KR101242692B1 - High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof - Google Patents
High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101242692B1 KR101242692B1 KR1020100137204A KR20100137204A KR101242692B1 KR 101242692 B1 KR101242692 B1 KR 101242692B1 KR 1020100137204 A KR1020100137204 A KR 1020100137204A KR 20100137204 A KR20100137204 A KR 20100137204A KR 101242692 B1 KR101242692 B1 KR 101242692B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steel sheet
- rolled steel
- high carbon
- cooling
- manufacturing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/002—Bainite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/009—Pearlite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
본 발명은 열간압연 이후 공정을 일부 생략하고도 최종 제품의 품질을 만족시킬 수 있는 경화능이 우수한 후공정 생략형 고탄소 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 그 일 실시예에서 ⅰ) 중량%로 C: 0.15∼0.7%, Si: 0보다 크고 0.5% 이하, Mn: 0.1~2.5%, B: 0보다 크고 0.01% 이하, P: 0보다 크고 0.05% 이하, S: 0보다 크고 0.03% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 고탄소 강재를 준비하는 단계; ⅱ) 상기 강재를 재가열한 다음, 열간압연의 마무리 온도가 Ar3 변태온도 이상인 오스테나이트 영역에서 열간압연을 실시하여 강판을 제조하는 단계; ⅲ) 상기 강판을 수냉각대(ROT; Run-Out Table)에서 상변태가 개시 하기 이전에 520˚C ~ 670˚C 로 냉각하는 단계; ⅳ) 상기 냉각된 강판을 상기 냉각온도 중 어느 한 온도에서 상변태가 이루어 지도록 냉각유지온도를 균일하게 유지하는 단계; ⅴ) 상기 강판을 상기 냉각유지온도에서 권취하는 단계;를 포함하는 고탄소 열연강판의 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a post-process omitted high carbon hot rolled steel sheet having excellent hardening ability capable of satisfying the quality of the final product even after partially omitting a process after hot rolling and a manufacturing method thereof.
In the present invention, in the present embodiment, i) by weight% C: 0.15 to 0.7%, Si: greater than 0 and less than 0.5%, Mn: 0.1 to 2.5%, B: greater than 0 and 0.01% or less, P: than 0 Preparing a high carbon steel comprising greater than 0.05%, S: greater than 0 and less than 0.03%, consisting of balance Fe and other unavoidable impurities; Ii) reheating the steel and then performing hot rolling in an austenite region where the finishing temperature of hot rolling is equal to or higher than the Ar3 transformation temperature to produce a steel sheet; Iii) cooling the steel sheet to 520 ° C. to 670 ° C. before phase transformation starts in a run-out table (ROT); Iii) maintaining the cooling holding temperature uniformly such that the cooled steel sheet undergoes phase transformation at any one of the cooling temperatures; Iii) winding the steel sheet at the cooling holding temperature; provides a method for manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet comprising a.
Description
본 발명은 고탄소 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간압연 이후의 공정을 일부 생략하고도 최종 제품의 품질을 만족시킬 수 있는 경화능이 우수한 후공정 생략형 고탄소 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다The present invention relates to a high carbon steel sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, a post-process omitted high carbon hot rolled steel sheet having excellent hardening ability capable of satisfying the quality of the final product without partially eliminating the process after hot rolling. It is about manufacturing method
고탄소 강판은 탄소를 0.3중량% 이상으로 함유하고 그 결정조직이 펄라이트(pearlite) 결정상을 갖는 강판(steel)을 말한다. 혹은 Mn, B 등의 합금원소를 포함하고 탄소 0.15중량% 이상을 함유하는 경우도 고탄소 강판으로 분류할 수 있다.The high carbon steel sheet refers to steel sheet containing 0.3 wt% or more of carbon and its crystal structure having a pearlite crystal phase. Or it may be classified as a high carbon steel sheet when it contains alloying elements, such as Mn and B, and contains 0.15 weight% or more of carbon.
고탄소 강판은 최종 공정을 거친 이후에 높은 강도와 높은 경도를 갖게 된다. 이와 같이 고탄소 강판은 높은 강도와 높은 경도를 갖기 때문에 높은 강도와 경도가 요구되는 공구강, 스프링강 또는 기계 구조용강으로 사용된다.The high carbon steel sheet has high strength and high hardness after the final process. As such, the high carbon steel sheet is used as tool steel, spring steel, or mechanical structural steel that requires high strength and hardness because of its high strength and high hardness.
스프링용 고탄소강을 생산하기 위한 방법을 설명한다.A method for producing high carbon steel for spring is described.
스프링용 고탄소강은 먼저 고탄소 강재를 제조한 다음 열간압연과 산세 그리고 구상화소둔을 실시한다. 그리고 계속해서 1차 냉간압연과 열처리 그리고 산세를 반복한 다음 2차 냉간압연을 거쳐 스프링용 고탄소 강을 생산한다.High carbon steels for springs are first manufactured from high carbon steels, followed by hot rolling, pickling and nodular annealing. Then, the first cold rolling, heat treatment and pickling are repeated, followed by the second cold rolling to produce high carbon steel for spring.
여기서 열간압연 이후에 산세를 하는 이유는 열간압연으로 제조된 초기 소재에는 불가피하게 산화층이 생성되어 이를 제거하기 위함이다. 그리고 구상화소둔을 실시하는 이유는 열간압연에 의하여 소재의 조직이 불균일한 것을 균질화하고 아울러 1차 냉간압연이 가능하도록 소재의 강도를 낮추기 위함이다. The reason for pickling after hot rolling is to remove an oxide layer which is inevitably generated in the initial material manufactured by hot rolling. The reason for performing the spheroidizing annealing is to homogenize the uneven structure of the material by hot rolling and to lower the strength of the material so that the primary cold rolling is possible.
또한 1차 냉간압연은 2차 냉간압연의 압하율을 최적으로 맞추고자 미리 1차 냉간압연을 실시한다. 그리고 1차 냉간압연 이후에 이루어지는 열처리 공정은 최종 제품의 미세조직을 결정하는 단계로 원하는 품질을 얻을 수 있도록 적절한 열처리 조건에서 수행한다. In addition, the primary cold rolling is subjected to the primary cold rolling in advance in order to optimize the reduction ratio of the secondary cold rolling. And the heat treatment process after the first cold rolling is carried out under appropriate heat treatment conditions to obtain the desired quality to determine the microstructure of the final product.
열처리 이후에는 다시 산세를 하여 강재의 표면에 생성된 추가 산화층을 제거하고 최종적으로 2차 냉간압연을 통해 원하는 두께의 최종 제품을 만들게 된다.After the heat treatment, it is pickled again to remove the additional oxide layer formed on the surface of the steel, and finally, the secondary cold rolling to make the final product of the desired thickness.
그러나 이상과 같은 스프링용 고탄소강의 제조방법은 열간압연 이후에도 다양한 여러 공정을 거쳐야 하기 때문에 각 공정의 비용과 공정간의 물류 등으로 인하여 매우 큰 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있다.However, the manufacturing method of the high carbon steel for spring as described above has to go through a variety of processes even after hot rolling, there is a problem that takes a very large cost and time due to the cost of each process and the logistics between processes.
균일한 펄라이트 조직과 얇은 탄화물 층을 갖고 있어서 강도와 연성을 동시에 확보할 수 있는 우수한 고탄소 열연강판을 제공한다.It has a uniform pearlite structure and a thin carbide layer to provide an excellent high carbon hot rolled steel sheet that can secure both strength and ductility at the same time.
열연공정에서 균일한 펄라이트를 형성하여 후속 열처리 공정을 생략할 수 있는 고탄소 열연강판의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a high carbon hot rolled steel sheet that can form a uniform pearlite in the hot rolling process to omit the subsequent heat treatment process.
본 발명의 일 실시예는 ⅰ) 중량%로 C: 0.15∼0.7%, Si: 0보다 크고 0.5% 이하, Mn: 0.1~2.5%, B: 0보다 크고 0.01% 이하, P: 0보다 크고 0.05% 이하, S: 0보다 크고 0.03% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 고탄소 강재를 준비하는 단계; ⅱ) 상기 강재를 재가열한 다음, 열간압연의 마무리 온도가 Ar3 변태온도 이상인 오스테나이트 영역에서 열간압연을 실시하여 강판을 제조하는 단계; ⅲ) 상기 강판을 수냉각대(ROT; Run-Out Table)에서 상변태가 개시 하기 이전에 520˚C ~ 670˚C 의 냉각온도로 냉각하는 단계; ⅳ) 상기 냉각된 강판을 상기 냉각온도 중 어느 한 온도에서 상변태가 이루어 지도록 냉각유지온도를 균일하게 유지하는 단계; ⅴ) 상기 강판을 상기 냉각유지온도에서 권취하는 단계;를 포함하는 고탄소 열연강판의 제조방법을 제공한다. One embodiment of the present invention is i) by weight: C: 0.15 to 0.7%, Si: greater than 0 and less than 0.5%, Mn: 0.1 to 2.5%, B: greater than 0 and 0.01% or less, P: greater than 0 and 0.05 Preparing a high carbon steel comprising less than%, S: greater than 0 and less than 0.03%, consisting of balance Fe and other unavoidable impurities; Ii) reheating the steel and then performing hot rolling in an austenite region where the finishing temperature of hot rolling is equal to or higher than the Ar3 transformation temperature to produce a steel sheet; Iii) cooling the steel sheet to a cooling temperature of 520 ° C. to 670 ° C. before phase transformation is started in a run-out table (ROT); Iii) maintaining the cooling holding temperature uniformly such that the cooled steel sheet undergoes phase transformation at any one of the cooling temperatures; Iii) winding the steel sheet at the cooling holding temperature; provides a method for manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet comprising a.
이러한 고탄소 열연강판의 제조방법의 냉각단계에서 상기 강판은 냉각 도중의 상변태 율이 10% 이하인 것이 바람직하고, 상기 강판은 상기 냉각유지온도의 ± 20℃ 범위에서 균일하게 유지하는 것이 바람직하다. 이러한 냉각유지온도의 더욱 바람직한 범위는 ± 5℃ 이다. In the cooling step of the method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet, the steel sheet has a phase transformation rate of 10% or less during cooling, and the steel sheet is preferably kept uniformly in the range of ± 20 ° C. of the cooling holding temperature. A more preferable range of such cooling holding temperature is ± 5 ° C.
또한 권취단계에서 상기 강판의 상변태 분율이 70% 이상에서 권취하는 것이 바람직하다. In addition, in the winding step, the phase transformation fraction of the steel sheet is preferably wound at 70% or more.
그리고 냉각온도를 유지하는 단계에서는 상기 수냉각대를 통과하는 강판을 상부는 공냉을 하고 하부는 수냉을 하는 것이 바람직하다.In the step of maintaining the cooling temperature, the steel sheet passing through the water cooling stand is preferably air cooled at the top and water cooled at the bottom.
또한 열간압연단계에서 상기 강판은 두께가 1.4mm ~ 4.0mm로 열간압연되는 것이 바람직하다. In addition, in the hot rolling step, the steel sheet is preferably hot rolled to a thickness of 1.4mm ~ 4.0mm.
그리고 냉각단계에서 상기 강판의 냉각속도는 5~300℃/sec인 것이 바람직하다.And the cooling rate of the steel sheet in the cooling step is preferably 5 ~ 300 ℃ / sec.
아울러 냉각온도를 유지하는 단계에서 상기 강판을 5초 내지 100초간 유지하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to maintain the steel sheet for 5 seconds to 100 seconds in the step of maintaining the cooling temperature.
본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 권취된 강판에 대하여 산세공정과 구상화소둔공정 그리고 1차 냉간압연공정 중에서 선택된 어느 하나 이상의 공정을 생략하는 고탄소 열연강판의 제조방법을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a method for manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet, which omits any one or more processes selected from a pickling process, a spheroidization annealing process, and a primary cold rolling process for the wound steel sheet.
본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 권취된 강판에 대하여 열처리 공정을 생략하고 20% 이상의 압하율로 냉간압연하는 단계를 더욱 포함하는 고탄소 열연강판의 제조방법을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a method for manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet further comprising the step of skipping the heat treatment process for the wound steel sheet and cold rolling at a reduction ratio of 20% or more.
본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 중량%로 C: 0.15∼0.7%, Si: 0보다 크고 0.5% 이하, Mn: 0.1~2.5%, B: 0보다 크고 0.01% 이하, P: 0보다 크고 0.05% 이하, S: 0보다 크고 0.03% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 고탄소 강재로서 경화능 향상 원소인 Mn과 B의 함량 구성이 Mn+500B > 1.0% 으로 이루어진 고탄소 열연강판을 제공한다.In another embodiment of the present invention by weight% C: 0.15 to 0.7%, Si: greater than 0 and less than 0.5%, Mn: 0.1 to 2.5%, B: greater than 0 and 0.01% or less, P: greater than 0 and 0.05 High carbon hot rolled steel containing% or less, S: greater than 0 and 0.03% or less, consisting of balance Fe and other unavoidable impurities. The content of Mn and B, which is a hardenability enhancing element, is Mn + 500B> 1.0% Provide the steel sheet.
여기서 이러한 균일한 펄라이트 상의 평균 콜로니(Colony) 크기는 1 ~ 10μm 인 것이 바람직하다. Herein, the average colony size of such a uniform pearlite phase is preferably 1 to 10 µm.
또한 이러한 균일한 펄라이트 상의 부피분율이 70% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 균일한 펄라이트 상과 베이나이트 상의 부피분율의 합이 90% 이상인 것이다.In addition, it is preferable that the volume fraction of such a uniform pearlite phase is 70% or more, and more preferably, the sum of the volume fractions of the uniform pearlite phase and the bainite phase is 90% or more.
그리고 이러한 열연강판의 비커스 경도는 200 ~ 320 HV이고 연신율은 12% 이상인 것이 바람직하다.And the Vickers hardness of such a hot-rolled steel sheet is preferably 200 ~ 320 HV and elongation is 12% or more.
본 발명은 또 다른 일 실시예는 이상과 같은 고탄소 열연강판을 냉간압연한 고탄소 냉연강판을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a high carbon cold rolled steel sheet cold rolled high carbon hot rolled steel sheet as described above.
본 발명의 일 실시예에 따른 고탄소 열연강판의 제조방법은 고탄소강의 열연공정에서 상변태 도중 일어나는 변태 발열을 상부공냉과 하부수냉의 약냉패턴을 통해 효과적으로 제어할 수 있는 기술적 효과 있다.The method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention has a technical effect of effectively controlling transformation heat generated during phase transformation in a hot rolling process of high carbon steel through a weak cooling pattern of upper air cooling and lower water cooling.
이와 같이 변태 발열을 효과적으로 제어하여 열연 단계에서 균일한 펄라이트를 제조할 수 있는 기술적 효과가 있다. As such, there is a technical effect of effectively controlling the transformation heat generation to produce a uniform pearlite in the hot rolling step.
또한 열연공정에서의 냉각패턴을 제어하여 상부냉각에 따른 형상 불량이나 국부적인 과냉을 방지할 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, by controlling the cooling pattern in the hot rolling process, it is possible to prevent a shape defect or a local overcooling caused by the upper cooling to improve the product quality.
또한 경화능 향상 원소의 효과로 느린 냉각 속도에서도 냉각 도중의 상변태를 억제할 수 있어 균일한 미세조직을 얻을 수 있다.In addition, the effect of the hardenability improving element can suppress the phase transformation during cooling even at a slow cooling rate, thereby obtaining a uniform microstructure.
본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 고탄소 열연강판은 층간 간격이 균일한 펄라이트와 얇은 탄화물 층을 제조할 수 있어서, 강도와 연성을 동시에 확보할 수 있는 우수한 고탄소 열연강판을 제공할 수 있는 기술적 효과가 있다.The high carbon hot rolled steel sheet manufactured according to an embodiment of the present invention can produce a pearlite and a thin carbide layer having a uniform interlayer spacing, thereby providing an excellent high carbon hot rolled steel sheet which can secure strength and ductility at the same time. There is a technical effect.
본 발명의 일 실시예는 고탄소 열연강판을 층간 간격이 균일한 펄라이트를 제조할 수 있어서, 후속 제조공정 중 열처리 공정을 생략할 수 있는 기술적 효과가 있다. According to one embodiment of the present invention, a high-carbon hot-rolled steel sheet may produce pearlite having a uniform interlayer spacing, and thus may have a technical effect of omitting a heat treatment step in a subsequent manufacturing process.
또한 열간압연 이후 열처리 공정 이외에도 후속하는 산세공정과 구상화 소둔 공정 및 1차 냉간압연을 추가로 생략할 수 있는 기술적 효과가 있다. In addition to the heat treatment process after hot rolling, there is a technical effect that can further omit the subsequent pickling process, the spheroidizing annealing process, and the primary cold rolling.
이상과 같이 후속 제조공정 단계를 생략할 수 있게 함으로써, 제품 생산시 후속 공정의 비용을 절감할 수 있고, 제조공정 시간을 단축할 수 있다. By making it possible to omit the subsequent manufacturing process step as described above, it is possible to reduce the cost of the subsequent process when producing the product, it is possible to shorten the manufacturing process time.
아울러 부수적으로 산세공정 및 열처리 공정 등에서 발생하는 환경오염을 방지할 수 있는 효과도 있다. In addition, there is also an effect that can prevent the environmental pollution occurring in the pickling process and heat treatment process.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고탄소 열연강판의 상변태 과정을 냉각속도에 따른 상변태 온도 및 시간을 나타내는 그래프이다.
도 2 는 본 발명의 비교예에 따른 고탄소 열연강판의 상변태 과정을 냉각속도에 따른 상변태 온도 및 시간을 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing a phase transformation temperature and time according to a cooling rate of a phase transformation process of a high carbon hot rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the phase transformation temperature and time according to the cooling rate of the phase transformation process of a high carbon hot rolled steel sheet according to a comparative example of the present invention.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” include plural forms as well, unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the term "comprising" embodies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other specific characteristics, region, integer, step, operation, element, component, and / or group. It does not exclude the presence or addition of.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.
또한 본 발명에서 성분원소의 화학조성에 대한 표시는 특별한 설명이 없는 한 모두 중량%를 의미한다. In the present invention, the indication of the chemical composition of the constituent elements means weight percent unless otherwise specified.
이하에서는 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. These embodiments are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 고탄소 열연강판은 중량%로 C: 0.15∼0.7%, Si: 0보다 크고 0.5% 이하, Mn: 0.1~2.5%, B: 0보다 크고 0.01% 이하, P: 0보다 크고 0.05% 이하, S: 0보다 크고 0.03% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진다. 이 때, 경화능 향상 원소인 Mn과 B의 함량 구성이 Mn+500B > 1.0% 으로 이루어지는 것이 바람직하다.High-carbon hot-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention by weight% C: 0.15 to 0.7%, Si: greater than 0 and less than 0.5%, Mn: 0.1 to 2.5%, B: greater than 0 and 0.01% or less, P: Greater than 0 and less than or equal to 0.05%, S: greater than 0 and less than or equal to 0.03%, consisting of balance Fe and other unavoidable impurities. At this time, it is preferable that the content structure of Mn and B which are hardenability improvement elements consists of Mn + 500B> 1.0%.
이하에서는 이와 같이 고탄소 열연강판의 화학조성을 한정한 이유에 대하여 설명한다.Hereinafter, the reason for limiting the chemical composition of the high carbon hot rolled steel sheet will be described.
먼저 탄소(C)에 대하여 설명한다. 탄소(C)는 고탄소강 미세조직의 분율을 결정하는 성분이다. 만약 탄소(C)를 0.15% 이하로 함유할 경우, 경화능 향상 원소를 포함하더라도 열연 공정에서 페라이트 조직이 생성되거나 펄라이트의 탄화물 층이 얇아져서 조직의 강도가 낮아지는 원인이 된다. 그리고 C를 0.7%를 초과하여 함유할 경우 열연 공정에서 초석 시멘타이트가 형성되거나 펄라이트의 탄화물 층이 너무 두꺼워져 강도가 과도하게 높아지고, 이와 같이 될 경우 연성을 저하시키거나 최종제품의 내구성이 낮아지는 원인이 된다. 따라서 탄소(C)는 0.15~0.7% 범위로 함유하는 것이 바람직하다.First, carbon (C) is demonstrated. Carbon (C) is a component that determines the fraction of high carbon steel microstructure. If the content of carbon (C) is less than 0.15%, even if it contains a hardenability enhancing element, the ferrite structure is formed in the hot rolling process or the carbide layer of pearlite becomes thin, which causes the strength of the structure to be lowered. In the case of containing C in excess of 0.7%, cementite cementite is formed in the hot rolling process or the carbide layer of pearlite becomes too thick, resulting in excessively high strength, which causes deterioration of ductility or lower end product durability. Becomes Therefore, it is preferable to contain carbon (C) in 0.15 to 0.7% of range.
다음은 규소(Si)에 대하여 설명한다. 규소(Si)는 탈산제로 작용할 뿐만 아니라 강도를 향상시키는 역할을 한다. 그러나 규소(Si)의 함유량이 증가할수록 강도는 높아질 수 있지만, 열간압연 공정 중이나 후속 제조공정에서 강판 표면에 스케일이 형성되어 제품의 표면품질을 저하시킬 수 있다. 따라서 규소(Si)는 0보다 크고 0.5% 이하로 함유하는 것이 바람직하다. Next, silicon (Si) will be described. Silicon (Si) not only acts as a deoxidizer but also improves strength. However, as the silicon (Si) content increases, the strength may increase, but scale may be formed on the surface of the steel sheet during the hot rolling process or in a subsequent manufacturing process, thereby degrading the surface quality of the product. Therefore, it is preferable to contain silicon (Si) larger than 0 and 0.5% or less.
다음은 망간(Mn)에 대하여 설명한다. 망간(Mn)은 경화능을 향상시키고 강도를 향상시키며 황(S)과 결합하여 MnS를 생성하여 황(S)으로 인한 크랙 생성을 억제할 수 있다. 따라서 MnS 형성을 위해서는 0.1% 이상의 망간(Mn)을 함유할 필요성이 있다. 그러나 망간(Mn)은 2.5% 이상으로 지나치게 많이 함유할 경우 인성이 저하되거나 상변태가 필요 이상으로 지연되는 원인이 된다. 따라서 망간(Mn) 0.1~2.5% 범위로 함유하는 것이 바람직하다. Next, manganese (Mn) is demonstrated. Manganese (Mn) can improve the hardenability, improve the strength and combine with sulfur (S) to form MnS can suppress the crack generation due to sulfur (S). Therefore, it is necessary to contain at least 0.1% manganese (Mn) to form MnS. However, excessively high content of manganese (Mn) of 2.5% or more causes a decrease in toughness or delayed phase transformation more than necessary. Therefore, it is preferable to contain manganese (Mn) in 0.1 to 2.5% of range.
다음은 보론(B)에 대하여 설명한다. 보론(B)은 경화능을 향상시키는 작용을 한다. 그러나 보론(B)의 함유량이 증가할수록 경화능은 높아질 수 있지만, FeB를 생성하여 적열취성을 유발하거나 BN등의 석출물을 형성하여 인성을 저하시킬 수 있다. 따라서 보론(B)은 0보다 크고 0.01% 이하로 함유하는 것이 바람직하다.Next, the boron B will be described. Boron (B) functions to improve the hardenability. However, as the content of boron (B) increases, the hardenability may be increased, but FeB may be generated to cause red brittleness or to form precipitates such as BN to reduce toughness. Therefore, it is preferable to contain boron (B) larger than 0 and 0.01% or less.
다음은 인(P)에 대하여 설명한다. 인(P)은 그 함유량이 0.05%를 넘을 경우에는 결정립계에 편석되어 인성을 저하시키는 원인이 된다. 따라서 인(P)은 0보다 크고 0.05%이하로 그 함유량을 제어하는 것이 바람직하다.Next, phosphorus (P) is demonstrated. Phosphorus (P), when its content exceeds 0.05%, segregates at grain boundaries and causes a decrease in toughness. Therefore, it is preferable that phosphorus (P) is larger than 0 and controls the content to 0.05% or less.
다음은 황(S)에 대하여 설명한다. 황(S)은 그 함유량이 0.03%를 넘는 경우에는 제조공정 중에 석출하여 강을 취화시키는 원인이 된다. 따라서 황(S)은 0보다 크고 0.03%이하로 그 함유량을 제어하는 것이 바람직하다.Next, sulfur (S) will be described. When the content of sulfur (S) is more than 0.03%, it precipitates during the manufacturing process to cause embrittlement of the steel. Therefore, it is preferable that sulfur (S) is larger than 0 and controls the content to 0.03% or less.
본 발명의 일 실시예에 따른 고탄소 열연강판은 이상의 원소 성분 이외에 나머지는 철(Fe)이고 기타 불가피한 불순물이 함유된다. High-carbon hot-rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention is iron (Fe) in addition to the above element components and other inevitable impurities are contained.
다음은 경화능 향상 원소인 Mn과 B의 함량 구성에 대하여 설명한다. Mn과 B은 경화능을 향상시키는 원소로 함량 구성이 Mn+500B < 1.0% 인 경우 경화능이 작아져서 느린 냉각 속도에서 상변태를 일으켜 균일한 미세조직을 얻을 수 없다. 따라서 Mn과 B의 함량 구성은 Mn+500B > 1.0% 인 것이 바람직하다.Next, the content structure of Mn and B which are hardenability improvement elements is demonstrated. Mn and B are elements that improve the hardenability. If the content of the composition is Mn + 500B <1.0%, the hardenability decreases, causing phase transformation at a slow cooling rate, thereby making it impossible to obtain a uniform microstructure. Therefore, the content composition of Mn and B is preferably Mn + 500B> 1.0%.
이하에서는 상술한 고탄소 열연강판의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the above-described high carbon hot rolled steel sheet will be described.
먼저, 중량%로 C: 0.15∼0.7%, Si: 0보다 크고 0.5% 이하, Mn: 0.1~2.5%, B: 0보다 크고 0.01% 이하, P: 0보다 크고 0.05% 이하, S: 0보다 크고 0.03% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진 고탄소 강재(예를 들어 슬라브 형태)를 제조한다.First, C: 0.15 to 0.7% by weight, Si: greater than 0 and 0.5% or less, Mn: 0.1 to 2.5%, B: greater than 0 and 0.01% or less, P: greater than 0 and 0.05% or less, S: greater than 0 A high carbon steel (such as slab form) is produced which is large and contains 0.03% or less and consists of the balance Fe and other unavoidable impurities.
다음으로, 제조된 강재를 재가열한 다음 열간압연을 실시한다. 열간압연은 마무리 온도가 Ar3 변태온도 이상인 오스테나이트 영역에서 실시하는 것이 바람직하다. 이와 같이 열간압연의 마무리 온도를 설정한 이유는 다음과 같다. Next, the manufactured steel is reheated and then hot rolled. Hot rolling is preferably performed in the austenite region where the finishing temperature is equal to or higher than the Ar3 transformation temperature. The reason why the finishing temperature of hot rolling is set as follows is as follows.
만약 열간압연의 마무리 온도를 Ar3 변태온도 이하에서 열간압연하게 되면 초석 페라이트나 초석 시멘타이트가 형성되어 최종 조직의 강도나 내구성을 저하시키는 원인이 되기 때문이다. If the finish temperature of hot rolling is hot rolled below the Ar3 transformation temperature, cornerstone ferrite or cornerstone cementite is formed, which causes the strength and durability of the final structure to be lowered.
이와 같은 조건에서 상기 강재를 열간압연하여 두께가 1.4mm 이상이고 4.0mm 이하인 박판을 제조한다. 이와 같이 열연강판의 두께를 한정하는 이유는 만약 박판의 두께가 4.0mm를 초과하면 후속 냉각단계 및 온도유지단계에서 충분한 냉각량을 확보할 수 없어 권취 이전에 상변태율을 확보할 수 없고, 온도유지단계에서 하부냉각 시 두께 방향의 온도 편차가 커져 균일한 조직을 얻을 수 없다. 또한 열연강판의 두께가 1.4mm보다 작으면 열간압연 부하가 커져 압연이 잘 되지 않을 뿐 아니라, 열연 이후 최종 제품을 제조할 경우 냉간압연을 통한 두께 감소량이 작아져 냉간 가공량이 줄어들게 되고, 이로 인해 최종 제품의 강도가 낮아지게 된다.Under such conditions, the steel is hot rolled to produce a thin plate having a thickness of 1.4 mm or more and 4.0 mm or less. The reason for limiting the thickness of the hot rolled steel sheet is that if the thickness of the sheet exceeds 4.0mm, sufficient cooling amount cannot be obtained in the subsequent cooling step and temperature holding step, and thus the phase transformation rate cannot be obtained before winding. During the lower cooling step, the temperature deviation in the thickness direction becomes large and a uniform structure cannot be obtained. In addition, when the thickness of the hot rolled steel sheet is less than 1.4mm, the hot rolling load increases, so that the rolling is not good, and when the final product is manufactured after hot rolling, the cold rolling amount decreases due to the reduction in thickness through cold rolling. The strength of the product becomes low.
다음으로, 상기 박판을 수냉각대(ROT; Run-Out Table)에서 제어냉각으로 상변태 개시 전에 520˚C 이상 670˚C 이하로 냉각하는 것이 바람직하다. 이때의 냉각속도는 5~300℃/sec가 바람직하다. 그리고 이와 같은 온도범위로 박판을 냉각하는 이유는 다음과 같다. Next, the thin plate is preferably cooled to 520 ° C or more and 670 ° C or less before the start of phase transformation by controlled cooling in a water-cooling table (ROT; Run-Out Table). The cooling rate at this time is preferably 5 ~ 300 ℃ / sec. And the reason for cooling the thin plate in such a temperature range is as follows.
만약 박판의 냉각온도가 520˚C보다 낮으면 균일한 펄라이트로 변태하는 것이 아니라 다량이 베이나이트로 변태하게 되어 최종 제품의 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 그리고 냉각온도가 670˚C를 초과할 경우 조대 펄라이트나 페라이트가 형성되어 층상 탄화물 간의 층간 간격이 커지게 되어 강도가 저하되는 원인이 된다. If the cooling temperature of the sheet is lower than 520 ˚C, the transformation is not transformed into uniform pearlite, but a large amount is transformed into bainite, which causes the durability of the final product. In addition, when the cooling temperature exceeds 670 ° C coarse pearlite or ferrite is formed to increase the interlayer spacing between the layered carbide causes a decrease in strength.
또한, 이러한 냉각단계에서는 냉각하는 도중의 상변태가 10%를 초과하지 않도록 제어해야 한다. 이는 냉각단계에서의 상변태는 온도유지단계 보다 높은 온도에서 상변태가 일어나기 때문에 균일한 펄라이트 조직을 얻을 수 없기 때문이다.In addition, in this cooling step, it is necessary to control so that the phase transformation during cooling does not exceed 10%. This is because the phase transformation in the cooling step is not possible to obtain a uniform pearlite structure because the phase transformation occurs at a higher temperature than the temperature holding step.
다음으로, 냉각된 상기 박판은 냉각 온도 구간 중 어느 한 온도에서 ± 20℃ 범위로 균일하게 유지하는 것이 바람직하고 더욱 바람직하게는 ± 5℃ 범위로 균일하게 유지한다. 예를 들면 박판이 냉각에 의하여 냉각온도 구간인 520˚C ~ 670˚C 에 포함되는 580˚C 까지 냉각이 되었다면, 이 온도의 ± 20℃ 인 560˚C ~ 600˚C 범위내로 박판의 온도를 유지하는 것이 바람직하다. Next, the cooled thin plate is preferably kept uniformly in the range of ± 20 ° C at any one of the cooling temperature section, and more preferably maintained uniformly in the range of ± 5 ° C. For example, if the thin plate is cooled to 580˚C, which is included in the cooling temperature range of 520˚C ~ 670˚C by cooling, the temperature of the thin plate within the range of 560˚C ~ 600˚C which is ± 20 ℃ of this temperature. It is desirable to maintain.
고탄소강의 경우 강중에 탄소가 많이 함유되어 있어서 상변태 도중 변태 발열에 의해 강재의 온도가 상승하게 된다. 이와 같이 강판이 상변태 도중에 변태발열이 발생하면 공냉 중에는 강판의 온도가 오히려 상승하는 현상이 발생하게 되어 균일한 조직을 얻을 수 없게 된다. In the case of high carbon steel, the carbon is contained in the steel so that the temperature of the steel increases due to the transformation heat generation during phase transformation. As described above, when the transformation heat is generated during the phase transformation of the steel sheet, the temperature of the steel sheet rises during air cooling, and thus a uniform structure cannot be obtained.
따라서 변태 발열에 따른 온도 상승을 막고 강판의 온도를 균일하게 유지하기 위해서는 강판을 수냉할 필요가 있다. 그러나 열간압연 설비에서 빠르게 이동하는 강판에 대하여 상하부를 모두 수냉할 경우 냉각 속도가 빠르게 되어 온도가 오히려 떨어지게 되어 조직이 불균일해 질 수 있다. 따라서 이와 같이 강판의 온도가 불균일해 지는 것을 방지하기 위해 통판 중인 강판의 상부는 공냉으로 냉각하고 하부는 수냉으로 냉각하는 것이 바람직하다.Therefore, in order to prevent the temperature rise due to transformation heat generation and to maintain the temperature of the steel sheet uniformly, it is necessary to cool the steel sheet. However, if the upper and lower parts of the steel sheet is rapidly cooled in the hot rolling equipment, the cooling rate is increased and the temperature is lowered, resulting in uneven structure. Therefore, in order to prevent the temperature of the steel sheet from becoming uneven in this way, it is preferable to cool the upper part of the steel sheet being sold by air cooling and the lower part by water cooling.
이와 같이 냉각된 강판에 대하여 그 상부는 공냉을 하고 그 하부는 수냉을 하여 강판의 변태 발열에 따른 온도 상승을 억제함으로써, 강판의 온도를 일정하게 유지하여 균일한 상변태를 일으키는 온도유지단계를 거치게 된다. Thus, the upper part of the cooled steel plate is cooled by air and the lower part thereof is water cooled to suppress the temperature rise caused by the transformation heat generation of the steel sheet, thereby maintaining a constant temperature of the steel sheet to undergo a temperature maintaining step of causing a uniform phase transformation. .
이와 같은 방법으로 제어냉각을 하게 되면 변태 발열에 해당하는 온도 상승분만을 냉각하게 되어 온도를 ± 20℃ 범위로 유지할 수 있다. 이와 같이 상변태 중인 강판의 온도를 균일하게 유지시켜 줌으로써 강판의 조직을 균일한 펄라이트 조직으로 상변태할 수 있게 한다.When controlled cooling in this way, only the temperature rise corresponding to the transformation heat can be cooled to maintain the temperature in the range of ± 20 ° C. As such, by maintaining the temperature of the steel sheet in phase transformation uniformly, the structure of the steel sheet can be phase-transformed into a uniform pearlite structure.
또한 강판의 상부를 공냉 함으로써 강판은 수냉에 따른 폭방향 온도 편차 및 체류수에 의한 국부적인 과냉 등을 막을 수 있다. 이로 인해 강판의 재질 편차를 저감하고 형상이 불량해 지는 것을 방지할 수 있다. 따라서 궁극적으로는 이러한 열연강판을 이용하여 제조된 강 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, by cooling the upper portion of the steel sheet, the steel sheet can prevent the temperature variation in the width direction due to the water cooling, and the local subcooling due to the remaining water. This can reduce the material variation of the steel sheet and prevent the shape from being deteriorated. Therefore, ultimately, the quality of the steel product manufactured using the hot rolled steel sheet can be improved.
이상과 같이 상기 박판을 일정한 온도로 유지하여 상변태를 완료 시킨 다음 상기 강판을 권취기에서 코일상태로 권취한다. 이 때 권취 온도는 강판의 냉각유지온도에서 바로 권취하는 것이 바람직하다.As described above, the thin plate is maintained at a constant temperature to complete phase transformation, and then the steel sheet is wound in a coil state in a winding machine. At this time, the coiling temperature is preferably wound directly at the cooling holding temperature of the steel sheet.
그리고 강판의 권취 시점에서 강판의 상변태 분율은 70% 이상이 되어야 한다. 이 때, 상변태 분율이 70% 보다 작으면 권취 이후에 상변태가 일어나면서 변태 발열을 일으키게 되고 지속적으로 상변태 온도가 높아지게 되어 균일한 펄라이트 조직을 얻을 수 없다. 또한, 온도 상승과 상변태에 의해 권취 형상 저하되는 원인이 된다. 이와 같이 강판의 상변태 분율이 70% 이상이 되기 위해 강판의 냉각온도 유지 시간을 5 초이상 60초 이하로 제어하는 것이 바람직하다.And the phase transformation fraction of the steel sheet at the time of winding the steel sheet should be more than 70%. At this time, if the phase transformation fraction is less than 70%, the phase transformation occurs after winding, and the transformation heat is generated, and the phase transformation temperature is continuously increased to obtain a uniform pearlite structure. Moreover, it becomes a cause of winding shape fall by temperature rise and phase transformation. Thus, in order for the phase transformation fraction of a steel plate to be 70% or more, it is preferable to control the cooling temperature holding time of a steel plate to 5 second or more and 60 second or less.
이상과 같은 공정에 따라 제조된 열연강판은 후속하는 공정 모두 또는 선택적으로 어느 한 공정을 생략하는 것이 가능하다. 생략 가능한 후속 공정은 열간압연이후의 산세공정, 구상화소둔공정, 1차 냉간압연공정 그리고 열처리공정이다.The hot rolled steel sheet manufactured according to the above process can omit all of the following processes, or optionally any one process. Subsequent steps that can be omitted are pickling after hot rolling, spherical annealing, primary cold rolling and heat treatment.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 고탄소강 제조방법은 이상의 공정에 따라서 제조된 열연강판에 대하여 열처리 공정을 생략하고 바로 최종 냉간압연을 실시하는 것이 바람직하다. Therefore, in the method of manufacturing high carbon steel according to one embodiment of the present invention, it is preferable to omit the heat treatment step and immediately perform cold rolling on the hot rolled steel sheet manufactured according to the above process.
이 때 강판의 냉간압연은 20% 이상의 압하율로 냉간압연하는 것이 바람직하다. 냉간압연은 최종 제품의 요구 특성에 맞게 압하율을 조절함으로써 제품의 두께를 맞추게 되고 최적의 강도와 내구성을 확보할 수 있다.At this time, the cold rolling of the steel sheet is preferably cold rolling at a reduction ratio of 20% or more. Cold rolling can adjust the reduction ratio according to the required characteristics of the final product to match the thickness of the product and ensure optimal strength and durability.
종래의 열연공정에서는 균일한 펄라이트 조직을 얻을 수 없었기 때문에 후공정인 열처리 공정을 통해서 균일한 펄라이트 조직을 만들어야만 하였다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 고탄소강 제조방법은 열연공정 단계에서 균일한 펄라이트 조직을 형성시킬 수 있기 때문에 후속 공정 및 미세 펄라이트 조직형성을 위한 열처리 공정을 생략하는 것이 가능하다. In the conventional hot rolling process, since a uniform pearlite structure could not be obtained, a uniform pearlite structure had to be made through a post-heat treatment process. However, since the method for manufacturing high carbon steel according to an embodiment of the present invention may form a uniform pearlite structure in the hot rolling process step, it is possible to omit a subsequent process and a heat treatment process for forming a fine pearlite structure.
이와 같이 제조된 냉연강판은 블랭킹(blanking) 이나 버링(burring) 등의 가공 공정을 통하여 원하는 제품으로 가공한 다음 QT열처리(quenching and tempering)를 통하여 최종 제품으로 제조된다. The cold rolled steel sheet thus prepared is processed into a desired product through a blanking or burring process, and then manufactured into a final product through QT heat treatment (quenching and tempering).
이하에서는 이상의 공정을 통해 제조되는 후공정 생략형 고탄소 열연강판의 조직에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the post-process omitted high carbon hot rolled steel sheet manufactured through the above process will be described.
후공정 생략형 고탄소 열연강판에서 균일한 펄라이트의 평균 콜로니(Colony) 크기는 1μm내지 10μm 로 형성되는 것이 바람직하다. 이 때, 콜로니 크기가 1μm보다 작으면, 피로 균열 지연 효과가 떨어지게 되고, 10μm를 초과하면 변태 속도가 느려 권취 이전의 상변태 분율을 확보하지 못하게 된다. The average colony size of the pearlite uniform in the post-process omitted high carbon hot rolled steel sheet is preferably formed to 1μm to 10μm. At this time, when the colony size is smaller than 1 μm, the fatigue crack retardation effect is lowered. When the colony size is larger than 10 μm, the transformation rate is slowed to prevent the phase transformation fraction before winding.
후공정 생략형 고탄소 열연강판의 미세조직에서 이러한 균일한 펄라이트 상은 70% 이상의 부피 분율을 차지하고, 전체적으로는 균일한 펄라이트 상과 베이나이트 상의 합이 90% 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.In the microstructure of the post-process abbreviated high-carbon hot-rolled steel sheet, such a uniform pearlite phase occupies a volume fraction of 70% or more, and it is preferable that the sum of the uniform pearlite phase and the bainite phase is 90% or more.
미세조직에서 펄라이트는 강도와 내구성을 향상시키는 역할을 하므로 이러한 펄라이트 상은 70% 이상의 부피 분율을 확보하는 것이 바람직하며, 베이나이트 상은 높은 강도를 유지시켜주는 역할을 하므로 펄라이트 상과의 합이 90% 이상을 확보하는 것이 바람직하다. Since the pearlite in the microstructure plays a role of improving the strength and durability, it is preferable that the pearlite phase has a volume fraction of 70% or more, and the bainite phase plays a role of maintaining high strength, so the sum with the pearlite phase is 90% or more. It is desirable to secure.
또한 후공정 생략형 고탄소 열연강판의 미세조직에서 강도를 저하시키는 페라이트 상과 내구성을 저하시키는 마르텐사이트 조직은 10%를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the microstructure of the post-process omitted high-carbon hot-rolled steel sheet, it is preferable that the ferrite phase deteriorating strength and the martensite structure deteriorating durability do not exceed 10%.
그리고 이러한 연성이 우수한 후공정 생략형 고탄소 열연강판은 비커스 경도가 200HV내지 320HV 인 것이 바람직하다. 이러한 경도 범위를 갖는 열연강판은 후속하는 냉간 압연 이후 최종 제품의 강도를 얻기 위해 필요한 초기 강도 값을 확보할 수 있다. 또한 연신율은 12% 이상인 것이 바람직하다. 연신율이 12% 보다 작으면 연성이 낮아 후속공정에서 가공이나 압연성이 저하되는 원인이 된다.In addition, the post-process omitted high-carbon hot-rolled steel sheet having excellent ductility preferably has a Vickers hardness of 200 HV to 320 HV. A hot rolled steel sheet having such a hardness range can secure an initial strength value necessary for obtaining the strength of the final product after subsequent cold rolling. Moreover, it is preferable that elongation is 12% or more. If the elongation is less than 12%, the ductility is low, which causes a decrease in workability and rolling property in a subsequent step.
이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples. These experimental examples are only for illustrating the present invention, and the present invention is not limited thereto.
<실험예><Experimental Example>
후공정 생략형 고탄소 열연강판의 상변태 속도와 물성을 조사하기 위해 아래 표1과 같은 조성을 갖는 고탄소강을 준비하였다. In order to investigate the phase transformation rate and physical properties of the post-process omitted high carbon hot rolled steel sheet, a high carbon steel having a composition as shown in Table 1 below was prepared.
표1의 조성을 갖는 슬라브를 제조한 다음, 상변태 속도를 비교하기 위해 상변태 측정 열처리 공정을 수행하였다. 상변태 속도 측정은 온도에 따른 시험편의 길이 변화를 측정하는 방법으로 수행하였다.After the slabs having the composition shown in Table 1 were prepared, a phase transformation heat treatment process was performed to compare phase transformation rates. Phase transformation velocity measurement was performed by measuring the change in the length of the test piece with temperature.
이를 위해 시험편을 1200℃로 재가열하여 균일한 조직을 만들고 880℃로 냉각한 후, 이 때부터 일정한 냉각속도로 상온까지 냉각하면서 시험편의 길이 변화를 통해 상변태 개시와 종료 시점을 측정하였다.To this end, the specimen was reheated to 1200 ° C. to make a uniform structure, cooled to 880 ° C., and then the phase transformation start and end time were measured by changing the length of the specimen while cooling to room temperature at a constant cooling rate.
도1과 도2에 실시예와 비교예의 상변태 과정을 냉각속도에 따른 상변태 온도 및 시간을 나타내었다.1 and 2 show the phase transformation temperature and time according to the cooling rate of the phase transformation process of Examples and Comparative Examples.
도1에서 도면부호 1은 다양한 냉각속도를 표시한 선이다. 가장 왼쪽 선이 100℃/sec의 냉각속도를 나타내고 가장 오른쪽 선이 0.1℃/sec의 냉각속도를 나타낸다. 도면부호 2는 상변태 개시 시점을 나타내고, 도면부호 3은 50% 상변태 시점, 그리고 도면부호 4는 상변태 완료 시점을 나타낸다.In FIG. 1,
도1에 나타나 있는 바와 같이 실시예의 상변태 속도가 도2의 비교예에 비해 느린 것을 알 수 있고, 이는 Mn과 B에 의한 경화능 효과임을 확인할 수 있다. 따라서 5℃/sec의 느린 냉각속도에서도 경화능이 우수한 실시예의 경우 650℃까지 상변태가 일어나지 않았다.As shown in Figure 1 it can be seen that the phase transformation rate of the embodiment is slow compared to the comparative example of Figure 2, it can be confirmed that this is a hardenability effect by Mn and B. Therefore, even in the case of a slow cooling rate of 5 ℃ / sec in the case of the excellent curing ability, the phase transformation did not occur up to 650 ℃.
한편 각 박판의 물성을 평가하기 위해 표1의 조성을 갖는 슬라브를 1170℃로 재가열하여 열간압연을 하여 박판을 제조하였다.Meanwhile, in order to evaluate the physical properties of each thin plate, the slabs having the composition shown in Table 1 were reheated to 1170 ° C. and hot rolled to prepare thin plates.
열간압연에 의한 열연강판의 판 두께는 비교예와 실시예 모두 2.01㎜가 되도록하였다.The sheet thickness of the hot rolled steel sheet by hot rolling was 2.01 mm in both the comparative examples and the examples.
이상과 같이 마무리 열간압연한 박판을 수냉각대에서 급냉하여 550℃까지 냉각한 다음 ± 5℃ 범위로 균일하게 유지한 다음 각 냉각온도에서 그대로 박판을 권취하였다.As described above, the thin hot rolled sheet was quenched in a water cooling stand, cooled to 550 ° C., and then uniformly maintained in a range of ± 5 ° C., and then wound at the cooling temperature.
이상과 같이 변태온도를 달리하여 제조한 각 박판에 대하여 각각의 미세조직과 경도, 그리고 연신율을 측정하였으며 그 결과를 아래 표2에 함께 나타내었다. As described above, the microstructure, hardness, and elongation of each thin plate manufactured by varying the transformation temperature were measured. The results are shown in Table 2 below.
division
(℃/sec)Cooling rate
(℃ / sec)
(℃)Transformation temperature
(℃)
(HV)Hardness
(HV)
(%)Elongation
(%)
(%)Perlite fraction + bainite fraction
(%)
표2에서 알 수 있듯이 경도는 변태 온도에 반비례 관계를 나타내었고, 연신율은 경도와는 반대로 변태 온도에 비례하는 관계를 나타내었다. As can be seen from Table 2, hardness showed an inverse relationship with transformation temperature, and elongation showed a proportional relationship with transformation temperature as opposed to hardness.
한편 Mn+500B가 1.0 이상인 경우 경화능이 높아 5℃/sec의 냉각속도에서도 실시예1~3에서와 같이 90% 이상의 균일한 펄라이트와 베이나이트 조직이 형성되어 경도와 연신율이 모두 우수한 결과를 나타내고 있다. 그러나 비교예 1-1, 2-1, 3-1과 같이 변태온도가 500℃인 경우는 너무 낮은 온도에서 변태하였기 때문에 베이나이트 조직의 분율이 증가하게 되고 이로 인해 경도는 커지고 연신율은 작아지는 결과를 초래한다. 한편 비교예 4~5와 같이 Mn+500B이 1.0보다 작은 경우는 경화능이 낮아 냉각도중 변태가 일어나게 되어 경도와 연신율은 우수하나 균일한 미세조직을 형성하지 못해 냉간압연이나 후속 공정에서 조직 불균일로 인한 파단이나 내구성을 저하시키는 원인이 된다.On the other hand, when Mn + 500B is 1.0 or more, the hardenability is high, and even at a cooling rate of 5 ° C./sec, a uniform pearlite and bainite structure of 90% or more is formed as in Examples 1 to 3, and both hardness and elongation are excellent. . However, when the transformation temperature is 500 ° C., as in Comparative Examples 1-1, 2-1, and 3-1, the transformation of the bainite structure is increased due to the transformation at too low temperature. As a result, the hardness increases and the elongation decreases. Results in. On the other hand, when Mn + 500B is less than 1.0, as in Comparative Examples 4 to 5, transformation occurs during cooling due to low hardenability. It may cause breakage or lower durability.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예를 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the following claims. Those who do it will easily understand.
Claims (20)
상기 강재를 재가열한 다음, 열간압연의 마무리 온도가 Ar3 변태온도 이상인 오스테나이트 영역에서 열간압연을 실시하여 강판을 제조하는 단계;
상기 강판을 수냉각대(ROT; Run-Out Table)에서 상변태가 개시 하기 이전에 520˚C ~ 670˚C의 냉각온도로 냉각하는 단계;
상기 냉각된 강판을 상기 냉각온도 중 어느 한 온도에서 상변태가 이루어 지도록 냉각유지온도를 균일하게 유지하는 단계; 및
상기 강판을 상기 냉각유지온도에서 권취하는 단계를 포함하되,
상기 고탄소 강재는 상기 강재의 Mn과 B의 함량 구성이 Mn+500B > 1.0% 인 고탄소 열연강판의 제조방법. C: 0.15 to 0.7% by weight, Si: greater than 0 and less than 0.5%, Mn: 0.1 to 2.5%, B: greater than 0 and less than 0.01% P: greater than 0 and less than 0.05%, S: greater than 0 and 0.03% Preparing a high carbon steel material comprising the following, the balance Fe and other unavoidable impurities;
Reheating the steel and then performing hot rolling in an austenite region where the finishing temperature of hot rolling is equal to or greater than the Ar3 transformation temperature to produce a steel sheet;
Cooling the steel sheet to a cooling temperature of 520 ° C. to 670 ° C. before phase transformation starts in a run-out table (ROT);
Maintaining a cooling holding temperature uniformly such that the cooled steel sheet undergoes a phase transformation at any one of the cooling temperatures; And
Winding the steel sheet at the cooling holding temperature;
The high carbon steel is Mn and B content of the steel is Mn + 500B> 1.0% manufacturing method of high carbon hot rolled steel sheet.
상기 냉각단계에서 상기 강판은 냉각 도중의 상변태 율이 10% 이하인 고탄소 열연강판의 제조방법. The method of claim 1,
In the cooling step, the steel sheet is a method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet having a phase transformation rate of 10% or less during cooling.
상기 냉각유지온도에서 상기 강판은 상기 냉각유지온도의 ±20℃ 범위에서 균일하게 유지하는 고탄소 열연강판의 제조방법. The method of claim 3,
The method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet at the cooling holding temperature the steel sheet is uniformly maintained in the range ± 20 ℃ of the cooling holding temperature.
상기 냉각유지온도에서 상기 강판은 상기 냉각유지온도의 ±5℃ 범위에서 균일하게 유지하는 고탄소 열연강판의 제조방법. The method of claim 3,
The method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet at the cooling holding temperature the steel sheet is uniformly maintained in the range ± 5 ℃ of the cooling holding temperature.
상기 권취단계에서 상기 강판의 상변태 분율이 70% 이상에서 권취하는 고탄소 열연강판의 제조방법. 5. The method of claim 4,
The method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet in which the phase transformation fraction of the steel sheet is wound at 70% or more in the winding step.
상기 냉각온도를 유지하는 단계에서 상기 수냉각대를 통과하는 강판을 상부는 공냉을 하고 하부는 수냉을 하는 고탄소 열연강판의 제조방법. The method according to claim 6,
The method of manufacturing a high-carbon hot rolled steel sheet in which the steel sheet passing through the water cooling stand at the step of maintaining the cooling temperature, the upper portion is cooled by air and the lower portion is cooled by water.
상기 열간압연단계에서 상기 강판은 두께가 1.4mm ~ 4.0mm로 열간압연되는 고탄소 열연강판의 제조방법. The method according to any one of claims 1 and 3 to 7,
In the hot rolling step, the steel sheet is hot rolled to a thickness of 1.4mm ~ 4.0mm hot carbon steel sheet manufacturing method.
상기 냉각단계에서 상기 강판의 냉각속도는 5~300℃/sec인 고탄소 열연강판의 제조방법. 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Cooling rate of the steel sheet in the cooling step is a manufacturing method of high carbon hot rolled steel sheet 5 ~ 300 ℃ / sec.
상기 냉각온도를 유지하는 단계에서 상기 강판을 5초 내지 100초간 유지하는 고탄소 열연강판의 제조방법. 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet for maintaining the steel sheet for 5 seconds to 100 seconds in the step of maintaining the cooling temperature.
상기 권취된 강판은 산세공정과 구상화소둔공정 그리고 1차 냉간압연공정 중에서 선택된 어느 하나 이상의 공정을 생략하는 고탄소 열연강판의 제조방법. 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The wound steel sheet is a method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet omitting any one or more processes selected from a pickling process, a spheroidizing annealing process and a primary cold rolling process.
상기 권취된 강판은 열처리 공정을 생략하고 20% 이상의 압하율로 냉간압연하는 단계를 더욱 포함하는 고탄소 열연강판의 제조방법. 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The rolled steel sheet is a method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet further comprising the step of cold rolling at a reduction ratio of 20% or more omitting the heat treatment process.
상기 권취된 강판은 열처리 공정을 생략하고 20% 이상의 압하율로 냉간압연하는 단계를 더욱 포함하는 고탄소 열연강판의 제조방법. 9. The method of claim 8,
The rolled steel sheet is a method of manufacturing a high carbon hot rolled steel sheet further comprising the step of cold rolling at a reduction ratio of 20% or more omitting the heat treatment process.
상기 펄라이트 상의 평균 콜로니(Colony) 크기가 1 ~ 10μm 인 고탄소 열연강판. 15. The method of claim 14,
The high-carbon hot-rolled steel sheet having an average colony size of 1 to 10 μm on the pearlite phase.
상기 펄라이트 상의 부피분율이 70% 이상인 고탄소 열연강판.16. The method of claim 15,
A high carbon hot rolled steel sheet having a volume fraction of the pearlite phase of 70% or more.
상기 펄라이트 상과 베이나이트 상의 부피분율의 합이 90% 이상인 고탄소 열연강판. 16. The method of claim 15,
A high carbon hot rolled steel sheet in which the sum of the volume fractions of the pearlite phase and the bainite phase is 90% or more.
상기 열연강판의 비커스 경도는 200 ~ 320 HV이고 연신율은 12% 이상인 고탄소 열연강판. 18. The method according to any one of claims 14 to 17,
Vickers hardness of the hot rolled steel sheet is 200 ~ 320 HV and elongation is 12% or more high carbon hot rolled steel sheet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100137204A KR101242692B1 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100137204A KR101242692B1 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120075157A KR20120075157A (en) | 2012-07-06 |
KR101242692B1 true KR101242692B1 (en) | 2013-03-12 |
Family
ID=46709194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100137204A KR101242692B1 (en) | 2010-12-28 | 2010-12-28 | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101242692B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190077181A (en) * | 2017-12-24 | 2019-07-03 | 주식회사 포스코 | Steel sheet having different strength along the width direction and manufacturing method for the same |
JP2023514592A (en) * | 2020-02-18 | 2023-04-06 | ポスコホールディングス インコーポレーティッド | Steel sheet with excellent surface quality and its manufacturing method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060043099A (en) * | 2004-03-10 | 2006-05-15 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | High carbon hot-rolled steel sheet and method for manufacturing the same |
KR20080106314A (en) * | 2006-03-28 | 2008-12-04 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Hot-rolled ultra soft high -carbon steel plate and process for production thereof |
KR20090060172A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | 주식회사 포스코 | High carbon steel sheet superior in tensile strength and elongation and method for manufacturing the same |
KR20100021273A (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-24 | 주식회사 포스코 | High carbon hot rolled steel coil and manufacturing method thereof |
-
2010
- 2010-12-28 KR KR1020100137204A patent/KR101242692B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060043099A (en) * | 2004-03-10 | 2006-05-15 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | High carbon hot-rolled steel sheet and method for manufacturing the same |
KR20080106314A (en) * | 2006-03-28 | 2008-12-04 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | Hot-rolled ultra soft high -carbon steel plate and process for production thereof |
KR20090060172A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-11 | 주식회사 포스코 | High carbon steel sheet superior in tensile strength and elongation and method for manufacturing the same |
KR20100021273A (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-24 | 주식회사 포스코 | High carbon hot rolled steel coil and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120075157A (en) | 2012-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101356773B1 (en) | High carbon hot-cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR101084874B1 (en) | Hot-rolled high-carbon steel sheets and process for production of the same | |
KR20060043099A (en) | High carbon hot-rolled steel sheet and method for manufacturing the same | |
KR20080012942A (en) | High-carbon hot-rolled steel sheet and process for producing the same | |
KR101384798B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR101461765B1 (en) | Hot rolled steel sheet having superior strength and ductility and manufacturing method thereof | |
KR101353553B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR101353552B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR101242692B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR101461729B1 (en) | Boron-added high carbon steel having superior strength and ductility and method for manufacturing the same | |
KR101736590B1 (en) | Non heat treated wire rod having excellent high strength and method for manafacturing thereof | |
JP4765388B2 (en) | Manufacturing method for cold rolled steel sheet with excellent flatness after punching | |
KR101353551B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR20120138900A (en) | High strength cold-rolled steel sheet for automobile with excellent formability and method of manufacturing the steel sheet | |
KR101384797B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR102494553B1 (en) | High toughness high carbon cold rolled steel sheet having excellnet formability and method of manufacturing the same | |
KR20150075351A (en) | Rolled steel and method of manufacturing the same | |
KR101256618B1 (en) | High carbon hot/cold rolled steel coil and manufactureing method thereof | |
KR102485008B1 (en) | High carbon cold rolled steel sheet having high toughness and method of manufacturing the same | |
KR20130142321A (en) | High strength cold-rolled steel sheet for automobile with excellent bendability and formability and method of manufacturing the same | |
KR102531584B1 (en) | Hot rolled steel sheet and qt heat treated hot rolled steel sheet having excellent wear resistance and method of manufacturing thereof | |
KR102448753B1 (en) | Non-heat treated steel with improved machinability and toughness and the method for manufacturing the same | |
KR20220055269A (en) | High carbon hot rolled steel sheet having excellent wear resistance and method of manufacturing the same | |
KR20240098911A (en) | Cold steel sheet and method of manufacturing the same | |
KR100544538B1 (en) | High Strength Bake Hardening Steel Sheet With Good Workability and Non Aging Property at Room Temperature and A Method for Manufacturing Thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160303 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170217 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190115 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200130 Year of fee payment: 8 |