KR100354213B1 - Manufacturing method of ferritic 430 stainless steel wire with excellent cold workability - Google Patents

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Abstract

본 발명은 볼트 또는 스크류 등으로 제조되는 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법에 있어서, 스테인레스 선(線)재의 성분과 신선가공율 및 열처리에 의해 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides a method for manufacturing a ferritic 430 stainless steel wire having excellent cold workability by the component, the drawing rate and heat treatment of the ferritic 430 stainless steel wire manufactured by bolts or screws. Its purpose is to.

본 발명에 따르면, 0.12wt%이하의 C, 1.0wt%이하의 Si, 1.0wt%이하의 Mn, 16-18wt%의 Cr, 잔부 Fe 및 기타의 불가피한 불순물로 조성된 페라이트계 430 스테인레스의 선재의 제조방법에 있어서, 냉간 신선가공단계와, 소둔열처리단계를 포함하며, 상기 냉간 신선가공단계에서는 열간압연에 의해 선재로 제조된 후 고용화 열처리된 선재 또는 1차 신선가공 후 광휘소둔된 선을 전체 신선감면율 7 ~ 16%로 냉간 신선가공하며, 상기 소둔열처리단계에서는 상기 냉간 신선가공단계를 거친 선재 또는 선을 770 ~ 820℃로 20 ~ 40초 동안 소둔 열처리하는 것을 특징으로 하는 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, a ferritic 430 stainless steel wire composed of 0.12 wt% or less of C, 1.0 wt% or less of Si, 1.0 wt% or less of Mn, 16-18 wt% of Cr, balance Fe and other unavoidable impurities The manufacturing method includes a cold drawing process and an annealing heat treatment step. In the cold drawing process, the wire is manufactured by wire rolling by hot rolling and heat-treated heat-treated wire or brightly annealed wire after primary drawing. Cold drawing with 7-16% freshness reduction rate, and in the annealing heat treatment step, ferrite having excellent cold workability, characterized in that annealing the wire or wire after the cold drawing processing step at 770-820 ° C. for 20-40 seconds. Provided is a method of making a 430 stainless steel wire.

Description

냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법Manufacturing method of ferritic 430 stainless steel wire with excellent cold workability

본 발명은 냉간압조공정에 의해 볼트, 스크류 등으로 제조되는 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법에 관한 것이며, 특히, 선재의 냉간 신선가공율 및, 광휘소둔 열처리조건을 제어하여 냉간압조공정에 적합한 냉간 가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a ferritic 430 stainless steel wire manufactured by bolts, screws, etc. by a cold rolling process, and in particular, by controlling the cold drawing rate of wire and heat treatment conditions of bright annealing, suitable for cold rolling process It relates to a method for producing a ferritic 430 stainless wire having excellent workability.

종래의 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법에 대하여 상세히 설명하겠다.A method of manufacturing a conventional ferritic 430 stainless wire will be described in detail.

일반적으로 냉간압조공정에 사용되는 소재는 선재압연기에서 선재로 제조된다.In general, the material used in the cold rolling process is made of wire rod in the wire rolling mill.

그런 후, 열간압연시에 선재 내에 존재하는 탄화물 및 표면결함 등을 제거하고, 결정립 및 기계적 성질을 균질화 시키기 위하여 고용화 열처리로에서 균질화 처리한다.Then, in the hot rolling, the carbides and surface defects existing in the wire rod are removed, and the homogenization treatment is performed in a solid solution heat treatment furnace to homogenize grains and mechanical properties.

균질화 처리된 선재를 냉간압조공정에 적합하도록 산세한 후, 곧바로 냉간압조용으로 사용하거나, 또는 보다 작은 크기의 냉간압조 볼트 및 스크류 등을 제조하기 위해 산세된 선재를 1차 냉간 신선가공을 하여 작은 크기의 선(線)으로 제조한다.After pickling the homogenized wire rod to be suitable for the cold rolling process, it is immediately used for cold rolling, or it is first cold drawn to make a small size of cold rolled wire bolts and screws. Manufactured by lines of size.

이렇게 볼트 및 스크류의 크기로 제조된 선은 통상 800 ~ 850℃에서 20초 ~ 40초 동안 열처리하는 광휘소둔로에서 소둔 열처리를 하고, 소둔 열처리된 선을 냉간압조용으로 사용한다.The wires produced in the sizes of bolts and screws are usually subjected to annealing in a bright annealing furnace which is heat-treated at 800 to 850 ° C. for 20 to 40 seconds, and the annealing heat-treated wire is used for cold pressing.

이상의 제조공정에서 제조되는 선재 또는 선은 균질화된 결정립을 가진 소재로서, 냉간압조공정에서 볼트, 스크류 등으로 냉간압조할 때 볼트나 스크류의 헤더(Header)에 균열이 발생한다.The wire or wire manufactured in the above manufacturing process is a material having homogenized crystal grains, and cracks are generated in the header of the bolt or the screw when cold pressing the bolt or the screw in the cold pressing process.

이런 균열은 소재의 냉간가공성이 부족하여 발생하는 것이다.These cracks are caused by the cold workability of the material.

한편 일본특허(JP-55138057)에서는 이러한 냉간압조시에 발생하는 균열을 억제하기 위한 방법으로 냉간가공성을 향상시키는 브론(B)을 첨가하고, 고용화 열처리 또는 광휘소둔시에 표면부 결정립의 조대화를 억제하며 결정립 균질화를 목적으로 첨가하는 니오븀(Nb)을 첨가하여 탄, 질화물로 석출시킨다.On the other hand, Japanese Patent (JP-55138057) adds bronze (B) which improves cold workability as a method for suppressing cracks generated during cold pressing, and coarsening of surface grains in solid solution heat treatment or bright annealing. Niobium (Nb), which is added for the purpose of grain homogenization, is suppressed and precipitated as carbon and nitride.

그러나, 이런 방법은 미세하게 석출된 니오븀탄질화물 또는 보론석출물에 의한 소재 강도의 상승으로 인하여 냉간압조용 볼트 및 스크류의 헤더(Header)의 마모를 초래하여 생산성의 저하 및 석출물에 의한 내식성의 감소가 초래된다.However, this method leads to abrasion of the header of the cold press bolt and screw due to the increase in the material strength due to the finely precipitated niobium carbonitride or boron precipitates, resulting in reduced productivity and reduced corrosion resistance by the precipitates. Caused.

또한 일본특허(JP-89264596)에서는 결정립의 미세화가 냉간가공성을 향상시킨다는 근거에 따라서 니오븀(Nb), 타이타늄(Ti), 지르코늄(Zr)등을 첨가하여 결정립을 미세화 한다.In addition, in Japanese Patent (JP-89264596), niobium (Nb), titanium (Ti), zirconium (Zr), and the like are added to refine the crystal grains on the basis that the refinement of the crystal grains improves the cold workability.

그러나, 석출물에 의한 내식성의 저하는 구리(Cu), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo) 등을 첨가하여 방지하였다. 내식성의 저하를 억제하기 위해 첨가된 오스테나이트계 형성원소는 고온에서 오스테나이트의 형성량을 증가시킨다. 그럼으로써, 페라이트와 오스테나이트의 계면은 증가한다.However, the corrosion resistance by the precipitate was prevented by adding copper (Cu), nickel (Ni), molybdenum (Mo) and the like. The austenitic forming element added to suppress the deterioration of corrosion resistance increases the amount of austenite formation at high temperatures. As a result, the interface between ferrite and austenite increases.

페라이트와 오스테나이트의 계면이 증가하면, 열간압연시에 페라이트와 오스테나이트의 계면에서 균열발생이 증가하여 표면균열 발생을 유발한다.As the interface between ferrite and austenite increases, cracking increases at the interface between ferrite and austenite during hot rolling, causing surface cracking.

따라서 소재의 실수율 저하 및 후공정에서 공정부하를 피할 수 없으며, 특히, 구리(Cu)의 경우는 고온취성을 초래하는 대표적인 원소로써, 소재압연시에 다량의 균열 발생으로 생산성 저하의 원인이 된다는 문제점이 있다.Therefore, it is inevitable to reduce the real error rate of the material and the process load in the subsequent process, and in particular, copper (Cu) is a representative element that causes high temperature embrittlement, which causes a large amount of cracks during material rolling and causes a decrease in productivity. There is this.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 연속주조에 의해 생성된 페라이트계 430 스테인레스를 열간압연하여 선재로 제조한 후, 고용화 처리된 선재 또는 1 차 신선가공 후 광휘소둔된 선의 표면에 미세한 결정립이 형성되며 중심부에는 조대한 결정립이 형성되는 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is provided to solve the problems of the prior art as described above, after the hot-rolled ferrite-based 430 stainless produced by continuous casting to manufacture a wire rod, after the solidified wire rod or primary wire processing It is an object of the present invention to provide a method for producing a ferritic 430 stainless wire having excellent cold workability in which fine grains are formed on the surface of the annealed wire and coarse grains are formed in the center.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법에 의해 제조된 선재의 표면부와 중심부의 결정립 차이에 따른 냉간가공성을 가공경화지수로 나타낸 그래프이며,1 is a graph showing the cold workability according to the difference in grain size between the surface portion and the center of the wire manufactured by the method of manufacturing a ferritic 430 stainless wire having excellent cold workability according to an embodiment of the present invention,

도 2는 냉간 신선가공율에 따른 결정립 분포를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing a grain distribution according to cold drawing rate.

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 0.12wt%이하의 C, 1.0wt%이하의 Si, 1.0wt%이하의 Mn, 16-18wt%의 Cr, 잔부 Fe 및 기타의 불가피한 불순물로 조성된 페라이트계 430 스테인레스의 선재의 제조방법에 있어서, 냉간 신선가공단계와, 소둔열처리단계를 포함하며, 상기 냉간 신선가공단계에서는 열간압연에 의해 선재로 제조된 후 고용화 열처리된 선재 또는 1차 신선가공 후 광휘소둔된 선을 전체 신선감면율 7 ~ 16%로 냉간 신선가공하며, 상기 소둔열처리단계에서는 상기 냉간 신선가공단계를 거친 선재 또는 선을 770 ~ 820℃로 20 ~ 40초 동안 소둔 열처리하는 것을 특징으로 하는 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법이 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, with 0.12wt% C, 1.0wt% Si, 1.0wt% Mn, 16-18wt% Cr, balance Fe and other unavoidable impurities In the method of manufacturing a ferritic 430 stainless steel wire, the method includes a cold drawing process and an annealing heat treatment step, wherein the cold drawing process includes a wire rod or primary heat-treated heat-treated after being manufactured by wire rolling by hot rolling. After drawing, the cold-annealed wire is cold drawn to a total reduction rate of 7 to 16%, and in the annealing heat treatment step, the annealing heat-treated wire or wire is subjected to an annealing at 770 to 820 ° C. for 20 to 40 seconds. Provided is a method of manufacturing a ferritic 430 stainless wire having excellent cold workability.

아래에서, 본 발명에 따른 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of a method for producing a ferritic 430 stainless wire having excellent cold workability according to the present invention will be described in detail.

도면에서, 도 1은 표면부와 중심부의 결정립 차이에 따른 냉간 가공시의 냉간가공성을 가공경화지수로 나타낸 그래프이며, 도 2는 냉간 신선가공율에 따른 결정립 분포를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the cold workability at the time of cold working according to the difference between the grains of the surface portion and the central part as a work hardening index, and FIG. 2 is a graph showing the grain distribution according to the cold drawing rate.

페라이트계 430 스테인레스의 성분조성단계와, 냉간 신선가공단계 및, 소둔열처리단계를 포함하며,It comprises a component composition step of the ferritic 430 stainless steel, cold drawing processing step, annealing heat treatment step,

페라이트계 430 스테인레스의 성분은 0.12wt%이하의 C, 1.0wt%이하의 Si, 1.0wt%이하의 Mn, 16-18wt%의 Cr, 잔부 Fe 및 기타의 불가피한 불순물로 조성된다.The components of the ferritic 430 stainless steel are composed of 0.12 wt% or less of C, 1.0 wt% or less of Si, 1.0 wt% or less of Mn, 16-18 wt% of Cr, balance Fe, and other unavoidable impurities.

이렇게 조성된 페라이트계 430 스테인레스는 연속 주조되어 열간압연공정을 거치면서 선재로 제조된다. 제조된 선재는 고용화 처리된 선재와 1 차 신선가공 후 광휘소둔된 선으로 분리된다.The ferritic 430 stainless steel thus formed is continuously cast and hot rolled to manufacture the wire. The manufactured wire is divided into solid solution wire and brightly annealed wire after primary drawing.

냉간 신선가공단계는 선의 직경을 더 가는 직경의 선으로 제조하는 단계이다.Cold drawing is a step of producing a thinner diameter wire diameter.

고용화 처리된 선재와 광휘소둔된 선을 전체 신선감면율이 7% ~ 16%가 되도록 가공한다. 여기서 신선감면율은 신선가공되기 전의 선의 직경과 가공된 후의 선의 직경의 비율이다. 따라서 수학식 1 과 같다.The solidified wire rod and brightly annealed wire are machined so that the overall freshness reduction rate is 7% to 16%. Here, the freshness reduction ratio is the ratio of the diameter of the wire before the wire is processed and the diameter of the wire after the wire is processed. Therefore, Equation 1 is as follows.

소둔열처리단계는 냉간 신선가공된 선 열처리하는 단계이다.The annealing heat treatment step is a cold heat-treated line heat treatment step.

열처리는 광휘소둔로에서 약 770 ~ 820℃로 20 ~ 40초 동안 소둔 한다.Heat treatment is annealed at about 770 ~ 820 ℃ 20 ~ 40 seconds in a bright annealing furnace.

소둔열처리단계에서 선의 표면의 조직은 미세한 결정립을 형성하고, 선의 중심부의 조직은 거대한 결정립을 형성한다.In the annealing heat treatment step, the texture of the surface of the line forms fine grains, and the structure of the center of the line forms huge grains.

그럼으로써, 전체에 균일한 결정립을 형성하는 선재 또는 선보다 더 냉간압조성이 우수한 선재로 제조된다.As a result, the wire rod is formed of a wire rod that forms uniform crystal grains as a whole, or a wire rod having better cold pressure composition than the wire.

한편 전체 신선감면율이 7% 이하인 경우에는 소재의 감면율이 부족하여 표면부의 냉간가공이 불균일하며, 광휘소둔시에 재결정 구동력의 부족으로 표면부가 재결정보다는 회복이 먼저 발생한다.On the other hand, if the total freshness reduction rate is less than 7%, the cold reduction of the surface portion is uneven due to the lack of reduction rate of the material, and the recovery of the surface portion occurs first rather than recrystallization due to the lack of recrystallization driving force during bright annealing.

따라서, 냉간가공시에 형성된 변형량이 충분히 제거되지 않아 냉간압조성에 악영향을 주며 원하는 표면부의 결정립 미세화가 발생하지 않는다.Therefore, the amount of deformation formed during cold working is not sufficiently removed, which adversely affects the cold pressure composition and does not cause grain refinement of a desired surface portion.

또한 신선감면율이 16% 이상인 경우에는 소재의 중심부까지 냉간가공되어, 소둔온도가 낮은 경우에는 중심부의 미재결정에 의한 변형이 잔류하여 냉간압조성을 약화시키고, 재결정이 발생하는 경우에는 표면과 중심부에서 동시에 발생하여 재결정의 거동의 제어가 어려워 결정립 크기의 차이가 거의 없는 균일한 결정립을 얻게된다.If the freshness reduction rate is 16% or more, it is cold processed to the center of the material. If the annealing temperature is low, the deformation due to the unrecrystallization of the center remains, which weakens the cold press composition. It is difficult to control the behavior of recrystallization, resulting in uniform grains with little difference in grain size.

따라서 전체 냉간 신선감면율은 7%~16%로 제어함이 양호한 실시예의 하나이다.Therefore, it is one of the preferred embodiments to control the overall cold freshness reduction rate from 7% to 16%.

또한 냉간 신선가공된 선재 또는 선의 광휘소둔 온도를 770 ~ 820℃로 제어함이 바람직한 데, 그 이유는 가열온도가 770℃ 보다 낮은 경우에는 소재의 재결정보다는 회복이 주로 발생하여 가공경화된 영역이 제거되지 않고 잔존하여 냉간압조성에 악영향을 주며, 가열온도가 820℃ 이상의 경우에는 표면에 발생한 재결정이 결정립 성장을 한다.In addition, it is preferable to control the bright annealing temperature of the cold drawn wire or wire to 770 ~ 820 ℃, because when the heating temperature is lower than 770 ℃, recovery occurs more than recrystallization of the material, thereby eliminating the work hardened region. It remains unaffected and adversely affects the cold pressure composition. If the heating temperature is 820 ℃ or higher, recrystallization on the surface causes grain growth.

특히, 변형이 불균일한 경우에는 비정상적인 결정립의 성장으로 표면에 조대한 결정립과 미세한 결정립이 혼합되는 매우 불균일한 결정립이 나타나 냉간가공성을 나쁘게 하며, 특히, 냉간변형시에 조대결정립에 변형이 집중되어 균열발생처로 작용한다.Particularly, in the case of non-uniform deformation, very uneven grains in which coarse grains and fine grains are mixed on the surface due to abnormal grain growth appear to deteriorate cold workability, and in particular, deformation is concentrated on the coarse grains during cold deformation, resulting in cracking. It acts as a source of occurrence.

따라서, 신선감면율이 7% ~ 16%이며, 약 770 ~ 820℃에서 20 ~ 40초 동안 소둔 하는 것이 가장 양호한 예이다.Therefore, the freshness reduction rate is 7% to 16%, and annealing at about 770 to 820 ° C. for 20 to 40 seconds is the best example.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법에 따른 선재의 가공경화지수와 결정립크기를 비교 분석하였다.As described in detail above, the work hardening index and grain size of the wire rod according to the manufacturing method of the ferritic 430 stainless wire rod having excellent cold workability were analyzed.

표 1은 냉간 신선감면율과 광휘소둔온도에 따른 페라이트계 430 스테인레스 선재의 조직변화를 나타낸 표이다.Table 1 is a table showing the change in the structure of the ferritic 430 stainless steel wire according to cold draw reduction rate and bright annealing temperature.

냉간 신선감면율(%)Cold freshness reduction rate (%) 광휘소둔온도(℃)Bright Annealing Temperature (℃) 재결정 : O, 미재결정 : ×,결정립성장 : GRecrystallization: O, Unrecrystallization: ×, Grain Growth: G 5%5% 750℃750 ℃ 표면부 : ×Surface part: × 800℃800 ℃ 표면부 : ×Surface part: × 830℃830 ℃ 표면부 : ×Surface part: × 8%8% 750℃750 ℃ 표면부 : ×Surface part: × 7800℃7800 ℃ 표면부 : OSurface part: O 800℃800 ℃ 표면부 : OSurface part: O 830℃830 ℃ 표면부 : GSurface part: G 13%13% 750℃750 ℃ 표면부 : ×Surface part: × 780℃780 ℃ 표면부 : OSurface part: O 800℃800 ℃ 표면부 : OSurface part: O 830℃830 ℃ 표면부 : GSurface part: G 17%17% 750℃750 ℃ 표면부 : O, 중심부 : ×Surface: O, Center: × 800℃800 ℃ 표면부 : G, 중심부 : OSurface part: G, center part: O 830℃830 ℃ 표면부 : G, 중심부 : GSurface part: G, Center part: G

표 1에서는 페라이트계 스테인레스 430강을 선재코일의 형태로 선재 압연한 후에 균일한 결정립을 갖도록 고용화 열처리된 소재를 냉간 신선감면단계와 소둔열처리단계를 거친 소재의 재결정 거동을 나타낸다.Table 1 shows the recrystallization behavior of the material subjected to the cold draw reduction step and the annealing heat treatment step of the heat-treated heat-treated material to have a uniform grain after wire-rolled ferritic stainless 430 steel in the form of wire coil.

광휘소둔온도에서 유지시간은 20초~40초로 열처리하였다. 표 1에서와 같이 냉간 신선감면율이 5%인 경우에, 조사된 소둔온도의 범위에서는 냉간 신선가공된 표면부에서 재결정이 발생하지 않았다.The holding time at the bright annealing temperature was heat treated from 20 seconds to 40 seconds. As shown in Table 1, when the cold drawing reduction ratio was 5%, recrystallization did not occur at the cold drawn surface in the range of the annealing temperature investigated.

그리고, 신선감면율이 13%와 소둔온도 750℃로 소둔 후, 냉간 가공된 표층부에는 재결정이 발생하지 않았고, 830℃로 소둔된 경우에는 표층부가 재결정된 후 결정립 성장이 발생하여 도리어 표면부의 결정립을 조대하게 된다.After annealing at 13% freshness and annealing temperature of 750 ° C, recrystallization did not occur in the cold-worked surface layer, and in the case of annealing at 830 ° C, grain growth occurred after the surface layer was recrystallized to coarse grains on the surface. Done.

냉간 신선감면율이 17%로 증가하는 경우에, 표면 및 중심부까지 소재가 변형되며, 소둔온도가 낮은 경우에는 표면부에 재결정이 발생하나 중심부에 냉간 변형이 잔존하는 문제가 발생한다.When the cold drawing reduction ratio is increased to 17%, the material is deformed to the surface and the center portion, and when the annealing temperature is low, recrystallization occurs at the surface portion, but there is a problem that the cold deformation remains at the center portion.

소둔온도가 800℃ 이상의 경우에는 중심부에 재결정이 발생하여 결정립이 미세해지나 표면부에 재결정 후의 결정립 성장으로 인하여 냉간압조성이 저하한다.When the annealing temperature is 800 ° C. or more, recrystallization occurs in the center portion, and the grain becomes fine, but the cold pressure composition is lowered due to grain growth after recrystallization on the surface portion.

도 1은 표면부와 중심부의 결정립 차이에 따른 냉간 가공시의 냉간가공성을 가공경화지수로 나타내었다.Figure 1 shows the cold workability during cold working according to the difference in grain between the surface portion and the central portion as a work hardening index.

결정립의 차이는 ASTM(American Society for Testing Materials) 번호에 의해 표면부와 중심부의 결정립 차이로 얻어진 값이며, 번호의 차이가 증가할수록 결정립 크기의 차이가 증가함을 의미한다.The difference in grain size is obtained by the difference in grain size between the surface portion and the center by the American Society for Testing Materials (ASTM) number, and means that the difference in grain size increases as the number difference increases.

또한 소재의 냉간가공성은 냉간압조공정을 모사 실험할 수 있는 고속압축변형시험기를 이용하였다. 이때 변형속도는 실제 냉간압조시의 변형율속도와 유사한 3000(1/초)정도로 압축 변형을 하였으며, 냉간가공성의 평가는 가공경화지수를 이용하였다.In addition, the cold workability of the material used a high-speed compression deformation tester that can simulate the cold pressing process. At this time, the deformation rate was about 3000 (1 / sec), which is similar to the strain rate at the time of cold pressing, and the cold workability was evaluated by using the work hardening index.

고속압축변형시에 균열은 국부적으로 변형이 집중되는 곳에서 발생한다. 따라서 고속의 냉간압조시 국부적인 변형집중은 대부분 소재의 표면에 집중되어 볼트나 스크류의 가공시에 표면균열을 발생시키므로 표면부의 변형집중을 억제하는 것이 고속압축변형시의 가공성을 향상시키는 방법이다. 국부적인 변형집중 억제에 효과적인 방법은 고속변형시의 가공경화율을 증가시키는 방법이다.In high-speed compression deformation, cracks occur where local deformation is concentrated. Therefore, localized strain concentration at the time of high-speed cold pressing is mainly concentrated on the surface of the material to generate surface cracks during machining of bolts and screws. Therefore, suppressing strain concentration at the surface portion is a method of improving workability during high-speed compression deformation. An effective method for suppressing local strain concentration is to increase the work hardening rate at high strain rates.

고속변형시에 가공경화율은 소재의 결정립이 미세해질수록 증가한다. 소재의 결정립 미세화, 특히, 표면부의 결정립 미세화는 고속변형시의 냉간가공성을 크게 향상시킨다.At high speed deformation, the work hardening rate increases as the material grains become finer. Grain refinement of the material, in particular grain refinement of the surface portion, greatly improves cold workability at high speed deformation.

도 1에 도시된 바와 같이, 고속변형시에 결정립의 차이가 거의 없는 균일한 결정립의 종래 소재보다는 소재의 결정립 크기 차이가 증가함에 따라 냉간 가공경화지수가 증가함을 알 수 있다.As shown in Figure 1, it can be seen that the cold work hardening index increases as the grain size difference of the material increases than the conventional material of the uniform grain with little difference of grains at high deformation.

특히, 결정립의 크기 차이가 ASTM 번호로 2.5 이상인 경우부터 가공경화율이 급격히 증가함을 알 수 있다. 결국, 최적의 표면부와 중심부의 결정립 차이는 2.5 이상이 되어야 한다.In particular, it can be seen that the work hardening rate increases sharply when the size difference of the grains is 2.5 or more as the ASTM number. As a result, the grain size difference between the optimum surface and the center should be 2.5 or more.

도 2는 냉간 신선가공율에 따른 결정립 분포를 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing a grain distribution according to cold drawing rate.

페라이트계 스테인레스 430강을 선재코일의 형태로 압연한 후, 균일한 결정립을 갖도록 고용화 열처리 후에, 선재의 표면은 미세하고 중심부는 조대한 결정립의 크기를 가지도록 냉간 신선감면율을 변경하여 신선가공한다.After ferritic stainless 430 steel is rolled in the form of wire coil, and after solidifying heat treatment to have uniform grains, cold wire is processed by changing the cold drawing reduction ratio so that the wire surface is fine and the center has coarse grain size. .

그리고, 800℃의 광휘소둔로에서 통상의 열처리시간인 20초~40초 유지한다.In the bright annealing furnace at 800 ° C., a normal heat treatment time of 20 seconds to 40 seconds is maintained.

도 2에서는 이런 페라이트계 430 스테인레스를 냉각하여 만든 선의 결정립의 크기차이를 ASTM 번호의 차이로 나타내었다.In Figure 2, the size difference of the grains of the line made by cooling the ferritic 430 stainless steel is shown as a difference in ASTM number.

도 2에 도시된 바와 같이, 냉간 신선감면율의 증가함에 따라 결정립 차이가 증가하다가 다시 감소하는 경향을 나타낸다.As shown in FIG. 2, the grain difference increases and then decreases as the cold freshness reduction rate increases.

이는 냉간 신선감면율이 임계값을 초과하는 경우, 소재의 중심부까지 변형되어 소둔시에 중심부가 재결정되어 결정립 크기가 감소하며, 표면부에는 결정립 성장이 발생한다.When the cold drawing reduction ratio exceeds the threshold value, it is deformed to the center of the material, the center of the material is recrystallized upon annealing, so that the grain size decreases, and grain growth occurs on the surface portion.

따라서 냉간압조시에 표면부의 조대한 결정립에서 균열이 발생하여 냉간압조성에 악영향을 준다. 따라서 냉간 가공경화율이 급격히 증가하는 2.5 이상의 결정립 차이를 나타내며 표면이 미세하고 중심부가 조대한 신선감면율의 범위는 7% ~ 16%이여야 한다.Accordingly, cracks occur in the coarse grains in the surface portion during cold pressing, which adversely affects the cold pressing composition. Therefore, the cold work hardening rate shows a grain difference of 2.5 or more, which is rapidly increasing, and the range of freshness reduction rate with fine surface and coarse core should be 7% ~ 16%.

이상에서 본 발명의 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the method for manufacturing a ferritic 430 stainless steel wire having excellent cold workability according to the present invention has been described together with the accompanying drawings, this is by way of example and not by way of limitation. . In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (1)

0.12wt%이하의 C, 1.0wt%이하의 Si, 1.0wt%이하의 Mn, 16-18wt%의 Cr, 잔부 Fe 및 기타의 불가피한 불순물로 조성된 페라이트계 430 스테인레스의 선재의 제조방법에 있어서,In a method for producing a ferritic 430 stainless steel wire composed of 0.12 wt% or less of C, 1.0 wt% or less of Si, 1.0 wt% or less of Mn, 16-18 wt% of Cr, balance Fe, and other unavoidable impurities, 냉간 신선가공단계와, 소둔열처리단계를 포함하며,Cold drawing process and annealing heat treatment step, 상기 냉간 신선가공단계에서는 열간압연에 의해 선재로 제조된 후 고용화 열처리된 선재 또는 1차 신선가공 후 광휘소둔된 선을 전체 신선감면율 7 ~ 16%로 냉간 신선가공하며,In the cold drawing process, the wire is manufactured by hot rolling and then heat-treated and heat-treated heat-treated wire or brightly annealed wire after the primary drawing is cold drawn to 7 ~ 16% of the total reduction rate, 상기 소둔열처리단계에서는 상기 냉간 신선가공단계를 거친 선재 또는 선을 770 ~ 820℃로 20 ~ 40초 동안 소둔 열처리하는 것을 특징으로 하는 냉간가공성이 우수한 페라이트계 430 스테인레스 선재의 제조방법.In the annealing heat treatment step is a method of producing a ferrite-based stainless steel wire having excellent cold workability, characterized in that the annealing heat treatment for the wire or wire passed through the cold drawing step for 20 to 40 seconds at 770 ~ 820 ℃.
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