KR100972190B1 - Milling roll and fabrication method thereof - Google Patents

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Abstract

압연롤 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 그 목적은 인성과 내마모성이 우수한 압연롤을 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 C: 3.0-3.35 중량%, Mn: 0.1-0.5 중량%, Si: 1.8-2.2 중량%, Cu: 0.6-0.8 중량%, Ni: 2-8 중량%, Mo: 0.1-1 중량%, Cr: 0.3-2 중량%, Mg: 0.05-0.06 중량%, 잔부가 Fe 및 기타 불가피 불순물인 조성의 용탕을 제조하는 단계; 및 용탕을 주조하되, 주조물이 750℃에서 300℃로 냉각되는 데 소요되는 시간이 100-300분이 되도록 주조하여 압연롤을 얻는 단계를 순차적으로 수행함으로써, 시멘타이트(cementite)가 15-45% 생성되며 기지조직이 베이나이트상인인 압연롤을 제조한다The present invention relates to a rolling roll and a manufacturing method thereof, and an object thereof is to provide a rolling roll excellent in toughness and wear resistance. To this end, in the present invention, C: 3.0-3.35% by weight, Mn: 0.1-0.5% by weight, Si: 1.8-2.2% by weight, Cu: 0.6-0.8% by weight, Ni: 2-8% by weight, Mo: 0.1-1 Preparing a molten metal having a composition in which: wt%, Cr: 0.3-2 wt%, Mg: 0.05-0.06 wt%, the balance is Fe and other unavoidable impurities; And casting the molten metal, casting the casting so that the time required for cooling the casting from 750 ° C to 300 ° C is 100-300 minutes, thereby sequentially obtaining a rolling roll, thereby producing 15-45% of cementite. Manufacture a rolling roll whose base structure is bainite merchant.

압연롤, 시멘타이트, 열처리Rolled Roll, Cementite, Heat Treatment

Description

압연롤 및 그 제조 방법 {Milling roll and fabrication method thereof}Rolling roll and its manufacturing method {Milling roll and fabrication method

도 1은 기존 압연롤의 미세조직을 도시한 현미경 사진이고,1 is a micrograph showing the microstructure of a conventional rolling roll,

도 2는 본 발명에 따른 압연롤에 대해 열처리 온도 및 열처리 시간에 따른 경도변화를 도시한 그래프이며,2 is a graph showing the hardness change according to the heat treatment temperature and heat treatment time for the rolling roll according to the present invention,

도 3은 실시예 3에서 시편 1의 주사전자현미경 사진(100배율)이고,3 is a scanning electron micrograph (100 magnification) of Specimen 1 in Example 3,

도 4는 실시예 3에서 시편 1의 주사전자현미경 사진(2000배율)이며,4 is a scanning electron micrograph (2000 magnification) of Specimen 1 in Example 3,

도 5는 실시예 3에서 시편 4의 주사전자현미경 사진(100배율)이고,5 is a scanning electron micrograph (100 magnification) of Specimen 4 in Example 3,

도 6은 실시예 3에서 시편 4의 주사전자현미경 사진(2000배율)이며,6 is a scanning electron micrograph (2000 magnification) of Specimen 4 in Example 3,

도 7은 실시예 3에서 시편 7의 주사전자현미경 사진(100배율)이고,7 is a scanning electron micrograph (100 magnification) of Specimen 7 in Example 3,

도 8은 실시예 3에서 시편 7의 주사전자현미경 사진(2000)배율이며,8 is a magnification of a scanning electron micrograph 2000 of specimen 7 in Example 3,

도 9는 기존재의 마모 표면을 나타낸 주사전자현미경 사진이고,9 is a scanning electron micrograph showing the wear surface of the existing material,

도 10은 실시예 3에서 시편 4의 마모표면을 나타낸 주사전자현미경 사진이다.10 is a scanning electron micrograph showing the wear surface of the specimen 4 in Example 3.

본 발명은 압연롤 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선재 제 조를 위한 압연시 사용되는 조압연롤 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rolling roll and a method for manufacturing the same, and more particularly to a rough rolling roll used in the rolling for the production of wire rods and a method for manufacturing the same.

현재 선재 압연공장에서 주로 사용되고 있는 조압연롤의 재질은 엔아이씨아이(NICI : Nodular Indefinite Chilled Iron, 이하 NICI라 칭함)이다. At present, the rough rolling roll mainly used in the wire rod mill is NCI (Nodular Indefinite Chilled Iron).

NICI는 경제성이 좋고 기계적 성질도 다른 주철에 비해 우수하며, 이러한 NICI는 다량의 조대한 흑연(graphite)을 함유하는데, 흑연은 균열 발생 시 홀(hole)의 역할과 피압연재의 일부가 롤 표면에 부착하는 스티킹(sticking) 현상을 방지하는 윤활 역할을 해주며, 열충격에 따른 열크랙 발생(fire cracking) 현상을 억제 해주는 효과도 있다. NICI is economical and mechanically superior to other cast irons, and NICI contains a large amount of coarse graphite, which acts as a hole in the occurrence of cracks and part of the rolled material on the roll surface. It acts as a lubrication to prevent sticking, and it also has the effect of suppressing fire cracking due to thermal shock.

특히, NICI에 함유된 흑연은 구상화되어 있어서 다른 주철에서처럼 편상 형태로 존재할 때부다 균열 발생 및 전파에 대한 저항성이 더 우수하기 때문에, NICI는 이 분야의 롤 재료로서 확고한 위치를 점하고 있다. In particular, since the graphite contained in the NICI is spherical, and more resistant to crack generation and propagation than when present in a flaky form as in other cast irons, the NICI has a firm position as a roll material in this field.

도 1은 NICI 롤의 미세 조직을 나타낸 현미경 사진이다. 도 1에 도시된 바와 같이, NICI 롤의 기지상은 펄라이트(pearlite)이고, 편구형상의(spheroidal)의 흑연이 다량 함유되어 있다.1 is a micrograph showing the microstructure of a NICI roll. As shown in FIG. 1, the matrix phase of the NICI roll is pearlite, and contains a large amount of spheroidal graphite.

또한, NICI 내에는 시멘타이트(cementite :Fe3C)가 존재하는데, 시멘타이트는 내마모성을 향상시키는 역할을 한다. In addition, cementite (cementite: Fe 3 C) is present in NICI, and cementite improves wear resistance.

시멘타이트가 존재함으로 인해 NICI는 일반 구조용으로 사용되는 디씨아이(DCI : ductile cast iron)와 구별된다. The presence of cementite distinguishes NICI from ductile cast iron (DCI), which is used for general structural purposes.

즉, NICI가 DCI재와 다른 점은 롤재료로서 필수적으로 요구되는 내마모성을 부여하기 위하여 시멘타이트를 의도적으로 생성시킨 것이나, 반면에 시멘타이트는 강도 및 연성을 저하시켜 롤 파속과 열피로크랙의 과다발생의 주요인이 되고 있다. In other words, the NICI differs from the DCI material by intentionally producing cementite in order to impart the required wear resistance as a roll material, whereas cementite degrades the strength and ductility, thereby causing excessive roll wave and thermal fatigue cracks. It is becoming the main person.

그러나 최근에는 압연 제품의 고품질화에 따라 압연 조건이 고도화됨에 따라 새로운 압연롤의 개발 및 압연롤의 내마모성, 강도, 파괴인성, 열피로특성 등 물성 향상에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. However, in recent years, as the rolling conditions are advanced according to the high quality of the rolled products, many studies on the development of new rolling rolls and improvement of physical properties such as abrasion resistance, strength, fracture toughness and thermal fatigue characteristics of the rolling rolls are being conducted.

이러한 물성 향상을 위해 행하는 오스템퍼링 열처리는 일정 오스테나이트(austenite)화 온도 구역에서 기지조직을 오스테나이트 단상으로 만든 다음 베이나이트 변태온도까지 급속히 냉각시킨 후 이 온도에서 항온 열처리를 행하여 기지조직을 베이나이트화하고 상온으로 냉각시키는 2단계 과정을 거치게 된다. In order to improve the physical properties, the austempering heat treatment is used to make a matrix austenite single phase in a constant austenite temperature zone, and then rapidly cool it to bainite transformation temperature, and then incubate the substrate structure at this temperature to bainite. It goes through a two-step process of cooling to room temperature.

이러한 복잡한 열처리 방법을 수행하면 기계적 물성을 향상시킬 수는 있으나 제조원가가 상승하므로 실제 응용하기에는 효과적이지 못하다. Although the mechanical properties can be improved by performing such a complicated heat treatment method, the manufacturing cost is increased, so it is not effective for practical application.

그리고, 오스테나이트화 처리 시, 시간이 지남에 따라 시멘타이트가 분해되어 내마모성에 악영향을 끼치게 된다. 충분한 시멘타이트양을 얻기 위해서는 주방상태에서 60% 이상의 시멘타이트를 얻어야 하는데, 이를 위해서는 과공정의 시멘타이트를 생성시켜야 하므로 매우 취약한 재질이 된다. In the austenitic treatment, cementite decomposes over time, which adversely affects wear resistance. In order to obtain a sufficient amount of cementite, more than 60% of cementite should be obtained in a kitchen state, which is a very fragile material because it needs to generate overprocessed cementite.

한편, 기존 선재 조압연롤의 수명향상을 위해 고가인 고속도공구강 및 고크롬주강 등을 시험 적용하였으나 열간 판압연에서와는 달리 윤활성의 저하 및 롤 표면에 피압연재의 흡착으로 인한 스티킹(sticking)현상 등이 발생되는 등 고질적인 문제점을 해결하지 못하고 있는 실정이다. On the other hand, in order to improve the service life of conventional rolled steel rolls, expensive high-speed coated steel and high chrome cast steel were tested. Unlike hot plate rolling, the lubrication deterioration and sticking due to adsorption of rolled material on the roll surface This situation does not solve the chronic problems.                         

고속도강 롤의 현장 적용이 성공된다 하더라도 롤 가격적인 측면에서도 고속도강 롤의 경우에는 기존의 NICI재 롤에 비하여 5배의 고가이며 조압연롤의 1-5번 대형롤에의 적용에는 열응력에 의한 크랙발생가능성에 취약한 고속도강롤의 특성으로 인해 보다 저가이면서도 내열피로크랙성이 우수한 고품질 롤의 개발이 요구되고 있다. Even if the high speed steel rolls are successfully applied on-site, in terms of roll price, the high speed steel rolls are five times more expensive than the conventional NICI rolls, and cracks due to thermal stress are applied to the large rolls of rolls 1-5. Due to the characteristics of high-speed steel rolls vulnerable to the possibility of development, there is a demand for the development of high-quality rolls having low cost and excellent thermal fatigue crack resistance.

그 결과 현재까지도 저가인면서 스티킹 현상을 일으키지 않는 NICI재를 사용하고 있으면서 보다 내마모성을 개선하기 위하여 시멘타이트의 양을 점차적으로 증가시키고 있는 실정이나 시멘타이트의 양이 증가할수록 내마모성이 개선되나 과다한 열피로크랙의 발생량이 많아지고 롤파손의 위험이 내포되어 있다. As a result, the use of NICI materials, which are still inexpensive and does not cause sticking phenomenon, is increasing the amount of cementite gradually to improve wear resistance, but the wear resistance is improved as the amount of cementite is increased, but excessive thermal fatigue crack And the risk of roll failure is increased.

따라서 기존의 NICI재를 사용한 롤의 수명을 향상시키기 위하여 재료의 인성 및 내마모성확보가 무엇보다 중요하나 이는 탄화물의 양이 증가할수록 저하되므로 한계가 있음을 알 수 있다. Therefore, in order to improve the life of the roll using the existing NICI material, securing the toughness and wear resistance of the material is most important, but it can be seen that there is a limit because it decreases as the amount of carbide increases.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 충분한 경화능과 기계적 성질을 동시에 만족하는 합금의 개발을 통하여 인성 및 내마모성이 개선된 선재 조압연용 롤 재료를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a roll material for rough rolling of the wire rod with improved toughness and wear resistance through the development of an alloy that satisfies both sufficient hardenability and mechanical properties at the same time. .

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 인성과 내마모성이 우수한 압연롤의 합금 조성 설계 및 최적화된 열처리 조건을 제안한다.In order to achieve the above object, the present invention proposes an alloy composition design and optimized heat treatment conditions of a rolling roll excellent in toughness and wear resistance.

즉, 본 발명에 따른 압연롤은 C: 3.0-3.35 중량%, Mn: 0.1-0.5 중량%, Si: 1.8-2.2 중량%, Cu: 0.6-0.8 중량%, Ni: 2.2-8 중량%, Mo: 0.1-1 중량%, Cr: 0.3-2 중량%, Mg: 0.05-0.06 중량%, 잔부가 Fe 및 기타 불가피 불순물로 이루어진 조성이다.That is, the rolling roll according to the present invention is C: 3.0-3.35% by weight, Mn: 0.1-0.5% by weight, Si: 1.8-2.2% by weight, Cu: 0.6-0.8% by weight, Ni: 2.2-8% by weight, Mo : 0.1-1% by weight, Cr: 0.3-2% by weight, Mg: 0.05-0.06% by weight, and the balance is composed of Fe and other unavoidable impurities.

이 때, 압연롤에는 시멘타이트(cementite)가 15-45% 생성되고 상기 압연롤의 기지조직은 베이나이트상인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that 15-45% of cementite is produced in the rolling roll, and the matrix structure of the rolling roll is bainite.

또한, 본 발명에 따른 압연롤의 제조 방법은, C: 3.0-3.35 중량%, Mn: 0.1-0.5 중량%, Si: 1.8-2.2 중량%, Cu: 0.6-0.8 중량%, Ni: 2-8 중량%, Mo: 0.1-1 중량%, Cr: 0.3-2 중량%, Mg: 0.05-0.06 중량%, 잔부가 Fe 및 기타 불가피 불순물인 조성의 용탕을 제조하는 단계; 및 용탕을 주조하되, 주조물이 750℃에서 300℃로 냉각되는 데 소요되는 시간이 100-300분이 되도록 주조하여 압연롤을 얻는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the manufacturing method of the rolling roll according to the present invention, C: 3.0-3.35% by weight, Mn: 0.1-0.5% by weight, Si: 1.8-2.2% by weight, Cu: 0.6-0.8% by weight, Ni: 2-8 Preparing a molten metal having a composition in which% by weight, Mo: 0.1-1% by weight, Cr: 0.3-2% by weight, Mg: 0.05-0.06% by weight, the balance is Fe and other unavoidable impurities; And casting the molten metal, casting the casting so that the time required for cooling the casting from 750 ° C to 300 ° C is 100-300 minutes to obtain a rolling roll.

용탕을 주조할 때에는, 상술한 조성의 용탕을 주형틀로 출탕하여 오스테나이트(austenite)화 온도까지 냉각시킨 후, 주형틀을 해체하고 공냉시킬 수도 있다.When casting molten metal, the molten metal of the composition mentioned above may be melted with a casting mold, cooled to an austenite temperature, and then the casting mold may be disassembled and air cooled.

또한, 주조단계 이후에 400-600℃에서 2-16시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In addition, after the casting step may further comprise the step of heat treatment for 2-16 hours at 400-600 ℃.

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

일반적으로 대형 롤 열처리 시에는 시간에 따른 온도 제어와 열구배 제어가 어렵고, 열처리 시간이 길어지므로 오스테나이트화 처리 후 오스템퍼링을 적용하기가 어렵게 된다. 이에 따라, 본 발명에서는 합금원소의 첨가에 의해 보다 용이한 방법으로 시멘타이트가 15~45%정도 생성되고 기지조직이 베이나이트상인 압연롤을 만들고자 하였다. In general, during large roll heat treatment, it is difficult to control temperature and thermal gradient over time, and because the heat treatment time becomes long, it is difficult to apply ostempering after austenitization treatment. Accordingly, in the present invention, by adding an alloying element, cementite is produced in an easier manner by about 15 to 45%, and a rolling structure having a matrix structure of bainite is intended.

그 방법 중 한가지는 합금원소의 첨가만으로 주방상태에서 베이나이트 조직을 얻는 것이다. 그러나 용해 후 냉각 시 퍼얼라이트 변태가 일어나지 않아야 하며, 씨씨티곡선(CCT-curve)에서 베이나이트 변태 부근의 코(nose)가 커야한다. One way is to obtain bainite texture in the kitchen by adding alloying elements. However, after melting, cooling should not result in a perlite transformation, and the nose near the bainite transformation should be large in the CCT-curve.

이는 연속냉각에 의해 베이나이트 변태가 이루어지므로 변태가 완료되기 어렵기 때문에 최종조직에 펄라이트와 마르텐사이트, 그리고 잔류 오스테나이트가 일부 존재하여 강도와 인성을 저하시킨다. 그리하여, 기지조직을 효과적으로 베이나이트변태를 시키기 위해 제어 냉각 처리(controlled cooling treatment)를 실시하기로 하였다.It is difficult to complete the transformation because the bainite transformation is performed by continuous cooling, so that pearlite, martensite, and residual austenite are present in the final structure, thereby decreasing strength and toughness. Thus, controlled cooling treatment was performed to effectively transform the matrix to bainite transformation.

제어 냉각 처리는 오스템퍼링을 실시할 만한 장비를 갖추지 못한 대부분의 구상흑연주철의 생산현장에 오스템퍼링의 대안으로서 적용 가능한 방법이다.Controlled cooling is an alternative method of ostempering to the production sites of most nodular cast irons that do not have the equipment to perform osstempering.

그리고, 긁힘 마모를 줄이기 위해서는 탄화물상을 제어하는 것이 필요한데, 현재 상용되고 있는 NICI재의 경우 내마모성 개선을 위해서 다량으로 사용되고 있는 탄화물은 망상의 조대한 시멘타이트(경도(Hv):800∼1000)이여서 열 피로 및 충격에 매우 취약한 상이다. In order to reduce scratch wear, it is necessary to control the carbide phase. In the case of NICI materials, which are currently commercially available, the carbides used in large quantities for the improvement of wear resistance are coarse cementite (hardness (Hv): 800 to 1000), and thus thermal fatigue. And very vulnerable to impact.

선재 압연용 NICI 롤재에 망상의 조대한 시멘타이트 대신에 고경도 미세 탄화물(경도(Hv):2400, 300㎛이하)을 분산상으로 존재시킬 수 있다면, 기존의 NICI에 대해서 열피로 및 내마모성은 획기적으로 개선될 수 있는 것이다.Thermal fatigue and wear resistance are remarkably improved for the NICI, if a high hardness fine carbide (hardness (Hv): 2400, 300 µm or less) can be present in the NICI roll material for wire rods instead of the coarse cementite in the dispersed phase. It can be.

기지조직이 베이나이트 상이면서 시멘타이트가 15-45% 정도 생성되어 있는 압연롤의 성분은 상용 구상흑연주철의 성분과 크게 다르지 않다. The composition of the rolling roll, which has a matrix structure of bainite phase and produces about 15-45% of cementite, is not significantly different from that of commercially available nodular cast iron.                     

압연롤의 조성을 결정하기 위해서는 먼저, DCI재이든 시멘타이트가 15~45%정도 생성되고 기지조직이 베이나이트상인 압연롤재이든 비구형 흑연의 생성, 탄화물이나 개재물, 또는 수축공을 조장함에 의해 주물의 성질에 나쁜 영향을 끼치지 않도록 하는 원소들의 한계량을 먼저 고려해야 한다. In order to determine the composition of the rolling roll, firstly, the DCI material or cementite is produced in the range of 15 to 45% and the rolling structure is known as bainite, so that the formation of non-spherical graphite, carbides or inclusions, or shrinkage holes are encouraged. Consideration should be given to the limiting quantities of elements that do not adversely affect the composition.

다음으로, 철의 경화능을 조절하고 변태된 미세구조의 성질을 조절하는 탄소, 실리콘, 그리고 다른 주된 합금원소들의 첨가량을 고려해야 한다. 더불어, 대형 압연롤에 필수적인 표층 사용부의 물성을 확보하는 데 충분한 경화능을 가진 주철을 만들기 위하여, 적절한 합금첨가에 의해 경화능이 우수한 합금으로 설계한다.Next, the amount of carbon, silicon, and other major alloying elements that control the hardenability of iron and the properties of the transformed microstructure must be considered. In addition, in order to make cast iron having a sufficient hardenability to secure the physical properties of the surface layer use part essential for large rolling rolls, it is designed as an alloy having excellent hardenability by adding an appropriate alloy.

이에 따라, 본 발명의 합금은 C: 3.0-3.35 중량%, Mn: 0.1-0.5 중량%, Si: 1.8-2.2 중량%, Cu: 0.6-0.8 중량%, Ni: 2.2-8 중량%, Mo: 0.1-1 중량%, Cr: 0.3-2 중량%, Mg: 0.05-0.06 중량%, 잔부는 Fe 및 기타 불가피 불순물로 구성된다.Accordingly, the alloy of the present invention is C: 3.0-3.35% by weight, Mn: 0.1-0.5% by weight, Si: 1.8-2.2% by weight, Cu: 0.6-0.8% by weight, Ni: 2.2-8% by weight, Mo: 0.1-1% by weight, Cr: 0.3-2% by weight, Mg: 0.05-0.06% by weight, the balance consisting of Fe and other unavoidable impurities.

이하, 본 발명재의 성분조성을 상기 범위로 한정한 이유를 설명한다.Hereinafter, the reason which limited the component composition of this invention material to the said range is demonstrated.

먼저, 망간(Mn)은 이롭기도 하고 해롭기도 한 양면적 성질을 가진다. Mn은 오스템퍼링 경화능(austemperability)을 크게 증가시키나, 응고 과정 중 셀 경계(cell boundary)에 편석되어 탄화물을 형성하고, 베이나이트 반응을 지체시킨다.First, manganese (Mn) is both beneficial and harmful. Mn greatly increases austemperability, but segregates at the cell boundary during the solidification process to form carbides and retard the bainite reaction.

그 결과, 약 20 ㎜ 이상 크기의 주물에서 구상화율을 낮추고, 셀 경계에 수축공, 탄화물 그리고 불안정한 오스테나이트 생성 가능성을 증가시킨다. 이러한 미세 구조적 결함과 불균일성은 기계가공성과 기계적 성질을 감소시킨다. As a result, the spheroidization rate is lowered in castings larger than about 20 mm and the possibility of shrinkage pores, carbides and unstable austenite formation at the cell boundary is increased. These microstructural defects and nonuniformities reduce machinability and mechanical properties.

기계적 성질을 증가시키고, 주물크기와 구상화율에 대한 민감도를 감소시키 기 위해 망간의 함량을 0.5 중량% 이하로 제한할 필요가 있다. 그러므로 Mn의 첨가범위는 0.1-0.5 중량%인 것이 바람직하다.In order to increase the mechanical properties and reduce the sensitivity to casting size and nodularity, it is necessary to limit the content of manganese to 0.5% by weight or less. Therefore, it is preferable that the addition range of Mn is 0.1-0.5 weight%.

다음으로, 구리(Cu)는 0.8 중량%까지는 시멘타이트가 15-45% 정도 생성되고 기지조직이 베이나이트상인 압연롤의 경화능을 증가시킨다. 구리는 인장성질에는 중요한 영향을 끼치지 않지만 350℃ 이하의 열처리에서 연신율을 증가시킨다. 그러므로 Cu의 첨가범위는 0.6-0.8 중량%인 것이 바람직하다.Next, copper (Cu) increases the hardenability of the rolling roll having a cementite of 15-45% and a matrix structure of bainite up to 0.8 wt%. Copper has no significant effect on the tensile properties but increases the elongation at heat treatment below 350 ° C. Therefore, it is preferable that the addition range of Cu is 0.6-0.8 wt%.

다음으로, 니켈(Ni)은 첨가량이 많아질수록 경화능의 상승효과가 증대된다. Ni을 2.2 중량% 이상으로 기존재에 다량 첨가시킴으로써 오스템퍼링 경화능을 상당히 증가시킬 수 있다. 그 효과에 관한 자료로서는 4 중량% 첨가시 까지 존재하나 그 이상의 함량에서의 실험결과는 찾아 볼 수 없었다. Next, as the addition amount of nickel (Ni) increases, the synergistic effect of hardenability increases. By adding a large amount of Ni to more than 2.2% by weight of the existing material can significantly increase the ostempering hardenability. Data on the effect existed until the addition of 4% by weight, but no experimental results were found at higher contents.

Ni은 망간이나 몰리브덴보다는 편석경향이 심하지 않아 셀 경계에 편석하지 않는다. 그러므로 Ni을 더 많이 첨가하여도 무방하다고 판단된다. Ni is less segregated than manganese or molybdenum and does not segregate at cell boundaries. Therefore, more Ni may be added.

또한 350℃ 이하의 오스템퍼링에서 Ni은 인장강도를 약간 감소시키고, 연신율과 파괴인성을 증가시킨다. 그리고, Ni는 흑연화 조장제로서 작용하여 카바이드(carbide) 생성량을 감소시킨다. 따라서, Ni를 단독으로 사용하기보다 구리나 크롬등의 원소와 함께 사용하면 인장강도나 경도를 향상시킬 수 있다. In addition, Ni under ossferring below 350 ° C slightly decreases tensile strength and increases elongation and fracture toughness. And Ni acts as a graphitization aid to reduce the amount of carbide produced. Therefore, when Ni is used together with elements such as copper or chromium rather than alone, tensile strength and hardness can be improved.

따라서, Ni의 첨가범위는 2.2-8 중량%인 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the addition range of Ni is 2.2-8 weight%.

다음으로, 몰리브덴(Mo)은 시멘타이트가 15-45%정도 생성되고 기지조직이 베이나이트상인 압연롤에서 가장 강력한 경화능 작용제 역할을 하며, 큰 주물에서 펄라이트성장을 억제하는데 이용될 수 있다. Next, molybdenum (Mo) acts as the most powerful hardenability agent in rolling rolls with about 15-45% cementite production and bainite matrix, and can be used to inhibit pearlite growth in large castings.                     

그러나 요구되는 경화능 하에서 Mo의 함량이 증가할수록 인장강도와 연신율은 감소한다. 이러한 기계적 성질의 악화는 셀 경계에서의 편석과 탄화물의 형성에 의해 야기된다. 그러므로 Mo의 첨가범위는 1 중량% 이하인 것이 바람직하다.However, the tensile strength and the elongation decrease with increasing Mo content under the required curing ability. This deterioration of mechanical properties is caused by segregation and carbide formation at the cell boundary. Therefore, it is preferable that Mo addition range is 1 weight% or less.

다음으로, 크롬(Cr)은 주철의 응고과정에서 강력한 탄화물 형성제로 안정한 복합탄화물을 형성한다. 그러므로 Cr을 첨가하면 주철의 경도를 증가시킬 수 있다. Next, chromium (Cr) forms a stable complex carbide as a strong carbide former during the solidification of cast iron. Therefore, the addition of Cr can increase the hardness of cast iron.

2% 실리콘을 함유하고 있는 주철에서는 흑연 공정반응 온도와 탄화물 공정반응 온도의 차이가 약 35℃인데, Cr 함량을 1.1 중량%까지 증가시키면 두 가지 공정반응 온도의 차이가 약 14℃로 감소하여 작은 과냉에서도 탄화물 공정반응이 일어나게 된다. In the cast iron containing 2% silicon, the difference between the graphite process temperature and the carbide process temperature is about 35 ° C. When the Cr content is increased to 1.1% by weight, the difference between the two process reaction temperatures decreases to about 14 ° C. The carbide process reaction occurs even under supercooling.

그리고 Cr은 주철의 경화능을 증가시키게 되는데 그 효과는 망간과 비슷한 것으로 알려져 있다. 그러므로 니켈이 많이 첨가된 주철에서 니켈에 의해 조장된 흑연의 양을 감소시키고 탄화물의 양을 증가시킬 수 있고, 인장강도와 경도를 향상시킬 수 있으며, 경화능에 의한 강화효과도 얻을 수 있다. And Cr increases the hardenability of cast iron, the effect is known to be similar to manganese. Therefore, it is possible to reduce the amount of graphite promoted by nickel and increase the amount of carbides in the nickel-added cast iron, to improve the tensile strength and hardness, and to obtain the strengthening effect by the hardenability.

따라서, Cr의 첨가범위는 2 중량% 이하인 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the addition range of Cr is 2 weight% or less.

본 발명의 열처리 공정의 작용과 적용범위는 다음과 같다.The function and scope of application of the heat treatment process of the present invention are as follows.

기지조직을 효과적으로 베이나이트 변태시키기 위해 제어 냉각 처리(controlled cooling treatment)를 실시하였다. 제어냉각(controlled cooling) 열처리는 고강도의 베이나이트 구조를 얻기 위한 오스템퍼링의 대안으로서의 열처리 법이다. 제어냉각은 충분한 합금을 첨가해야 하고, 고온에서의 형 해체 후 공냉시켜서 펄라이트 변태를 피해야 한다. Controlled cooling treatment was performed to effectively transform the matrix to bainite. Controlled cooling heat treatment is a heat treatment method as an alternative to austempering to obtain high strength bainite structures. Controlled cooling should add sufficient alloys and air cooled after dismantling the mold at high temperatures to avoid perlite transformation.                     

이를 위해서는 상술한 조성의 용탕을 제조한 후, 주조하여 압연롤을 얻을 때, 750℃에서 300℃로 냉각되는 데 소요되는 시간이 100-300분이 되도록 주조물 750-300℃의 온도 구간에서 냉각속도를 제어하는 것이 중요하다.To this end, after manufacturing the molten metal of the above-described composition, when casting to obtain a rolling roll, the cooling rate in the temperature range of the casting 750-300 ℃ so that the time required for cooling from 750 ℃ to 300 ℃ 100-300 minutes It is important to control.

이렇게 주조물 750-300℃의 온도 구간에서 100-300분이 소요되도록 냉각속도를 제어하여 압연롤을 얻으면, 원하던 대로 시멘타이트가 15-45% 생성되고 기지조직은 베이나이트상인 압연롤을 얻을 수 있다.In this way, if the casting rate is controlled to obtain a rolling roll by controlling the cooling rate to take 100-300 minutes in the temperature range of 750-300 ° C., 15-45% of cementite is produced as desired, and a rolling structure having a bainite phase can be obtained.

상술한 바와 같은 냉각속도 제어를 위해, 상술한 본 발명 조성의 용탕을 주형틀로 출탕하여 오스테나이트(austenite)화 온도까지 냉각시킨 후, 주형틀을 해체하고 공냉시킬 수도 있다.In order to control the cooling rate as described above, the molten metal of the composition of the present invention described above may be tapped into a mold and cooled to an austenite temperature, and then the mold may be disassembled and air cooled.

또한, 상술한 바와 같은 방법으로 얻어진 압연롤에 대해 응력완화를 위해 400-600℃에서 2-16시간 동안 열처리하는 단계를 추가로 수행할 수도 있다.In addition, the step of heat-treating for 2-16 hours at 400-600 ℃ for the stress relief for the rolling roll obtained by the method as described above may be further performed.

표 1은 Ni 함량이 0-7 중량%일 때 경도변화를 알아보기 위하여 고철, 선철(포철COREX 4.6%C), Fe-Si-Mg(45%Si, 5%Mg)과 성분에 따라 합금 원소들을 첨가하여 장입 후 고주파 유도로에서 용해하고, 용탕의 출탕온도는 1380~1400℃로 하여 CO2 사형에 주입하여 제조한 시편의 화학성분을 나타낸 것이다. Table 1 shows the alloying elements according to scrap iron, pig iron (COREX 4.6% C), Fe-Si-Mg (45% Si, 5% Mg) and its components to determine the hardness change when the Ni content is 0-7% by weight. After the charging, the molten metal was dissolved in a high frequency induction furnace, and the tapping temperature of the molten metal was 1380 to 1400 ° C., which shows the chemical composition of the specimen prepared by injection into a CO 2 sand mold.

샘플Sample CC SiSi MnMn MoMo NiNi CrCr CuCu MgMg 1One 3.283.28 2.012.01 0.30.3 0.160.16 0.000.00 0.320.32 0.790.79 0.0550.055 22 3.263.26 2.022.02 0.280.28 0.170.17 2.222.22 0.490.49 0.800.80 0.0560.056 33 3.283.28 2.162.16 0.260.26 0.230.23 4.614.61 0.320.32 0.800.80 0.0530.053 44 3.343.34 1.941.94 0.270.27 0.170.17 6.986.98 0.430.43 0.800.80 0.0580.058

표 2는 표 1에 제시된 Ni 함량에 따른 미세 조직 중 각 상의 부피 분율과 경도값을 나타낸 것이다. Table 2 shows the volume fraction and hardness value of each phase in the microstructure according to the Ni content shown in Table 1.                     

샘플Sample 흑연
부피(%)
black smoke
volume(%)
시멘타이트 부피(%)Cementite Volume (%) 베이나이트 부피(%)Bainite Volume (%) 펄라이트 부피(%)Pearlite Volume (%) 경도 (HRc)Hardness (HRc)
1One 1.371.37 26.426.4 0.00.0 69.769.7 46.346.3 22 1.591.59 24.824.8 38.038.0 33.233.2 51.051.0 33 2.122.12 23.923.9 73.273.2 0.00.0 55.755.7 44 3.173.17 21.221.2 75.375.3 0.00.0 52.552.5

표 2에 나타난 바와 같이, Ni함량이 약 4 중량% 까지는(샘플 1 및 2) Ni 함량이 증가함에 따라 펄라이트의 분율이 감소하고 베이나이트의 분율은 증가하여, Ni의 흑연화 조장효과에 의해 시멘타이트의 양이 감소하였음에도 불구하고 시편전체의 경도를 증가시키는 결과를 가져왔다. As shown in Table 2, the Ni content of up to about 4% by weight (Samples 1 and 2) decreases the fraction of pearlite and the fraction of bainite as the Ni content increases, resulting in the cementitization effect of Ni. Although the amount of was decreased, the hardness of the whole specimen was increased.

이는, 베이나이트의 미세 경도(Hv)가 550으로서, 350인 펄라이트보다 높으므로, 기지의 대부분이 베이나이트로 이루어져 있는 4.6 중량% Ni이 첨가된 시편3의 경도가 55.7로써, 시편전체가 펄라이트로 이루어져 있는 시편 1과, 펄라이트가 33% 포함 되어있는 시편 2보다 훨씬 높은 경도치를 나타내었다. This is because the fine hardness (Hv) of bainite is 550, which is higher than the pearlite of 350, and the hardness of specimen 3 to which 4.6% by weight of Ni is added is composed mostly of bainite. It showed much higher hardness than specimen 1 consisting of specimen 1 and specimen 2 containing 33% pearlite.

그러나 대략 7 중량% 정도로 Ni이 첨가된 시편 4는 경도값이 52.5로 더 떨어졌는데 이는 기지 조직 중에 잔류 오스테나이트가 일부 존재하였기 때문이다.However, Specimen 4 with Ni added at about 7% by weight dropped further to 52.5 because some retained austenite was present in the matrix.

이러한 결과로부터 Ni이 4.6 중량% 정도로 첨가된 시편 3이 가장 우수한 경도특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.From these results, it was confirmed that the specimen 3 added with Ni about 4.6% by weight exhibited the best hardness.

다음, 열처리 온도와 시간에 따른 경도 변화를 알아보기 위하여 화학조성이 Ni함량이 4 중량%인 시편(C:3.2중량%, Si:2.0중량%, Mn:0.3중량%, Mo:0.2중량%, Ni:4.0중량%, Cr:0.5중량%, Cu:0.8중량%, Mg:0.06중량%)을 제조하여 980℃에서 1시간 유지후 400-600℃로 변화시키며 2-16시간 열처리 후 노냉하였다. Next, in order to find out the hardness change with heat treatment temperature and time, the chemical composition of the Ni content of 4% by weight (C: 3.2% by weight, Si: 2.0% by weight, Mn: 0.3% by weight, Mo: 0.2% by weight, Ni: 4.0% by weight, Cr: 0.5% by weight, Cu: 0.8% by weight, Mg: 0.06% by weight) was prepared and maintained at 980 ° C. for 1 hour, and then changed to 400-600 ° C., followed by furnace cooling after heat treatment for 2-16 hours.                     

도 2는 제조시편의 열처리 온도와 시간에 따른 경도 변화를 보여주는 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이 열처리 온도 400℃인 경우 8시간까지는 시간이 증가함에 따라 경도가 43 HRc에서 46 HRc로 증가하는데, 이는 미세 조직 사진에서 살펴보았듯이 베이나이트 부분의 탄소다량함유(High-carbon) 오스테나이트가 분해되면서 일부 시멘타이트를 석출시켰기 때문이라고 생각된다. Figure 2 shows the change in hardness over time and the heat treatment temperature of the prepared specimen. As shown in FIG. 2, when the heat treatment temperature is 400 ° C., the hardness increases from 43 HRc to 46 HRc as time is increased up to 8 hours, which is high in carbon content of bainite part as shown in the microstructure photograph. It is thought that some of the cementite precipitated as the austenite decomposed.

그러나, 시간이 더욱 증가하면 분해가 가속되어 16시간 후에는 경도가 오히려 감소하는 것으로 나타났다. However, as time increased further, decomposition accelerated, leading to a decrease in hardness after 16 hours.

열처리 온도 500℃에서는 400℃에서 보다 베이나이트의 분해 속도가 빠르기 때문에 시간이 증가할수록 경도는 점점 감소하였다.Since the decomposition rate of bainite was faster at the heat treatment temperature of 500 ° C. than at 400 ° C., the hardness gradually decreased with increasing time.

열처리 온도 600℃에서는 베이나이트와 함께 펄라이트도 분해되므로 시간이 증가함에 따라 경도는 35 HRc까지 급격하게 감소하는 것으로 나타났다. At 600 ° C of heat treatment, pearlite decomposes together with bainite, so the hardness decreases rapidly to 35 HRc with increasing time.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예Example

표 3은 주요 합금원소인 Ni, Mo, Cr의 함량에 따른 기계적 특성을 알아보기 위하여 제조한 시편의 화학성분을 나타낸 것이며, 여기에 기존재의 화학성분을 함께 나타내었다. Table 3 shows the chemical composition of the specimen prepared in order to determine the mechanical properties according to the content of the main alloying elements Ni, Mo, Cr, together with the chemical composition of the existing material.

실시예 1-3은 Ni 함량을 고정시키고 Mo을 0.2-1 중량%첨가하여 제조한 시편이고, 실시예 4-6은 Cr의 함량을 0.8-2 중량%로 변화시켜 제조한 시편이다. 마지막으로 실시예 1, 3, 7은 Ni의 함량을 2-8 중량%로 변화시켜 Ni의 영향을 알아보기 위해 제조한 시편이다. 제조한 모든 시편은 980℃에서 1-2시간 유지 후 400℃에서 10시간 동안 열처리를 하였다.Example 1-3 is a specimen prepared by fixing Ni content and adding 0.2-1% by weight of Mo, and Example 4-6 is a specimen prepared by changing Cr content to 0.8-2% by weight. Finally, Examples 1, 3 and 7 are specimens prepared to determine the effect of Ni by changing the content of Ni to 2-8% by weight. All the prepared specimens were heat treated at 400 ° C. for 10 hours after maintaining 1-2 hours at 980 ° C.

CC SiSi MnMn MoMo NiNi CrCr CuCu MgMg 기존재Existing Material 3.203.20 1.81.8 0.450.45 0.50.5 2.02.0 0.60.6 -- 0.060.06 실시예1Example 1 3.263.26 2.022.02 0.280.28 0.170.17 2.222.22 0.490.49 0.800.80 0.0560.056 실시예2Example 2 3.133.13 1.941.94 0.310.31 0.490.49 2.212.21 0.300.30 0.800.80 0.0530.053 실시예3Example 3 3.213.21 1.971.97 0.330.33 0.980.98 2.292.29 0.740.74 0.790.79 0.0550.055 실시예4Example 4 3.073.07 1.801.80 0.390.39 0.180.18 3.993.99 0.820.82 0.800.80 0.0590.059 실시예5Example 5 3.153.15 1.811.81 0.300.30 0.290.29 3.783.78 1.521.52 0.800.80 0.0560.056 실시예6Example 6 3.173.17 1.981.98 0.330.33 0.260.26 3.943.94 1.901.90 0.780.78 0.0530.053 실시예7Example 7 3.113.11 1.801.80 0.380.38 0.220.22 7.427.42 0.800.80 0.740.74 0.0610.061

도 3-8까지는 제조한 시편 중 대표적인 시편인 실시예 1, 실시예 4, 실시예 7의 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이고, 도 3과 4는 실시예 1의 미세조직을 나타낸 것이고 도 5와 6은 실시예 4의 미세조직을, 도 7과 8은 실시예 7의 미세조직을 나타낸 것이다. 3 to 8 show scanning electron micrographs of Examples 1, 4, and 7, which are representative specimens of the prepared specimens, and FIGS. 3 and 4 show the microstructures of Example 1, and FIGS. 5 and 6 Is a microstructure of Example 4, Figures 7 and 8 shows a microstructure of Example 7.

도 3과 4를 살펴보면 흑연, 시멘타이트, 펄라이트, 그리고 베이나이트로 구성되어 있으며, 각상의 부피 분율은 흑연이 1.6%, 시멘타이트가 32%, 펄라이트 32%, 그리고 베이나이트 34%로 구성되어 있다. Referring to FIGS. 3 and 4, graphite, cementite, pearlite, and bainite are used. The volume fraction of each phase is 1.6% graphite, 32% cementite, 32% pearlite, and 34% bainite.

Ni이 2.0 중량% 첨가된 경우 아직 경화능이 충분치 않기 때문에 최종조직에 펄라이트가 잔존한 것으로 보인다. When 2.0 wt% of Ni is added, it seems that pearlite remains in the final structure because the hardenability is not sufficient yet.

도 5와 6을 살펴보면 흑연, 시멘타이트, 그리고 베이나이트로 구성되어 있으며, 각상의 부피 분율은, 흑연이 2%, 시멘타이트가 28%, 그리고 기지조직 대부분이 베이나이트로 존재한다. Referring to FIGS. 5 and 6, graphite, cementite, and bainite are used. The volume fraction of each phase is 2% of graphite, 28% of cementite, and most of the matrix structure is bainite.

여기에서는 펄라이트가 관찰되지 않았으며, 이는 Ni 4.0 중량%의 첨가로 충분한 경화능을 제공하였기 때문이다. No pearlite was observed here because the addition of 4.0% by weight of Ni provided sufficient hardenability.                     

도 7과 8을 살펴보면 구성상의 상분율은 흑연이 3.2%, 시멘타이트 21%이고 기지조직은 베이나이트 래스사이에 다량의 잔류 오스테나이트가 공존하는 것으로 나타났다. Referring to FIGS. 7 and 8, the phase ratios of constituents were 3.2% graphite and 21% cementite, and a large amount of residual austenite coexisted between bainite laths.

이는 7.0 중량%의 Ni이 과다한 경화능을 제공하고 Ni이 오스테나이트 안정화 원소로 작용했기 때문으로 판단된다.This is judged to be due to 7.0 wt% of Ni providing excessive hardenability and Ni acting as an austenite stabilizing element.

표 4는 기존재 및 제조한 발명재의 기계적 특성을 보여준다. Table 4 shows the mechanical properties of the existing and manufactured invention.

인성
(10-3J/㎣)
tenacity
(10 -3 J / ㎣)
내마모성
(kJ/㎣)
Wear resistance
(kJ / ㎣)
경도
(HRc)
Hardness
(HRc)
인장강도
(kg/㎣)
The tensile strength
(kg / ㎣)
연신율
(㎜/㎜)
Elongation
(Mm / mm)
기존재Existing Material 5252 3.193.19 40.240.2 4040 0.20.2 실시예1Example 1 130130 5.145.14 54.454.4 42.342.3 0.40.4 실시예2Example 2 135135 5.225.22 54.954.9 45.045.0 0.390.39 실시예3Example 3 142142 5.355.35 55.455.4 49.149.1 0.370.37 실시예4Example 4 183183 6.606.60 5757 60.960.9 0.50.5 실시예5Example 5 167167 6.826.82 58.258.2 55.855.8 0.470.47 실시예6Example 6 154154 6.966.96 59.859.8 53.453.4 0.430.43

표 4를 살펴보면 본 발명의 실시예 1-6에 따라 제조된 모든 시편이 기존재보다 월등한 기계적 특성을 가짐을 알 수 있다. 특히 인성의 경우 기존재 보다 최고 3.5배 이상 우수한 결과가 나왔으며 내마모성도 2배 이상 우수한 결과을 보였다.Looking at Table 4, it can be seen that all the specimens prepared according to Examples 1-6 of the present invention have superior mechanical properties than existing materials. In particular, toughness was up to 3.5 times better than existing materials and abrasion resistance was more than twice better.

제조된 발명재의 기계적 특성을 각 첨가원소별로 자세히 살펴보면 다음과 같다. 먼저 Mo의 영향을 알아보기 위한 시편인 실시예 1, 2, 3을 비교해 보면 Mo의 함량이 대략 0.2 중량%에서 1 중량%로 증가함에 따라 경도를 제외한 인성, 내마모성, 인장강도, 연신율 등 모든 기계적 특성이 약간 감소하였다. Looking at the mechanical properties of the prepared invention for each additional element in detail as follows. First, when comparing Examples 1, 2, and 3, which are specimens to determine the influence of Mo, as the Mo content increases from about 0.2% to 1% by weight, all mechanical properties such as toughness, abrasion resistance, tensile strength, and elongation except hardness are The property is slightly reduced.

Cr의 영향을 알아보기 위한 시편인 실시예 4, 5, 6을 비교해 보면 Cr의 양이 대략 0.8 중량%에서 2 중량%로 증가함에 따라 내마모성과 경도는 다소 증가하였다. 그러나 인성, 인장강도, 연신율은 감소하였다. 특히 인성은 180 10-3J/mm3 에서 154 10-3J/mm3 로 상당히 감소하였다.When comparing Examples 4, 5, and 6, which are specimens for determining the influence of Cr, wear resistance and hardness slightly increased as the amount of Cr increased from about 0.8 wt% to 2 wt%. However, toughness, tensile strength and elongation decreased. In particular, the toughness decreased significantly from 180 10 -3 J / mm 3 to 154 10 -3 J / mm 3 .

Ni의 함량에 따른 영향을 알아보기 위한 시편인 실시예 1, 4를 살펴보면 Ni의 함량이 대략 4 중량%까지(시편4) 증가함에 따라 인성, 내마모성, 경도, 인장강도, 연신율 등 모든 기계적 특성이 상당히 증가하였다. 특히 인성과 내마모성에서 많이 증가하였다. Looking at the specimens Examples 1 and 4 to determine the effect of the Ni content, the mechanical properties such as toughness, abrasion resistance, hardness, tensile strength, elongation, etc. are increased as the Ni content increases to approximately 4% by weight (Sample 4). Increased significantly. In particular, the toughness and wear resistance were increased.

그러나 Ni이 함량이 증가함에 따라서는 Ni 함량이 대략 2 중량% 첨가된 경우(실시예1)는 기계적 특성이 약간 우수하였으나 대략 4 중량% 첨가된 경우(실시예4)는 기계적 특성이 상당히 우수하였다. However, as Ni content increased, when the Ni content was added about 2% by weight (Example 1), the mechanical properties were slightly better, but when the addition of about 4% by weight (Example 4), the mechanical properties were significantly better. .

도 9와 10은 내마모성 실험을 한 후 기존재와 발명재의 마모경향을 알아보기 위하여 관찰한 사진이다. 도 9는 기존재의 마모표면을 보여주는 것이고 도 10은 제조한 시편 중 내마모성이 가장 우수한 시편 4의 마모표면을 보여주는 것이다. 9 and 10 are photographs observed to determine the wear trend of the existing material and the invention after the wear resistance test. 9 shows the wear surface of the existing material and FIG. 10 shows the wear surface of specimen 4 having the best wear resistance among the prepared specimens.

그림 9의 기존재의 마모 표면을 살펴보면 기지 부분은 극심한 마모로 인해 거의 탈락되어 있으며 시멘타이트가 남아 돌출해 있고 일부 시멘타이트는 기지 탈락의 영향을 받아 같이 파괴되면서 탈락되기도 하였다. 이것은 기존재의 기지 조직이 경도가 낮은 퍼얼라이트로 이루어져 있기 때문에 마모 저항성이 떨어지고 시멘타이트의 탈락을 저지시킬 만큼 강인하지 못하기 때문이다. Looking at the wear surface of the existing material in Figure 9, the base part is almost eliminated due to extreme wear, cementite remains and protrudes, and some cementite is destroyed by the base dropout. This is because the base structure of the existing material is made of pearlite having a low hardness, so that the wear resistance is poor and not strong enough to prevent the cementite from falling out.

그림 10의 실시예 4의 마모 표면을 살펴보면 기존재와 비교시 기지 조직의 탈락이 거의 관찰되지 않음을 알 수 있다. 고경도의 하부 베이나이트가 펄라이트 보다 마모 저항성이 좋아서 시멘타이트의 마모 속도와 크게 차이나지 않아서 돌출 경향이 낮아 보인다. 그리고 베이나이트의 강인성은 시멘타이트의 탈락도 방지한다는 것을 알 수 있다.Looking at the wear surface of Example 4 of Figure 10, it can be seen that the drop of matrix tissue is hardly observed as compared with the existing material. Harder lower bainite has better wear resistance than pearlite, so it does not differ significantly from cementite's wear rate, resulting in a low propensity to protrude. And it can be seen that bainite's toughness also prevents cementite from falling out.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 합금 조성 및 열처리 조건으로 압연롤을 제조하면, 인성 및 내마모성이 향상된 선재 조압연용 롤을 제공하는 효과가 있다.As described above, when the rolling roll is manufactured under the alloy composition and heat treatment condition according to the present invention, there is an effect of providing a roll for rough rolling of the wire with improved toughness and wear resistance.

Claims (5)

삭제delete 삭제delete C: 3.0-3.35 중량%, Mn: 0.1-0.5 중량%, Si: 1.8-2.2 중량%, Cu: 0.6-0.8 중량%, Ni: 2-8 중량%, Mo: 0.1-1 중량%, Cr: 0.3-2 중량%, Mg: 0.05-0.06 중량%, 잔부가 Fe 및 기타 불가피 불순물인 조성의 용탕을 제조하는 단계;C: 3.0-3.35 wt%, Mn: 0.1-0.5 wt%, Si: 1.8-2.2 wt%, Cu: 0.6-0.8 wt%, Ni: 2-8 wt%, Mo: 0.1-1 wt%, Cr: Preparing a molten metal having a composition of 0.3-2% by weight, Mg: 0.05-0.06% by weight, the balance being Fe and other unavoidable impurities; 상기 용탕을 주조하되, 상기 주조물이 750℃에서 300℃로 냉각되는 데 소요되는 시간이 100-300분이 되도록 주조하여 압연롤을 얻는 단계; 및Casting the molten metal, casting the casting so that the time required for cooling the casting from 750 ° C to 300 ° C is 100-300 minutes to obtain a rolling roll; And 상기 주조단계 이후에 400-600℃에서 2-16시간 동안 열처리하는 단계Heat treatment for 2-16 hours at 400-600 ° C. after the casting step 를 포함하는 압연롤의 제조 방법.Method for producing a rolling roll comprising a. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 용탕을 주조할 때에는, 상기 조성의 용탕을 주형틀로 출탕하여 오스테나이트(austenite)화 온도까지 냉각시킨 후, 상기 주형틀을 해체하고 공냉시키는 압연롤의 제조 방법.When casting the molten metal, the molten metal of the composition is melted with a mold and cooled to an austenite temperature, and then the mold is dismantled and air-cooled. 삭제delete
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