KR100328070B1 - A Method of Manufacturing wire for special welding rod - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a wire rod used for special welding rods is provided, which is characterized in that FeO scale layer is thickened by elevating coiling temperature compared to conventional method and also the formation of scale layer, so called magnetite seam that is hard to peel off mechanically, is prevented by quenching a temperature range in which magnetite seam of formed. CONSTITUTION: The method for manufacturing a wire rod used for special welding rods includes the steps of hot rolling a billet comprising C 0.036 to 0.074 wt.%, Si 0.8 to 0.9 wt.%, Mn 1.4 to 1.55 wt.%, 0.02 wt.% or less of P, 0.02 wt.% or less of S, a balance of Fe and incidental impurities; water quenching the wire rod; coiling the quenched wire rod in the temperature range of 850 to 910°C; cooling the wire rod coil to the temperature range of 670 to 690°C at a cooling rate of 1.2 to 1.5°C/sec; and cooling the wire rod coil to a temperature of less than 350°C at a cooling rate of 6 to 10°C/sec.

Description

특수용접봉 선재의 제조방법{A Method of Manufacturing wire for special welding rod}A method of manufacturing wire for special welding rod

본 발명은 특수용접봉에 적용되는 선재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간압연후 냉각속도를 적절히 제어함으로서 스케일의 기계적 박리성이 우수한용접봉 선재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a wire rod applied to a special welding rod, and more particularly, to a method for manufacturing a welding rod wire having excellent mechanical peelability by controlling the cooling rate after hot rolling.

일반적으로 선재는 도 1(사상압연이후의 공정부터 나타냄)에 도시된 바와 같이, 강편(billet)을 가열로내에서 충분히 가열하여 주조조직을 완화시킨 다음 열간압연하기에 알맞는 온도로 추출하여 조압연, 중간조압연, 중간사상압연, 사상압연(2) 등의 4단계에 걸쳐서 원하는 최종직경으로 얻어진다.In general, as shown in Fig. 1 (shown after the rolling process), the wire rod is sufficiently heated in a furnace to relax the casting structure, and then extracted at a temperature suitable for hot rolling. It is obtained to a desired final diameter in four stages, such as rolling, intermediate rough rolling, intermediate sand rolling, and finishing rolling (2).

이러한 열간압연공정중 사상압연시의 압연속도가 매우 빠르기 때문에 압연시 가공발열에 의해서 압연소재의 온도는 상당히 상승한다. 이렇게 온도가 높아진 선재(1)는 수냉대(3)에서 물분사에 의해 급격히 냉각시켜 일정온도에서 권취하고 있다. 권취는 레잉헤드(laying head)라고 하는 권취기(5)를 이용하여 원형의 코일형상으로 만들어 주며, 이때부터 선재최종제품의 물성을 결정짓는 미세조직을 얻기 위해 스텔모아(Stelmor)라고 하는 냉각제어 장치를 이용해 소재의 냉각속도를 극서냉함으로서 특수용접봉에 필요한 적정 인장강도를 확보하고 있다.Since the rolling speed during finishing rolling during the hot rolling process is very fast, the temperature of the rolled material increases considerably due to the heat of processing during rolling. The wire rod 1 having a high temperature is rapidly cooled by water spray in the water cooling zone 3 and wound up at a constant temperature. The winding is made into a circular coil shape using a winding machine 5 called a laying head, and from this time, a cooling control called Stelmor to obtain a microstructure that determines the properties of the final wire rod product. By using the device to cool the material very slowly, the proper tensile strength required for the special welding rod is secured.

이때, 권취기(5)이후의 코일형상의 선재는 코일컨베이어(coil conveyor)(6)의 위를 지나게 되는데, 서냉커버(도면에 미도시)는 코일컨베이어(6)의 상부에 설치되어있고, 강제송풍 장치(4)는 코일컨베이어(6)의 하부에 위치한다.At this time, the coil-shaped wire rod after the winder (5) is passed over the coil conveyor (coil conveyor) 6, the slow cooling cover (not shown in the figure) is provided on the upper portion of the coil conveyor (6), The forced air blowing device 4 is located under the coil conveyor 6.

상기와 같이 냉각제어장치에서 변태가 완료된 코일은 코일집적기(7)를 이용해 코일을 쌓은 다음 포장 후 출하되고 있다. 이와 같이 제조되어 출하되는 선재는 이후 2차 가공(신선가공)하기에 앞서 반드시 스케일의 박리공정을 거치게 된다.As described above, the coil in which the transformation is completed in the cooling control device is shipped after packing the coil using the coil accumulator 7 and then packing. The wire rod manufactured and shipped as described above is subjected to a scale peeling process before the secondary processing (fresh processing).

이 박리방법은 지금까지 주로 염산이나 황산을 사용해서 화학적으로 처리하는 산세법이 일반적이었다. 그러나, 이 산세방법은 박리성이 우수한 반면에 산세설비의 설치나 가동을 위해 비용이 상당히 들 뿐 아니라 엄청난 공해방지시설이 필요하고 그 규제도 엄격하다.As for this peeling method, the pickling method which treats chemically mainly using hydrochloric acid or sulfuric acid until now is common. However, while the pickling method is excellent in peelability, the installation and operation of pickling equipment is not only costly, but also requires enormous pollution prevention facilities and strict regulations.

그래서, 염산이나 황산을 사용하지 않고 기계적으로 스케일을 제거하기 위한 방법이 이용되고 있는데, 그 구체적인 방법으로는 반복굽힘방법, 쇼트블라스트(shot blast)방법 및 공기블라스트(air blast)방법 등이 있다.Therefore, a method for mechanically removing the scale without using hydrochloric acid or sulfuric acid is used. Specific methods include a cyclic bending method, a shot blast method, an air blast method, and the like.

이들 기계적인 박리방법은 산세방법 만큼은 박리성이 우수하지 않지만, 공해가 적고 제조 및 운전원가 측면에서 유리하기 때문에 최근 신선업계에서는 기계적 박리후에 약한 산세를 하는 복합적인 방법과 기계적 박리방법만으로 스케일을 제거시키는 방법 등을 채택하는 사례가 늘고 있다.These mechanical stripping methods are not as peelable as pickling methods, but they have less pollution and are more advantageous in terms of manufacturing and operating costs. In recent years, the fresh industry removes scale only by a combination of mechanical pickling and mechanical stripping methods. Increasingly, there are more cases of adopting methods.

이러한 추세에 따라 스케일의 잔존율이 높은 기계적박리의 적용을 위해 제거가 용이한 스케일을 갖는 선재의 제조 필요성이 커지고 있으나, 아직까지는 구체적인 기술이 제시되지 못하고 있으며 이에 대한 이유는 후술한다.According to this trend, the necessity of manufacturing a wire rod having a scale that is easy to remove is increasing for the application of mechanical peeling having a high residual ratio of scale, but a specific technology has not been presented so far, and the reason for this will be described later.

하여간 스케일 제거공정으로 스케일이 완전히 탈락되지 않고 선재의 표면에 잔존하게 되면, 나중의 신선공정의 전처리인 피막처리시 균일한 표면조건을 확보할 수 없어서 신선시 표면결함이나 단선의 발생 등 심각한 문제점의 원인이 될 수 있기 때문에 스케일의 박리성 향상은 매우 절실한 문제이다.However, if the scale is not completely eliminated by the scale removal process and remains on the surface of the wire rod, it is impossible to secure uniform surface conditions during the film treatment, which is a pretreatment of the later wire drawing process, and thus serious problems such as occurrence of surface defects or disconnection during drawing Since it may cause, improvement of the peelability of a scale is a very urgent problem.

한편, 특수용접봉선재의 경우 제품의 물성치로서 가장 중요한 항목은 적정 인장강도(53±3kg/mm2)와 용접성에 영향을 미치는 소량의 첨가원소로서 신선가공할때의 가공성을 확보하는 것이다. 이를 위해서는 권취이후 연속냉각시 냉각속도를 조절하는 제어냉각을 함으로써 저온조직이 없는 균일한 페라이트 조직을 얻은 것이 필수적이다.On the other hand, in the case of special welded bar wire, the most important item as the physical property value of the product is to secure the workability during drawing as a small amount of additive element affecting the appropriate tensile strength (53 ± 3kg / mm 2 ) and weldability. For this purpose, it is essential to obtain a uniform ferrite structure without low temperature structure by controlling cooling to control the cooling rate during continuous cooling after winding.

그리고, 선재공장에서의 코일집속작업성의 문제와 선재제품의 운송이나 취급시 표면의 긁힘 또는 마모, 단선 등의 문제를 극소화하기 위해 선재코일의 권취형상을 가능한 한 원형으로 균일하게 조정하는 것이 중요하며, 이를 위해서 지금까지는 권취온도를 750-810℃로 유지되도록 수냉설비를 통해 소재온도를 제어하였다.In addition, it is important to uniformly adjust the winding shape of the wire rod to be as circular as possible in order to minimize the problems of coil focusing work in the wire rod factory and the problems such as scratches, abrasion, disconnection of the surface during transportation or handling of the wire rod product. To this end, the temperature of the raw materials was controlled through a water cooling system so as to maintain the winding temperature at 750-810 ℃.

이상 서술한 바와 같이, 선재제품의 미세조직 및 기계적 성질을 확보하기 위한 권취후 제어냉각법으로 생산했을 경우, 산세방법으로 충분히 제거시킬 수 있을 정도의 얇은 스케일이 형성되어 문제가 없었다. 즉, 산세법에 의한 스케일 제거시에는 스케일의 두께가 얇을수록 유리하기 때문에 지금까지는 합금성분, 열간압연후의 냉각속도 등을 조정하는 방법을 이용해 얇은 스케일을 형성시키는 한편, 산선용액내에서 쉽게 용해 탈락되는 스케일의 형성에 주안점을 두었기 때문이다.As described above, when produced by the winding-controlled cooling method to secure the microstructure and mechanical properties of the wire rod product, there was no problem because a thin scale enough to be removed by the pickling method was formed. In other words, the thinner the scale is, the better it is to remove scale by pickling method. Until now, thin scales are formed by adjusting the alloying component, cooling rate after hot rolling, etc. This is because the emphasis was on the formation of scales.

그러나, 기계적으로 박리시키는 경우에는 FeO로 이루어진 스케일의 두께가 두꺼울수록 박리성이 우수하나, 종래에는 기계적특성 및 미세조직을 확보하고, 가능한 한낮은 스케일을 형성하기 위해 제조조건을 설정하였기 때문에 기계적박리방법의 적용이 어려운 문제가 있다.However, in the case of mechanical peeling, the thicker the thickness of the FeO scale, the better the peelability. However, in the past, mechanical peeling was performed because the manufacturing conditions were set in order to secure mechanical properties and microstructure and to form the scale as low as possible. There is a problem that the method is difficult to apply.

결국, 이를 위해서 권취온도를 높이고 그 이후의 냉각속도를 낮추면 FeO의 스케일층의 두껍게 하여 기계적박리가 유리한 스케일을 형성하면 가능하지만, 이에는 두 가지 문제점이 있다.As a result, for this purpose, if the winding temperature is increased and the cooling rate thereafter is lowered, it is possible to make the scale layer of FeO thicker to form an advantageous scale for mechanical peeling, but there are two problems.

첫째, 권취온도가 너무 높으면 선재코일의 권취형상이 나빠져서 작업성이 악영향을 미칠뿐만 아니라, 선재의 코일내 인장강도 편차가 커진다. 도 2에 나타낸 바와 같이 코일컨베이어상을 지나는 코일의 횡방향으로의 소재밀도가 위치에 따라 다르기 때문에 냉각속도의 편차가 발생하고, 이것이 최종제품상태에서의 인장강도편차의 요인이 된다. 이러한 냉각속도의 편차는 권취온도가 높을수록 커지게 된다.First, if the coiling temperature is too high, the winding shape of the wire coil is deteriorated, which not only adversely affects workability but also increases the tensile strength variation in the coil of the wire rod. As shown in Fig. 2, since the density of the material in the transverse direction of the coil passing through the coil conveyor varies depending on the position, a variation in the cooling rate occurs, which is a factor of the tensile strength deviation in the final product state. The variation in the cooling rate becomes larger as the coiling temperature is higher.

둘째, 권취온도를 높여 기계적 박리성이 유리한 스케일을 형성하더라도, 연속냉각과정에서 약한 기계적 충격에 이 스케일이 탈락할 확률이 커진다. 실제로 도 1의 코일집속기(7)에 선재가 집속되는 동안에 선재 링 사이 혹은 선재와 집속기 사이의 기계적 충격에 의해 스케일이 일부 탈락하는 경우가 발생한다. 이렇게 되면, 스케일 탈락부위의 지철표면이 공기중에 노출되는데, 이때의 소재표면온도가 필요이상으로 높을 경우에는 기계적 박리시 거의 제거되지 않는 Fe3O4(마그네타이트)와 헤마타이트(Fe3O4)라는 스케일이 형성되고, 결국 신선공정까지 잔존하게 되어 단선 등의 문제를 발생시킨다.Second, even if the coiling temperature is increased to form a scale with favorable mechanical peelability, the scale is more likely to fall off due to a weak mechanical impact during continuous cooling. In fact, while the wire rod is focused on the coil concentrator 7 of FIG. 1, the scale may be partially dropped by the mechanical impact between the wire rod ring or between the wire rod and the concentrator. In this case, the ground iron surface of the scale dropout part is exposed to air. If the surface temperature of the material is higher than necessary, Fe 3 O 4 (magnetite) and hematite (Fe 3 O 4 ) are hardly removed during mechanical peeling. Scales are formed and eventually remain in the drawing process, causing problems such as disconnection.

이에, 본 발명자들은 열간압연후 냉각속도의 조정을 통해서 최종제품의 물성에는 영향을 미치지 않으면서 연속냉각제어에 의한 상술한 두 가지 문제를 극복하기 위해 깊이 있게 연구한 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 이르렀다.Accordingly, the present inventors propose the present invention based on the results of in-depth study to overcome the above two problems caused by continuous cooling control without affecting the properties of the final product by adjusting the cooling rate after hot rolling. I came to.

즉, 본 발명은 선재의 기계적특성 및 미세조직을 우수하게 유지하는 한편, 연속냉각제어에 의해 선재의 스케일의 조성 및 두께를 조절하여 스케일의 기계적 박리성을 향상시키고, 재생스케일의 발생을 방지하는 선재의 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.That is, the present invention maintains excellent mechanical properties and microstructure of the wire rod, while improving the mechanical peelability of the scale by controlling the composition and thickness of the scale of the wire rod by continuous cooling control to prevent the generation of regeneration scale To provide a method for producing a wire rod, the purpose is.

도 1은 일반적인 선재공장(Mill)의 설비을 나타내는 개략도이다;1 is a schematic view showing a facility of a typical wire rod mill (Mill);

도 2는 선재권취후 컨베이어 상에서의 선재코일의 형상을 나타내는 모식도이다;Figure 2 is a schematic diagram showing the shape of the wire coil on the conveyor after the wire winding;

도 3은 비교재와 발명재의 표층부 스케일 두께 비교를 위한 광학현미경 사진이다;Figure 3 is an optical microscope photograph for the comparison of the surface layer scale thickness of the comparative material and the invention material;

도 4는 비교재와 발명재의 스케일 박리후의 선재표면 상태을 나타내는 사진이다;4 is a photograph showing the wire surface state after peeling scale of the comparative material and the invention material;

도 5는 비교재와 발명재의 인장변형후 탈락한 스케일의 형상을 나타내는 사진이다.5 is a photograph showing the shape of the scale dropped after the tensile deformation of the comparative material and the invention material.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1...선재 2...사상압연구간1 ... wire rod 2 ... Ideological study

3...수냉대 4...송풍장치3.Water cooling unit 4 ... Blower

5...권취기 6...코일컨베이어5. Winding machine 6 ... Coil conveyor

7...코일집적기 8...리폼 튜브7.coil accumulator 8 ... reform tube

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선재 제조방법은, 중량%로 C:0.036-0.074%, Si:0.8-0.9%, Mn:1.4-1.55%, P:0.02%이하, S:0.02%이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 강편을 통상의 열간선재압하고, 이어 물분사에 의해 급속냉각하여 850-910℃의 온도에서 권취한 다음, 1.2-1.5℃/sec의 냉각속도로 670-690℃의 온도로 냉각하고, 이어 6-10℃/sec의 냉각속도로 350℃이하로 냉각하여 이루어진다.Wire rod manufacturing method of the present invention for achieving the above object, by weight% C: 0.036-0.074%, Si: 0.8-0.9%, Mn: 1.4-1.55%, P: 0.02% or less, S: 0.02% or less and The steel strip composed of the remaining Fe and other unavoidable impurities is reloaded at a normal hot wire, followed by rapid cooling by water spraying and winding at a temperature of 850-910 ° C., followed by a cooling rate of 1.2-1.5 ° C./sec. Cooling to a temperature of 670-690 ° C., followed by cooling below 350 ° C. at a cooling rate of 6-10 ° C./sec.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 권취온도를 종래에 비해 상향화하여 FeO 스케일층을 두껍게 하고, 기계적박리가 어려운 마그네타이트심(Magnetite seam)이라는 스케일층이 형성되는 구간에서 급냉하여 그 생성을 방지하는데, 그 특징이 있다.The present invention is to increase the coiling temperature compared with the prior art to thicken the FeO scale layer, and to prevent the formation by quenching in the section in which the scale layer of the magnetite seam (Magnetite seam) difficult to peel off is formed.

즉, 본 발명은 880±30℃의 냉각개시온도(권취온도)와 초당 1.2~1.5℃의 냉각속도로 제어냉각하여 Fe3O4(마그네타이트)에 비해서 산세 또는 기계적박리시 제거시키기가 쉬운 FeO(뷔스타이트)로 생성시킨다.That is, the present invention is easy is to remove during pickling or mechanical separation as compared to 880 ± 30 ℃ cooling start temperature (the coiling temperature) and Fe 3 O 4 (magnetite) and a cooling control at a cooling rate of 1.2 ~ 1.5 ℃ per second of FeO ( BUSSTITE).

그런데, 일반적으로 권취한 후 연속냉각하는 동안 570℃이하의 온도에서는 FeO보다는 Fe3O4가 열역학적으로 안정하기 때문에 이 온도범위에서 오랜시간이 지나면 FeO는 Fe3O4로 변태하는 문제가 있다(철과강, 51(1965) page 946, 高木의 논문). 특히, 초당 1.2~1.5℃의 변태속도는 온도가 400℃부근일 경우 변태가 개시되는데, 이렇게 변태된 Fe3O4는 지철과 FeO의 경계면에서 석출하여 FeO에 비해서 지철과의 접착력이 휠씬 큰 마그네타이트심(Magnetite seam)이라는 스케일층을 형성한다. 따라서, 스케일의 박리성을 증대시키기 위해서는 마그네타이트심이 형성되지 않도록 하는 것이 중요하며, 본 발명에서는 이를 최대한 억제하기 위해 냉각속도 및 냉각종료온도를 제어하는 것이다.However, in general, Fe 3 O 4 is more thermodynamically stable than FeO at temperatures below 570 ° C. during continuous cooling after winding, which causes FeO to transform into Fe 3 O 4 after a long time in this temperature range. Iron and Steel, 51 (1965), page 946, The Paper of Takashi). Especially, the transformation rate of 1.2 ~ 1.5 ℃ per second starts transformation when the temperature is around 400 ℃. The transformed Fe 3 O 4 precipitates at the interface between iron and FeO, and the magnetite is much stronger than FeO. A scale layer called a magnetite seam is formed. Therefore, in order to increase the peelability of the scale, it is important that the magnetite core is not formed, and in the present invention, the cooling rate and the cooling end temperature are controlled to suppress the maximum.

이를 위해 본 발명의 성분계중 먼저, C는 탄소는 강도를 결정하는 중요한 원소로서 이를 위해 0.036%이상 첨가하는 것이 필요하나, 0.074%를 넘으면 용접시 스패터량 및 단락수의 증가가 현저하게 발생하므로 0.036-0.074%의 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.To this end, in the component system of the present invention, C is an important element for determining the strength, but it is necessary to add 0.036% or more for this purpose, but if it exceeds 0.074%, an increase in the amount of spatters and the number of short circuits occurs during welding. It is preferable to add in the range of -0.074%.

Si은 0.8-0.9%의 범위로 함유되는 것이 바람직한데, 이는 0.8%이하에서는 Si이 페라이트내에 고용되어 모재의 강도를 강화시키는 효과가 충분하지 못하기 때문이고 0.9%이상에서는 연성저하와 용접시 보호가스인 탄산가스의 고온아크중에 분해된 일산화탄소에 의한 기포 발생 및 부적합한 탈산반응이 일어나기 때문이다.It is preferable to contain Si in the range of 0.8-0.9%, because below 0.8%, Si is solubilized in ferrite and the effect of strengthening the strength of the base material is not sufficient. This is because bubbles generated by carbon monoxide decomposed in the high temperature arc of carbon dioxide gas, which is a gas, and an inadequate deoxidation reaction occur.

Mn은 1.4-1.55%의 범위로 첨가하는 것이 바람직한데, 이는 1.4%이하에서는 용접봉으로 강도 및 인성의 확보가 어려울 뿐만 아니라 소입성의 부족과 용접성에 유해한 탄소의 규제로 인한 용접후의 용착금속의 강도를 확보하기에 불충분하기 때문이고, 1.55%이상에서는 인성의 저하 및 냉간가공성이 저하하기 때문이다.It is preferable to add Mn in the range of 1.4-1.55%, and it is difficult to secure the strength and toughness by welding rod below 1.4%, and the strength of the weld metal after welding due to the lack of hardenability and the restriction of carbon harmful to weldability This is because it is insufficient to secure the P, and the toughness and cold workability are lowered at 1.55% or more.

P은 결정입계에 편석되어 인성을 저하시키므로 0.02%이하로 제한하는 것이 필요하다.P segregates at grain boundaries and degrades toughness, so it is necessary to limit P to 0.02% or less.

S은 인성을 저하 시키고 유화물을 형성시켜 냉간가공성에 유해한 영향을 미치므로 상한을 0.02% 즉, 0.02%이하로 제한하는 것이 바람직하다.S deteriorates toughness and forms an emulsion, which has a detrimental effect on cold workability, so it is preferable to limit the upper limit to 0.02% or less.

이하, 본 발명의 제조조건을 설명한다.Hereinafter, the manufacturing conditions of the present invention will be described.

본 발명은 인장 강도를 확보하는 것이 중요하므로 레잉헤드에서의 냉각개시온도(권취온도)를 880±30℃로 조정한 다음 서냉커버를 덮고 컨베아 속도를 낮춰 초당 1.2-1.5℃의 냉각속도로써 페라이트 변태종료 구간인 680℃±10까지 냉각하여 적정 인장강도를 확보한후 서냉커버를 열고 컨베어속도를 빠르게 하여 2차 스케일의 생성을 억제하는 연속적인 냉각속도제어를 하는 것이다.In the present invention, it is important to secure the tensile strength, so the cooling start temperature (winding temperature) in the laying head is adjusted to 880 ± 30 ° C., then the slow cooling cover and the conveyor speed are lowered to give a ferrite at a cooling rate of 1.2-1.5 ° C. per second. After cooling to 680 ℃ ± 10, which is the end of transformation, to secure the proper tensile strength, open the slow cooling cover and increase the conveyor speed to continuously control the cooling rate.

구체적으로 설명하면, 본 발명은 상술한 조성을 갖는 강편을 통상의 방법으로 열간선재압연하고, 이어 물분사에 의해 급속냉각하여 권취하는데, 이때의 권취온도는 850-910℃가 바람직하다. 그 이유는 원하는 두께의 FeO층을 확보할수 있으며, 특수용접봉 선재의 필수적인 물성인 적정 인장강도와 우수한 신선가공성의 확보가 가능하기 때문이다.Specifically, in the present invention, the steel strip having the above-described composition is hot rolled in a conventional manner, followed by rapid cooling by water spraying, and the winding temperature at this time is preferably 850-910 ° C. The reason is that it is possible to secure the FeO layer of the desired thickness and to secure the proper tensile strength and excellent drawing property, which are essential properties of the special welding rod wire.

구체적으로 권취온도가 910℃를 넘는 경우 선재코일의 권취형상이 불량해져서 작업성에 악영향을 미칠뿐만 아니라, 선재의 코일내 인장강도편차를 심화시키게 되며 850℃미만의 경우 원하는 두께 FeO층을 확보할 수 없다.Specifically, if the coiling temperature is higher than 910 ℃, the winding shape of the wire coil becomes poor, which not only adversely affects workability, but also deepens the tensile strength deviation in the coil of the wire rod. none.

상기와 같이 권취한 다음 상온까지 연속냉각하는데, 이 권취온도 바꿔말하면, 냉각개시온도에서 1.2-1.5℃/sec의 냉각속도로 670-690℃의 온도로 냉각한다.Winding as described above and then continuously cooled to room temperature, this winding temperature, in other words, cooling to a temperature of 670-690 ℃ at a cooling rate of 1.2-1.5 ℃ / sec at the cooling start temperature.

만일 이때의 냉각속도가 1.2℃/sec미만의 경우 콘베어 롤러의 설비사고 위험성이 높아 지게 되며 또한, 미변태된 조직이 변태되어 저온조직이 발생할 수 있으며, 1.5℃/sec를 넘으면 박리성이 좋은 FeO(뷔스 타이트)를 충분히 확보하지 못하고 Fe3O(마그네타이트)를 생성하게 되어 박리성을 저해하게 된다.If the cooling rate is less than 1.2 ℃ / sec, the risk of equipment accident of the conveyor roller will be increased. Also, the untransformed tissue may be transformed and low temperature tissue may be generated. (Vustite) is not sufficiently secured, and Fe 3 O (magnetite) is produced, thereby degrading peelability.

이와 같은 속도로 670-690℃의 온도로 냉각하는 것은 이 온도가 연속냉각시 페라이트변태의 변태종료온도이기 때문이다.Cooling to a temperature of 670-690 ° C at this rate is due to the end-of-transformation temperature of the ferrite transformation during continuous cooling.

상기와 같이 670-690℃의 온도로 냉각한 다음, 이어 6-10℃/sec의 냉각속도로 350℃이하로 냉각하는 것이 바람직하다.After cooling to a temperature of 670-690 ℃ as described above, it is preferable to cool below 350 ℃ at a cooling rate of 6-10 ℃ / sec.

그 이유는 먼저, 냉각속도를 6-10℃/sec로 빨리 하는 것은 전술한 냉각단계에서 페라이트 변태가 완료되었기 때문에 최종목표 온도까지 냉각속도를 증가시키는 것이다.The reason for this is, first, to increase the cooling rate to 6-10 ° C./sec is to increase the cooling rate to the final target temperature because the ferrite transformation is completed in the above-mentioned cooling step.

그리고, 냉각 종료온도를 350℃이하로 하는 이유를 설명하면 다음과 같다.In addition, the reason for making cooling end temperature into 350 degrees C or less is as follows.

냉각종료온도가 350℃이상일 경우 선재 표면에는 이미 기계적 박리성이 우수한 스케일이 형성되어 있기 때문에 약간의 기계적 충격에도 쉽게 탈락하게 된다. 이러한 스케일이 형성된 선재를 코일 집속기에서 집속하면, 이 과정에서 선재와 링 사이에 기계적인 충돌이 발생하고, 또한 선재 링과 집속장치 사이에도 기계적 충격이 발생한다. 이러한 기계적 충돌에 의해 선재표면의 일부 스케일은 탈락되어 지층의 표면이 공기중에 노출되게 된다. 이때의 선재표면 온도가 350℃를 넘게 되면 박리성이 나쁜 마그네타이트(Fe3O4)와 헤마타이트(F2O3)의 조성을 가지며 후공정의 기계적 박리공정에서 거의 제거되지 않는다.If the cooling end temperature is more than 350 ℃ because the scale is already formed on the surface of the wire rod excellent mechanical peelability is easily eliminated even a slight mechanical impact. When the wire rod having such a scale is focused in the coil concentrator, mechanical collision occurs between the wire rod and the ring in this process, and a mechanical impact also occurs between the wire rod and the focusing device. This mechanical impact causes some scales on the wire surface to fall off, exposing the surface of the strata to air. At this time, when the wire surface temperature exceeds 350 ° C., the composition has a poor peelability of magnetite (Fe 3 O 4 ) and hematite (F 2 O 3 ), and is hardly removed in the mechanical peeling step of the subsequent step.

이에 반해, 선재냉각 종료온도가 350℃이하가 되면 선재코일의 기계적 충격에 의해 표면 스케일이 탈락하더라도 재생 스케일이 발생하지 않는다. 따라서 코일 콘베아상에서 선재냉각 종료온도가 350℃이하가 되도록 제어하는 것이 매우 중요하다.On the contrary, when the end temperature of the wire cooling ends at 350 ° C. or lower, the regeneration scale does not occur even if the surface scale is dropped by the mechanical impact of the wire coil. Therefore, it is very important to control the end temperature of the wire rod cooling on the coil conveyor below 350 ° C.

이와 같이 350℃이하의 임의의 온도에서 냉각을 종료하고, 통상의 방법으로 공냉하면 된다.Thus, cooling is complete | finished by arbitrary temperature below 350 degreeC, and it is good to air-cool by a normal method.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예]EXAMPLE

아래 표 1과 같이 조성되는 특수용접봉 선재를 연속주조에 의해서 가로 및 세로가 각각 160mm이고 길이가 약 10m인 빌렛으로 제조하고, 이 빌렛을 1030±30℃의 목표 온도에서 1시간 30분동안 가열하여 주조조직을 제거한 후에 29개의 압연단계로 이루어진 압연기로 연속압연을 하여 최종압연선재의 직경이 5.5mm가 되도록 열간압연을 하였다.The special welding rod wire, which is formed as shown in Table 1 below, is manufactured into a billet having a width of 160 mm and a length of about 10 m by continuous casting, and the billet is heated at a target temperature of 1030 ± 30 ° C. for 1 hour 30 minutes. After the casting structure was removed, a rolling mill consisting of 29 rolling stages was subjected to continuous rolling to hot roll the final rolled wire to a diameter of 5.5 mm.

구분division CC SiSi MnMn PP SS 발명재Invention 1One 0.0530.053 0.820.82 1.521.52 0.0180.018 0.0180.018 22 0.0520.052 0.820.82 1.501.50 0.0160.016 0.0180.018 33 0.0490.049 0.840.84 1.481.48 0.0180.018 0.0170.017 비교재Comparative material 44 0.0500.050 0.850.85 1.531.53 0.0170.017 0.0190.019

상기와 같이 열간압연한 선재를 아래 표 2에 나타낸 바와 같은 조건으로 냉각하였다. 즉, 선재를 연속적으로 수냉설비를 통과시켜 880±30℃의 온도에서 권취한 다음, 스텔모아 강제송풍 냉각장치를 조정하여 소재온도가 680±10℃가 될 때까지는 평균냉각속도가 초당 1.2-1.5℃가 되도록 하였으며 그 이후 페라이트 변태가 이루어진후 680±10℃근처를 통과하는 시점에서는 냉각속도를 빠르게 하였다.The wire rod hot rolled as described above was cooled under the conditions as shown in Table 2 below. That is, the wire rod is continuously passed through a water cooling system and wound up at a temperature of 880 ± 30 ℃, and then the stealmo forced air cooling device is adjusted to obtain an average cooling rate of 1.2-1.5 per second until the material temperature reaches 680 ± 10 ℃. After the ferrite transformation was made, the cooling rate was accelerated when passing near 680 ± 10 ℃.

구분division 권취온도(℃)Winding temperature (℃) 1차 냉각구간(℃/sec)Primary cooling section (℃ / sec) 2차 냉각구간(℃/sec)Second cooling section (℃ / sec) 냉각마감온도(℃)Cooling finish temperature (℃) 발명재Invention 1One 889889 1.31.3 7.87.8 342342 22 873873 1.261.26 8.98.9 351351 33 881881 1.41.4 9.19.1 354354 비교재Comparative material 44 784784 2.72.7 2.62.6 487487

상기와 같이 제조된 선재 시편에 대하여 인장시험기를 이용하여 인장강도 및 스케일 두께, 스케일 중량비 및 기계적 박리후의 스케일 박리율 그리고 재생 스케일의 발생여부 등을 측정하고 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.Tensile strength and scale thickness, scale weight ratio, scale peeling rate after mechanical peeling, and generation of regenerated scale were measured using a tensile tester for the wire specimens prepared as described above, and the results are shown in Table 3 below.

여기서 스케일의 중량비는 박리전의 단위길이당 선재의 무게중에서 표층부 스케일의 총무게가 차지하는 비율을 말한다.Here, the weight ratio of scale refers to the ratio of the total weight of the surface layer scale to the weight of the wire rod per unit length before peeling.

구분division 스케일scale 인장강도(kg/mm3)Tensile strength (kg / mm 3 ) 중량비(g/kg)Weight ratio (g / kg) 두께(㎛)Thickness (㎛) 박리율(%)Peel Rate (%) 발명재Invention 1One 3.83.8 9.89.8 78.678.6 53.453.4 22 3.63.6 10.510.5 80.280.2 55.655.6 33 3.83.8 8.98.9 76.476.4 52.352.3 비교재Comparative material 44 1.21.2 3.23.2 40.240.2 54.254.2

상기 표 3에서 알 수 있듯이, 인장변형을 가하는 동안 선재의 표면으로부터 기계적으로 박리된 스케일의 중량비 및 박리율이 비교재 비해서 본 발명의 경우 휠씬 높은 사실을 알 수 있다. 그리고, 비교재의 경우는 재생스케일이 발생한 반면, 본 발명재의 경우는 재생스케일이 발생하지 않았다.As can be seen from Table 3, it can be seen that the weight ratio and peeling rate of the mechanically peeled scale from the surface of the wire rod during the tensile strain is much higher in the case of the present invention than the comparative material. In the case of the comparative material, the regeneration scale was generated, whereas in the case of the present invention, the regeneration scale was not generated.

또한, 이렇게 스케일의 특성을 향상시킨 본 발명재의 경우, 소재의 인장시험시 인장강도 측정결과가 비교재와 거의 차이를 보이지 않는 양호한 결과를 나타내고 있다.In addition, in the case of the present invention in which the characteristics of the scale were improved, the tensile strength measurement result in the tensile test of the material showed a good result with little difference from the comparative material.

한편, 도 3에 비교재 및 발명재의 스케일의 기계적 박리후 선재표면을 관찰한 사진을 나타내었는데, 사진에서 알 수 있듯이 비교재(도 3(a))의 비해 본 발명재(도 3(b))의 경우는 재생스케일이 잔존하지 않기 때문에 선재표면이 매우 미려한 것을 관찰할 수 있다.On the other hand, Figure 3 shows a photograph of the wire rod surface after mechanical peeling of the scale of the comparative material and the invention material, as can be seen in the photo compared to the comparative material (Fig. 3 (a)) of the invention material (Fig. 3 (b) In the case of), since the regeneration scale does not remain, the surface of the wire rod is very beautiful.

그리고, 발명재와 비교재의 기계적 박리후 스케일의 모양을 도 4에 비교해서 나타내었다. 비교재(도 4(a))의 경우, 스케일이 분말형태(powder type)로 탈락된 반면에, 본 발명재(도 4(b))의 경우는 파편형태(flaky type)또는 링(ring)형태를 보이는 사실을 알 수 있다. 이렇게 탈락되는 스케일이 분말형태가 아닌 파편형태 또는 링형태의 양상을 보일수록 스케일의 기계적박리성은 향상된다.And the shape of the scale after mechanical peeling of an invention material and a comparative material was compared with FIG. In the case of the comparative material (Fig. 4 (a)), the scale was dropped in powder form, while in the case of the present invention material (Fig. 4 (b)), the flaky type or the ring was used. It can be seen that the form is shown. As the drop-out scale shows a fragment or ring shape rather than powder, mechanical peelability of the scale is improved.

참고로 도 5에 비교재(도 5(a))와 본 발명재(도 5(b))의 6%인장변형후 탈락한 스케일의 형상을 나타내었다.For reference, Fig. 5 shows the shape of the scale dropped after the 6% tensile deformation of the comparative material (Fig. 5 (a)) and the present invention material (Fig. 5 (b)).

상기 도 3, 도 4 및 표 3을 종합해보면, 비교재에 비해 본 발명재의 경우가 선재의 기계적 성질에 해로운 영향을 미치지 않으면서, 스케일의 기계적 박리성을 현저히 개선시키고, 신선가공성에 해를 미치는 재생스케일의 발생이 없다는 사실을 알 수 있다.3, 4 and Table 3, the present invention compared to the comparative material, without significantly detrimental to the mechanical properties of the wire rod, significantly improve the mechanical peelability of the scale, harming the fresh workability It can be seen that no reproduction scale occurs.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 선재의 기계적특성 및 미세조직을 우수하게 유지하면서 스케일의 기계적 박리성이 우수한 특수용접봉 선재를 제공할 수 있는 효과가 있다,As described above, according to the present invention, it is possible to provide a special welding rod wire having excellent mechanical peelability while maintaining excellent mechanical properties and microstructure of the wire.

Claims (1)

중량%로 C:0.036-0.074%, Si:0.8-0.9%, Mn:1.4-1.55%, P:0.02%이하, S:0.02%이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피하게 함유되는 불순물로 조성되는 강편을 통상의 열간선재압하고, 이어 물분사에 의해 급속냉각하여 850-910℃의 온도에서 권취한 다음, 1.2-1.5℃/sec의 냉각속도로 670-690℃의 온도로 냉각하고, 이어 6-10℃/sec의 냉각속도로 350℃이하로 냉각하여 이루어지는 특수용접봉 선재의 제조방법.By weight%, C: 0.036-0.074%, Si: 0.8-0.9%, Mn: 1.4-1.55%, P: 0.02% or less, S: 0.02% or less, and the steel pieces composed of the remaining Fe and other unavoidable impurities Normal hot wire repressurization, followed by rapid cooling by water spraying, winding at a temperature of 850-910 ° C., then cooling to a temperature of 670-690 ° C. at a cooling rate of 1.2-1.5 ° C./sec, followed by 6-10 Method for producing a special welding rod wire made by cooling to 350 ℃ or less at a cooling rate of ℃ / sec.
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