KR910009869B1 - 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉(强靭鋼棒) - Google Patents

콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉(强靭鋼棒) Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉(强靭鋼棒)
본 발명은 콘크리트 구조물이나 인발용 원료로 사용되는 단면적이 작은 제품(small section)이나 선재(wire product)인 강인강(强靭鋼)봉에 관한 것이다.
강철의 강도를 높이기 위한 합금(alloying) 및 기타 기술적인 가능성은 그 재료가 열적으로 안정한가, 그리고 광범위하게 용접될 수(welded) 있는가 등의 요건에 의하여 제한받는다. 따라서 일반적으로 생산되는 압연이 힘든 강철은 미량 합금(microalloying)을 하지 않고는 III급 정도의 강도(Strength class III)밖에 가지지 않는다.
미량 합금원소를 첨가하지 않고 용접에 적합할 정도의 탄소만 포함한 강철이 IV급 정도의 강도(Strength Class IV)를 가지려면, 냉간 가공 경화(Cold work-hardening) 또는 열간 가공 경화가 필요하다. 그중 외층이 부분적으로 마르텐사이트 변태를 일으켜 IV급의 강도를 가지게 된 열경화 강철은 일반적 용접 적성이 좋으나, 냉간 가공 경화 강철은 비교적 낮은 온도에서 회복(recovery)이 일어나므로 WP 용접만 가능해진다.
공지의 열간 가공 경화 강철의 중심부는 페라이트-퍼얼라이트 구조를 가지며, 바깥부분은 중심부에 비하여 강도는 높으나 열적으로는 불안정한 마르텐사이트 구조를 가진다. 또, 이런 강철을 구부리거나 세선으로 만드는(bending and thread rolling)등의 추가적인 작업을 행할때에는 바깥 부분의 강도에 영향을 준다. 선재 압연(wire rolling)을 하는 경우, 표면층이 가공경화(work-hardened)되어 와이어의 강도가 커짐으로 인해 권취 공정 설계에 문제를 일으킨다.
열간 가공 강화한 콘트리트강과 마찬가지로 인발용 원료 또한 이미 알려져 있다.
종래의 패텐팅(patenting : 강선의 제조공정중에 인발가공을 쉽게 하는 동시에 가공에 의해 우수한 성질을 주기 위해 적당한 조직을 얻는 조작)에 비추어 볼때 이러한 인발용 원료는 와이어 단면의 바깥층(boundary layer)에 열처리 조직을 가진다(DE-C 23 45 738). 그러나 와이어의 인발성(drawability)을 위해서는 이러한 열처리 조직은 전체 단면적의 33%를 초과해서는 안된다.
본 발명은 강도를 강화하는 강철에서 강도의 증가를 제한하는 재료적, 기술적 한계를 확대하고(enlange), 강철을 강화하는 공정을 개선하며, 조직이 불균일한 인발용 재료의 인발성을 좋게 하고, 작은 단면적의 인발제조가 가능하게 하는데 목적이 있다.
본 발명에 의하여 고강도강이 제공될 수 있는바, 이 고강도강은 불균일한 단면조직을 가지게 하여 용접시에는 용접적성을 보장하고, 용접신뢰성과 용접작업성이 개선될 수 있게 하고 고강도강이 인발용 재료로서 사용될 경우에는 개선된 인발성을 가지게 하는데 있다. 이러한 목적은 강철이 단면적에 걸쳐서 강도가 불균일하게 하되 강도를 낮춘 바깥층과 연한 심부(core)사이의 변태부에 고강도 마르텐사이트층을 형성시키므로서 해결할 수 있다.
이러한 강철의 층구조는 최외층이, 고강도 변태부층과 마찬가지로, 주로 열처리된 마르텐사이트로 이루어짐을 특징으로 하며, 이 최외층을 최대한으로 강철의 A1온도에 대응하게 즉, 변태부의 고강도 마르텐사이트의 열처리온도보다 최대 350K에 이르기까지, 바람직하게는 50 내지 250K에 이르기까지의 높은 온도로 열처리함을 특징으로 하고, 그리고 심부가 퍼얼라이트 또는 페라이트-퍼얼라이트의 중간상을 가지는 페라이트와 퍼얼라이트로 구성된 것을 특징으로 한다.
두가지 마르텐사이트층은 대체로 강철의 전체 단면적중 50%정도 이하만을 차지하며, 그중 변태부에서는 고강도 마르텐사이트층이 5 내지 95%를 차지한다.
불균일한 강도분포를 가지는 강철을 제조하는 다른 수단은 열처리 온도를 여러가지로 하여 마르텐사이트층을 고강도의 마르텐사이트 변태부로 형성시키는 것이다. 더구나 본 발명에 따르면, 심부(core)처럼 최외층부도 페라이트-퍼얼라이트 중간상의 구조를 가진 페라이트와 퍼얼라이트로 이루어지도록 구조적 구성도 조절할 수 있다.
본 발명의 강인강봉을 제조하기 위한 재료의 화학적 조성과 형상 및 규격과 그 제조방법은 다음과 같다.
Figure kpo00001
규격 : 직경이 25mm인 봉상(棒狀)의 철 약 670℃로 열처리하여 Rm이 약 690MPa이고, 두께가 1.2mm인 마르텐사이트 외층을 형성시키고, 약 520℃로 열처리하여 Rm이 약 1000MPa이고, 두께가 1.8mm인 변태층을 형성시키며, Rm이 약 590MPa인 페라이트-퍼얼라이트 심부를 형성시킨다. 이리하여 얻어진 강인강봉은 전체적인 인장강도가 710MPa이다.

Claims (14)

  1. 심부와 외층 및 심부와 외층 사이의 변태부층으로 된 불균일한 구조와 강도를 가지며 변태부층은 고강도 마르텐사이트층이고, 외층은 변태부층보다 낮은 강도를 가지며, 심부는 외층보다 낮은 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  2. 제1항에 있어서, 외층은 첫번째 열처리된 마르텐사이트층이고, 변태부층은 적어도 두번째 열처리된 마르텐사이트층이며, 심부는 페라이트나 페라이트-퍼얼라이트의 중간상을 가지는 페라이트와 퍼얼라이트이고, 첫번째 열처리된 마르텐사이트층은 강철의 A1온도보다 낮은 온도에서 열처리되고, 두번째 열처리된 마르텐사이트층은 첫번째 열처리된 마르텐사이트층의 열처리 온도보다 350°K 이하의 높은 온도로 열처리된 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 첫번째 열처리된 마르텐사이트층인 외층과 두번째 열처리된 마르텐사이트층인 변태부층이 전체 단면적의 50% 이하인 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 변태부는 다른 온도로 처리된 다수개의 마르텐사이트층으로 구성되고 그 층들의 열처리온도는 심부의 열처리 온도 이하인 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 외층이 페라이트나 페라이트-퍼얼라이트 중간상을 가지는 페라이트와 퍼얼라이트로 된 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  6. 제2항에 있어서, 두번째 열처리된 마르텐사이트층은 첫번째 열처리된 마르텐사이트층의 열처리온도 보다 50 내지 250°K 높은 온도로 열처리된 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  7. 제6항에 있어서, 첫번째 열처리된 마르텐사이트층인 외층과 두번째 열처리된 마르텐사이트층인 변태층이 전체 단면적의 50% 이하인 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  8. 제3항에 있어서, 변태부는 다른 온도로 처리된 다수개의 마르텐사이트층으로 구성되고, 그 층들의 열처리온도는 심부의 열처리온도 이하인 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  9. 제7항에 있어서, 변태부는 다른 온도로 처리된 다수개의 마르텐사이트층으로 구성되고, 그 층들의 열처리온도는 심부의 열처리온도 이하인 콘크리트 보강 및 인발재료용 강인강봉.
  10. 제3항에 있어서, 외층이 페라이트나 페라이트-퍼얼라이트 중간상을 가지는 페라이트와 퍼얼라이트로 된 콘크리트 보강 및 인발용 재료용 강인강봉.
  11. 제4항에 있어서, 외층이 페라이트나 페라이트-퍼얼라이트 중간상을 가지는 페라이트와 퍼얼라이트로 된 콘크리트 보강 및 인발용 재료용 강인강봉.
  12. 제6항, 제7항에 있어서, 외층이 페라이트나 페라이트-퍼얼라이트 중간상을 가지는 페라이트와 퍼얼라이트로 된 콘크리트 보강 및 인발용 재료용 강인강봉.
  13. 제8항에 있어서, 외층이 페라이트나 페라이트-퍼얼라이트 중간상을 가지는 페라이트나 퍼얼라이트로 된 콘크리트 보강 및 인발용 재료용 강인강봉.
  14. 제9항에 있어서, 외층이 페라이트나 페라이트-퍼얼라이트 중간상을 가지는 페라이트와 퍼얼라이트로 된 콘크리트 보강 및 인발용 재료용 강인강봉.
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