KR101033412B1 - Batch annealing furnace heat treating method of steel sheet for drum - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드럼재용 냉연강판의 상자소둔 열처리 방법에 관한 것으로, 드럼재로 사용되기에 적합한 기계적 물성을 가지는 냉연강판의 상자 소둔 열처리 조건을 도출하여 양산 가능한 드럼재용 냉연강판 제조를 위한 상자소둔 열처리 방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention relates to a box annealing heat treatment method of a cold rolled steel sheet for drum material, a box annealing heat treatment method for producing a cold rolled steel sheet for drum material can be produced by deriving the box annealing heat treatment conditions of a cold rolled steel sheet having a mechanical property suitable for use as a drum material It is to provide.
냉연강판(Cold steel sheet)의 소둔열처리 제조공정은 강판을 연속소둔 열처리(Continuous Annealing Line, 이하 CAL)와 상자소둔(Batch Annealing Furnace, 이하 BAF라 함)으로 열처리하는 것으로 크게 나눌 수 있다.The annealing heat treatment manufacturing process of cold steel sheet can be roughly divided into heat treatment of the steel sheet by continuous annealing line (CAL) and box annealing furnace (BAF).
냉연강판을 소둔 열처리하는 목적은 상기 냉연강판의 가공성 향상의 목적도 있지만 가공 후 최종 제품의 기계적 특성을 만족시키기 위해서도 필수적으로 행하고 있다. 이러한 두 가지의 주요 목적에서 행해지는 BAF 소둔열처리 공정특성은 다음과 같다.The purpose of annealing the cold rolled steel sheet is to improve the workability of the cold rolled steel sheet, but is also essential to satisfy the mechanical properties of the final product after processing. The BAF annealing heat treatment process characteristics performed for these two main purposes are as follows.
상자소둔 열처리 공정은 ① 강판 적재 → ② 분위기 균질화(purging) → ③ 가열(heating) → ④ 가열유지(soaking) → ⑤ 냉각(cooling) → ⑥ 취출 의 과정으로 진행된다.The box annealing heat treatment process consists of ① steel sheet loading → ② atmosphere homogenization → ③ heating → ④ heating → ⑤ cooling → ⑥ taking out.
이러한 과정에서 진행되는 재질측면에서의 특성은 1단계인 회복(Recovery), 2단계인 재결정(Recrystallization), 3단계인 결정립성장(Grain growth)으로 구성된다. In this process, the characteristics in terms of materials are composed of recovery in one step, recrystallization in two steps, and grain growth in three steps.
본 발명은 드럼재로 사용되는 냉연강판의 기계적 특성을 만족시킬 수 있는 소둔공정상의 가열유지온도와 시간 등의 최적화 조건에 대한 소둔사이클 방안을 구하여 적정 열처리 방법을 강구한 것으로, 상기 BAF소둔 공정의 각각의 과정에 대하여 상세히 설명한다.The present invention is to obtain an annealing cycle method for the optimization conditions, such as the heating holding temperature and time in the annealing process that can satisfy the mechanical properties of the cold rolled steel sheet used as a drum material, to find the appropriate heat treatment method, Each process is explained in full detail.
먼저 강판을 BAF 로내부의 처리용량과 강종별 및 두께별 그리고 소둔사이클에 적합하게 적재하고 로외곽부를 차폐(shielding)한 후 상온의 분위기가스를 로(furnace) 처리공간(inner-cover)에 투입시켜 환원성 분위기를 조성하고 퍼징(purging)을 행한다. 여기서 분위기가스로는 환원성 분위기 조성을 위하여 보통 질소가스(N2) 또는 수소가스(H2)를 많이 사용하고 있다. 퍼징은 처리공간 내의 산화성 분위기를 제거하여 구상화소둔 처리 후에 발생 되기 쉬운 강판의 산화물 형성을 방지하고 탈탄방지 효과를 갖기 위해 행해지는 전처리 공정이다. 퍼징을 거친 소둔 후의 강판표면은 산화물생성 등이 거의 없으므로 미려하고 깨끗한 특성을 얻을 수 있다.First, the steel plate is loaded in accordance with the processing capacity, steel type, thickness, and annealing cycle inside the BAF furnace, and the outside of the furnace is shielded. To form a reducing atmosphere and purging. Here, as an atmosphere gas, nitrogen gas (N 2) or hydrogen gas (H 2) is commonly used to form a reducing atmosphere. Purging is a pretreatment step performed to remove the oxidative atmosphere in the treatment space to prevent oxide formation of the steel sheet which is likely to occur after the spheroidizing annealing treatment and to have a decarburization prevention effect. Since the surface of the steel sheet after annealing through purging has little oxide generation, beautiful and clean characteristics can be obtained.
다음, 상기 강판을 로내에서 가열하기 위하여 가열장치를 가동시켜 적정 가열속도로 목표로 하는 유지온도까지 단계별로 가열한다. 이때 강판의 용도에 적합한 유지온도와 시간을 각각 설정, 유지시킨다. 이후 통상적인 냉각 사이클에 따라 가열장치를 탈취하고 냉각팬과 냉각수가 부착된 냉각장치를 장착 후 가동시켜 탈취 온도까지 냉각시키며 마지막으로 소재를 이동시켜 취출한다.
Next, a heating device is operated to heat the steel sheet in the furnace, and is heated step by step to a target holding temperature at an appropriate heating rate. At this time, the holding temperature and time suitable for the use of the steel sheet are set and maintained respectively. Thereafter, the heating device is deodorized according to a normal cooling cycle, and a cooling device with a cooling fan and cooling water is mounted and operated to cool down to the deodorizing temperature, and finally, the material is moved out.
본 발명의 목적은 인장강도(TS) : 30.6~35.7kg/㎟ 이상, 연신율(EL) : 44~48% 이상, 항복강도(YP) : 18.0~22.0kg/㎟, 경도(HRB) 45~60 의 기계적 물성을 가지는 드럼재용 냉연강판과 그 제조방법을 제공함에 있다.
The object of the present invention is tensile strength (TS): 30.6 ~ 35.7kg / mm2 or more, elongation (EL): 44 ~ 48% or more, yield strength (YP): 18.0 ~ 22.0kg / mm2, hardness (HRB) 45 ~ 60 It is to provide a cold rolled steel sheet for a drum material having a mechanical property of and a method of manufacturing the same.
본 발명은 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.05%, 실리콘(Si) : 0% 초과 0.03% 이하, 망간(Mn) : 0.15~0.25%, 인(P) : 0% 초과 0.02% 이하, 황(S) : 0.015% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02~0.06%, 질소(N) : 0.0025~0.0070%, 크롬(Cr) : 0.03~0.09% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 강판을 가열하는 가열단계; 가열유지온도 610±5℃, 소둔시간 10±1 시간 동안 유지하는 가열유지단계; 및 상기 가열유지된 강판을 냉각하는 냉각단계;를 포함하는 드럼재용 냉연강판의 상자소둔 열처리 방법을 제공한다.The present invention is a weight%, carbon (C): 0.03 ~ 0.05%, silicon (Si): more than 0% and 0.03% or less, manganese (Mn): 0.15 ~ 0.25%, phosphorus (P): more than 0% and 0.02% or less , Sulfur (S): 0.015% or less, aluminum (Al): 0.02 to 0.06%, nitrogen (N): 0.0025 to 0.0070%, chromium (Cr): 0.03 to 0.09%, and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities A heating step of heating the steel sheet; A heating and maintaining step of maintaining the heating and maintaining temperature of 610 ± 5 ° C. and the annealing time of 10 ± 1 hour; It provides a box annealing heat treatment method of the cold rolled steel sheet for drum material; and a cooling step of cooling the heated steel sheet.
상기 가열 단계는 13±1 시간 동안 실시되고, 상기 냉가 단계는 22±1 시간 동안 실시되며,The heating step is carried out for 13 ± 1 hours, the cold step is carried out for 22 ± 1 hours,
상기 가열단계는 3시간까지 300℃±5℃ 로 가열하고, 9시간까지 540℃±5℃로 가열하고, 13시간까지 600℃±5℃로 가열하고,The heating step is heated to 300 ℃ ± 5 ℃ to 3 hours, to 540 ℃ ± 5 ℃ to 9 hours, to 600 ℃ ± 5 ℃ to 13 hours,
상기 냉각단계는 냉각시작 후 3시간까지 530℃±5℃ 로 냉각하고, 7시간까지 410℃±5℃로 냉각하고, 10시간까지 350℃±5℃로 냉각하고, 22시간까지 50℃±5℃로 냉각하는 것이 바람직하다.
The cooling step is cooled to 530 ℃ ± 5 ℃ up to 3 hours after the start of cooling, to 410 ℃ ± 5 ℃ up to 7 hours, to 350 ℃ ± 5 ℃ up to 10 hours, 50 ℃ ± 5 until 22 hours It is preferable to cool to ° C.
그리고, 본 발명은 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.05%, 실리콘(Si) : 0% 초과 0.03% 이하, 망간(Mn) : 0.15~0.25%, 인(P) : 0% 초과 0.02% 이하, 황(S) : 0% 초과 0.015% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02~0.06%, 질소(N) : 0.0025~0.0070%, 크롬(Cr) : 0.03~0.09% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지며, 인장강도(TS) : 30.6~35.7kg/㎟, 연신율(EL) : 44~48%, 항복강도(YP) : 18.0~22.0kg/㎟, 경도(HRB) 45~60 의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 드럼재용 냉연강판을 제공한다.
In addition, the present invention is a weight%, carbon (C): 0.03 ~ 0.05%, silicon (Si): more than 0% 0.03% or less, manganese (Mn): 0.15 ~ 0.25%, phosphorus (P): more than 0% 0.02 % Or less, sulfur (S): more than 0% and 0.015% or less, aluminum (Al): 0.02 to 0.06%, nitrogen (N): 0.0025 to 0.0070%, chromium (Cr): 0.03 to 0.09% and the remaining iron (Fe) And inevitable impurities, tensile strength (TS): 30.6 ~ 35.7kg / mm2, elongation (EL): 44 ~ 48%, yield strength (YP): 18.0 ~ 22.0kg / mm2, hardness (HRB) 45 ~ 60 It provides a cold rolled steel sheet for drum material characterized in that it has a physical property of.
본 발명은 상자소둔 열처리 최적 조건을 도출하여, 요구되는 기계적 물성 범위인 인장강도(TS) : 28.6kg/㎟ 이상, 연신율(EL) : 38% 이상, 항복강도(YP) : 20.8~28kg/㎟, 경도(HRB) 45~60 의 기계적 물성을 만족하는 드럼재용 냉연강판을 제공하는 효과를 가져온다.
The present invention derives the optimum conditions for box annealing heat treatment, the tensile strength (TS): 28.6kg / ㎡ or more, the elongation (EL): 38% or more, yield strength (YP): 20.8 ~ 28kg / ㎜ range of the required mechanical properties , Hardness (HRB) brings about the effect of providing a cold rolled steel sheet for drum material satisfying the mechanical properties of 45 ~ 60.
도 1은 가열유지온도 610℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟(Hot spot)의 공정조건을 나타낸 그래프,
도 2는 가열유지온도 600℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 그래프,
도 3은 가열유지온도 590℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟(Hot spot)의 공정조건을 나타낸 그래프,
도 4는 가열유지온도 580℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 그래프,
도 5는 가열유지온도 570℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 그래프,
도 6은 가열유지온도 560℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 그래프,
도 7은 1번 코일의 상자소둔 열처리 공정 조건별 미세조직을 나타낸 사진(광학 500배),
도 8은 2번 코일의 상자소둔 열처리 공정 조건별 미세조직을 나타낸 사진(광학 500배),
도 9는 3번 코일의 상자소둔 열처리 공정 조건별 미세조직을 나타낸 사진(광학 500배)임.1 is a graph showing the process conditions of the hot spot (heat spot) when the heating holding temperature of 610 ℃ heating holding time 10 hours,
2 is a graph showing the process conditions of the hot spot when the
3 is a graph showing the process conditions of the hot spot (hot spot) when the heating holding temperature of 590 ℃ heating holding time 10 hours,
4 is a graph showing the processing conditions of the hot spot when the heating holding temperature of 580 ℃ heating holding time 10 hours,
5 is a graph showing the process conditions of the hot spot when the heating holding temperature of 570 ℃ heating holding time 10 hours,
6 is a graph showing the process conditions of the hot spot when the heating holding temperature of 560 ℃ heating holding time 10 hours,
Figure 7 is a photograph showing the microstructure of the box annealing heat treatment process conditions of the coil 1 (500 times optical),
8 is a photograph showing the microstructure of the annealing heat treatment process conditions of the coil No. 2 (optical 500 times),
9 is a photograph (500 times optical) showing the microstructure of the annealing heat treatment process conditions of the
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼재용 냉연강판의 상자소둔 열처리 방법에 관하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a box annealing heat treatment method of a cold rolled steel sheet for a drum material according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 고로재를 이용하여, 인장강도(TS) : 28.6kg/㎟ 이상, 연신율(EL) : 38% 이상, 항복강도(YP) : 20.8~28kg/㎟, 경도(HRB) 45~60 의 기계적 물성을 만족하는 냉연강판을 제조할 수 있는 상자소둔 열처리 조건을 도출하기 위한 것으로, 먼저 성분계에 관하여 살펴본다.
The present invention, using the blast furnace material, tensile strength (TS): 28.6kg / mm2 or more, elongation (EL): 38% or more, yield strength (YP): 20.8 ~ 28kg / mm2, hardness (HRB) of 45 ~ 60 mechanical To derive the box annealing heat treatment conditions that can produce a cold rolled steel sheet that satisfies the physical properties, first looks at the component system.
본 발명은, 중량%로, 탄소(C) : 0.03~0.05%, 실리콘(Si) : 0% 초과 0.03% 이하, 망간(Mn) : 0.15~0.25%, 인(P) : 0% 초과 0.02% 이하, 황(S) : 0% 초과 0.015% 이하, 알루미늄(Al) : 0.02~0.06%, 질소(N) : 0.0025~0.0070%, 크롬(Cr) : 0.03~0.09% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물로 이루어지는 냉연강판을 이용하여 드럼재에서 요구되는 물성을 만족하도록 하는 상자소둔 열처리 방법을 제공한다.
In the present invention, in terms of weight%, carbon (C): 0.03 to 0.05%, silicon (Si): more than 0% and 0.03% or less, manganese (Mn): 0.15 to 0.25%, phosphorus (P): more than 0% and 0.02% Sulfur (S): more than 0% and 0.015% or less, aluminum (Al): 0.02 to 0.06%, nitrogen (N): 0.0025 to 0.0070%, chromium (Cr): 0.03 to 0.09% and the rest of iron (Fe) It provides a box annealing heat treatment method for using the cold rolled steel sheet made of inevitable impurities to satisfy the physical properties required in the drum material.
이하, 본 발명에 따른 드럼재용 냉연강판에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the cold rolled steel sheet for drum material according to the present invention will be described.
탄소(C)Carbon (C)
탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가된다. Carbon (C) is added to secure the strength.
상기 탄소는 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.03 ~ 0.05 중량%로 첨가되는 것이 바람직하며, 탄소의 함량이 0.03 중량% 미만일 경우 강도 보충을 위하여 첨가되는 다른 합금원소에도 불구하고 일정수둔 이상의 인장강도를 확보하기 어려우며, 탄소의 함량이 0.05 중량%를 초과할 경우 인성이 상대적으로 크게 저하되는 문제점이 있다.
The carbon is preferably added in the amount of 0.03 to 0.05% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention, the tensile strength of more than a certain annealing in spite of other alloy elements added for strength replenishment when the carbon content is less than 0.03% by weight It is difficult to secure, and when the content of carbon exceeds 0.05% by weight, there is a problem that the toughness is relatively reduced.
실리콘(Si)Silicon (Si)
실리콘은 강도 확보에 기여하며, 특히, 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다. Silicon contributes to strength and, in particular, acts as a deoxidizer to remove oxygen in the steel.
상기 실리콘은 고유의 탈산 효과 및 표면 품질 등을 고려할 때 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.03 중량% 이하로 첨가되는 것이 바람직하다. 실리콘의 함량이 0.03 중량%를 초과할 경우 강의 용접후 도금성을 저해할 수 있으며, 열간압연 시에 적 스케일(red scales)을 생성시킴으로써 표면 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
The silicon is preferably added at 0.03% by weight or less of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention in consideration of inherent deoxidation effect and surface quality. If the content of silicon exceeds 0.03% by weight may inhibit the plating property after welding of the steel, there is a problem to deteriorate the surface quality by creating red scales during hot rolling.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도 확보에 효과적인 원소이다. 또한 망간은 오스테나이트 안정화 원소로서, 페라이트, 펄라이트 변태를 지연시킴으로써 페라이트 결정립 미세화에 기여한다. Manganese (Mn) is very effective as a solid solution strengthening element, and is an effective element for securing strength by improving the hardenability of steel. In addition, manganese is an austenite stabilizing element, which contributes to the refinement of ferrite grains by retarding ferrite and pearlite transformation.
상기 망간은 강도 향상 효과 및 중심 편석 유발 등을 고려할 때 본 발명에 따른 고장력 강판 전체 중량의 0.15 ~ 0.25 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 망간의 첨가량이 0.15 중량% 미만일 경우 고용강화 효과가 미미하고, 반대로 망간의 첨가량이 0.25 중량%를 초과하면 용접성이 크게 저하되며, 아울러 MnS 개재물 생성 및 중심 편석(center segregation) 발생에 의하여 강의 연성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
The manganese is preferably added in an amount ratio of 0.15 to 0.25% by weight of the total weight of the high tensile strength steel sheet according to the present invention in consideration of the strength improving effect and the central segregation. If the amount of manganese is less than 0.15% by weight, the effect of solid solution strengthening is insignificant.On the contrary, if the amount of manganese is more than 0.25% by weight, weldability is greatly reduced. There is a problem that greatly reduces.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고, 강도를 증가시키기 위해 첨가된다. Phosphorus (P) is added to inhibit cementite formation and increase strength.
그러나, 인은 용접성을 악화시키고, 슬라브 중심 편석(slab center segregation)에 의해 최종 재질 편차를 발생시키는 원인이 되므로, 상기 인(P)은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.02 중량% 이하의 범위 내에서 제한적으로 첨가되는 것이 바람직하다.
However, since phosphorus deteriorates weldability and causes final material variation by slab center segregation, the phosphorus (P) is in the range of 0.02% by weight or less of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. It is preferred to add in a limited manner.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 강의 인성 및 용접성을 저해하고, 망간과 결합하여 MnS 비금속 개재물을 형성함으로써 강의 가공 중 크랙을 발생시키는 원소이다. Sulfur (S) is an element that inhibits the toughness and weldability of steel, and combines with manganese to form MnS non-metallic inclusions to generate cracks during processing of steel.
따라서, 황(S)의 함량은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.015 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
Therefore, the content of sulfur (S) is preferably limited to 0.015% by weight or less of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
가용성 알루미늄(Al)은 탈산재로 사용되는 동시에 실리콘(Si)과 같이 시멘타이트 석출을 억제하고 오스테나이트를 안정화하는 역할을 하는 원소로써, 열연 강판의 결정립계와 탄화물을 미세하게 만들기 때문에 강 중의 불필요한 고용 질소(N)를 AlN으로 석출시켜 강도를 상승시킨다.Soluble aluminum (Al) is used as a deoxidizer and at the same time plays a role in inhibiting cementite precipitation and stabilizing austenite, such as silicon (Si). (N) is precipitated with AlN to increase the strength.
알루미늄(Sol.Al)은 본 발명의 강 전체 중량의 0.02 ~ 0.06 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 알루미늄(Sol.Al)의 함량이 0.02 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 오스테나이트 안정화 효과가 미미할 수 있고, 반대로 알루미늄(Al)의 함량이 0.06 중량%를 초과하여 첨가될 경우에는 제강시 노즐 막힘, 주조시 Al 산화물 등에 의하여 열간 취성과 연성이 저하될 수 있다.
Aluminum (Sol.Al) is preferably added at 0.02 to 0.06% by weight of the total weight of the steel of the present invention. When the content of aluminum (Sol.Al) is added less than 0.02% by weight, the austenite stabilization effect may be insignificant. On the contrary, when the content of aluminum (Al) is added more than 0.06% by weight, the nozzle may be clogged during steelmaking. Hot casting and ductility may be reduced by Al oxide or the like during casting.
크롬(Cr)Chrome (Cr)
크롬(Cr)은 경화능 향상 원소로 첨가되어, 강의 강도를 향상시키는 역할을 한다. Chromium (Cr) is added as a hardenability improving element, and serves to improve the strength of the steel.
상기 크롬은 본 발명에 따른 열연강판 전체 중량의 0.03 ~ 0.09 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬의 함량이 0.03 중량% 미만일 경우 크롬 첨가에 따른 경화능 향상 효과가 불충분하다. 반대로, 크롬의 함량이 0.09 중량%를 초과할 경우 인성이 급격히 저하될 수 있는 문제가 있다.
The chromium is preferably added at 0.03 to 0.09% by weight of the total weight of the hot rolled steel sheet according to the present invention. If the content of chromium is less than 0.03% by weight, the effect of improving the hardenability due to the addition of chromium is insufficient. On the contrary, when the content of chromium exceeds 0.09% by weight, there is a problem that the toughness may be sharply lowered.
상술한 바와 같은 조성을 가지는 열연재를 총 18가지의 조건으로 상자소둔 열처리를 수행한후, 기계적 물성을 평가하였다.After carrying out the box annealing heat treatment of the hot rolled material having the composition as described above in a total of 18 conditions, the mechanical properties were evaluated.
도 1 내지 도 5는 5가지 상자소둔 열처리 공정 조건을 나타낸 것으로, 공통적으로 45시간 싸이클을 사용하였으며, 가열 유지시간은 10시간으로 고정하고, 가열유지온도를 10℃ 단위로 변화를 주어 실험하였다.1 to 5 show the five box annealing heat treatment process conditions, a 45-hour cycle was commonly used, and the heat holding time was fixed at 10 hours, and the heating holding temperature was changed in units of 10 ° C. to experiment.
도 1은 가열유지온도 610℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟(Hot spot)의 공정조건을 나타낸 것이다.Figure 1 shows the process conditions of the hot spot when the
도 1을 살펴보면, 전체 열처리 공정은 45시간 싸이클로 이루어지며, 13시간의 가열단계(setp1~3), 10시간의 유지단계(step4), 그리고 22시간의 냉각단계(step5~8)로 이루어진다. 여기서의 각각의 단계에서 오차범위는 ±1시간 정도 허용될 수 있다.Referring to Figure 1, the entire heat treatment process consists of a 45-hour cycle, consisting of a heating step (setp1 ~ 3) of 13 hours, a holding step (step4) of 10 hours, and a cooling step (steps 5-8) of 22 hours. At each step here, the margin of error can be tolerated by ± 1 hour.
먼저 가열단계를 살펴보면, 가열 시작 후 3시간 까지 300℃로 가열하고(step 1), 9시간까지 540℃로 가열하고(step2), 13시간까지 600℃로 가열하는(step3) 방식으로 이루어진다. 여기서 각각의 온도는 ±5℃ 범위의 오차를 가질 수 있다.First, the heating step is performed by heating to 300 ° C. for 3 hours after the start of heating (step 1), heating to 540 ° C. for 9 hours (step 2), and heating to 600 ° C. for 13 hours (step 3). Wherein each temperature may have an error in the range of ± 5 ° C.
유지단계에서 10시간 동안 610℃의 온도를 유지한 후(step4), 22시간의 냉각단계가 진행된다.After maintaining the temperature of 610 ° C for 10 hours in the holding step (step4), a cooling step of 22 hours is carried out.
냉각단계는, 냉각시작 후 3시간까지 530℃ 로 냉각하고(step5), 7시간까지 410℃로 냉각하고(step6), 10시간까지 350℃로 냉각하고(step7), 22시간까지 50℃로 냉각하는(step8) 방식으로 이루어진다.The cooling stage is cooled to 530 ° C. for 3 hours after the start of cooling (step 5), to 410 ° C. for 7 hours (step 6), to 350 ° C. for 10 hours (step 7) and to 50 ° C. for 22 hours. (Step8).
도 1 내지 도 6은 핫 스팟 지점을 기준으로 시뮬레이션 한것으로, 세팅 온도가 시뮬레이터 상에서 설정된 온도를 나타낸 것이고, 실제 온도는 열처리 기준온도를 나타낸 것이다.
1 to 6 are simulated based on the hot spot point, the setting temperature represents the temperature set on the simulator, the actual temperature represents the heat treatment reference temperature.
도 2는 가열유지온도 600℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the process conditions of the hot spot when the
도 2를 살펴보면, 전체 열처리 공정은 45시간 싸이클로 이루어지며, 13시간의 가열단계(setp1~3), 10시간의 유지단계(step4), 그리고 22시간의 냉각단계(step5~8)로 이루어진다.Referring to Figure 2, the entire heat treatment process consists of a 45-hour cycle, consisting of a heating step (setp1 ~ 3) of 13 hours, a holding step (step4) of 10 hours, and a cooling step (steps 5-8) of 22 hours.
가열단계를 살펴보면, 가열 시작 후 3시간 까지 300℃로 가열하고(step 1), 9시간까지 530℃로 가열하고(step2), 13시간까지 590℃로 가열하는(step3) 방식으로 이루어진다. 여기서 각각의 온도는 ±5℃ 범위의 오차를 가질 수 있다.Looking at the heating step, the heating is performed by heating to 300 ° C until 3 hours (step 1), 9 hours to 530 ° C (step2), 13 hours to 590 ° C (step3). Wherein each temperature may have an error in the range of ± 5 ° C.
유지단계에서 10시간 동안 600℃의 온도를 유지한 후(step4), 22시간의 냉각단계가 진행된다.After maintaining the temperature of 600 ℃ for 10 hours in the holding step (step4), a cooling step of 22 hours is carried out.
냉각단계는, 냉각시작 후 3시간까지 520℃ 로 냉각하고(step5), 7시간까지 400℃로 냉각하고(step6), 10시간까지 350℃로 냉각하고(step7), 22시간까지 50℃로 냉각하는(step8) 방식으로 이루어진다.
The cooling stage is cooled to 520 ° C. for 3 hours after the start of cooling (step 5), to 400 ° C. for 7 hours (step 6), to 350 ° C. for 10 hours (step 7), and to 50 ° C. for 22 hours. (Step8).
도 3은 가열유지온도 590℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟(Hot spot)의 공정조건을 나타낸 것이다.Figure 3 shows the process conditions of the hot spot (hot spot) when the heating holding temperature of 590 ℃ heating holding time 10 hours.
도 3을 살펴보면, 전체 열처리 공정은 45시간 싸이클로 이루어지며, 13시간의 가열단계(setp1~3), 10시간의 유지단계(step4), 그리고 22시간의 냉각단계(step5~8)로 이루어진다.Referring to Figure 3, the entire heat treatment process consists of a 45-hour cycle, consisting of a heating step (setp1 ~ 3) of 13 hours, a holding step (step4) of 10 hours, and a cooling step (steps 5-8) of 22 hours.
가열단계를 살펴보면, 가열 시작 후 3시간 까지 300℃로 가열하고(step 1), 9시간까지 520℃로 가열하고(step2), 13시간까지 580℃로 가열하는(step3) 방식으로 이루어진다. 여기서 각각의 온도는 ±5℃ 범위의 오차를 가질 수 있다.Looking at the heating step, the heating is performed by heating to 300 ° C until 3 hours (step 1), 9 hours to 520 ° C (step2), 13 hours to 580 ° C (step3). Wherein each temperature may have an error in the range of ± 5 ° C.
유지단계에서 10시간 동안 590℃의 온도를 유지한 후(step4), 22시간의 냉각단계가 진행된다.After maintaining the temperature of 590 ° C. for 10 hours in the holding step (step 4), a cooling step of 22 hours is performed.
냉각단계는, 냉각시작 후 3시간까지 510℃ 로 냉각하고(step5), 7시간까지 390℃로 냉각하고(step6), 10시간까지 350℃로 냉각하고(step7), 22시간까지 50℃로 냉각하는(step8) 방식으로 이루어진다.
The cooling stage is cooled to 510 ° C. for 3 hours after the start of cooling (step 5), to 390 ° C. for 7 hours (step 6), to 350 ° C. for 10 hours (step 7) and to 50 ° C. for 22 hours. (Step8).
도 4는 가열유지온도 580℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the process conditions of the hot spot when the
도 4를 살펴보면, 전체 열처리 공정은 45시간 싸이클로 이루어지며, 13시간의 가열단계(setp1~3), 10시간의 유지단계(step4), 그리고 22시간의 냉각단계(step5~8)로 이루어진다.Referring to Figure 4, the entire heat treatment process consists of a 45-hour cycle, consisting of a heating step (setp1 ~ 3) of 13 hours, a holding step (step4) of 10 hours, and a cooling step (steps 5-8) of 22 hours.
가열단계를 살펴보면, 가열 시작 후 3시간 까지 300℃로 가열하고(step 1), 9시간까지 510℃로 가열하고(step2), 13시간까지 570℃로 가열하는(step3) 방식으로 이루어진다. 여기서 각각의 온도는 ±5℃ 범위의 오차를 가질 수 있다.Looking at the heating step, the heating is performed by heating to 300 ° C until 3 hours (step 1), 9 hours to 510 ° C (step2), 13 hours to 570 ° C (step3). Wherein each temperature may have an error in the range of ± 5 ° C.
유지단계에서 10시간 동안 580℃의 온도를 유지한 후(step4), 22시간의 냉각단계가 진행된다.After maintaining a temperature of 580 ° C. for 10 hours in the holding step (step 4), a cooling step of 22 hours is performed.
냉각단계는, 냉각시작 후 3시간까지 500℃ 로 냉각하고(step5), 7시간까지 390℃로 냉각하고(step6), 10시간까지 350℃로 냉각하고(step7), 22시간까지 50℃로 냉각하는(step8) 방식으로 이루어진다.
The cooling stage is cooled to 500 ° C. for 3 hours after the start of cooling (step 5), to 390 ° C. for 7 hours (step 6), to 350 ° C. for 10 hours (step 7) and to 50 ° C. for 22 hours. (Step8).
도 5는 가열유지온도 570℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 것이다.Figure 5 shows the process conditions of the hot spot when the
도 5를 살펴보면, 전체 열처리 공정은 45시간 싸이클로 이루어지며, 13시간의 가열단계(setp1~3), 10시간의 유지단계(step4), 그리고 22시간의 냉각단계(step5~8)로 이루어진다.Referring to Figure 5, the entire heat treatment process consists of a 45-hour cycle, consisting of a heating step (setp1 ~ 3) of 13 hours, a holding step (step4) of 10 hours, and a cooling step (steps 5-8) of 22 hours.
가열단계를 살펴보면, 가열 시작 후 3시간 까지 300℃로 가열하고(step 1), 9시간까지 500℃로 가열하고(step2), 13시간까지 560℃로 가열하는(step3) 방식으로 이루어진다. 여기서 각각의 온도는 ±5℃ 범위의 오차를 가질 수 있다.Looking at the heating step, the heating is performed by heating to 300 ° C for up to 3 hours (step 1), heating to 500 ° C for 9 hours (step2), and to 560 ° C for up to 13 hours (step3). Wherein each temperature may have an error in the range of ± 5 ° C.
유지단계에서 10시간 동안 570℃의 온도를 유지한 후(step4), 22시간의 냉각단계가 진행된다.After maintaining the temperature of 570 ℃ for 10 hours in the holding step (step4), a cooling step of 22 hours is carried out.
냉각단계는, 냉각시작 후 3시간까지 490℃ 로 냉각하고(step5), 7시간까지 390℃로 냉각하고(step6), 10시간까지 350℃로 냉각하고(step7), 22시간까지 50℃로 냉각하는(step8) 방식으로 이루어진다.
The cooling stage is cooled to 490 ° C. for up to 3 hours after the start of cooling (step 5), to 390 ° C. for up to 7 hours (step 6), to 350 ° C. for up to 10 hours (step 7) and to 50 ° C. for up to 22 hours. (Step8).
도 6은 가열유지온도 560℃ 가열유지시간 10시간인 경우 핫 스팟의 공정조건을 나타낸 것이다.Figure 6 shows the process conditions of the hot spot when the
도 6을 살펴보면, 전체 열처리 공정은 45시간 싸이클로 이루어지며, 13시간의 가열단계(setp1~3), 10시간의 유지단계(step4), 그리고 22시간의 냉각단계(step5~8)로 이루어진다.Referring to Figure 6, the entire heat treatment process consists of a 45-hour cycle, consisting of a heating step (setp1 ~ 3) of 13 hours, a holding step (step4) of 10 hours, and a cooling step (steps 5-8) of 22 hours.
가열단계를 살펴보면, 가열 시작 후 3시간 까지 300℃로 가열하고(step 1), 9시간까지 490℃로 가열하고(step2), 13시간까지 550℃로 가열하는(step3) 방식으로 이루어진다. 여기서 각각의 온도는 ±5℃ 범위의 오차를 가질 수 있다.Looking at the heating step, the heating is performed by heating to 300 ° C until 3 hours (step 1), 9 hours to 490 ° C (step2), 13 hours to 550 ° C (step3). Wherein each temperature may have an error in the range of ± 5 ° C.
유지단계에서 10시간 동안 560℃의 온도를 유지한 후(step4), 22시간의 냉각단계가 진행된다.After maintaining the temperature of 560 ° C. for 10 hours in the holding step (step 4), a cooling step of 22 hours is performed.
냉각단계는, 냉각시작 후 3시간까지 480℃ 로 냉각하고(step5), 7시간까지 390℃로 냉각하고(step6), 10시간까지 350℃로 냉각하고(step7), 22시간까지 50℃로 냉각하는(step8) 방식으로 이루어진다.
The cooling stage is cooled to 480 ° C. for 3 hours after the start of cooling (step 5), to 390 ° C. for 7 hours (step 6), to 350 ° C. for 10 hours (step 7), and to 50 ° C. for 22 hours. (Step8).
표 1은 상기와 같은 18가지 상자소둔 열처리 공정을 거친 강판의 물성 측정 결과를 나타낸 것이다.
Table 1 shows the measurement results of the physical properties of the steel sheet subjected to the 18 kinds of box annealing heat treatment process as described above.
도 7은 1번 코일의 상자소둔 열처리 공정 조건별 미세조직을 나타낸 사진(광학 500배)이고, 도 8은 2번 코일의 상자소둔 열처리 공정 조건별 미세조직을 나타낸 사진(광학 500배)이고, 도 9는 3번 코일의 상자소둔 열처리 공정 조건별 미세조직을 나타낸 사진(광학 500배)이다. 미세조직의 사진을 살펴보면, 미세조직은 팬 케이크(Pan-cake) 조직을 나타내었다.7 is a photograph showing the microstructure of the coil annealing heat treatment process conditions of the coil 1 (optical 500 times), Figure 8 is a photograph showing the microstructure of the box annealing heat treatment process conditions of the coil 2 (optical 500 times), 9 is a photograph (500 times optical) showing the microstructure of the annealing heat treatment process conditions of the
표 1의 결과를 살펴보면, 가열유지온도가 낮아질수록 항복강도(YS)와 인장강도(TS)는 상승하고, 연신율(El)은 낮아지며, 경도(HRB)는 높아지는 것을 알 수 있다.Looking at the results of Table 1, it can be seen that the yield strength (YS) and tensile strength (TS) is increased, the elongation (El) is lowered, the hardness (HRB) is increased as the heating maintenance temperature is lowered.
본 발명은 드럼재용 냉연강판을 양산하기 위한 최적의 상자소둔 열처리 공정 조건을 도출하기 위한 것인데, 드럼재용 냉연강판은 인장강도(TS) : 30.6~35.7kg/㎟ 이상, 연신율(EL) : 44~48%, 항복강도(YP) : 18.0~22.0kg/㎟, 경도(HRB) 45~60 의 기계적 물성을 요구한다.The present invention is to derive the optimum box annealing heat treatment process conditions for mass production of cold rolled steel sheet for drum material, the cold rolled steel sheet for drum material is tensile strength (TS): 30.6 ~ 35.7kg / ㎜ or more, elongation (EL): 44 ~ 48%, yield strength (YP): 18.0 ~ 22.0kg / mm2, hardness (HRB) 45 ~ 60 mechanical properties are required.
이러한 범위를 만족하는 상자소둔 열처리 공정은 가열유지온도 610℃, 가열유지시간 10시간의 경우이다.Box annealing heat treatment process satisfying this range is the case of the heating holding temperature of 610 ℃, heating holding time 10 hours.
가열유지온도가 600℃ 이하인 경우는 연신율이 낮은 문제점을 나타냈다.
When the heating and holding temperature is less than 600 ℃ exhibited a problem of low elongation.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.In the above description, the embodiment of the present invention has been described, but various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Such changes and modifications may belong to the present invention without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention will be determined by the claims described below.
Claims (6)
가열유지온도 610±5℃, 소둔시간 10±1 시간 동안 유지하는 가열유지단계; 및
상기 가열유지된 강판을 냉각하는 냉각단계;를 포함하며,
상기 가열단계는 13±1 시간 동안 실시되고, 상기 냉각단계는 22±1 시간 동안 실시되고,
상기 냉각단계는 냉각시작 후 3시간까지 530℃±5℃ 로 냉각하고, 7시간까지 410℃±5℃로 냉각하고, 10시간까지 350℃±5℃로 냉각하고, 22시간까지 50℃±5℃로 냉각하는 것을 특징으로 하는 드럼재용 냉연강판의 상자소둔 열처리 방법.
By weight%, carbon (C): 0.03 to 0.05%, silicon (Si): more than 0% and 0.03% or less, manganese (Mn): 0.15 to 0.25%, phosphorus (P): more than 0% and 0.02% or less, sulfur ( S): more than 0% and 0.015% or less, aluminum (Al): 0.02 to 0.06%, nitrogen (N): 0.0025 to 0.0070%, chromium (Cr): 0.03 to 0.09%, and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities A heating step of heating the steel sheet;
A heating and maintaining step of maintaining the heating and maintaining temperature of 610 ± 5 ° C. and the annealing time of 10 ± 1 hour; And
And a cooling step of cooling the heated steel sheet.
The heating step is carried out for 13 ± 1 hours, the cooling step is carried out for 22 ± 1 hours,
The cooling step is cooled to 530 ℃ ± 5 ℃ up to 3 hours after the start of cooling, to 410 ℃ ± 5 ℃ up to 7 hours, to 350 ℃ ± 5 ℃ up to 10 hours, 50 ℃ ± 5 until 22 hours Box annealing heat treatment method for a cold rolled steel sheet for drum material, characterized in that cooled to ℃.
상기 가열단계는
3시간까지 300℃±5℃ 로 가열하고, 9시간까지 540℃±5℃로 가열하고, 13시간까지 600℃±5℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 드럼재용 냉연강판의 상자소둔 열처리 방법.
The method of claim 1,
The heating step
A box annealing heat treatment method for a cold rolled steel sheet for drum material, which is heated to 300 ° C ± 5 ° C for up to 3 hours, heated to 540 ° C ± 5 ° C for up to 9 hours, and heated to 600 ° C ± 5 ° C for up to 13 hours.
인장강도(TS) : 30.6~35.7kg/㎟, 연신율(EL) : 44~48% 의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 드럼재용 냉연강판.
By weight%, carbon (C): 0.03 to 0.05%, silicon (Si): more than 0% and 0.03% or less, manganese (Mn): 0.15 to 0.25%, phosphorus (P): more than 0% and 0.02% or less, sulfur ( S): more than 0% and 0.015% or less, aluminum (Al): 0.02 ~ 0.06%, nitrogen (N): 0.0025 ~ 0.0070%, chromium (Cr): 0.03 ~ 0.09% and the remaining iron (Fe) and inevitable impurities Lose,
Tensile strength (TS): 30.6 ~ 35.7kg / mm2, elongation (EL): 44 ~ 48% of the cold rolled steel sheet for the drum material characterized by having a physical property.
상기 냉연강판은 항복강도(YP) : 18.0~22.0kg/㎟, 경도(HRB) 45~60 의 물성을 가지는 것을 특징으로 하는 드럼재용 냉연강판.The method of claim 5, wherein
The cold rolled steel sheet has a yield strength (YP): 18.0 ~ 22.0kg / ㎜, hardness (HRB) cold rolled steel sheet for drum material, characterized in that it has a physical property of 45 ~ 60.
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|---|---|---|---|
| KR1020110000450A KR101033412B1 (en) | 2011-01-04 | 2011-01-04 | Batch annealing furnace heat treating method of steel sheet for drum |
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| KR1020110000450A KR101033412B1 (en) | 2011-01-04 | 2011-01-04 | Batch annealing furnace heat treating method of steel sheet for drum |
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| KR101174615B1 (en) * | 2011-12-29 | 2012-08-16 | 현대하이스코 주식회사 | Batch annealing furnace steel sheet for roof panel of bus and method for manufacturing the same |
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