KR100544743B1 - Method for manufacturing high Si added medium carbon wire rod by forming decarburinized ferritic layer - Google Patents

Method for manufacturing high Si added medium carbon wire rod by forming decarburinized ferritic layer Download PDF

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Abstract

본 발명은 볼트 등으로 가공되어 사용되는 선재의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 냉간성형성 개선 목적으로 흑연화처리가 가능한 강에서 실리콘의 첨가량이 높음에 따라 발생하는 표면탈탄층을 선재가열공정에서 탄소고용도가 낮은 페라이트 탈탄층을 형성하여 저감할 수 있는 선재의 제조방법을 제공하는 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a wire rod that is processed by bolts and the like, and its purpose is to heat-treat the surface decarburization layer generated by the addition of silicon in a steel that can be graphitized for the purpose of improving cold formability. It is to provide a method for producing a wire rod that can be reduced by forming a ferrite decarburization layer with low carbon utilization.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중량%로 탄소 0.40-0.60%, 실리콘 2.0-4.0%, 망간 0.1-0.8%, 인 및 황 0.01% 이하, 질소 0.002-0.01%, 산소 0.002% 이하를 함유하고, 여기에 니켈 0.3-2.0%, 보론 0.001-0.003%, 바나듐:0.01∼0.5%, 니오븀:0.01∼0.5%, 몰리브덴 0.01-0.5%, 티타늄 0.01-0.2%, 텅스텐 0.01-0.5%, 구리 0.01-0.2%로 이루어진 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상, 나머지 Fe 및 기타 불순물로 조성되는 빌레트를 Ac1변태점까지 20±5℃/분의 가열속도로 가열하고, 이상역 범위인 Ac1변태점에서 Ac3변태점까지는 9±4℃/분의 가열속도로 가열한 후, 1050±100℃까지 15±5℃/분의 가열속도로 가열하여 30분 이상 유지후 선재압연하는 것을 포함하여 이루어지는 표면탈탄이 적은 고실리콘 첨가 중탄소 선재의 제조방법에 관한 것을 그 기술요지로 한다. The present invention for achieving the above object, by weight% contains carbon 0.40-0.60%, silicon 2.0-4.0%, manganese 0.1-0.8%, phosphorus and sulfur 0.01% or less, nitrogen 0.002-0.01%, oxygen 0.002% or less Nickel 0.3-2.0%, boron 0.001-0.003%, vanadium: 0.01-0.5%, niobium: 0.01-0.5%, molybdenum 0.01-0.5%, titanium 0.01-0.2%, tungsten 0.01-0.5%, copper 0.01 Billet composed of one or two or more selected from the group consisting of -0.2%, the remaining Fe and other impurities is heated at a heating rate of 20 ± 5 ℃ / min to Ac1 transformation point, Ac3 transformation point at the abnormal range of Ac1 transformation point High silicon with low surface decarburization including heating at 9 ± 4 ℃ / min heating rate, heating at 15 ± 5 ℃ / min up to 1050 ± 100 ℃, and maintaining the wire for 30 minutes The technical subject matter is a method for producing an added heavy carbon wire rod.

중탄소강, 고강도, 볼트, 냉간성형성, 선재, 표면탈탄Medium carbon steel, high strength, bolt, cold forming, wire rod, surface decarburization

Description

표면탈탄이 적은 고실리콘 첨가 중탄소 선재의 제조방법{Method for manufacturing high Si added medium carbon wire rod by forming decarburinized ferritic layer} Method for manufacturing high silicon added medium carbon wire rod with low surface decarburization {method for manufacturing high Si added medium carbon wire rod by forming decarburinized ferritic layer}

본 발명은 볼트 등으로 가공되어 사용되는 선재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉간성형성 개선 목적으로 흑연화처리가 가능한 강에서 실리콘의 첨가량이 높음에 따라 발생하는 표면탈탄층을 선재가열공정에서 탄소고용도가 낮은 페라이트 탈탄층을 형성하여 저감할 수 있는 선재의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing wire rods that are processed by bolts and the like, and more particularly, heating the surface decarburization layer generated by increasing the amount of silicon in the steel that can be graphitized for the purpose of improving cold forming properties. The present invention relates to a method for producing a wire rod which can reduce and reduce the ferrite decarburization layer having low carbon employment.

선재는 일정형상으로 가공되어 다양한 기계부품류에 이용되는데, 그 예로는 볼트, 너트, 스프링 등이 있다. 이러한 기계부품류의 경량화와 고성능화를 위해 선재의 고강도에 대한 요구는 계속 높아지고 있다. 고강도 소재는 일정하중이 지속적으로 가해지면 수소에 의해 균열이 진전되는 지연파괴가 발생할 수 있다. Wire rod is processed to a certain shape and used for various mechanical parts, for example, bolts, nuts, springs and the like. In order to reduce the weight and performance of such mechanical parts, demand for high strength of wire rods continues to increase. High-strength materials can cause delayed fracture, in which cracks are propagated by hydrogen under constant load.

일례로, 볼트는 지연파괴저항성이 열화되는 문제점으로 현재, 인장강도 130 kg/mm2급 이상 사용하는 것이 불가능하여 그 사용용도 및 범위가 제한되고 있는 실정이다. 지연파괴저항성이 우수하면서 고강도화가 가능한 볼트용강을 개발할 경우 기대되어지는 잇점으로는 다음과 같다. 즉, 강구조물 측면에서 볼트 체결은 용접 접합에 비해 숙련된 기술을 요구치 않고, 취약한 용접부를 대체하는 잇점 등을 고려할 때 첫째, 볼트 체결력 강화에 따른 강구조물의 안정성을 높일 수 있으며 둘째, 볼트 체결 갯수의 감소에 의해 강재 사용량을 줄일 수 있다. 또한 자동차 부품 측면에서는 셋째, 부품의 경량화에 기여하며 넷째, 부품 경량화에 따른 자동차 조립장치의 설계 다양화 및 컴팩트화(compact)가 가능한 잇점이 있다. 따라서 소재의 지연파괴저항성 저하없이 고강도화를 달성할 수 있다면 고강도화가 될수록 사용상의 잇점과 산업계에 미치는 영향을 고려할 때 그 파급도는 상당히 클 것으로 예측된다. For example, the bolt is a problem that the delayed fracture resistance is deteriorated, it is currently impossible to use the tensile strength of 130 kg / mm 2 or more, the situation is limited in its use and range. The followings are expected advantages when developing bolt steel with high delay fracture resistance and high strength. In other words, in terms of steel structures, bolt fastening does not require more skilled techniques than welding joints, and considering the advantages of replacing weak welds, firstly, the stability of steel structures can be increased by strengthening bolt fastening force, and second, the number of bolt fastenings is reduced. It is possible to reduce the amount of steel used. In addition, in terms of automotive parts, third, it contributes to the lightening of parts. Fourth, there is an advantage in that the design diversification and compactness of the automobile assembly apparatus according to the lighter parts are possible. Therefore, if the high strength can be achieved without lowering the delay fracture resistance of the material, the ripple is expected to be considerably large considering the advantages in use and the effect on the industry.

고강도 소재의 지연파괴저항성은 결정입계에 분포하고 있는 석출물이 수소의 트랩 사이트(trapped site)로 작용하여 입계의 강도를 열화시키기 때문에 저하되는 것으로 알려져 있으며, 고강도화를 달성하기 위해서는 열처리후 결정립계에 분포하게 되는 Fe계 석출물들의 분포를 최대한으로 억제시키는 것이 가장 중요하다. The delayed fracture resistance of high-strength materials is known to be degraded because precipitates distributed at grain boundaries act as trapped sites of hydrogen and degrade the strength of grain boundaries. It is most important to suppress the distribution of Fe-based precipitates to the maximum.

또한, 다양한 볼트의 형상은 통상 냉간성형으로 제조되는데 고강도 소재의 경우 냉간성형전 소재강도가 높아 반드시 소재 연화열처리가 필요하며 냉간성형전 인장강도 60kg/mm2이하로 확보하는 것이 바람직하다. 이는 냉간성형시 다이스 마모율 증가를 최대한으로 억제하기 위한 것이다. 국내 강구조 체결용 볼트는 현재 인장강도 인장강도 60kg/mm2이하에서 볼트 냉간성형이 가능한 실정이다. 따라서 고강도 볼트소재를 사용하기 이해서는 우수한 지연파괴저항성 뿐만아니라 볼트제조시 요구되어지는 냉간성형성을 동시에 확보하여야 한다.In addition, the shape of the various bolts are usually manufactured by cold forming, high-strength material is required to soften the material heat treatment before the cold molding high strength, it is desirable to secure the tensile strength of less than 60kg / mm 2 before cold forming. This is to suppress the increase of the die wear rate during cold forming to the maximum. Domestic steel structure fastening bolts are currently capable of cold forming bolts under tensile strength of 60kg / mm 2 or less. Therefore, in order to use high-strength bolt material, it is necessary to secure not only excellent delayed fracture resistance but also cold forming required for bolt manufacturing.

본 발명자는 고강도 볼트를 냉간성형함에 있어 흑연화조직을 이용할 경우 기존 구상화 열처리 방법 대비 소재 인장강도 또는 표면경도를 합금원소 첨가 유무에 관계없이 우수한 냉간성형성을 확보할 수 있다는 것과 지연파괴저항성을 개선하기 위해 결정립에 Fe계 석출물의 석출 가능성이 전혀 없는 미세 복합조직을 갖는 고실리콘 첨가 중탄소로 조성되는 강을 개발하였다. 그러나, 고실리콘 첨가 중탄소강을 선재로 제조할 때, 선재압연공정에서 재가열시 실리콘이 소재내의 탄소의 활동도를 증가시키면서 탄소의 확산계수를 감소시키는데 큰 영향을 미친다. 이로 인해 선재압연공정에서 재가열시 탄소의 활동도증가로 표면에서는 탈탄속도가 증가하며, 반대로 중심부에서의 표면으로 확산계수의 감소로 표면으로 탄소공급이 원활하지 않아 표면에서의 탄소농도 구배심화를 조장하게 된다. 표면에서 탈탄층의 깊이가 깊어질수록 볼트에서는 체결력이 떨어지고 스프링에서는 피로특성이 열악해진다. 이와 같이, 고실리콘 첨가강의 표면탈탄은 저실리콘 첨가강 대비 표면탈탄속도가 매우 빠르기 때문인 것으로 잘 알려진 사실이다. 그래서, 고실리콘 첨가강 선재를 제 조할 경우, 소재의 탈탄제어가 적절하지 못할 경우 사용상의 많은 문제점이 발생할 수 있다. In cold forming high strength bolts, the present inventors can obtain excellent cold formability in terms of material tensile strength or surface hardness, regardless of the presence of alloying elements, and delayed fracture resistance when using graphitized structures. In order to develop a steel made of high-silicon-added medium carbon having a fine composite structure with no possibility of precipitation of Fe-based precipitates in grains. However, when manufacturing high-silicon-added heavy carbon steel as a wire rod, silicon has a great influence on reducing the carbon diffusion coefficient while increasing the activity of carbon in the material during reheating in the wire rod rolling process. As a result, carbon activity increases during reheating in the wire rod rolling process, and the decarburization rate increases on the surface. On the contrary, the carbon supply is not smooth to the surface due to the reduction of diffusion coefficient from the center to the surface, thereby enhancing the concentration of carbon at the surface. Done. As the depth of the decarburized layer deepens on the surface, the tightening force of the bolt decreases and the fatigue characteristics of the spring deteriorate. As such, it is well known that the surface decarburization of the high silicon-added steel is because the surface decarburization rate is very fast compared to the low silicon-added steel. Therefore, when manufacturing a high silicon-added steel wire, many problems in use may occur when the decarburization control of the material is not appropriate.

지금까지 알려진 탈탄제어방법의 대표적인 예로는 대한민국 특허공보 92-24974호, 92-24163호, 92-24161호, 일본 특허공보 (평)2-301514호, (평)1-31960, (소)63-216591호 등이 있다. 이들 대부부은 실리콘의 함량을 낮추거나 납, 주석 등의 합금원소를 첨가하는 방법에 의해서 탈탄을 제어하는 방법이다. 그러나, 고강도화를 위해 고실리콘 첨가가 불가피한 강종에서 실리콘 함량을 낮출수는 없으며, 또한, 납, 주석 등의 합금원소를 첨가하게 되면 충격인성 등의 기계적성질이 열악해지는 문제가 있다. Representative examples of decarburization control methods known so far include Korean Patent Nos. 92-24974, 92-24163, 92-24161, Japanese Patent Publications (Pyeong) 2-301514, (Pyeong) 1-31960, (Small) 63 And -216591. Most of these methods control decarburization by lowering the silicon content or adding alloying elements such as lead and tin. However, it is not possible to lower the silicon content in steel grades in which high silicon addition is inevitable for high strength, and when alloying elements such as lead and tin are added, mechanical properties such as impact toughness become poor.

본 발명은 냉간성형성 개선 목적으로 흑연화처리가 가능한 고실리콘 첨가 중탄소강의 선재가열공정에서 표면에 탈탄층이 발생을 방지하기 위한 연구과정에서 안출된 것으로, 선재가열공정에서 빌레트의 표면에 탄소고용도가 낮은 페라이트 탈탄층을 형성하여 빌레트의 표면에 탈탄속도를 현저하게 줄임으로써 표면탈탄층의 두께를 저감할 수 있는 선재의 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다. The present invention was devised in the research process to prevent the decarburization layer on the surface in the wire heating process of high-silicon-added medium-carbon steel that can be graphitized for the purpose of improving the cold formability, the carbon on the surface of the billet in the wire heating process It is an object of the present invention to provide a method for producing a wire rod which can reduce the thickness of the surface decarburization layer by forming a ferrite decarburization layer having a low solubility and significantly reducing the decarburization speed on the surface of the billet.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선재 제조방법은, 중량%로 탄소 0.40-0.60%, 실리콘 2.0-4.0%, 망간 0.1-0.8%, 인 및 황 0.01% 이하, 질소 0.002-0.01%, 산소 0.002% 이하를 함유하고, 여기에 니켈 0.3-2.0%, 보론 0.001-0.003%, 바나듐:0.01∼0.5%, 니오븀:0.01∼0.5%, 몰리브덴 0.01-0.5%, 티타늄 0.01-0.2%, 텅스텐 0.01-0.5%, 구리 0.01-0.2%로 이루어진 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상, 나머지 Fe 및 기타 불순물로 조성되는 빌레트를 Ac1변태점까지 20±5℃/분의 가열속도로 가열하고, 이상역 범위인 Ac1변태점에서 Ac3변태점까지는 9±4℃/분의 가열속도로 가열한 후, 1050±100℃까지 15±5℃/분의 가열속도로 가열하여 30분 이상 유지후 선재압연하는 것을 포함하여 구성된다. Wire rod manufacturing method of the present invention for achieving the above object, by weight% carbon 0.40-0.60%, silicon 2.0-4.0%, manganese 0.1-0.8%, phosphorus and sulfur 0.01% or less, nitrogen 0.002-0.01%, oxygen 0.002 % Or less, nickel 0.3-2.0%, boron 0.001-0.003%, vanadium: 0.01-0.5%, niobium: 0.01-0.5%, molybdenum 0.01-0.5%, titanium 0.01-0.2%, tungsten 0.01-0.5 %, Copper 0.01-0.2% selected from the group consisting of one or more selected from the group consisting of the remaining Fe and other impurities, heated to a Ac1 transformation point at a heating rate of 20 ± 5 ℃ / min, Ac1 in the ideal range The transformation point from the transformation point to the Ac3 transformation point is heated to a heating rate of 9 ± 4 ℃ / min, and then heated to a heating rate of 15 ± 5 ℃ / min to 1050 ± 100 ℃ to hold for 30 minutes or more, the wire rod.

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

본 발명자는 고실리콘 첨가 중탄소강 선재의 탈탄저감을 위해 다각도로 연구한 결과, 선재압연을 위한 빌레트 가열시(선재가열로 가열시) 이상역(Ac1변태점에서 Ac3변태점사이의 온도, 페라이트와 오스테나이트상이 혼재되어 평형상태를 유지하는 구간)을 통과하는 승온가열 속도를 제어하면, 빌레트 표면에 탄소 고용도가 매우 낮은 페라이트층을 0.05-0.5mm두께로 균일하게 유도할 수 있다는 사실을 알게 되었다. 또한, 이러한 표면 페라이트층은 매우 낮은 탄소 고용도를 갖는 이유로 페라이트상의 석출직후 이 영역을 통과하는 탄소원자의 확산은 매우 늦어지기 때문에 이에 의해 탈탄반응 속도를 현저하게 감소시킬 수 있고 표면 페라이트 층은 산화정도에 따라 그 두께를 조정할 수 있어 선재가열로 추출시 빌레트 표면 탈탄층을 현저하게 개선할 수 있다는 결과를 얻고, 본 발명을 완성하게 된 것이다. 이러한 본 발명의 대상이 되는 고실리콘 첨가 중탄소 강에 대해서 먼저 설명한 다 음에 이 강을 선재로 제조하는 방법을 설명한다. The present inventors have studied in various angles to reduce the decarburization of high-silicon-added medium-carbon steel wires.As a result, the temperature between the Ac1 transformation point and the Ac3 transformation point, the ferrite and austenite at the time of heating the billet for the wire rod (heating with the wire heating) By controlling the heating rate of heating through the mixed phase), it was found that the ferrite layer having a very low carbon solubility on the billet surface can be uniformly induced to a thickness of 0.05-0.5 mm. In addition, since the surface ferrite layer has a very low carbon solubility, the diffusion of carbon atoms through this region immediately after precipitation of the ferrite phase becomes very slow, thereby significantly reducing the rate of decarburization and the degree of oxidation of the surface ferrite layer. According to the present invention, the thickness can be adjusted according to the present invention, thereby obtaining a result of remarkably improving the billet surface decarburized layer during extraction by wire heating, thereby completing the present invention. The high silicon-added medium-carbon steel, which is the subject of the present invention, will be described first, and then a method of manufacturing the steel as a wire will be described.

[고실리콘 첨가 중탄소강의 조성][Composition of High Silicon-added Medium Carbon Steel]

·탄소(C):0.40-0.6%Carbon (C): 0.40-0.6%

탄소의 함량이 0.40%미만에서는 지연파괴저항성에 유효한 미세 복합조직강 제조를 위한 열처리후 복합조직내에 적정한 잔류 오스테나이트양, 형상 및 크기를 얻기가 곤란하고 또한, 기계적, 열적 안정성과 고강도 볼트용강으로서의 충분한 인장강도와 항복강도를 확보하기 어렵기 때문이다. 또한, 탄소의 함량이 0.60% 보다 많아지면 열처리후 단면감소율, 연신율과 충격인성 등의 특성이 저하되고, 선재제조시 편석 및 표면흠이 발생하며, 가열로 장입시 표면탈탄이 심화되고, 볼트 체결시 영구변형성 및 정적 피로특성이 열화하며, 미세복합 조직의 적절한 형상과 크기 그리고, 복합조직을 확보하기 위한 변태 소요시간이 길어지며, 잔류 오스테나이트내의 탄소농도 및 계면농도구배 등에 좋지 않은 영향을 미치기 때문이다. If the carbon content is less than 0.40%, it is difficult to obtain an adequate amount of retained austenite, shape and size in the composite structure after heat treatment for the production of fine composite steel which is effective for delayed fracture resistance. This is because it is difficult to secure sufficient tensile strength and yield strength. In addition, when the content of carbon is more than 0.60%, characteristics such as cross-sectional reduction rate, elongation and impact toughness after heat treatment are lowered, segregation and surface flaws occur during wire rod manufacturing, and surface decarburization is intensified when charging furnace, Permanent deformation and static fatigue characteristics deteriorate at the same time, the proper shape and size of microcomposite tissues, the time required for transformation to secure the composite tissues, and adversely affect the carbon concentration and interfacial concentration of residual austenite. Because.

·실리콘(Si):2.0-4.0%Silicon (Si): 2.0-4.0%

실리콘이 2.0%미만에서는 냉간성형성 개선을 위한 흑연화 열처리시간이 길어지는 단점이 있으며, 페라이트 변태후 잔류 오스테나이트의 기계적, 열적 안정성이 저하되어 페라이트+잔류오스테나이트 복합조직과 적정 잔류 오스테나이트양을 확보하기 어려우며 또한, 페라이트의 고용강화 효과가 미흡하여 강도확보에 어려움이 있고, 또한 지연파괴저항성, 표면 부식특성, 충격인성, 볼트 체결시 영구변형성 등 에 영향을 미치고, 또한 선재 탈탄제어를 위한 선재가열로내에서의 표면 페라이트 탈탄층의 균일성 및 적정두께를 확보하기가 어려워 탈탄이 심화되고, 선재냉각시 소입성 증가로 표면 스케일 특성의 제어가 어려운 단점이 있기 때문이다. 실리콘이 4.0%를 초과하는 경우에는 상기 언급한 효과가 포화되고 소입성, 복합조직강의 구성, 충격인성, 피로특성 등에 좋지 않은 영향을 미치며, 선재제조를 위한 부룸(bloom) 또는 빌레트(billet)제조시 실리콘 편석에 의한 미세조직의 불균질화를 초래하여 최종 제품에서의 품질특성이 저하되기 때문이며, 또한 열처리시 표면 페라이트층의 두께가 증가하여 균질 표면 탈탄제어가 어렵기 때문이다. 본 발명에서의 보다 바람직한 실리콘 성분범위는 2.8-3.3%로, 베이나이트조직(페라이트+잔류 오스테나이트)을 제조하기 위한 등온 열처리시간 및 잔류 오스테나이트 분율 및 크기, 형상, 페라이트+잔류 오스테나이트 복합조직의 고강도화 및 고인성화, 지연파괴저항성(확산성 수소량, 입계석출물의 석출제어), 표면 탈탄, 볼트체결후 응력이완성(stress relaxation) 또는 영구변형저항성, 동적 및 정적 피로특성등을 고려하여 매우 효과적으로 개선할 수 있기 때문이다.If the silicon is less than 2.0%, the graphitization heat treatment time for improving the cold forming property is long, and the mechanical and thermal stability of the retained austenite is degraded after the ferrite transformation, resulting in the ferrite + residual austenite composite structure and the amount of retained austenite. In addition, it is difficult to secure the strength of the ferrite, and it is difficult to secure the strength due to the insufficient effect of strengthening the ferrite, and also affects the delayed fracture resistance, surface corrosion characteristics, impact toughness, permanent deformation during bolting, and also for controlling wire decarburization. This is because it is difficult to secure uniformity and proper thickness of the surface ferrite decarburization layer in the wire heating furnace, so that decarburization is intensified, and it is difficult to control the surface scale characteristics by increasing the hardenability during wire rod cooling. If the silicon exceeds 4.0%, the above-mentioned effect is saturated and adversely affects the hardenability, the composition of the composite tissue steel, the impact toughness, the fatigue characteristics, and the production of bloom or billet for wire rod manufacturing. This is because the quality characteristics in the final product are deteriorated due to the inhomogeneity of the microstructure due to the segregation of silicon at the same time, and it is difficult to control the homogeneous surface decarburization because the thickness of the surface ferrite layer increases during heat treatment. More preferred silicon component range in the present invention is 2.8-3.3%, isothermal heat treatment time and residual austenite fraction and size, shape, ferrite + residual austenite composite structure for producing bainite structure (ferrite + residual austenite) Strength, high toughness, delayed fracture resistance (diffuse hydrogen content, precipitation control of grain boundary precipitates), surface decarburization, stress relaxation or permanent deformation resistance after bolting, and dynamic and static fatigue characteristics This can be effectively improved.

·망간(Mn):0.1~0.8%Manganese (Mn): 0.1% to 0.8%

망간(Mn)은 기지조직내에 치환형 고형체를 형성하여 고용강화하는 원소로 고장력볼트 특성에 매우 용용하므로 그 함량은 모재의 강도, 열처리시 소입성, 응력이완성, 편석대 생성에 따른 유해한 영향 등을 고려하여 0.1-0.8%로 하는 것이 바람직하다. 이는 망간의 함량이 0.8%를 초과할 경우 고용강화 효과보다는 주조시 망 간편석으로 인한 국부소입성이 증대하고 편석대의 형성으로 조직이방성이 심화되어 조직이 불균질하게 되어 볼트 특성에 더 유해한 영향을 미치기 때문이다. Manganese (Mn) is an element that forms a solid solution to form a solid to form a solid solution, and is very soluble in high-strength bolt characteristics. Therefore, its content is detrimental to the strength of the base metal, hardenability during heat treatment, stress relaxation, and segregation. It is preferable to set it as 0.1-0.8% in consideration of these. If the content of manganese exceeds 0.8%, the local annealing property due to the simple manganese stone is increased rather than the effect of strengthening the solid solution. Because it is crazy.

·인(P) 및 황(S): 각각 0.01%이하Phosphorus (P) and sulfur (S): 0.01% or less each

인은 결정입계에 편석되어 인성을 저하시키므로 그상한을 0.01%로 제한하는 것이며, 황은 저융점 원소로 입계 편석되어 인성을 저하시키고 유화물을 형성시켜 지연파괴저항성 및 응력이완특성에 유해한 영향을 미치므로 그상한을 0.01%로 제한하는 것이다.Phosphorus segregates at grain boundaries and degrades toughness, limiting its upper limit to 0.01%. Sulfur is a low melting point element, and segregates grains to reduce toughness and form an emulsion, which has a detrimental effect on delayed fracture resistance and stress relaxation characteristics. The upper limit is limited to 0.01%.

·질소(N):0.002-0.01%Nitrogen (N): 0.002-0.01%

질소의 함량이 0.002%미만에서는 비확산성 수소 트랩 사이트로 작용하는 바나듐 및 니요븀계 질화물의 형성이 어렵기 때문이며, 0.01%를 초과하는 경우에는 그 효과가 포화되기 때문이다.This is because when the nitrogen content is less than 0.002%, it is difficult to form vanadium and niobium-based nitrides that act as non-diffusion hydrogen trap sites, and when the content exceeds 0.01%, the effect is saturated.

·산소(O):0.0020%이하Oxygen (O): 0.0020% or less

산소의 함량이 0.0020%를 초과하면 조대한 산화물계 비금속개재물이 용이하게 형성되어 피로수명이 저하되기 때문이다.This is because when the content of oxygen exceeds 0.0020%, coarse oxide-based nonmetallic inclusions are easily formed and fatigue life is reduced.

상기와 같은 조성에, 니켈 0.3-2.0%, 보론 0.001-0.003%, 바나듐:0.01∼0.5%, 니오븀:0.01∼0.5%, 몰리브덴 0.01-0.5%, 티타늄 0.01-0.2%, 텅스텐 0.01-0.5%, 구리 0.01-0.2%의 그룹에서 선택된 1종 또는 2종이상을 첨가한다. In the above composition, nickel 0.3-2.0%, boron 0.001-0.003%, vanadium: 0.01-0.5%, niobium: 0.01-0.5%, molybdenum 0.01-0.5%, titanium 0.01-0.2%, tungsten 0.01-0.5%, One or more selected from the group of 0.01-0.2% copper is added.

·바나듐(V) 또는 니요븀(Nb):각각 0.01~0.5%Vanadium (V) or niobium (Nb): 0.01 to 0.5% each

바나듐(V) 또는 니요븀(Nb)은 지연파괴저항성 및 응력이완성 개선원소이다. 이들의 함량이 0.01%미만에서는 모재내 바나듐 또는 니요븀계 석출물들의 분포가 적어짐에 따라 비확산성 수소 트랩사이트(trap site)로의 역할이 미흡하여 지연파괴저항성 개선효과를 기대하기 어려우며, 또한 석출강화를 기대하기 어려워 응력이완저항성에 대한 개선효과가 충분하지 못하며, 오스테나이트 결정립 미세화를 기대하기 어려워 페라이트+잔류 오스테나이트 복합조직의 구성시 조직 미세화에 영향을 미치기 때문이다. 또한, 0.5%를 초과하면 흑연화열처리 시간이 길어지는 단점이 있으며 V 또는 Nb계 석출물들에 의한 지연파괴저항성 및 응력이완저항성에 대한 개선 효과가 포화하고 오스테나이트 열처리시 모재에 용해되지 않은 조대한 합금 탄화물양이 증가하여 비금속 개재물과 같은 작용을 하므로 피로특성의 저하를 초래하기 때문이다.Vanadium (V) or niobium (Nb) is an element that improves delayed fracture resistance and stress relaxation. If the content is less than 0.01%, the distribution of vanadium or niobium-based precipitates in the base material decreases, and thus the role of the non-diffusible hydrogen trap site is insufficient. Therefore, it is difficult to expect the effect of improving the delayed fracture resistance and the precipitation strengthening is expected. This is because it is difficult to improve the stress relaxation resistance is not sufficient, and it is difficult to expect attenuation of austenite grains, which affects the microstructure of the ferrite + residual austenite composite. In addition, if it exceeds 0.5%, the graphitization heat treatment time is long, and the improvement effect on delayed fracture resistance and stress relaxation resistance by V or Nb-based precipitates is saturated and coarse that is not dissolved in the base material during austenite heat treatment. This is because the amount of alloy carbide increases and acts like a non-metallic inclusion, leading to a decrease in fatigue properties.

·니켈(Ni):0.3~2.0%Nickel (Ni): 0.3 to 2.0%

니켈(Ni)은 흑연화 촉진원소이며, 열처리시 표면에 니켈 농화층을 형성하여 외부수소의 투과(permeation)를 억제하여 지연파괴저항성을 개선하는 원소로, 그 함량은 0.3-2.0%로 하는 것이 바람직하다. 니켈의 함량이 0.3%미만에서는 표면농화 층 형성이 불완전하여 지연파괴저항성의 개선효과를 기대하기 어려우며, 또한 탈탄제어, 인성 및 냉간성형성 향상을 위한 구상화 또는 흑연화처리시 열처리시간이 길어지며, 볼트성형시의 냉간성형성의 개선효과가 없기 때문이다. 2.0%를 초과하는 경우에는 그 효과가 포화되고 잔류 오스테나이트량의 적정한 양, 크기 및 형상 등에 부정적인 영향을 미치기 때문이다. Nickel (Ni) is a graphitization-promoting element and forms a nickel thickening layer on the surface during heat treatment to suppress permeation of external hydrogen to improve delayed fracture resistance. The content is 0.3-2.0%. desirable. If the nickel content is less than 0.3%, the surface thickening layer formation is incomplete, so it is difficult to expect the effect of improving the delayed fracture resistance, and the heat treatment time is increased during the spheroidization or graphitization treatment to improve the decarburization control, toughness and cold forming. This is because there is no improvement effect of cold forming during bolt forming. If it exceeds 2.0%, the effect is saturated and negatively affects the appropriate amount, size and shape of the amount of retained austenite.

·보론(붕소,B):0.001~0.003%Boron (B, B): 0.001% to 0.003%

붕소(보론,B)는 본 발명에서 흑연화 촉진원소이며 또한 소입성 및 지연파괴저항성 개선을 위한 입계강화원소이다. 붕소의 함량이 0.0010%미만에서는 열처리시 보론원자들의 입계편석에 의한 입계강화에 따른 입계강도 개선효과가 미흡하고, 또한 냉간성형성 개선을 위한 흑연화 처리시 흑연화 촉진 효과가 미흡하기 때문이다. 붕소의 함량이 0.003%를 초과할 경우에는 그 효과가 포화되고 오히려 입계에 보론계 질화물의 석출로 입계강도의 저하를 초래하기 때문이다. Boron (boron, B) is a graphitization promoting element in the present invention, and is a grain boundary strengthening element for improving quenchability and delayed fracture resistance. If the content of boron is less than 0.0010%, the effect of improving grain boundary strength due to grain boundary strengthening of boron atoms due to grain boundary segregation during heat treatment is insufficient, and the graphitization promoting effect is insufficient during graphitization treatment to improve cold forming. If the content of boron exceeds 0.003%, the effect is saturated, rather, the precipitation of boron nitride at the grain boundary leads to a decrease in grain boundary strength.

·몰리브덴(Mo), 텅스텐(W): 각각 0.01-0.5%Molybdenum (Mo), Tungsten (W): 0.01-0.5% each

이들의 함량이 0.01%미만에서는 페라이트와 잔류 오스테나이트의 입계강화 효과가 미흡하고 또한 열처리시 소입성, 페라이트의 고용강화, Mo 및 W계 석출강화 효과가 미흡하기 때문이다. 0.5%를 초과할 경우에는 그 효과가 포화되고, 소입성의 증가로 선재제조시 저온조직(마르텐사이트+베이나이트)의 생성이 용이하고 냉간성형성 개선을 위한 구상화 또는 흑연화처리시 열처리 시간이 길어지는 단점이 있 기 때문이다. If the content is less than 0.01%, the grain boundary strengthening effect of the ferrite and the retained austenite is insufficient, and the hardenability during the heat treatment, the solid solution strengthening of the ferrite, and the Mo and W system precipitation strengthening effects are insufficient. If it exceeds 0.5%, the effect is saturated, and as the hardenability is increased, it is easy to form low-temperature structure (martensite + bainite) during wire rod manufacturing, and the heat treatment time during spheroidization or graphitization treatment to improve cold formability This is because it has a long disadvantage.

·구리(Cu): 0.01-0.2%Copper (Cu): 0.01-0.2%

구리의 함량이 0.01%미만에서는 흑연화 촉진 및 부식저항에 대한 개선효과가 미흡하며, 0.2%초과할 경우에는 그 개선효과가 포화되고 입계 편석시 녹는점(melting point)이 낮아져 선재압연을 위한 가열로 장입시 결정입계 취화에 따른 표면흠 발생 가능성이 높고, 최종 제품에서의 충격인성이 저하되기 때문이다.If the copper content is less than 0.01%, the effect of promoting graphitization and improvement of corrosion resistance is insufficient. If the copper content is more than 0.2%, the improvement effect is saturated, and the melting point is lowered during the grain boundary segregation. This is because surface flaw is more likely to occur due to grain embrittlement during charging, and impact toughness of the final product is lowered.

·티타늄: 0.01-0.2%Titanium: 0.01-0.2%

티타늄의 함량이 0.01%미만에서는 흑연화 촉진 및 오스테나이트 결정입자 미세화 효과가 미흡하며, 지연파괴저항성에 유효한 결정입계내의 티타늄계 탄,질화물의 석출분포가 미흡하여 그 개선효과를 기대하기 어렵기 때문이며, 0.2%를 초과할 경우에는 그 첨가효과가 포화되고 조대한 티타늄계 탄, 질화물을 형성하여 기계적 성질에 영향을 미치기 때문이다.If the content of titanium is less than 0.01%, the effect of promoting graphitization and miniaturizing austenite grains is insufficient, and the precipitation distribution of titanium-based carbon and nitride in the grain boundary effective for delayed fracture resistance is insufficient, so that improvement effect is difficult to expect. This is because when it exceeds 0.2%, the additive effect is saturated, and coarse titanium-based carbon and nitride are formed to affect the mechanical properties.

[선재의 제조방법][Manufacturing method of wire rod]

상기와 같이 조성되는 강은 선재로 제조하기 위한 가열공정에서 표면에 탈탄층이 발생하는데, 이를 방지하기 위해서는 빌레트를 선재압연하기 위한 가열공정에서 가열조건을 적절히 조절하여 빌레트의 표면에 페라이트 탈탄층을 형성하는 것이 중요하다. In the steel formed as described above, a decarburized layer is generated on the surface in the heating process for manufacturing the wire rod. In order to prevent this, the ferrite decarburized layer is formed on the surface of the billet by appropriately adjusting the heating conditions in the heating process for rolling the billet. It is important to form.

먼저, 본 발명에 따라 빌레트를 Ac1변태점까지 가열속도 20±5℃/분 범위로 가열한다. 가열속도는 탈탄개선효과 보다는 제조공정상의 편이성을 위해 설정한 것이다. 가열속도 15℃이하에서는 전체 가열로 장입시간이 너무 길어지기 때문이며, 25℃이상에서는 빌레트 표면과 내부의 온도차이가 발생하여 Ac1변태시기가 상이해져 이때 빌레트가 휘어지는 문제점이 있다. First, according to the present invention, the billet is heated to a heating rate of 20 ± 5 ° C./minute to the Ac1 transformation point. The heating rate is set for convenience in manufacturing process rather than decarburization improvement effect. This is because the charging time becomes too long at the heating rate of 15 ° C. or lower, and at 25 ° C. or higher, a temperature difference between the surface of the billet and the inside occurs, which causes the Ac1 transformation time to be different.

이어, 이상역 범위인 Ac1변태점에서 Ac3변태점까지는 9±4℃/분의 가열속도로 가열한다. 이때의 가열속도가 5℃/min미만에서는 선재가열로에서의 빌레트 표면에 이상역 페라이트층의 두께가 필요 이상으로 증가(≥0.5mm)하여 오히려 탈탄개선 효과를 얻기 어려우며, 또한 가열로 재로시간(장입시간)이 길어지는 단점이 있다. 또한, 승온속도 13℃/min를 초과할 경우에는 탈탄반응 억제에 필요한 빌레트의 적정 표면 페라이트층(0.05-0.5mm)을 형성시키기가 어렵기 때문이다.Then, from the Ac1 transformation point in the ideal range to the Ac3 transformation point, the heating rate is 9 ± 4 ° C./min. At this time, if the heating rate is less than 5 ℃ / min, the thickness of the abnormal region ferrite layer on the billet surface of the wire heating furnace is increased more than necessary (≥0.5mm), so it is difficult to obtain the decarburization improvement effect. Charge time) is long. In addition, it is because it is difficult to form the appropriate surface ferrite layer (0.05-0.5mm) of the billet necessary for suppressing a decarburization reaction when temperature rising rate exceeds 13 degreeC / min.

이어서, 1050±100℃까지 15±5℃/분의 가열속도로 가열하여 30분 이상 유지한 후 선재압연한다. 상기 이상역 종료온도 이후에서는 모재의 미세조직은 이상조직(페라이트+오스테나이트)에서 오스테나이트 단상조직으로 변태하게 되는데, 이때 가열유지온도까지 승온속도가 10℃/min미만에서는 재로시간이 증가하고, 20℃/min를 초과할 경우에는 빌레트 내외부의 온도편차 심화로 빌레트 휘어짐이 발생하기 쉽고 열간압연에 적합한 빌레트의 내외부 온도제어가 어렵기 때문이다. 또한, 이때의 선재가열로의 가열온도가 950℃미만에서는 탈탄제어를 위한 빌레트 표면 페라이트층 적정두께 제어에 문제점이 있으며, 빌레트 제조시 조대하게 석출된 바나듐계 또는 니요븀계 석출물들의 재고용이 용이하지 않은 것과, 열간변형저항성의 증가로 압연시 과부하로 인해 작업성이 열악해지기 때문이며, 1150℃ 초과할 경우에는 탈탄제어를 위한 균일한 페라이트층을 표면에 석출시킬 수 없기 때문이다. 즉 탄소 고용도가 매우 낮은 표면 페라이트층을 석출시켜 탈탄반응을 급격히 감소시키기 위해서는 가열 유지온도에서 표면 페라이트층이 잔존하여야 가능하나 가열온도가 1150℃ 초과할 경우에는 표면의 페라이트층이 오스테나이트로 변태하기 때문에 탈탄속도가 급격히 증가하며 이로 인해 표면탈탄이 심화되기 때문이다. 가열유지시간이 30분미만에서는 선재압연을 위한 빌레트 외내부의 균일한 온도 분포를 확보하기 어렵기 때문이다.Subsequently, heating is carried out at a heating rate of 15 ± 5 ° C./minute to 1050 ± 100 ° C. for 30 minutes or more, and then the wire is rolled. After the abnormal zone end temperature, the microstructure of the base material is transformed from the abnormal structure (ferrite + austenite) to the austenite single phase structure. At this time, when the temperature increase rate up to the heating maintenance temperature is less than 10 ℃ / min, This is because when the temperature exceeds 20 ° C / min, the billet warpage is likely to occur due to the deep temperature deviation inside and outside the billet, and it is difficult to control the inside and outside temperature of the billet suitable for hot rolling. In addition, when the heating temperature of the wire heating furnace is less than 950 ℃, there is a problem in controlling the proper thickness of the billet surface ferrite layer for decarburization control, and it is not easy to re-use the vanadium-based or niobium-based precipitates coarse precipitated during the manufacture of the billet. This is because the workability becomes poor due to the overload during rolling due to the increase in the resistance to hot deformation, and when it exceeds 1150 ° C., a uniform ferrite layer for decarburization control cannot be deposited on the surface. In other words, in order to precipitate the surface ferrite layer having a very low carbon solubility, the surface ferrite layer must remain at the heating and maintaining temperature, but when the heating temperature is higher than 1150 ℃, the surface ferrite layer is transformed into austenite. This is because the decarburization rate increases sharply, which causes deep surface decarburization. If the heating holding time is less than 30 minutes, it is difficult to secure a uniform temperature distribution inside the billet for wire rod rolling.

상기와 같이 빌레트를 가열하여 선재압연하는데, 이때 가열로에서 추출되는 빌레트의 탈탄면적은 선재압연후에 선재의 탈탄면적과 동일하기 때문에 선경이 클수록 탈탄층이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 점을 고려하여 지름 30mm이하로 선재압연하는 것이 바람직하다. As described above, the billet is heated to roll the wire. At this time, the decarburization area of the billet extracted from the heating furnace is the same as the decarburization area of the wire after the wire rolling. Therefore, in the present invention, in consideration of this point, it is preferable to roll the wire to a diameter of 30 mm or less.

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

[실시예]EXAMPLE

아래 표 1과 같은 성분계를 갖는 고실리콘 첨가 중탄소강 빌레트를 본 발명에 따라 가열한후 선재압연하여 발명예(1-14)로 하는 한편, 본 발명의 조건을 벗어나는 조건으로 가열한후 선재압연하여 비교예(1-5)로 하였다. The high-silicon-added medium-carbon steel billet having the component system as shown in Table 1 below was heated according to the present invention and then rolled into a wire to make the invention example (1-14), while heating to a condition outside the conditions of the present invention and then rolling the wire. It was set as the comparative example (1-5).

상기 발명예(1-14)는 25±5℃/분으로 Ac1 변태점까지 가열하고 이상역 범위인 Ac1에서 Ac3까지 9±4℃/분 범위의 가열속도로 가열하고 이후 1050±100℃의 범위까지 가열속도 15±5℃/분으로 가열하여 30분 이상 유지후 지름 16mm로 선재압연하였다. 비교예(1-5)는 빌레트를 가열속도 20℃/분로 Ac1까지 가열하고 이상역 범위인 Ac1에서 Ac3까지 3-17℃/분 범위의 가열속도로 가열하고 이후 1050℃까지 가열속도 5-25℃/분으로 가열하여 30-60분 유지후 지름 16mm로 선재압연하였다. Inventive Example (1-14) was heated to Ac1 transformation point at 25 ± 5 ° C./min and heated at a heating rate in the range of 9 ± 4 ° C./min from Ac1 to Ac3, which was an abnormal range, and then to a range of 1050 ± 100 ° C. After heating at a heating rate of 15 ± 5 ° C./min for 30 minutes or more, the wire was rolled to a diameter of 16 mm. In Comparative Example (1-5), the billet was heated to Ac1 at a heating rate of 20 ° C / min, and was heated at a heating rate in the range of 3-17 ° C / min from Ac1 to Ac3, which was an ideal range, and then a heating rate of 5-25 ° C to 1050 ° C. Heated at ℃ / min and maintained for 30-60 minutes, the wire was rolled to a diameter of 16mm.

상기와 같이 고속압연한 후 압연된 지름 13mm 선재제품을 950℃로 물분사에 의해 급속 냉각하여 권취한 후 600℃까지 1.0℃/sec로 서냉하여 공냉하였다. 상기와 같이 제조된 선재의 표면 탈탄층 깊이는 KS규격(KD D 0216)에 의하여 측정하였다. 이 규격에 의하면 광학 현미경 관찰법과 미소경도 측정법등이 제안되고 있는데, 본 실시예에서는 미소경도 측정법을 이용하였다. 상기와 같이 측정된 탈탄층 깊이는 하기표 2에 나타내었다. 측정위치는 선재단면을 8등분한 위치에서 측정하였으며 측정값은 평균값을 기준으로 하였다.After rolling at high speed as described above, the rolled diameter 13 mm wire rod product was rapidly cooled by winding at 950 ° C. by water spraying, and then slowly cooled to 1.0 ° C./sec up to 600 ° C. and air cooled. The surface decarburized layer depth of the wire rod manufactured as described above was measured by the KS standard (KD D 0216). According to this standard, an optical microscope observation method and a microhardness measuring method are proposed, but the microhardness measuring method was used in the present Example. The decarburized layer depth measured as described above is shown in Table 2 below. The measurement position was measured at 8 equal sections of wire rod section, and the measured value was based on the average value.

화학성분Chemical composition CC SiSi MnMn CrCr VV NiNi MoMo TiTi WW BB CuCu PP SS N2N2 O2O2 발명강Invention steel 1One 0.440.44 3.033.03 0.630.63 -- 0.050.05 -- -- -- -- -- 0.030.03 0.0080.008 0.0090.009 0.0050.005 0.00130.0013 22 0.430.43 3.243.24 0.620.62 -- 0.060.06 -- -- 0.020.02 -- 0.0010.001 0.040.04 0.0080.008 0.0080.008 0.0050.005 0.00140.0014 33 0.560.56 3.233.23 0.680.68 -- 0.070.07 0.700.70 -- -- 0.040.04 -- 0.150.15 0.0090.009 0.0090.009 0.0050.005 0.00150.0015 44 0.420.42 2.352.35 0.680.68 -- Nb:0.01Nb: 0.01 -- 0.250.25 0.040.04 0.120.12 -- 0.050.05 0.0070.007 0.0090.009 0.0050.005 0.00160.0016 55 0.450.45 3.993.99 0.750.75 -- 0.040.04 -- -- -- 0.00200.0020 0.040.04 0.0080.008 0.0090.009 0.0050.005 0.00170.0017 66 0.580.58 3.123.12 0.740.74 -- -- -- 0.060.06 0.030.03 0.060.06 0.00200.0020 0.030.03 0.0090.009 0.0080.008 0.0040.004 0.00170.0017 77 0.570.57 2.372.37 0.820.82 -- -- 1.101.10 0.230.23 0.090.09 -- -- 0.200.20 0.0090.009 0.0080.008 0.0040.004 0.00180.0018

사용강종Steel grade used Ac1까지 승온속도 (C/min)Heating rate up to Ac1 (C / min) 이상역 승온속도(C/min)Ideal temperature rise rate (C / min) Ac3이후 가열유지온도까지 승온속도 (C/min)Heating rate up to heating holding temperature after Ac3 가열유지온도(C)Heating holding temperature (C) 가열유지시간(min)Heating holding time (min) 지름 16mm 선재 전탈탄깊이(mm)Wire stripping depth of 16mm in diameter (mm) 발명재1Invention 1 발명강1Inventive Steel 1 2020 55 1515 10001000 4040 0.030.03 발명재2Invention 2 발명강1Inventive Steel 1 2020 99 1515 10501050 3030 0.040.04 발명재3Invention 3 발명강1Inventive Steel 1 2020 1313 1515 10501050 3030 0.030.03 발명재4Invention 4 발명강1Inventive Steel 1 2020 99 1010 10501050 3030 0.020.02 발명재5Invention 5 발명강1Inventive Steel 1 2020 99 1515 10501050 3030 0.040.04 발명재6Invention 6 발명강1Inventive Steel 1 2020 99 2020 10501050 3030 0.050.05 발명재7Invention 7 발명강1Inventive Steel 1 2020 99 1515 950950 4040 0.030.03 발명재8Invention Material 8 발명강1Inventive Steel 1 2020 99 1515 11001100 3030 0.020.02 발명재9Invention 9 발명강2Inventive Steel 2 2020 99 1515 10501050 3030 0.040.04 발명재10Invention 10 발명강3Invention Steel 3 2020 99 1515 10501050 3030 0.020.02 발명재11Invention 11 발명강4Inventive Steel 4 2020 99 1515 10501050 3030 0.030.03 발명재12Invention Material12 발명강5Inventive Steel 5 2020 99 1515 10501050 3030 0.040.04 발명재13Invention Material 13 발명강6Inventive Steel 6 2020 99 1515 10501050 3030 0.030.03 발명재14Invention 14 발명강7Inventive Steel 7 2020 99 1515 10501050 3030 0.050.05 비교재1Comparative Material 1 발명강1Inventive Steel 1 2020 33 1515 10501050 3030 0.130.13 비교재2Comparative Material 2 발명강1Inventive Steel 1 2020 1717 1515 10501050 3030 0.120.12 비교재3Comparative Material 3 발명강1Inventive Steel 1 2020 1717 55 10501050 3030 0.160.16 비교재4Comparative Material 4 발명강1Inventive Steel 1 2020 1717 2525 10501050 3030 0.190.19 비교재5Comparative Material 5 발명강1Inventive Steel 1 2020 1717 2525 12001200 3030 0.200.20

표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명예(1-14)의 선재 표면탈탄 깊이는 0.03-0.05mm범 위를 보이는 반면, 비교예(1-5)의 경우 0.12-0.20mm범위로 본 발명이 선재탈탄을 개선하는데 매우 효과적임을 알 수 있다. As shown in Table 2, the surface decarburization depth of the wire rod of the invention example (1-14) shows a range of 0.03-0.05mm, whereas the wire rod surface decarburization of the comparative example (1-5) is 0.12-0.20mm range It can be seen that it is very effective in improving decarburization.

상술한 바와 같이, 본 발명은 선재가열로 가열시 이상역 통과 승온속도를 낯추어 빌레트 표면에 균일하고 얇은 페라이트층을 석출시킴으로서 가열시 탈탄반응을 억제시키는 효과로 고실리콘 첨가 중탄소 볼트용강 강 선재를 제공할 수 있는 것이다.As described above, the present invention is a high-silicon-added heavy carbon bolt steel wire rod with an effect of suppressing the decarburization reaction upon heating by depositing a uniform and thin ferrite layer on the surface of the billet by reducing the temperature rise rate of the abnormal pass through heating the wire rod. It can provide.

Claims (4)

중량%로 탄소 0.40-0.60%, 실리콘 2.0-4.0%, 망간 0.1-0.8%, 인 및 황 0.01% 이하, 질소 0.002-0.01%, 산소 0.002% 이하를 함유하고, 여기에 니켈 0.3-2.0%, 보론 0.001-0.003%, 바나듐:0.01∼0.5%, 니오븀:0.01∼0.5%, 몰리브덴 0.01-0.5%, 티타늄 0.01-0.2%, 텅스텐 0.01-0.5%, 구리 0.01-0.2%로 이루어진 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상, 나머지 Fe 및 기타 불순물로 조성되는 빌레트를 Ac1변태점까지 20±5℃/분의 가열속도로 가열하고, 이상역 범위인 Ac1변태점에서 Ac3변태점까지는 9±4℃/분의 가열속도로 가열한 후, 1050±100℃까지 15±5℃/분의 가열속도로 가열하여 30분 이상 유지후 선재압연하는 것을 포함하여 이루어지는 표면탈탄이 적은 고실리콘 첨가 중탄소 선재의 제조방법.By weight% carbon 0.40-0.60%, silicon 2.0-4.0%, manganese 0.1-0.8%, phosphorus and sulfur 0.01% or less, nitrogen 0.002-0.01%, oxygen 0.002% or less, including nickel 0.3-2.0%, Boron 0.001-0.003%, Vanadium: 0.01-0.5%, Niobium: 0.01-0.5%, Molybdenum 0.01-0.5%, Titanium 0.01-0.2%, Tungsten 0.01-0.5%, Copper 0.01-0.2% Or heating a billet composed of two or more kinds, the remaining Fe and other impurities, at a heating rate of 20 ± 5 ° C./min to Ac1 transformation point, and a heating rate of 9 ± 4 ° C./min from Ac1 transformation point to Ac3 transformation point in the ideal range. A method for producing a high-silicon-added medium-carbon wire rod with low surface decarburization comprising heating the furnace at 1050 ± 100 ° C. and heating it at a heating rate of 15 ± 5 ° C./minute for at least 30 minutes. 제 1항에 있어서 상기 Ac1변태점에서 Ac3변태점까지의 가열속도를 9±2℃/분 범위로 하는 것을 특징으로 하는 표면탈탄이 적은 고실리콘 첨가 중탄소 선재의 제조방법.The method for producing a high-silicon-added heavy carbon wire having low surface decarburization according to claim 1, wherein the heating rate from the Ac1 transformation point to the Ac3 transformation point is in a range of 9 ± 2 ° C / min. 제 1항에 있어서, 상기 Ac3변태점에서 1050±50℃까지 가열속도는 10±5℃/분의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 표면탈탄이 적은 고실리콘 첨가 중탄소 선재의 제조방법.The method of claim 1, wherein the heating rate from the Ac 3 transformation point to 1050 ± 50 ℃ has a range of 10 ± 5 ℃ / min method for producing a high-silicon high carbon-added medium carbon wire. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한항에 있어서, 상기와 같이 가열한 빌레트의 표면에는 0.05∼0.5mm 두께의 페라이트 탈탄층이 형성됨을 특징으로 하는 표면탈탄이 적은 고실리콘 첨가 중탄소 선재의 제조방법. The method for producing a high-silicon-added medium-carbon wire rod having low surface decarburization according to any one of claims 1 to 3, wherein a ferrite decarburization layer having a thickness of 0.05 to 0.5 mm is formed on the surface of the heated billet as described above.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62267420A (en) * 1986-05-13 1987-11-20 Kobe Steel Ltd Manufacture of high tension and high toughness wire rod having superior delayed fracture resistance
JPH0665642A (en) * 1992-08-19 1994-03-08 Nippon Steel Corp Production of high corrosion resistant super fine steel wire
KR970033116A (en) * 1995-12-30 1997-07-22 김종진 High carbon hot rolled steel sheet manufacturing method with excellent bending workability
KR20000042530A (en) * 1998-12-26 2000-07-15 이구택 Method for producing bolt having high strength and high elongation
KR20010060755A (en) * 1999-12-28 2001-07-07 이구택 Method for manufacturing high Si added medium carbon wire rod to reduce decarburization depth of its surface

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62267420A (en) * 1986-05-13 1987-11-20 Kobe Steel Ltd Manufacture of high tension and high toughness wire rod having superior delayed fracture resistance
JPH0665642A (en) * 1992-08-19 1994-03-08 Nippon Steel Corp Production of high corrosion resistant super fine steel wire
KR970033116A (en) * 1995-12-30 1997-07-22 김종진 High carbon hot rolled steel sheet manufacturing method with excellent bending workability
KR20000042530A (en) * 1998-12-26 2000-07-15 이구택 Method for producing bolt having high strength and high elongation
KR20010060755A (en) * 1999-12-28 2001-07-07 이구택 Method for manufacturing high Si added medium carbon wire rod to reduce decarburization depth of its surface

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