KR100685048B1 - 조압연 공형롤의 제조방법 - Google Patents

Abstract

평롤을 풀림열처리하고 사상압연하는 방법 대신, 황삭가공후에 열처리하고 사상가공함으로써 롤 수명을 증진시킬 수 있는 조압연 공형롤의 제조방법이 제공된다.

이 조압연 공형롤의 제조방법은,

평롤을 황삭가공하여 공형롤을 얻는 단계,

상기 황삭가공한 공형롤을 590-620℃에서 풀림 열처리하는 단계,

이어 공형롤을 사상가공하는 단계를 포함하여 이루어진다. 풀림 열처리하는 단계에서는 상기 590-620℃의 온도로 가열하여 풀림열처리하고, 480-520℃로 냉각하고 이어 900-930℃가열하는 구상화열처리가 추가되는 것이다.

선재, 조압연, 공형롤, 경도, 수명, 황삭가공

Description

조압연 공형롤의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING GROOVED ROLL FOR ROUGH ROLLING}

도 1은 선재 조압연 공형롤의 단면도이다.

도 2는 조압연 공형롤의 경도를 나타내는 것으로,

도 2a는 종래의 공형롤이고, 도 2b는 본 발명의 공형롤이다.

도 3은 조압연 공형롤의 열처리에 대한 그래프로서,

도 3a는 종래의 방법이고, 도 3b는 본 발명의 발명이다.

도 4는 공형롤의 표면에서 깊이방향으로의 경도를 나타내는 그래프이다.

도 5는 조압연 공형롤의 미세조직사진으로

도 5a는 종래의 공형롤이고, 도 5b는 본 발명의 공형롤이다.

본 발명은 선재압연에 사용되는 조압연 공형롤의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 롤의 경도를 개선하여 사용주기를 향상시킬 수 있는 조압연 공형롤의 제조방법에 관한 것이다.

선재는 가열된 빌레트를 압연하여 제조되는 것이다. 이러한 선재압연에서는 크게 조압연공정과 사상압연공정이 있다. 본 발명은 조압연공정에서 사용되는 공형롤에 대한 것이다.

도 1에는 공형롤(20)의 일례가 도시되어 있다. 도 1에서 21은 칼라이고, 23은 캘리버라 한다.

종래 공형롤의 제조방법은 가공전의 평롤을 풀림열처리 하여 선재제조업체로 입고되면, 선재 제조업체에서 공형롤로 가공하여 사용하고 있다. 새로 제작된 공형롤(신롤)을 이용하여 선재압연하면서 마모되면 재차 가공(선삭가공)하여 다시 사용한다. 이러한 과정을 수회 반복하여 폐기의 과정을 거치게 된다.

도 2a에는 공형롤의 캘리버와 칼라가 나타나 있다. 도 2a에서 경도A는 칼라의 경도이고, 경도B는 캘리버의 경도이다. 경도C는 폐기경의 캘리버 경도 값이다.

조압연 공형롤은 표면에서 내측으로 갈수록 경도 값은 낮아지게 된다.

그런데, 종래의 조압연 공형롤은 평롤을 풀림열처리한 다음에 사상가공하여 공형롤을 제조하기 때문에 신롤상태에서 칼라의 경도 값(경도A지점) 보다 캘리버의 경도값(경도B지점)은 대략 5(Hs)정도 낮아지게 된다. 이에 따라 롤수명이 그 만큼 단축 될 수 밖에 없는 실정이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 롤 경도 값을 개선하여 롤 수명을 장기화할 수 있는 조압연 공형롤의 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 조압연 공형롤의 제조방법은,

평롤을 황삭가공하여 공형롤을 얻는 단계,

상기 황삭가공한 공형롤을 590-620℃에서 풀림 열처리하는 단계,

이어 공형롤을 사상가공하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에서 풀림열처리만 행할 수도 있으나, 바람직하게는 풀림열처리 한 다음에 구상화열처리도 병행하는 것이다. 그 바람직한 방법은, 상기 590-620℃의 온도로 가열하여 풀림열처리하고, 480-520℃로 냉각하고 이어 900-930℃가열하는 구상화열처리하는 것이다.

본 발명에서 상기 황삭가공은 사상가공 공형롤의 치수에서 3~7mm의 여유를 남기고 가공하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 열처리한 다음에 가공하는 방식 대신, 황삭가공하고 열처리함으로써 롤 경도값의 저하를 최소화하는데 특징이 있는 것이다.

본 발명에서 황삭가공은 사상가공에 필요한 여유분을 남겨 두는 것으로서, 그 여유분이 작을수록 경도측면에서는 좋은 것이다. 바람직하게는 신롤(공형롤)의 치수 보다 약 3-7mm의 여유분을 남기고 평롤을 공형롤로 가공하는 것이다.

본 발명에서는 평롤을 먼저 황삭가공하여 공형롤로 만든다. 그 다음 열처리를 행한다. 이때의 열처리는 종래의 조압연 공형롤의 열처리에 적용하던 풀림열처리만 적용할 수 있다. 풀림열처리는 통상적으로 적용하고 있는 열처리조건을 적용하면 되는 것이다. 그 예가 약 590-620℃에서 열처리하는 방법이 있다. 이 경우에 열처리시간은 상기한 열처리온도에서 대략 10시간 이상 가열하는 것이다. 가장 바람직하게는 20-50시간 가열하는 것이다.

본 발명에서는 추가로 구상화열처리를 행하는 것에도 특징이 있다. 풀림열처리에 부가하여 구상화열처리를 행하게 되면 재질특성이 더욱 좋아져서 절손사고 방지에 큰 효과가 있다. 구상화열처리는 공형롤 조직에서 탄화물의 구상화을 통해 재질특성을 개선하기 위한 목적에서 행하는 것이다. 구상화 열처리는 공형롤의 재질특성을 고려하여 탄화물의 구상화를 도모할 수 있는 적절한 열처리조건을 선정할 수 있 다. 그 바람직한 일례는 900-930℃에서 행하는 것이다. 이 경우 구상화열처리는 장시간 행하는데, 그 예로 110-144시간 행하는 것이다.

본 발명에서 풀림열처리와 구상화열처리를 연속하여 행하는 것이 바람직하다. 풀림열처리하고 480-520℃로 냉각하고 이어 바로 구상화열처리온도로 가열하여 구상화열처리를 행하는 것이다.

상기와 같이 열처리한 다음에는 사상가공한다.

본 발명에 따라 제조되는 공형롤은 도 2b에 나타난 바와 같이, 신롤에서 칼라의 경도값(경도A)과 캘리버(경도D)의 경도값은 거의 같게 되어 롤의 사용 주기가 길어지는 것이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

평롤을 도 3a의 열처리패턴으로 풀림열처리한 다음 공형롤을 가공한 종래의 공형롤에 대해 경도 값을 표 1에 나타내었다.

한편, 평롤을 황삭가공한 다음에 도 3b의 열처리패턴으로 풀림열처리와 구상화열처리한 다음에 사상가공한 공형롤에 대한 경도 값을 표 1에 나타내었다.

구분	종래예			발명예		비고 (폐기경 기준)
	경도A	경도B	경도C	경도A	경도D
A1	45-50	40-45	35-40	45-50	42-45	7시간 증가
A2	55-60	48-53	43-48	55-60	52-55	9시간 증가
A3	55-60	50-55	45-50	55-60	52-55	7시간 증가

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 신롤의 캘리버 경도 값이 증가에 의해 폐기경 기준으로 사용시간 7-9시간 증가하였다.

한편, 도 4에는 A2의 경우에 대한 공형롤의 표면에서 깊이별 경도 값이 변화가 나타나 있다. 또한, 그 미세조직 사진은 도 5에 나타나 있다. 도 5b에는 미세하게 조절된 탄화물의 분포를 확인할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 롤의 경도가 높아져서 조압연 공형롤의 사용 주기가 증가되는 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 평롤을 황삭가공하여 공형롤을 얻는 단계,

   상기 황삭가공한 공형롤을 590-620℃에서 풀림 열처리하는 단계,

   이어 공형롤을 사상가공하는 단계를 포함하여 이루어지는 조압연 공형롤의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 풀림 열처리하는 단계에서는,

   상기 590-620℃의 온도로 가열하여 풀림열처리하고, 480-520℃로 냉각하고 이어 900-930℃가열하는 구상화열처리가 추가되는 것을 특징으로 하는 조압연 공형롤의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 황삭가공은 사상가공 공형롤의 치수에서 3~7mm의 여유를 남기고 가공하는 것을 특징으로 하는 조압연 공형롤의 제조방법.

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