【전 문】

【원고】 아◑◑◑미탈 프▼스 (A△▽×LORMITTAL F▽▽▽CE)

【피고】 특허청장

2017. 7. 4.

2017. 8. 10

【주 문】

1. 원고의 청구를 기각한다.

2. 소송비용은 원고가 부담한다.

【청 구 취 지】

특허심판원이 2016. 11. 23. 2015원3096 사건에 관하여 한 심결을 취소한다.

【이 유】

1. 기초사실

가. 원고의 이 사건 출원발명(갑 제2호증)

1) 발명의 명칭 :

양호한 스탬핑성을 갖는 저밀도 강(LOW DENSITY STEEL WITH GOOD STAMPING CAPABILITY)

2) 출원일/ 우선권주장일/ 출원번호 : 2014. 10. 2./ 2007. 5. 16./ 제2014-7027952호

3) 청구범위(2015. 1. 6. 보정에 의한 것)

【청구항 1】열간 압연 페라이트 강판으로서, 이 강판의 강의 조성은 함량이 중량%로 표시된 이하의 성분, 즉 0.010% < C 0.15%, 0.2% < Mn 1%, 0% < Si 1.5%, 6% Al 10%, 0.020% Ti 0.5%, 0% < S 0.050%, 0% < P 0.1% 그리고 임의로는, Cr 1%, Mo 1%, Ni 1%, Nb 0.1%, V 0.2%, B 0.010% 중에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하고, 상기 조성의 나머지는 철과 제련에 의해 발생된 불가피한 불순물로 이루어지고(이하 구성요소 1 이라 한다), 압연에 대한 횡방향에 수직하는 표면에서 측정된 평균 페라이트 입자 크기(dIV)가 100 미크론 미만이고, 상기 페라이트 입자는 비등축이고(이하 구성요소 2 라 한다), 석출물과 TiC 탄화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 페라이트 강판(이하 구성요소 3 이라 한다).

【청구항 2 내지 6】각 기재 생략

【청구항 7】제1항에 따른 강판으로서, 상기 강판은 자동차 분야에서 표피부 또는 구조부의 제조에 사용되는 것을 특징으로 하는 열간 압연 페라이트 강판.

4) 주요 내용 : [별지 1]과 같다.

나. 선행발명(을 제1호증의 1, 2)

2005. 1. 20. 일본 공개특허공보 특개2005-15909호에 게재된 자동차 부품용 고강도 저비중 강판 및 그 제조방법 에 관한 것으로, 그 주요 내용은 [별지 2]와 같다.

다. 이 사건 심결의 경위(갑 제1호증)

1) 특허청 심사관은 2014. 11. 6. 원고의 이 사건 출원발명에 대하여 이 사건 출원발명의 전체 청구항은 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람(이하 통상의 기술자 라고 한다)이 선행발명으로부터 용이하게 발명할 수 있으므로, 특허법 제29조 제2항 에 따라 특허를 받을 수 없다 는 취지의 의견제출통지를 하였다.

2) 이에 원고가 2015. 1. 6. 명세서 등 보정서를 제출하였으나, 특허청 심사관은 2015. 4. 30. 여전히 이 사건 출원발명의 전체 청구항에 관한 거절이유가 해소되지 않았다 는 이유로 거절결정을 하였다.

3) 원고는 2015. 5. 29. 특허심판원에 위 거절결정의 취소를 구하는 거절결정불복 심판을 청구하였고, 특허심판원은 이를 2015원3096 사건으로 심리한 다음 2016. 11. 23. 이 사건 출원발명 중 청구항 1은 통상의 기술자가 선행발명에 의하여 용이하게 발명할 수 있으므로, 특허법 제29조 제2항 에 의해 특허를 받을 수 없고, 특허출원에서 청구범위가 둘 이상의 청구항으로 이루어진 경우 어느 하나의 청구항이라도 거절이유가 있으면 그 출원은 일체로서 거절되어야 한다 는 이유를 들어 원고의 위 심판청구를 기각하는 이 사건 심결을 하였다.

【인정 근거】다툼 없는 사실, 갑 제1 내지 4호증, 을 제1호증의 1, 2의 각 기재, 변론 전체의 취지

2. 원고의 주장 요지

이 사건 출원발명 중 청구항 1은 아래와 같이 선행발명과 그 구성 및 작용효과가 현저히 달라서 통상의 기술자가 선행발명으로부터 쉽게 도출할 수 없으므로 선행발명에 의하여 진보성이 부정되지 아니함에도, 이 사건 심결은 이와 결론을 달리 하여 위법하다.

1 조성성분 및 함량범위와 관련하여, 선행발명은 C 및 Mn의 함량범위의 상한이 청구항 1보다 훨씬 높아서 페라이트 조직만으로 구성되는 청구항 1과 달리 페라이트 이외에 오스테나이트, 마르텐사이트 조직을 갖는다.

또한 청구항 1은 Ti을 필수적 성분으로 하고 N을 포함하지 않으며, 그 결과 TiC 석출물이 존재하게 되는 반면, 선행발명에는 Ti가 선택적 성분으로, N은 필수적 성분으로 각 기재되어 있어 TiNC(탄질화물)이 생성될 수 있을 뿐이다.

2 청구항 1의 압연 페라이트 강판은 페라이트 조직만으로 구성되어 있고, 페라이트 입자는 비등축으로서 그 입자 크기가 100 미크론 미만이며, 석출물과 TiC 탄화물을 포함하고 있다. 이에 비하여 선행발명은 C 및 Mn 조성범위의 상한이 높아서 페라이트 이외에 오스테나이트, 마르텐사이트 조직이 만들어지고, 페라이트 입자의 크기나 형태가 구체적으로 특정되어 있지 않다.

3. 이 사건 출원발명 중 청구항 1의 진보성 부정 여부

가. 청구항 1과 선행발명의 대비

【구성】

【요소】

【청구항 1】

【선행발명】

1

0.01% < C 0.15%

C : 0.01% 초과, 5% 이하

0.2% < Mn 1%

Mn : 0.01% 이상, 3% 이하

0% < Si 1.5%

Si : 3.0% 이하

6% Al 10%

Al : 10% 이하

0.02% Ti 0.5%

Ti : 단독 또는 복합으로 0.005% 이상

0% < S 0.05%

S : 0.01% 이하

0% < P 0.1%

P : 0.1% 이하

N : 0.001% 이상 0.05% 이하

그리고 임의로는, Cr 1%, Mo 1%, Ni 1 %, Nb 0.1%, V 0.2%, B 0.010% 중에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하고, Cr, Ni, Mo : 단독 또는 복합으로 0.01% 이상, 5.0% 이하 Nb : 0.005% 이상 B : 0.0002% 이상, 0.1% 이하 상기 조성의 나머지는 철과 제련에 의해 발생된 불가피한 불순물로 이루어지고, 나머지는 철과 불가피한 불순물

2

압연에 대한 횡방향에 수직하는 표면에서 측정된 평균 페라이트 입자 크기(dIV)가 100 미크론 미만이고, 상기페라이트 입자는 비등축이고

- 기재 없음 -

3

석출물과 TiC 탄화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 압연 페라이트 강판

Al 부가로 금속간 화합물이 석출되고 Ti 등 첨가로 탄질화물이 형성되는 강판(문단번호 [0017], [0022] 참조)

1) 구성요소별 대응 관계

2) 공통점 및 차이점 분석

가) 구성요소 1 부분

선행발명은 청구항 1의 구성요소 1의 필수적 성분인 C, Mn, Si, Al, S, P을 포함하고, 선택적 성분인 Cr, Mo, Ni, Nb, B 중 하나 이상의 원소를 추가할 수 있는 바, 선행발명은 조성성분 중 위 원소들에 관하여 청구항 1과 공통된 구성을 갖고 있음이 명백하다.

다만, 청구항 1에 필수적 성분으로 제시된 Ti가 선행발명에는 선택적 성분으로 기재되어 있고, 청구항 1의 성분으로 제시되어 있지 않은 N이 선행발명에는 필수적 성분으로 기재되어 있다(이하 차이점 1 이라 한다). 또한 C, Mn의 함량범위의 상한과 관련하여(하한에 관하여는 당사자 사이에 다툼이 없다) 청구항 1에서 C는 0.15% 이하, Mn은 1% 이하로 되어 있으나, 선행발명의 C는 5% 이하, Mn은 3% 이하(문단번호 [0012], [0014])로 되어있는 점에서 차이가 있다(이하 차이점 2 라 한다. 나머지 성분들의 함량범위가 유사한 점에 관하여는 당사자 사이에 다툼이 없다).

나) 구성요소 2 부분

페라이트 입자의 크기 및 구조를 명시하고 있으나, 선행발명에는 이에 관한 기재가 없는 점에서 차이가 있다(이하 차이점 3 이라 한다).

다) 구성요소 3 부분

청구항 1과 선행발명은 모두 강판에 석출물과 Ti이 포함되는 점에서 공통되나, 청구항 1은 석출물과 탄화물의 형태를 석출물과 TiC(탄화물)로 한정하고 있는 반면, 선행발명은 석출물을 구체적으로 특정하지 않고, 탄화물을 TiNC(탄질화물)로 나타내고 있는 점에서 차이가 있다(이하 차이점 4 라 한다).

나. 차이점에 대한 검토

1) 차이점 1

양 발명의 차이점 1에 해당하는 사항들은 아래와 같은 이유로 실질적인 차이가 없거나, 선행발명으로부터 쉽게 도출될 수 있다.

가) 먼저 Ti에 관하여 살펴보면, 청구항 1은 이를 필수적 성분으로 하고 있는 반면 선행발명은 선택적 성분으로 기재하고 있으나, Ti는 결정립을 미세화하여 인성 및 강도를 높일 수 있는 첨가물로 널리 알려져 있고(선행 발명 1의 명세서 문단번호 [0022] 및 을 제11호증 참조), 청구항 1은 구성요소 1의 성분들을 포함하는 것을 요건으로 할 뿐, 그 밖의 성분들을 배제하는 것으로 명시하고 있지 않다. 또한 Ti의 함량범위로 청구항 1에는 0.02% 이상, 0.5% 이하, 선행발명에는 0.005% 이상이 제시되어 있고, Ti은 페라이트 강판에 소량 첨가되는 것만으로도 그 효과를 달성할 수 있음이 이 기술 분야에서 자명하므로, 결국 양 발명에 제시된 Ti의 함량범위에도 별다른 차이가 없는데다가, 선행발명의 명세서에는 Ti이 포함된 실시 예(강종류 G)가 제시되어 있기도 하다. 따라서 통상의 기술자가 선행발명에서 선택적 성분으로 제시된 Ti를 첨가시키는 데에 별다른 곤란성이 없으므로, 선행발명으로부터 Ti를 포함한 열간 압연 페라이트 강판을 쉽게 도출할 수 있다.

나) 다음 N과 관련하여 살펴보면, 청구항 1과 달리 선행발명에서는 N이 필수적 성분으로 포함되어 있으나, 금속의 용해 및 주조 작업은 통상 대기압 하에서 이루어지는데, 청구항 1과 선행발명 역시 이러한 점에서 동일(을 제4호증 문단번호 [0094] 내지 [0114])하고, 이와 같은 용해 및 주조 작업시 공기 중의 N이 포함되어 질화물을 형성하게 되므로, 이 부분에 있어서 양 발명에 특별한 차이가 있는 것으로 볼 수 없다.

2) 차이점 2

청구항 1에서 C는 0.15%, Mn은 1%를 상한으로 하고 있는 반면, 선행발명은 C는 5%, Mn은 3%를 상한으로하고 있는 점에서 차이가 있기는 하나, C, Mn은 모두 강판의 제조 과정에서 흔히 첨가되는 성분으로서 C, Mn의 함량에 따른 강판의 특성 변화는 통상의 기술자에게 기술적인 상식 정도에 해당하는 사항이다(선행발명의 문단번호 [0012], [0014], 을 제6호증).

또한 이 사건 출원발명의 명세서에 청구항 1의 C, Mn 함량범위의 상한 내외에서 현저한 효과의 차이가 있음을 확인할 만한 아무런 기재가 없고, 달리 이를 인정할 만한 자료가 전혀 없다.

따라서 통상의 기술자라면 선행발명으로부터 청구항 1과 같은 C, Mn의 함량범위를 갖는 열간 압연 페라이트 강판을 별다른 어려움 없이 도출해 낼 수 있고, 그로 인한 작용 효과도 예측 가능한 범위에 있다.

3) 차이점 3

아래와 같은 이유로 통상의 기술자라면 선행발명으로부터 구성요소 2와 같은 구성을 쉽게 도출해 낼 수 있을것으로 보인다.

가) 먼저 선행발명에 청구항 1에서 제시된 페라이트 조직이 존재하는 것으로 볼 수 있는지 살펴본다.

1 통상 자동차용 강판은 고온의 오스테나이트 조직을 급냉하여 상온의 마르텐사이트 조직을 형성시키는 것으로서, 마르텐사이트 조직 이외에 열처리 조건에 따라 잔류 오스테나이트, 페라이트, 펄라이트 조직이 상존하게 되는 점, 

2 청구항 1은 청구범위에서 그 대상을 열간 압연 페라이트 강판 으로 기재하고 있기는 하나, 모든 조직이 페라이트 입자인 경우를 한정하고 있다고까지 보기는 어려운 점, 

3 선행발명의 C의 상한이 5%로 오스테나이트나 마르텐사이트가 생성될 수도 있지만, 동시에 C의 하한을 0.01%로 정하여 페라이트 조직이 형성될 수 있는 범위(0.01%~0.025%)까지 포함하고 있는 점 등을 고려하면, 선행발명으로부터 청구항 1에서 제시된 페라이트 조직을 갖는 강판을 도출할 수 있는 것으로 봄이 옳다.

나) 페라이트 입자의 비등축 구조에 관하여 보면, 통상의 페라이트 입자는 등축이나, 열간 압연시 강판에 상하 압하력이 작용하므로 비등축으로 변하게 된다. 그런데 선행발명도 열간 압연 과정을 거치므로, 그 입자가 비등축 구조를 갖는 것이 당연하다.

다) 페라이트 입자 크기(dIV)에 대하여 본다.

1 먼저 구성요소 2에서 페라이트 입자 크기를 100 미크론 미만으로 한정하고 있기는 하나, 100 미크론을 경계로 임계적 의의가 있는 것으로 볼 수 있는 근거가 없다.

[표 3] 강 I1 및 강 I3으로부터 얻은 열간 압연판의 특성

즉 이 사건 출원발명의 명세서 실시 예 중 청구항 1의 조성성분 및 함량범위를 유일하게 만족하는 [표 3]의 강종 I3a과 관련하여 평균 페라이트 입자 크기(dIV)가 70 미크론이라는 내용만 존재할 뿐이어서, 100 미크론을 기준으로 어떠한 작용 효과가 있는지 알 수 없다. 또한 선행발명의 압연 강판의 강도범위는 440MPa 이상인 것으로 나타나 있는데, 이는 청구항 1에서 목표로 하는 강도범위 400MPa에 포함되어(문단번호 [0001]) 그 작용효과가 예측 가능한 범위 내에 있다.

2 다음, 선행발명에서도 탄소 함량이 0.01% 초과부터 시작하여 청구항 1과 같은 페라이트 입자가 형성되는 저탄소강 영역을 포함하고 있으며, 입자 크기가 작아질수록 기계적 강도가 향상되는 것은 이 기술 분야의 기술상식인데(을 제2호증의 Hall-Petch strengthening), 이와 같은 입자 크기의 조절은 압연이나 열처리 과정을 조절하여 다양한 방식으로 이루어질 수 있는 것이고, 이 사건 출원발명의 명세서에서도 열간 압연에 의하여 위와 같은 물리적 성질이 결정되는 것으로 기재되어 있다(문단번호 [0129]).

즉, 청구항 1에서 제시된 페라이트 입자 크기 100 미크론 이하라는 물성은 구성요소 1에 제시된 성분들을 갖추는 것만으로 저절로 이루어지는 것이 아니라, 어떤 제조방법을 선택하는지 여부에 따라 달성될 수 있는 것인데, 청구항 1의 청구범위에는 이를 위한 제조방법이 별도로 한정되어 있지 않고, 구성요소 1에 제시된 성분들을 포함하는 선행발명의 압연 강판의 페라이트 입자 크기를 100 미크론 이하로 조절하는 데에 특별히 곤란한 사정이 있다고 볼 만한 자료도 없다.

4) 차이점 4

먼저 석출물에 대하여 살펴보면, 청구항 1에서는 강판의 강도와 연성이 균형을 이룰 수 있도록 열간 압연 과정에서 Fe3AlCx 3원 금속간 화합물인 석출물이 적절히 석출되도록 하고 있는데(문단번호 [0066], [0072], [0075], [0088] 참조), 선행발명도 Al로 인하여 금속간 화합물이 형성되는 점을 인식하면서 이와 같은 금속간 화합물이 과도하게 석출되어 연성이 저감되는 것을 방지하고자 하고 있다(문단번호 [0007], [0012], [0017], [0031] 참조).

다음, 청구항 1의 TiC(탄화물)는 고용탄소의 양을 저감시켜 연성을 향상시키고자 Ti를 첨가한 결과 생성되는 석출물인데, 선행발명도 Ti를 포함할 수 있어 TiC가 형성가능하다. 그리고 선행발명에서는 제조과정에서 압연 강판에 TiNC(탄질화물)가 형성될 수 있는 것으로 기재되어 있는데(문단번호 [0022]), 위 TiNC는 TiC와 마찬가지로 인장 강도를 조절하기 위하여 통상적으로 사용되는 주지관용수단이므로, 이들은 통상의 기술자가 필요에 따라 적절히 선택할 수 있는 사항에 불과하다.

결국 청구항 1의 압연 강판에 포함되는 석출물 및 TiC나 그와 실질적으로 같은 효과를 갖는 성분들이 제조 과정에서 선행발명에도 형성되므로, 양 발명은 이 부분에서 실질적인 차이가 있는 것으로 볼 수 없다.

다. 원고의 그 밖의 주장에 관한 판단

1) 한편 원고는, 청구항 1은 압연시 양호한 변형성 및 우수한 로핑) 로핑(roping) 현상은 페라이트계 스테인리스강의 박판을 프레스 가공할 때 판 표면에 압연 방향으로 요철이 생기는 현상을 일컫는데, 로핑 현상이 발생하는 경우 연신 및 성형성이 크게 저하된다.

내성 등을 갖는 열연 강판의 제조를 목적으로 하는 것인 반면, 선행발명은 이러한 목적을 갖는 것이 아니라는취지로 주장한다.

그러나 로핑 내성은 결국 강판의 인성(제조성, 변형성)과 관련된 성질에 불과하므로, 앞서 본 바와 같이 양 발명이 모두 강판의 인성을 조절하는 것을 그 기술적 과제로 하고 있는 이상, 양 발명이 로핑 내성과 관련하여 그 목적을 달리하고 있는 것으로 볼 수 없다. 따라서 원고의 위 주장은 이유 없다.

2) 또한 원고는, 이 사건 출원발명의 명세서에 기재된 청구항 1의 제조방법이 선행발명과 상이하므로, 선행발명의 페라이트 입자 크기가 청구항 1과 같은 범위를 갖는 것으로 볼 수 없다는 취지로 주장한다.

그러나 앞서 본 바와 같이 청구항 1의 구성요소 1의 성분들을 갖는 경우 반드시 이 사건 출원발명의 설명에 기재된 제조방법에 의하여서만 페라이트 입자 크기를 100 미크론 이하로 만들 수 있는 것이라 단정할 수 없으므로, 원고의 위 주장은 이를 받아들일 수 없다.

라. 검토 결과의 정리

따라서 청구항 1은 통상의 기술자가 선행발명으로부터 쉽게 발명할 수 있으므로, 그 진보성이 부정된다.

4. 결 론

그렇다면 이 사건 출원발명 중 청구항 1은 그 진보성이 부정되어 특허를 받을 수 없고, 청구항 1의 진보성이 부정된다고 보는 만큼, 특허출원에서 청구범위가 둘 이상의 청구항으로 이루어진 경우 어느 하나의 청구항에라도 거절이유가 있는 때에는 그 특허출원 전부가 거절되어야 한다는 법리에 따라, 이 사건 출원발명 전체에 대하여 특허등록을 거절한 결정이 옳다고 본 이 사건 심결의 결론은 적법하다.

따라서 이 사건 심결의 취소를 구하는 원고의 청구는 이유 없으므로 이를 기각하기로 하여 주문과 같이 판결한다.

재판장 판사 판사 나상훈 

판사 이호산

[별지 1]

이 사건 출원발명의 주요 내용 및 도면

1. 종래기술 및 기술적 과제

자동차에서 배출되는 CO2의 양은 특히 그 자동차를 경량화함으로써 저감할 수 있다. 이러한 경량화는 구조부 또는 표피부를 구성하는 강의 기계적 특성을 향상시키고, 주어진 기계적 특성을 위한 강 밀도를 저감시킴으로써 달성될 수 있다(문단번호 [0002] 내지 [0004]).

첫번째 접근은 광범위한 연구 주제로서, 800 MPa 내지 1000 MPa 이상의 강도를 갖는 강이 강 산업에서 제안되었다. 그러나 이러한 강의 밀도는 종래 강의 밀도인 7.8에 가깝게 유지된다(문단번호 [0005]).

두번째 접근은 강의 밀도를 저감할 수 있는 원소를 첨가하는 것을 포함한다. 따라서 특허 EP 1 485 511은 페라이트 미세조직을 가지고 규소 (2 ~ 10%), 및 알루미늄 (1 ~ 10%)을 첨가하고 탄화물 상을 포함하는 강을 개시한다(문단번호 [0006]).

그러나 상기 강의 비교적 높은 규소 함량은 특정한 경우에 코팅성과 연성의 문제점을 내포할 수도 있다.

또한, 약 8% 알루미늄이 첨가된 강이 공지되어 있다. 그러나 특히 냉간 압연시에 상기 강을 제조할 때 문제점을 직면할 수도 있다. 또한, 상기 강의 인발시 로핑 문제 역시 직면하게 될 수도 있다. 그러한 강은 0.010% 이상의 C를 포함할 때, 탄화물 상의 석출은 취성을 증가시킬 수도 있다. 그러한 강은 구조부를 제조하는데 사용될 수 없다(문단번호 [0007], [0008]).

2. 과제의 해결 수단

본 발명은 열간 압연 또는 냉간 압연 강판을 제공하는 것으로서 그 강판은 동시에 약 7.3 미만의 밀도, 400 MPa 보다 큰 강도(Rm), 특히 압연시 양호한 변형성 및 우수한 로핑 내성 및 양호한 용접성 및 양호한 코팅성을 갖는다(문단번호 [0009] 내지 [0013]).

본 발명은 열간 압연 페라이트 강판이며, 이 강판의 강의 조성은 함량이 중량% 로 표시된 이하의 성분, 즉 0.010% < C 0.15%, 0.2% < Mn 1%, 0% < Si 1.5%, 6% Al 10%, 0.020% Ti 0.5 %, 0% < S 0.050%, 0% < P 0.1%, 그리고 임의로는, Cr 1%, Mo 1%, Ni 1 %, Nb 0.1%, V0.2%, B 0.010% 중에서 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하고, 상기 조성의 나머지는 철과 제련에 의해 발생된 불가피한 불순물로 이루어지고, 압연에 대한 횡방향에 수직하는 표면에서 측정된 평균 페라이트 입자 크기(dIV)가 100 미크론 미만이다(문단번호 [0014] 내지 [0031]). 

바람직한 실시형태에 따르면, 상기 판의 강도는 400 MPa 이상이다. 바람직하게는 상기 판의 강도는 600MPa 이상이다(문단번호 [0039], [0040]).

본 발명은 특히 특정한 탄소, 알루미늄 및 티타늄의 조합물을 함유하는 강의 집합조직, 미세조직 및, 금속간 탄화물의 석출을 제어하기 위한 제조 공정에 관한 것이다(문단번호 [0100]).

본 발명에 따르면, 탄소 함량은 0.001% ~ 0.15%이다. 0.001% 미만인 경우에는 유효(significant) 경화가 이루어질 수 없다. 탄소 함량이 0.15%을 초과하는 경우에는 강의 냉간 압연성이 불량하다(문단번호[0068]).

망간 함량이 1%를 초과하면, 감마상을 형성하려는 망간의 성질 때문에 주위 온도에서 잔류 오스테나이트를 안정시키는 것에 대한 위험이 존재한다. 본 발명에 따른 강은 주위 온도에서 페라이트 미세조직을 갖는다. 본 발명을 실시하는 다양한 특정한 방법이 강의 탄소 및 망간의 함량에 따라 이용될 수도 있다(문단번호 [0069]).

탄소 함량이 0.001 ~ 0.010%일 때, 그리고 망간 함량이 0.2% 이하일 때에 얻게 되는 최소 강도(Rm)는 400 MPa이다(문단번호 [0070]).

탄소 함량이 0.010% 보다는 크고 0.15% 이하일 때, 그리고 망간 함량이 0.2% 보다는 크고 1% 이하일 때에 얻게 되는 최소 강도는 600 MPa이다(문단번호 [0071]).

상기 제시한 탄소 함량의 범위 내에서 본 발명자들이 탄소 원소가 탄화물(TiC 또는 카파 석출물)의 석출에 의해 그리고 페라이트 입자 정련에 의해 실질적인 경화에 기여한다는 것을 증명하였다. 탄소가 첨가되어도, 탄화물 석출이 입자간에 발생되지 않거나 탄소가 고용체로 있지 않은 경우에는 단지 적은 양의 연성 손실이 초래된다(문단번호 [0072]).

상기 조성 범위 내에서 강은 제조 주기 동안 이는 다시 말해 주조 후 바로 응고시부터 모든 온도에서 페라이트 메트릭스를 포함한다(문단번호 [0073]).

알루미늄과 같이 규소는 강의 밀도를 저감시킬 수 있는 원소이다. 그러나 1.5% 초과의 규소의 과도한 첨가는 높은 점착 산화물이 형성되게 하며 표면결함이 생길 수도 있게 하여 결과적으로 특히 용융 도금 작업 (hot-dipgalvanizing operation)시 젖음성(wettability)이 부족하게 된다. 또, 상기 과도한 첨가는 연성을 저감시킨다(문단번호 [0074]).

알루미늄은 본 발명에 있어서 중요한 원소이다. 알루미늄의 함량이 6중량% 미만인 경우에는, 밀도가 충분히 저감될 수 없다. 알루미늄의 함량이 10중량%을 초과하는 경우에는, 취화성 입자간 상 Fe3Al과 FeAl이 형성될 위험이 있다(문단번호 [0075]).

바람직하게는, 알루미늄 함량이 7.5 ~ 10%이다. 이 범위 내에서 판의 밀도는 약 7.1보다 작다(문단번호[0076]).

바람직하게는, 알루미늄 함량이 7.5 ~ 8.5%이다. 이 범위 내에서는 연성을 저감시키지 않으면서 만족스러운 경량화가 이루어진다(문단번호 [0077]).

또한, 강은 최소한의 양 즉, 0.020%의 티타늄을 함유하는데 이로써 TiC의 석출로 인해 고용체로의 탄소의 함량을 0.005 중량% 미만의 양으로 제한시키는데 조력하게 된다. 고용체로의 탄소는 전위의 이동성을 저감시키기 때문에 연성에 유해한 영향을 미치게 된다. 티타늄이 0.5%를 초과하면, 과도한 탄화 티타늄 석출이 일어나고 연성이 저감된다(문단번호 [0078]).

또한, 0.010%로 제한되는 붕소의 임의의 첨가가 고용체로의 탄소의 양을 줄이는데 조력한다(문단번호[0079]). 

황의 함량은 연성을 저감시킬 수도 있는 TiS의 어떠한 석출을 제한할 수 있도록 0.050%보다 작다(문단번호 [0081]). 

고온 연성의 이유로, 인 함량 또한 0.1%로 제한된다(문단번호 [0082]).

임의로, 강 또한 추가적인 고용체 (solid-solution) 경화를 제공하는 1% 이하의 양의 크롬, 몰리브덴, 또는 니켈, 추가적인 석출 경화를 이루기 위해 첨가될 수도 있는 각각 0.1 중량%보다 적은 양의 니오븀과 0.2 중량%보다 적은 양의 바나듐과 같은 미세합금 원소를 단독으로 또는 조합물로 함유할 수도 있다(문단번호[0083], [0084]).

조성물의 나머지는 철과 제련에 의해 발생된 불가피한 불순물로 이루어진다(문단번호 [0085]).

본 발명에 따른 강의 구조는 고 무방향성을 지닌 페라이트 입자의 균일한 분포를 포함한다. 이웃하는 입자들 간의 강한 무방향성은 로핑(roping) 결함을 방지한다. 이 결함은 판의 냉간 성형 중에 압연 방향으로의 스트립의 국부 및 초기 얼룩(appearance)에 의해서 릴리프(relief)가 형성된다는 점에 특징이 있다. 이러한 현상은 약간의 무방향성을 갖는 재결정화된 입자들의 그룹핑(grouping)으로 인해 재결정화된 입자들이 재결정화전의 동일한 본래 입자로부터 발생하는 것이다. 로핑에 민감한 구조는 집합조직의 공간적 분포에 특징이 있다(문단번호 [0086]).

로핑 현상이 존재할 때 횡방향으로의 기계적 특성(특히 일정한 연신) 및 성형성이 크게 저감된다. 본 발명에 따른 강은 유리한 집합조직을 갖기 때문에 성형시 로핑에 민감하지 않다(문단번호 [0087]).

이 철계 메트릭스내에는 주로 알루미늄이 고용체로 있다. 이 강은 Fe3AlCx 3원 금속간 상인 카파(k) 석출물을 포함한다(문단번호 [0088]).

다른 실시형태에 있어서, 페라이트 입자는 비등축이며 그 입자의 평균 크기(dIV)는 100 미크론 미만이다. 용어 dIV는 압연에 대한 횡방향에 수직하는 대표 영역(A)에 걸쳐 선절단법에 의해 측정된 입자 크기를 나타낸다. 이 dIV 측정은 판의 두께에 수직하는 방향을 따라 수행된다. 압연 방향으로 기다란 상기 비등축 입자형태는 예컨대 본 발명에 따른 열간 압연 강판에 존재할 수도 있다(문단번호 [0093]).

반가공 제품이 연이은 압연 단계들에 의해 열간 압연되어 판이 얻어진다. 이들 각각의 단계에서 제품은 압연기의 롤을 통과함으로써 두께가 감소된다. 상업적 조건하에서, 상기 단계들은 반가공 제품이 스트립밀에서 거친 가공(roughing) 동안에 수행된다. 상기 각각의 단계에 관련된 압하율은 (압연 단계후 반가공제품의 두께 - 압연 전 두께) / (압연 전 두께)의 비율에 의해 정의된다. 본 발명에 따르면, 상기 단계들 중 적어도 2 개의 단계는 1050 초과의 온도에서 수행되고 각각의 단계들의 압하율은 30% 이상이다. 압하율이 30%보다 큰 각각의 변형과 다음 변형 간의 시간 간격(ti)은 10s 이상이며 이로써 상기 시간 간격(ti) 후에 완전한 재결정화를 얻을 수 있게 된다. 본 발명자들은 이러한 특정 조건의 조합으로 인해 열간 압연 구조의 매우 상당한 정련이 얻어진다는 것을 증명하였다. 그리하여, 이러한 정련은 비재결정화 온도(Tnr) 초과의 압연 온도로 인해 재결정화를 촉진한다(문단번호 [0100]).

본 발명자들은 직접 주조 후에 얻어지는 것과 같은 미세한 초기 구조는 재결정화 속도를 증가시키는데 유리하다는 것을 증명하였다(문단번호 [0101]).

압연은 900 이상의 온도(TER)에서 종료되어 완전한 재결정화가 얻어진다(문단번호 [0102]).

그 다음에, 얻어진 판이 냉각된다. 본 발명자들은 850 로부터 700 로 냉각될 때 경과되는 시간 간격(tp)이 3s 보다 클 때, 석출물과 TiC 탄화물의 특히 효과적인 석출이 이루어진다는 것을 증명하였다. 이로써 경화에 유리한 강(렬)한 석출(intense precipitation)이 이루어진다(문단번호 [0103]).

그리고 나서 판은 500 ~ 700 의 온도(Tcoil)에서 감겨진다. 이 단계에서 TiC의 석출이 완료된다(문단번호 [0104]).

이로써, 상기 단계에서 예컨대 2 내지 6㎜의 두께를 갖는 냉간 압연 판이 얻어진다. 더 작은 두께 예를 들어 0.6 ~ 1.5㎜의 두께를 가진 판을 제조하고자 하는 경우의 제조 공정은 다음과 같다(문단번호 [0105]):

전술한 공정에 따라 제조된 열간 압연 판을 공급한다. 물론, 판의 표면 마무리가 필요한 경우에는 피클링(pickling)작업이 그 자체 공지된 공정으로 수행된다(문단번호 [0106]);

그리고 나서 압하율이 30 ~ 90%인 냉간 압연 작업이 수행된다(문단번호 [0107]).

그리고 그 후에 다음의 재결정화 능력을 저감시킬 수도 있는 복원을 방지하기 위해 냉각 압연 판은 3/s보다 큰 가열 속도(Vh)로 가열된다. 재가열은 어닐링 온도(T')에서 실시되며, 이 온도는 고 가공 경화된 초기구조의 완전한 재결정화를 얻을 수 있도록 선택된다(문단번호 [0108]).

그리고 나서 판은 100 /s 미만의 속도(Vc)로 냉각되고 이로써 고용체로의 과잉의 탄소에 의한 어떠한 취화도 발생되지 않게 된다. 이러한 결과는 빠른 냉각 속도가 취화 석출을 저감시키는데 유리하다고 생각될수 있음을 볼 때 특히 놀라운 점이다. 이제, 본 발명자들은 100 /s 미만의 냉각 속도에서의 서냉(slowcooling)으로 인해 상당한 탄화물 석출이 야기되고 이로써 고용체로의 탄소의 함량이 저감된다는 것을 증명하였다. 이 석출은 연성에 악영향을 미치지 않으면서 강도를 증대시키는 효과를 갖는다(문단번호[0109]).

어닐링 온도(T') 와 속도(Vc)는 최종 제품에서 완전한 재결정화, 30% 미만의 입자간 석출물의 선형 분율(f), 및 0.005% 미만의 고용체로의 탄소 함량을 얻을 수 있게 선택된다(문단번호 [0110] ~[0113]).

완전한 재결정화를 얻을 수 있도록 750 ~ 950 의 온도(T')가 선택되는 것이 바람직하다. 특히, 탄소 함량이 0.010% 보다 크고 0.15% 이하일 때, 그리고 망간 함량이 0.2% 보다 크고 1% 이하일 때, 온도(T')는 어닐링 전에 존재하는 석출물의 분해를 더욱 방지할 수 있게 선택된다. 그 이유는 이 석출물이 분해되면, 서냉시에 다음 석출이 취화성 입자간 형태로 발생되기 때문이다. 너무 높은 어닐링 온도는 열간 압연 판의 제조시 형성된 석출물을 재분해시키며 기계적 강도를 저감시킨다. 이를 위해, 750 ~ 800 의 온도(T')를 선택하는 것이 바람직하다(문단번호 [0114]).

비제한적인 실시예를 통해 이하의 결과가 본 발명에 의해 주어지는 유익한 특성을 나타낸다(문단번호[0115]).

실시 예 1 : 열간 압연 판

[표 1] 강 조성(wt%)

강은 약 50㎜의 두께를 갖는 반가공 제품의 형태로 주조되어 제조되었다. 중량 % 로 표시된 그 조성이 이하의 [표 1]에 나타나 있다.

반가공 제품은 1220 의 온도로 재가열되고 열간 압연되어 약 3.5㎜의 두께를 가진 판을 얻었다. 동일한 조성으로부터 시작하는 일부의 강은 다양한 열간 압연 조건하에 있었다. 참조번호 I1-a, I1-b, I1-c, I1-d 및 I1-e는 예컨대 조성물 I1와는 다른 조건하에서 제조된 5개의 강판을 나타낸다. 강 I1 ~ I3의 경우에 있어서 [표 2]는 연속적인 열간 압연 단계를 위한 조건을 나타낸다.

N은 1050 초과의 열간 압연 온도에서 수행되는 압연 단계의 수(문단번호 [0122]),

Ni는 그 중에 압하율이 30%보다 큰 압연 단계의 수(문단번호 [0123]),

ti는 Ni 단계의 각 단계와 그 바로 다음의 압연 단계 사이의 경과 시간(문단번호 [0124]),

TER은 압연 종료 온도(문단번호 [0125]),

tp은 850 로부터 700 로 냉각될 때 경과하는 시간 간격(문단번호 [0126]),

그리고 Tcoil은 감김 온도(문단번호 [0127]).

[표 2] 열간압연시 제조조건

[표 3] 강I1 및 강 I3으로부터 얻은 열간압연판의 특성

[표 3]은 [표 2]의 판의 측정 밀도와 특정한 기계적 특성 및 미세조직 특성을 나타낸다. 따라서 압연에 대한 횡방향으로 강도(Rm), 균일 연신율(Au), 및 파단 연신율(At)이 측정되었다. 또한 압연에 대한 횡방향에 수직하는 표면에 대한 NF EN ISO 643 표준에 따른 선절단법을 이용하여 입자 크기(dIV)가 측정되었다.

dIV 측정은 판의 두께에 수직한 방향을 따라서 수행되었다. 기계적 특성을 향상시킬 목적으로, 100 미크론 미만의 입자 크기(dIV)를 더욱 요구하게 된다(문단번호 [0129]).

판 I1d 경우에 예컨대 [도 2]에 도시되어 있는 미세조직을 갖는 본 발명에 따른 강판은 100 미크론 미만의 입자 크기(dIV)를 특징으로 하며 505 ~ 645MPa의 기계적 강도를 갖는다(문단번호 [0131]). (끝)

[별지 2]

선행발명의 주요 내용

1. 종래 기술 및 기술적 과제

최근 환경 문제에 대한 대응을 위해 탄산가스 배출 저감이나 연비 저감을 목적으로 자동차의 경량화가 요구되고 있다. 자동차의 경량화를 위해서는 강재의 고강도화가 유효한 수단이지만, 부재의 강성에 의해 판두께가 제한되어 있는 경우에는 고강도화해도 판 두께를 줄일 수 없어, 경량화가 곤란하였다. 상기의 경우

에 경량화를 달성하는 수단으로서는 강재에 비해 비중이 낮은 알루미늄 합금판의 사용을 생각할 수 있지만, 알루미늄 합금판은 높은 가격 이외에 강재에 비해 가공성이나 용접성에 문제가 있기 때문에 자동차 부재에의 적용은 한정된 것으로 되어 있다. 그래서 강판 및 알루미늄 합금판의 장점을 겸비한 것으로서 철에 알루미늄을 다량으로 첨가한 고 Al 함유 강판이 고려된다. 그러나 이러한 고 Al 함유 강판은, 1) 제조성, 특히 압연 시의 균열 발생이 일어나는 것, 2) Al 자체의 고용 강화능(固溶 强化能)이 작은 것 등의 이유로 자동차용 강판으로서 적용하는 것은 극히 곤란하였다. 또한, 다량의 Al을 함유하면 열간 및 냉간 가공성이 대폭적으로 열화(劣化)하고, 특허 문헌 1에 있는 바와 같이 비교적 고온 장시간의 소둔(650 ~ 1200 에서 5 ~ 600분 가열)에 의해 강판을 제조하는 기술이 있지만, 통상의 얇은 강판 제조 공정, 예를 들어 연속 소둔 등으로 고 Al 함유 강판을 제조하는 것이나 양호한 강도 및 연성 레벨을 확보하는 것은 곤란하였다(문단번호[0002]).

고 Al 함유 강판의 연성을 향상시키는 기술로서, 예를 들면, 특허 문헌 2에는 Al : 4 ~ 9.5%, Ti : 0.5 ~ 2.0%, Mo : 0.5 ~ 2%, Zr : 0.1 ~ 0.8%, C : 0.01 ~ 0.5% 및 잔여 Fe를 함유하는 알루미늄 함유 철기(鐵基) 합금의 기술이 제안되어 있지만, 본 발명자들의 시험에서는 저비중에 관한 언급은 없고, C 등의 함유량이 비교적 적은 데다 중량 원소인 Mo나 Zr이 필수로 되어 있어, 저비중화를 고려하고 있다고는 말할 수 없다. 또한, 제조성에 대해서도 단조하는 것이나 온간(溫間) 압연을 행하는 것으로 하고 있어, 소위 용해로부터 열간 압연, 냉간 압연에 이르는 널리 공업적으로 행해지고 있는 제조 방법 및 제조 시설을 이용한 제조법과는 다르다(문단번호 [0003]).

2. 과제를 해결하기 위한 수단 및 효과

본 발명자들은 철 기반으로 다량의 Al을 함유하고, 성분이 다른 다양한 소재에 대해 강도 및 열간 냉간 가공성을 개선하기 위한 방법에 대해 성분과 제조 방법의 양면에서 연구를 거듭한 결과, 고 Al 함유 강판의 제조성 및 고강도화 개선에는 그 강판 자체의 인성, 특히 입계 취화(脆化)의 억제가 중요하다는 것을 발견하였다. 또한, 고강도화를 도모하는 것은 취화를 조장하는 결과가 되기 때문에 특히 주의가 필요하다. 즉, S및 P를 극저화(極低化)하고, 게다가 어느 정도의 C 첨가 및 중량 원소의 제한에 의해 고강도화(440 MPa 초과)하여도, 제조성을 확보하면서 고강도 저비중 강판을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다(문단번호[0007]).

C : C는 입계 강도를 향상시키고, 비중을 낮추기 위해 필수 원소이다. 특히 강도 레벨이 440 MPa를 초과하면, 취화 거동이 나타나기 때문에 0.01% 초과로 했다. 또한, 과잉의 첨가는 다량의 탄화물 및/또는 흑연의 석출에 의한 취화를 조장하기 때문에, 5% 이하로 했다(문단번호 [0012]).

Si : Si는 고용 강화에 의해 강판의 강도를 증대시키는데 유용한 원소이지만, 3.0%를 초과하는 과잉의 첨가는 열간 가공성을 저하시키는 동시에 열간 압연으로 생기는 스케일의 박리성이나 화성(化成) 처리성을 현저하게 열화시킨다. 또한, 탄소나 Al 첨가량에 따라서는 현저한 펄라이트 생성을 촉진하기 위해 제조성이 나 가공성을 열화시키기 때문에 3.0% 이하로 했다(문단번호 [0013]).

Mn : Mn은 MnS를 형성하여 고용 S에 의한 입계 취화를 억제하기 위해 유효한 원소이다. 0.01% 미만에서는 그 효과가 발현되지 않고, 3.0%를 초과하는 과잉의 첨가는 가공성을 열화시킨다. 따라서, Mn 함유량은 0.01 ~ 3.0%로 했다. 그러나 다량 첨가는 오스테나이트나 마르텐사이트 생성에 특히 유용하며, Al량이 비교적 많은 경우에는 조직 강화에 의한 고강도화에 특히 효과적이다. 이 때문에 30%를 상한으로 하여 첨가할 수 있다(문단번호 [0014]).

P : P는 입계에 편석(偏析)하여 입계 강도를 저하시키고, 인성을 열화시키는 불순물 원소이며, 가급적 낮은 레벨이 바람직하지만, 현재 정련 기술이 도달가능한 레벨과 비용을 고려하여, 상한을 0.1%로 했다(문단번호 [0015]).

S : S는 열간 가공성 및 인성을 열화시키는 불순물 원소이며, 가급적 낮은 레벨이 바람직하지만, 현재 정련 기술이 도달가능한 레벨과 비용을 고려하여, 상한을 0.01%로 했다(문단번호 [0016]).

Al : Al은 저비중을 달성하기 위한 필수 원소이다. 3% 미만에서는 비중 <7.20를 만족시킬 수 없기 때문에 하한을 3%로 했다. 10.0%를 초과하면 금속간 화합물의 석출이 현저해지고, 이에 따라 취화도 조장되기 때문에 10.0%를 상한으로 했다(문단번호 [0017]).

N : N은 C와 마찬가지의 효과가 있다. 특히, 고강도화에 유효하기 때문에, 0.001% 이상의 첨가로 했다.

한편으로, 용접 시에 블로우 홀이 생성되는 것이나 Al과의 친화력이 강해 AlN 석출에 따른 취화도 초래하기 때문에, 0.05%를 상한으로 했다(문단번호 [0018]).

Nb : 탄질화물 형성에 유효하고 저(低) C 측에서의 성형성 향상, 고강도화나 결정립 미세화에 의한 인성 향상에 효과적이기 때문에, 0.005% 이상의 첨가로 했다. 한편으로, 다량 첨가는 석출량의 증가에 따른 제조성, 인성이나 가공성의 열화로 이어지기 때문에, 상한을 1%로 했다. 또한, 철에 비해 중량이 무겁기 때문에 인성 및 고강도화에 특히 유효한 범위로서 0.5% 미만이 바람직하다(문단번호 [0019]).

Cr, Ni, Mo : 고강도화 및 강인화(强靭化)에 유효한 첨가 원소이기 때문에, 단독 또는 복합으로 0.01% 이상의 첨가로 했다. 한편으로, 다량 첨가는 경질상(硬質相)의 다량 생성에 따른 제조성, 인성이나 가공성의 열화로 이어지기 때문에, 단독 또는 복합으로 상한을 5.0%로 했다. 또한, Mo에 관해서는, 철에 비해 중량이 무겁기 때문에, 인성 및 고강도화에 특히 유효한 범위로서 0.5% 미만이 바람직하다(문단번호 [0020]).

그러나 Ni은 오스테나이트나 마르텐사이트 생성에 특히 유효하고, Mn과 마찬가지로, Al량이 비교적 많은 경우에는 조직 강화에 의한 고강도화에 특히 효과적이다. 이 때문에, 15%를 상한으로 하여 첨가할 수 있다(문단번호 [0021]).

Ti, V, Ta, Zr, Hf : Nb와 마찬가지로, 탄질화물 형성에 유효하고 저 C측에서의 성형성 향상, 고강도화나 결정립 미세화에 의한 인성 향상에 효과적이기 때문에, 단독 또는 복합으로 0.005% 이상의 첨가로 했다.

한편으로, 다량 첨가는 석출량의 증가에 따른 제조성, 인성이나 가공성의 열화로 이어지기 때문에, 상한을 1%로 했다. 또한, Ta, Zr, Hf에 관해서는, 철에 비해 중량이 무겁기 때문에 인성 및 고강도화에 특히 유효한 범위로서 0.1% 미만이 바람직하다(문단번호 [0022]).

Co, Cu, W : 고강도화 및 강인화에 유효한 첨가 원소이기 때문에, 단독 또는 복합으로 0.01% 이상의 첨가로 했다. 한편으로, 다량 첨가는 경질상이나 석출물을 다량으로 생성하여 제조성, 인성이나 가공성의 열화로 이어지기 때문에, 단독 또는 복합으로 상한을 5.0%로 했다. 또한, W에 관해서는, 철에 비해 중량이 무겁기 때문에, 인성 및 고강도화에 특히 유효한 범위로서 0.1% 미만이 바람직하다(문단번호 [0023]).

Ca, Mg, Rem{Rare Earth Metal(희토류 금속)의 약칭으로 란타노이드계 원소를 지칭함}, Y : 황화물이나 산화물을 생성하는 원소이다. 특히, 고 C계에서 흑연을 석출시키는 경우의 핵 생성 사이트로서 이들 원소의 황화물 및/또는 산화물이 유효하고, 흑연이나 탄화물의 형태 제어에 유효하고, 인성 향상에 크게 기여하기 때문에 단독 또는 복합으로 Ca : 0.001%, Mg : 0.0005%, Rem : 0.001%, Y : 0.001% 이상으로 했다.

한편으로, 과잉 첨가는 개재물의 밀도나 크기를 증대시키고, 인성 및 가공성을 열화시키기 때문에 상한을 각각 Ca : 0.01%, Mg : 0.3%, Rem : 0.5%, Y : 0.1%로 했다. 또한, Rem, Y에 관해서는, 철에 비해 중량이 무겁기 때문에, 인성 및 고강도화에 특히 유효한 범위로서 0.01% 미만이 바람직하다(문단번호 [0024]).

B : 입계 강화에 특히 유효한 원소이므로, 0.0002% 이상으로 했다. 한편으로, 과잉 첨가는 가공성 열화를 초래하므로, 0.1%를 상한으로 했다(문단번호 [0025]).

비중은 동일 판 두께에서 10% 이상의 경량화를 위해, 7.20 이하로 한다. 또한, 추가적인 경량화를 위해서는 강도가 높고 비중이 작은 것이 특히 효과적이기 때문에, 인장 강도로 440 MPa 이상, 비중으로 6.6 이하

가 바람직하다. 또한, 비중의 측정은 수중 치환법이나 피크노미터(pycnometer)를 이용하여 측정할 수 있다(문단번호 [0026]).

다음에, 제조 조건의 한정 이유에 대해 설명한다(문단번호 [0027]).

본 강판의 제조성을 확보할 목적으로 하기와 같은 제조 방법으로 하는 것이 바람직하다(문단번호[0028]).

먼저, 열연 시의 가열 온도는 변형 저항이나 취화상(脆化相) 생성을 억제하는 관점에서 1000 이상으로 했다. 또한, 지나치게 고온 가열하면 입자 조대화(粗大化)나 스케일 형성의 증대 등의 문제가 있기 때문에, 1220 이하로 한다. 또한, 취화상 생성을 억제하는 관점에서는 1100 초과가 바람직하다(문단번호 [0029]).

열간 압연에서는 입자에 변형이 과도하게 가해진다든지, 취화상의 생성을 억제하는 관점에서, 열간 압연을 마무리 온도 750 이상에서 행한다. 마무리 온도의 상한은 특별히 정해지지 않지만, 입자의 조대화나 흑연이나 탄화물 석출을 가능한 한 억제하여 열간에서의 균열을 억제하기 위해서는 850 초과 950 이하로 하는 것이 바람직하다(문단번호 [0030]).

또한, 마무리 후에는 취화상 생성을 억제하는 관점에서, 마무리 온도로부터 400 ~ 900 의 온도 영역까지의 냉각 속도를 20 /s 이상으로 한다. 냉각 속도의 상한은 특별히 정해지지 않지만, 국부적인 경질상 형성의 염려 때문에 100 /s 이하로 하는 것이 바람직하다(문단번호 [0031]).

권취 온도에 대해서는, 고온으로 하면 재결정이나 입자 성장이 촉진되어 가공성의 향상이 바람직하지만, 열간 압연시에 발생하는 스케일 생성도 촉진되어 산세성이 저하하기 때문에, 400 ~ 900 의 범위로 하였다(문단번호 [0032]).

한편으로, 저온 권취의 경우에는 충분히 재결정되지 않고 가공성 열화로 되기 때문에, 재결정이나 흑연이나 탄화물 석출 제어의 관점에서, 소둔을 700 ~ 1100 의 범위에서 행해도 좋다(문단번호 [0033]).

【실시예】

[표 1], [표 2]에 나타내는 바와 같은 조성의 강판을 1000 ~ 1220 로 가열하고, 750 ~ 950 에서 열연을 완료하고, 400 ~ 900 의 온도영역까지 20 ~ 100 /s로 냉각하고, 400 ~ 900 에서 권취하였다. 일부의 열연 강판은 권취 후 700 ~ 1100 의 온도 영역에서 소둔하여, 열연 소둔판을 제작했다. 또한, 일부의 열연 판은 권취, 산세 후, 1 패스 당 압연율 5 ~ 15%에서 총 압하율 30 ~ 80%의 냉연을 판 온도가 20 ~ 100 로 한 후 냉연을 개시했다. 그 후, 600 ~ 1100 의 온도 범위에서 5분 미만으로 유지한 상태에서 소둔을 행하였다(문단번호 [0037]).

[표 1], [표 2]([표 1]의 계속)에 각각의 강의 화학 성분을 나타낸다. 또한, [표 3], [표 4]([표 3]의 계속) 및 [표 5], [표 6]([표 5]의 계속)에 각 제조 조건과 재질에 대해 나타낸다. 본 발명의 요지를 만족시키는 발명 강은 제조성이 양호하고, 비중 <7.20을 충족하며, 또한 발명 강에서는 인장 강도가 440 MPa를 초과하는 재질을 얻을 수 있다. 또한, 발명 강에서는 인장 강도 : TS(MPa)와 파단 연신율 : El(%)을 곱한 값 : TS x El가 12000 MPa % 이상이었다(문단번호 [0039]).

[표 1] 제공된 시험편 강의 화학성분

[표 2] [표 1]의 계속

[표 3] 각각의 강의 제조공정 및 기계적 성질

[표 4] [표 3]의 계속

[표 5] ([표 3], [표 4]의 계속) 각각의 강의 제조성 및 기계적 특성

[표 6]([표 5]의 계속)

(끝)