KR100742871B1 - A Process for manufacturing High Carbon Containing Steels with Smooth Sheared Planes - Google Patents

A Process for manufacturing High Carbon Containing Steels with Smooth Sheared Planes Download PDF

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Abstract

본 발명은 고탄소강대의 제조에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 수요가에서 파인 프레스 가공시 소입열처리성이 높으면서도 프레스 성형성이 우수하고, 특히 가공후 절단면이 미려한 고탄소강대를 제공함에 있다.The present invention relates to the production of high carbon steel strips. An object of the present invention is to provide a high-carbon steel strip having high heat-treatability and good press formability, and especially a beautiful cut surface after processing during fine press processing at high demand.

본 발명에 따른 고탄소강대의 제조방법은, 중량비로, C: 0.35~ 0.55%, Si: 0.1~ 0.4%, Mn: 0.6~ 1.2%, Cr: 0.1~ 1.0%, S: 0.008%이하, P: 0.02%이하, B: 0.0005~ 0.005%, Ti: 0.1%이하, Ca: 0.001~ 0.1%를 함유하고, 잔부 Fe 및 불순물로 이루어지는 강재를 1,200℃이하의 온도에서 250분 이내로 가열한 후 열간압연하여 열연판을 제조한 다음, 상기 열연판을 550~ 630℃의 범위에서 권취하고, 권취된 열연코일을 유냉하여 냉각된 열연코일을 Ac1변태온도 이하에서 구상화소둔처리함을 포함하여 구성된다.Method for producing a high carbon steel sheet according to the present invention, by weight ratio, C: 0.35 ~ 0.55%, Si: 0.1 ~ 0.4%, Mn: 0.6 ~ 1.2%, Cr: 0.1 ~ 1.0%, S: 0.008% or less, P: 0.02% or less, B: 0.0005 to 0.005%, Ti: 0.1% or less, Ca: 0.001 to 0.1%, and the steel material consisting of the balance Fe and impurities is heated within 250 minutes at a temperature of 1,200 ° C. or less and hot rolled. to prepare a hot-rolled sheet, and then, the wound hot rolled sheet in the range of 550 ~ 630 ℃, the cooled to yunaeng the wound hot rolled coil the hot-rolled coil is configured to include that the spheroidizing annealing treatment in less than Ac 1 transformation temperature.

고탄소강, 열연, 구상화, 소둔, 파인 프레스High Carbon Steel, Hot Rolled, Spheroidized, Annealed, Fine Press

Description

가공 절단면이 미려한 고탄소강대의 제조방법{A Process for manufacturing High Carbon Containing Steels with Smooth Sheared Planes}A process for manufacturing High Carbon Containing Steels with Smooth Sheared Planes}

본 발명은 고탄소강대의 제조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수요가에서 파인 프레스 가공시 소입열처리성이 높으면서도 프레스 성형성이 우수하고, 특히 가공후 절단면이 미려한 고탄소강대를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the manufacture of high carbon steel strips, and more particularly, a method for producing a high carbon steel sheet having high heat-treatability and high press formability during fine press processing at a high demand, and particularly having a beautiful cut surface after processing. It is about.

근래에 와서 대부분의 기계부품이나 자동차 부품들은 프레스 성형가공에 의해 제조된다. 프레스 성형가공이란 강판을 펀치와 다이 사이에 넣고 펀치로 눌러 전단 가공하는 것을 말한다. 프레스 성형가공의 종류는 일반적으로 일반 프레스 성형가공과 파인 프레스 성형가공으로 나눌 수 있다. 일반 프레스 성형가공은 단순히 강판을 다이 위에 놓고 펀치로 내리치면서 원하는 부품을 가공한다. 반면, 파인 프레스 성형가공은 프레스 성형 홀더로 강판을 움직이지 못하도록 고정하고, 상부 펀치와 하부 펀치로 강판을 동시에 잡고 서서히 밑으로 잡아 당기면서 부품을 가공하는 기술이다. 일반 프레스 성형가공으로 제조된 부품은 전단면이 약 30%이고, 파단면이 약 70%로서, 그 프레스 성형 단면이 좋지 못하고, 부품이 정밀하지 못하며, 또한 가공시 약간의 변형이 발생한다. 이에 반해 파인 프레스 성형가공으로 제조된 부품은 전단면이 거의 100%이기 때문에 매우 미려한 프레스 성형 단면을 가진다. 이에 따라 부품의 정밀도가 기계가공 부품의 수준이며, 가공시에 변형이 전혀 발생하지 않는다. 또한, 파인 프레스 성형가공은 일반 프레스 성형에 비해 2차 가공을 필요로 하지 않기 때문에 생산공정을 생략할 수 있다. 또한 기계가공과 유사한 정밀한 부품을 만들면서도 기계 가공보다는 생산성이 매우 높아 최근에 와서 각광을 받고 있다.In recent years, most mechanical and automotive parts are manufactured by press forming. Press forming refers to shearing a steel sheet between a punch and a die and pressing it with a punch. Types of press forming can be generally divided into general press forming and fine press forming. In general press forming, the steel sheet is simply placed on a die and punched to the desired part. On the other hand, fine press molding is a technique of fixing a steel sheet with a press molding holder so as not to move, and simultaneously grasp the steel sheet with an upper punch and a lower punch, and gradually pull down. Parts manufactured by normal press forming have a shear surface of about 30% and a fracture surface of about 70%, and the press molding cross section is not good, the parts are not precise, and some deformation occurs during processing. In contrast, parts manufactured by fine press forming have a very beautiful press forming cross section because the shear surface is almost 100%. As a result, the precision of the parts is at the level of the machined parts, and no deformation occurs at all during machining. In addition, since the fine press molding process does not require secondary processing compared to the general press molding, the production process can be omitted. In addition, while making precision parts similar to machining, the productivity is much higher than machining, and has been in the spotlight recently.

이렇듯, 파인 프레스 성형가공은 일반 프레스 성형과 가공방식이 크게 다르기 때문에 파인 프레스 성형용으로 요구되는 소재의 특성도 다르다. 파인 프레스 성형가공용 소재가 갖추어야 할 조건은 이방성이 없이 균일하고, 연성이 커야한다는 것이다.As such, the fine press forming process is very different from the general press forming process, the characteristics of the material required for fine press molding is also different. The condition that the fine press molding material should have is uniform and ductile without anisotropy.

파인 프레스 성형가공용 소재는 저판소강에서부터 고탄소강에 이르기까지 여러 가지 종류가 있다. 그 대표적인 예로서, 일본 공개특허공보 소58-104160호와 특허공보 평5-14764호에는 탄소 함량이 비교적 낮은 저탄소강을 이용하여 파인 프레스 성형가공용 강판의 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 저탄소강은 경도가 낮고 연성이 우수하여 파인 프레스 성형성은 우수할 수 있으나, 소입열처리성이 나쁘기 때문에 기계부품에서 많이 요구되는 부품 중심부까지 고경도와 고강도를 얻기가 힘들고 또한 두꺼운 부품의 제조에는 부적절하다.There are many types of materials for fine press forming, ranging from low plate steel to high carbon steel. As representative examples thereof, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-104160 and Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5-14764 disclose a method for manufacturing a fine press-formed steel sheet using low carbon steel having a relatively low carbon content. However, low carbon steel may have good hardness and low ductility, so it can have excellent fine press formability. However, due to the poor hardening heat treatment property, it is difficult to obtain high hardness and high strength up to the center of the parts required by mechanical parts, and is not suitable for manufacturing thick parts. Do.

한편, 소재의 소입열처리성을 향상시키고 열처리후 고강도를 얻기 위해 탄소함량을 높인 파인 프레스 성형용 고탄소강의 제조방법이 일본 특허공보 소62-2008호에 개시되어 있다. 그러나, 소재가 탄소 함량이 높아지면 펄라이트 양이 많아져 구상화 소둔후에도 소재의 경도가 높고 연성이 낮아진다. 이에 따라 고탄소강은 파인 프레스 성형성이 저하될 뿐만 아니라 파인 프레스 성형용 금형의 마모가 심해져서 금형을 자주 교체해야 하는 문제점이 있다.On the other hand, Japanese Patent Publication No. 62-2008 discloses a method for producing high-carbon steel for fine press molding in which the carbon content is increased in order to improve the hardening heat treatment property of the raw material and to obtain high strength after heat treatment. However, when the carbon content of the material increases, the amount of pearlite increases, so that the hardness of the material is high and the ductility is low even after spheroidization annealing. Accordingly, the high carbon steel has a problem in that the fine press formability is not only degraded, but also the wear of the fine press forming mold is increased so that the mold is frequently replaced.

이에 본 발명자들은 고탄소강의 높은 소입열처리성과 저탄소강의 우수한 파인 프레스 성형성을 동시에 가지는 소재를 얻기 위해 연구와 실험을 거듭하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 되었다. Accordingly, the present inventors have repeatedly studied and experimented to obtain a material having both high quenching heat treatment of high carbon steel and excellent fine press formability of low carbon steel, and proposed the present invention based on the results.

본 발명의 목적은 고탄소강의 개재물 및 미세조직을 조절하여 저탄소강 수준의 우수한 파인 프레스 성형 특성을 가지게 하고, 미량의 Ca 및 Cr 등의 합금원소를 첨가하여 소입열처리성과 파인 프레스 성형성이 동시에 월등하게 나타나는 고탄소강대를 제공함에 있다. An object of the present invention is to control the inclusion and microstructure of high carbon steel to have excellent fine press molding characteristics of low carbon steel level, addition of a small amount of alloying elements, such as Ca and Cr, quench heat treatment and fine press formability at the same time To provide high-carbon steel strips.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고탄소강대의 제조방법은, 중량비로, C: 0.35~ 0.55%, Si: 0.1~ 0.4%, Mn: 0.6~ 1.2%, Cr: 0.1~ 1.0%, S: 0.008%이하, P: 0.02%이하, B: 0.0005~ 0.005%, Ti: 0.1%이하, Ca: 0.001~ 0.1%를 함유하고, 잔부 Fe 및 불순물로 이루어지는 강재를 1,200℃이하의 온도에서 250분 이내로 가열한 후 열간압연하여 열연판을 제조한 다음, 상기 열연판을 550~ 630℃의 범위에서 권취하고, 권취된 열연코일을 유냉하여 냉각된 열연코일을 Ac1변태온도 이하에서 구상화소둔처리함을 포함하여 구성된다. Method for producing a high carbon steel sheet according to the present invention for achieving the above object, by weight ratio, C: 0.35 ~ 0.55%, Si: 0.1 ~ 0.4%, Mn: 0.6 ~ 1.2%, Cr: 0.1 ~ 1.0%, S: 0.008% or less, P: 0.02% or less, B: 0.0005 to 0.005%, Ti: 0.1% or less, Ca: 0.001 to 0.1%, and the steel material consisting of the balance Fe and impurities within 250 minutes at a temperature of 1,200 ° C or less After the hot rolling to prepare a hot rolled sheet, and then wound the hot rolled sheet in the range of 550 ~ 630 ℃, the hot rolled coil is cooled by cooling the hot rolled coil is spheroidized annealing below Ac 1 transformation temperature It is configured to include.

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

본 발명에 따른 고탄소강재에 함유되는 C는 강의 경도를 높이는 가장 중요한 원소로, 약 0.35~ 0.55중량%(이하, 간단히 `%') 함유된다. 소입과 소려 열처리에 의해 기계부품에 필요한 경도(HRc: 55이상)을 얻기 위해서는 탄소가 적어도 약 0.35% 이상 함유되는 것이 필요하다. 그러나, 소재중에 C 양이 너무 많으면 구상화 소둔후의 경도가 높아지고 연성이 감소하여 파인 프레스 성형성이 크게 떨어지므로 약 0.55%이하로 하는 것이 바람직하다.C contained in the high carbon steel according to the present invention is the most important element for increasing the hardness of the steel, and contains about 0.35 to 0.55% by weight (hereinafter, simply '%'). It is necessary to contain at least about 0.35% of carbon in order to obtain the hardness (HRc: 55 or more) necessary for mechanical parts by hardening and soaking heat treatment. However, if the amount of C in the material is too large, the hardness after spheroidizing annealing becomes high and the ductility decreases, so that the fine press formability is greatly reduced, so that it is preferably about 0.55% or less.

상기 Si는 탈산제로 아주 중요한 원소로서 강재에 약 0.1~ 0.4% 정도 함유된다. Si 양이 너무 적으면 탈산효과가 적으므로 0.1% 이상 함유시킨다. 그러나, Si 양이 너무 많으면 강재를 재가열시 탈탄이 심하게 되고 적스케일이 발생하여 산세가 어려워 표면 결함이 발생하기 쉽고, 고용강화에 의해 경도가 높고 연성이 저하되므로 약 0.4% 이하로 제한함이 바람직하다.Si is a very important element as a deoxidizer and is contained in about 0.1 to 0.4% of steel. If the amount of Si is too small, since there is little deoxidation effect, it contains 0.1% or more. However, if the amount of Si is too high, decarburization is severe when the steel is reheated, red scale occurs, pickling is difficult, and surface defects are easily generated. Do.

상기 Mn은 강재의 소입성을 향상시키는 중요한 원소이며, 그 효과를 얻기 위해 적어도 0.6% 이상 함유시켜야 한다. 그러나, Mn의 함유량이 증가하면 펄라이트와 페라이트가 층상으로 분포하는 밴드 조직이 발생하기 쉽고, 세멘타이트의 구상화를 억제하며, 경도를 높이고 연성을 저하시키기 때문에 Mn의 상한을 약 1.2%로 한정함이 바람직하다. Mn is an important element for improving the hardenability of steel materials, and should be contained at least 0.6% in order to obtain the effect. However, when the content of Mn is increased, band structures in which pearlite and ferrite are distributed in layers are likely to occur, and spheroidization of cementite is suppressed, hardness is increased, and ductility is reduced, so the upper limit of Mn is limited to about 1.2%. desirable.

상기 Cr은 Mn에 비해 고용강화 효과가 적고 밴드 조직의 발달을 조장하지 않으면서 소입성을 향상시키는 유효한 원소이다. 본 발명에서는 주로 밴드 조직 발달을 억제하고 소입성을 향상시킬 목적으로 Cr을 적어도 0.1% 이상 첨가한다. 그러 나, Cr이 너무 많이 첨가되면 경도가 높아지고 연성이 저하되기 때문에 그 상한을 약 1.0%로 한정함이 바람직하다.Cr is an effective element that has less solid solution strengthening effect than Mn and improves hardenability without encouraging the development of band structure. In the present invention, Cr is added at least 0.1% or more mainly for the purpose of suppressing band tissue development and improving hardenability. However, when too much Cr is added, it is preferable to limit the upper limit to about 1.0% because hardness increases and ductility decreases.

상기 S는 유화물을 형성하여 강재의 열간압연시 압연방향으로 길게 연신되어 강판의 이방성을 크게 하기 때문에 파인 프레스 성형성을 크게 저하시킨다. S 함량이 적으면 적을수록 좋지만, 약 0.008%를 넘게 되면 파인 프레스 성형성을 크게 저하시켜 바람직하지 않다.S forms an emulsion and is elongated in the rolling direction during hot rolling of the steel to increase anisotropy of the steel sheet, thereby greatly reducing fine press formability. The smaller the S content, the better. However, when the S content exceeds about 0.008%, the fine press formability is greatly reduced, which is not preferable.

상기 P는 세멘타이트를 안정화시켜 구상화를 방해하고, Mn과 함께 존재하여 편석되어 밴드조직을 조장하는 역할을 하기 때문에 상한을 약 0.02%로 설정한다.The P stabilizes the cementite and prevents spheroidization, and is present in the presence of Mn and segregates to promote the band structure, thereby setting the upper limit to about 0.02%.

상기 B는 오스테나이트 결정립계에 편석되어 소입열처리시 펄라이트의 생성을 억제하여 경화능을 향상시키는 중요한 원소로서, 적어도 약 0.0005% 이상 함유되어야 경화능이 높아진다. 그러나, B가 약 0.005% 이상 함유되면 경화능을 향상시키는 효과가 적고 강중에 보론 질화물이나 보론 탄화물을 형성하여 연성을 오히려 낮추는 역할을 한다. B is an important element that segregates at the austenite grain boundary and suppresses the formation of pearlite during the heat treatment of quenching, thereby improving the hardenability, and the hardenability is increased when it is contained at least about 0.0005%. However, when B is contained in an amount of about 0.005% or more, the effect of improving hardenability is small and boron nitride or boron carbide is formed in steel, thereby lowering the ductility.

상기 Ti은 B가 산화물이나 질화물을 형성하여 경화능 향상 효과를 저하시키는 것을 미리 방지하기 위해 첨가된다. B가 고용상태로 남아 경화능의 효과를 가지기 위해서 Ti은 상대적으로 약 0.1% 이하를 유지하여야 한다. 즉, Ti 양이 너무 높게 되면 티타늄 탄질화물이 형성되어 기지의 경도가 높아지고 연성이 감소하게 되어 바람직하지 않다. Ti is added to prevent B from forming oxides or nitrides to lower the curability. In order for B to remain in solid solution and have an effect of hardenability, Ti must be relatively about 0.1% or less. In other words, if the Ti amount is too high, titanium carbonitride is formed and thus the hardness of the matrix becomes high and the ductility decreases, which is undesirable.

상기 Ca은 유화물을 구상화시켜 재질의 이방성을 감소시키기 위해 첨가된다. 이러한 Ca의 첨가 효과를 얻기 위해서는 최소 0.0005% 이상은 함유되어야 한다. 그 러나, Ca가 너무 많으면 산화물계의 비금속개재물이 증가하여 연성을 저하시키기 때문에 Ca 첨가량은 약 0.1% 이하로 한정함이 바람직하다. Ca가 첨가될 때 MnS보다 CaS로 먼저 석출되므로 S가 재질이방성에 미치는 영향이 감소하게 된다. The Ca is added to spheroidize the emulsion to reduce the anisotropy of the material. In order to obtain such an effect of adding Ca, at least 0.0005% or more must be contained. However, if the amount of Ca is too high, the amount of Ca added is preferably limited to about 0.1% or less because oxide-based non-metallic inclusions increase to decrease ductility. When Ca is added, it is precipitated as CaS before MnS, so the effect of S on material anisotropy is reduced.

한편, 본 발명에서는 상기와 같은 조성을 갖는 고탄소강을 이용하여 강대를 제조할 때 열간압연 공정에서 표면 탈탄을 방지하고 조직을 미세화시켜 밴드 조직을 억제하는 것이 중요하다. 고탄소강의 표면탈탄은 소재의 소입성을 감소시켜 내마모성과 내구성을 저해할 뿐만 아니라 열처리시에도 변형을 초래한다. 이를 방지하기 위해 재가열온도를 가급적 낮추고 시간을 줄이는 것이 바람직하다. 예를들어 열연판의 두께에 대해 약 1.0%이하 정도의 표면탈탄이 생기면 최종 열처리재의 경도 및 변형에 큰 영향을 주지 않는다. 따라서, 본 발명에서는 열간압연을 행할 때 표면탈탄이 가급적 1.0%이하로 억제될 수 있도록 약 1,200℃이하의 낮은 온도에서 많아야 250분 이내로 가열한 후 열간압연을 행한다. On the other hand, in the present invention, when manufacturing a steel strip using the high carbon steel having the composition as described above, it is important to prevent surface decarburization in the hot rolling process and to refine the structure to suppress the band structure. Surface decarburization of high carbon steel reduces the hardenability of the material, which not only impairs abrasion resistance and durability but also causes deformation during heat treatment. To prevent this, it is desirable to reduce the reheating temperature as much as possible and to reduce the time. For example, surface decarburization of about 1.0% or less with respect to the thickness of the hot rolled sheet does not significantly affect the hardness and deformation of the final heat treatment material. Therefore, in the present invention, hot rolling is performed after heating at most within 250 minutes at a low temperature of about 1,200 ° C. or less so that surface decarburization can be suppressed to 1.0% or less when performing hot rolling.

이러한 강재의 표면탈탄 방지이외에도 강재의 조직미세화를 통해 밴드 조직을 억제하는 것은 구상화 소둔이나 파인 프레스 성형성, 그리고 연성, 소입열처리성을 향상시키기 위해 필요하다. 즉, 조직이 미세화하고 밴드 조직이 억제될수록 구상화 소둔시 세멘타이트의 구상화가 미세하고 조기에 이루어진다. 이에 따라 강재는 강도가 낮아지고 연성이 높아 파인 프레스 성형성이 향상되고, 소입 열처리성도 향상된다. In addition to the prevention of surface decarburization of the steel, it is necessary to suppress the band structure through the microstructure of the steel in order to improve the spheroidization annealing, the fine press formability, and the ductility and heat treatment heat treatment. That is, the finer the tissue and the more the band tissue is suppressed, the finer and early the spheroidization of cementite is in spheroidizing annealing. As a result, the steel has low strength and high ductility, thereby improving fine press formability and improving hardening heat treatment.

또한, 열연강판에서 조직 미세화는 권취 조건에 가장 크게 좌우된다. 권취온도가 높을수록 조직이 조대화되고, 밴드 조직이 발달하여 구상화가 어려워진다. 그 러나, 권취온도가 너무 낮게 되면 조직은 미세하지만 베이나이트가 생성되어 강도가 너무 높게 되며, 구상화 소둔후에도 경도가 높아 파인 프레스 성형가공용 금형의 마모가 크게 초래된다. 본 발명에서 권취온도는 약 550~ 630℃의 범위에서 권취함이 바람직하다. 권취온도가 630℃ 이상에서는 조대한 조직이 되고 밴드 조직도 발달하며, 550℃ 이하에서는 베이나이트 조직이 되면서 강도가 증가하고 구상화 소둔후에도 경도가 높다. In addition, tissue refinement in hot rolled steel sheet is most dependent on the winding conditions. The higher the coiling temperature, the coarser the tissue and the more difficult the visualization is due to the development of the band structure. However, if the coiling temperature is too low, the structure is fine, but bainite is formed, the strength is too high, and even after spheroidizing annealing, the hardness is high, which causes a great wear of the mold for fine press molding. In the present invention, the coiling temperature is preferably wound in the range of about 550 ~ 630 ℃. If the coiling temperature is higher than 630 ℃, it becomes a coarse structure and the band structure is developed, and at 550 ℃ or less as bainite structure, the strength increases and the hardness is high even after spheroidizing annealing.

그리고, 권취온도가 일정하다 해도 열연압연 공정의 냉각설비에서의 냉각 유량에 따라 펄라이트 라멜라 간격(pearlite lamellar spacing)에 영향을 주어 구상화 소둔후 프레스 성형성에 영향을 준다. 본 발명에서 바람직하게는 권취된 열연코일을 약 0.09~ 0.12㎥/sec의 유량으로 냉각하는 것이다. In addition, even if the coiling temperature is constant, it affects the pearlite lamellar spacing according to the cooling flow rate in the cooling equipment of the hot rolling process, thereby affecting the press formability after spheroidizing annealing. In the present invention, preferably, the wound hot rolled coil is cooled at a flow rate of about 0.09 to 0.12 m 3 / sec.

그 다음, 본 발명에서는 상기한 조건으로 열간압연공정의 냉각 유량에 따라 얻어진 열연코일을 Ac1변태온도 이하에서 구상화소둔을 행한다. 상기 구상화소둔 공정에서 Ac1변태온도 이하에서 소둔을 행하면 구상화된 세멘타이트의 크기가 조대화되거나 또는 조대한 펄라이트가 다시 생성되어 파인 프레스 성형성이 저하되거나 소입열처리성이 저하된다. 본 발명에서 구상화 소둔은 비산화성 분위기에서 행함이 바람직하다.Then, in the present invention, the hot rolled coil obtained according to the cooling flow rate of the hot rolling step is subjected to spheroidizing annealing at Ac 1 transformation temperature or less. When the annealing is performed at the Ac 1 transformation temperature or less in the spheroidizing annealing process, the size of the spheroidized cementite is coarse or the coarse pearlite is regenerated to lower the fine press formability or the quench heat treatment. In the present invention, spheroidizing annealing is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere.

이와 같이 구상화소둔 강판을 이용하여 수요가에서는 파인 프레스 성형가공을 행하여 일정 형상을 갖는 제품을 얻는다. 이때, 본 발명을 통해 제조된 강을 이용하여 수요가에서 파인 프레스 성형가공을 행하는 경우 가공성이 매우 양호하게 될 수 있다. 수요가에서는 파인 프레스 성형가공된 제품을 소입열처리를 한 후, 소려처리를 행하게 된다. 수요가에서는 행하는 소입열처리는 통상 강의 Ac3 변태온도의 30℃ 이상의 온도에서 세멘타이트가 충분히 고용되도록 유지한 다음, 유냉을 통해 마르텐사이트 조직을 얻는 방법으로 행하게 된다. In this manner, fine press forming processing is performed using a spherical annealed steel sheet to obtain a product having a certain shape. At this time, when the fine press molding process using the steel produced by the present invention at the demand price can be very good workability. At the demand price, a fine press-molded product is subjected to quenching heat treatment, followed by a soaking treatment. The quenching heat treatment performed at the demand price is usually performed by maintaining the cementite in solid solution at a temperature of 30 ° C. or higher of the Ac 3 transformation temperature of the steel, and then obtaining martensite structure through oil cooling.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예]EXAMPLE

표1과 같은 조성을 갖는 강을 표2와 같은 제조조건으로 재가열, 열간압연, 권취, 냉각 및 구상화소둔을 행하여 두께 5.0mm인 열연코일을 제조하였다. Steel having a composition as shown in Table 1 was reheated, hot rolled, wound, cooled, and spheroidized annealing under the same manufacturing conditions as Table 2 to prepare a hot rolled coil having a thickness of 5.0 mm.

구분division 화학성분(중량%)Chemical composition (% by weight) CC SiSi MnMn PP SS CrCr BB TiTi CaCa 발명강1Inventive Steel 1 0.450.45 0.200.20 0.720.72 0.0020.002 0.0050.005 0.100.10 0.0010.001 0.080.08 0.0040.004 발명강2Inventive Steel 2 0.350.35 0.200.20 0.760.76 0.0200.020 0.0080.008 0.210.21 0.0020.002 0.080.08 0.0060.006 발명강3Invention Steel 3 0.500.50 0.200.20 0.700.70 0.0200.020 0.0050.005 0.130.13 0.0020.002 0.080.08 0.0050.005 발명강4Inventive Steel 4 0.550.55 0.200.20 0.680.68 0.0200.020 0.0050.005 0.700.70 0.0020.002 0.080.08 0.0070.007 비교강1Comparative Steel 1 0.100.10 0.200.20 0.900.90 0.0150.015 0.0030.003 0.200.20 0.0020.002 0.0150.015 -- 비교강2Comparative Steel 2 0.450.45 0.210.21 1.01.0 0.0150.015 0.0040.004 0.200.20 0.0020.002 0.0160.016 -- 비교강3Comparative Steel 3 0.200.20 0.250.25 2.02.0 0.0160.016 0.0040.004 0.200.20 0.0020.002 0.0180.018 -- 비교강4Comparative Steel 4 0.200.20 0.200.20 1.01.0 0.0150.015 0.0040.004 1.501.50 0.0020.002 0.0170.017 -- 비교강5Comparative Steel 5 0.200.20 0.230.23 1.01.0 0.0150.015 0.0100.010 0.200.20 0.0020.002 0.0160.016 -- 비교강6Comparative Steel 6 0.200.20 0.200.20 1.01.0 0.0150.015 0.0150.015 0.200.20 0.0020.002 0.0180.018 0.0040.004 비교강7Comparative Steel 7 0.200.20 0.250.25 1.01.0 0.0150.015 0.0040.004 0.200.20 0.0020.002 00 -- 비교강8Comparative Steel 8 0.200.20 0.230.23 1.01.0 0.0150.015 0.0040.004 0.200.20 00 0.020.02 --

이와같이 제조된 각 열연코일에 대하여 경도를 측정하고, 그 결과를 표2에 나타내었다. 또한, 상기 열연코일을 이용하여 파인 프레스를 통해 자동차 도어 부품을 각각 50개 정도 제작하여 가공정도를 관찰하고 그 결과를 표2에 나타내었다. 이때, 가공정도는 파인 프레스 가공후 제품의 전단면이 약 90% 이상이면 우수, 90~ 80% 이면 양호, 그리고 80% 미만이면 불량으로 평가하였다. The hardness was measured for each hot rolled coil thus manufactured, and the results are shown in Table 2. In addition, by using the hot-rolled coil to produce about 50 car door parts each through a fine press to observe the degree of processing and the results are shown in Table 2. At this time, the degree of processing was evaluated as good if the shear surface of the product after the fine press processing is about 90% or more, good if 90 ~ 80%, and less than 80%.                     

구분division 제조조건Manufacture conditions 경도 (Hv)Hardness (Hv) 프레스 성형성Press formability 재가열온도(℃)Reheating Temperature (℃) 재로시간 (분)Working time (min) 권취온도 (℃)Winding temperature (℃) 냉각유량 (㎥/sec)Cooling flow rate (㎥ / sec) 구상화소둔로 (℃)Spherical annealing furnace (℃) 발명예1Inventive Example 1 12201220 220220 590590 0.030.03 710710 175175 양호Good 발명예2Inventive Example 2 12201220 250250 600600 0.060.06 710710 160160 양호Good 발명예3Inventive Example 3 12201220 280280 610610 0.090.09 710710 178178 우수Great 발명예4Inventive Example 4 12401240 210210 630630 0.120.12 710710 180180 우수Great 비교예1Comparative Example 1 12201220 210210 600600 0.180.18 700700 160160 양호Good 비교예2Comparative Example 2 12201220 220220 640640 0.180.18 720720 185185 양호Good 비교예3Comparative Example 3 12201220 220220 580580 0.120.12 750750 175175 불량Bad 비교예4Comparative Example 4 12401240 200200 540540 0.120.12 750750 155155 불량Bad 비교예5Comparative Example 5 12301230 240240 600600 0.120.12 720720 158158 양호Good 비교예6Comparative Example 6 12101210 250250 680680 0.180.18 710710 170170 불량Bad 비교예7Comparative Example 7 12201220 260260 680680 0.120.12 720720 158158 양호Good 비교예8Comparative Example 8 12301230 230230 680680 0.060.06 720720 162162 양호Good

표1 및 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 열연강판은 구상화 소둔후 소재의 경도가 약 180Hv이하로 파인 프레스 성형성이 양호함을 알 수 있었다. 이는 본 발명에 따른 강판의 경우 페라이트와 펄라이트가 미세하게 분호하여 구상화 소둔후 세멘타이트가 균일하게 분포하기 때문이라 사료된다. 참고적으로, 본 발명에서 파인 프레스 가공된 부품을 약 400℃에서 1시간 소려했을 때 소재의 경도가 300Hv 이상이 되었다. As shown in Tables 1 and 2, it was found that the hot rolled steel sheet manufactured according to the present invention had good fine press formability after the spheroidizing annealing with a hardness of about 180 Hv or less. This is considered to be because the ferrite and pearlite are finely divided in the case of the steel sheet according to the present invention and the cementite is uniformly distributed after spheroidizing annealing. For reference, in the present invention, the hardness of the raw material became 300 Hv or more when the fine press-worked part was considered for 1 hour at about 400 ° C.

이에 반하여 본 발명 조건과는 달리 권취온도가 높거나 냉각 유량이 많은 비교예의 경우 경도가 높아져 조직이 취화되거나 프레스 절단면이 불량하고 금형의 수명이 짧아짐을 알 수 있다. 한편, 비교예(1, 5, 6, 8)의 경우 프레스 성형성도 양호하고 경도도 높지 않으나, 이들은 저탄소강이므로 최종 제품에서 요구하는 내마모성을 확보할 수 없다.
On the contrary, in contrast to the conditions of the present invention, in the comparative example in which the coiling temperature is high or the cooling flow rate is high, the hardness is increased, so that the structure becomes brittle or the press cut surface is poor, and the life of the mold is shortened. On the other hand, in the case of Comparative Examples (1, 5, 6, 8), the press formability is also good and the hardness is not high, but since they are low carbon steel, the wear resistance required by the final product cannot be secured.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 고탄소강 열연강재는 저탄소강 수준의 우수한 파인 프레스 성형 특성을 가지게 하고, 최종 수요가에서 가공시 소입열처리성과 파인 프레스 성형성이 동시에 월등하게 나타나 기계 부품이나 자동차 부품으로 매우 적합하다.  As described above, the high carbon steel hot rolled steel produced according to the present invention has excellent fine press forming characteristics of low carbon steel level, and the hardening heat treatment and fine press formability are excellent at the same time when processing at the final demand. It is very suitable for auto parts.

Claims (2)

중량비로, C: 0.35~ 0.55%, Si: 0.1~ 0.4%, Mn: 0.6~ 1.2%, Cr: 0.1~ 1.0%, S: 0.008%이하, P: 0.02%이하, B: 0.0005~ 0.005%, Ti: 0.1%이하, Ca: 0.001~ 0.1%를 함유하고, 잔부 Fe 및 불순물로 이루어지는 강재를 1,200℃이하의 온도에서 250분 이내로 가열한 후 열간압연하여 열연판을 제조한 다음, 상기 열연판을 550~ 630℃의 범위에서 권취하고, 권취된 열연코일을 유냉하여 냉각된 열연코일을 Ac1변태온도 이하에서 구상화소둔처리함을 포함하여 구성되는 가공 절단면이 미려한 고탄소강대의 제조방법.By weight ratio, C: 0.35 to 0.55%, Si: 0.1 to 0.4%, Mn: 0.6 to 1.2%, Cr: 0.1 to 1.0%, S: 0.008% or less, P: 0.02% or less, B: 0.0005 to 0.005%, Ti: 0.1% or less, Ca: 0.001 ~ 0.1%, the steel material consisting of the remaining Fe and impurities in a temperature of less than 250 minutes at a temperature of 1,200 ℃ or less and hot-rolled to prepare a hot rolled sheet, and then A method of manufacturing a high carbon steel strip having a beautiful cut surface, which comprises a winding in the range of 550 to 630 ° C., and spheroidizing annealing the coiled hot rolled coil at oil temperature below Ac 1 transformation temperature. 제1항에 있어서, 상기 냉각은 0.09~ 0.12㎥/sec의 유량으로 냉각함을 특징으로 하는 가공 절단면이 미련한 고탄소강대의 제조방법.The method of claim 1, wherein the cooling is performed at a flow rate of 0.09 to 0.12 m 3 / sec.
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