표면에 도금층을 구비하는 경우에는, 기계 연삭에 의해 표면의 도금층을 제거하고 나서, 화학 조성의 분석을 행하면 된다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판의 금속 조직에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판은, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역에 있어서의 금속 조직이, 면적％로, 90 내지 100％의 마르텐사이트와, 0 내지 10％의 잔부 조직으로 이루어지며, 상기 표면 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서, {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도가 2.0 이상이며, 상기 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 1/2 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서, {110}<112> 방위의 극밀도가 5.0 이하이다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역에 있어서의 마르텐사이트 및 잔부 조직의 면적％를 규정하는 것은, 이 위치에 있어서의 금속 조직이 열간 압연 강판의 대표적인 금속 조직을 나타내기 때문이다. 이하, 각 규정에 대하여 상세히 설명한다.

마르텐사이트의 면적률: 90 내지 100％

마르텐사이트의 면적률이 90％ 미만이면, 열간 압연 강판의 강도가 열화되어, 원하는 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, 마르텐사이트의 면적률은 90％ 이상으로 한다. 마르텐사이트의 면적률은, 바람직하게는 92％ 이상, 95％ 이상 또는 97％ 이상이며, 보다 바람직하게는 100％이다.

본 실시 형태에 있어서 마르텐사이트란, 프레시 마르텐사이트 및 템퍼링 마르텐사이트를 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서 프레시 마르텐사이트와 템퍼링 마르텐사이트를 구별할 필요는 없기 때문에, 양자를 마르텐사이트라 총칭한다.

또한, 템퍼링 마르텐사이트는 프레시 마르텐사이트가 템퍼링된 것으로서, 프레시 마르텐사이트에 비하여 전위 밀도가 낮다. 후술하는 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판의 적합한 제조 방법에서는, 급랭 후에 템퍼링을 목적으로 하는 열처리를 포함하지 않지만, 열간 압연 후의 냉각 시 또는 권취 후의 복열에 의해 템퍼링 마르텐사이트가 생성되는 경우가 있다.

잔부 조직의 면적률: 0 내지 10％

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판의 금속 조직은, 잔부 조직으로서, 베이나이트를 포함하고 있어도 된다. 잔부 조직의 면적률이 10％ 초과이면, 열간 압연 강판의 강도가 저하되어 원하는 강도를 얻을 수 없다. 그 때문에, 잔부 조직의 면적률은 10％ 이하로 한다. 잔부 조직의 면적률은, 바람직하게는 8％ 이하, 5％ 이하 또는 3％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0％이다.

각 조직의 면적률은 이하의 방법에 의해 얻는다.

열간 압연 강판의 판 두께의 1/4 위치(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역) 또한 판 폭 중앙 위치로부터, 압연 방향에 평행한 판 두께 단면이 관찰면이 되도록, 조직 관찰용 시험편을 채취한다. 관찰면을 경면 연마한 후에, 3체적％ 나이탈액으로 부식된다. 광학 현미경 및 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여, 부식 후의 관찰면에 대하여, 2000배의 배율로 3시야를 촬영한다. 각 촬영 시야는 500㎛×500㎛로 한다. 촬영 사진에 대하여 화상 해석을 행하고, 각 조직의 면적률을 산출한다. 또한, 3시야에 대하여 얻어진 면적률의 평균값을 산출함으로써, 각 조직의 면적률을 얻는다.

마르텐사이트는, 입자 내에 블록 및 패킷과 같은 하부 조직을 갖는 조직이므로, 주사형 전자 현미경을 사용한 전자 채널링 콘트라스트 상에 의하면, 다른 금속 조직과 구별하는 것이 가능하다.

라스형의 결정립 집합이며, 조직의 내부에 긴 직경 20㎚ 이상의 Fe계 탄화물을 포함하지 않는 조직 중 마르텐사이트가 아닌 조직, 및 조직의 내부에 긴 직경 20㎚ 이상의 Fe계 탄화물을 포함하고, 그 Fe계 탄화물이 단일의 배리언트를 갖는, 즉 동일한 방향으로 신장한 Fe계 탄화물인 조직을 베이나이트로 간주한다. 여기서, 동일 방향으로 신장한 Fe계 탄화물은, Fe계 탄화물의 신장 방향의 차이가 5° 이내인 것을 말한다.

구 오스테나이트 입자의 평균 입경: 5.0㎛ 초과, 30.0㎛ 이하

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판에서는, 판 두께의 1/4 위치(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역)에 있어서, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경이 5.0㎛ 초과, 30.0㎛ 이하여도 된다. 구 오스테나이트 입자의 평균 입경을 5.0㎛ 초과로 함으로써, 본 실시 형태에 있어서 구해지는 소정의 집합 조직을 안정적으로 얻을 수 있어 열간 압연 강판의 인성의 이방성을 보다 저감시킬 수 있다. 구 오스테나이트 입자의 평균 입경은, 바람직하게는 6.0㎛ 이상, 7.0㎛ 이상, 8.0㎛ 이상 또는 9.0㎛ 이상이다.

한편, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경이 30.0㎛ 초과이면, 원하는 강도를 얻지 못하는 경우가 있다. 그 때문에, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경은 30.0㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

구 오스테나이트 입자의 평균 입경은, 이하의 방법에 의해 얻는다.

열간 압연 강판의 판 두께 1/4 위치(표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역) 또한 판 폭 중앙 위치로부터, 압연 방향에 평행한 판 두께 단면이 관찰면이 되도록, 조직 관찰용 시험편을 채취한다. 관찰면을 경면 연마한 후에, 3체적％ 나이탈액으로 부식하고, 주사형 전자 현미경(SEM)으로 금속 조직을 관찰한다. 1시야에 결정립이 약 10000개 관찰되는 범위를 SEM 관찰에 의해 3시야 촬영한다. 얻어진 촬영 사진에 대하여, 화상 해석 소프트웨어(WinROOF)를 사용하여 화상 해석을 행하고, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경을 산출한다. 관찰 시야에 포함되는 구 오스테나이트 입자의 하나에 대하여, 가장 짧은 직경과 가장 긴 직경의 평균값을 산출하고, 그 평균값을 당해 구 오스테나이트 입자의 입경으로 한다. 촬영 시야의 단부 등, 결정립의 전체가 촬영 시야에 포함되지 않는 구 오스테나이트 입자를 제외하고, 모든 구 오스테나이트 입자에 대하여 상기 조작을 행하고, 당해 촬영 시야에 있어서의 모든 구 오스테나이트 입자의 입경을 구한다. 촬영 시야에 있어서의 구 오스테나이트 입자의 평균 입경은, 얻어진 구 오스테나이트 입자의 입경의 총합을, 입경을 측정한 구 오스테나이트 입자의 총 수로 나눈 값을 산출함으로써 얻는다. 이 조작을 촬영한 모든 시야마다 실시하고, 전 촬영 시야의 구 오스테나이트 입자의 평균 입경을 산출함으로써, 구 오스테나이트 입자의 평균 입경을 얻는다.

표면 내지 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서의 {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도: 2.0 이상

표면 내지 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이의 영역(이하, 표층 영역이라 기재하는 경우가 있음)의 집합 조직에 있어서의 {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도가 2.0 미만이면, 표층 영역에 있어서의 미소한 균열의 발생을 억제할 수 없다. 그 결과, 열간 압연 강판의 인성의 이방성이 높아진다. 그 때문에, 표층 영역의 집합 조직에 있어서의 {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도는 2.0 이상으로 한다. 바람직하게는 2.2 이상, 2.5 이상 또는 2.7 이상이다.

표층 영역의 집합 조직에 있어서의 {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도의 상한은 특별히 규정하지는 않지만, 연성의 열화를 억제한다는 관점에서 9.0 이하, 8.0 이하, 7.0 이하 또는 5.0 이하로 해도 된다.

표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 1/2 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서의 {110}<112> 방위의 극밀도: 5.0 이하

표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 1/2 깊이의 영역(이하, 내부 영역이라 기재하는 경우가 있음)의 집합 조직에 있어서의 {110}<112> 방위의 극밀도가 5.0 초과이면, 열간 압연 강판의 인성의 이방성이 높아진다. 그 때문에, 내부 영역의 집합 조직에 있어서의 {110}<112> 방위의 극밀도는 5.0 이하로 한다. 바람직하게는 4.6 이하, 4.2 이하 또는 4.0 이하이다.

내부 영역의 집합 조직에 있어서의 {110}<112> 방위의 극밀도의 하한은 특별히 규정하지는 않지만, 강도 열화를 억제한다는 관점에서 2.0 이상 또는 2.5 이상으로 해도 된다.

극밀도는, 주사 전자 현미경과 EBSD 해석 장치를 조합한 장치 및 AMETEK사 제조의 OIM Analysis(등록상표)를 사용한다. EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)법으로 측정한 방위 데이터와 구면 조화 함수를 사용해서 계산하여 산출한, 3차원 집합 조직을 표시하는 결정 방위 분포 함수(ODF: Orientation Distribution Function)로부터, 표층 영역의 집합 조직에 있어서의 {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도, 그리고, 내부 영역의 집합 조직에 있어서의 {110}<112>의 극밀도를 구한다.

또한, 측정 범위는, 표층 영역에 대해서는, 표면 내지 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이의 영역으로 하고, 내부 영역에 대해서는, 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 표면으로부터 판 두께의 1/2 깊이의 영역으로 한다. 측정 피치는 5㎛/step로 한다.

{hkl}은 압연면에 평행한 결정면, <uvw>는 압연 방향에 평행한 결정 방향을 나타낸다. 즉, {hkl}<uvw>는 판면 법선 방향으로 {hkl}, 압연 방향으로 <uvw>가 향하고 있는 결정을 나타낸다.

또한, 열간 압연 강판의 압연 방향은 이하의 방법으로 판별할 수 있다.

우선, 열간 압연 강판의 판 두께 단면을 관찰할 수 있도록 시험편을 채취한다. 채취한 시험편의 판 두께 단면을 경면 연마로 마무리한 후, 광학 현미경을 사용하여 관찰한다. 관찰 범위는 판 두께의 전체 두께로 하고, 휘도가 어두운 영역을 개재물로 판정한다. 개재물 중 장축의 길이가 40㎛ 이상인 개재물에 있어서, 개재물이 신전하고 있는 방향과 평행한 방향을 압연 방향으로 판별한다.

인장 강도: 1180MPa 이상

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판은, 자동차 등의 충돌 안전성의 향상 또는 차체 경량화의 관점에서, 인장 강도는 1180MPa 이상으로 한다. 바람직하게는, 1250MPa 이상, 1300MPa 이상, 1350MPa 이상 또는 1400MPa 이상이다.

인장 강도의 상한은 특별히 규정하지는 않지만, 2000MPa 이하, 1600MPa 이하, 1500MPa 이하 또는 1400MPa 이하인 것이 바람직하다.

인장 강도는, JIS Z 2241:2011에 준거하여 측정한다. 시험편은 JIS Z 2241:2011에 5호 시험편으로 하고, 시험 방향은 압연 방향에 수직인 방향으로 한다.

본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판의 판 두께는 특별히 한정되지는 않지만, 1.2 내지 8.0㎜로 해도 된다. 열연 강판의 판 두께가 1.2㎜ 미만이면, 압연 완료 온도의 확보가 곤란해짐과 함께 압연 하중이 과대해져서, 열간 압연이 곤란해지는 경우가 있다.

또한, 판 두께가 8.0㎜ 초과에서는, 집합 조직의 제어가 곤란해져서, 상술한 집합 조직을 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 따라서, 판 두께는 8.0㎜ 이하로 해도 된다.

또한, 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판은, 표면에 도금층을 갖고 있어도 된다. 도금층으로서는, 알루미늄 도금층, 알루미늄-아연 도금층, 알루미늄-규소 도금층, 용융 아연 도금층, 전기 아연 도금층, 합금화 용융 아연 도금층 등이 예시된다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판의 적합한 제조 방법에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판이 적합한 제조 방법은, 하기 (a) 내지 (d)의 공정을 포함한다. 또한, 하기 설명에 있어서의 온도는 특별히 지정이 없는 한 강판의 표면 온도임을 말한다.

(a) 상술한 화학 조성을 갖는 슬래브를 1100℃ 이상, 1350℃ 미만의 온도역으로 가열하는, 가열 공정.

(b) 가열 후의 슬래브를, 복수의 스탠드를 갖는 압연기를 사용해서 마무리 압연하는 마무리 압연 공정이며, 하기 조건 (Ⅰ) 내지 (Ⅴ)를 만족시킨다.

(Ⅰ) 마무리 압연 개시 온도를 800℃ 이상으로 한다.

(Ⅱ) 복수의 스탠드 중 마지막 4개의 각 스탠드에 있어서, 하기 식 (1)에 의해 표시되는 σ가 40 내지 80이 되도록 압연한다.

여기서, T는 각 스탠드에 들어가기 직전의 온도(℃)이며, ε는 상당 소성 변형이며, ε'는 변형 속도이다.

(Ⅲ) 마지막 4개의 각 스탠드간의 패스간 시간을 0.2 내지 10.0초로 한다.

(Ⅳ) 마지막 4개의 스탠드의 누적 압하율을 60％ 이상으로 한다.

(Ⅴ) 마무리 압연 완료 온도를 800 내지 950℃로 한다.

(c) 마무리 압연 완료 후 1.0초 이내에 냉각을 개시하고, 마무리 압연 완료 온도 내지 300℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 100℃/s 이상이 되도록, 300℃ 이하의 온도역까지 냉각하는, 냉각 공정.

(d) 냉각 후, 권취를 행하는, 권취 공정.

이하, 각 공정에 대하여 설명한다.

(a) 가열 공정

가열 공정에서는, 상술한 화학 조성을 갖는 슬래브를 1100℃ 이상, 1350℃ 미만의 온도역으로 가열하는 것이 바람직하다. 슬래브의 제조 방법은, 특별히 한정할 필요는 없으며, 상기한 화학 조성을 갖는 용강을, 전로 등에서 용제하고, 연속 주조 등의 주조 방법으로 슬래브로 하는, 상용의 방법을 적용할 수 있다. 또한, 조괴-분괴 방법을 이용해도 된다.

슬래브에서는, Ti 등의 탄질화물 형성 원소의 대부분이 슬래브 중에 불균일한 분포이고, 조대한 탄질화물로서 존재하고 있다. 불균일한 분포로 존재하는 조대한 석출물(탄질화물)은, 열간 압연 강판의 여러 특성(예를 들어, 인장 강도, 인성, 구멍 확장성 등)을 열화시킨다. 그 때문에, 열간 압연 전의 슬래브를 가열하여, 조대한 석출물을 고용시킨다. 이 조대한 석출물을 열간 압연 전에 충분히 고용시키기 위해서는, 슬래브의 가열 온도를 1100℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 슬래브의 가열 온도가 너무 높아지면, 표면 흠의 발생이나, 스케일 오프에 의한 수율 저하를 야기한다. 그 때문에, 강 소재의 가열 온도는 1350℃ 미만으로 하는 것이 바람직하다.

슬래브를 1100℃ 이상, 1350℃ 미만의 온도역으로 가열하여 소정 시간 유지하지만, 유지 시간이 4800초를 초과하면, 스케일 발생량이 증대한다. 그 결과, 계속되는 마무리 압연 공정에 있어서 스케일 말려들어감 등이 발생하기 쉬워져, 열간 압연 강판의 표면 품질이 열화되는 경우가 있다. 따라서, 1100℃ 이상, 1350℃ 미만의 온도역에 있어서의 유지 시간은, 4800초 이하로 하는 것이 바람직하다.

조압연 공정

가열 공정과 마무리 압연 공정의 사이에서, 슬래브에 대하여 조압연을 행해도 된다. 조압연은, 원하는 시트 바 치수를 얻을 수 있으면 되며, 그 조건은 특별히 한정되지는 않는다.

(b) 마무리 압연 공정

마무리 압연 공정에서는, 가열 후의 슬래브를, 복수의 스탠드를 갖는 압연기를 사용하여 마무리 압연한다. 이때, 이하에 설명하는 조건 (Ⅰ) 내지 (Ⅴ)를 만족시키는 것이 바람직하다.

또한, 마무리 압연 전, 혹은 마무리 압연의 압연 스탠드간의 압연 도중에, 디스케일링을 행하는 것이 바람직하다.

(Ⅰ) 마무리 압연 개시 온도: 800℃ 이상

마무리 압연 개시 온도(마무리 압연의 처음 패스의 입측 온도)는 800℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 마무리 압연 개시 온도가 800℃ 미만이면, 복수의 압연 스탠드의 일부(특히 전반의 스탠드)에 있어서의 압연이 페라이트+오스테나이트의 2상역 온도에서 행해지게 된다. 그 결과, 마무리 압연 후에 가공 조직이 잔존하고, 열간 압연 강판의 강도 및 인성이 열화되는 경우가 있다. 따라서, 마무리 압연 개시 온도는 800℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 마무리 압연 개시 온도는, 오스테나이트의 조대화를 억제하기 위해서,또한 표층 영역 및 내부 영역의 집합 조직을 바람직하게 제어하기 위해서, 1100℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

(Ⅱ) 마지막 4개의 각 스탠드에 있어서, 하기 식 (1)에 의해 표시되는 σ: 40 내지 80

여기서, T는 각 스탠드에 들어가기 직전의 온도(℃)(즉 입측 온도)이며, ε는 상당 소성 변형이며, ε'는 변형 속도이다.

마지막 4개의 각 스탠드에 있어서 σ가 40 내지 80인 것은, 마지막에서 4번째의 스탠드의 σ와, 마지막에서 3번째 스탠드의 σ와, 마지막에서 2번째 스탠드의 σ와, 최종 스탠드의 σ가 모두 40 내지 80이라고 환언할 수 있다.

σ가 40 미만인 스탠드가 1개라도 있으면, 마지막 4개의 각 스탠드에 있어서 표층 영역의 집합 조직의 발달에 필요한 변형이 적합하게 부여되지 않는 경우가 있다. 그 결과, 표면 내지 표면에서 판 두께의 1/8 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서, {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도를 바람직하게 제어할 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 마지막 4개의 각 스탠드에 있어서의 σ는 40 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, σ가 80 초과인 스탠드가 1개라도 있으면, 내부 영역의 집합 조직을 바람직하게 제어할 수 없어, 열간 압연 강판의 인성의 이방성이 높아지는 경우가 있다. 그 때문에, 마지막 4개의 각 스탠드에 있어서의 σ는 80 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상당 소성 변형인 ε는, 입측 판 두께를 h로 하고, 출측 판 두께를 H로 했을 때, ε=(2/√3)×(h/H)에 의해 구할 수 있다. 또한, 변형 속도인 ε'는 압연 시간을 t(s)로 했을 때, ε'=ε/t에 의해 구할 수 있다. 또한, 압연 시간 t는, 강판과 압연롤이 접촉하여, 강판에 변형이 가해지는 시간을 말한다.

(Ⅲ) 마지막 4개의 각 스탠드간의 패스간 시간: 0.2 내지 10.0초

마지막 4개의 각 스탠드간에 있어서, 패스간 시간이 10.0초를 초과하는 패스간이 1개라도 있으면, 패스간에서의 회복 및 재결정이 진행되어 버린다. 그 결과, 변형의 누적이 곤란해져서, 열간 압연 강판에 있어서 원하는 조직을 얻지 못하는 경우가 있다. 그 때문에, 마지막 4개의 각 스탠드간의 패스간 시간은 10.0초 이하로 하는 것이 바람직하다.

마지막 4개의 각 스탠드간의 패스간 시간은 짧은 편이 바람직하지만, 패스간 시간의 단축에는, 각 스탠드의 설치 공간이나 압연 속도의 점에서 제약이 있다. 또한, 마지막 4개의 각 스탠드간에 있어서, 패스간 시간이 0.2초 미만이 되면, 미 재결정립이 현저하게 증대함으로써, 원하는 집합 조직을 얻지 못하는 경우가 있다. 그 때문에, 0.2초 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 마지막 4개의 각 스탠드간의 패스간 시간이 0.2 내지 10.0초인 것은, 마지막에서 4번째의 스탠드와 마지막에서 3번째 스탠드 사이의 패스간 시간, 마지막에서 3번째 스탠드와 마지막에서 2번째 스탠드 사이의 패스간 시간, 마지막에서 2번째 스탠드와 최종 스탠드 사이의 패스간 시간이 전부 0.2 내지 10.0초라고 환언할 수 있다.

(Ⅳ) 마지막 4개의 스탠드의 누적 압하율: 60％ 이상

마지막 4개의 스탠드의 누적 압하율이 60％ 미만이면, 미재결정 오스테나이트 내에 도입되는 전위 밀도가 작아지는 경우가 있다. 미재결정 오스테나이트 내에 도입되는 전위 밀도가 작아지면, 원하는 조직을 얻는 것이 곤란해지고, 열간 압연 강판의 강도 및 인성이 열화되는 경우가 있다. 그 때문에, 마지막 4개의 스탠드의 누적 압하율은 60％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 마지막 4개의 스탠드의 누적 압하율이 97％를 초과하면, 열간 압연 강판의 형상이 열화되는 경우가 있다. 그 때문에, 마지막 4개의 스탠드의 누적 압하율은 97％ 이하로 해도 된다.

또한, 마지막 4개의 스탠드의 누적 압하율은, 마지막에서 4번째의 스탠드의 입구 판 두께를 t0으로 하고, 최종 스탠드의 출구 판 두께를 t1로 했을 때, {1-(t1/t0)}×100(％)로 표시할 수 있다.

(Ⅴ) 마무리 압연 완료 온도: 800 내지 950℃

마무리 압연 종료 온도(최종 스탠드의 출측 온도)가 800℃ 미만이면, 압연이 페라이트+오스테나이트의 2상 영역 온도에서 행해지게 된다. 그 때문에, 압연 후에 가공 조직이 잔존하여 열간 압연 강판의 강도 및 인성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 마무리 압연 완료 온도는 800℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에 따른 화학 조성을 갖는 슬래브에 있어서는, 미재결정 오스테나이트 영역은 대체로 950℃ 이하의 온도역이다. 따라서, 마무리 압연 완료 온도가 950℃를 초과하면, 오스테나이트 입자가 성장하고, 냉각 후에 얻어지는 열간 압연 강판의 마르텐사이트 입자 길이가 커진다. 그 결과, 원하는 집합 조직을 얻는 것이 곤란해지고, 열간 압연 강판의 강도 및 인성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 마무리 압연 완료 온도는 950℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

(c) 냉각 공정

냉각 공정에서는, 마무리 압연 완료 후 1.0초 이내에 냉각을 개시하여, 마무리 압연 완료 온도 내지 300℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 100℃/s 이상이 되도록, 300℃ 이하의 온도역까지 냉각시키는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에서는, 마무리 압연 설비의 후단에 냉각 설비를 설치하고, 이 냉각 설비에 대해서 마무리 압연 후의 강판을 통과시키면서 냉각을 행하는 것이 바람직하다. 냉각 설비는, 100℃/s 이상의 평균 냉각 속도에서 강판을 냉각할 수 있는 설비로 하는 것이 바람직하다. 그와 같은 냉각 설비로서 예를 들어, 냉각 매체로서 물을 사용한 수랭 설비를 예시할 수 있다.

냉각 공정에서의 평균 냉각 속도는, 냉각 개시 시부터 냉각 종료 시까지의 강판의 온도 강하 폭을, 냉각 개시 시부터 냉각 종료 시까지의 소요 시간으로 나눈 값으로 한다. 냉각 개시 시는, 냉각 설비에 대한 강판의 도입 시로 하고, 냉각 종료 시는, 냉각 설비로부터의 강판의 도출 시로 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 개시부터 냉각 종료까지의 평균 냉각 속도가 100℃/s 이상이면 된다.

이하, 냉각 조건의 한정 이유를 설명한다. 또한, 냉각 정지 온도는 300℃ 이하이고, 이 조건에 대해서는 권취 공정에서 설명한다.

냉각 개시 시간: 마무리 압연 완료 후 1.0초 이내

마무리 압연 완료 후, 즉시 냉각을 개시하는 것이 바람직하다. 냉각 개시 시간이 1.0초 초과가 되면, 재결정이 진행되어 변형이 해방된 상태에서 냉각이 행해지고, 열간 압연 강판에 있어서 원하는 집합 조직을 얻지 못하는 경우가 있다. 그 때문에, 마무리 압연 완료 후 1.0초 이내에 냉각을 개시하는 것이 바람직하다.

마무리 압연 완료 온도 내지 300℃의 온도역의 평균 냉각 속도: 100℃/s 이상

마무리 압연 완료 온도 내지 300℃의 온도역의 평균 냉각 속도가 100℃/s 미만이면, 베이나이트나 페라이트가 형성되기 쉬워져 소망량의 마르텐사이트를 얻지 못하는 경우가 있다. 그 때문에, 마무리 압연 완료 온도 내지 300℃의 온도역의 평균 냉각 속도는 100℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다.

(d) 권취 공정

권취 공정에서는, 300℃ 이하의 온도역까지 냉각된 강판을 코일상으로 권취하는 것이 바람직하다. 냉각 후에 즉시 강판의 권취가 행해지기 때문에, 권취 온도는 냉각 정지 온도와 거의 동등하다. 권취 온도가 300℃ 초과이면, 폴리고날 페라이트 또는 베이나이트가 생성되기 때문에, 열간 압연 강판의 강도가 저하하는 경우가 있다. 그 때문에, 권취 온도는 300℃ 이하의 온도역으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 권취 후, 통상법에 따라 열간 압연 강판에는 조질 압연을 실시해도 되며, 또한 산세를 실시하여 표면에 형성된 스케일을 제거해도 된다. 혹은 추가로, 알루미늄 도금, 알루미늄-아연 도금, 알루미늄-규소 도금, 용융 아연 도금, 전기 아연 도금, 합금화 용융 아연 도금 등의 도금 처리나, 화성 처리를 실시해도 된다.

이상 설명한 바람직한 제조 방법에 의해, 본 실시 형태에 따른 열간 압연 강판을 안정적으로 제조할 수 있다.

실시예

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 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 한, 다양한 조건을 채용할 수 있는 것이다.

표 1에 나타내는 화학 조성의 용강을 전로에서 용제하고, 연속 주조법에 의해 슬래브를 얻었다. 이어서, 이들 슬래브를, 표 2A 및 표 2B에 나타내는 조건에서 가열하고, 조압연을 행한 후, 표 2A 및 표 2B에 나타내는 조건에서 마무리 압연을 행하였다. 마무리 압연 시 완료 후, 표 3A 및 표 3B에 나타내는 조건에서 냉각하고, 권취함으로써, 표 3A 및 표 3B에 나타내는 판 두께의 열간 압연 강판을 얻었다.

또한, 가열 공정에 있어서, 표 2A 및 표 2B에 기재된 가열 온도에 있어서의 유지 시간은 4800초 이하로 하였다.

또한, 마무리 압연 후의 냉각은 수랭에 의한 것으로 하고, 도중에 공랭 구간을 갖지 않는 수랭 설비에 강판을 통과시킴으로써 행하였다. 표 3A 및 표 3B 중의 평균 냉각 속도는, 수랭 설비 도입 시로부터 수랭 설비 도출 시에 이르기까지의 강판의 온도 강하 폭을, 수랭 설비에 대한 강판의 소요 통과 시간으로 나눈 값이다.

얻어진 열간 압연 강판으로부터 시험편을 채취하고, 상술한 방법에 의해, 각 조직의 면적률 및 집합 조직의 극밀도의 측정, 그리고, 인장 시험을 실시하였다.

얻어진 결과를 표 4A 및 표 4B에 나타낸다.

얻어진 인장 강도가 1180MPa 이상인 경우, 높은 강도를 갖는다고 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 얻어진 인장 강도가 1180MPa 미만인 경우, 높은 강도를 갖지 않는다고 하여 불합격으로 판정하였다.

열간 압연 강판의 인성 평가로서, 샤르피 충격 시험을 행함으로써, 연성 취성 천이 온도를 측정하였다. 연성 취성 천이 온도의 측정은, JIS Z 2242:2018에 준거하여, 2.5㎜ 서브사이즈의 V 노치 시험편을 사용하여, C 방향 노치의 샤르피 충격 시험을 행하였다. 취성 파면율이 50％가 되는 온도를 연성 취성 천이 온도로 하였다. 또한, 열간 압연 강판의 최종 판 두께가 2.5㎜ 미만인 것에 대해서는 전체 두께로 측정하였다.

얻어진 연성 취성 천이 온도가 -50℃ 이하인 경우, 인성이 우수하다고 하여 합격으로 판정하였다. 한편, 얻어진 연성 취성 천이 온도가 -50℃ 초과인 경우, 인성이 떨어진다고 하여 불합격으로 판정하였다.

또한, 이하의 방법에 의해 인성의 이방성에 대하여 평가하였다. JIS Z 2242:2018에 준거하여, 2.5㎜ 서브사이즈의 V 노치 시험편을 사용하여, C 방향 노치의 흡수 에너지 및 L 방향 노치의 흡수 에너지를 샤르피 충격 시험에 의해 측정하였다. 샤르피 충격 시험은 -60℃에서 실시하였다. L 방향 노치의 흡수 에너지와 C 방향 노치의 흡수 에너지의 차를 산출하고, 그 차가 ±15J 이하인 경우, 인성의 이방성이 저감되어 있는 것으로 하여 합격으로 판정하였다. 한편, L 방향 노치의 흡수 에너지와 C 방향 노치의 흡수 에너지의 차가 ±15J 초과인 경우, 인성의 이방성이 저감되지 않았다고 하여 불합격으로 판정하였다.

[표 1]

[표 2A]

[표 2B]

[표 3A]

[표 3B]

[표 4A]

[표 4B]

표 4A 및 표 4B를 보면, 본발명 예에 따른 열간 압연 강판은, 높은 강도 및 우수한 인성을 갖고, 또한 인성의 이방성이 저감되었다는 것을 알 수 있었다. 한편, 비교예에 따른 열간 압연 강판은, 어느 것의 특성이 열화되었다는 것을 알 수 있었다.

Claims (2)

1. 화학 조성이, 질량％로,
   C: 0.100 내지 0.500％,
   Si: 0.100 내지 3.000％,
   Mn: 0.50 내지 3.00％,
   P: 0.100％ 이하,
   S: 0.0100％ 이하,
   Al: 1.000％ 이하,
   N: 0.0100％ 이하,
   Ti: 0 내지 0.20％,
   Nb: 0 내지 0.100％,
   Ca: 0 내지 0.0060％,
   Mo: 0 내지 0.50％,
   Cr: 0 내지 1.00％,
   V: 0 내지 0.50％,
   Cu: 0 내지 0.50％,
   Ni: 0 내지 0.50％, 및
   Sn: 0 내지 0.050％
   를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지며,
   표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 3/8 깊이의 영역에 있어서의 금속 조직이, 면적％로,
   90 내지 100％의 마르텐사이트와,
   0 내지 10％의 잔부 조직으로 이루어지며,
   상기 표면 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서,
   {001}<110>, {111}<110> 및 {112}<110> 방위군의 극밀도가 2.0 이상이며,
   상기 표면으로부터 판 두께의 1/8 깊이 내지 상기 표면으로부터 판 두께의 1/2 깊이의 영역의 집합 조직에 있어서,
   {110}<112> 방위의 극밀도가 5.0 이하이며,
   인장 강도가 1180MPa 이상인 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.
2. 제1항에 있어서,
   상기 화학 조성이, 질량％로,
   Ti: 0.02 내지 0.20％,
   Nb: 0.010 내지 0.100％,
   Ca: 0.0001 내지 0.0060％,
   Mo: 0.01 내지 0.50％,
   Cr: 0.01 내지 1.00％,
   V: 0.01 내지 0.50％,
   Cu: 0.01 내지 0.50％,
   Ni: 0.01 내지 0.50％ 및
   Sn: 0.001 내지 0.050％
   로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 강판.