KR102045646B1 - Abrasion resistance steel having excellent homogeneous material properties and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업, 건설기계 등에 사용되는 사용되는 높은 경도를 갖는 강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet having a high hardness for use in industry, construction machinery, and the like, and more particularly, to a wear resistant steel sheet having excellent material uniformity and a method of manufacturing the same.
Description
본 발명은 산업, 건설기계 등에 사용되는 사용되는 높은 경도를 갖는 강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판과 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a steel sheet having a high hardness for use in industry, construction machinery, and the like, and more particularly, to a wear resistant steel sheet having excellent material uniformity and a method of manufacturing the same.
건설, 토목, 광산업, 시멘트 산업 등 많은 산업분야에서 사용되는 기계, 기구 등의 경우 작업시 마찰에 의한 마모가 심하게 발생되므로 우수한 내마모 특성을 갖는 소재의 적용이 필요하다.In the case of machinery, machinery, etc. used in many industries such as construction, civil engineering, mining, and cement industry, abrasion due to friction occurs severely, therefore, it is necessary to apply a material having excellent wear resistance.
일반적으로 강의 내마모성은 경도(Hardness)와 관련이 있어, 내마모성을 향상시키기 위해서는 강의 경도를 높일 필요가 있다. 또한, 보다 안정적인 내마모성을 확보하기 위해서는 강판의 표면으로부터 판 두께 중심부(t/2 근방, t: 두께)에 걸쳐 균일한 경도를 갖는 것 즉, 강판의 두께방향으로 경도 차이가 없는 것이 요구된다. In general, the wear resistance of steel is related to the hardness (Hardness), it is necessary to increase the hardness of the steel to improve the wear resistance. In addition, in order to ensure more stable wear resistance, it is required to have a uniform hardness from the surface of the steel sheet to the center of the sheet thickness (near t / 2, t: thickness), that is, no hardness difference in the thickness direction of the steel sheet.
관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다. 상기 특허문헌 1 및 2에서는 탄소(C)의 함량을 높이거나, 크롬(Cr)과 몰리브덴(Mo) 등의 경화능 향상 원소를 다량 첨가함으로써 표면 경도와 판 두께 내부의 경도를 증가시키는 방법을 개시하고 있다. Related prior arts include Patent Documents 1 and 2. Patent Documents 1 and 2 disclose methods for increasing the surface hardness and the hardness inside the plate thickness by increasing the content of carbon (C) or by adding a large amount of hardening elements such as chromium (Cr) and molybdenum (Mo). Doing.
그러나 상기 특허문헌 1 및 2를 포함한 지금까지의 기술은 일정 두께 이상의 강판의 표면으로부터 판 두께 방향으로 균일한 경도를 확보하는데 초점을 맞추고 있을 뿐이다. 두께가 비교적 얇은 15㎜t 이하의 강판에서는 표면에서 판두께 중심의 경도 편차는 심하지 않고, 강판의 길이 방향 또는 폭 방향에서의 경도 편차가 문제되고 있으나, 이에 관한 연구는 활발히 진행되고 있지 않는 실정이다.However, the prior art including the patent documents 1 and 2 focuses only on ensuring the uniform hardness in the plate thickness direction from the surface of the steel plate more than a certain thickness. In steel sheets less than 15mmt in thickness, which are relatively thin, the hardness variation of the center of the plate thickness is not severe at the surface, and the hardness variation in the longitudinal direction or the width direction of the steel sheet is a problem, but studies on this have not been actively conducted. .
따라서, 상기 강판의 두께 방향뿐만 아니라, 길이 방향 또는 폭 방향에 걸쳐 우수한 균일한 경도를 확보할 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다. Therefore, there is an urgent need for a technique capable of ensuring excellent uniform hardness not only in the thickness direction of the steel sheet but also in the longitudinal direction or the width direction.
본 발명의 일측면은 우수한 내마모성을 갖는 동시에, 강판의 길이 방향 및 폭 방향에서의 재질 균일성이 우수한 강판 및 이를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a steel sheet having excellent wear resistance and excellent material uniformity in the longitudinal direction and the width direction of the steel sheet and a method of manufacturing the same.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another task that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
중량%로, C: 0.2~0.3%, Si: 0.5% 이하(0은 제외), Mn: 0.5~2.0%, P: 0.03% 이하(0은 제외), S: 0.02% 이하(0은 제외), Al: 0.05% 이하(0은 제외), Cr: 0.1~1.0%, Mo: 0.01~0.3%, B: 50ppm 이하(0은 제외), Ti: 0.02% 이하(0은 제외), Nb: 0.05% 이하(0은 제외) 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, By weight%, C: 0.2-0.3%, Si: 0.5% or less (excluding 0), Mn: 0.5-2.0%, P: 0.03% or less (excluding 0), S: 0.02% or less (excluding 0) , Al: 0.05% or less (excluding 0), Cr: 0.1 to 1.0%, Mo: 0.01 to 0.3%, B: 50 ppm or less (excluding 0), Ti: 0.02% or less (excluding 0), Nb: 0.05 Less than% (excluding 0), the remainder contains Fe and unavoidable impurities,
주조직이 마르텐사이트이고, 유효 결정립 크기(Effective Grain Size, EGS)는 30㎛ 이하인 재질 균일성이 우수한 내마모 강판에 관한 것이다.The main structure is martensite, and the effective grain size (EGS) relates to a wear resistant steel sheet having excellent material uniformity of 30 µm or less.
본 발명의 또다른 일태양은 중량%로, C: 0.2~0.3%, Si: 0.5% 이하(0은 제외), Mn: 0.5~2.0%, P: 0.03% 이하(0은 제외), S: 0.02% 이하(0은 제외), Al: 0.05% 이하(0은 제외), Cr: 0.1~1.0%, Mo: 0.01~0.3%, B: 50ppm 이하(0은 제외), Ti: 0.02% 이하(0은 제외), Nb: 0.05% 이하(0은 제외) 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 강 슬라브를 1100~1300℃에서 가열하는 단계;Another embodiment of the present invention is by weight, C: 0.2-0.3%, Si: 0.5% or less (excluding 0), Mn: 0.5-2.0%, P: 0.03% or less (excluding 0), S: 0.02% or less (excluding 0), Al: 0.05% or less (excluding 0), Cr: 0.1 to 1.0%, Mo: 0.01 to 0.3%, B: 50 ppm or less (excluding 0), Ti: 0.02% or less ( 0), Nb: 0.05% or less (excluding 0) heating the steel slab containing Fe and inevitable impurities at 1100-1300 ° C .;
상기 가열된 강 슬라브를 마무리 열간 압연 온도 830~1000℃에서 열간 압연을 행하는 단계;Performing hot rolling on the heated steel slab at a finish hot rolling temperature of 830 to 1000 ° C .;
상기 마무리 열간 압연 온도에서 권취 온도(CT)까지 하기 [관계식 1]을 만족하는 냉각속도(CR)로 냉각하는 단계;Cooling to a cooling rate (CR) satisfying the following [Relationship 1] from the finishing hot rolling temperature to the coiling temperature (CT);
상기 냉각 후, 하기 [관계식 2]을 만족하는 권취 온도(CT)에서 권취하는 단계;After the cooling, winding up at a winding temperature (CT) satisfying the following [Relationship 2];
상기 권취된 강판을 850~950℃의 온도로 20~60분 동안 재가열하는 단계; 및Reheating the wound steel sheet at a temperature of 850-950 ° C. for 20-60 minutes; And
상기 가열된 강판을 상기 [관계식 1]을 만족하는 냉각속도(CR)로 100℃ 이하까지 냉각하는 단계를 포함하는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판의 제조방법에 관한 것이다.It relates to a method of producing a wear-resistant steel sheet excellent in uniformity of material comprising the step of cooling the heated steel sheet to a cooling rate (CR) satisfying the above [Relationship 1] up to 100 ℃.
[관계식 1][Relationship 1]
CR(℃/s) ≥ 69.6-56[C]+2.1[Si]-19.2[Mn]-8.9[Cr]+8.0[Al]-26.9[Mo]CR (° C / s) ≥ 69.6-56 [C] +2.1 [Si] -19.2 [Mn] -8.9 [Cr] +8.0 [Al] -26.9 [Mo]
[관계식 2][Relationship 2]
(Ms + 30)℃ ≤ CT ≤ (Bs - 30)℃(Ms + 30) ℃ ≤ CT ≤ (Bs-30) ℃
Ms = 539-423[C]-30.4[Mn]-17.7[Ni]-12.1[Cr]-7.5[Mo]Ms = 539-423 [C] -30.4 [Mn] -17.7 [Ni] -12.1 [Cr] -7.5 [Mo]
Bs = 830-270[C]-90[Mn]-37[Ni]-70[Cr]-83[Mo]Bs = 830-270 [C] -90 [Mn] -37 [Ni] -70 [Cr] -83 [Mo]
(단, 상기 [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], 및 [Mo]은 각각의 성분 함량의 중량%를 의미함)(Wherein [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], and [Mo] mean weight percent of each component content)
본 발명에 의하면, 두께 15㎜t 이하의 강판에 대해서, 우수한 경도를 갖는 동시에, 강판의 길이 방향과 폭 방향에서도 경도 편차가 적은 재질 균일성이 우수한 강판을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a steel sheet having excellent hardness and having excellent material uniformity with little hardness variation in the longitudinal direction and the width direction of the steel sheet having a thickness of 15 mmt or less.
도 1은 본 발명의 실시예에서 발명예들과 비교예들의 경도와 편차를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the results of measuring the hardness and deviation of the invention examples and comparative examples in the embodiment of the present invention.
본 발명의 발명자들은 강판의 길이 방향과 폭 방향에서의 경도 편차를 줄여, 재질 균일성이 우수한 두께 15㎜t 이하(바람직하게는 3~15mmt)의 강판을 제조하기 위해 연구한 결과, 열연강판을 제조하는 과정에서, 열간 압연 후의 미세조직을 관리함으로써, 재질 균일성이 우수한 강판을 제조할 수 있다는 점을 인지하고 본 발명에 이르게 되었다.The inventors of the present invention reduced the hardness variation in the longitudinal direction and the width direction of the steel sheet, and studied to produce a steel sheet having a thickness of 15 mmt or less (preferably 3 to 15 mmt) having excellent material uniformity. In the process of manufacturing, by managing the microstructure after the hot rolling, it was recognized that the steel sheet excellent in material uniformity can be produced and led to the present invention.
이하, 본 발명의 일태양인 강판에 대해서 설명한다. Hereinafter, the steel plate which is one aspect of this invention is demonstrated.
먼저, 본 발명의 강판이 포함하는 합금 조성에 대해서 상세히 설명한다. 각 성분의 함량에 대해서, 특별히 언급하지 않는 한 모두 중량 기준임을 미리 밝힌다.First, the alloy composition contained in the steel sheet of this invention is demonstrated in detail. Regarding the content of each component, it is known in advance that all are based on weight unless otherwise specified.
본 발명의 강판은 중량%로, C: 0.2~0.3%, Si: 0.5% 이하(0은 제외), Mn: 0.5~2.0%, P: 0.03% 이하(0은 제외), S: 0.02% 이하(0은 제외), Al: 0.05% 이하(0은 제외), Cr: 0.1~1.0%, Mo: 0.01~0.2%, B: 50ppm 이하(0은 제외), Ti: 0.02% 이하(0은 제외), Nb: 0.05% 이하(0은 제외)를 포함한다.The steel sheet of the present invention is in weight%, C: 0.2-0.3%, Si: 0.5% or less (excluding 0), Mn: 0.5-2.0%, P: 0.03% or less (excluding 0), S: 0.02% or less (Excluding 0), Al: 0.05% or less (excluding 0), Cr: 0.1 to 1.0%, Mo: 0.01 to 0.2%, B: 50 ppm or less (excluding 0), Ti: 0.02% or less (excluding 0) ), Nb: 0.05% or less (excluding 0).
탄소(C): 0.2~0.3%Carbon (C): 0.2-0.3%
C는 경도를 확보하는데 가장 경제적이며 효과적인 원소이다. 만약 C 함량이 지나치게 낮을 경우에는 목표로 하는 경도를 확보하기 어려울 수 있고, 그 함량이 지나치게 과도할 경우에는 과도한 경도 상승으로 인성 및 용접성이 열화될 수 있으므로, 본 발명에서 C는 0.2~0.3%를 포함하는 것이 바람직하다.C is the most economical and effective element to secure hardness. If the C content is too low, it may be difficult to secure the target hardness, and if the content is excessively excessive, the toughness and weldability may be deteriorated due to excessive increase in hardness, so that in the present invention, C is 0.2 to 0.3%. It is preferable to include.
실리콘(Si): 0.5% 이하(0은 제외)Silicon (Si): 0.5% or less (excluding 0)
Si는 통상적으로 용강의 탈산 및 고용 강화에 의한 강도 상승에 기여하나, 본 발명에서는 의도적으로 첨가하지 않으며, Si를 첨가하지 않더라도 물성 확보 측면에서 지장능 없다. 다만 그 함량이 지나치게 과도할 경우에는 열연강판 표면에 Si에 의한 적스케일이 형성되어 표면 품질이 저하되고, 도금시 도금 품질이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 Si 함량은 0.5% 이하인 것이 바람직하다.Si usually contributes to the increase in strength due to deoxidation and solid solution strengthening of molten steel, but in the present invention, it is not intentionally added, and Si is not impaired in terms of securing physical properties even without addition of Si. However, if the content is excessively excessive, a red scale by Si is formed on the surface of the hot rolled steel sheet, thereby deteriorating the surface quality and deteriorating the plating quality during plating. Therefore, the Si content is preferably 0.5% or less.
망간(Mn): 0.5~2.0%Manganese (Mn): 0.5-2.0%
상기 Mn은 페라이트 생성을 억제하고, Ar3 온도를 낮춤으로써 소입성을 효과적으로 상승시켜 강의 경도 및 인성을 향상시키는 원소로서, 적정 경도를 확보하기 위해서는 0.5% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 지나치게 과도할 경우에는 연주 공정에서 중심 편석부가 발생할 수 있으므로, 2.0%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.Mn is an element that suppresses the formation of ferrite and effectively increases the quenchability by lowering the Ar3 temperature to improve the hardness and toughness of the steel, and preferably 0.5% or more in order to secure an appropriate hardness. However, if the content is excessively excessive, the center segregation may occur in the playing process, so it is preferable not to exceed 2.0%.
인(P): 0.03% 이하(0은 제외)Phosphorus (P): 0.03% or less (excluding 0)
상기 P는 강 중 불가피하게 포함되는 불순물로써, 가능한 한 그 함량을 낮게 관리하는 것이 바람직하다. 특히, 그 함량이 과도할 경우에는 용접성 열화 및 강의 취성이 발생할 위험이 커지므로, 상기 P의 함량은 0.03% 이하인 것이 바람직하다.P is an impurity that is inevitably included in steel, and it is preferable to control its content as low as possible. In particular, when the content is excessive, the risk of weldability deterioration and brittleness of the steel increases, so the content of P is preferably 0.03% or less.
황(S): 0.02% 이하(0은 제외)Sulfur (S): 0.02% or less (excluding 0)
상기 S는 강 중 불가피하게 포함되는 불순물로써, 가능한 한 그 함량을 나제 관리하는 것이 바람직하다. 특히, 그 함량이 과도할 경우에는 Mn 등과 결합하여 비금속 개재물을 형성할 수 있고, 강의 취성이 발생할 위험이 커지는 바, 상기 S의 함량은 0.02% 이하로 관리하는 것이 바람직하다.S is an impurity inevitably included in steel, and it is preferable to manage its content as much as possible. In particular, when the content is excessive, it may be combined with Mn to form a non-metallic inclusion, and the risk of brittleness of the steel increases, so the content of S is preferably managed at 0.02% or less.
알루미늄(Al): 0.05% 이하(0은 제외)Aluminum (Al): 0.05% or less (excluding 0)
상기 Al은 용강의 탈산에 기여하나, 본 발명에서는 의도적으로 포함하지 않으며, 상기 AL을 첨가하지 않더라도 물성 확보 측면에서 큰 지장은 없다. 다만, 그 함량이 과도할 경우에는 연주시 노즐 막힘 현상 등이 발생할 수 있으므로, 본 발명에서 상기 Al의 함량은 0.05%를 초과하지 않는 것이 바람직하다.The Al contributes to the deoxidation of the molten steel, but is not intentionally included in the present invention, and there is no major obstacle in terms of securing physical properties even if the AL is not added. However, when the content thereof is excessive, nozzle clogging may occur during playing. Therefore, the content of Al in the present invention preferably does not exceed 0.05%.
크롬(Cr): 0.1~1.0%Chromium (Cr): 0.1-1.0%
상기 Cr은 소입성을 증가시켜 경도확보에 유리하므로, 적정 경도를 확보하기 위해서는 0.1% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 지나치게 과도할 경우에는 용접성이 열위하며 제조원가를 상승시키는 문제가 있으므로, 1.0%를 넘지 않는 것이 바람직하다.Since Cr is advantageous in securing hardness by increasing the hardenability, it is preferable that Cr is included in an amount of 0.1% or more. However, if the content is excessively excessive, the weldability is inferior and there is a problem of increasing the manufacturing cost, it is preferable not to exceed 1.0%.
몰리브덴(Mo): 0.01~0.3%Molybdenum (Mo): 0.01 ~ 0.3%
상기 Mo는 소입성을 증가시켜 경도 확보에 유리하고 인성을 향상시키는 원소로서, 적정 경도 및 인성 확보를 위해서는 0.01% 이상 첨가되는 것이 바람직하다. 다만, 그 함량이 지나체게 과도하여, 0.3%를 초과할 경우에는 용접성이 열위하며, 제조원가를 상승시키는 원인이 될 수 있으므로, 0.3%를 넘지 않는 것이 바람직하다.Mo is an element that increases the hardenability and is advantageous in securing hardness and improves toughness, and is preferably added in an amount of 0.01% or more in order to secure proper hardness and toughness. However, if the content is excessively excessive, the weldability is inferior when it exceeds 0.3%, and may cause a rise in manufacturing cost, so it is preferable not to exceed 0.3%.
보론(B): 50ppm 이하(0은 제외)Boron (B): 50 ppm or less (excluding 0)
상기 B는 Si을 대체할 수 있는 원소로 함유되기도 하며, 극히 미량을 담금질성을 향상시키고 결정립계를 강화시켜 경도를 향상시킨다. 그러나, 그 함량이 50ppm을 초과하여 과도할 경우에는 과도한 BN 석출에 의한 표면 품질 열위 및 인성 열화가 문제될 수 있으므로, 그 함량은 50ppm을 넘지 않는 것이 바람직하다.The B may be contained as an element that can replace Si, and improve the hardness by improving the hardenability and strengthening the grain boundary to a very small amount. However, when the content is excessively more than 50 ppm, since the surface quality inferiority and toughness deterioration due to excessive BN precipitation may be a problem, the content is preferably not more than 50 ppm.
티타늄(Ti): 0.02% 이하(0은 제외)Titanium (Ti): 0.02% or less (excluding 0)
상기 Ti는 강중에 TiN으로 존재하여 열간압연을 위한 가열과정에서 결정립이 성장되는 것을 억제하는 효과가 있다. 또한 보론 첨가강에서 B이 N과 반응하지 않도록 N을 없애주는 역할을 한다. 상기 Ti 함량이 과도할 경우에는 과도한 TiN 석출에 의해 연주 시 노즐 막힘의 원인이 된다.The Ti is present in the steel as TiN has the effect of suppressing the growth of grains in the heating process for hot rolling. In addition, the boron-added steel serves to remove N so that B does not react with N. If the Ti content is excessive, excessive TiN precipitation causes nozzle clogging during playing.
니오븀(Nb): 0.05% 이하(0은 제외)Niobium (Nb): 0.05% or less (excluding 0)
상기 Nb는 오스테나이트에 고용되어 오스테나이트의 경화능을 증대시키고, Nb(C, N) 등의 탄질화물을 형성하여 강의 강도 증가 및 오스테나이트 결정립 성장을 억제하는데 유효하다. 그러나 상기 Nb 함량이 0.05%를 초과하게 되면 조대한 석출물이 형성되며, 이는 취성파괴의 기점이 되어 인성을 저해시키는 문제가 될 수 있다. The Nb is dissolved in austenite to increase the hardenability of austenite, and is effective in forming carbonitrides such as Nb (C, N) to suppress the strength increase of the steel and austenite grain growth. However, when the Nb content exceeds 0.05%, coarse precipitates are formed, which may become a starting point of brittle fracture and may be a problem of inhibiting toughness.
본 발명의 강판은 전술한 합금조성이외에도, 본 발명에서 유리한 물성을 확보할 수 있는 원소들을 더 포함할 수 있다. 바람직한 일예로서, 코발트(Co): 0.04% 이하, 구리(Cu): 0.1% 이하, 바나듐(V): 0.02% 이하, 칼슘(Ca): 2~100ppm 등을 포함할 수 있다. In addition to the alloy composition described above, the steel sheet of the present invention may further include elements capable of securing advantageous physical properties in the present invention. As a preferred example, it may include cobalt (Co): 0.04% or less, copper (Cu): 0.1% or less, vanadium (V): 0.02% or less, calcium (Ca): 2 to 100 ppm and the like.
코발트(Co): 0.04% 이하Cobalt (Co): 0.04% or less
상기 Co는 강의 소입성을 증가시킴으로써, 강의 강도와 더불어 경도 확보에 유리한 원소이다. 다만, 그 함량이 0.04%를 초과하게 되면 편석 등으로 오히려 강의 소입성이 저하될 우려가 있으며, 고강의 원소로 제조원가를 상승시키는 요인이 된다. Co is an element that is advantageous in securing hardness as well as the strength of steel by increasing the hardenability of steel. However, if the content exceeds 0.04%, the quenchability of the steel may be lowered due to segregation, etc., and the manufacturing cost may be increased by elements of high steel.
구리(Cu): 0.1% 이하Copper (Cu): 0.1% or less
상기 Cu는 강의 소입성을 향상시키며, 고용강화로 강의 강도 및 경도를 향상시키는 원소이다. 이러한 Cu의 함량이 0.1%를 초과하게 되면 표면 결함을 발생시키며, 열간 가공성을 저해하는 문제가 있으므로, 상기 Cu를 첨가는 경우 0.1%를 넘지 않는 것이 바람직하다.Cu is an element which improves the hardenability of steel and improves the strength and hardness of steel by solid solution strengthening. When the content of Cu exceeds 0.1%, surface defects occur, and there is a problem of inhibiting hot workability. Therefore, when Cu is added, it is preferable not to exceed 0.1%.
바나듐(V): 0.02% 이하Vanadium (V): 0.02% or less
상기 V는 열간압연 후 재가열시 VC 탄화물을 형성함으로써, 오스테나이트 결정립의 성장을 억제하고, 강의 소입성을 향상시켜 강도 및 인성을 확보하데 유리한 원소이다. 다만, 상기 V는 고가의 원소로 그 함량이 0.02%를 초과하게 되면 제조원가를 상승시키는 요인이 되므로, 0.02%를 넘지 않는 것이 바람직하다.The V is an element that is advantageous in forming VC carbides upon reheating after hot rolling, thereby suppressing the growth of austenite grains, improving the hardenability of steel, and securing strength and toughness. However, since V is an expensive element and the content thereof exceeds 0.02%, it is a factor to increase the manufacturing cost, so it is preferable not to exceed 0.02%.
칼슘(Ca): 2~100ppmCalcium (Ca): 2 to 100 ppm
상기 Ca는 S과의 결합력이 좋아 CaS를 생성함으로써 강재 두께 중심부에 편석되는 MnS의 생성을 억제하는 효과가 있다. 또한, 상기 Ca의 첨가로 생성된 CaS는 다습한 외부 환경 하에서 부식 저항을 높이는 효과가 있다. 상술한 효과를 위해선는 2ppm 이상으로 상기 Ca을 첨가하는 것이 바람직하나, 그 함량이 100ppm을 초과하게 되면 제강조업시 노즐 막힘 등을 유발하는 문제가 있으므로 바람직하지 못한다. 따라서, 본 발명에서 상기 Ca의 첨가시 그 함량은 2~100ppm인 것이 바람직하다.The Ca has an effect of suppressing the production of MnS segregated at the center of the steel thickness by generating CaS having good binding force with S. In addition, CaS produced by the addition of Ca has the effect of increasing the corrosion resistance in a humid external environment. For the above-described effects, it is preferable to add the Ca to 2ppm or more, but if the content exceeds 100ppm it is not preferable because there is a problem causing clogging of the nozzle during steelmaking. Therefore, the content of the Ca in the present invention is preferably 2 ~ 100ppm.
본 발명의 강판은 상기 언급된 합금원소 이외에 나머지는 철(Fe) 성분이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주의 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수 없다. 이들 불순물들은 통상의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에, 그 모든 내용을 상세히 업근하지 않는다.The steel sheet of the present invention is an iron (Fe) component in addition to the alloying elements mentioned above. However, in the conventional manufacturing process, impurities which are not intended from the raw materials or the environment of the environment may be inevitably mixed, and thus cannot be excluded. Since these impurities are known to those skilled in the art, the details are not detailed.
본 발명 강판의 최종 미세조직은 면적분율로, 마르텐사이트 95% 이상이고, 제2상이 5% 이하로 이루어지는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 마르텐사이트 97% 이상, 제2상이 3% 이하로 이루어지는 것이다. 여기서 제2상은 특별히 한정되지 않으나, 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 등이 될 수 있다. 우수한 경도를 확보하기 위해서는 마르텐사이트가 균일하게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제2상의 분율이 높아지거나, 상게 제2상이 특정부위에서 다량 형성된다면 균질한 강도를 확보할 수 없다. 따라서, 상기 제2상은 최소한으로 얻어지는 바람직하다The final microstructure of the steel sheet of the present invention is an area fraction, preferably martensite 95% or more, and the second phase is preferably 5% or less. More preferably, 97% or more of martensite and 3% or less of a 2nd phase are comprised. The second phase is not particularly limited, but may be ferrite, pearlite, bainite, or the like. In order to secure excellent hardness, it is preferable that martensite is uniformly formed, and if the fraction of the second phase is increased or if the second phase is formed in a large amount at a specific site, the homogeneous strength cannot be secured. Thus, the second phase is preferably obtained with a minimum.
한편, 상기 마르텐사이트의 유효 결정립 크기(Effective Grain Size, EGS)는 30㎛ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 상기 유효 결정립 크기가 미세할수록 균질한 경도 확보에 유리하므로, 상기 유효 결정립 크기는 30㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20㎛ 이하이다. Meanwhile, the effective grain size (EGS) of the martensite is preferably 30 μm or less. More preferably, it is 20 micrometers or less. Since the effective grain size is finer, it is advantageous to ensure homogeneous hardness, so that the effective grain size is 30 µm or less, more preferably 20 µm or less.
본 발명의 강판은 제조과정 중 열간 압연 및 권취 후 강판의 미세조직이 주조직으로 베이나이트를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 권취 후 강판은 면적분율로 베이나이트 95% 이상이고, 제2상이 5% 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 베이나이트 97% 이상, 제2상은 3% 이하로 이루어진 것이다. 여기서 제2상은 페라이트, 펄라이트 등이 있다. 가장 바람직하게는 베이나이트 단상으로 이루어진다.In the steel sheet of the present invention, it is preferable that the microstructure of the steel sheet include bainite as a main structure after hot rolling and winding during the manufacturing process. It is preferable that the steel sheet after the said winding is 95% or more of bainite in an area fraction, and 5% or less of a 2nd phase. More preferably, 97% or more of bainite and 3% or less of the second phase are used. Here, the second phase may be ferrite, pearlite, or the like. Most preferably consists of bainite single phase.
통상적으로, 원하는 경도를 얻기 위해서는 재가열 후 급냉(quenching)하여 마르텐사이트 조직을 얻게 된다. 그런데 재가열하기 전의 조직이 페라이트나 펄라이트로 이루어지거나, 이들이 다량 포함된 경우에는 상기 급냉 후 얻어지는 마르텐사이트의 경도가 페라이트나 펄라이트 별로 달라지게 되는 문제가 있고, 균질한 경도를 확보하는 것이 곤란하다. 이에 본 발명은 재가열 및 급냉 전의 미세조직을 베이나이트 단상(fully bainite)으로 형성하여, 급냉 후 마르텐사이트 균일하게 생성될 수 있게 한다. Typically, in order to obtain the desired hardness, martensite structure is obtained by quenching after reheating. However, if the tissue before reheating is made of ferrite or pearlite, or if they contain a large amount, the hardness of martensite obtained after the quenching is different for each ferrite or pearlite, and it is difficult to ensure homogeneous hardness. Accordingly, the present invention forms the microstructure before reheating and quenching into fully bainite, so that martensite can be uniformly produced after quenching.
본 발명의 내마모 강판은 경도가 Hb 450~550을 가지며, 강판의 길이 방향 및 폭 방향에 걸친 경도 편차(△HB)가 30 이하이다.The wear resistant steel sheet of this invention has Hb 450-550, and the hardness variation ((DELTA) HB) over the longitudinal direction and the width direction of a steel plate is 30 or less.
이하, 본 발명의 다른 일태양인 내마모 강판의 제조방법에 대해서 상세히 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method of the wear resistant steel plate which is another aspect of this invention is demonstrated in detail.
본 발명의 강판은 전술한 합금조성을 만족하는 강 슬라브를 준비한 다음, 가열, 열간압연, 냉각, 권취, 재가열 열처리, 냉각하는 공정을 거쳐 제조하는 것이 바람직하며, 이하에서는 각 공정에 대해서 상세히 설명한다.The steel sheet of the present invention is preferably prepared by preparing a steel slab that satisfies the above-described alloy composition, followed by heating, hot rolling, cooling, winding, reheat heat treatment, and cooling. Hereinafter, each step will be described in detail.
먼저, 전술한 합금조성을 갖는 강 슬라브를 준비하여, 1100~1300℃로 가열한다. 상기 가열 온도가 1100℃ 미만인 경우에는 후속 공정인 열간 압연 공정에서 압연 부하가 지나치게 커질 수 있으며, 반면 1300℃를 초과하는 경우에는 일부 오스테나이트 결정립의 비정상 성장에 의한 부분적 조대화로 인해 최종 미세조직의 결정립 크기가 균질하지 못할 우려가 있다. 한편, 본 발명에서는 슬라브 가열 시간에 대해서는 특별히 한정하지 않으며 통상의 조건이면 무방하다. 제한되지 않는 일예로써, 슬라브 가열 시간은 100~400분일 수 있다.First, a steel slab having the alloy composition described above is prepared and heated to 1100 to 1300 ° C. If the heating temperature is less than 1100 ° C, the rolling load may be too large in a subsequent hot rolling process, whereas if the heating temperature exceeds 1300 ° C, partial coarsening due to abnormal growth of some austenite grains may cause There is a fear that the grain size may not be homogeneous. In addition, in this invention, it does not specifically limit about slab heating time, As long as it is normal conditions, it is good. By way of example and not limitation, the slab heating time may be between 100 and 400 minutes.
상기 가열된 슬라브를 열간 압연한다. 상기 열간 압연 공정은 구체적으로, 가열된 슬라브를 조압연한 후, 오스테나이트 단상역 온도에서 마무리 압연하여 열연 강재를 얻는다. 상기 조압연 마무리 압연 전에 행해지는 일련의 압연 과정을 의미하는 것으로, 본 발명에서 조압연의 구체적인 조건은 특별히 한정하지 않으며, 통상의 조건이면 무방하다. 일예로써, 슬라브 두께 대비, 조압연된 슬라브의 두께는 10~25%일 수 있으며, 조압연 온도는 마무리 압연 온도가 확보될 수 있는 충분히 높은 온도로 설정될 수 있다. The heated slabs are hot rolled. Specifically, in the hot rolling process, the heated slab is roughly rolled and then finish rolled at an austenite single phase temperature to obtain a hot rolled steel. It means a series of rolling processes performed before the rough rolling finish rolling, and the specific conditions of the rough rolling in the present invention are not particularly limited and may be ordinary conditions. As an example, compared to the slab thickness, the thickness of the rough rolled slab may be 10 to 25%, the rough rolling temperature may be set to a sufficiently high temperature to ensure the finish rolling temperature.
한편, 마무리 압연은 오스테나이트 단상역 온도에서 실시되며, 이는 조직의 균일성을 증가시키기 위함이다. 일예로써, 마무리 압연 온도는 800~1000℃일 수 있다. 상기 온도 범위에서 마무리 열간 압연시, 마무리 압연된 열연 강재의 오스테나이트 조직은 10~40㎛의 평균 결정립 크기를 갖게 된다. 상기 마무리 압연 온도가 800℃ 미만인 경우에는 강판 에지부의 과냉에 의한 혼립 조직이 발생하여 균일한 재질을 얻을 수 없게 된다. 반면, 1000℃를 초과하는 경우에는 열간 압연 도중 강판 표면에 고온형 스케일인 모래형 스케일 등이 발생하여 최종 제품의 표면 품질이 열위할 수 있다.On the other hand, finish rolling is carried out at austenite single-phase temperature, in order to increase the uniformity of the structure. As one example, the finish rolling temperature may be 800 ~ 1000 ℃. When finishing hot rolling in the above temperature range, the austenitic structure of the finished rolled hot rolled steel has an average grain size of 10 to 40 μm. When the finish rolling temperature is less than 800 ° C., a mixed structure occurs due to subcooling of the steel sheet edge portion, and thus a uniform material may not be obtained. On the other hand, when the temperature exceeds 1000 ° C., a hot scale, such as a sand scale, may be generated on the surface of the steel sheet during hot rolling, resulting in inferior surface quality of the final product.
상기 열간 압연 후, 마무리 열간 압연 온도에서 권취 온도(CT)까지 하기 [관계식 1]을 만족하는 냉각속도(CR)로 냉각하고, 하기 [관계식 2]의 범위를 만족하는 권취 온도(CT)에서 권취하는 것이 바람직하다After the hot rolling, cooling is performed at the finishing hot rolling temperature to the coiling temperature (CT) at a cooling rate (CR) satisfying the following [Relational Expression 1], and wound at the coiling temperature (CT) satisfying the range of the following [Relational Expression 2]. It is desirable to take
[관계식 1][Relationship 1]
CR(℃/s) ≥ 69.6-56[C]+2.1[Si]-19.2[Mn]-8.9[Cr]+8.0[Al]-26.9[Mo]CR (° C / s) ≥ 69.6-56 [C] +2.1 [Si] -19.2 [Mn] -8.9 [Cr] +8.0 [Al] -26.9 [Mo]
[관계식 2][Relationship 2]
(Ms + 30)℃ ≤ CT ≤ (Bs - 30)℃(Ms + 30) ℃ ≤ CT ≤ (Bs-30) ℃
Ms = 539-423[C]-30.4[Mn]-17.7[Ni]-12.1[Cr]-7.5[Mo]Ms = 539-423 [C] -30.4 [Mn] -17.7 [Ni] -12.1 [Cr] -7.5 [Mo]
Bs = 830-270[C]-90[Mn]-37[Ni]-70[Cr]-83[Mo]Bs = 830-270 [C] -90 [Mn] -37 [Ni] -70 [Cr] -83 [Mo]
(단, 상기 [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], 및 [Mo]은 각각의 성분 함량의 중량%를 의미함)(Wherein [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], and [Mo] mean weight percent of each component content)
상기 권취 온도(CT)가 (Ms + 30)℃ 미만인 경우에는 권취 후 형상이 불량하여 후속 공정에서 설비 사고의 위험이 있다. 반면, 권취 온도(CT)가 (Bs - 30)℃를 초과하는 경우에는 권취 후 제조된 강판의 미세조직이 페라이트 및 펄라이트가 혼입되거나 조대한 유효 결정립 크기(EGS)로 인하여, 강판 길이 방향 및 폭 방향의 경도 편차를 저감할 수 없다. 또한, 상기 냉각속도가 상기 [관계식 1]의 조건을 충족하지 못하는 경우에, 냉각 과정에서 페라이트 또는 펄라이트 변태가 발생하여, 권취 후 미세조직 중 페라이트나 펄라이트가 형성되거나 조대한 결정립으로 인해, 균일한 특성을 확보하기 어렵다. If the winding temperature CT is less than (Ms + 30) ° C., the shape after winding is poor, and there is a risk of a facility accident in a subsequent process. On the other hand, when the coiling temperature (CT) exceeds (Bs-30) ° C, the microstructure of the steel sheet manufactured after the winding is in the length and width of the steel sheet due to the ferrite and pearlite mixed or coarse effective grain size (EGS) The hardness variation of the direction cannot be reduced. In addition, when the cooling rate does not meet the conditions of the [Equation 1], the ferrite or pearlite transformation occurs during the cooling process, due to the formation of ferrite or pearlite in the microstructure after winding or coarse grains, uniform Difficult to secure characteristics.
상기 권취 후 강판의 미세조직은 면적분율로 베이나이트 95% 이상, 제2상이 5% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 베이나이트 97% 이상, 제2상이 3% 이하이다. 베이나이트 단상으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.The fine structure of the steel sheet after the winding is preferably at least 95% of bainite and at most 5% of the second phase, more preferably at least 97% of bainite and 3% or less of the second phase. Most preferably, it is formed in the bainite single phase.
상기 권취된 열연강판을 절판할 수 있다. 상기 절판시 강판 길이 3~20m씩 절판할 수 있다. 상기 절판 길이가 3m 미만인 경우에는 제조원가가 상승할 수 있고 후속 단계인 열처리 공정에서 설비 사고가 발생할 수 있다. 반면에 절판 길이가 20m 초과할 경우에는 후속 단계인 열처리 후 냉각 단계에서 길이방향으로 균일한 냉각속도를 확보하기 어려워져, 과도한 경도 편차를 초래할 수 있다. The wound hot rolled steel sheet may be cut out. When printing, the sheet may be cut out in lengths of 3 to 20 m. In the case where the length of the cutout is less than 3m, manufacturing cost may increase and a facility accident may occur in a subsequent heat treatment process. On the other hand, if the plate length exceeds 20m, it is difficult to secure a uniform cooling rate in the longitudinal direction in the cooling step after the heat treatment, which is a subsequent step, which may cause excessive hardness deviation.
상기 절판된 열연강판을 850~950℃의 온도범위에서 재로시간 20~60분간 재가열 열처리를 행한다. 상기 재가열 열처리는 베이나이트로 구성된 상기 열연강판을 오스테나이트 단상으로 역변태시키기 위한 것으로, 상기 재가열시 열처리 온도가 850℃ 미만이면 오스테나이트화가 충분히 이루어지지 못하고, 베이나이트가 잔류하게 됨으로써, 최종 제품의 경도가 저하되는 문제가 있다. 반면, 그 온도가 950℃를 초과하게 되면 오스테나이트 결정립이 조대해져 소입성이 커지는 효과가 있으나, 강판의 인성이 열위해지는 문제가 있다. 더불어, 상술한 온도 범위에서 재로시간이 20분 미만이면 오스테나이트화가 충분히 일어나지 못하여 후속하는 급속 냉각에 의한 상변태 즉, 마르텐사이트 조직을 충분히 얻을 수 없게 된다. 반면, 60분을 초과하게 되면 오스테나이트 결정립의 비정상 성장에 의한 조대화로 인해 최종 미세조직의 유효 결정립 크기(EGS)가 발명의 범위를 벗어나 재질 편차가 열위해질 수 있다.The reheated hot-rolled steel sheet is reheated for 20 to 60 minutes in a temperature range of 850 to 950 ° C. The reheating heat treatment is to inversely transform the hot rolled steel sheet composed of bainite into an austenite single phase, and if the heat treatment temperature during the reheating is less than 850 ° C., the austenitization is not sufficiently achieved, and the bainite remains, thereby There is a problem that the hardness is lowered. On the other hand, when the temperature exceeds 950 ° C, austenite grains are coarsened and the hardenability is increased, but the toughness of the steel sheet is inferior. In addition, in the above-mentioned temperature range, when the ashing time is less than 20 minutes, austenitization does not sufficiently occur, so that the phase transformation due to subsequent rapid cooling, that is, the martensite structure cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 60 minutes, due to coarsening caused by abnormal growth of austenite grains, the effective grain size (EGS) of the final microstructure may be inferior to the scope of the invention and material deviation may be inferior.
상기 재가열 열처리 후, 전술한 [관계식 1]의 냉각속도(CR)로 100℃ 이하까지 냉각하는 것이 바람직하다.After the reheating heat treatment, it is preferable to cool to 100 ° C. or less at the cooling rate CR of the above-described [Relational Formula 1].
상기 냉각시 냉각속도가 관계식 1의 범위 미만이거나, 냉각 종료온도가 100℃를 초과하는 경우네는 냉각 중 페라이트 상이 형성되거나 베이나이트 상이 과다하게 형성되어 원하는 경도를 얻을 수 없으며, 강판의 길이 방향 또는 폭 방향이 경도 편차(△HB)가 30을 초과하게 된다. If the cooling rate during the cooling is less than the range of the relationship 1 or the cooling end temperature exceeds 100 ℃ Yes, the ferrite phase is formed during cooling or the bainite phase is formed excessively to obtain the desired hardness, the longitudinal direction of the steel sheet or In the width direction, the hardness deviation ΔHB exceeds 30.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예는 본 발명의 이해를 위한 예시일 뿐, 실시예의 기재에 의해서 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해서 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the embodiment is only an example for understanding the present invention, and the present invention is not limited by the description of the embodiment. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
하기 표 1의 합금 조성을 만족하는 강 슬라브를 준비한 후, 강 슬라브를 1200℃에서 1시간 동안 가열하고, 이후 하기 표 2의 열간 마무리 압연온도(FDT)로열간 마무리 압연을 하여, 5㎜ 두께를 갖는 열연강판을 제조하였다. 상기 마무리 압연 후 수냉각대(ROT)에서 표 2의 권취온도(CT)까지 CR1의 냉각속도로 냉각하였다. 그 다음으로, 열연 강판을 재가열 열처리한 후, 100℃ 이하까지 CR2의 냉각속도로 냉각하였다.After preparing a steel slab that satisfies the alloy composition of the following Table 1, the steel slab was heated for 1 hour at 1200 ℃, then hot finish rolling at the hot finish rolling temperature (FDT) of Table 2, having a thickness of 5 mm A hot rolled steel sheet was prepared. After the finish rolling, cooling was performed at the cooling rate of CR1 from the water cooling zone (ROT) to the coiling temperature (CT) of Table 2. Subsequently, the hot rolled steel sheet was reheated and heat-treated, and then cooled to a cooling rate of CR 2 up to 100 ° C or lower.
(단위는 중량%이고, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순문임)(Units are in weight percent, the remainder is Fe and inevitable impurities)
(℃)Ms + 30
(℃)
(℃)Bs-30
(℃)
(℃)FDT
(℃)
(℃)CT
(℃)
(℃/s)CR1
(℃ / s)
(℃/s)CR2
(℃ / s)
(상기 표 2에서, FDT는 마무리 압연 온도, CT는 권취온도이고, CR1은 열간 압연 후 냉각속도, CR2는 재가열 열처리 후 냉각속도이고,(In Table 2, FDT is the finish rolling temperature, CT is the winding temperature, CR1 is the cooling rate after hot rolling, CR2 is the cooling rate after reheating heat treatment,
Ms = 539-423[C]-30.4[Mn]-17.7[Ni]-12.1[Cr]-7.5[Mo],Ms = 539-423 [C] -30.4 [Mn] -17.7 [Ni] -12.1 [Cr] -7.5 [Mo],
Bs = 830-270[C]-90[Mn]-37[Ni]-70[Cr]-83[Mo],Bs = 830-270 [C] -90 [Mn] -37 [Ni] -70 [Cr] -83 [Mo],
식 (1)은 69.6-56[C]+2.1[Si]-19.2[Mn]-8.9[Cr]+8.0[Al]-26.9[Mo] 이며,Equation (1) is 69.6-56 [C] +2.1 [Si] -19.2 [Mn] -8.9 [Cr] +8.0 [Al] -26.9 [Mo],
상기 [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], 및 [Mo]은 각각의 성분 함량의 중량%를 의미함)[C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], and [Mo] mean weight percent of each component content)
상기 제조된 강판에 대해서, 미세조직과 기계적 물성을 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다For the prepared steel sheet, the microstructure and mechanical properties were measured and the results are shown in Table 3 below.
브리넬 경도(HB)는 표면에서 두께방향으로 2㎜를 밀링 가공한 후, 길이 방향과 폭방향에 대해 측정하였으며, 30회 이상 측정한 결과에서 최대값을 100, 최소값을 0%로 설정할 때, 95% 수준 및 5% 수준 경도의 차이를 경도차로 정의하였다. Brinell hardness (HB) was measured in the longitudinal direction and the width direction after milling 2 mm in the thickness direction from the surface. When the maximum value was set to 100 and the minimum value was set to 0%, the result was measured more than 30 times. The difference between the% level and 5% level hardness was defined as the hardness difference.
한편, 유효 결정립 크기는 강판의 두께 1/4 지점에의 EBSD(Electron Back Scatter Diffraction) 측정으로 구하였따. 상기 EBSD 측정 조건은 배울 2000배, 면적 100㎛×100㎛, step-size 0.05로 동일하게 측정하였다. 데이터 분석은 상용 소프트웨어 TSL OIM Analysis 7.0 버전을 이용하였으므로, raw data를 1차 clean-up 하고, CI > 0.1인 data를 대상으로 계산된 KAM을 택하였다.In addition, the effective grain size was calculated | required by the EBSD (Electron Back Scatter Diffraction) measurement of the quarter thickness of steel plate. The EBSD measurement conditions were measured in the same manner at 2000 times, 100 μm × 100 μm, and step-size 0.05. Data analysis was performed using commercial software TSL OIM Analysis 7.0 version, so the raw data was first clean-up and KAM calculated for data with CI> 0.1 was chosen.
(면적%)Bainite fraction of steel sheet after winding
(area%)
(면적 %)Martensite fraction of final steel sheet
(area %)
(㎛)Effective grain size
(Μm)
(△HB)Longitude deviation
(△ HB)
(한편, 상기 권취 후 강판의 제2상은 페라이트, 펄라이트 등이며, 최종 강판의 제2상은 페라이트, 펄라이트, 베이나이트 등임)(On the other hand, the second phase of the steel sheet after the winding is ferrite, pearlite, etc., and the second phase of the final steel sheet is ferrite, pearlite, bainite, etc.)
상기 표 3의 결과에서, 본 발명의 조건을 만족하는 발명예는 최종 강판의 마르텐사이트가 면적분율로 95% 이상이고, 높은 경도를 갖는 동시에 경도 편차(△HB)가 30 이하인 것을 확인할 수 있었다.In the results of Table 3, the invention examples satisfying the conditions of the present invention was confirmed that the martensite of the final steel sheet is 95% or more in area fraction, has a high hardness and hardness variation (ΔHB) is 30 or less.
한편, 비교예 1은 탄소 첨가량이 본 발명에서 제공하는 범위에 미달하여 최종 경도 또한 본 발명에 미달하였다. 성분계가 벗어난 관계로 제조조건을 모두 만족하였지만 권취 후 베이나이트 및 최종 마르텐사이트의 면적 분율이 발명의 범위에 미달하여 경도 편차도 30을 초과하였다. 비교예 2는 탄소 첨가량이 본 발명에서 제공하는 범위를 초과하여 최종 경도 또한 본 발명의 목적하는 범위를 초과하였다. 성분계가 벗어난 관계로 제조조건을 모두 만족하였지만 권취 후 베이나이트 및 최종 마르텐사이트의 면적 분율이 발명의 범위에 미달하여 경도 편차도 30을 초과하였다.On the other hand, in Comparative Example 1, the carbon addition amount was lower than the range provided by the present invention, and the final hardness was also lower than the present invention. Although all of the manufacturing conditions were satisfied due to the component system deviation, the area fraction of bainite and final martensite after winding was less than the scope of the invention, and the hardness variation exceeded 30. In Comparative Example 2, the carbon addition amount exceeded the range provided by the present invention, and the final hardness also exceeded the desired range of the present invention. Although all of the manufacturing conditions were satisfied due to the component system deviation, the area fraction of bainite and final martensite after winding was less than the scope of the invention, and the hardness variation exceeded 30.
비교예 3은 성분 범위는 만족하지만, 관계식 2의 권취온도가 본 발명의 범위를 초과하였고, 이로 인해 권취 후 베이나이트의 분율이 20% 수준에 불과하여 최종 마르텐사이트 분율 또한 93%로 미달되고, 경도 편차가 심하였다.In Comparative Example 3, although the component range was satisfied, the winding temperature of the relation 2 exceeded the range of the present invention, and thus the fraction of bainite after winding was only 20%, resulting in a final martensite fraction of 93%. The hardness deviation was severe.
비교예 4는 성분 범위는 만족하지만, 식(1) 마무리 압연 후 권취온도까지의 냉각속도가 부족하여 권취 후 베이나이트의 분율이 30% 수준에 불과하고, 최종강판의 마르텐사이트 분율 또한 92%로 미달되어 경도 편차가 심하였다.In Comparative Example 4, although the component range was satisfied, the fraction of bainite after winding was only 30% and the martensite fraction of the final steel sheet was also 92% due to the lack of cooling rate up to the coiling temperature after finish rolling (Equation 1). It was less than that and the hardness variation was severe.
비교예 5는 성분 및 열연 권취, 냉각속도를 만족하여 권취 후 미세조직은 베이나이트 97%로 본 발명의 조건을 만족하지만 재가열 후 ?칭 시 냉각속도가 부족하여 최종 마르텐사이트의 조직 분율이 89%로 낮은 경도를 갖는다.Comparative Example 5 satisfies the conditions of the present invention, but the microstructure after winding up to satisfy the components, hot-rolled winding, cooling rate of 97% bainite, but the cooling rate is insufficient during quenching after reheating the final fraction of the martensite 89% Has a low hardness.
Claims (12)
주조직이 마르텐사이트이고, 유효 결정립 크기(Effective Grain Size, EGS)는 30㎛ 이하이고,
브리넬 경도(HB)가 450~550이고, 강판의 길이 방향 및 폭 방향의 경도 편차(△HB)가 30 이하인 재질 균일성이 우수한 내마모 강판.
By weight%, C: 0.2-0.3%, Si: 0.5% or less (excluding 0), Mn: 0.5-2.0%, P: 0.03% or less (excluding 0), S: 0.02% or less (excluding 0) , Al: 0.05% or less (excluding 0), Cr: 0.1 to 1.0%, Mo: 0.01 to 0.3%, B: 50 ppm or less (excluding 0), Ti: 0.02% or less (excluding 0), Nb: 0.05 Less than% (excluding 0), the remainder contains Fe and unavoidable impurities,
The main tissue is martensite, the effective grain size (EGS) is 30 μm or less,
The wear-resistant steel sheet excellent in material uniformity whose Brinell hardness (HB) is 450-550, and hardness variation ((triangle | delta) HB) of the longitudinal direction and the width direction of a steel plate is 30 or less.
상기 강판은 추가적으로, Co: 0.04% 이하, Cu: 0.1% 이하 및 V: 0.02% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판.
The method according to claim 1,
The steel sheet further comprises at least one of Co: 0.04% or less, Cu: 0.1% or less, and V: 0.02% or less.
상기 강판은 추가적으로, Ca: 2~100ppm을 더 포함하는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판.
The method according to claim 1,
The steel sheet additionally, wear resistance steel sheet excellent in uniformity of the material further comprises Ca: 2 ~ 100ppm.
상기 강판은, 권취 공정 후의 미세조직이 면적분율로 베이나이트 95% 이상인 재질 균일성이 우수한 내마모 강판.
The method according to claim 1,
The steel sheet is a wear-resistant steel sheet excellent in material uniformity, the microstructure after the winding step is 95% or more bainite in an area fraction.
상기 강판의 미세조직은 면적분율로, 95% 이상의 마르텐사이트와 5% 이하의 제2상을 포함하는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판.
The method according to claim 1,
The microstructure of the steel sheet is an area fraction, wear-resistant steel sheet excellent material uniformity comprising 95% or more martensite and 5% or less second phase.
상기 강판은, 권취 공정 후 미세조직이 베이나이트 주조직인 재질 균일성이 우수한 내마모 강판.
The method according to claim 1,
The steel sheet is a wear-resistant steel sheet excellent in material uniformity of the microstructure is the bainite main structure after the winding process.
상기 가열된 강 슬라브를 마무리 열간 압연 온도 800~1000℃에서 열간 압연을 행하는 단계;
상기 마무리 열간 압연 온도에서 권취 온도(CT)까지 하기 [관계식 1]을 만족하는 냉각속도(CR)로 냉각하는 단계;
상기 냉각 후, 하기 [관계식 2]을 만족하는 권취 온도(CT)에서 권취하는 단계;
상기 권취된 강판을 850~950℃의 온도로 20~60분 동안 재가열하는 단계; 및
상기 재가열된 강판을 상기 [관계식 1]을 만족하는 냉각속도(CR)로 100℃ 이하까지 냉각하는 단계
를 포함하는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판의 제조방법.
[관계식 1]
CR(℃/s) ≥ 69.6-56[C]+2.1[Si]-19.2[Mn]-8.9[Cr]+8.0[Al]-26.9[Mo]
[관계식 2]
(Ms + 30)℃ ≤ CT ≤ (Bs - 30)℃
Ms = 539-423[C]-30.4[Mn]-17.7[Ni]-12.1[Cr]-7.5[Mo]
Bs = 830-270[C]-90[Mn]-37[Ni]-70[Cr]-83[Mo]
(단, 상기 [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], 및 [Mo]은 각각의 성분 함량의 중량%를 의미함)
By weight%, C: 0.2-0.3%, Si: 0.5% or less (excluding 0), Mn: 0.5-2.0%, P: 0.03% or less (excluding 0), S: 0.02% or less (excluding 0) , Al: 0.05% or less (excluding 0), Cr: 0.1 to 1.0%, Mo: 0.01 to 0.3%, B: 50 ppm or less (excluding 0), Ti: 0.02% or less (excluding 0), Nb: 0.05 Heating the steel slab containing Fe and unavoidable impurities at% or less (excluding 0) at 1100-1300 ° C .;
Performing hot rolling on the heated steel slab at a finish hot rolling temperature of 800 to 1000 ° C;
Cooling to a cooling rate (CR) satisfying the following [Relationship 1] from the finishing hot rolling temperature to the coiling temperature (CT);
After the cooling, winding up at a winding temperature (CT) satisfying the following [Relationship 2];
Reheating the wound steel sheet at a temperature of 850-950 ° C. for 20-60 minutes; And
Cooling the reheated steel sheet to 100 ° C. or less at a cooling rate (CR) that satisfies [Relationship 1].
Method for producing a wear-resistant steel sheet excellent in material uniformity comprising a.
[Relationship 1]
CR (° C / s) ≥ 69.6-56 [C] +2.1 [Si] -19.2 [Mn] -8.9 [Cr] +8.0 [Al] -26.9 [Mo]
[Relationship 2]
(Ms + 30) ℃ ≤ CT ≤ (Bs-30) ℃
Ms = 539-423 [C] -30.4 [Mn] -17.7 [Ni] -12.1 [Cr] -7.5 [Mo]
Bs = 830-270 [C] -90 [Mn] -37 [Ni] -70 [Cr] -83 [Mo]
(Wherein [C], [Mn], [Ni], [Cr], [Mo], [Si], [Al], and [Mo] refer to the weight percent of each component content)
상기 열간 마무리 압연 후, 평균 결정립 크기가 10~40㎛인 재질 균일성이 우수한 내마모 강판의 제조방법.
The method according to claim 8,
After the hot finish rolling, the production method of a wear-resistant steel sheet excellent in material uniformity of the average grain size of 10 ~ 40㎛.
상기 슬라브 가열은 100~400분간 행하는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판의 제조방법.
The method according to claim 8,
The slab heating is a method of producing a wear-resistant steel sheet excellent in material uniformity is performed for 100 to 400 minutes.
상기 권취 후 재가열처리 전에, 강판을 3~20m 길이로 절판하는 단계를 포함하는 재질 균일성이 우수한 내마모 강판의 제조방법.
The method according to claim 8,
A method of producing a wear-resistant steel sheet having excellent material uniformity, comprising: cutting the steel sheet to a length of 3 to 20 m after the reheating treatment.
상기 권취 후 미세조직은 베이나이트 주조직인 재질 균일성이 우수한 내마모 강판의 제조방법.
The method according to claim 8,
The microstructure after the winding is a method of producing a wear-resistant steel sheet excellent material uniformity is the bainite main structure.
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