KR100544644B1 - Method for manufacturing high carbon wire rod having superior strength - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신선용 소재로 사용되는 고강도 탄소강 선재 제조 방법에 관한 것으로, 그 목적은 중탄소강 선재를 제조함에 있어 급속 냉각에 의한 잠열 및 변태 잠열을 이용하여 결과적으로 고강도 선재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing high strength carbon steel wire used as a drawing material, and its object is to provide a method for producing high strength wire by using latent heat and latent heat by rapid cooling in manufacturing medium carbon steel wire. will be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중량%로 C : 0.6-1.0%, Mn :0.1- 1.0%, Si : 0.1-0.5%, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 조성되는 빌렛을 가열 후 열간선재압연후 급냉하여 850~750℃의 온도로 권취한 다음, 30~80℃/sec의 냉각속도로 530~560℃의 범위까지 냉각하고 이후 10℃/sec이하의 속도로 냉각하는 것을 포함하여 이루어지는 고강도 고탄소강 선재의 제조방법에 관한 것을 그 기술요지로 한다. The present invention for achieving the above object, after heating the billet composed of C: 0.6-1.0%, Mn: 0.1-1.0%, Si: 0.1-0.5% by weight Fe and unavoidable impurities after heating the hot wire re-rolling High strength high carbon steel comprising quenching and winding to a temperature of 850 ~ 750 ℃, then cooling to a range of 530 ~ 560 ℃ at a cooling rate of 30 ~ 80 ℃ / sec and then cooling at a rate of 10 ℃ / sec or less The technical summary of the method for producing wire rods shall be taken.

선재, 마르텐사이트, 변재잠열, 페라이트, 펄라이트Wire rod, martensite, latent sapwood, ferrite, pearlite

Description

고강도 고탄소강 선재의 제조방법{Method for manufacturing high carbon wire rod having superior strength}Method for manufacturing high carbon wire rod having superior strength

도 1은 연속냉각시 소재의 온도 변화를 나타내는 그래프1 is a graph showing the temperature change of the material during continuous cooling

도 2는 2. 0.82중량%C-0.4중량%Mn-0.3중량%Si강의 연속 변태곡선Figure 2 is a continuous transformation curve of 2. 0.82 wt% C-0.4 wt% Mn-0.3 wt% Si steel

도 3은 0.82 중량%C-0.7 중량%Mn강의 80℃/sec냉각 후 10℃/sec로 냉각속도 변화시 냉각속도 변화 개시 변화 온도에 따른 미세조직사진3 is a microstructure photograph according to the change in the cooling rate change temperature when the cooling rate is changed to 80 ℃ / sec 10 ℃ / sec after cooling 0.82 wt% C-0.7 wt% Mn steel

본 발명은 신선용 소재로 사용되는 고강도 탄소강 선재 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연후 냉각도중 빠른 냉각속도에서 변태 도중의 변태 잠열을 이용하여 베이나이트 마르텐사이트가 없는 페라이트+펄라이트 또는 펄라이트 조직의 고강도 선재를 제조하는 방법이다. The present invention relates to a high-strength carbon steel wire manufacturing method used as a drawing material, more specifically, bainite martensite-free ferrite + pearlite or pearlite structure by using the latent transformation heat during transformation at a high cooling rate during cooling after rolling It is a method of manufacturing a high strength wire rod.

PC강선 비드와이어, 와이어 로프 등에 사용되는 강선의 강도를 증가시키는 방법은 신선 가공량 증대에 의한 방법과 소재의 강도 향상에 의한 방법으로 구분할 수 있 다. 신선 가공량 증대에 의한 방법은 비교적 손쉽게 접근할 수 있으나 신선 가공량이 증가하면 강선의 연성이 감소하여 제품화가 곤란한 경우가 많다. 따라서 소재의 강도 향상에 의한 강도 향상 방법이 가장 널리 이용되는 방법이다. The method of increasing the strength of steel wire used in PC wire bead wire, wire rope, etc. can be divided into the method by increasing the amount of drawn wire and the method by improving the strength of the material. The method by increasing the amount of drawn wire is relatively easy to approach, but as the amount of drawn wire increases, the ductility of the steel wire decreases, making it difficult to commercialize. Therefore, the strength improvement method by the strength improvement of a material is the most widely used method.

0.6중량%C 이상의 탄소강의 신선성 및 강도를 향상시키기 위한 방법으로는 탄소량을 증가시키거나 냉각속도를 증가시켜 미세한 펄라이트 층간간격을 얻는 방법이 있다. 미세한 펄라이트 층간간격을 확보하기 위해서는 통상 압연직후 20~30℃/sec 이상의 빠른 냉각속도로 냉각하여 오스테나이트에서 펄라이트 변태시 과냉도를 크게 해야 한다. 그러나 일정 냉각속도 이상으로 냉각하면 오스테나이트가 전부 펄라이트로 변태하기 전에 저온으로 냉각되어 일부 미 변태된 오스테나이트에서 베이나이트 또는 마르텐사이트가 형성된다. 이처럼 형성된 마르텐사이트는 매우 경한 상으로 신선 도중 변형이 거의 되지 않아 균열의 발생 위치로 작용하여 신선 도중 단선을 유발한다. 따라서 우수한 신선성을 유지하기 위하여서는 이러한 마르텐사이트 형성을 적극 억제하여야 한다. 또한 펄라이트와 베이나이트가 혼재되어 있으면 강도와 연성이 감소한다. 따라서 이러한 베이나이트 또는 마르텐사이트 형성을 적극 억제하는 것이 필요하다.As a method for improving the freshness and strength of the carbon steel of 0.6% by weight or more, there is a method of increasing the amount of carbon or increasing the cooling rate to obtain fine pearlite interlayer spacing. In order to secure a fine perlite interlayer spacing, it is usually required to cool at a rapid cooling rate of 20-30 ° C./sec or more immediately after rolling to increase the supercooling when transforming pearlite from austenite. However, if it is cooled above a certain cooling rate, the austenite is cooled to low temperature before all of it is transformed into pearlite, thereby forming bainite or martensite in some unmodified austenite. The martensite thus formed is a very hard phase and hardly deformed during drawing, thus acting as a location of cracking, causing disconnection during drawing. Therefore, in order to maintain excellent freshness, such martensite formation must be actively suppressed. In addition, when pearlite and bainite are mixed, strength and ductility decrease. Therefore, it is necessary to actively suppress such bainite or martensite formation.

고강도 선재를 제조하기 위하여 냉각속도를 일정 냉각속도 이하로 제한하면서 합금원소를 첨가하거나 탄소량을 증가시키는 방법 등을 이용할 수 있는데, 이러한 기술은 널리 이용되고 있다. 그러나, 이러한 방법은 탄소량 증대 및 합금 원소의 증가 에 의하여 신선 가공 도중 신선성이 감소할 수 있다. 한편, 냉각 초기에는 급냉을 실시한 후 미변태된 오스테나이트를 마르텐사이트로의 변태를 억제하기 위하여 500℃전후에서 냉각속도를 낮추거나 유지시키는 방법도 제시하고 있다. 예를 들면 일본 특허공개공보 평7-90495호에서는 650~500℃까지 급냉 후 5초이상 5분이하의 시간동안 유지하는 방법을 제시하고 있다. 또한, 일본 특허공개공보 평5-156370은 고탄소강에서 450~~550℃ 까지 50℃/sec이상으로 냉각한 후 450℃ 이상의 온도에서 2분 동안 유지한 후 다시 냉각하는 방법등을 제시하고 있다. 그러나 이러한 방법들은 마르텐사이트 형성 억제에는 효과적이나 실제 생산시 정밀 온도 제어를 위한 설비가 필요하거나 대량 생산시 필연적으로 수반되는 온도 편차에 의하여 저온 조직이 발생할 가능성이 있다. 또한 일본 특허공개공보 평10-17943은 미스트를 이용하여 20℃/sec 이상에서 수냉에 가까운 냉각속도에 고강도 소재를 제조하는 방법을 제시하고 있는데 이들에 의하면 급냉 후 마르텐사이트 형성을 억제하기 위하여 급냉 후 -2~3℃/sec로 서냉 또는 보열 커버를 이용하여 온도를 상승하는 방법을 제시하고 있다. 그러나, 이러한 방법은 추가 설비가 필요하고 또한 급냉 완료 온도를 450~500℃로 제어하여 이러한 온도 영역에서는 베이나이트가 형성되는 문제점이 있다. In order to manufacture high strength wire rods, a method of adding an alloying element or increasing the amount of carbon may be used while limiting the cooling rate to a predetermined cooling rate or less. Such a technique is widely used. However, this method may reduce the freshness during the drawing process by increasing the amount of carbon and the increase of the alloying elements. On the other hand, in order to suppress the transformation of untransformed austenite into martensite after quenching in the early stage of cooling, a method of lowering or maintaining the cooling rate around 500 ° C is also proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 7-90495 discloses a method of holding for 5 seconds to 5 minutes after quenching to 650 to 500 ° C. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-156370 suggests a method of cooling again in a high carbon steel at 450 to 550 ° C. or more at 50 ° C./sec or more, and then maintaining the mixture at a temperature of 450 ° C. or more for 2 minutes and then again. However, these methods are effective in suppressing martensite formation, but there is a possibility that low temperature tissue may be generated due to the temperature variation that is inevitably necessary in mass production, or equipment for precise temperature control in actual production. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-17943 proposes a method of manufacturing a high-strength material at a cooling rate close to water cooling at 20 ° C / sec or more using a mist. According to these, after quenching to suppress martensite formation It suggests a method of raising the temperature by using a slow cooling or thermal cover at -2 ~ 3 ℃ / sec. However, such a method requires additional equipment and also has a problem in that bainite is formed in such a temperature range by controlling the quenching completion temperature to 450 to 500 ° C.

한편, 열간압연선재의 조절 냉각법으로는 스텔모아 법이 대표적으로, 대부분의 업계에서 널리 사용하고 있다. 그 방법은 850C~900℃ 정도에서 열간 압연 선재를 권취하고 컨베이어상에서 바람을 불어 냉각을 하는 방법이다. 이때 컨베이어에서의 코일의 이동 속도를 변경시켜 냉각대에서의 유지 시간을 변경시킬 수 있다. 즉 동일한 조건에서 이동 속도를 변경시키면 냉각되는 시간을 변경시키면 냉각이 종료되는 온도가 변할 수 있다. On the other hand, as the cooling method for controlling the hot rolled wire, the Stelmoir method is widely used in most industries. The method is a method of winding hot rolled wire at about 850C ~ 900 ℃ and blowing air on a conveyor to cool it. At this time, by changing the moving speed of the coil in the conveyor can be changed the holding time in the cooling table. That is, if the moving speed is changed under the same conditions, the temperature at which cooling is terminated may be changed by changing the cooling time.

본 발명에서는 0.6중량%이상의 C를 함유하는 선재를 제조함에 있어 급속 냉각에 의한 잠열 및 변태 잠열을 이용하여 결과적으로 고강도 선재를 제조하는데, 그 목적이 있다.In the present invention, in producing a wire rod containing 0.6 wt% or more of C, a high-strength wire rod is used as a result of using latent heat and latent heat by rapid cooling.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선재제조방법은, 중량%로 C : 0.6-1.0%, Mn :0.1- 1.0%, Si : 0.1-0.5%, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 조성되는 빌렛을 가열 후 열간 선재 압연후 급냉하여 850~750℃의 온도로 권취한 다음 30~80℃/sec의 냉각속도로 530~560℃의 범위까지 냉각하고 이후 10℃/sec이하의 속도로 냉각하는 것을 포함하여 구성된다. Wire rod manufacturing method of the present invention for achieving the above object, by weight% C: 0.6-1.0%, Mn: 0.1- 1.0%, Si: 0.1-0.5%, after heating the billet composed of the remaining Fe and unavoidable impurities After the hot wire rolling, it is quenched and wound at a temperature of 850 ~ 750 ℃, then cooled to a range of 530 ~ 560 ℃ at a cooling rate of 30 ~ 80 ℃ / sec, and then cooled at a rate of 10 ℃ / sec or less. do.

이하, 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described.

본 발명에서는 냉각대를 스텔모아 상에 일정길이로 설치하고 콘베이어 이동 속도를 변경하면 소재의 냉각과정을 변화시킬 수 있다는 점에 착안하여 냉각도중 펄라이트 변태시 변태 잠열을 이용하면 저온조직의 발생 없이 소재의 고강도화를 꽤 할 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성한 것이다. 이러한 본 발명의 강성분계의 조성범위 먼저 설명한다. In the present invention, the cooling stand is installed on the stealmo with a certain length and changing the conveyor moving speed can change the cooling process of the material, using the latent heat of transformation during the pearlite transformation during cooling, without the occurrence of low-temperature tissue The present invention has been completed by focusing on the fact that the strength can be increased significantly. The composition range of the steel component system of the present invention will be described first.

·C: 0.6~1.0% · C: 0.6 ~ 1.0%

상기 C는 강도 상승에 매우 효과적인 원소로 0.6%이상 첨가하는데 사용 용도에 따라 그 첨가량이 변화시킬 수 있다. 그러나, 탄소의 첨가량이1.0%이상 포함된 강에서는 초석 세멘타이트 및 세멘타이트 분률이 증가하여 신선성을 급격히 저하된다. The C is an element which is very effective in increasing the strength, and may be added in an amount of 0.6% or more depending on the intended use. However, in steels containing more than 1.0% of carbon, the cornerstone cementite and cementite fractions increase, resulting in a sharp drop in freshness.

·Si: 0.1~0.5% · Si: 0.1 ~ 0.5%

Si은 강의 탈산에 필요한 원소로서 그 함유량이 0.1%미만으로 너무 작을 경우 탈산효과가 충분하지 않으며, Si이 선재 제조시 가열로에서 강괴의 탈탄을 조장하므로 그 상한을 0.5%로 제한함이 바람직하다.Si is an element necessary for deoxidation of steel, and if its content is less than 0.1%, the deoxidation effect is not sufficient, and it is preferable to limit the upper limit to 0.5% because Si encourages decarburization of steel ingots in the heating furnace during wire rod manufacture. .

·Mn:0.1~1.0% · Mn: 0.1 ~ 1.0%

Mn은 강의 제조시 탈산 효과 뿐 아니라 소재내의 황과 더불어 유화망간(MnS)을 형성시켜 황에 의한 적열취성을 방지하므로 0.1%이상 첨가하는 것이 바람직하다. 또한, 망간은 강도 상승과 층간간격을 미세화시키는 데는 매우 효과적인 원소이나 과다하게 첨가될 경우 편석대의 망간양이 매우 증가되어 마르텐사이트 형성의 가능성이 높아지므로 1.0%이하로 제한하는 것이 바람직하다. Mn is preferably added in an amount of 0.1% or more because it forms a manganese emulsion (MnS) together with sulfur in the material to prevent red brittleness due to sulfur, as well as deoxidation effect in the production of steel. In addition, manganese is an element that is very effective in increasing the strength and minimizing the interlayer spacing, but when excessively added, the amount of manganese in the segregation zone is greatly increased, thereby increasing the possibility of martensite formation.

상기와 같이 조성되는 빌렛으로 냉각선재압연하고 권취한 다음에 냉각조건을 제어하여 변태잠열을 이용함으로써 베이나이트와 마르텐사이트와 같은 저온조직을 피하면서 페라이트+펄라이트의 조직을 갖는 선재로 제조하는데, 이때 그 냉각조건의 설 정에 대하여 야금학적인 측면에서 구체적으로 설명한다. By rolling and winding the cold wire with the billet formed as described above, the cooling conditions are controlled to use the latent heat of transformation, thereby avoiding low temperature structures such as bainite and martensite, and manufacturing the wire having a ferrite + pearlite structure. The setting of the cooling conditions will be described in detail in terms of metallurgy.

도 1은 압연 후 강재를 오스테나이트 영역으로부터 상온까지 냉각할 때 소재의 온도변화의 예로서, 일정 냉각속도로 냉각되는 도중 변태가 시작되면 변태에 의한 잠열에 의하여 온도가 상승하는 것을 볼 수 있다. 따라서, 이러한 변태 잠열을 이용하기 위해서는 연속 냉각시 변태전의 최대 냉각속도는 적어도 펄라이트 변태가 시작될 수 있는 냉각속도가 되어야 한다. 이 보다 빠른 냉각속도에서는 펄라이트가 변태되지 않고 저온 조직으로 변태가 먼저 시작된다. 또한 이보다 낮은 냉각속도에서는 펄라이트 또는 페라이트 변태가 상대적으로 높은 온도에서 시작되어 강도가 낮아지게 된다. 한편, 펄라이트 변태가 개시된 이후 냉각속도를 지속적으로 증가시키면 미 변태된 펄라이트로부터 마르텐사이트가 발생하게 된다.Figure 1 is an example of the temperature change of the material when the steel is cooled from the austenite region to room temperature after rolling, it can be seen that the temperature rises due to latent heat due to the transformation when the transformation starts while cooling at a constant cooling rate. Therefore, in order to use such latent transformation heat, the maximum cooling rate before transformation during continuous cooling should be at least a cooling rate at which pearlite transformation can start. At higher cooling rates, the perlite is not transformed, but the transformation begins with low temperature tissue. In addition, at lower cooling rates, pearlite or ferrite transformation starts at a relatively high temperature, resulting in lower strength. On the other hand, if the cooling rate is continuously increased after the initiation of the perlite transformation, martensite is generated from the untransformed perlite.

즉, 도 2는 0.82중량%C-0.4중량%Mn-0.3중량%Si강의 냉각속도에 따른 변태곡선을 보이고 있다. 약 550℃전후에서 존재하는 펄라이트 변태 노우즈(nose)부분으로 급속 냉각한 후 이후 온도를 이 온도에 유지하면 전부 펄라이트로 변태 시킬 수 있으나, 이후 계속되는 냉각에서는 베이나이트 혹은 마르텐사이트 조직이 나올 수 있음을 알 수 있다. 한편, 오스테나이트로부터 이 보다 빠른 속도로 냉각되면 오스테나이트로부터 베이나이트가 먼저 석출하게 된다. 따라서 펄라이트 조직을 얻을 수 있는 최대 냉각속도는 펄라이트 변태 노우즈(nose)를 걸치는 까지의 냉각속도이다. 그러나, 지속적으로 이러한 냉각속도로 냉각하면 미 변태된 오스테나이트로부터 저온 조직이 발생하므로 강도가 저하되지 않는 범위에서 냉각속도를 감소시켜야 저온 조직이 없는 펄라이트 또는 펄라이트+페라이트 조직을 확보할 수 있으며 또한 높은 인장강도를 얻을 수 있다.That is, Figure 2 shows the transformation curve according to the cooling rate of 0.82% by weight C-0.4% by weight Mn-0.3% by weight Si steel. After rapid cooling with the pearlite transformation nose part around 550 ° C. and maintaining the temperature at this temperature, it can be transformed to pearlite, but subsequent cooling may result in bainite or martensite structure. Able to know. On the other hand, if austenite is cooled at a faster rate than this, bainite is first precipitated from austenite. Therefore, the maximum cooling rate to obtain a pearlite structure is the cooling rate up to the pearlite transformation nose. However, continuous cooling at such a cooling rate generates low temperature tissues from untransformed austenite, so that the cooling rate must be reduced within the range where the strength is not lowered to obtain perlite or pearlite + ferrite structure without low temperature structure. Tensile strength can be obtained.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 빌렛을 열간선재압연하고 급냉하여 850~750℃로 권취한 다음, 냉각을 개시하는데, 이때의 냉각속도를 30~80℃/sec로 한다. 냉각속도가 80℃/sec 보다 빠른 경우에는 오스테나이트로부터 베이나이트가 먼저 석출하므로 이 보다 냉각속도를 낮추어야 한다. 냉각속도가 30℃/sec 보다 늦은 경우에는 현재 생산되는 제품에 비하여 강도 상승을 꾀할 수 없다.Therefore, in the present invention, as described above, the billet is hot-rolled and quenched and wound to 850 to 750 ° C., and then cooling is started, and the cooling rate at this time is 30 to 80 ° C./sec. If the cooling rate is faster than 80 ℃ / sec, bainite is first precipitated from austenite, so the cooling rate should be lowered. If the cooling rate is later than 30 ° C / sec it is not possible to increase the strength compared to the currently produced products.

이후 상기한 냉각속도로 냉각하다가 530~560℃의 범위에서는 냉각속도를 10℃/sec로 낮추어 냉각하는 것이다. 냉각속도를 계속하여 10℃/sec 보다 빠른 냉각속도로 냉각하면 베이나이트 혹은 마르텐사이트의 저온조직이 나올 수 있다. After cooling at the cooling rate described above, the cooling rate is lowered to 10 ° C / sec in the range of 530 to 560 ° C. If the cooling rate is continued and cooled at a cooling rate faster than 10 ° C./sec, low-temperature structures of bainite or martensite may come out.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예 1]Example 1

0.82중량%C-0.7중량%Mn-0.3중량%Si의 화학성분을 갖는 빌렛(billet)를 연속 압연 후 800℃에서부터 80℃/sec의 냉각속도로 연속냉각을 실시하였다. 30℃/sec이하의 냉각속도에서는 펄라이트 조직을 확보할 수 있었으나 35℃/sec~80℃/sec의 냉각속도 범위에서는 펄라이트 변태가 우선적으로 되고 이후 일부 베이나이트 또는 마르 텐사이트가 냉각속도에 의존하여 석출되었다.Billets having a chemical composition of 0.82% by weight C-0.7% by weight Mn-0.3% by weight Si were subjected to continuous cooling at a cooling rate of 800 ° C. to 80 ° C./sec after continuous rolling. Perlite structure could be secured at the cooling rate below 30 ℃ / sec, but the pearlite transformation was preferential in the cooling rate range of 35 ℃ / sec ~ 80 ℃ / sec, and then some bainite or martensite depend on the cooling rate. Precipitated.

이처럼 마르텐사이트가 형성되는 임계 냉각속도를 아래 표 1에 나타내었다.The critical cooling rate at which martensite is formed is shown in Table 1 below.

강종Steel grade 마르텐사이트 형성 임계 냉각속도 (℃/sec)Martensite Formation Critical Cooling Rate (℃ / sec) 0.72C+0.4Mn0.72C + 0.4Mn 4545 0.72C+0.7Mn0.72C + 0.7Mn 4040 0.82C0.82C 3838 0.82C+0.7Mn0.82C + 0.7Mn 3535

또한, 80℃/sec보다 빠른 냉각속도에서는 펄라이트 변태가 없는 마르텐사이트로 전부 변태됨을 알 수 있었다. 따라서, 신선재로 사용되는 선재의 경우 연속 냉각시 강종 변화에 관계없이 30~50℃/sec이상의 냉각속도에서는 베이나이트 혹은 마르텐사이트 형성을 피할 수 없다. In addition, it can be seen that at a cooling rate faster than 80 ° C./sec, all of the martensite was not transformed into pearlite. Therefore, in the case of a wire rod used as a wire rod, bainite or martensite formation cannot be avoided at a cooling rate of 30 to 50 ° C./sec or more regardless of steel type change during continuous cooling.

따라서, 이러한 마르텐사이트 형성이 가장 낮은 냉각속도에서 석출되는 0.82중량%C-0.7중량%Mn강을 열간 압연 이후 800℃에서부터 펄라이트 변태가 시작될 수 있는 최대 냉각속도인 80℃/sec로 냉각도중 임의의 온도에서 10℃/sec로 냉각속도를 변화시켰을 때, 냉각속도 변경 온도에 따른 미세조직 변화를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 보는 바와 같이, 530℃이상에서 냉각속도를 변경하였을 경우에는 베이나이트 상의 형성은 없었으나 그 이하의 온도에서 냉각속도를 변경 시킬 경우 베이나이트 상이 형성되고 있다. 따라서 연속냉각에서는 35℃/sec이상에는 베이나이트 또는 마르텐사이트가 형성되고 있으나 냉각도중 냉각속도를 530℃이상에서 10℃/sec이하로 감소시키면 저온 조직이 없는 펄라이트 조직을 확보할 수 있었다. Therefore, such martensite formation is any of the degree of cooling at 80 ° C./sec, which is the maximum cooling rate at which pearlite transformation can start from 800 ° C. after hot rolling of 0.82% by weight C-0.7% by weight Mn steel which is precipitated at the lowest cooling rate. When the cooling rate is changed from 10 ° C./sec to temperature, the microstructure change according to the cooling rate change temperature is shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the bainite phase was not formed when the cooling rate was changed above 530 ° C., but the bainite phase was formed when the cooling rate was changed at a temperature below that. Therefore, in continuous cooling, bainite or martensite is formed at 35 ° C / sec or more, but when the cooling rate is reduced to 10 ° C / sec or less from 530 ° C or more during cooling, a pearlite structure without low temperature structure can be obtained.

표 2는 이처럼 냉각을 제어할 경우의 냉각속도 변화에 따른 인장강도 변화를 보이고 있다. 이때 냉각속도 변경 온도는 850℃에서 연속냉각 도중 급냉 설비에 유지되는 시간을 변경함으로써 제어하였다. 즉 통상의 스텔모아 설비 위에 35~80℃/sec의 냉각 효율을 갖는 설비를 설치 한 후 콘베아 이동 속도를 약 0.5~1.0m/sec의 속도로 이동하여 약 4~10sec동안 급냉 한 후 이후 냉각은 통상의 스텔모아 설비를 이용하여 10℃/sec이하로 제어하였다. Table 2 shows the change in tensile strength according to the change in cooling rate when cooling is controlled. At this time, the cooling rate change temperature was controlled by changing the time maintained in the quenching equipment during continuous cooling at 850 ℃. In other words, after installing a device having a cooling efficiency of 35 ~ 80 ℃ / sec on the normal Stelmore facilities, the conveyor movement speed is moved to a speed of about 0.5 ~ 1.0m / sec and quenched for about 4 ~ 10 seconds, then cooled Was controlled to 10 ° C./sec or less using a normal Stelmore equipment.

오스테나이트 결정립 크기Austenitic Grain Size 초기 냉각속도Initial cooling rate 2차냉각속도2nd cooling speed 저온 조직 형성 유무Low temperature tissue formation 인장강도 (kg/mm2)Tensile strength (kg / mm2) 비고Remarks 0.82C+0.7Mn0.82C + 0.7Mn 1212 2525 -- radish 121.7121.7 비교재Comparative material 1212 8080 1010 radish 130130 발명재Invention 1212 9595 1010 U 120120 비교재Comparative material 1212 8080 1818 U -- 비교재Comparative material 1313 5858 88 radish 128128 발명재Invention 1414 4646 55 radish 126126 발명재Invention 1515 3535 55 radish 124124 발명재Invention 0.72C+0.4Mn0.72C + 0.4Mn 1212 2525 -- radish 106106 비교재Comparative material 1212 8080 1010 radish 115115 발명재Invention 1313 5858 88 radish 111111 발명재Invention 1414 4646 55 radish 110110 발명재Invention 1515 3535 55 radish 109109 발명재Invention

표 2에 나타난 바와 같이, 2차 냉각속도를 빠르게 할 경우에는 미변태된 오스테나이트로부터 일부 미세한 마르텐사이트가 형성되었으며 또한 1차 냉각을 95℃/sec로 할 경우 거의 마르텐사이트로 변태되어 본 발명에서 얻고자 하는 특성을 얻지 못하였다. 그러나, 표 2에서 보는 바와 같이 냉각속도의 상승과 변태 전후에 냉각속도를 적절히 제어 함으로써 연속 냉각에 의한 제조된 소재에 비하여 펄라이트 조직에 서 약 10%이상의 강도 상승을 꾀 할 수 있었다.As shown in Table 2, when the secondary cooling rate is increased, some fine martensite is formed from untransformed austenite, and when the primary cooling is 95 ° C / sec, it is almost transformed into martensite. The desired characteristics were not obtained. However, as shown in Table 2, by appropriately controlling the cooling rate before and after the increase and the transformation of the cooling rate, it was possible to increase the strength of the pearlite structure by more than about 10% compared to the material produced by the continuous cooling.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 급속 냉각에 의한 잠열 및 변태 잠열을 이용하여 고강도 선재를 제조할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다. As described above, in the present invention, there is a useful effect that a high-strength wire can be manufactured by using latent heat and latent heat by rapid cooling.

Claims (2)

중량%로 C : 0.6-1.0%, Mn :0.1- 1.0%, Si : 0.1-0.5%, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 조성되는 빌렛을 가열 후 열간선재압연후 급냉하여 850~750℃의 온도로 권취한 다음 30~80℃/sec의 냉각속도로 530~560℃의 범위까지 냉각하고 이후 10℃/sec이하의 속도로 냉각하는 것을 포함하여 이루어지는 고강도 고탄소강 선재의 제조방법. By weight, C: 0.6-1.0%, Mn: 0.1- 1.0%, Si: 0.1-0.5%, Billet composed of remaining Fe and unavoidable impurities is heated and quenched after hot wire re-rolling and wound to a temperature of 850 ~ 750 ℃ And then cooling to a range of 530-560 ° C. at a cooling rate of 30 ° C./80° C. and then cooling at a rate of 10 ° C./sec or less. 제 1항에 있어서, 상기 선재는 페라이트+펄라이트 또는 펄라이트 조직을 갖음을 특징으로 하는 고강도 고탄소강 선재의 제조방법. The method of claim 1, wherein the wire has a ferrite + pearlite or pearlite structure.
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