KR0139370B1 - 구리 및 주석을 다량 함유하는 보통 탄소강 박주편 및 박강판과 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 Cu와 Sn을 다량 함유하는 고철을 함유하는 용강으로부터 우수한 주편 특성과 기계적 특성을 갖는 박주편 또는 박강판을 제공한다. 이 박주편 또는 박강판 Cu 0.15 내지 10 중량 %와 Sn 0.03 내지 0.5 중량 %를 함유하고, 표층부 상의 일차 수지상 간격이 5 내지 100㎛ 범위인 박주편 또는 박강판이라는 데 특징이 있다.

Description

구리 및 주석을 다량 함유하는 보통 탄소강 박주편 및 박강판과 그의 제조방법

제 1도는 주편 표면으로부터의 깊이 (mm)와 일차 수지상 간격(primary dendrite spacing (㎛) 사이의 관계를 보여주는 다이아그램.

제 2도는 쌍롤식 연속 주조기의 개략적인 부분전단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용강 2 : 턴디쉬(tundish)

3a, 3b : 냉각압연기 4a, 4b : 측면 위어(weir)

5 : 대야 6 : 키스점

7 : 주편 8a, 8b : 수행 롤

9a, 9b : 클리너

본 발명은 자동차나 전기제품을 해체함으로써 생산되는 고철 또는 주석판 부스러기를 융용 및 정련함으로써 얻어지는, 구리와 주석을 다량 함유하는 용강을 원료로서 사용하여 제조된 보통 탄소강 박주편(薄鑄片) 및 박강판(薄鋼板), 그리고 그의 제조방법에 관한 것이다.

종래기술에 있어서, 고철, 주석판 부스러기 등을 재활용하기 위해서는, 이들 부스러기 금속 적당량을 용강 정제시 용강에 주입하여야만 하였다. 다음, 고철을 함유하는 용강 등을 정제하여 주괴를 만들거나 계속 주조하여 100mm 이상의 두께를 갖는 슬랩이나 주괴로 만들어 압연시켜 박판등을 만들어왔다.

그러나, 특히 최근들어, 고철에 함유된 구리의 양이 점점 많아지게 되었다. 고철 또는 주석판 부스러기를 함유하는 주괴 또는 슬랩을 열간압연시킨 다음 필요시, 냉간압연시켜 두께가 0.1 내지 15mm 범위인 박강판을 제조하는 경우, 열간압연 과정에서 주괴 또는 주편에서 적열 취화(red-shortness) 및 열간 균열(hot tear)이 자주 발생하여, 열간압연 수행을 어렵게 만들기 때문에, 상술한 박강판을 제조하는 것이 매우 어렵게 된다.

적열 취화는 다음과 같이 일어난다. 주편등을 열간압연 전에 가열시킬 때, 구리(Cu)와 주석(Sn)은 스케일 오프(scale off)되기가 어렵기 때문에, 이들은 스케일로서 제거되지 않고 주편의 표층부에 부화(富化)되게 된다. 이들 부화된 Cu와 Sn은 저융용 액막을 형성하고, 동시에, 입계면에 불균일하게 분포하게 되어, 열간압연 온도에서 입계를 부서지기 쉽게 하여, 적열 취화를 일으키는 것이다.

뿐만 아니라, Cu와 Sn은 정련에 의해 용강으로부터 제거하기가 어렵다.

따라서, Cu와 Sn을 다량 함유하는 고철등은 낮은 Cu와 Sn 농도에서 사용하기 위해서는 Cu와 Sn을 조금씩 여러번 나누어 혼합한다.

그러나, 상기 방법은 강 제품의 Cu와 Sn 농도가 장기간의 사용 사이클동안 점차 증가한다는 문제점을 안고 있다. 또한, 고철을 조금씩 조금씩 여러차례로 나누어 혼합하는 것과 관련한 제어 및 작업 역시 매우 번거로운 것이다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, Tekko To Gokin Genso (제 1권), 1967, pp. 381 - 385에 기재된 바와 같이, 용강에 다음 식을 만족하는 양만큼 Ni를 첨가하는 것이 수행되어 왔다.

Ni % ≥ 1.6 % (Cu + 6Sn %)

상술한 용강에 첨가된 Ni는 상기 크래킹의 원인이 되는 입계 내에 Cu가 부화된 층에 공존하게 되어, 그 부분의 융점을 증가시키고 매트릭스 내의 Cu의 용해도를 증가시켜, 액막의 형성을 방지하는 것으로 생각되고 있다.

그러나, Cu와 Sn을 대량으로, 예컨대, Cu를 0.3 내지 10 중량% 함유하고 Sn을 0.03 내지 0.5 중량% 함유하는 용강의 경우 필요한 Ni의 농도량은 0.8 내지 21 중량%인데, 이는 경비 측면에서도 문제가 될 뿐 아니라, 내부 산화로부터 유도되는 불량한 탈스케일링과 불균일한 표면 플레이팅 발생에 기인하는 품질 측면에서도 문제가 된다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위해 만들어 진 것으로, 본 발명의 한가지 목적은 Cu를 다량 함유하는 고철과 주석판, 보통 탄소강 성분으로 이루어진 용강으로부터, 표면 크래킹이 없고, 소정의 두께를 갖는 박주편(薄鑄片) 및 박강판(薄鋼板)을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 소정의 두께를 가지며 표면 크래킹이 없는 박주편과 박강판을 Cu를 다량 함유하는 고철이나 주석판을 조금씩 혼합하는 번거로운 제어나 작업을 수행하지 않고 효율적으로 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 Ni를 함유하지 않는 보통 탄소강 성분과, Cu를 다량 함유하는 고철과 주석판으로 이루어진 용강으로부터 소정의 두께를 가지며 표면 크래킹이 없는 박주편 및 박강판을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 Cu와 Sn을 다량 함유하면서 탁월한 기계적 특성과 표면 품질을 갖는 보통 탄소강 박주편 및 박강판을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명자들은 보통 탄소강 성분들과, 이에 첨가된 Cu와 Sn을 함유하는 고철로 이루어진 주편에 대해 다양한 연구를 행한 결과, 주편의 미세구조가 5 내지 100㎛범위의 일차 수지상 간격(primary dendrite spacing)을 갖는 미세 수지상 구조로 되면, 강도와 연신율에 있어 유의적인 변화가 없고 30㎛ 이하의 표면 크래킹 깊이를 갖는, 즉 매우 우수한 표면 외관을 갖는 주편을 Ni를 첨가하지 않고도 제조할 수 있음을 발견하게 되었다.

상술한 수지상 조직 구조를 갖는 주편은 Cu와 Sn을 다량 함유하는 용강을 1 내지 10⁴°C/sec의 냉각속도로 급속 냉각시킴으로써 (주조롤의 열 제거속도 (Q) : 5,000,000 내지 15,000,000 kcal/m²/hr) 0.1 내지 15mm 범위의 강판 두께를 갖는 박주편을 제조하고, 필요한 경우, 주편을 1000°C 이상의 온도에서 10초 이상 유지하지 않도록 주편을 운반(conveying)시킴으로써 제조할 수 있다.

더욱 구체적으로는, 고철을 용강에 넣고 용해시켜 Cu 및 Sn과 같은 성분들로서의 요소들을 균질하게 분산시키고, 이 상태에서, 용강을 급속 냉각시키는 것이다. 주편은 급속하게 응고되어 박판을 형성하므로, 주편의 중심부에서의 괴상 영역에서 융용 금속의 유동시간은 실제로 없으며, 주편의 중심부에서는 거대편석(macrosegregation)이 일어나지 않는다.

또한, Cu와 Sn의 확산속도는 일차 수지상 간격의 제 2력(second power)에 반비례하므로, 용강의 금속 응고에 의해 적은 일차 수지상 간격을 갖는 구조의 형성은 일차 수지상 간격에 있어서 Cu와 Sn의 확산속도를 증가시킬 수 있고, 따라서, 수지상 조직 사이의 편석의 정도를 현저하게 저하시킬 수 있다. 그러므로, 편석 없이 미세한 수지상 구조를 갖는 박주편을 제공할 수 있다.

또한, 열간압연재에 해당하는 박주편이 용강으로부터 직접 생산되므로, 열간압연을 위해 수행되는 것과 같은 열처리가 필요치 않아, 주편의 표층에서 Cu와 Sn의 편석이 일어나지 않게 되므로, 표면 결함이 없는 우수한 표면 외관을 갖는 주편을 제조하는 것이 가능하다.

몇몇 경우, 주조기로부터 벗어난 후의 주편의 온도는 회복에 의해 1000°C에 달하거나 이 온도를 넘으며, 이 온도에서 10초 이상 유지되면, Cu 등의 표면 편석이 일어날 수 있다. 이같은 이유로, 보다 안정하게 박주편을 제조하기 위해서는, 주편을 운반하는 과정에서 주편 온도를 1000°C 이하로 저하시키기 위해, 주편을 수냉시키는 것이 바람직하다.

이렇게 얻어진 0.1 내지 15mm의 두께를 갖는 박주편은 적어도 그의 표층부에, 5 내지 100㎛, 바람직하게는 5 내지 70㎛의 일차 수지상 간격을 갖는 미세한 수지상 구조를 갖는다. 판두께가 15mm인 박주편의 중심부에서의 일차 수지상 간격은 약 300 ㎛ 이다. 이 경우, 5 내지 100㎛의 일차 수지상 간격이 표면부에, 즉, 그의 한쪽편 표면으로부터 약 2mm깊이에 형성되면, Cu와 Sn이 응고증 또는 응고 직후 매트릭스 내로 확산하는 속도를 충분히 가속시킬 수 있으며, 이는 수지상 조직 사이의 미세편석을 감소시키는 데 기여한다. 그러므로, 입계내로의 표층의 편석을 방지할 수 있으므로, 본 발명의 목적이 달성된다.

본 발명에 있어서, 주조 후 산세척 처리한, 주조된 박주편이나 박주편은 열간압연된 강판에 해당하는 제품으로서 사용된다. 또한, 박주편 역시 산세척시켜, 냉간압연시킨 다음 소둔시켜 냉간압연된 강판 제품을 제조할 수 있다.

이 경우, 소둔은 800 내지 900°C의 가열 온도에서 수행하므로, 적열 취화 발생과 관련한 문제는 발생하지 않는다. 또한, Cu, Sn등의 부화 현상도 일어나지 않기 때문에, 운반이나 냉간압연에 기인하는 표면 크래킹도 일어나지 않는다.

본 발명을 수행하는 최상의 방법을 이하에 설명한다.

먼저 본 발명에 사용되는 화학적 성분들을 설명한다.

본 발명의 재료를 열간압연된 강판에 재료로 사용할 때, 그들의 기본적인 화학성분들은 JIS G3131에 SPHC로 표시된 강 제품 (일반구조용 열간 압연된 연강판에 해당 : ASTM A621-82), JIS G3101에 SS41로 표시된 강 제품 (일반구조용 열간압연된 연강판에 해당: ASTM A569-72), JIS G3132에 SPH3로 표시된 강 제품 (기계구조용 탄소재에 해당: ASTM A446-85)의 보통 탄소강 것들이다.

다른 한편, 본 발명의 박주편을 냉간압연하는 경우, 냉간 압연된 강판의 기본적인 화학 성분들은 JIS에 명시된 강 제품의 보통 탄소 강판의 성분들이다. (일반구조용 냉간압연된 강판에 해당: ASTM A619-82)

열간압연된 강판 및 냉간압연된 강판에 해당하는 재료의 대표적인 백분율 조성은 다음과 같다.

Cu 0.3 내지 10%와 Sn 0.03 내지 0.5%를 상기 기본적인 화학성분들에 첨가한다. Cu와 Sn의 함량이 상기의 하한치 미만인 강들은 본 발명의 방법을 사용하지 않고 종래기술, 즉, 연속 주조 또는 주괴생산-열간압연-냉간압연-산세척-소둔에 의해 제조할 수 있다.

대부분의 경우, 고철에 함유된 Cu와 Sn의 함량은 상기 상한치를 초과하지 않는다. 이 때문에, 본 발명에서는, Cu와 Sn의 첨가량이 상기 각 범위들로 제한된다.

본 발명에 따른 강의 제조방법을 다음에 설명한다.

고철, 주석판등을 용강에 넣고 강 정련 초기 단계에서 용해시켜 정련하고 예컨대 제 2도에 도시된 쌍롤식 연속 주조기에 의해 박주편으로 주조한다.

도면에서, 숫자 2는 용강 1의 용기 역할을 하는 동시에 용강을 턴디쉬의 저부에 제공되어 있는 노즐 (도면에는 나타나 있지 않음)을 통해 냉각롤 3a, 3b 및 측면 위어 4a, 4b로 구성된 대야 5에 붓는 역할을 하는 턴디쉬이다. 냉각롤 3a, 3b는 각각 그 내부에 내부 냉각부를 갖는 롤로서 예컨대 Cu와 같이 높은 열전달계수를 갖는 재료로 이루어지며, 화살표 방향으로 수평 및 평행 그리고 회전적으로 제공되는 한편, 소망되는 주편에 해당되는 간격을 남긴다.

대야 5에 부어지는 용강 1은 냉각롤 3a, 3b에 의해 냉각되어 냉각롤 3a, 3b 상에 응고된 쉘 S를 형성한다. 응고된 쉘 S의 두께는 냉각 롤의 회전과 함께 증가되며, 응고된 쉘 S는 키스점 6에서 서로 통합되어 주편 7을 형성하게 된다. 주편 7은 하방으로 인출되어 운반롤 8a, 8b에 의해 코일러(도시되지 않음)로 운반된다. 숫자 9a, 9b는 냉각 롤들의 표면을 세척하기 위한 클리너를 표시한다.

본 발명의 가장 중요한 특성은 주조 구조의 일차 수지상 간격에 있다. 그러므로, 이 간격을 지배하는 용강의 냉각응고속도, 즉, 액체 선온도로부터 고체 선온도에 이르는 평균 냉각속도. 이 냉각속도는 용강이 냉각롤에 최초로 접촉하게 되는 위치인 대야 5의 표면 부근에 위치되는 시각으로부터, 용강이 키스점 6에 도달할 때 까지의 용강의 냉각속도이다. 본 발명에 있어서, 상기 정의된 냉각속도는 주편의 판 두께가 0.1 내지 15mm 범위인 경우 1 내지 10⁴°C/sec (주조 롤의 열 제거 속도 Q : 5,000,000 내지 15,000,000 kcal/m²/hr) 범위이다.

즉, 판 두께 15mm인 주편의 중심부의 평균 냉각속도는 약 1°C/sec로서 명시되며, 주편 표면의 평균 냉각속도는 약 10²내지 10⁴°C/sec로 명시된다. 일차 수지상 간격은 냉각속도의 함수인 동시에, 용강의 화학 조성, 특히 그의 C 함량에 관계된다. 본 발명에서 고려되는 보통 탄소강의 화학 조성범위에 있어서, 일차 수지상 간격은 주편의 판 두께와 냉각속도가 상기 각 범위 내인 경우 5 내지 300㎛ 범위에 든다. 그러나, 그 입계에서 표면층 상에 Cu와 Sn이 부화되는 일 없이 확산을 수행하기 위해서는, 표면층으로부터 2mm 깊이의 일차 수지상 간격이 적어도 5 내지 100㎛여야 응고 중 수지상 조직 사이의 미세편석을 감소시킬 수 있다. 또한 주편의 판 두께가 15mm인 경우, 상술한 냉각속도는 표면층 부분 상의 일차 수지상 간격을 5 내지 100㎛로 만들어, 본 발명의 목적을 충분히 달성할 수 있다.

판 두께가 15mm를 초과하면, 상술한 일차 수지상 간격은 안정하게 제공될 수 없다.

판 두께가 0.1mm인 것이 상업적 규모로 생산될 수 있는 주편의 판 두께의 하한치이며, 물론, 이러한 두께를 갖는 주편은, 높은 냉각속도로 냉각될 수 있기 때문에, 약 5㎛의 일차 수지상 간격을 가질 수 있다.

이렇게 얻어진 0.1 내지 15mm 범위의 두께를 갖는 박주편의 표층부는 5 내지 100㎛ 범위의 일차 수지상 간격을 가지며, 주편 중심부 역시 미세편석이 없어 매우 균질한 품질을 갖는다.

그러므로, 본 발명에 따른 열간압연된 물질 또는 냉간압연된 강판에 해당하는 주조된 제품은 다량의 Cu와 Sn을 함유함에도 불구하고 우수한 기계적 품질을 갖는 동시에, 우수한 표면 외관을 갖는다.

상술한 바와 같이, 니켈은 입계에서 Sn-부화된 층의 융점을 상승시키는 역할을 하거나, 매트릭스 내의 Cu의 용해도를 증가시키는 역할을 한다. 또한 본 발명에 있어서, 니켈은 0.02 내지 0.7%의 범위의 양으로 첨가될 수 있다.

[실시예 1]

다음 표 1에 명시된 조성(일반구조용의 열간압연된 연강판을 구성하는 성분들 (JIS G3131 : ASTM A621-82에 해당)로 이루어지고, Cu와 Sn이 여기에 첨가됨)을 갖는 용강(A 내지 E로 표시된)을 판두께 3mm, 판 너비 350mm의 박주편으로 주조하고 제 2도에 도시된 바와 같은 쌍롤식 연속주조기 (내부 수냉 Cu 합금 주조롤 (직경 : 400mm, 너비 : 350mm)를 이용하여 7,700,000 kcal/m²/hr의 주조 롤의 열제거속도(Q)로 생산하였다. 각각의 박주편 (시편 1 내지 5번)의 평균 일차 수지상 간격은 3 내지 50㎛였다. 각각의 박주편에 있어서의 품질 (크래킹)과 기계적 특성 (강도, 연신율, 굽힘성 및 내부식성)을 표 2에 나타내었다.

표에서 종래기술이란, A 내지 E로 표시된 용강을 종래의 연속 주조방법에 두께 250mm, 너비 1800mm 인 슬랩으로 만든 다음 이를 판 두께 3mm의 열간압연된 판으로 열간압연시키는 공정을 의미한다. 굽힘성은 180° 밀접-접촉하는 굽힘성 테스트 결과를 나타내는 것이며, 내부식성은 내부식 점수(부식률 (mm/Y) : c: 0.05, b: 0.01 내지 0.05, a: 0.01)로서 표시한다. 주편의 크래킹: 없음 이란 주편의 표면층에 30㎛ 이하의 깊이를 갖는 크래킹을 의미한다.

상기 표로부터 분명히 나타난 바와 같이, 본 발명의 박주편은 주편 품질과 기계적 특성이 두가지 모두 우수한 반면, 비교를 위한 박주편 (시편 번호 1)은 Cu 함량이 낮았기 때문에 내부식성이 불량하였다. 또한, 시편 번호 1을 제외하고 종래기술에 의해 제조된 열간압연된 판들 모두에 있어서, 30㎛ 이상의 두께를 갖는 표면 크랙이 관찰되었다. 시편 번호 1의 경우, Cu와 Sn의 함량이 너무 낮아서, 종래기술에 의해 생산된 열간압연된 판조차 적열 취화나 표면 크래킹을 일으키지 않았다.

각 예에 있어서 주편의 표면으로부터 깊이(mm)와 일차 수지상 간격(㎛) 사이의 관계를 제 1도에 나타내었다. 제 1도에 있어서, 본 발명예의 데이타는 □ 표로 표시하였다. 주편 표면으로부터의 깊이가 0.1mm인 경우, 일차 수지상 간격은 13㎛였던 반면, 주편으로부터의 깊이가 1.5mm (중심부)인 경우에는, 일차 수지상 간격이 50㎛였다.

본 발명의 상기 방법에 따라 제조된 박주편 (열간 압연재에 해당하는 제품)을 산세척시키고, 냉각압연 6회 패스시켜 0.8mm 두께의 냉간 압연파을 제조하였다. 다음, 냉간압연된 판을 온도상승률 50°C/시간으로 하여 650°C로 가열하고, 이 온도에서 12시간 유지한 다음 48시간에 걸쳐 실온으로 냉각시키는 방식으로 박스 소둔시켰다.

이어서, 소둔된 대로의 강판을 감소율 1%로 템퍼 압연시켜 Cu와 Sn을 함유하는 일반구조 (JIS 표시제품 SPCC (ASTM A619-82)용의 냉간압연된 강판을 제조하였다.

각각 (시편 번호 6 내지 10번)의 강판에 있어서의 일차 수지상 간격은 상기 박주편의 것과 동일하였으며 표면 크래킹과 기계적 특성을 표 3에 나타내었다.

상기 표에서 명확히 드러나는 바와 같이, 시편 번호 7 내지 10번의 모든 강판은 우수한 기계적 특성과 깊이가 30㎛ 이하인 표면 크랙을 가졌으며, 이는 Cu와 Sn을 함유하는 SPCC 재료로서 매우 탁월한 것이었다.

[실시예 2]

표 4에 명시된 성분들을 함유하는 용강 즉, 일반구조용 열간압연된 강판을 구성하는 성분들(JIS G3101에 SS41로 명시된 강제품에 해당: ASTM A569-72에 해당)과 여기에 Cu와 Sn을 첨가한 것을 주조 롤의 열 제거 속도 (Q)를 8,000,000 kcal/m /hr로 한 것을 제외하고 실시예 1에서와 동일한 방법으로 하여 판두께 3mm, 판 너비 350mm의 박주편으로 주조하였다. 각 박주편(시편 번호 11 내지 15번)의 일차 수지상 간격은 제 2도에서의 t표시로 나타낸 바와 같이, 평균 17 내지 55㎛였다. 각각의 박주편의 품질(크래킹)과 기계적 특성을 표 5에 나타내었다.

표 5에서, 제 지표들은 굽힘성란의 것을 제외하고 실시예 1의 결과를 나타내고 있는 표 2의 것들과 동일하다. 굽힘성란에서, 굽힘성은 반경/판 두께 1.5dls 경우에는 허용가능함으로 평가하였다.

상기 표에서 분명히 드러나는 바와 같이, 박주편들 (시편 번호 12 내지 15번)은 이들이 다량의 Cu와 Sn을 함유하였음에도 불구하고 주편 특성과 기계적 특성이 모두 우수하였다.

그 후, 표 4에 명시된 용강과 동일한 함량으로 C와 Si를 각각 함유하는 용강에 소량의 Ti, Nb, B, Cr, Mo, V 등을 첨가한 용강(작업성이 향상된 고인성, 저합금, 열간압연된 박판을 구성하는 성분들로 이루어진 용강(JIS G3135에 SPFC45라 명시된 강제품에 해당:ASTM A715-85에 해당)으로 여기에 Cu와 Sn이 첨가됨). 즉 다음 표 6에 명시된 용강을 표 4에 명시된 조성을 갖는 강에 대한 것과 동일한 방식으로 판 두께 3mm, 판 너비 350mm의 박주편으로 주조하였다. 각각의 주편(시편번호 제 16 내지 19번)의 일차 수지상 간격은 시편번호 11 내지 15번의 그것과 동일하였으며, 주편 품질과 기계적 특성 역시 다음 표 7에 나타낸 바와 같이 우수하였다.

7의 굽힘성란에 있어서, 굽힘 특성은 굽힘 직경/판 두께 값이 1 미만이면 허용가능함(1)로. 굽힘 직경/판 두께 값이 1.5 미만이면 허용가능함 (2)로 표시하였다. 표 7의 다른 표시들은 실시예 1의 결과를 나타내는 표 2의 것들과 동일하였다.

[실시예 3]

표 8에 명시된 조성을 갖는 용강들 (강 번호 제 D 내지 S) (JIS G3132에서 강제품 No. SPHT3 : SAE1026에 해당하며, 여기에 Cu와 Sn이 첨가되어 있음)을 주조 롤의 열 제거 속도(Q)를 6,700,000 kcal/m /hr로 한 것을 제외하고, 실시예 1의 방법과 동일한 방식으로 하여 판 두께 3.5mm, 판 너비 350mm의 박주편으로 주조하였다. 각각의 박주편(시편번호 제 20 내지 24번)의 일차 수지상 간격은 제 2도에서 ◇로 표시된 바와 같이, 평균 8내지 60㎛였다.

각각의 박주편들의 품질(크래킹)과 기계적 특성들은 표 9에 나타낸 바와 같다.

표 9의 굽힘성 란에 있어서, 굽힘 특성은 굽힘 반경/판 두께값이 2.0 미만이면 허용가능함으로 평가하였다. 표 9의 다른 지표들은 실시예 1의 결과를 나타낸 표 2의 것들과 동일한 것들이다.

상기 표에서 분명히 드러나는 바와 같이, 본 발명의 박주편들(시편번호 제 21 내지 24번)은 Cu와 Sn을 다량 함유하고 있음에도 불구하고 주편 품질과 기계적 특성이 모두 우수하였다.

[실시예 4]

표 10에 나타난 조성을 갖는 용강들 (강 번호 T 내지 X) (기계구조용 탄소강재를 구성하는 화학조성으로 이루어지고(JIS G4051에서 강 제품 No. S48C:A446-85에 해당) Cu와 Sn이 첨가됨)을 주조 롤의 열 제거 속도(Q)를 8,200,000 kcal /m /hr로 한 것을 제외하고 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 하여 판두께 3mm, 판너비 350mm의 박주편으로 주조하였다. 각각의 박주편 (시편 번호 25 내지 29번)의 일차 수지상 간격은 제 2도에서 △로 나타낸 바와 같이 평균 5 내지 70㎛였다.

각각의 박주편들의 주편 특성(주편 크래킹)과 기계적 특성들을 다음 표 11에 나타내었다.

표 11의 굽힘성란에 있어서, 굽힘 특성은 굽힘 반경/판 두께 값이 2.0 미만이면 허용가능함으로 평가하였다. 표 11의 다른 지표들은 실시예 1의 결과를 나타낸 표 2의 것들과 동일하다.

상기 표로부터 분명히 드러나는 바와 같이, 박주편들(시편번호 26 내지 29번)은 Cu와 Sn을 다량 함유하고 있음에도 불구하고 주편 특성과 기계적 특성이 모두 우수하였다.

본 발명에 따라, Ni를 첨가함이 없이, Cu를 다량 함유하는 고철 및 주석판 부스러기를 이용하여 우수한 표면 외관과 우수한 기계적 특성을 갖는 보통 탄소 박주편과 박강판을 제조할 수 있다. 이에 따라, 상기 주편과 강판을 예컨대, 자동차용 강판과 같은 내부식성 강판에 염가로 이용할 수 있기 때문에, 본 발명은 산업측면에서 매우 가치있다.

Claims (8)

1. 0.15 내지 10 중량%의 Cu와 0.03 내지 0.5 중량%의 Sn의 성분 및 JIS G3131에 SPHC로 표시된 강재(ASTM A621-82에 해당), JIS G3101에 SS41로 표시된 강재 (ASTM A569-72에 해당), JIS G 3132에 SPH3 로 표시된 강재 (SAE 1026에 해당) 및 JIS G4051에 S48C로 표시된 강재(ASTM A446-85에 해당) 중에서 선택되는 적어도 한가지의 보통 탄소강의 성분으로 이루어지고, 주편 표층부의 1차 수지상 간격이 5내지 100㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 보통 탄소강 박주편.
2. 제 1 항에 있어서, 표층부가 주편 표면으로부터 2mm 깊이를 갖는 층인 것이 특징으로 하는 보통 탄소강 박주편.
3. 제 1 항에 있어서, 두께가 0.1 내지 15mm 범위인 것이 특징으로 하는 보통 탄소강 박주편.
4. 0.15 내지 10 중량%의 Cu와 0.03 내지 0.5 중량 %의 Sn의 성분 및 JIS에 SPCC로 표시된 강재 (ASTM A619-82에 해당)의 성분으로 이루어지고, 주편 표면으로부터 2mm 깊이의 표층부 상에서의 1차 수지상 간격이 5 내지 100㎛이고 두께가 0.1 내지 15mm인 박주편을 냉간 압연함으로써 제조되는 냉연 강판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보통 탄소 강판.
5. 0.15 내지 10중량%의 Cu와 0.03 내지 0.5 중량%의 Sn의 성분 및 JIS G3131에 SPHC로 표시된 강재 (ASTM A621-82에 해당), JIS G3101에 SS41 로 표시된 강재 (ASTM A569-72에 해당), JIS G 3132에 SPH3로 표시된 강재 (SAE 1026에 해당) 및 JIS G4051에 S48C로 표시된 강재 (ASTM A446-85에 해당) 중에서 선택되는 적어도 한가지의 보통 탄소강의 성분으로 이루어지는 용강을 가동 주형을 가지는 주조기내에서 1 내지 10⁴°C/초의 냉각 속도로 급속 응고시켜서 0.1 내지 15mm의 범위의 두께를 가지는 박주편을 주조하고 1000°C 이상에서의 표면 온도로 상기 박주편을 유지시키는 시간이 10초 이하가 될 수 있도록 주조 후 운반 과정에서 상기 박주편을 냉각하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보통 탄소강 박주편의 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 주조기는 쌍드럼식 주조기인 것이 특징으로 하는 보통 탄소강 박주편의 제조방법.
7. 0.15 내지 10 중량%의 Cu와 0.03 내지 0.5 중량%의 Sn의 성분 및 JIS에 SPCC로 표시된 강재 (ASTM A619-82에 해당)의 성분으로 이루어지는 용강을 가동 주형을 가지는 주조기내에서 1 내지 10⁴°C /초의 냉각 속도로 급속 응고시켜서 0.1 내지 15mm범위의 두께를 가지는 박주편을 주조하는 단계;및 상기 박주편을 냉간 압연하여 냉연 강판을 제조하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보통 탄소강판 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 주조기는 쌍드럼식 주조기인 것이 특징으로 하는 보통 탄소강 박주편의 제조방법.