HIGH-STRENGTH, LOW-TOUGHNESS COLD-ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT FRACTURE PROPERTIES, AND METHOD FOR PRODUCING SAME
본 발명은 건축용 플랫 타이(nominal tie, 거푸집 긴결재)로 주로 사용되고 그 외에도 다양한 긴결재로 사용되고 있는 고강도, 저인성 냉연 강판의 제조에 관한 것으로, 열간 압연재를 최종 압하율 20~70%로 냉간 압연함으로써 최종 두께 1.5mmt~3.0mmt인 인장강도 950MPa 이상이면서 상온 충격인성(Charpy absorbed energy)이 두께 2.0mmt 기준 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)인 고강도, 저인성 냉연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 플랫 타이는 거푸집 긴결재로 nominal wall tie라고 명명하기도 한다. 플랫 타이는 건축 용도로 거푸집을 일정한 간격으로 유지하며, 콘크리트 타설 후 측압을 최종 지지하는 인장 부재이다. 제조 공정은 최종 두께에 맞는 냉연재를 슬리팅하여 프레스하여 제품을 생산한다. 요구되는 특성은 측압을 지지해야 하므로 냉연재 원소재 기준 인장강도 950MPa 이상이 필요하다. 또한, 건설 현장의 서로 다른 벽면 두께(거푸집 사이의 간격)에 시공 후 거푸집 외부로 돌출되어 나온 플랫 타이 부위는 해머로 제거하기가 용이해야 한다. 일반적으로 플랫 타이 돌출부를 해머로 1회 타격하여 매립부와 돌출부가 절단되어야 하며, 파단면도 1자 형태로 깨끗하게 절단되어야 한다. 이러한 특성을 만족하기 위해서는 원소재가 낮은 충격 인성을 가져야 한다. 플랫 타이에 요구되는 이런 독특한 물성 때문에, 원소재 또한 일반적인 철강재가 필요로 하는 고강도, 고인성이 아니라 고강도, 저인성의 독특한 물성이 요구된다. 플랫 타이의 독특한 저인성 특성을 구현하기 위해서는 다양한 방법이 존재하나, 너무 낮은 충격 인성으로 인해 열연 강판 생산에 문제가 없어야 하며, 최종 프레스 가공까지는 깨짐 현상 없이 생산 가공이 가능하여야 한다. 또한 플랫 타이는 소모성 제품으로 최종 시공 후 매립되는 제품이므로 저원가 설계/생산이 가능해야 한다. 이런 저인성을 요구하는 플랫 타이의 특성은 일반 강재가 요구하는 고강도, 고인성이 아니기에 저인성을 구현하기 위한 관련 선행 기술은 특별히 존재하지 않는다. (선행기술) (특허문헌 1) 대한민국 특허출원 10-1998-0059176호(1998.12.28 출원) 따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 한계를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 강 조성 성분 및 열연, 냉연 공정을 제어함으로써 플랫 타이용 고강도, 저인성 냉연강판 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다. 또한 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중량%로, C:0.30∼0.70%, Mn:0.2∼1.0%, Si:0.005~0.5%, P:0.005∼0.02%, S:0.01% 이하, Al:0.01~0.1%, Cr:0.005~0.1% 이고, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 강 미세조직이 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 구성되고, 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛이고, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛이며, 두께 1.5mmt~3.0mmt를 가지며 상온 충격인성(Charpy absorbed energy) 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)를 만족하는 고강도 저인성 냉연강판에 관한 것이다. 상기 냉연 강판은 항복강도가 700~950MPa, 인장강도가 950~1200MPa 및 연신율 2~12%를 만족할 수 있다. 또한 본 발명은, 중량%로, C:0.30∼0.70%, Mn:0.2∼1.0%, Si:0.005~0.5%, P:0.005∼0.02%, S:0.01% 이하, Al:0.01~0.1%, Cr:0.005~0.1% 이고, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 준비하는 단계; 상기 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도로 가열하는 재가열 단계; 상기 재가열된 슬라브를 1000~1100℃에서 조압연한 후, 850~950℃ 온도범위 에서 마무리 열간 압연하는 단계; 상기 열간 압연된 강판을 10~200℃/s의 속도로 냉각한 후, 550~750℃의 온도 범위에서 권취하는 단계; 상기 권취된 강판을 산세한 후, 압하율 50~70%로 냉간 압연함으로써 그 강 미세 조직이 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 구성되고, 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛이며, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛인 두께 1.5mmt~3.0mmt를 갖는 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함하는 고강도 저인성 냉연강판 제조방법에 관한 것이다. 상기 냉연강판은 항복강도가 700~950MPa, 인장강도가 950~1200MPa, 연신율 2~12%, 그리고 상온 충격인성(Charpy absorbed energy)이 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)를 만족할 수 있다. 상기 권취된 열연강판은 그 두께가 2.5~4.5mmt일 수가 있다. 상술한 바와 같은 구성의 본 발명은, 강 성분 범위 및 제조 공정 조건을 최적화함으로써 건축용 플랫 타이용 및 기타 긴결재용 고강도, 저인성을 가지는 고탄소강을 효과적으로 제공할 수 있다. 도 1은 본 발명의 실시예에서 발명예 1의 미세조직 사진이다. 이하, 본 발명을 설명한다. 본 발명의 고강도 저인성 냉연강판은, 중량%로, C:0.30∼0.70%, Mn:0.2∼1.0%, Si:0.005~0.5%, P:0.005∼0.02%, S:0.01% 이하, Al:0.01~0.1%, Cr:0.005~0.1% 이고, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 강 미세조직이 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 구성되고, 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛이고, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛이며, 두께가 1.5mmt~3.0mmt이며 상온 충격인성(Charpy absorbed energy) 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)을 만족한다. 즉, 본 발명에서는 플랫 타이의 우수한 파단 특성을 확보하기 위해서 매우 낮은 인성을 제공함을 특징으로 한다, 이를 위하여, 최종 냉연 소재 기준, 펄라이트 분율이 50~95%, 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛, 펄라이트 콜로니 평균 크기를 10~50㎛로 함으로써 매우 조대한 페라이트 결정립과 펄라이트 콜로니 크기를 확보하여 저 인성을 구현하였다. 구체적으로, 본 발명의 냉연 강판은, 그 두께가 1.5mmt~3.0mmt로, 항복강도가 700~950MPa, 인장 강도가 950~1200MPa, 연신율이 2~12%, 그리고 상온 충격인성(Charpy absorbed energy)이 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)을 만족한다. 이하, 본 발명의 냉연강판의 합금 성분 및 그 함량 제한사유를 설명한다. 탄소(C): 0.30~0.70중량% 탄소는 강도, 인성에 영향을 미치는 원소이다. 상기 탄소 함량이 0.30중량% 미만인 경우에는 목표 강도를 확보하기 어렵다. 반면에 상기 탄소 함량이 0.7중량% 초과하는 경우에는 과도한 강도 상승 및 세멘타이트 형성으로 성형성이 저하되는 문제점이 있다. 또한 파단 시 1자 형태의 깨끗한 파면을 형성해야 하므로 과다한 세멘타이트 형성은 파단 특성에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 따라서 상기 탄소 함량은 0.30~0.70중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 망간(Mn): 0.2~1.0중량% 망간은 고용강화 원소로써 강도증가와 FeS 형성에 의한 슬라브 적열 취성 방지를 위해 첨가된다. 이러한 효과를 위해 0.2중량% 이상 첨가되어야 하며 1.0중량% 초과하여 포함되는 경우 중심 편석 및 미소 편석 등이 심해져 최종 탄화물이 조대 해진다. 저원가 설계가 중요한 플랫 타이용 강재에서 과도한 Mn 첨가는 원가를 상승시키기에 상기 망간 함량은 0.2~1.0중량%로 제한한다. 실리콘(Si): 0.005~0.5중량% 실리콘은 고용강화에 의한 강도 향상 효과가 있다. 0.005중량% 미만인 경우에는 강도 향상 효과가 불충분하며 다량 첨가되는 경우에는 적스케일 결함의 증가로 표면 품질에 나쁜 영향을 미친다. 이에 실리콘의 함량은 0.005~0.5중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 인(P): 0.005∼0.02중량% 인은 고용강화 효과가 큰 원소이다. 강도 확보 차원에서 인을 0.005중량% 이상 첨가하여야 하고, 반면에 0.02중량% 초과하는 경우에는 P 편석에 의해 가공성을 해치는 문제가 있으므로 하한과 상한을 각각 0.005중량%와 0.02중량%로 제한한다. 황(S): 0.01중량% 이하 황은 비금속 개재물을 형성하기 쉬운 원소로 석출물의 양을 증가시키는 불순물이므로, 황의 함량을 낮게 관리하는 것이 필요하다. 이에 상한은 0.01중량%로 제한하였고, 황의 함량이 낮을수록 성형성이 좋아지므로 하한을 제한하지 않는다. 알루미늄(Al): 0.01~0.1중량% 알루미늄은 탈산 및 질소를 AlN으로 잡아주기 위해서 주로 첨가된다. 알루미늄 함량이 0.01중량% 미만이며 상기 첨가 목적을 이룰 수 없고, 첨가량이 0.1중량% 이상이며 과도한 강도 증가와 연주 시 슬라브 결함 문제가 발생할 수 있으므로 함량을 0.01~0.1중량%로 제한한다. 크롬(Cr): 0.005~0.1중량% 크롬은 고용강화 효과를 위해 0.005중량% 이상 첨가하여야 한다. 반면에 0.1중량% 초과 첨가하면 중심 편석 및 불필요한 개재물을 형성할 수 있으며, 또한 원가도 상승하게 하므로 상한을 0.1중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 본 발명의 냉연 강판은 상기 조성으로 이루어져 있으며 언급되지 않은 나머지 성분은 철(Fe)이다. 그 외 통상의 제조과정에서 불가피하게 혼입될 수 있는 불순물들을 배제할 수는 없으나 이는 일반적인 기술자라면 누구나 알고 있는 내용이기에, 본 명세서에 특별히 언급하지 않는다. 한편, 본 발명의 냉연 강판은, 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 이루어져 있다. 그리고 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛로 되도록 함으로써 매우 조대한 페라이트 결정립과 펄라이트 콜로니 크기를 확보하여 저인성을 갖는, 두께 1.5mmt~3.0mmt의 냉연 강판을 효과적으로 제공할 수 있다. 본 발명에서 제시하는 냉연강판의 강 미세조직은 펄라이트와 페라이트의 혼합조직으로 되어 있다. 상기 펄라이트는 페라이트보다 강도는 높지만 인성이 부족하여 외부 충격이 가해졌을 때 페라이트보다 크랙 형성 및 전파가 훨씬 용이하다. 따라서 본 발명에서도 최종 냉연강판의 미세조직에서 50~95%의 펄라이트가 확보되어야 1~5J 사이의 낮은 충격인성 확보가 가능하다. 또한 펄라이트 콜로니 평균 크기도 5~40㎛, 그리고 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛로 조대하여야 저인성 구현에 보다 유리하다. 즉, 상기와 같은 강 미세조직을 갖는 본 발명의 강판은, 항복강도가 700~950MPa, 인장강도가 950~1200MPa, 연신율은 2~12%, 그리고 상온 충격인성(Charpy absorbed energy)이 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)를 만족할 수 있다. 다음으로, 본 발명의 고강도 저인성 냉연강판 제조방법을 설명한다. 본 발명의 고강도 및 저인성의 냉연 강판 제조방법은, 상술한 바와 같은 조성의 강 슬라브를 준비하는 단계; 상기 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도로 가열하는 재가열 단계; 상기 재가열된 슬라브를 1000~1100℃에서 조압연한 후, 850~950℃ 온도범위에서 마무리 열간 압연하는 단계; 상기 열간 압연된 강판을 10~200℃/s의 속도로 냉각한 후, 550~750℃의 온도 범위에서 권취하는 단계; 상기 권취된 강판을 산세한 후, 압하율 50~70%로 냉간 압연함으로써 그 강 미세조직이 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 구성되고, 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛이며, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛인 두께 1.5mmt~ 3.0mmt를 갖는 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함한다. 슬라브 재가열 및 열간 압연 단계 본 발명에서는 먼저, 전술한 바와 같은 합금 조성을 갖는 강 슬라브를 재가열하며, 이때, 재가열 온도는 통상적 수준인 1100℃에서 1300℃ 사이에서 하는 것이 바람직하다. 그 온도가 1100℃ 미만에서는 통판에 필요한 슬라브 판재의 충분한 온도 확보가 어렵고, 1300℃를 초과하면 비정상적인 오스테나이트 성장 및 스케일에 의한 표면 결함이 생길 수 있으므로 상기 슬라브의 재가열 온도는 1100~1300℃로 정하는 것이 바람직하다. 이어, 본 발명에서는 상기와 같이 재가열된 슬라브에 열간 압연을 실시한다. 즉, 1000~1100℃ 사이에서 통상적인 조압연 공정을 거친 후, 열간 압연 마무리한다. 이때, 본 발명에서는 열간 마무리 압연을 850~950℃ 사이에서 행함이 바람직하며, 보다 900℃~950℃ 사이에서 행하는 것이다. 900℃ 이상의 온도에서는 오스테나이트 결정립을 키워 최종 페라이트 결정립 및 펄라이트 콜로니 사이즈를 조대화할 수 있다. 열간압연 마무리는 Ar3 변태점 이상에서 하여야 하는데, 이는 2상역 압연을 방지하기 위함이며, 2상역 압연이 행해지면 탄화물이 없는 초석 페라이트가 발생하기 때문이다. 또한 850℃ 이하의 마무리 온도는 압연 부하가 크게 걸려 후속 공정에 어려움이 있고, 950℃ 이상의 마무리 온도는 표면에 스케일성 결함이 발생할 수 있으므로 열간 압연 마무리 온도는 850~950℃로 제한한다. 냉각 및 권취 단계 상기와 같이 열간압연 된 강판을 냉각한다. 이때, 냉각속도는 10℃/s~ 200℃/s 범위로 제한한다. 상기와 같은 냉각속도로 냉각하여 ROT(Run-Out Table)상에 조금 더 유지하게 함으로써 펄라이트 변태 및 콜로니 크기와 페라이트 결정립 크기를 최대화할 수 있다. 10℃/s 미만의 냉각속도로는 ROT상 유지할 수 있는 시간이 부족하여 50% 이상의 펄라이트 분율 확보가 어려워지고, 200℃/s를 초과하는 냉각속도는 폭방향 온도 불균일로 인한 균일한 냉각이 어려워 코일 형상이 매우 나빠질 수 있다. 따라서 냉각속도는 10~200℃/s로 제한함이 바람직하다. 이어, 상기 냉각된 열연 강판은 550~750℃ 사이에서 권취되며, 보다 바람직하게는 700℃ 내외의 높은 권취 온도를 유지하는 것이다. 권취 온도를 550~750℃로 제한한 이유는 상기 온도 구간이 펄라이트 콜로니 크기를 가장 조대하게 할 수 있는 구간이기 때문이다. 구체적으로, 권취 온도가 550℃ 미만이면 저온 변태 조직인 베이나이트 또는 마르텐사이트 조직이 나오기 때문에 균일한 펄라이트를 얻을 수 없는 반면에, 권취 온도가 750℃를 초과하면 스케일 등 표면 결함이 심하게 발생할 수 있기 때문이다. 산세 및 냉간 압연 단계 상기 권취된 열연코일을 산세한다. 산세 시 온도는 상온~200℃의 범위로 자연 냉각한 후에 산세하여 표층부 스케일을 제거한다. 이때, 열연강판의 산세 온도가 200℃를 초과하면 열연강판의 표층부가 과산세 되어 표층부 조도가 나빠지는 문제가 있으므로 산세 온도는 상온~200℃로 제한한다. 이어, 상기 산세된 열연강판을 압하율 50~70%로 냉간 압연한다. 냉연 강판의 인장 강도는 압하율에 비례하므로 압하율이 높아야 최종 냉연 강판의 인장 강도 950MPa 이상을 확보할 수 있다. 따라서 인장강도 950MPa 이상을 위해 냉간 압하율 50% 이상이 필요하다. 그러나 과다한 압하율은 설비의 부하를 증가시켜 생산이 불가능하므로 압연 부하와 생산 효율을 고려하여 압하율 상한은 70%로 한다. 냉연재에서 충격인성은 특정 압하율에서 최대값을 가지고 저압하율이나 고압하율에서는 충격인성이 감소하는 특징을 보인다. 0.3~0.7C 강종에서는 보통 냉간 압하율 40% 내외 부근에서 충격인성 최대치를 가지고, 30%의 저압하율이나 70%의 고압하율을 가지면 충격인성은 다시 감소하는 특성을 보인다. 이는 shear-lip의 형성과 관련이 있는 인자로 냉연재의 일반적인 특징이다. 본 발명에서는 고강도, 저인성을 확보해야하므로 50% 이상의 압하율이 유리하다. 바람직하게는 강도와 저인성 확보 특면에서 50~70%의 고압하율을 사용하는 것이다. 위와 같은 냉간 압연을 통하여 제조된 냉연강판은, 그 강 미세조직이 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 이루어져 있다. 그리고 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛의 범위를 만족함으로써 매우 조대한 페라이트 결정립과 펄라이트 콜로니 크기를 확보하여 저인성을 보유할 수 있다. 즉, 상기와 같은 강 미세조직을 갖는 본 발명의 냉연 강판은, 항복강도가 700~950MPa, 인장강도가 950~1200MPa, 연신율은 2~12%, 그리고 상온 충격인성(Charpy absorbed energy)이 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)를 만족할 수 있다. 이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. (실시예) * 표 1에서 각 성분 원소의 함량단위는 증량%임. 상기 표 1에 기재된 합금 성분계를 만족하는 강 슬라브를 1200℃로 2시간 재가열한 후, 하기 표 2에 있는 조건으로 열간 압연하였으며, 이때, 열간 압연재의 두께도 하기 표 2에 나타내었다. 표 2에 나타난 바와 같이, 마무리 열간 압연하고, 권취 온도(CT)까지 20~50℃/s의 냉각속도로 냉각한 후 권취 온도(CT)에서 권취하였다. 이후, 권취된 열연코일을 산세 후, 표 2에 나타난 바와 같은 조건으로 냉간 압연하였다. 상기와 같이 제조된 냉연강판 시편의 미세조직을 관찰하여, 페라이트 평균 결정립 크기(㎛), 펄라이트 분율(%), 펄라이트 콜로니 크기(㎛)를 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 또한 상기 제조된 냉연강판의 항복강도(YS), 인장강도(TS) 및 연신율(El)을 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 또한 나타내었다. 본 실시예에서 인장 강도는 압연판재의 압연 방향 수직을 기준으로 JIS5호 규격으로 채취하여 인장시험한 결과치이며, 충격 인성은 상온에서 V-notch Charpy impact test로 두께 1.9mmt 기준으로 환산하여 측정한 값을 나타낸 것이다. 상기 표 1-3에 나타난 바와 같이, 강종 1은 C의 함량이 본 발명의 성분 범위에 미달하는 강종이다. 강종 1의 성분계를 가지며 제조된 비교예 1-2는 FDT, CT, 냉간 압연 압하율 조건 등은 본 발명의 범위를 만족하나, 탄소함량이 본 발명의 허용 범위를 벗어난 것으로 최종 재질의 인장 강도가 각각 893 MPa, 910 MPa로 좋지 않았다. 또한 충격 인성도 비교예 1-2가 각각 22J, 19J로 허용 범위인 1.0~5.0J를 만족하지 못하였는데, 이는 탄소 함량이 낮아 충분한 강도 확보가 불가능하고, 탄소가 낮은 만큼 인성이 좋아져 저인성 구현도 어렵기 때문인 것으로 분석된다. 강종 2는 Mn의 함량이 본 발명의 성분 범위에 미달하는 강종이다. 강종 2의 성분계를 가지며 제조된 비교예 3-4는 FDT, CT, 냉간 압연 압하율 조건이 본 발명의 범위를 만족하나, Mn 함량이 본 발명의 허용 범위를 벗어나 최종 재질의 인장강도가 각각 920 MPa, 931 MPa로 좋지 않았다. 이는 Mn 함량이 낮아 충분한 강도 확보가 불가능하기 때문이다. 강종 3은 C의 함량이 본 발명의 성분 범위를 초과하는 강종이다. 강종 3의 성분계를 가지며 제조된 비교예 5-6은 FDT, CT, 냉간 압연 압하율 조건이 본 발명의 범위를 만족하나, 탄소 함량이 본 발명의 허용 범위를 초과하여 최종 재질의 항복강도가 각각 980MPa, 976 MPa로 본 발명의 허용 범위인 750~950MPa를 만족하지 못하였다. 또한 인장 강도도 비교예 5-6이 각각 1240 MPa, 1283 MPa로 허용 범위인 950~1200MPa를 벗어났으며, 이는 탄소가 과도하게 첨가되어 강도가 너무 증가하였기 때문이다. 강종 4는 본 발명의 성분 범위를 만족하는 강종이다. 강종 4의 성분계를 가진 비교예 7-10은 FDT, CT, 냉간 압연 압하율이 본 발명의 조건을 만족하지 않아 최종 요구 재질을 충족시키지 못하는 경우이다. 구체적으로, 비교예 7은 FDT가 830℃로 본 발명 조건인 850~950℃ 범위를 벗어나, 최종 재질도 충격 인성이 21J로 과도하게 높게 나와 저인성 구현이 불가능하였다. 비교예 8은 CT가 520℃로 본 발명 조건인 550~750℃ 범위를 벗어나, 최종 재질도 충격 인성이 18J로 과도하게 높게 나와 저인성 구현이 불가능하였다. 비교예 9는 냉간 압연 압하율이 16%로 본 발명 조건인 50~70%를 벗어나, 최종 재질도 인장 강도가 915MPa로 인장 강도 허용 범위인 950~1200MPa를 만족시키지 못하였다. 그리고 비교예 10은 냉간 압연 압하율이 76%로 본 발명의 조건인 50~70%를 벗어나, 최종 재질도 항복강도가 1030MPa로 항복강도 허용 범위인 700~950MPa를 만족시키지 못하였으며, 인장 강도 또한 1278MPa로 허용 범위인 950~1200MPa를 만족시키지 못하였다. 발명예 1 내지 3은 본 발명에서 제시한 열간 압연 조건 및 냉간 압연 조건을 만족함으로써, 주어진 최종 재질 요건을 충족하는 고강도 저인성 고탄소강 제조가 가능함을 알 수 있으며, 도 1은 발명예 1에 해당하는 강 종의 최종 미세조직 사진을 나타낸다. 그리고 강종 5는 C, Mn 성분이 본 발명범위 대비 미달하는 경우를, 강종 6은 C함량은 본 발명의 범위를 만족하나 Mn 함량이 초과하는 경우를, 그리고 강종 7은 C, Mn 함량 모두 목표 함량 범위를 초과하는 경우의 강종을 나타낸다. 비교예 11-13은 강 조성성분이 본 발명의 범위를 벗어난 상기 강종 5-7을 각각 이용하여 본 발명의 제조공정(열연 조업 조건 및 냉간압연 조건) 조건을 거쳐 제조한 경우로서, 모두 본 발명에서 요구하는 강도/인성 목표를 만족하지 못함을 보여줌을 알 수 있다. 한편 본 발명에서 최종 제품이 요구하는 상온 충격인성(샤피 흡수 에너지) 값은 1~5J 수준이며, 5J 초과하면 파단/절단 특성이 나빠진다. 따라서 본 발명에서는 파단/절단특성이 우수한 상온 충격 인성값 1~5J 범위를 5J 초과 대비하여 저온 인성이라 지칭하였다. 일반적으로 강판이 파단특성이 양호하기 위해서는, 해머 타격으로 강판의 절단 시 파단면이 울퉁불퉁하면 안되고 1자 형태로 깔끔하게 절단이 되어야 한다. 따라서 본 발명에서 파단 특성이라 함은 해머 1회 타격으로 절단 가능하며, 그 절단면이 칼로 자른 듯 1자 형태로 절단이 되는 것을 말하며, 이는 충격 인성 값이 1~5J 사이면 얻어지는 특성이다. 만일 충격 인성값이 5J 보다 높으면 1회 타격으로 절단이 어려우며 연성 파괴로 인해 파단면이 늘어나 깔끔하게 절단이 되지 않는다. 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Provided is a method for producing a high-strength, low-toughness cold-rolled steel sheet having excellent fracture properties. A cold-rolled steel sheet according to the present invention contains, in wt%, 0.30-0.70% of C, 0.2-1.0% of Mn, 0.005-0.5% of Si, 0.005-0.02% of P, no more than 0.01% of S, 0.01-0.1% of Al, and 0.005-0.1% of Cr, with the remainder comprising Fe and unavoidable impurities, wherein the steel microstructure is composed of 50-95% of pearlite, with the remainder being ferrite, the average grain size of the ferrite is 10-50 µm, the average pearlite colony size is 10-50 µm, the thickness of the steel sheet is 1.5-3.0 mmt, and a room-temperature impact toughness (Charpy absorbed energy) of 1.0-5.0 J (0.05-0.35 J/cm2) is satisfied. 중량%로, C:0.30∼0.70%, Mn:0.2∼1.0%, Si:0.005~0.5%, P:0.005∼0.02%, S:0.01% 이하, Al:0.01~0.1%, Cr:0.005~0.1% 이고, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 강 미세조직이 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 구성되고, 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛이고, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛이며, 두께 1.5mmt~3.0mmt를 가지며 상온 충격인성(Charpy absorbed energy)이 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)를 만족하는 고강도 저인성 냉연강판. 제 1항에 있어서, 상기 냉연 강판은 항복강도가 700~950MPa, 인장강도가 950~1200MPa 및 연신율 2~12%를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 저인성 냉연강판. 중량%로, C:0.30∼0.70%, Mn:0.2∼1.0%, Si:0.005~0.5%, P:0.005∼0.02%, S:0.01% 이하, Al:0.01~0.1%, Cr:0.005~0.1% 이고, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 준비하는 단계; 상기 강 슬라브를 1100~1300℃의 온도로 가열하는 재가열 단계; 상기 재가열된 슬라브를 1000~1100℃에서 조압연한 후, 850~950℃ 온도범위 에서 마무리 열간 압연하는 단계; 상기 열간 압연된 강판을 10~200℃/s의 속도로 냉각한 후, 550~750℃의 온도 범위에서 권취하는 단계; 상기 권취된 강판을 산세한 후, 압하율 30~70%로 냉간 압연함으로써 그 강 미세 조직이 50~95%의 펄라이트와 잔여 페라이트로 구성되고, 상기 페라이트 조직의 결정립 평균 크기가 10~50㎛이며, 상기 펄라이트 콜로니 평균 크기가 10~50㎛인 두께 1.5mmt~3.0mmt를 갖는 냉연강판을 제조하는 단계;를 포함하는 고강도 저인성 냉연강판 제조방법. 제 3항에 있어서, 상기 냉연강판은 항복강도가 700~950MPa, 인장강도가 950~1200MPa, 연신율 2~12%, 그리고 상온 충격인성(Charpy absorbed energy)이 1.0~5.0J(0.05~0.35J/cm2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 고강도 저인성 냉연강판 제조방법. 강종 C Mn Si P S Al Cr 비고 1 0.21 0.64 0.16 0.011 0.005 0.06 0.05 비교강 2 0.50 0.15 0.20 0.013 0.004 0.04 0.06 비교강 3 0.82 0.59 0.23 0.012 0.004 0.03 0.07 비교강 4 0.55 0.70 0.10 0.012 0.005 0.03 0.05 발명강 5 0.25 0.15 0.15 0.011 0.004 0.04 0.06 비교강 6 0.45 1.15 0.19 0.012 0.005 0.03 0.07 비교강 7 0.82 1.20 0.21 0.011 0.004 0.03 0.05 비교강
