KR100754860B1

KR100754860B1 - 양호한 표면품질을 갖는 구리 함유 강판재 제조방법

Info

Publication number: KR100754860B1
Application number: KR1020060111473A
Authority: KR
Inventors: 박태원
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2006-11-13
Filing date: 2006-11-13
Publication date: 2007-09-04

Abstract

본 발명은, 중량 %로 구리(Cu)를 0.5~2.0%만큼 포함하는 Cu 함유 강판재를 제조하는 방법을 제공하기 위한 새로운 강판재 제조방법에 관한 것이다.

구체적으로는 중량%로, C: 0.02~0.5%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.5% 이하, Ni: 0.5~4.0%, Cr: 0.3~1.2%, Mo: 0.1~1.0%, Cu: 0.5~2.0%, Nb: 0.01~0.08% 및 나머지 Fe와 불가피하게 함유된 불순물로 조성된 합금강으로 이루어진 잉고트(Ingot)나 슬래브(Slab)를 2차 열간압연 함으로써 표면균열이 없는 Cu 함유 강판재를 제조하는 방법을 제공한다. Cu를 함유한 강판재는 900℃이하에서 고온연성이 급속히 감소하기 때문에 열간압연은 900℃ 이상에서 수행하는 것이 바람직하다. 이를 위해 주조로 생산된 잉고트나 슬래브를 1140∼1250℃로 가열한 후 마무리 압연온도를 900℃이상으로 제어하여 약 30∼70% 두께까지 1차 열간압연한 후, 1140∼1250℃로 재가열하여 2차 열간압연을 제품 두께까지 수행하여 표면 균열이 없는 양호한 품질을 가진 Cu 함유 강판재 제품을 제조하는 방법을 제공한다.

구리 함유강, 표면품질,강판재, 열간압연, 고온연성, 표면균열

Description

양호한 표면품질을 갖는 구리 함유 강판재 제조방법 {Manufacturing Method of Surface Crack Free Cu-Containing Steel Plate}

도 1은 일반적으로 행하여지고 있는 강판재 제조 공정도(a) 및 본 발명에서 제시된 Cu 함유 강판재 제조 공정도(b)이다.

도 2는 일반 공정으로 제조된 50㎜ 두께의 Cu함유 강판재에서 생긴 표면균열을　나타낸 광학현미경 조직사진이다.

도 3은 일반 공정으로 제조된 38㎜ 두께의 Cu함유 강판재에서 생긴 표면균열을　나타낸 광학현미경 조직사진이다.

도 4는 일반 공정으로 제조된 12㎜ 두께의 Cu함유 강판재에서 생긴 표면균열을　나타낸 광학현미경 조직사진이다.

도 5는 본 발명에서 개시된 공정으로 제조된 양호한 표면상태를 나타내는 50㎜ 두께의 Cu함유 강판재의 광학현미경 조직사진이다.

도 6은 본 발명에서 개시된 공정으로 제조된 양호한 표면상태를 나타내는 25㎜ 두께의 Cu함유 강판재의 광학현미경 조직사진이다.

도 7은 본 발명에서 개시된 공정으로 제조된 양호한 표면상태를 나타내는 8㎜ 두께의 Cu함유 강판재의 광학현미경 조직사진이다.

본 발명은, 중량 %로 구리(Cu)를 0.5~2.0%만큼 포함하는 Cu 함유 강판재를 제조하는 방법을 제공하기 위한 새로운 강판재 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로는 C: 0.02~0.5%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.5% 이하, Ni: 0.5~4.0%, Cr : 0.3~1.2%, Mo: 0.1~1.0%, Cu: 0.5~2.0%, Nb: 0.01~0.08% 및 나머지 Fe와 불가피하게 함유된 불순물로 조성된 합금강으로 이루어진 잉고트(Ingot)나 슬래브(Slab)를 2차 열간압연 함으로써 표면균열이 없는 Cu 함유 강판재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
여기서, 상기한 합금강을 구성하는 각 원소의 조성 및 그에 따른 특징을 설명하면 다음과 같다
C는 강중에 침입형 원소로서 존재하며 마르텐사이트 변태에 가장 큰 영향을 주어 강도를 향상시킨다. 그러나 C가 다량 함유되면 강의 용접성을 저하시키기 때문에 C의 양을 제한한다. 다만, C의 양이 0.02% 이하인 경우에는 전로에서 생산이 어려워지므로 0.02% 이상으로 설정하였다. Cu를 첨가하여 용접성을 향상시키는 경우에는 C의 양이 감소되어 강도가 감소하게 되지만, Cu 첨가에 의한 석출물의 형성과 더불어 강도 보상을 위하여 추가로 첨가된다. 용접성 향상을 목적으로 한 조성에는 C가 보통 0.07% 이하이나 Cu의 요구범위(0.5~2.0%) 중 Cu의 수치가 낮은 영역에서는 강도 향상 목적으로 C를 증가시키게 된다. 그러나, 0.5%C 이상(고탄소강 영역)에서는 인성과 연성이 저하하므로 C를 0.5%이하(중탄소강) 로 제한하였다.
Mn은 오스테나이트 안정화 원소이며 오스테나이트-페라이트 변태온도를 낮추어 변태속도를 느리게 함으로써, 미세한 페라이트 조직을 갖게 하여 인성증가 및 충격특성을 향상시킨다. 그리고 Mn은 S와 결합하여 연신이 양호한 MnS 을 생성시켜 입계취성을 유발하는 FeS의 생성을 억제하여 인성을 증가시키는 역할을 한다. 그러므로 변태온도와 MnS 생성을 위해서는 최소 0.2%의 Mn이 필요하여 0.2% 이상으로 설정하였다. 그러나, Mn이 1.0% 이상일 경우에는 응고시 생기는 편석 등에 의해 압연강의 밴딩(banding) 성질을 저하시키기 때문에 1.0% 이하로 제한하였다.
Si는 보통 탈산제를 통해 불순물로 잔존하는 원소로서 강도를 증가시키나 연신율과 인성을 저하시키므로, Cu를 함유한 강재(ASTM A 710, MIL-S-24645) 를 포함한 통상의 강재 생산시 0.4%이하로 제한하므로 본 원에서도 양호한 연신율 및 인성을 갖도록 0.4%이하로 제한하였다
Ni은 강의 조직을 미세화시키고 오스테나이트-페라이트 변태온도를 낮추어 변태속도를 느리게 하고 저온파괴인성과 경화능을 증가시키며 용접성을 해치지 않는 원소이다. Ni은 또 Cu 와 동일한 양으로 첨가되어 Cu에 의한 고온취성을 방지하는 것으로 알려져 있다. 그리하여 열간압연으로 제조되는 최소 두께인 6.0mm 판재에 대해 저온인성 및 경화능 확보를 위해서는 최소 0.5%가 필요하므로 0.5%를 하한으로 선정하였으며, 충분한 경화능으로 50mm 두께까지 저온 인성 확보가 가능한 4.0% 이하로 제한하였다.
Cr은 Cu가 첨가된 강에 있어서 오스테나이트 영역에서 냉각 도중 Cu의 석출을 지연시켜 조대한 Cu 석출물 생성을 억제함으로써, 강의 강도를 증가시키는데 기여한다. Cr은 0.3% 이상일 때 Cu의 석출을 지연시키므로 0.3% 이상으로 선정하였고, 1.2% 이상 첨가되는 경우에는 Cr 탄화물을 생성하여 템퍼취성을 유발하므로 1.2% 이하로 한정하였다.
Mo는 강의 경화능을 증가시키는 강력한 원소이다. 또한 탄화물을 형성하여 결정립 조대화를 억제시킨다. Mo는 Cr과 함께 존재할 때 그 효과가 배가되는 것으로 알려져 있다. Mo의 함량이 0.1% 이하이면 고용되므로 경화능을 나타내기 위하여 0.1% 이상으로 설정하였고, Mo가 1.0% 정도이면 다른 합금원소와 함께 충분한 경화능의 확보가 가능하고 고가이므로 1.0% 이하로 제한하였다.
Nb은 통상적으로 0.01~0.08% 정도의 미량 첨가로 강의 특성, 특히 결정립 조대화 온도, 재결정온도, 오스테나이트-페라이트 변태 온도에 큰 영향을 미친다. 본 합금조성에서도 Nb 첨가에 의해 Nb(C,N) 형태의 석출물을 생성시켜 결정립미세화를 이루기 위하여 0.01%이상과 0.08%이하로 제한하였다. 0.08%에서 Nb의 효과는 포화되며, 0.08% 이상이라 하더라도 그 효과가 증가하지 않는 것으로 알려져 있다.

한편, 강재에서의 Cu는 석출물로 생성되어 강도를 증가시키며 부식성을 향상시키는 효과를 가지기 때문에 Cu의 영향에 대한 많은 연구가 행하여져 왔으나, 강재 제조업체들은 Cu가 존재할 경우 열간압연시 고온취성(Hot Shortness)을 야기하기 때문에 강재 내에 존재하는 Cu는 아주 위험한 원소인 것으로 인식하고 있다[I. Le. May, and L. McDonald. Schetky ; Cooper in Iron and Steel. 1982. p.1]. Cu는 0.1wt% 이상 첨가되면 강도 향상에 효과가 있으며[Bush. G. W., and Lindsay, R. W., Trans. ASM, 52, 422, (1960)], Cu의 Fe내 고용한도 이상을 첨가한 강에 대해서 연구가 행하여져, 스테인레스 강의 경우 부식저항성을 향상시키기 위해서 Cu를 최대 4wt%까지 첨가하기도 하였다[Kenneford, A. S. and Oxlee, C. H. : JISI, 205, 38, (1967)]. 그러나 오스테나이트 내의 Cu의 고용도가 약 2.1wt%(850℃)이기 때문에 대부분 합금의 경우 2.1wt%이내로 Cu가 첨가된다. 미 해군에서 기존의 잠수함용 고강도 강재인 HY-80 및 HY-100강을 대체하기 위하여 동일 강도를 가지면서도 용접성이 현저히 향상된 Cu를 함유한 HSLA-80 및 HSLA-100강을 개발하여 규격화하였다[MIL-S-24645(SH) ; Steel, Plate, Sheet or Coil, Age-hardening Alloy, Structural, High Yield Strength(HSLA-80 and HSLA-100), (1990)]. 이들 강재에서 Cu의 조성범위는 각각 1.0∼1.3wt% 및 1.45∼1.75wt%로 되어 있다. 다만, 본 발명에서는 C의 감소에 의한 강도 감소를 보상하기 위하여 최소한 0.05% 이상의 Cu가 필요하며, Cu의 Fe 내 고용한도가 2.1% 이므로 상한치를 2.0%로 하였다.
한편, Cu 함유강의 단면감소율 및 연신율은 900℃ 이하에서 급격히 감소한다. 따라서, 최소 압연 가능한 마무리 압연온도를 900℃ 이상으로 설정하였고, 포스코(POSCO)의 연주에서 생산되는 220mm 두께의 슬래브를 최소 30%이상 압연하기 위해서는 초기 슬래브 온도가 1140℃ 이상 되어야 하므로 압연온도를 1140℃ 이상으로 선정하였다. 그리고 포스코에서는 특수한 강재가 아닌 일반 강재의 경우 1170~1250℃ 온도범위에서 열처리하기 때문에 Cu 함유강의 경우 이 온도범위에서 연신율과 단면감소율이 우수하기 때문에 1250℃ 이하로 설정하였다.

이와 같이 Cu가 강재에 미치는 양호한 특성을 이용하기 위하여 여러 종류의 Cu함유 강재가 개발되어 왔지만, Cu를 함유한 강재에 있어서 고온취성의 발생은 Cu함유 강재가 개발된 이래부터 해결되어야 할 큰 과제로 인식되어 왔다. 열간가공 온도에서 Fe가 선택적으로 산화되고 나머지 용질원자가 남게 되면서 용질원자의 농도가 높아져 강(steel)과 산화물의 계면에 농축된다. 이러한 농축된 상들의 용융점이 낮을 때 열간가공 시 문제가 야기되며 Cu는 이러한 현상과 연결된 아주 해로운 원소 중의 하나로 알려져 있다.

고온취성은 보통 고온에서 성형 중에 발생한다. 열간가공(Hot Working) 온도에서의 낮은 연성(Ductility)은 압연(Rolling)이나 단조(Forging)와 같은 가공 중 균열(Cracking)을 야기한다. 즉, 고온 가열 중에 잉고트나 슬래브에서 생성된 균열에 의해 표면이 약해져 고온균열이 생성된다. Cu를 함유한 강에 있어서 오스테나이트(Austenite) 입계에서의 ε-Cu의 생성은 고온균열을 생성시키는 주요한 원인이다. 즉, 결함은 가열 중에 생기고 실제 표면 분리는 열간가공 즉 열간압연이나 단조시 발생한다. 이 현상은 표면과 수직에 가까운 아주 작은 균열이 압연과정에서 표면과 평행한 방향으로 늘어나면서 나타나는 현상이다. 입계를 통하여 ε-Cu가 침투하여 결정입계를 약하게 만들어 열간가공시 결정입계를 분리시켜 표면균열이 야기된다.

Cu를 함유한 강재에서 발생하는 표면균열의 문제점을 해결하기 위해 여러 가지 시도가 행하여져 왔다. 그 중 대표적인 방법이 합금원소 첨가, 표면 코팅재 사용 그리고 노내 분위기 제어 등이다.

고온균열의 문제는 강재의 온도가 석출된 금속상의 용융점 이상일 때 나타난다. 제2상이 오스테나이트 결정입계를 따라 생성되고 이것이 입계를 취약하게 만든다. 용융점이 낮은 ε-Cu 상은 입계를 따른 침투속도가 아주 빠르다. 그러므로 고온균열을 감소시키기 위해서는 ε-Cu상의 석출을 억제 또는 감소, Cu의 고용한도 증가, 입계에서 고융점의 중간상 생성 등의 방법으로 입계 취성을 방지하여야 한다. 이러한 효과를 가진 대표적인 원소로서 Ni, Pt, Pd 등이 있으나 Pt와 Pd는 워낙 고가이고 적은 양의 첨가는 상의 용융온도 상승에 그다지 큰 영향을 미치지 못한다. Ni이 존재할 때 강 내의 Cu의 용해도는 커진다. 즉, Ni이 존재하게 되면 Cu의 용해도가 약 30% 정도 증가하게 되어 Ni이 없는 강에 비해 용융점이 약 200℃ 정도 상승하여 용융에 의한 입계 균열을 감소시킬 수 있다. Ni의 양이 소량 존재하더라도 효과는 있지만 Cu의 양과 거의 같아야 충분한 효과를 기대할 수 있으며, 또한 Ni-Al, Ni-Cr, Ni-Fe-Sn 등을 함유한 코팅제 사용시 균열의 생성을 감소시키며, 저 산소 분위기에서 가열로를 작동시키면 표면산화 방지에 의해 표면결함을 감소시켜 균열의 생성을 감소시키는 데에 유효한 것으로 보고되고 있다[I. Le. May, and L. McDonald. Schetky ; Cooper in Iron and Steel. 1982. p.80].

그러나 이상에서 언급한 방법들을 도입하여 Cu를 0.8∼1.9wt% 함유한 강재에 대해 적용한 결과 생산된 거의 모든 제품에서 모서리(edge) 부분에서 내부로 약 5∼30cm 부분에서 압연 방향과 평행하게 균열이 발생하는 것으로 나타나 이상에서 제시된 방법은 표면균열을 감소시켜 회수율을 증가시킬 수는 있으나 표면균열 자체를 완전히 제거하기는 불가능한 방법인 것으로 사료된다.

[참고문헌]

1. I. Le. May, and L. McDonald. Schetky ; Cooper in Iron and Steel. 1982. p.1.

2. Bush. G. W., and Lindsay, R. W., Trans. ASM, 52, 422, (1960).

3. Kenneford, A. S. and Oxlee, C. H. : JISI, 205, 38, (1967).

4. MIL-S-24645(SH) ; Steel, Plate, Sheet or Coil, Age-hardening Alloy, Structural, High Yield Strength(HSLA-80 and HSLA-100), (1990).

5. I. Le. May, and L. McDonald. Schetky ; Cooper in Iron and Steel. 1982. p.80.

따라서, 표면균열이 없는 양호한 품질의 Cu 함유 강판재를 제조하기 위한 새로운 공정이 필요하다. 본 발명은, 기존의 합금원소 첨가, 표면코팅재 사용 그리고 노내 분위기 제어 등의 방법을 이용하지 않고, Cu 함유 강재가 가진 고온 특성을 고려하여 2차에 걸쳐 압연을 행하는 새로운 열간압연 공정을 통하여 표면균열이 없는 양호한 Cu 함유 강판재를 제조하기 위한 방법을 제시하고자 한다.

Cu를 함유한 강재는 900℃이하에서 고온연성이 급속히 감소하기 때문에, 표면결함 없는 Cu 함유 강판재의 제조를 위하여, 열간압연은 900℃이상에서 수행하는 것이 바람직하다. 이를 위해 주조로 생산된 잉고트나 슬래브를 1140∼1250℃로 가열한 후 마무리 압연온도를 900℃이상으로 제어하여 약 30∼70% 두께까지 1차 열간압연한 후, 1140∼1250℃로 재가열하여 2차 열간압연을 제품 두께까지 수행하여 표면 균열이 없는 양호한 품질을 가진 Cu 함유 강판재 제품을 제조하는 방법을 제공한다.

이하 본 발명인 양호한 표면품질을 갖는 0.5~2.0 중량% 구리 함유 강판재 제조방법에 관하여 자세히 기술한다.

도 1은 강판재 제조시 적용되는 열간압연 공정을 나타낸 그림으로서 (a)는 Cu 함유 강판재에 대해 일반적으로 적용되는 공정도로서 일반 강판재 제조에 사용되는 공정과 동일하다. 본 발명의 공정인 (b)는 주조 후 제조된 잉고트나 슬래브를 1차 열간압연과 2차 열간압연의 2회에 걸쳐 압연을 행함으로서 이루어진다.

본 발명은 잉고트 및 슬래브를 1140∼1250℃의 온도범위에서 가열한 후 약 30∼70%의 두께감소가 되도록 1차 열간압연하며, 마무리 압연온도는 고온연성이 우수한 900∼1100℃범위에서 수행함으로서 쉽게 연신되어 결정입계 분리가 방지되어 표면균열이 생성되지 않도록 한다. 1차 열간압연으로 생산된 강판재를 1140∼1250℃의 온도로 재가열하여 800℃이상의 온도에서 2차 열간압연을 종료하면 양호한 표면품질을 가진 Cu 함유 강판재 제품이 제조된다.

강재에서 생성되는 산화물은 여러 형태이다. 약 400℃이상의 온도가 되면 Fe₂O₃(Hemagtite), Fe₃O₄(Magnetite), FeO(Wustite) 등 3종류의 산화 스케일이 생성되어 연속적이고 치밀한 계면을 형성한다. FeO는 570℃ 이하에서는 불안정하여 Fe₃O₄ 와 Fe로 분해된다. 700~1250℃ 온도 범위에서는 표면산화가 모재의 원자 이온 확산에 기인하여 생성되며, 표면산화물의 두께는 보통 Fe₂O₃ 1%,　Fe₃O₄ 4%, FeO 95%로 구성된다. 900℃∼1100℃ 정도에서 산화된 강재는 외각에 Fe₂O₃와 Fe₃O₄, 그리고 2상 영역 구역인　FeO + Fe₃O₄를 생성시킨다. 이때 Fe보다 귀한(Noble) 원소는 산화되지 않고 잔존한다. Cu를 함유한 강재는 900℃정도에서 산화될 때 Cu가 이 산화물/강의 계면에 집중되며 온도가 높아질수록 농도가 높아져 1100℃정도에서 완전히 액상으로 변한다. 표면의 고온균열은 이 액상이 표면에서 입계로 침투되어 야기된다. 이와 같은 표면크랙은 표면에서 생성된 산화물과 농축된 용질원자에 의해 영향을 받으며, 이들은 온도, 시간, 잔류 용질원자, 그리고 분위기에 의해 영향을 받는다. 통상의 열간압연 공정으로 제품을 제조할 경우 고온 연성이 낮은 900℃이하의 온도에서 마무리 압연이 행하여지므로 표면균열의 위험을 피하기가 어려운 것으로 판단된다.

그러므로 본 발명에서는 생산된 잉고트나 슬래브를 1차로 1140∼1250℃로 가열, 유지한 후 고온연성이 우수한 900∼1100℃의 마무리 압연온도로 약 30∼70%정도로 두께가 감소된 강판재를 제조함으로써 강판재의 연성확보 및 열간압연 시간을 단축시키게 된다. 한편, 압연온도로 가열시 생성된 결함이 열간압연시 표면의 입계에서 분리되지 않아 고온균열이 방지된다. 그리고, 1차 열간압연으로 생산된 두께가 감소된 압연 강판재를 1140∼1250℃의 온도로 재가열하여 800℃이상의 온도에서 2차 열간압연을 종료하면 양호한 표면품질을 가진 Cu 함유 강판재 제품이 제조되는 것이다.

표 1은 일반공정 및 개발공정으로 제조된 각종 두께의 제품에 대한 표면품질을 평가한 결과를 나타낸 것이다. 표 1에서 나타낸 바와 같이 일반공정으로 제조된 모든 두께의 제품은 가열온도 1093℃∼1216℃, 마무리 압연온도 917℃∼1066℃의 범위에서 제조된 강판재로서 모두 표면에서 균열이 발생하였음을 나타낸다. 그러나 본 발명에서 제시된 개발공정으로 제조된 8∼50㎜ 두께의 제품은 가열온도 1040℃∼1170℃, 마무리 압연온도 850℃∼955℃의 범위에서 압연하여 제조한 결과 모든 두께의 강판재에서 표면균열이 전혀 발견되지 않는 양호한 표면품질이 획득되었다.

다음은 일반적인 공정으로 제조된 Cu 함유 강판재에서 발견되는 표면균열의 예와 본 발명에서 제시된 공정을 적용하였을 경우의 구체적인 실시 예를 사진을 통해서 비교한다.

도 2는 일반공정으로 제조된 50㎜ 두께 제품에서 생성된 표면균열을 나타낸 광학현미경 조직 사진이다. 즉, 주조로 제조된 220㎜ 두께 슬래브의 표면을 연삭한 후 산화방지제를 도포하여 1202℃에서 3시간 유지 후 마무리 압연온도를 1066℃로 하여 50㎜ 두께까지 열간압연한 후의 표면균열이다. 표면에서 내부로 뻗은 형태로 나타나며 압연시 균열이 전파되면서 압연방향으로 늘어난 것으로 모든 표면균열이 이와 유사한 양상을 나타낸다.

도 3은 일반공정으로 제조된 38㎜ 두께 제품에서 생성된 표면균열을 나타낸 광학현미경 조직 사진이다. 이 사진은 주조로 제조된 슬래브에서 표면크랙이 많이 발생하는 표면의 모서리 부분 만을 연삭한 후 1204℃에서 3시간 유지 후 마무리 압연온도를 1046℃로 하여 38㎜ 두께까지 열간압연한 강판재에서 나타난 표면균열이다.

도 4는 일반공정으로 제조된 13㎜ 두께 제품에서 생성된 표면균열을 나타낸 광학현미경 조직 사진이다. 주조로 제조된 슬래브의 전체 표면을 연삭한 후 1202℃에서 3시간 유지 후 마무리 압연온도를 966℃로 하여 13㎜ 두께까지 열간압연한 후의 표면균열이다.

[실시예 1]

도 5는 본 발명인 개발 공정으로 제조된 양호한 표면상태를 나타내는 50㎜ 두께의 1.3wt%Cu를 함유한 강판재 제품의 광학현미경 조직사진이다. 즉, 주조로 제조된 220㎜ 두께의 슬래브를 1150℃에서 4시간 유지 후 마무리 압연온도를 1000℃이상으로 제어하여 약 154㎜ 두께까지 압연한다. 이 1차 열간압연으로 생산된 154㎜(약 30%의 두께 감소) 두께의 강판재를 1150℃의 온도로 재가열하여 920℃범위의 마무리 압연온도에서 2차 열간압연을 종료하여 얻어진 양호한 표면품질의 50㎜ 두께 Cu 함유 강판재 제품이다.

[실시예 2]

도 6은 개발 공정으로 제조된 양호한 표면상태를 나타내는 26㎜두께의 Cu함유 강판재 제품의 광학현미경 조직사진이다. 즉, 주조로 제조된 220㎜ 두께의 슬래브를 1150℃에서 3시간 유지 후 마무리 압연온도를 1000℃이상으로 제어하여 약 125㎜ 두께까지 압연한다. 이 1차 열간압연으로 생산된 125㎜(약 43%의 두께 감소) 두께의 강판재를 1150℃의 온도로 재가열하여 920℃의 마무리 압연온도에서 2차 열간압연을 종료하여 얻어진 양호한 표면품질의 26㎜ 두께 Cu 함유 강판재 제품이다.

[실시예 3]

도 7은 개발 공정으로 제조된 양호한 표면상태를 나타내는 8㎜두께의 Cu함유 강판재 제품의 광학현미경 조직사진이다. 즉, 주조로 제조된 220㎜ 두께의 슬래브를 1140℃에서 3시간 유지 후 마무리 압연온도를 1000℃이상으로 제어하여 약 130㎜ 두께까지 압연한다. 이 1차 열간압연으로 생산된 88㎜(약 60%의 두께 감소) 두께의 강판재를 1140℃의 온도로 재가열하여 800℃의 마무리 압연온도에서 2차 열간압연을 종료하여 얻어진 양호한 표면품질의 8㎜ 두께 Cu 함유 강판재 제품이다.

상기와 같이 본 발명을 사용할 경우, 기존의 합금원소 첨가나 표면코팅재 사용 그리고 노내 분위기 제어 등의 방법이 아닌, Cu 함유강의 열간가공 특성을 이용한 열간압연 공정 제어에 따라 Cu 함유 강판재를 제조하게 되므로, 표면균열이 없는 양호한 품질의 Cu 함유 강판재를 생산할 수 있고 강판재 생산 수율이 획기적으로 향상된다.

Claims

중량 %로 C: 0.02~0.5%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.5% 이하, Ni:　0.5~4.0%, Cr: 0.3~1.2%, Mo: 0.1~1.0%, Cu: 0.5~2.0%, Nb: 0.01~0.08%, 나머지는 Fe와 불가피하게 함유되는 불순물로 조성된 구리함유 합금강으로 이루어진, 잉고트나 슬래브를 준비하는 단계와;

상기 잉고트 또는 슬래브를 1140∼1250℃로 가열한 후, 마무리 압연온도 900∼1100℃에서 상기 잉고트 또는 슬래브의 두께가 초기 두께의 30∼70%로 감소되도록 1차 열간압연하는 단계와;

상기 1차 열간압연에 따라 생산된 두께가 감소된 압연강판재를 1140∼1250℃로 재가열한 후, 마무리 압연온도 800℃ 이상에서 상기 압연강판재를 제품 두께까지 2차 열간압연하는 단계;

를 포함하여 이루어진 구리함유 강판재의 제조방법.
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