KR101757591B1 - Method of manufacturing seismic-resistant steel deforemed bar - Google Patents
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Abstract
일 실시 예에 따르는 내진용 철근 제조 방법은 중량%로 탄소(C): 0.29 ~ 0.31%, 실리콘(Si): 0.15 ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.30 ~ 1.35% 및 나머지는 철(Fe) 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물을 포함하는 주편을 1000℃~1250℃의 온도범위에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 주편을 열간 압연하는 단계; 및 상기 열간 압연에 의해 형성되는 철근을 복열온도 580℃~600℃로 유지되는 템프코어에서 냉각하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제조된 철근은 항복강도(YP): 500 ~ 620 MPa, 연신률(EL): 12% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가진다.A method of manufacturing an eutectic steel reinforcing bar according to an embodiment includes 0.29 to 0.31% of carbon (C), 0.15 to 0.25% of silicon (Si), 1.30 to 1.35% of manganese (Mn) And other inevitably contained impurities in a temperature range of 1000 ° C to 1250 ° C; Hot rolling the reheated cast steel; And cooling the reinforcing bars formed by the hot rolling in a temp core maintained at a repetition temperature of 580 캜 to 600 캜. At this time, the produced reinforcing bar has a yield strength (YP) of 500 to 620 MPa, an elongation (EL) of 12% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less.
Description
본 발명은 내진용 철근의 제조 방법에 관한 것으로, 저항복비를 가지는 내진용 철근의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing an anti-vibration reinforcement, and a method of manufacturing an anti-vibration reinforcement having a low resistance.
최근 극심한 세계 기후 변화에 따른 피해 사례가 빈번하게 발생되고 있다. 그 중 지진에 의한 피해는 내진용 강재의 사용으로 그 피해를 최소화시킬 수 있고, 이에 따라 내진용 강재의 개발이 요구되고 있다.Recently, extreme global climate change has caused frequent cases of damage. Among them, the damage caused by the earthquake can be minimized by the use of the corrosion resistant steel material, and accordingly, the development of the corrosion resistant steel is required.
특히, 건설용 자재로서 큰 비중을 차지하는 철근의 경우, 0.8 이하의 항복비(YP/TS 비)를 요구하고 있다.In particular, for rebars that occupy a large portion as construction materials, yield ratio (YP / TS ratio) of less than 0.8 is required.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록공보 제10-1095486호(2011.12.19 공고, 발명의 명칭: 내진용 철근의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 내진용철근)가 있다.As a related prior art, Korean Registered Patent Publication No. 10-1095486 (published on Dec. 19, 2011, titled invention: a method for manufacturing an anti-vibration reinforcement and an anti-vibration reinforcement manufactured thereby).
고강도를 가지면서도 항복비 0.8 이하를 만족하는 내진용 철근을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.And to provide a method of manufacturing an anti-vibration reinforcement having a high strength and a yield ratio of 0.8 or less.
본 발명의 일 측면에 따른 내진용 철근 제조 방법이 개시된다. 상기 제조 방법은 중량%로 탄소(C): 0.29 ~ 0.31%, 실리콘(Si): 0.15 ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.30 ~ 1.35% 및 나머지는 철(Fe) 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물을 포함하는 주편을 1000℃~1250℃의 온도범위에서 재가열하는 단계; 상기 재가열된 주편을 열간 압연하는 단계; 및 상기 열간 압연에 의해 형성되는 철근을 복열온도 580℃~600℃로 유지되는 템프코어에서 냉각하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제조된 철근은 항복강도(YP): 500 ~ 620 MPa, 연신률(EL): 12% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가진다.Disclosed is a method for manufacturing an anti-seizing reinforcing bar according to one aspect of the present invention. The method comprises the steps of: 0.29 to 0.31% carbon (C), 0.15 to 0.25% silicon (Si), 1.30 to 1.35% manganese (Mn), and the balance iron (Fe) and other inevitably contained impurities To a temperature in the range of 1000 ° C to 1250 ° C; Hot rolling the reheated cast steel; And cooling the reinforcing bars formed by the hot rolling in a temp core maintained at a repetition temperature of 580 캜 to 600 캜. At this time, the produced reinforcing bar has a yield strength (YP) of 500 to 620 MPa, an elongation (EL) of 12% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less.
본 발명의 다른 측면에 따른 내진용 철근의 제조 방법이 개시된다. 상기 제조 방법은 중량%로 탄소(C): 0.33~0.35%, 실리콘(Si): 0.15 ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.35~1.40%, 바나듐(V): 0.050~0.055% 및 나머지는 철(Fe) 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물을 포함하는 주편을 1000℃~1250℃의 온도범위에서 가열한 단계; 상기 재가열된 주편을 열간 압연하는 단계; 및 상기 열간 압연에 의해 형성되는 철근을 복열온도 580℃~600℃로 유지되는 템프코어에서 냉각하는 단계를 포함한다. 이때, 제조된 철근은 항복강도(YP): 600 ~ 720 MPa, 연신률(EL): 10% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가진다.A method for manufacturing an anti-seizing reinforcing bar according to another aspect of the present invention is disclosed. The manufacturing method of the present invention is characterized in that it comprises 0.33 to 0.35% of carbon (C), 0.15 to 0.25% of silicon (Si), 1.35 to 1.40% of manganese (Mn), 0.050 to 0.055% of vanadium (V) (Fe) and other inevitably contained impurities in a temperature range of 1000 ° C to 1250 ° C; Hot rolling the reheated cast steel; And cooling the reinforcing bars formed by the hot rolling in a temp core maintained at a repetition temperature of 580 캜 to 600 캜. The produced reinforcing bar has a yield strength (YP) of 600 to 720 MPa, an elongation (EL) of 10% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less.
일 실시 예에 있어서, 상기 내전용 철근은 각각, 상기 불순물로서, 주석(Sn): 0 초과 0.020% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.30% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.20% 이하, 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.03% 이하, 알루미늄(Al) 0 초과 0.006% 이하, 인(P) 0 초과 0.035% 이하, 황(S) 0 초과 0.025% 이하 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, each of the exclusive-use reinforcing bars may include at least one of tin (Sn): not less than 0.020%, copper (Cu): not less than 0 and not more than 0.30%, chromium (Cr): not less than 0 and not more than 0.20% At least one of molybdenum (Mo): more than 0 to 0.03%, aluminum (Al) more than 0 and not more than 0.006%, phosphorus (P) more than 0 and 0.035%, sulfur (S) more than 0 and 0.025%
다른 실시 예에 있어서, 상기 열간 압연의 마무리 압연 온도는 850℃~950℃일 수 있다.In another embodiment, the finishing rolling temperature of the hot rolling may be 850 ° C to 950 ° C.
또다른 실시 예에 있어서, 상기 냉각은 상기 열간 압연된 철근이 상기 템프코어를 10 ~ 15 m/s의 속도로 통과하면서, 800~850 m3/hr의 수량으로 분사되는 냉각수에 의해 진행될 수 있다.In yet another embodiment, the cooling may be carried out by cooling water sprayed at a rate of 800 to 850 m < 3 > / hr while the hot rolled steel bar passes through the temp core at a rate of 10 to 15 m / s .
또다른 실시 예에 있어서, 상기 제조되는 내진용 철근은 표면 경화층의 분율은 20 내지 22% 일 수 있다.In another embodiment, the resisting reinforcing bars produced may have a fraction of the surface hardening layer of 20 to 22%.
본 발명에 따르면, 합금성분 조절 및 복열 온도의 제어를 통하여, 항복강도(YP): 520 ~ 620 MPa, 연신률(EL): 12% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가지는 내진 철근 및 항복강도(YP): 600 ~ 720 MPa, 연신률(EL): 10% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가지는 철근을 제조할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an end-effector having a yield strength (YP) of 520 to 620 MPa, an elongation (EL) of 12% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less through control of alloy components and double- A rebar having a strength (YP) of 600 to 720 MPa, an elongation (EL) of 10% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less can be produced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 비열처리형 열연강판 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing a non-heat treatment type hot rolled steel sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. Throughout this specification, the same or similar components are denoted by the same reference numerals. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
종래의 고강도 내진철근 개발 방식은 주로, 합금성분 투입을 최소화하고, 냉각공정을 활용하여 표면부의 템퍼드 마르텐사이트 분율 증가를 통해 강도를 확보하는 방식을 취했다. 다만, 이 경우, 강도가 증가함에 따라 항복비가 함께 증가하는 경향을 보인다. 이에 따라, 내진강재가 요구하는 0.8 이하의 항복비를 달성시키는 어려운 상황에 이르렀다. The conventional method of developing a high-strength seismic reinforcing steel has mainly adopted the method of minimizing the amount of alloy components and securing the strength by increasing the tempered martensite fraction of the surface portion by utilizing the cooling process. In this case, however, the yield ratio tends to increase with increasing strength. As a result, it has been difficult to achieve a yield ratio of 0.8 or less required by the earthquake-resistant steel material.
이하 설명하는 본 발명의 실시 예는 적절한 성분 설계 및 경화층 분율 제어를 통해, 고강도를 확보함과 동시에 항복비 0.8 이하를 만족하는 내진용 철근의 제조 방법을 제시한다.The embodiment of the present invention to be described below proposes a method of manufacturing an anti-vibration reinforcement that secures a high strength and satisfies a yield ratio of 0.8 or less through appropriate component design and hardened layer fraction control.
내진용 철근Resistant reinforcement
본 발명의 제1 실시 예에 따르는 내진용 철근은 중량%로 탄소(C): 0.29 ~ 0.31%, 실리콘(Si): 0.15 ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.30 ~ 1.35% 및 나머지는 철(Fe) 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물을 포함한다. 상기 제1 실시 예의 내진용 철근은 상기 불순물로서, 주석(Sn): 0 초과 0.020% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.30% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.20% 이하, 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.03% 이하, 알루미늄(Al) 0 초과 0.006% 이하, 인(P) 0 초과 0.035% 이하, 황(S) 0 초과 0.025% 이하 중 적어도 하나를 포함한다. 이때, 상기 제1 실시 예의 내진용 철근은 항복강도(YP): 520 ~ 620 MPa, 연신률(EL): 12% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가진다.The reinforcing steel according to the first embodiment of the present invention contains 0.29 to 0.31% of carbon (C), 0.15 to 0.25% of silicon (Si), 1.30 to 1.35% of manganese (Mn) Fe) and other inevitably contained impurities. (Cr): more than 0 and not more than 0.20%, and molybdenum (Mo) is not less than 0.020%, copper (Cu) is more than 0 and not more than 0.30% : More than 0 to 0.03%, aluminum (Al) more than 0 to 0.006%, phosphorus (P) more than 0 to 0.035%, sulfur (S) more than 0 and 0.025% or less. At this time, the anti-vibration reinforcement of the first embodiment has a yield strength (YP) of 520 to 620 MPa, an elongation (EL) of 12% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less.
본 발명의 제2 실시예에 따르는 내진용 철근은 중량%로 탄소(C): 0.33~0.35%, 실리콘(Si): 0.15 ~ 0.25%, 망간(Mn): 1.35~1.40%, 바나듐(V): 0.050~0.055% 및 나머지는 철(Fe) 및 기타 불가피하게 함유되는 불순물을 포함한다. 이때, 상기 제2 실시 예의 내진용 철근은 상기 불순물로서, 주석(Sn): 0 초과 0.020% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.30% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.20% 이하, 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.03% 이하, 알루미늄(Al) 0 초과 0.006% 이하, 인(P) 0 초과 0.035% 이하, 황(S) 0 초과 0.025% 이하 중 적어도 하나를 포함한다. 이때, 상기 제2 실시 예의 내진용 철근은 항복강도(YP): 600 ~ 720 MPa, 연신률(EL): 10% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가진다.The reinforcing steel according to the second embodiment of the present invention comprises 0.33 to 0.35% of carbon (C), 0.15 to 0.25% of silicon (Si), 1.35 to 1.40% of manganese (Mn) : 0.050 to 0.055%, and the balance of iron (Fe) and other inevitably contained impurities. In this case, the anti-vibration reinforcement of the second embodiment is preferably made of at least one selected from the group consisting of tin (Sn): not less than 0.020%, copper (Cu): more than 0 and not more than 0.30%, chromium (Cr) Mo): more than 0 to 0.03%, Al (0) to more than 0,006%, P (P) to more than 0.035%, and S (0) to less than 0.025%. At this time, the anti-vibration reinforcement of the second embodiment has a yield strength (YP) of 600 to 720 MPa, an elongation (EL) of 10% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less.
이하, 본 발명에 따른 내진용 철근의 필수 합금조성에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the essential alloy composition of the reinforcing steel according to the present invention will be described more specifically.
탄소(C)Carbon (C)
탄소(C)는 철근의 강도 확보를 위해 첨가된다. Carbon (C) is added to secure the strength of the rebar.
상기 탄소(C)는 상기 제1 실시 예의 내진용 철근의 경우, 전체 철근 중량의 0.29 ~ 0.31 중량%로 첨가된다. 상기 제2 실시 예의 내진용 철근의 경우, 전체 철근 중량의 0.33 ~ 0.35 중량%로 첨가된다.The carbon (C) is added in an amount of 0.29-0.31 wt% of the total reinforcing bar weight in the case of the anti-vibration reinforcement according to the first embodiment. In the case of the anti-vibration reinforcement according to the second embodiment, the reinforcement reinforcement is added in an amount of 0.33 to 0.35% by weight of the entire reinforcing bars.
상기 제1 및 제2 실시예의 내진용 철근에 있어서, 각각 탄소(C)의 함량이 하한치 미만일 경우, 강도 확보에 어려움이 있을 수 있다. 반대로, 각각의 탄소의 함량이 상한치를 초과하는 경우, 강도는 증가하나 심부 경도 및 요접성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 실시예의 내진용 철근의 항복강도, 연신율 및 항복비의 목표치를 각각 달성하기 위해, 탄소의 함량 범위는 제어될 수 있다.When the content of carbon (C) is less than the lower limit value in the vibration resistant reinforcing bars of the first and second embodiments, it may be difficult to secure strength. On the contrary, when the content of each carbon exceeds the upper limit value, there is a problem that strength is increased but core hardness and lowness are lowered. Further, in order to achieve the target values of the yield strength, the elongation and the yield ratio of the vibration resistant reinforcing bars of the first and second embodiments, the carbon content range can be controlled.
실리콘(silicon( SiSi ))
실리콘(Si)은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 실리콘은 고용강화의 기능을 수행할 수도 있다.Silicon (Si) can act as a deoxidizer to remove oxygen in steel during the steelmaking process. Silicon may also perform the function of solid solution strengthening.
상기 실리콘은 상기 제1 및 제2 실시 예에 있어서, 전체 철근 중량의 0.15 ~ 0.25 중량%로 첨가된다.In the first and second embodiments, the silicon is added in an amount of 0.15 to 0.25 wt% of the total reinforcing bar weight.
상기 제1 및 제2 실시 예의 내진용 철근에 있어서, 각각 실리콘의 함량이 0.15 중량% 미만인 경우, 상술한 실리콘 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 한편, 실리콘의 함량이 0.25 중량%를 초과하는 경우, 강 표면에 산화물을 형성하여 강의 용접성 등을 저하시킬 수 있다.When the content of silicon is less than 0.15% by weight in the vibration resistant reinforcing bars of the first and second embodiments, the effect of adding silicon described above can not be properly exhibited. On the other hand, when the content of silicon is more than 0.25 wt%, an oxide is formed on the surface of the steel to reduce the weldability of the steel.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시키는 원소이다. 상기 망간은 상기 제1 실시 예의 내진용 철근의 경우, 전체 철근 중량의 1.30 ! 1.35 중량%로 첨가된다. 상기 제2 실시 예의 내진용 철근의 경우, 전체 철근 중량의 1.35 내지 1.40 중량%로 첨가된다.Manganese (Mn) is an element that increases the strength and toughness of steel and increases the ingotability of steel. In the case of the reinforcing bars for reinforced concrete according to the first embodiment, the manganese is 1.30. 1.35% by weight. In the case of the reinforcing steel reinforcing bars of the second embodiment, the reinforcing reinforcing bars are added in an amount of 1.35 to 1.40 wt% of the total reinforcing bar weight.
상기 제1 및 제2 실시예의 내진용 철근에 있어서, 각각 망간의 함량이 하한치 미만일 경우, 강도 확보에 어려움이 있을 수 있다. 반대로, 각각의 망간의 함량이 상한치를 초과하는 경우, 강도는 증가하나 MnS계 비금속개재물의 양이 증가한데 기인하여 용접시 크랙 발생 등의 결함을 유발할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 실시예의 내진용 철근의 항복강도, 연신율 및 항복비의 목표치를 각각 달성하기 위해, 망간의 함량 범위는 제어될 수 있다.In the vibration resistant reinforcing bars of the first and second embodiments, when the content of manganese is less than the lower limit value, it may be difficult to secure strength. On the contrary, when the content of manganese exceeds the upper limit, the strength is increased but the amount of MnS-based nonmetallic inclusions is increased, which may cause defects such as cracking during welding. Further, in order to achieve the target values of yield strength, elongation and yield ratio of the anti-vibration reinforcement bars in the first and second embodiments, the content range of manganese can be controlled.
기타 불가피하게 함유되는 불순물Other inevitably contained impurities
제1 및 제2 실시예의 내진용 철근은 불순물로서, 중량%로 주석(Sn): 0 초과 0.020% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.30% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.20% 이하, 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.03% 이하, 알루미늄(Al) 0 초과 0.006% 이하, 인(P) 0 초과 0.035% 이하, 황(S) 0 초과 0.025% 이하 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The corrosion resistant reinforcing bars of the first and second embodiments are impurities which are composed of tin (Sn): not less than 0.020%, copper (Cu): not less than 0.30%, chromium (Cr): not less than 0 and not more than 0.20% At least one of molybdenum (Mo): more than 0 to 0.03%, aluminum (Al) more than 0 and not more than 0.006%, phosphorus (P) more than 0 and 0.035%, sulfur (S) more than 0 and 0.025%
상기 불순물은 전기로 공정에 의해 철근 제조를 위한 중간재가 형성될 때, 전기로 공정시 제공되는 스크랩 내 함유된 합금 성분이 유입된 것일 수 있다.The impurities may be an alloy component contained in the scrap provided in the electric furnace process when the intermediate member for the manufacture of the reinforcing bars is formed by an electric furnace process.
주석(Remark( SnSn ))
주석(Sn)은 전기로 제강법에 첨가되는 원소이다. 다만, 주석의 함량이 0.020% 를 초과하여 첨가된 경우, 연신율이 급격히 감소할 수 있다. 따라서, 주석(Sn)은 전체 철근 중량의 0 초과 0.020 중량%이하로 제어된다.Tin (Sn) is an element added to the electric furnace steel making process. However, if the content of tin is added in excess of 0.020%, the elongation can be drastically reduced. Therefore, tin (Sn) is controlled to be not less than 0 to 0.020 wt% of the total reinforcing steel weight.
구리(Cu)Copper (Cu)
구리(Cu)는 강의 경화능 및 저온 충격인성을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 다만, 구리의 함량이 0.30 중량%를 초과하여 첨가된 경우, 적열취성을 유발할 수 있다. 따라서, 구리(Cu)는 전체 철근 중량의 0 초과 0.30 중량% 이하로 제어된다.Copper (Cu) can serve to improve the hardenability of the steel and the impact resistance at low temperatures. However, when the content of copper is more than 0.30 wt%, it may cause redispersibility brittleness. Therefore, copper (Cu) is controlled to be not less than 0 and not more than 0.30% by weight of the total reinforcing steel weight.
크롬(chrome( CrCr ))
크롬(Cr)은 강의 경화능을 향상시켜 담금질성을 개선시킬 수 있다. 다만, 크롬의 함량이 0.20 중량%를 초과하여 첨가된 경우, 용접성이나 열영향부 인성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 크롬(Cr)은 전체 철근 중량의 0 초과 0.20 중량% 이하로 제어된다.Chromium (Cr) improves the hardenability of the steel and improves the hardenability. However, when the content of chromium is more than 0.20% by weight, the weldability and the heat-affected zone toughness may be lowered. Therefore, chromium (Cr) is controlled to be 0 to 0.20 wt% or less of the total weight of the reinforcing bars.
몰리브덴(molybdenum( MoMo ))
몰리브덴(Mo)은 강도 및 인성을 향상시키며, 상온이나 고온에서 안정된 강도를 확보하도록 기여한다. 다만, 몰리브덴의 함량이 0.03 중량%를 초과하여 첨가된 경우, 용접성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 몰리브덴(Mo)은 전체 철근 중량의 0 초과 0.03 중량% 이하로 제어된다.Molybdenum (Mo) improves strength and toughness and contributes to ensuring stable strength at room or high temperatures. However, when the content of molybdenum is more than 0.03 wt%, the weldability may be deteriorated. Therefore, molybdenum (Mo) is controlled to be in the range of more than 0 to 0.03% by weight of the total reinforcing steel weight.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
알루미늄(Al)은 탈산제로 기능할 수 있다. 다만, 알루미늄의 함량이 0.006 중량%를 초과하여 첨가된 경우, 알루미늄산화물(Al2O3)과 같은 비금속개재물량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 알루미늄(Al)은 전체 철근 중량의 0 초과 0.006 중량%이하로 제어된다.Aluminum (Al) can function as a deoxidizer. However, when the content of aluminum is more than 0.006 wt%, the amount of nonmetal inclusion such as aluminum oxide (Al 2 O 3) can be increased. Therefore, aluminum (Al) is controlled to be 0 to 0.006 wt% or less of the total weight of the reinforcing bars.
인(P)In (P)
인(P)은 시멘타이트 형성을 억제하고 강도를 증가시킬 수 있다. 다만, 인의 함량이 0.035중량%를 초과하여 첨가된 경우, 2차가공취성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 인(P)은 전체 철근 중량의 0 초과 0.035 중량% 이하로 제어된다.Phosphorus (P) can inhibit cementite formation and increase strength. However, when the content of phosphorus is more than 0.035% by weight, secondary workability may be lowered. Therefore, the phosphorus (P) is controlled to be 0 to 0.035 wt% or less of the total reinforcing bar weight.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 MnS 등의 형태로 석출이 이루어져 석출물의 양을 증가시키므로, 황(S)은 전체 철근 중량의 0 초과 0.025 중량% 이하로 제어된다.Sulfur (S) precipitates in the form of MnS or the like and increases the amount of precipitate, so that sulfur (S) is controlled to be not less than 0 to 0.025 wt% of the total weight of the reinforcing bars.
내진 철근 제조 방법How to manufacture earthquake-resistant rebar
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따르는 내진 철근을 제조하는 방법을 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing an earthquake-resistant reinforcing bar according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진 철근의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다. 도 1을 참조하면, 내진 철근 제조 방법은 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120) 및 냉각 단계(S130)를 포함한다. 이때, 재가열 단계(S110)는 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위해서 실시될 수 있다. 이때, 상기 조성을 갖는 주편은, 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 확보할 수 있다.1 is a process flow diagram illustrating a method of manufacturing an earthquake-resistant reinforced concrete according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the method for manufacturing an earthquake-resistant reinforced bar includes a reheating step (S110), a hot rolling step (S120), and a cooling step (S130). At this time, the reheating step (S110) may be carried out in order to derive effects such as reuse of precipitates. At this time, the cast steel having the above composition can be obtained through a continuous casting process after obtaining a molten steel having a desired composition through a steelmaking process.
상술한 제1 실시 예와 제2 실시 예에서의 서로 다른 합금 조성을 가지는 내진용 철근은 제강 공정 및 연속주조공정을 통해 확보된 주편의 함량이 서로 다른 것 뿐이며, 이하 설명하는 재가열 단계(S110), 열간압연 단계(S120) 및 냉각 단계(S130)는 동일한 공정 조건으로 진행될 수 있다.Resistant reinforcement bars having different alloy compositions in the above-described first and second embodiments are only different in the content of the cast steel obtained through the steelmaking process and the continuous casting process, and the reheating step S110, The hot rolling step (S120) and the cooling step (S130) may proceed under the same process conditions.
재가열 단계Reheat step
주편의 재가열 단계에서는 상기의 조성을 갖는 주편을 1000℃~1200℃의 온도범위에서 재가열한다. 이러한 재가열을 통해, 주조 시 편석된 성분의 재고용 및 석출물의 재고용이 발생할 수 있다. 이때, 상기 주편은 재가열 단계(S110) 이전에 실시되는 연속주조과정에 의하여 제조되는 블룸 또는 빌렛 일 수 있다.In the reheating step of the cast steel, the cast steel having the above composition is reheated in a temperature range of 1000 ° C to 1200 ° C. This reheating can result in re-use of the segregated components and re-use of precipitates during casting. At this time, the cast steel may be a bloom or billet produced by a continuous casting process performed before the reheating step (S110).
슬라브 재가열 온도가 1000℃ 미만일 경우에는 가열온도가 충분하지 않아 상기 편석 성분 및 석출물의 재고용이 충분하게 일어나지 않을 수 있다. 또한, 압연 부하가 커지는 문제가 있다. 반대로, 재가열 온도가 1200℃를 초과할 경우, 오스테나이트 결정립이 조대화되어 강도를 저해할 수 있다. If the slab reheating temperature is less than 1000 ° C, the heating temperature is not sufficient and the segregation component and the precipitate may not be sufficiently reused. Further, there is a problem that the rolling load becomes large. On the other hand, when the reheating temperature exceeds 1200 ° C, the austenite grains may be coarsened and the strength may be impaired.
열간 압연Hot rolling
열간 압연 단계(S120)에서는 재가열된 주편을 봉 형상으로 열간 압연한다. 열간 압연 단계(S120)에서, 마무리 압연은 850℃~950℃의 온도에서 진행될 수 있다. 마무리 압연 온도가 950℃를 초과할 경우 오스테나이트 결정립이 조대화되어 변태후 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않으며, 이에 따라 강도 확보가 어려워질 수 있다. 반대로, 마무리 압연 온도가 850℃ 미만으로 실시될 경우에는 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다.In the hot rolling step (S120), the reheated cast steel is hot-rolled into a bar shape. In the hot rolling step (S120), the finish rolling may proceed at a temperature of 850 캜 to 950 캜. If the finish rolling temperature exceeds 950 DEG C, the austenite grains are coarsened and the ferrite grains are not sufficiently refined after the transformation, which may make it difficult to ensure strength. On the contrary, when the finish rolling temperature is lower than 850 占 폚, there may occur problems such as the occurrence of blistering due to abnormal reverse rolling.
냉각Cooling
냉각 단계(S130)에서는 충분한 강도 및 인성을 확보하기 위해, 열간 압연된 철근을 강제 냉각한다. 이때, 냉각은 열간 압연된 철근을 템프코어에 통과시키는 방법으로 진행될 수 있다. 이때, 수냉조 내의 냉각 조건을 제어할 수 있다. In the cooling step (S130), the hot-rolled steel is forcedly cooled to secure sufficient strength and toughness. At this time, the cooling can be carried out by passing hot-rolled steel bars through the core of the temp. At this time, the cooling condition in the water-cooled tank can be controlled.
템프코어는 여러 개의 냉각 시스템이 연결된 구조로 되어 있을 수 있다. 상기 템프코어는 투입구를 통해 철근이 투입되면 밀폐된 하우징 내부에 고압의 물을 분사하여 철근의 표면을 냉각시키게 된다. 이때, 상기 템프코어는 각 시스템의 노즐 갭을 조절하여 냉각량을 조절할 수 있다. 이로써, 상기 템프코어는 철근의 표면부를 급냉하여 템퍼드 마르텐사이트 조직을 형성함으로써 고강도 철근을 제조할 수 있게 된다.Temp cores may have multiple cooling system connections. When the reinforcing bars are inserted through the inlet, the core of the mold injects high-pressure water into the enclosed housing to cool the surface of the reinforcing bars. At this time, the temp core can control the amount of cooling by adjusting the nozzle gap of each system. As a result, the surface core of the above-mentioned core core can be quenched to form a tempered martensite structure, thereby manufacturing high-strength reinforcing bars.
본 발명의 실시 예에서는 목표 항복 강도 및 항복비 0.8 이하를 달성하기 위해, 철근 표면 경화층의 분율을 20 ~ 22 부피%로 제어할 수 있다. 이를 위해, 상기 냉각 공정은 상기 열간 압연된 철근을 상기 템프코어에 10 ~ 15 m/s의 선속도로 통과시키면서, 750 ~ 850 m3/hr의 수량으로 냉각수를 분사시키는 공정을 수행하여 진행될 수 있다. 이때, 복열온도는 580℃~610℃로 유지될 수 있다.In embodiments of the present invention, the fraction of the reinforcing steel surface hardened layer can be controlled to 20 to 22% by volume in order to achieve a target yield strength and yield ratio of 0.8 or less. For this, the cooling process may be performed by passing the hot-rolled steel bar through the temp core at a linear velocity of 10 to 15 m / s while spraying cooling water in an amount of 750 to 850 m 3 / hr have. At this time, the double heat temperature can be maintained at 580 캜 to 610 캜.
상기의 공정 조건, 즉, 철근의 이동 선속도, 냉각수 공급 유량, 및 복열온도가 상기에 제시된 범위 내에서 수행되어야 철근의 표면부에 생성되는 템퍼드 마르텐사이트의 적정 분율 및 균일한 경화 깊이를 확보할 수 있어, 목표 항복 강도 및 항복비를 달성할 수 있다.The above process conditions, that is, the moving linear velocity of the reinforcing bar, the supply flow rate of the cooling water, and the repetition temperature must be performed within the range described above to secure a proper fraction of the tempered martensite and a uniform hardening depth And the target yield strength and yield ratio can be achieved.
상술한 제조 공정을 통해, 제조되는 철근은 제1 실시 예의 경우, 항복강도(YP): 520 ~ 620 MPa, 연신률(EL): 12% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가질 수 있다. 또한, 제2 실시 예의 경우, 항복강도(YP): 600 ~ 720 MPa, 연신률(EL): 10% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가질 수 있다.Through the above-described manufacturing process, the produced reinforcing bar may have a yield strength (YP) of 520 to 620 MPa, an elongation (EL) of 12% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less in the case of the first embodiment. In the case of the second embodiment, it may have a yield strength (YP) of 600 to 720 MPa, an elongation (EL) of 10% or more, and a yield ratio (YR) of 0.8 or less.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 예시 중 일부로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the structure and function of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments and comparative examples of the present invention. It should be understood, however, that this is provided as illustrative of the present invention and is not to be construed as limiting the invention in any way.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.
1. 시편의 제조1. Preparation of specimens
표 1에 기재된 합금조성을 가지는 빌렛을 표 2에 기재된 열연 압연 및 냉각 조건으로 실시예 및 비교예에 따른 시편들을 제조하였다. 시편 1~ 시편 9는 동일한 합금 조성을 구비하며, 시편 10~ 시편 12 다른 합금 조성을 가진다. 하지만, 시편 1 ~ 시편 12의 합금 조성은 본 발명에서 제시하는 철근의 합금 조성 범위 내에 해당된다. The billets having the alloy compositions shown in Table 1 were prepared according to the hot rolling and cooling conditions shown in Table 2 according to the examples and the comparative examples. Specimen 1 to specimen 9 have the same alloy composition and specimen 10 to specimen 12 have different alloy compositions. However, the alloy composition of Specimen 1 to Specimen 12 falls within the alloy composition range of the reinforcing bars proposed in the present invention.
0.29
0.22
1.34
0.034
0.023
0.017
0.30
0.13
0.03
0.007
0.006
Example 1
Comparative Example
0.35
0.18
1.38
0.033
0.018
0.014
0.29
0.16
0.03
0.051
0.006
Example 3
Remarks
(℃) Reheat temperature
(° C)
(m/s) Speed
(m / s)
(m3/hr) Cooling water
(m 3 / hr)
(℃) Double temperature
(° C)
1030
14.5
813.4
585
Example 1
762.5
607
Example 2
718.8
644
Comparative Example
시편 1~시편 3은 실시예 1에 대응되는 공정조건으로 진행되었으며, 시편4~시편6은 실시예 2에 대응되는 공정조건으로 진행되었으며, 시편7~시편9는 비교예에 대응되는 공정조건으로 진행되었다. 또한, 시편10~시편12는 실시예 3에 대응되는 공정조건으로 진행되었다.Specimens 1 to 3 were processed under the process conditions corresponding to those in Example 1, while Specimens 4 to 6 were processed under the process conditions corresponding to Example 2. Specimens 7 to 9 were processed under the corresponding process conditions It went on. In addition, the specimens 10 to 12 proceeded under the processing conditions corresponding to those in Example 3.
즉, 정리하면, 실시예 1 및 실시예 2의 시편들은 상술한 본 발명의 제1 실시예를 따르는 철근의 합금 조성을 가지고 있으며, 본 발명의 실시 예에 따르는 공정 조건으로 제조된다. 실시예 3의 시편들은 상술한 본 발명의 제2 실시예를 따르는 철근의 합금 조성을 가지고 있으며, 본 발명의 실시 예에 따르는 공정 조건으로 제조된다. 반면에, 비교예의 시편들은 본 발명의 제1 실시 예를 따르는 철근의 합금 조성을 가지고 있으나, 본 발명의 실시예의 공정 조건을 벗어난 공정 조건으로 제조되었다.That is, in summary, the specimens of Examples 1 and 2 have an alloy composition of a reinforcing steel according to the first embodiment of the present invention described above, and are manufactured under the process conditions according to the embodiment of the present invention. The specimens of Example 3 have an alloy composition of reinforcing bars according to the second embodiment of the invention described above and are manufactured under process conditions according to embodiments of the present invention. On the other hand, the specimens of the comparative examples had a steel alloy composition according to the first embodiment of the present invention, but were manufactured under process conditions deviating from the process conditions of the embodiments of the present invention.
2. 물성평가2. Property evaluation
(1) 실시예 1~3 및 비교예에 대응되는 공정 조건으로 제조된 시편 1~12에 대하여 인장강도(TS), 항복강도(YS), 연신율(EL), 항복비(YS/TS)의 기계적 물성을 측정하고 및 굽힘특성을 평가하여 표 3 및 표 4에 나타내었다. (1) The tensile strength (TS), the yield strength (YS), the elongation (EL), and the yield ratio (YS / TS) of the specimens 1 to 12 prepared under the process conditions corresponding to Examples 1 to 3 and Comparative Examples The mechanical properties were measured and the bending properties were evaluated and shown in Tables 3 and 4.
(YS/TS)Yield ratio
(YS / TS)
Example 1
Example 2
Comparative Example
(YS/TS)Yield ratio
(YS / TS)
표 3을 참조하면, 실시예 1 및 2의 경우, 모든 시편이 목표치를 모두 만족하는 결과를 나타내었으나, 비교예 시편들의 경우, 항복 강도가 목표치를 하회하였다.Referring to Table 3, in the case of Examples 1 and 2, all of the specimens satisfied all the target values, but in the case of the comparative specimens, the yield strength was below the target value.
표 4를 참조하면, 실시예 3의 경우, 모두 시편이 목표치를 모두 만족하는 결과를 나타내었다.Referring to Table 4, in the case of Example 3, all of the specimens satisfied the target values.
S110 : 재가열 단계
S120 : 열간압연 단계
S130 : 냉각 단계S110: Reheating step
S120: Hot rolling step
S130: cooling step
Claims (6)
(b) 상기 재가열된 주편을 열간 압연하는 단계; 및
(c) 상기 열간 압연에 의해 형성되는 철근을 복열온도 580℃~610℃로 유지되는 템프코어에서 냉각하는 단계를 포함하고,
(c) 단계의 상기 냉각은 상기 열간 압연된 철근이 상기 템프코어를 10~15 m/s의 선속도로 통과하면서, 750~850 m3/hr의 수량으로 분사되는 냉각수에 의해 진행되며,
항복강도(YP): 520 ~ 620 MPa, 연신률(EL): 12% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가지는
내진용 철근 제조 방법.
(a) 0.29-0.31% carbon (C), 0.15-0.25% silicon (Si), 1.30-1.35% manganese (Mn) and the balance iron (Fe) and other inevitably impurities Reheating the cast slab including the cast steel in a temperature range of 1000 占 폚 to 1200 占 폚;
(b) hot rolling the reheated cast steel; And
(c) cooling the reinforcing bars formed by the hot rolling in a temp core maintained at a repetition temperature of 580 캜 to 610 캜,
the cooling of step (c) is carried out by cooling water sprayed in a quantity of 750 to 850 m 3 / hr while the hot-rolled steel bar passes the temp core at a linear velocity of 10 to 15 m / s,
Having a yield strength (YP) of 520 to 620 MPa, an elongation (EL) of 12% or more and a yield ratio (YR) of 0.8 or less
A method of manufacturing reinforcing bars for abrasion resistance.
(b) 상기 재가열된 주편을 열간 압연하는 단계; 및
(c) 상기 열간 압연에 의해 형성되는 철근을 복열온도 580℃~610℃로 유지되는 템프코어에서 냉각하는 단계를 포함하고,
(c) 단계의 상기 냉각은 상기 열간 압연된 철근이 상기 템프코어를 10~15m/s의 선속도로 통과하면서, 750~850 m3/hr의 수량으로 분사되는 냉각수에 의해 진행되며,
항복강도(YP): 600 ~ 720 MPa, 연신률(EL): 10% 이상 및 항복비(YR): 0.8 이하를 가지는
내진용 철근 제조 방법.
(a) 0.3 to 0.35% carbon (C), 0.15 to 0.25% silicon (Si), 1.35 to 1.40% manganese (Mn), 0.050 to 0.055% vanadium (V) Fe) and other inevitably contained impurities in a temperature range of 1000 deg. C to 1200 deg. C;
(b) hot rolling the reheated cast steel; And
(c) cooling the reinforcing bars formed by the hot rolling in a temp core maintained at a repetition temperature of 580 캜 to 610 캜,
the cooling of step (c) is carried out by cooling water sprayed in a quantity of 750 to 850 m 3 / hr while the hot-rolled steel rod passes the temp core at a linear velocity of 10 to 15 m / s,
Having a yield strength (YP) of 600 to 720 MPa, an elongation (EL) of 10% or more and a yield ratio (YR) of 0.8 or less
A method of manufacturing reinforcing bars for abrasion resistance.
상기 불순물로서, 주석(Sn): 0 초과 0.020% 이하, 구리(Cu): 0 초과 0.30% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.20% 이하, 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.03% 이하, 알루미늄(Al) 0 초과 0.006% 이하, 인(P) 0 초과 0.035% 이하, 황(S) 0 초과 0.025% 이하 중 적어도 하나를 포함하는
내진용 철근 제조 방법.
In step (a) of claim 1 or step (a) of claim 2,
Wherein the impurity is at least one selected from the group consisting of tin (Sn): not less than 0.020%, copper (Cu): not less than 0.30%, chromium (Cr): not less than 0 and not more than 0.20%, molybdenum (Mo) Al) 0 to 0.006% or less, (P) 0 to 0.035% or less, and (S) 0 to 0.025%
A method of manufacturing reinforcing bars for abrasion resistance.
상기 열간 압연의 마무리 압연 온도는 850℃~950℃인
내진용 철근 제조 방법.
The method according to claim 1, wherein in step (b) or step (b)
The finish rolling temperature of the hot rolling is 850 캜 to 950 캜
A method of manufacturing reinforcing bars for abrasion resistance.
상기 제조되는 내진용 철근은 표면 경화층의 분율은 20 내지 22 부피%인
내진용 철근 제조 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
The rebar according to the present invention has a surface hardening layer fraction of 20 to 22% by volume
A method of manufacturing reinforcing bars for abrasion resistance.
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