KR101118852B1 - Free-cutting steel excellent in manufacturability - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피삭성이 우수하고, 연속 주조용 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물의 용손이 적어, 열간 압연에 의한 연성이 우수하여 열간 압연에 의한 표면 성상의 열화를 방지할 수 있는 쾌삭강을 제공하는 것으로, 질량%로, C : 0.005 내지 0.2%, Si : 0.001 내지 0.5%, Mn : 0.3 내지 3.0%, P : 0.001 내지 0.2%, S : 0.30 내지 0.60%, B : 0.0003 내지 0.015%, O : 0.005 내지 0.012%, Ca : 0.0001 내지 0.0010%, Al≤0.01%를 함유하고, N 함유량이 N≥0.0020% 또한 1.3×B-0.0100≤N≤1.3×B+0.0034를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한 강중의 MnO에 관하여 강재의 압연 방향과 직각인 단면에 있어서 원상당 직경으로 0.5㎛ 이상인 MnO의 면적이 전체 Mn계 개재물의 면적에 대하여 15% 이하인 것을 특징으로 한다.The present invention is to provide a free-cutting steel which is excellent in machinability, has a low melting point of the plate refractory material of the sliding nozzle for continuous casting, is excellent in ductility due to hot rolling, and can prevent deterioration of surface properties due to hot rolling. %, C: 0.005 to 0.2%, Si: 0.001 to 0.5%, Mn: 0.3 to 3.0%, P: 0.001 to 0.2%, S: 0.30 to 0.60%, B: 0.0003 to 0.015%, O: 0.005 to 0.012 %, Ca: 0.0001 to 0.0010%, Al ≦ 0.01%, N content is N ≧ 0.0020% and satisfies 1.3 × B-0.0100 ≦ N ≦ 1.3 × B + 0.0034, the balance being Fe and inevitable impurities The MnO having a circular equivalent diameter of 0.5 µm or more in a cross section perpendicular to the rolling direction of the steel with respect to MnO in the steel is 15% or less with respect to the area of all Mn-based inclusions.

피삭성, 슬라이딩 노즐, 플레이트, 연성, 표면 성상 Machinability, sliding nozzle, plate, ductile, surface appearance

Description

제조성이 우수한 쾌삭강{FREE-CUTTING STEEL EXCELLENT IN MANUFACTURABILITY}Free-cutting steel with excellent manufacturability {FREE-CUTTING STEEL EXCELLENT IN MANUFACTURABILITY}

본 발명은 자동차나 일반 기계 등에 이용되고, 강도 특성보다도 피삭성이 요구되는 저탄 쾌삭강에 관한 것이며, 특히 절삭 시의 공구 수명과 마무리 면거칠기 및 절삭 칩 처리성이 우수한 피삭성이 우수한 동시에, 연속 주조용 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물의 용손이 적어, 열간 압연에 있어서 양호한 연성을 갖는 제조성이 우수한 쾌삭강에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to low-carbon free-cutting steel used in automobiles, general machinery, and the like, where machinability is required rather than strength characteristics. It is related with the free cutting steel excellent in the manufacturability which has little melt | dissolution loss of the plate refractory body of a rough sliding nozzle, and has favorable ductility in hot rolling.

일반 기계나 자동차는 다종의 부품을 조합하여 제조되고 있으나, 그 부품은 요구 정밀도와 제조 효율의 관점에서 대부분의 경우 절삭 공정을 거쳐 제조되고 있다. 그 때, 비용 저감과 생산 능률의 향상이 요구되고, 강에도 피삭성의 향상이 요구되고 있다. 특히 저탄 유황 쾌삭강 SUM23이나 저탄 유황납 복합 쾌삭강 SUM24L은 피삭성을 중요시하여 발명되었다. 지금까지 피삭성을 향상시키기 위하여 S, Pb 등의 피삭성 향상 원소를 첨가하는 것이 유효하다고 알려져 있다. 그러나 수요가에 따라서는 Pb를 환경 부하로서 사용을 피하는 경우도 있어, 그 사용량을 저감시키는 경향이 있다.General machines and automobiles are manufactured by combining a variety of parts, but the parts are manufactured through cutting processes in most cases in terms of required precision and manufacturing efficiency. In that case, cost reduction and the improvement of productive efficiency are calculated | required, and the machinability improvement is calculated | required also in steel. In particular, low carbon sulfur free cutting steel SUM23 and low carbon sulfur lead composite free cutting steel SUM24L were invented with importance in machinability. Until now, in order to improve machinability, adding machinability improvement elements, such as S and Pb, is known to be effective. However, depending on the demand price, the use of Pb as an environmental load may be avoided, and the amount of use thereof tends to be reduced.

지금까지도 Pb를 첨가하지 않은 경우에는 MnS를 주성분으로 하는 황화물과 같은 절삭 환경 하에서 연질이 되는 개재물을 형성하여 피삭성을 향상시키는 방법이 사용되고 있다. 그러나 저탄 유황납 복합 쾌삭강 SUM24L에는 저탄 유황 쾌삭강SUM23과 동량의 S가 첨가되어 있으며, 따라서 종래 이상의 S양을 첨가할 필요가 있다. 그러나 다량 S 첨가로는 MnS를 주성분으로 하는 황화물을 단순히 조대하게만 할뿐, 피삭성 향상에 유효하지는 않으며, 또한 매트릭스를 충분히 무르게 할 수 없어, 구성 인선의 탈락 및 절삭 칩 분리 현상에 수반하는 마무리 면거칠기의 열화, 절삭 칩의 불충분한 분단에 의한 절삭 칩 처리성 불량 등의 문제가 발생한다. 또한 압연, 단조 등의 생산 공정에 있어서는, 조대 MnS를 주성분으로 하는 황화물은 파괴기점이 되어 압연 자국 등의 제조 상의 문제를 많이 야기시키기 때문에, S증량만으로는 한계가 있다. 또한 S 이외의 피삭성 향상 원소인 Te, Bi, P, N 등의 첨가도 어느 정도 피삭성을 향상시킬 수 있으나, 압연이나 열간 단조 시에 깨짐?자국의 발생 등의 표면 성상의 열화를 야기시키기 때문에 최대한 적은 쪽이 바람직하다고 되어 있어, 피삭성과 제조성을 양립시킬 수 없다.Until now, when Pb is not added, the method which improves machinability by forming a soft inclusion in the cutting environment, such as a sulfide which has MnS as a main component, is used. However, the same amount of S as the low-carbon sulfur free-cutting steel SUM23 is added to the low-carbon lead-sulfur composite free cutting steel SUM24L. However, the addition of a large amount of S simply makes the sulfide mainly composed of MnS coarse, not effective for improving machinability, and not able to soften the matrix sufficiently, resulting in dropping of edges and separation of cutting chips. Problems such as deterioration of surface roughness and poor cutting chip processability due to insufficient division of the cutting chip occur. In production processes such as rolling and forging, sulfides having coarse MnS as a main component have a breaking point and cause many manufacturing problems such as rolling marks. In addition, addition of Te, Bi, P, N, etc., which are machinability enhancing elements other than S, may improve machinability to some extent, but may cause deterioration of surface properties such as cracking and traces during rolling or hot forging. Therefore, as few as possible is preferred, and machinability and manufacturability cannot be made compatible.

일본 특허 공개평11-222646호 공보에는 단독으로 20㎛ 이상의 황화물, 혹은 복수의 황화물이 대략 직렬 형상으로 연속된 길이 20㎛ 이상의 황화물군이 압연 방향 단면 1㎟의 시야 내에 30개 이상 존재함으로써 절삭 처리성을 높이는 방법이 고안되어 있다. 그러나 사실상 피삭성에 가장 유효한 서브㎛ 레벨의 황화물의 분산에 관해서는 제조 방법을 포함하여 언급되고 있지 않으며, 또한 그 성분계로부터도 기대할 수 없다.Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-222646 discloses a cutting process in which 30 or more sulfides alone or 20 or more sulfide groups in which a plurality of sulfides are continuous in series form exist within a field of view of 1 mm 2 in the rolling direction. Ways to increase sex have been devised. However, the dispersion of the sulfide at the submicron level which is most effective for machinability is not mentioned, including the manufacturing method, and cannot be expected from the component system.

황화물 이외의 개재물을 피삭성 향상에 활용하려고 하는 예는 지금까지도 존 재하고 있으나, 예를 들어 일본 특허 공개평9-17840호 공보, 일본 특허 출원 공개2001-329335호 공보, 일본 특허 출원 공개2002-3991호 공보, 일본 특허 출원 공개2000-178683호 공보와 같이 BN을 사용하여 피삭성 향상을 도모한 기술이다. 그러나 이들은 마무리 면거칠기 향상을 의도한 것이 아니라, 일본 특허 공개평9-17840호 공보, 일본 특허 출원 공개2001-329335호 공보, 일본 특허 출원 공개2000-178683호 공보에서는 공구 수명의 향상을 목적으로 하고 있으며, 일본 특허 출원 공개2002-3991호 공보에서는 절삭 칩 처리성의 향상을 목적으로 한 것이다. 이들에 개시된 실시예 범위의 화학 성분에 있어서의 적용으로는 마무리 면거칠기 향상에 있어서는 충분한 효과는 얻을 수 없다. 구체적으로는 BN의 강중의 미세 분산에 의한 매트릭스의 균질화가 이루어지지 않으면 마무리 면거칠기 향상에 대한 효과는 얻어지지 않으나, 이들 특허 문헌에는 그 기술은 설명되어 있지 않다.Examples of attempting to utilize inclusions other than sulfides for improving machinability still exist. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-17840, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-329335, and Japanese Patent Application Laid-Open 2002- It is the technique which aimed at the improvement of machinability using BN like 3991 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-178683. However, these are not intended to improve the finish roughness, but Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-17840, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-329335, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-178683 aim at improving tool life. In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. 2002-3991 aims at improving cutting chip treatability. With the application in the chemical component of the Example range disclosed in these, sufficient effect cannot be acquired in improving a finishing surface roughness. Specifically, if the matrix is not homogenized by fine dispersion in BN steel, the effect of improving the finish surface roughness is not obtained, but the technique is not described in these patent documents.

일본 특허 출원 공개2004-176176호 공보에 개시된 기술도 BN을 피삭성 향상에 활용하려는 예이며, N 첨가량과의 밸런스를 고려한 것이다. 그러나, 본 기술에서는 압연 자국 발생을 완전하게 억제하면서, 상반되는 성질인 피삭성을 확보하는 강재 화학 성분의 밸런스에 대해서나, 효소와 친화성이 높은 B의 산화물이 되는 양을 억제하여 BN으로서 석출시키는 양을 증가시키기 위한 방법에 대해서는 언급되어 있지 않다.The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-176176 is also an example of utilizing BN for improving machinability, and is considering balance with N addition amount. However, in the present technology, while completely suppressing the occurrence of rolling marks, the amount of the oxide of B having a high affinity to the enzyme is suppressed and precipitated as BN for the balance of the steel chemical component which secures the machinability which is the opposite property. There is no mention of a method for increasing the amount to be made.

일본 특허 공개평5-345951호 공보는 피삭성 향상을 위해 강중 산소 농도를 높임으로써 MnS를 대형화하는 기술이다. 그러나 본 기술에서는 산소를 높이는 것에 의한 MnS 감소와 그것에 수반하는 피삭성의 저하에 대해서는 전혀 언급하고 있 지 않고, 또한 내화물 용손이나 표면 자국 증가 등의 현저한 제조성 열화의 방지책에 관하여 언급되어 있지 않다.Japanese Patent Laid-Open No. 5-345951 discloses a technique for increasing MnS by increasing the oxygen concentration in steel to improve machinability. However, the present technology makes no mention of the decrease in MnS due to the increase in oxygen and the accompanying machinability deterioration, nor is it mentioned in terms of prevention of significant deterioration in manufacturability such as refractory loss or increased surface marks.

또한, 일본 특허 출원 공개2001-329335호 공보에서는 열간 연성 향상을 위하여, BN의 입계 석출에 의한 입계 취화를 억제하고, 또한 고용 B의 입계 취화 방지 작용의 활용을 위해 N 첨가량을 제한하는 기술도 제안되어 있다. 그러나 단순히 N양을 저감시키고 있을 뿐으므로, BT 가열 내지 가공 온도 영역에서의 고용 N양의 제어에는 충분한 배려가 이루어지고 있지 않아, 자국 방지를 위해 필요한 고용 N양 저감이 불충분해진다. 또한 화학양론 조성보다 낮은 N양으로 제한하고 있으므로 마무리 면거칠기 향상에 필요한 BN양은 부족하나, 그것을 보충하기 위한 다른 기술에 의한 보완도 도모되고 있지 않기 때문에 양호한 마무리 면거칠기를 얻을 수 없다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-329335 also proposes a technique for suppressing grain boundary embrittlement due to grain boundary precipitation of BN for improving hot ductility, and limiting the amount of N added to utilize grain boundary embrittlement prevention action of solid solution B. It is. However, since the amount of N is simply reduced, sufficient consideration is not given to the control of the amount of solid solution N in the BT heating or processing temperature range, so that the amount of solid solution N necessary for the prevention of marks is insufficient. In addition, the amount of BN necessary for improving the finish surface roughness is insufficient because the N content is lower than the stoichiometric composition. However, the supplemental surface roughness cannot be obtained because no supplementation by other techniques for replenishing it is planned.

또한, 일본 특허 출원 공개2004-27297호 공보에서는 표면 자국 저감을 위해, 강중 산소량을 제한하는 기술이 제안되어 있다. 그러나 강중 산소량의 제어 방법에는 전혀 언급되어 있지 않고, 미탈산의 저탄 쾌삭강에서는 특별한 제어없이 강중 산소량을 제한하여 자국 발생을 방지하는 것은 불가능하다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-27297 discloses a technique for limiting the amount of oxygen in steel for reducing surface marks. However, it is not mentioned at all in the method of controlling the amount of oxygen in the steel, and in the low carbon free cutting steel of mithal acid, it is impossible to limit the amount of oxygen in the steel without special control to prevent the occurrence of marks.

저탄 쾌삭강에 있어서 피삭성 향상을 위해 Ca를 첨가하는 예가 지금까지도 존재하고 있다. 예를 들어 일본 특허 출원 공개2000-160284호 공보에서는 피삭성을 향상시키는 구체적인 효과는 기술되어 있지 않고, 또한 Ca 첨가량의 범위도 넓어, 피삭성 향상에 효과적인 첨가량에 대해서도 기재되어 있지 않다.In low carbon free cutting steel, the example which adds Ca for the improvement of machinability exists even now. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-160284 does not describe a specific effect of improving machinability, and also has a wide range of Ca addition amount, and does not describe an addition amount effective for improving machinability.

또한, B 첨가의 저탄 쾌삭강을 연속 주조법으로 제조할 때, 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물이 용손되기 쉬운 문제가 있으나, 이러한 문제를 해결하는 선행 문헌은 찾을 수 없다.In addition, when the low-carbon high-cutting steel of B addition is manufactured by the continuous casting method, there is a problem that the refractory plate of the sliding nozzle is easily melted, but prior art documents which solve such a problem cannot be found.

본 발명은, 자동차나 일반 기계 등에 사용되는 저탄 쾌삭강으로서, 특히 절삭 시의 공구 수명, 마무리 면거칠기 및 절삭 칩 처리성의 피삭성이 우수하고, 또한 연속 주조용 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물의 용손이 적어, 열간 압연에 의한 연성이 우수하고, 열간 압연에 의한 표면 성상의 열화를 방지할 수 있는 쾌삭강을 제공하는 것이다.The present invention is a low-carbon free-cutting steel used in automobiles, general machinery, and the like, and particularly has excellent machinability in cutting tool life, finish surface roughness, and cutting chip treatment, and has less loss of refractory plate of the sliding nozzle for continuous casting. It is excellent in the ductility by hot rolling, and provides the free cutting steel which can prevent deterioration of the surface property by hot rolling.

절삭은 절삭 칩을 분리하는 파괴 현상이며, 그것을 촉진시키는 것이 하나의 포인트가 된다. 단 이미 서술한 바와 같이 S를 단순하게 증량하는 것만으로는 한계가 있다. 또한 피삭성과 제조성을 양립시키기 위해서는 피삭성 향상 원소량에 대해서도 고려할 필요가 있다.Cutting is a breaking phenomenon that separates the cutting chip, and promoting it becomes one point. However, as already described, there is a limit to simply increasing S. In addition, in order to make both machinability and manufacturability compatible, it is necessary to consider also the machinability improvement element amount.

여기서 열간 연성 향상을 위해서는 압연 온도 영역에서의 고용 N양을 제어하면서 절삭이 행해지는 실온에 있어서 피삭성에 필요한 BN을 얻기 위하여 필요한 B와 N의 양의 비를 제어하여 열간 연성과 피삭성을 양립할 수 있음을 알아내었다. 여기서 고용 N이란 전체 N양으로부터 화합물 N양을 뺀 양이며, 화합물 N양이란 실질적으로 BN으로 되어 있는 N양을 나타낸다. 이 고용 N은 압연 온도 영역 800 내지 1100℃의 가열로 BN을 고용하기 때문에 대량으로 생성된다. 표면 자국의 발생량이 적어 양호한 압연을 행하기 위해서는 이 온도 영역에서의 고용 N양을 저감시키는 것이 필요하다.In order to improve the hot ductility, the ratio of the amount of B and N necessary to obtain the BN required for machinability at the room temperature at which cutting is performed while controlling the amount of solid solution N in the rolling temperature range can be controlled to achieve both hot ductility and machinability. I figured it out. The solid solution N is the amount which subtracted the amount of compound N from the total amount of N, and the amount of compound N shows the amount of N which becomes substantially BN. This solid solution N is produced | generated in large quantities because it solidifies BN by the heating of the rolling temperature range 800-1100 degreeC. It is necessary to reduce the amount of solid solution N in this temperature range in order to produce a good rolling because the amount of surface marks is small.

또한, 용강 중에서 산화물로서 소비되기 쉬운 Mn의 MnS로서의 수율 및 B의 BN으로서의 수율을 향상시켜 피삭성 및 열간 연성을 향상시키는 동시에, 피삭성의 향상과 연속 주조용 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물의 용손을 억제하기 위해 강중의 MnO 생성량을 저감시키는 것이 필요함을 알아내었다.In addition, the yield of Mn, which is easily consumed as an oxide in molten steel, as the MnS and the yield of B as BN are improved to improve the machinability and hot ductility, while improving the machinability and suppressing the melting loss of the refractory plate of the sliding nozzle for continuous casting. It was found that it is necessary to reduce the amount of MnO produced in the steel.

본 발명은 이상의 지식에 기초하여 이루어진 것이며, 그 요지는 이하에 기재한 바와 같다.This invention is made | formed based on the above knowledge, The summary is as having described below.

(1) 질량%로 (1) at mass%

C : 0.005 내지 0.2%C: 0.005 to 0.2%

Si : 0.001 내지 0.5%Si: 0.001 to 0.5%

Mn : 0.3 내지 3.0%Mn: 0.3 to 3.0%

P : 0.001 내지 0.2%P: 0.001 to 0.2%

S : 0.30 내지 0.60%S: 0.30 to 0.60%

B : 0.0003 내지 0.015%B: 0.0003 to 0.015%

O : 0.005 내지 0.012%O: 0.005 to 0.012%

Ca : 0.0001 내지 0.0010%Ca: 0.0001 to 0.0010%

Al≤0.01%Al≤0.01%

를 함유하고, N 함유량이, Containing N content,

N≥0.0020%, 또한 1.3×B+0.0100≤N≤1.3×B-0.0034를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한 강중의 MnO에 관해서, 강재의 압연 방향과 직각인 단면에 있어서 원상당 직경으로 0.5㎛ 이상인 MnO의 면적이, 전체 Mn계 개재물의 면적에 대하여 15% 이하인 것을 특징으로 하는 제조성이 우수한 쾌삭강.N≥0.0020% and 1.3 x B + 0.0100≤N≤1.3 x B-0.0034, and the balance is made of Fe and unavoidable impurities, and in the cross section perpendicular to the rolling direction of the steel with respect to MnO in the steel. The area of MnO which is 0.5 micrometer or more in circular equivalent diameter is 15% or less with respect to the area of all Mn type inclusions, The free cutting steel excellent in the manufacturability characterized by the above-mentioned.

(2) (1)에 기재된 강이 MnS를 주성분으로 하는 황화물에 관해서, 강재의 압연 방향과 직각인 단면에 있어서 원상당 직경으로 0.1 내지 0.5㎛인 것의 존재 밀도가 10000개/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 제조성이 우수한 쾌삭강.(2) The sulfide whose steel according to (1) has MnS as a main component has a presence density of 0.1 to 0.5 µm in a circular equivalent diameter in a cross section perpendicular to the rolling direction of the steel material, characterized in that 10000 pieces / mm 2 or more. Free cutting steel with excellent manufacturability.

(3) 또한, 질량%로, (3) In addition, in mass%,

V : 0.05 내지 1.0%V: 0.05 to 1.0%

Nb : 0.005 내지 0.2%Nb: 0.005 to 0.2%

Cr : 0.01 내지 2.0%Cr: 0.01 to 2.0%

Mo : 0.05 내지 1.0%Mo: 0.05-1.0%

W : 0.05 내지 1.0%W: 0.05 to 1.0%

Ni : 0.05 내지 2.0%Ni: 0.05 to 2.0%

Cu : 0.01 내지 2.0%Cu: 0.01 to 2.0%

Sn : 0.005 내지 2.0%Sn: 0.005 to 2.0%

Zn : 0.0005 내지 0.5%Zn: 0.0005 to 0.5%

Ti : 0.0005 내지 0.1%Ti: 0.0005 to 0.1%

Zr : 0.0005 내지 0.1%Zr: 0.0005 to 0.1%

Mg : 0.0003 내지 0.005%Mg: 0.0003 to 0.005%

Te : 0.0003 내지 0.2%Te: 0.0003 to 0.2%

Bi : 0.005 내지 0.5%Bi: 0.005 to 0.5%

Pb : 0.005 내지 0.5%Pb: 0.005 to 0.5%

의 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 1 내지 5중 어느 하나에 기재된 제조성이 우수한 쾌삭강.A free cutting steel excellent in the manufacturability according to any one of 1 to 5, comprising one kind or two or more kinds thereof.

도 1은 플랜지 절삭 시험 방법을 도시하는 개념도로, (a)는 조감도, (b)는 평면도. 1 is a conceptual diagram showing a flange cutting test method, (a) is a bird's eye view, (b) is a plan view.

도 2는 종방향 선삭 시험 방법과 마무리 면거칠기의 불량 여부를 도시하는 개념도로, (a)는 평면도, (b)는 마무리면(이송 마크) 확대도.2 is a conceptual diagram showing whether the longitudinal turning test method and the finish surface roughness is defective, (a) is a plan view, and (b) is an enlarged view of a finish surface (feed mark).

도 3은 EPMA에 의한 MnO 측정예를 나타내는 광학 현미경 사진.3 is an optical micrograph showing an example of MnO measurement by EPMA.

도 4는 본 발명예의 MnS를 주성분으로 하는 황화물의, (a) TEM 레플리카 사진, (b) 광학 현미경 사진.Fig. 4 is a (a) TEM replica photograph and (b) optical micrograph of a sulfide containing MnS as a main component of the present invention.

도 5는 비교예의 MnS를 주성분으로 하는 황화물의, (a) TEM 레플리카 사진, (b) 광학 현미경 사진.(A) TEM replica photograph and (b) optical micrograph of the sulfide which has MnS as a main component of a comparative example.

도 6은 MnO에 의한 피삭성의 변화를 800개 절삭 후의 종방향 선삭에 의한 마무리 면거칠기로 도시한 도면.Fig. 6 is a diagram showing the change in machinability by MnO as a finish surface roughness by longitudinal turning after 800 cuts.

도 7은 발명예와 비교예에서의 종방향 선삭에 의한 마무리 면거칠기-열간 연성 밸런스를 도시한 도면.Fig. 7 is a diagram showing the finish surface roughness-hot ductility balance by longitudinal turning in the invention example and the comparative example.

도 8은 주물편 두께의 1/4의 깊이 위치의 설명도.8 is an explanatory view of a depth position of 1/4 of a cast piece thickness;

본 발명은, 강도 특성보다도 피삭성이 요구되는 저탄 쾌삭강에 있어서, Pb를 첨가하지 않더라도 B를 첨가하여 BN을 석출시킴으로써 피삭성을 향상시키는 것으로 서, 강 성분 조성에 대해서는 특히 B와 N을 적정한 관계를 만족하도록 첨가함으로써 피삭성과 열간 압연 시의 연성을 향상시키는 동시에, 강중 MnO을 저감시킴으로써 피삭성과 연속 주조에 의한 주입량 제어용 내화물의 수명을 향상시켜 발명을 완성한 것이다. 또한 본 발명은, 강중 MnS계 개재물을 미세 분산하여 피삭성을 향상시키는 것이다. 이하에 본 발명에서 규정한 성분 조성과 그 한정 이유에 대하여 설명한다.The present invention improves the machinability by adding B to precipitate BN even in a low-carbon free-cutting steel which requires machinability rather than strength characteristics. In particular, B and N are appropriately related to the steel component composition. The present invention has been completed by improving the machinability and ductility during hot rolling, and by reducing MnO in steel, thereby improving the life of the refractory for controlling the machinability and injection amount by continuous casting. In addition, the present invention is to finely disperse the MnS inclusions in the steel to improve the machinability. Below, the component composition prescribed | regulated by this invention and the reason for limitation are demonstrated.

[C] 0.005 내지 0.2%[C] 0.005 to 0.2%

C는 강재의 기본 강도와 강중의 산소량에 관계되므로 피삭성에 큰 영향을 끼친다. C를 많이 첨가하여 강도를 높이면 피삭성을 저하시키므로 그 상한을 0.2%로 했다. 한편, 단순하게 취련에 의해 C양을 너무 저감시키면 비용이 많아질 뿐만 아니라, C에 의한 탈산이 행해지지 않게 되기 때문에 강중 산소량이 다량으로 잔류되어 핀 홀 등의 결함의 원인이 된다. 따라서 핀 홀 등의 결함을 용이하게 방지할 수 있는 C양 0.005%를 하한으로 했다.C has a great influence on machinability since it is related to the basic strength of steel and the amount of oxygen in the steel. When a large amount of C was added to increase the strength, the machinability was lowered, so the upper limit thereof was 0.2%. On the other hand, if the amount of C is reduced too much by simply blowing, not only the cost increases but also the deoxidation by C does not occur, so that the amount of oxygen in the steel remains in a large amount and causes defects such as pinholes. Therefore, the amount of C 0.005% which can easily prevent defects, such as a pinhole, was made into the minimum.

[Si] 0.001 내지 0.5%[Si] 0.001 to 0.5%

Si의 과도한 첨가는 경질 산화물을 발생시켜 피삭성을 저하시키나, 적절한 첨가는 산화물을 연질화시켜, 피삭성을 저하시키지 않는다. 그 상한은 0.5%이며, 그 이상에서는 경질 산화물을 발생시킨다. 0.001% 미만에서는 산화물의 연질화가 곤란해지는 동시에 공업적으로는 비용이 든다.Excessive addition of Si generates hard oxides to lower machinability, but proper addition softens oxides and does not lower machinability. The upper limit is 0.5%, and hard oxide is generated more than that. If it is less than 0.001%, oxide nitriding becomes difficult and industrially expensive.

[Mn] 0.3 내지 3.0%[Mn] 0.3 to 3.0%

Mn은 강중 유황을 MnS로 하여 고정?분산시키기 위하여 필요하다. 또한 강 중 산화물을 연질화시켜, 산화물을 무해화시키기 위하여 필요하다. 그 효과는 첨가하는 S양에도 의존하나, 0.3% 미만에서는 첨가(S)를 MnS로 하여 충분히 고정하여 흠집 표면 흠집, S가 FeS로 되어 무르게 된다. Mn양이 커지면 바탕의 경도가 커져 피삭성이나 냉간 가공성이 저하되므로 3.0%를 상한으로 했다.Mn is necessary to fix and disperse sulfur in steel as MnS. It is also necessary to soften oxides in the steel to make the oxides harmless. The effect is also dependent on the amount of S added, but if it is less than 0.3%, the addition (S) is sufficiently fixed with MnS, so that the scratch surface scratches and S become FeS and become soft. When the amount of Mn became large, the hardness of the base became large, and machinability and cold workability fell, and 3.0% was made into an upper limit.

[P] 0.001 내지 0.2%[P] 0.001 to 0.2%

P는 강중에 있어서 바탕의 경도가 커져 냉간 가공성뿐만 아니라, 열간 가공성이나 주조 특성이 저하되므로 그 상한을 0.2%로 해야 한다. 한편, 피삭성 향상에 효과가 있는 원소이며 하한값을 0.001%로 했다.P has a high hardness in the base in steel, and not only cold workability but also hot workability and casting characteristics. Therefore, the upper limit should be 0.2%. On the other hand, it is an element which is effective in improving machinability, and the lower limit was made into 0.001%.

[S] 0.30 내지 0.60%[S] 0.30 to 0.60%

S는 Mn과 결합하여 MnS를 주성분으로 하는 황화물로서 존재한다. MnS를 주성분으로 하는 황화물은 피삭성을 향상시키나, 신장된 MnS를 주성분으로 하는 황화물은 단조 시의 이방성을 발생시키는 원인의 하나이다. 큰 MnS를 주성분으로 하는 황화물은 피해야 하나, 피삭성 향상의 관점에서는 다량의 첨가가 바람직하다. 따라서 MnS를 주성분으로 하는 황화물을 미세 분산시키는 것이 바람직하다. Pb를 첨가하지 않은 경우의 피삭성 향상에는 0.30% 이상의 첨가가 필요하다. 한편, S 첨가량이 너무 많으면 조대 MnS를 주성분으로 하는 황화물의 생성을 피할 수 없을 뿐만 아니라, FeS 등에 의한 주조 특성, 열간 변형 특성의 열화 때문에 제조 중에 깨짐을 발생시킨다. 그 때문에 상한을 0.60%로 했다.S is present as a sulfide having MnS as a main component in combination with Mn. Sulfide containing MnS as a main component improves machinability, while sulfide containing elongated MnS as a main component is one of the causes of anisotropy in forging. Sulfide containing large MnS as a main component should be avoided, but a large amount of addition is preferable from the viewpoint of improving machinability. Therefore, it is preferable to finely disperse sulfide containing MnS as a main component. In order to improve machinability when Pb is not added, 0.30% or more of addition is required. On the other hand, when the amount of S added is too large, the formation of sulfides containing coarse MnS as a main component cannot be avoided, and cracks are generated during manufacturing due to deterioration of casting characteristics and hot deformation characteristics due to FeS or the like. Therefore, the upper limit was made into 0.60%.

[B] 0.0003 내지 0.015%[B] 0.0003 to 0.015%

B는 BN으로서 석출하면 피삭성 향상에 효과가 있다. 특히 MnS를 주성분으로 하는 황화물과 복합 석출하여 매트릭스 중에 미세 분산시킴으로써 보다 현저해진다. 이들 효과는 0.0003% 미만에서는 현저하지 않으며, 0.015%를 초과하여 첨가하면 용강 중에서 내화물과의 반응이 심해져 주조 시에 내화물의 용손이 커져 제조성을 현저하게 해친다. 따라서 0.0003% 내지 0.015%를 범위로 했다.When B precipitates as BN, it is effective in improving machinability. In particular, it becomes more remarkable by complex precipitation with sulfide containing MnS as a main component and fine dispersion in the matrix. These effects are not remarkable at less than 0.0003%, and when added at more than 0.015%, the reaction with the refractory in the molten steel is severe, and the melting of the refractory is increased during casting, which significantly impairs the manufacturability. Therefore, 0.0003% to 0.015% was made into the range.

B는 산화물을 형성하기 쉽기 때문에, 용강 중의 용존O가 높으면 산화물로서 소비되어 버려, 피삭성 향상에 유효한 BN양이 감소될 경우가 있다. Ca 첨가에 의해 용해 산소(프리 산소)를 어느 정도 낮추고나서 B를 첨가함으로써 실질 BN이 되는 B양의 수율을 향상시키는 것은 피삭성 향상에 유효하다.Since B is easy to form an oxide, when dissolved O in molten steel is high, it may be consumed as an oxide and the amount of BN effective for improving machinability may decrease. It is effective to improve machinability by improving the yield of the amount of B which becomes real BN by adding B after lowering dissolved oxygen (free oxygen) to some extent by addition of Ca.

[O] 0.005 내지 0.012%[O] 0.005 to 0.012%

0는 산화물이 되지 않고 단독으로 존재할 경우에는 냉각 시에 기포가 되어, 핀 홀의 원인이 된다. 경질 산화물의 생성에 의해 피삭성의 열화나 자국의 원인이 될 경우도 있어 제어가 필요하다. 또한 피삭성 향상을 위해 첨가하고 있는 Mn, B를 용강 중에서 산화물로서 소비해 버려, MnS이 되는 Mn 및 BN이 되는 B양을 감소시켜 피삭성에 영향을 미치는 경우가 있다. 0.005% 미만에서는 Sims의 Ⅱ형이라고 하는 형태의 MnS를 주성분으로 하는 황화물이 생성됨으로써 피삭성은 열화된다. 또한 용강 중에서 탈황 S 반응이 일어나기 쉬워져, 안정된 S 첨가를 할 수 없게 된다. 따라서 0.005%를 하한으로 했다. O양 0.012%를 초과하면 용강 중에서 Mn, B의 산화물이 생성되기 쉬워져, 실질적으로 MnS가 되는 Mn 및 BN이 되는 B가 감소되어 피삭성을 열화시키고, 또한 경질 산화물이 다량으로 생성되어 흠집 발생량이 증대한다. 또한 내화물 용손도 심해지기 때문에 0.012%를 상한으로 했다. O의 제어에는 Ca의 첨가가 필수이다.When 0 does not become an oxide and exists alone, it becomes a bubble at the time of cooling, and causes pinholes. The generation of hard oxides may cause deterioration of machinability and marks, and control is necessary. In addition, Mn and B added to improve the machinability may be consumed as an oxide in molten steel, and the amount of Mn and BN to MnS may be reduced to affect machinability. If it is less than 0.005%, the machinability deteriorates because the sulfide which has MnS of the form called Sims type II as a main component is produced | generated. In addition, desulfurization S reaction tends to occur in molten steel, and stable S addition cannot be performed. Therefore, 0.005% was made into a minimum. When the amount of O exceeds 0.012%, oxides of Mn and B are easily formed in molten steel, Mn and BN which are substantially MnS are reduced to deteriorate machinability, and a large amount of hard oxide is formed to generate scratches. This increases. Moreover, since refractory loss also became severe, 0.012% was made into an upper limit. Addition of Ca is essential for the control of O.

[Ca] 0.0001 내지 0.0010%[Ca] 0.0001 to 0.0010%

Ca는 탈산 원소이며, 강재 중의 용해 산소(프리 산소)양을 제어할 수 있어, 산화물을 형성하기 쉬운 Mn, B의 수율을 안정시키고, 또한 경질 산화물의 생성을 억제할 수 있다. 또한 미량이면 연질 산화물을 생성하여 피삭성을 향상시키는 작용이 있다. 0.0001% 미만이면 그 효과는 전혀 없고, 0.0010% 초과이면 다량의 연질 산화물이 생성됨으로써 공구 인선에 요철을 갖고 부착되고, 그 때문에 마무리 면거칠기가 극단적으로 나빠질 뿐만 아니라, 경질의 산화물도 대량으로 생성되고, 또한 피삭성이나 열간 연성을 저하시킨다. 따라서 성분 범위를 0.0001 내지 0.0010%로 규정했다.Ca is a deoxidation element, and can control the amount of dissolved oxygen (free oxygen) in steel materials, and can stabilize the yield of Mn and B which are easy to form an oxide, and can suppress formation of a hard oxide. In addition, when the amount is small, soft oxides are produced to improve machinability. If it is less than 0.0001%, there is no effect at all, and if it is more than 0.0010%, a large amount of soft oxide is produced, and it attaches to the tool edge with concavity and convexity, and as a result, not only the finishing roughness becomes extremely bad, but also a large amount of hard oxide is produced. In addition, machinability and hot ductility are reduced. Therefore, the component range was defined as 0.0001 to 0.0010%.

[Al] Al≤0.01%[Al] Al ≤ 0.01%

Al은 탈산 원소로서, 강 중에는 Al2O3나 AIN을 생성한다. 그러나 Al2O3는 경질이므로 절삭 시에 공구 손상의 원인이 되어 마모를 촉진시킨다. 또한 AIN을 형성함으로써 BN을 형성하기 위한 N이 감소되어 버려 피삭성이 저하된다. 따라서 Al2O3나 AIN을 다량으로 생성하지 않는 0.01% 이하로 했다.Al is a deoxidation element, which forms Al 2 O 3 or AIN in steel. However, Al 2 O 3 is hard, which causes tool damage during cutting and promotes wear. In addition, by forming AIN, N for forming BN is reduced, resulting in poor machinability. Therefore it decided to not more than 0.01% does not produce the Al 2 O 3 or AIN in a large amount.

[N ≥0.0020%, 또한 1.3×B-0.0100≤N≤1.3×B+0.0034을 만족하는 N을 함유][N ≥0.0020%, and also contains N satisfying 1.3 × B-0.0100 ≦ N ≦ 1.3 × B + 0.0034]

N은 B와 결부되어 BN을 생성하여 피삭성을 향상시킨다. BN은 피삭성을 향상시키는 개재물이며, 미세하게 고밀도로 분산시킴으로써 현저하게 향상된다. 질량 비로 B : N=10.8:14(=1:1.3)의 화학량론비로 과부족없이 B와 N이 화합하여 BN이 형성된다. BN은 강에 대하여 용해도를 갖고 있어, 강재 온도 상승에 수반하여 용해도는 커져 고용 N양이 증가한다. 압연 온도 영역(800 내지 1100℃)에서 고용하는 N양이 많을 경우, 압연 자국의 원인이 되기 때문에 일정량 이하의 고용 N양으로 제한할 필요가 있으며, 강재에 첨가하는 N양을 B 첨가량에 맞춰 제어해야 한다. 따라서, N양의 상한은 B와 과부족없이 결합하는 N양(1.3×B)에 대하여 +0.0034%를 초과하면 압연 자국의 발생이 현저해지므로 1.3×B+0.0034 이하로 했다. 한편, 첨가하는 N양이 너무 적은 경우에는 BN 생성량이 감소된다. B양에 대한 N양의 하한은 B와 과부족없이 결합하는 N양(1.3×B)에 대하여 -0.0100% 미만에서는 피삭성 향상에 필요한 BN양이 얻어지지 않기 때문에, 1.3×B-0.0100 이상으로 했다. 또한, N양이 0.0020% 미만이면 N의 절대량이 부족하여 강중으로 B가 존재하고 있는 개소까지 확산되는 거리가 커지기 때문에 화학량론비의 N 첨가량이라도 충분한 BN을 생성할 수 없다. 그 때문에 0.0020% 이상을 확보할 필요가 있다. 이상에 의해, 제조성과 피삭성을 양립시키기 위해, N 함유량은 N≥0.0020%, 또한 1.3×B-0.0100≤N≤1.3×B+0.0034를 만족시키는 것이 필요하다.N is combined with B to produce BN to improve machinability. BN is an inclusion which improves machinability and is remarkably improved by dispersing finely at a high density. The stoichiometric ratio of B: N = 10.8: 14 (= 1: 1.3) by mass ratio enables BN to form by combining B and N without excess or deficiency. BN has solubility in steel, and solubility increases with steel temperature rise, and the amount of solid solution N increases. When the amount of N employed in the rolling temperature range (800 to 1100 ° C.) is large, it is necessary to limit the amount of N dissolved in solid solution to a certain amount or less, because it causes rolling marks, and the amount of N added to the steel is controlled according to the amount of B added. Should be. Therefore, when the upper limit of the amount of N exceeds + 0.0034% with respect to the amount of N (1.3xB) bonded to B without excess or deficiency, the occurrence of rolling marks becomes remarkable, so it is set to 1.3xB + 0.0034 or less. On the other hand, when the amount of N added is too small, the amount of BN produced will reduce. The lower limit of the amount of N relative to the amount of B was made 1.3 × B-0.0100 or more because the amount of BN necessary for improving machinability was not obtained at less than −0.0100% with respect to the amount of N (1.3 × B) bonded to B without excess or insufficient. . If the amount of N is less than 0.0020%, the absolute amount of N is insufficient, and the distance to the point where B is present in the steel becomes large, so that even if the amount of N added in the stoichiometric ratio is sufficient, BN cannot be produced. Therefore, it is necessary to ensure 0.0020% or more. As mentioned above, in order to make manufacturability and machinability compatible, it is necessary for N content to satisfy N≥0.0020% and 1.3xB-0.0100 <= N <= 1.3 * B + 0.0034.

[MnO] 원상당 직경으로 0.5㎛ 이상의 MnO의 면적이 전체 Mn계 개재물의 면적에 대하여 15% 이하[MnO] The area of MnO of 0.5 µm or more in circular equivalent diameter is 15% or less with respect to the area of all Mn-based inclusions.

Mn은 산소와의 친화력이 강한 원소로서, 용강 중에서 일정량의 용해 산소(프리 산소) 존재 하에서는 MnO의 형성이 불가피해진다. MnO은 비교적 저융점?연질 의 개재물이며, 그 자체가 Al2O3와 같은 경질 개재물로서 현저한 공구 마모 등의 피삭성 열화를 일으키는 것은 아니다. 그러나 MnO가 증가하면 MnS가 되는 Mn양이 감소되어, MnS의 미세 분산이 저해되기 때문에 피삭성은 열화된다. 또한 다량의 MnO가 생성되어 있는 환경 하에서는 용강 중의 용해 산소(프리 산소)는 고농도가 되어 있으며, 그 때문에 B 산화물의 생성량도 증가하게 되어, BN으로서 생성되는 B의 양이 감소되어, 피삭성이 더 열화되게 된다. 또한 MnS가 되는 Mn이 감소됨으로써 고온에서 S를 고정할 수 없게 되기 때문에 FeS가 다수 생성됨으로써 열간 연성이 열화된다.Mn is an element having a strong affinity with oxygen, and formation of MnO is inevitable in the presence of a certain amount of dissolved oxygen (free oxygen) in molten steel. MnO is a relatively low melting point and soft inclusion, and itself is a hard inclusion such as Al 2 O 3 and does not cause machinability deterioration such as significant tool wear. However, when MnO increases, the amount of Mn which becomes MnS decreases, and the machinability deteriorates because fine dispersion of MnS is inhibited. Also, in an environment in which a large amount of MnO is produced, dissolved oxygen (free oxygen) in molten steel is high in concentration, thereby increasing the amount of B oxides produced, thereby reducing the amount of B produced as BN and further improving machinability. It will deteriorate. In addition, since Mn which becomes MnS decreases, it becomes impossible to fix S at high temperature, and many FeS is produced and hot ductility deteriorates.

또한 용강 중에서의 MnO에 의한 연속 주조용 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물의 용손이 심해져, 현저하게 제조성을 열화시킨다. 강재의 압연 방향과 직각인 단면에 있어서 원상당 직경으로 0.5㎛ 이상의 강중 MnO의 면적이 전체 Mn계 개재물의 면적 중 15% 초과이면 피삭성, 제조성의 열화가 현저해지므로 양호한 피삭성 및 제조성을 얻기 위해서는 강중 MnO가 전체 Mn계 개재물 중 15% 이하인 것이 필요하다.Moreover, the melt of the plate refractory of the sliding nozzle for continuous casting by MnO in molten steel becomes severe, and remarkably degrades manufacturability. In the cross section perpendicular to the rolling direction of the steel, if the area of MnO in the steel equivalent to 0.5 µm or more in the original equivalent diameter exceeds 15% of the area of the entire Mn inclusions, the machinability and manufacturability deteriorate remarkably, thereby obtaining good machinability and manufacturability. In order to do this, MnO in steel needs to be 15% or less of all the Mn inclusions.

MnO이 원상당 직경으로 0.5㎛ 이하이면 그 면적 비율은 극히 작고, 따라서 MnO에 소비된 Mn양도 근소하기 때문에 MnS 생성량에는 크게 영향을 미치지 않는다. 그 때문에 원상당 직경으로 0.5㎛ 이상인 것에 대하여 규정했다.When MnO is 0.5 micrometer or less in circular equivalent diameter, the area ratio is extremely small, and therefore the amount of Mn consumed by MnO is also small, and thus does not significantly affect the amount of MnS produced. Therefore, it prescribed | regulated about 0.5 micrometer or more in circular equivalent diameter.

여기서, 본 발명에서 말하는 MnO의 동정 및 면적의 측정 방법에 대하여 설명한다.Here, the identification method of MnO and the measuring method of area which are said to this invention are demonstrated.

MnO는, 통상 MnO 단독으로 존재하는 것 외에, 다른 산화물과 결합하여 존재하는 것이 있으나, 본 발명에서는 다음 방법으로 측정한 것을 MnO와 동정하여 면적을 구하는 것이다.MnO is usually present alone in addition to MnO alone, but may be present in combination with other oxides. In the present invention, MnO is determined by MnO to determine the area.

EPMA에 의한 MnO 측정예를 도 3에 도시한다. 강재의 압연 방향과 직각인 단면의 직경의 1/4의 깊이 위치로부터 잘라내어, 수지에 매립하고 연마한 시험편을 전자 탐침 미세 분석기(EPMA)로, 1시야 200㎛×200㎛를 20시야 이상의 측정을 행한다. 강재의 강바탕(12) 중의 MnO(13)은 MnS를 주성분으로 하는 황화물(14)에 포함된 상태로 존재하므로 EPMA에 의한 원소면 분석으로 Mn과 O가 겹쳐 있는 부분을 MnO로 하여 그 면적을 구하는 것이다.An example of MnO measurement by EPMA is shown in FIG. 3. A test piece cut out from a depth position of 1/4 of the diameter of the cross section perpendicular to the rolling direction of the steel material, embedded in a resin and polished, was measured with an electronic probe microanalyzer (EPMA), and measured at 1 o'clock 200 μm × 200 μm at 20 o'clock or more. Do it. Since the MnO 13 in the steel base 12 of steel exists in the state contained in the sulfide 14 which has MnS as a main component, element area analysis by EPMA makes MnO the part which overlaps with MnO, and the area is made into MnO. To save.

전체 Mn계 개재물이란, 강중에서 Mn과 화합되어 있는 개재물 모두를 총칭하는 것이며, 후술하는 MnS를 주성분으로 하는 황화물, MnO 단독의 산화물 및 MnO와 다른 산화물이 결합되어 있는 산화물 모두를 대상으로 하는 것이다. 전체 Mn계 개재물도 EPMA에 의한 원소면 분석으로 고정하여 면적 측정을 할 수 있으므로, 이 측정한 전체 Mn계 개재물의 면적에 대한 상기 측정한 MnO의 면적의 비율을 구하는 것이다.All the Mn-based inclusions refer to all inclusions combined with Mn in steel, and are intended for all of sulfides having MnS as a main component described below, oxides of MnO alone, and oxides in which MnO and other oxides are combined. Since all the Mn inclusions can also be fixed by elemental surface analysis by EPMA, the area can be measured. Therefore, the ratio of the area of the measured MnO to the area of the total Mn inclusions thus measured is obtained.

MnO 생성량을 저감시키기 위해서는, LF 전의 용강 중의 용해 산소(프리 산소) 농도를 저감시킴으로써 달성된다. 상기 용해 산소(프리 산소) 농도를 200ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 단, 너무 저감되면 메탈/슬래그 사이에서 탈황 반응이 진행되어 피삭성 유지를 위한 강 중 S의 확보가 곤란해지므로 충분한 배려가 필요하여 150ppm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 용해 산소(프리 산소) 제어 방 법으로서는, LF 처리 전에 사전 탈산을 행하는 것이 효과적이다. 프리 산소의 제어에는 Ca의 첨가가 필수적이나, 그 밖에도 Si, Al, Ti, Zr, Mg 등의 단독 혹은 복합 첨가도 유효하다.In order to reduce MnO production amount, it is achieved by reducing the dissolved oxygen (free oxygen) concentration in molten steel before LF. It is preferable to make said dissolved oxygen (free oxygen) concentration into 200 ppm or less. However, if the reduction is too low, the desulfurization reaction proceeds between the metal and the slag, which makes it difficult to secure S in the steel for maintaining machinability, so that sufficient consideration is required and preferably 150 ppm or more. As a method for controlling dissolved oxygen (free oxygen), it is effective to perform deoxidation before LF treatment. Although addition of Ca is essential for the control of free oxygen, addition of single or complex addition of Si, Al, Ti, Zr, Mg, etc. is also effective.

[MnS을 주성분으로 하는 황화물 분산] 원상당 직경으로 0.1 내지 0.5㎛의 존재 밀도가 10000개/㎟ 이상[Sulfide Dispersion with MnS as a Main Component] Abundance of 0.1 to 0.5 µm in a Round Equivalent Diameter of 10000 Pieces / mm 2 or More

MnS를 주성분으로 하는 황화물은 피삭성을 향상시키는 개재물로서, 미세하게 고밀도로 분산시킴으로써 현저하게 향상된다. 특히 종방향 선삭과 같이 이송 마크라고 불리는 산을 마무리면에 형성하면서 진행하는 절삭 방법의 경우에는 거스러미의 유무가 산의 고저, 즉 마무리 면거칠기에 크게 영향을 미치나, 미세하고 고밀도로 분산된 MnS를 주성분으로 하는 황화물은 강재를 균질화함으로써 강재의 파단성을 양호하게 하여, 거스러미를 저감시켜 마무리 면거칠기를 양호하게 할 수 있다. OA 기기의 샤프트와 같은 종방향 선삭에 의해 절삭을 행하는 부품의 마무리 면거칠기 향상에는 더 유효하다. 그 효과를 발휘하기 위해서는 10000개/㎟ 이상의 존재 밀도가 필요하며, 그 치수는 원상당 직경으로 0.1 내지 0.5㎛이어야 한다. 통상 MnS를 주성분으로 하는 황화물 분포는 광학 현미경으로 관찰하여, 그 치수, 밀도를 측정한다. 당해 치수의 MnS를 주성분으로 하는 황화물은 광학 현미경에 의한 관찰로는 확인하는 것이 불가능한 것이며, 투과형 전자 현미경(TEM)에 의해 비로소 관찰할 수 있다. 광학 현미경 관찰에 의한 치수, 밀도에 차는 없어도 TEM 관찰에서는 명확한 차가 확인되는 치수의 MnS를 주성분으로 하는 황화물이며, 본 발명에서는 이것을 제어하여 존재 형태를 수치화함으로써 종래 기술과의 차별화를 도모하는 것이다. 이 치수를 초과한 MnS를 주성분으로 하는 황화물을 10000개/㎟ 이상의 밀도로 존재시키기 위해서는 청구항의 범위를 초과한 다량의 S의 첨가를 필요로 하나, 다량 첨가하면 조대 MnS를 주성분으로 하는 황화물도 다수 존재할 확률이 높아져, 열간 압연 시의 자국 발생이 증대한다. 청구항의 범위의 S 첨가량으로 MnS를 주성분으로 하는 황화물이 이 치수를 초과하면 MnS를 주성분으로 하는 황화물의 양이 부족해 마무리 면거칠기 향상에 필요한 밀도를 유지할 수 없게 된다. 또한 최소 직경 0.1㎛ 미만인 것은 실질상 피삭성에는 영향을 미치지 않는다. 따라서 원상당 직경으로 0.1 내지 0.5㎛의 MnS를 주성분으로 하는 황화물의 존재 밀도가 10000개/㎟ 이상으로 했다. 이 MnS를 주성분으로 하는 황화물은, 매트릭스 중에 균일 미세 분산시키는 것이 어려운 BN의 석출핵이 됨으로써 BN을 균일 미세 분산시켜 BN의 피삭성, 특히 마무리 면거칠기 향상 효과를 더 현저하게 할 수 있다.Sulfide containing MnS as a main component is an inclusion to improve machinability and is remarkably improved by finely dispersing it at a high density. Especially in the case of the cutting method in which the acid called transfer mark is formed on the finishing surface, such as longitudinal turning, the presence or absence of burrs greatly affects the level of the acid, that is, the finishing surface roughness. The sulfide which is a main component can make the fracture property of steel materials favorable by homogenizing steel materials, can reduce abrasion, and can improve the finish surface roughness. It is more effective for improving the finish surface roughness of parts to be cut by longitudinal turning such as shafts of OA machines. In order to exert the effect, an existing density of 10000 pieces / mm 2 or more is required, and the dimension thereof should be 0.1 to 0.5 μm in the equivalent diameter. Usually, the sulfide distribution which has MnS as a main component is observed with an optical microscope, and the dimension and density are measured. The sulfide containing MnS of the said dimension as a main component cannot be confirmed by observation by an optical microscope, and can only be observed by a transmission electron microscope (TEM). It is a sulfide containing MnS whose main component is a dimension whose density is clearly observed in TEM observation even though there is no difference in the dimension and density by optical microscopy. In the present invention, the present invention is controlled to quantify the present form to differentiate it from the prior art. In order to have sulfides containing MnS exceeding this dimension as a main component at a density of 10000 / mm2 or more, a large amount of S exceeding the scope of the claims is required, but a large number of sulfides containing coarse MnS as a main component are also added. The probability of existence increases, and the occurrence of marks on hot rolling increases. If the sulfide containing MnS as the main component exceeds the dimension in the amount of S added in the claims, the amount of sulfide containing MnS as the main component is insufficient, and the density necessary for improving the finish surface roughness cannot be maintained. In addition, the minimum diameter of less than 0.1㎛ does not affect the machinability substantially. Therefore, the existence density of the sulfide which has MnS of 0.1-0.5 micrometer as a main equivalent diameter as a main component was 10000 piece / mm <2> or more. The sulfide containing MnS as a main component becomes a precipitation nucleus of BN which is difficult to uniformly finely disperse in the matrix, thereby uniformly finely dispersing BN, thereby making the effect of improving the machinability of BN, in particular, the finish roughness more remarkable.

또한, MnS를 주성분으로 하는 황화물이란, 순수한 MnS뿐만 아니라, Fe, Ca, Ti, Zr, Mg, REM 등의 황화물이 MnS와 고용되거나 결합되어 공존하고 있는 개재물이나, MnTe와 같이 S 이외의 원소가 Mn과 화합물을 형성하여 MnS와 고용?결합하여 공존하고 있는 개재물이나, 산화물을 핵으로서 석출한 상기 개재물, 즉 화학식에서는, (Mn, X)(S, Y)(여기서, X : Mn 이외의 황화물 형성 원소, Y : S 이외에서 Mn과 결합하는 원소)로서 표기할 수 있는 개재물을 포함하는 것이며, Mn 황화물계 개재물을 총칭하여 말하는 것이다.In addition, sulfides containing MnS as a main component include not only pure MnS but also inclusions in which sulfides such as Fe, Ca, Ti, Zr, Mg, and REM are dissolved or combined with MnS, and elements other than S, such as MnTe, Inclusions that form a compound with Mn and coexist by solid-solution-coupling with MnS, or the inclusions in which oxides are precipitated as nuclei, that is, in the chemical formula, (Mn, X) (S, Y) (where X: sulfides other than Mn Inclusions which can be described as a forming element, an element which combines with Mn other than Y: S), and refers to Mn sulfide type inclusions generically.

MnS를 주성분으로 하는 황화물의 치수, 밀도를 얻기 위해서는 함유하는 Mn과 S의 비 Mn/S를 1.2 내지 2.8로 하면 더 효과적이다.In order to obtain the size and density of the sulfide containing MnS as a main component, the ratio Mn / S of Mn and S contained is set to 1.2 to 2.8, which is more effective.

더 효과적으로 미세 MnS를 주성분으로 하는 황화물을 생성시키기 위해서는, 응고 냉각 속도 범위를 제어하면 된다. 냉각 속도가 10℃/min 미만이면 응고가 너무 느려져 정출한 MnS를 주성분으로 하는 황화물이 조대화되어 버려, 미세 분산되기 어려워지고, 냉각 속도가 100℃/min 초과이면 생성되는 미세 MnS를 주성분으로 하는 황화물의 밀도는 포화되어 강편의 경도가 상승되어 깨짐이 발생할 위험이 증가된다. 따라서 주조 시의 냉각 속도는 10 내지 100℃/min이 좋다. 이 냉각 속도를 얻으려면 주형 단면의 크기, 주입 속도 등을 적정한 값으로 제어함으로써 용이하게 얻을 수 있다. 이것은 연속 주조법, 조괴법 모두 적용 가능하다.In order to more effectively produce sulfides based on fine MnS, the solidification cooling rate range may be controlled. When the cooling rate is less than 10 ° C / min, the coagulation is too slow, and the sulfide containing MnS as a main component is coarsened, and it is difficult to finely disperse. When the cooling rate is higher than 100 ° C / min, the produced fine MnS is used as the main component. The density of sulfides is saturated and the hardness of the slabs is increased, increasing the risk of cracking. Therefore, the cooling rate at the time of casting is 10-100 degreeC / min is good. In order to obtain this cooling rate, it can be easily obtained by controlling the size of the mold cross section, the injection speed and the like to an appropriate value. This is applicable to both the continuous casting method and the ingot method.

여기에서 말하는 응고 냉각 속도란, 도 8에 도시한 바와 같이 화살표로 나타내는 주조 방향(15)으로 주조한 주물편(16)의 횡단면(17)에 있어서, 주물편의 두께(L)의 1/4의 깊이 위치(18)[도 8의 (b) 참조]에 있어서의 액상선 온도로부터 고상선 온도까지의 냉각 시의 속도를 말한다. 냉각 속도는 응고 후의 주물편 두께 방향 응고 조직의 2차 덴드라이트 아암의 간격으로부터 하기 식에 의한 계산으로 구한다.As shown in Fig. 8, the solidification cooling rate refers to 1/4 of the thickness L of the casting piece in the cross section 17 of the casting piece 16 cast in the casting direction 15 indicated by the arrow. It refers to the speed at the time of cooling from liquidus temperature to solidus temperature in depth position 18 (refer FIG.8 (b)). The cooling rate is calculated | required by calculation by the following formula from the space | interval of the secondary dendrite arm of the casting piece thickness direction solidification structure after solidification.

Figure 112009024185418-pct00001
Figure 112009024185418-pct00001

여기서 Rc: 냉각 속도(℃/min), λ2 : 2차 덴드라이트 아암의 간격(㎛) Where Rc is the cooling rate (° C./min), and λ2 is the spacing of the secondary dendrite arms (μm).

즉 냉각 조건에 의해 2차 덴드라이트 아암 간격이 변화되므로, 이것을 측정함으로써 제어한 냉각 속도를 확인했다.That is, since secondary dendrite arm spacing changes with cooling conditions, the cooling rate controlled by this was confirmed.

다음에, 임의 첨가 선택 원소의 규정 이유에 대하여 설명한다.Next, the reason for the definition of the optional addition optional element will be described.

[강재 강화 원소][Steel reinforcement element]

[V] 0.05 내지 1.0%[V] 0.05 to 1.0%

V는 탄질화물을 형성하고, 2차 석출 경화에 의해 강을 강화할 수 있다. 0.05% 미만에서는 고강도화에 효과는 없고, 1.0%를 초과하여 첨가하면 많은 탄질화물을 석출하여 오히려 기계적 성질을 손상시키므로 이것을 상한으로 했다.V forms carbonitride and can strengthen steel by secondary precipitation hardening. If it is less than 0.05%, it is ineffective for a high strength, and when it adds exceeding 1.0%, many carbonitrides will precipitate and rather it will damage mechanical property, and made it the upper limit.

[Nb] 0.005 내지 0.2%[Nb] 0.005 to 0.2%

Nb도 탄질화물을 형성하고, 2차 석출 경화에 의해 강을 강화할 수 있다. 0.005% 미만에서는 고강도화에 효과는 없고, 0.2%를 초과하여 첨가하면 많은 탄질화물을 석출하여 오히려 기계적 성질을 손상시키므로 이것을 상한으로 했다.Nb also forms carbonitrides and can strengthen the steel by secondary precipitation hardening. If it is less than 0.005%, it is ineffective in high strength, and when it adds exceeding 0.2%, many carbonitrides will precipitate and rather it will damage mechanical property, and made it the upper limit.

[Cr] 0.01 내지 2.0%[Cr] 0.01 to 2.0%

Cr은 켄칭성 향상, 템퍼링 연화 저항 부여 원소이다. 그 때문에 고강도화가 필요한 강에는 첨가된다. 그 경우, 0.01% 이상의 첨가를 필요로 한다. 그러나 다량으로 첨가하면 Cr 탄화물을 생성해 취화시키기 때문에, 2.0%를 상한으로 했다.Cr is an element which improves hardenability and imparts tempering softening resistance. Therefore, it is added to the steel which needs high strength. In that case, 0.01% or more of addition is required. However, when it adds in large quantities, Cr carbide produces | generates and embrittles, and made 2.0% an upper limit.

[Mo] 0.05 내지 1.0%[Mo] 0.05 to 1.0%

Mo는 템퍼링 연화 저항을 부여하는 동시에, 켄칭성을 향상시키는 원소이다. 0.05% 미만에서는 그 효과가 확인되지 않고 1.0%를 초과하여 첨가해도 그 효과가 포화되어 있으므로 0.05% 내지 1.0%를 첨가 범위로 했다.Mo is an element which gives a temper softening resistance and improves hardenability. If it is less than 0.05%, the effect is not confirmed and even if it adds exceeding 1.0%, since the effect is saturated, 0.05 to 1.0% was made into the addition range.

[W] 0.05 내지 1.0%[W] 0.05-1.0%

W는 탄질화물을 형성하여 2차 석출 경화에 의해 강을 강화할 수 있다. 0.05 % 미만에서는 고강도화에 효과는 없고, 1.0%를 초과하여 첨가하면 많은 탄질화물을 석출하여 오히려 기계적 성질을 손상시키므로, 이것을 상한으로 했다.W forms carbonitrides and can strengthen the steel by secondary precipitation hardening. If it is less than 0.05%, there is no effect on high strength, and when it adds exceeding 1.0%, many carbonitrides will precipitate and rather damage mechanical property, and this was made into an upper limit.

[Ni] 0.05 내지 2.0%[Ni] 0.05 to 2.0%

Ni는 페라이트를 강화하여 연성을 연성 향상시키는 동시에 켄칭성 향상, 내식성 향상에도 유효하다. 0.05% 미만에서는 그 효과는 확인되지 않고 2.0%를 초과하여 첨가해도 기계적 성질면에서는 효과가 포화되므로 이것을 상한으로 했다.Ni is also effective in improving quenching and ductility by strengthening ferrite and improving hardenability and corrosion resistance. If it is less than 0.05%, the effect is not recognized but even if it adds exceeding 2.0%, since an effect is saturated in terms of mechanical property, this was made into an upper limit.

[Cu] 0.01 내지 2.0%[Cu] 0.01 to 2.0%

Cu는 페라이트를 강화하여 켄칭성 향상, 내식성 향상에도 유효하다. 0.01% 미만에서는 그 효과는 확인되지 않고 2.0%를 초과하여 첨가해도 기계적 성질면에서는 효과가 포화되므로 이것을 상한으로 했다. 특히 열간 연성을 저하시키고, 압연 시의 자국의 원인이 되기 쉬우므로 Ni와 동시에 첨가하는 것이 바람직하다.Cu is also effective in improving the hardenability and improving the corrosion resistance by reinforcing ferrite. If it is less than 0.01%, the effect is not recognized but even if it adds more than 2.0%, since an effect is saturated in terms of mechanical property, this was made into an upper limit. In particular, since hot ductility is lowered and it is easy to cause marks during rolling, it is preferable to add Ni at the same time.

[취화에 의한 피삭성 향상 원소][Machinability Enhancement Element by Embrittlement]

[Sn] 0.005 내지 2.0%[Sn] 0.005 to 2.0%

Sn은 페라이트를 취화시켜, 공구 수명을 연장시키는 동시에 표면 거칠기 향상에 효과가 있다. 0.005% 미만에서는 그 효과는 확인되지 않고 2.0%를 초과하여 첨가해도 그 효과가 포화되므로 이것을 상한으로 했다.Sn embrittles the ferrite and extends tool life and is effective in improving surface roughness. If it is less than 0.005%, the effect is not recognized but even if it adds exceeding 2.0%, since the effect is saturated, this was made into an upper limit.

[Zn] 0.0005 내지 0.5%[Zn] 0.0005 to 0.5%

Zn은 페라이트를 취화시켜, 공구 수명을 연장시키는 동시에 표면 거칠기 향상에 효과가 있다. 0.0005% 미만에서는 그 효과는 확인되지 않고 0.5%를 초과하여 첨가해도 그 효과가 포화되므로 이것을 상한으로 했다.Zn embrittles ferrite, extending tool life and improving surface roughness. If it is less than 0.0005%, the effect is not recognized but even if it adds exceeding 0.5%, since the effect is saturated, this was made into an upper limit.

[탈산 조정에 의한 피삭성 향상 원소][Machinability Improvement Element by Deoxidation Adjustment]

[Ti] 0.0005 내지 0.1%[Ti] 0.0005 to 0.1%

Ti는 탈산 원소이며, 강중의 산소량을 제어할 수 있어 산화물을 형성하기 쉬운 Mn, B의 수율을 안정시킬 수 있다. 또한 미량이면 연질 산화물을 생성하여 피삭성을 향상시키는 작용이 있다. 0.0005% 미만에서는 그 효과는 전혀 없고, 0.1% 이상에서는 다량의 경질의 산화물을 대량으로 생성하고, 또한 산화물을 형성하지 않고 고용하는 Ti는 N과 화합하여 경질의 TiN을 형성하여 피삭성을 저하시킨다. 따라서 성분 범위를 0.0005 내지 0.1%로 규정했다. Ti는 TiN을 형성함으로써 BN 형성에 필요한 N을 소비한다. 그 때문에 Ti 첨가량은 0.01% 이하가 바람직하다.Ti is a deoxidation element, and the amount of oxygen in the steel can be controlled to stabilize the yield of Mn and B, which tend to form oxides. In addition, when the amount is small, soft oxides are produced to improve machinability. If it is less than 0.0005%, there is no effect at all, At 0.1% or more, a large amount of hard oxide is produced | generated in large quantities, and Ti which solidifies without forming oxide combines with N, forms hard TiN, and reduces machinability. . Therefore, the component range was defined as 0.0005 to 0.1%. Ti consumes N necessary for BN formation by forming TiN. Therefore, 0.01% or less of Ti addition amount is preferable.

[Zr] 0.0005 내지 0.1%[Zr] 0.0005 to 0.1%

Zr는 탈산 원소이며, 강중의 산소량을 제어할 수 있어 산화물을 형성하기 쉬운 Mn, B의 수율을 안정시킬 수 있다. 또한 미량이면 연질 산화물을 생성하여, 피삭성을 향상시키는 작용이 있다. 0.0005% 미만에서는 그 효과는 전혀 없고, 0.1% 이상에서는 다량의 연질 산화물이 생성됨으로써 공구 인선에 요철을 갖고 부착되고, 그 때문에 마무리 면거칠기가 매우 나빠질 뿐만 아니라, 경질 산화물도 대량으로 생성되어 피삭성을 더 저하시킨다. 따라서 성분 범위를 0.0005 내지 0.1%로 규정했다.Zr is a deoxidation element and can control the amount of oxygen in the steel, and can stabilize the yield of Mn and B, which tend to form oxides. Moreover, when it is a trace amount, it has a function which produces | generates a soft oxide and improves machinability. If it is less than 0.0005%, there is no effect at all, At 0.1% or more, a large amount of soft oxide is produced, and it adheres to the tool edge with unevenness, and as a result, finishing surface roughness becomes very bad and hard oxide is produced in large quantities, and machinability Further lowers. Therefore, the component range was defined as 0.0005 to 0.1%.

[Mg] 0.0003 내지 0.005%[Mg] 0.0003 to 0.005%

Mg는 탈산 원소이며, 강중의 산소량을 제어할 수 있어 산화물을 형성하기 쉬운 Mn, B의 수율을 안정시킬 수 있다. 또 미량이면 연질 산화물을 생성하여 피삭 성을 향상시키는 작용이 있다. 0.0003% 미만에서는 그 효과는 전혀 없고, 0.005% 이상에서는 다량의 연질 산화물이 생성됨으로써 공구 인선에 요철을 갖고 부착되고, 그 때문에 마무리 면거칠기가 극단적으로 나빠질 뿐만 아니라, 경질의 산화물도 대량으로 생성되어 피삭성을 더 저하시킨다. 따라서 성분 범위를 0.0003 내지 0.005%로 규정했다.Mg is a deoxidation element, can control the amount of oxygen in steel, and can stabilize the yield of Mn and B which are easy to form an oxide. In addition, when the amount is small, soft oxides are formed to improve machinability. If it is less than 0.0003%, there is no effect at all, and if it is 0.005% or more, a large amount of soft oxide is produced, and it adheres to the tool edge with unevenness, and as a result, not only the surface roughness becomes extremely bad but also a large amount of hard oxide is produced. The machinability is further lowered. Therefore, the component range was defined as 0.0003 to 0.005%.

[황화물 형태 제어 및 공구-강재 사이의 윤활에 의한 피삭성 향상 원소][Machinability Enhancement Elements by Sulfide Form Control and Lubrication between Tool and Steel]

[Te] Te : 0.0003 내지 0.2%[Te] Te: 0.0003 to 0.2%

Te는 피삭성 향상 원소이다. 또한 MnTe를 생성하거나, MnS와 공존함으로써MnS의 변형능을 저하시켜 MnS 형상의 연신을 제어하는 작용이 있다. 따라서 이방성의 저감에 유효한 원소이다. 이 효과는 0.0003% 미만에서는 확인되지 않고 0.2%를 초과하면 효과가 포화될 뿐만 아니라, 열간 연성이 저하되어 자국의 원인이 되기 쉽다.Te is a machinability improving element. In addition, by producing MnTe or coexisting with MnS, there is an action of decreasing the deformation ability of MnS to control the stretching of the MnS shape. Therefore, it is an element effective for reducing anisotropy. This effect is not confirmed at less than 0.0003%, and if it is more than 0.2%, the effect is not only saturated, but hot ductility is lowered, which is likely to cause marks.

[Bi] 0.005 내지 0.5%[Bi] 0.005 to 0.5%

Bi는 피삭성 향상 원소이다. 그 효과는 0.005% 미만에서는 확인되지 않고 0.5%를 초과하여 첨가해도 피삭성 향상 효과가 포화될 뿐만 아니라, 열간 연성이 저하되어 자국의 원인이 되기 쉽다.Bi is a machinability improving element. The effect is not confirmed at less than 0.005%, and the addition of more than 0.5% not only saturates the machinability improving effect, but also decreases hot ductility and is likely to cause marks.

[Pb] 0.005 내지 0.5%[Pb] 0.005 to 0.5%

Pb는 피삭성 향상 원소이다. 그 효과는 0.005% 미만에서는 확인되지 않고, 0.5%를 초과하여 첨가해도 피삭성 향상 효과가 포화될 뿐만 아니라, 열간 연성이 저하되어 자국의 원인이 되기 쉽다.Pb is a machinability improving element. The effect is not confirmed at less than 0.005%, and addition of more than 0.5% not only saturates the machinability improving effect, but also decreases hot ductility, which is likely to cause marks.

<실시예> <Examples>

본 발명의 효과를 실시예에 의해 설명한다. 표1 내지 표4에 나타내는 제1 실시예 내지 제72 실시예의 발명예의 강은, 270t 전로에서 용제 후, 응고 냉각 속도가 4 내지 18℃/min이 되도록 주조했다. 이 중에서 제1 실시예 내지 제8 실시예의 청구항 1의 강종 및 제62 실시예 내지 제72 실시예의 청구항 6의 강종의 응고 냉각 속도는 1 내지 7℃/min, 제9 실시예 내지 제61 실시예의 청구항 2 내지 6의 강종의 응고 냉각 속도는 12 내지 85℃/min이 되도록 분류하여 주조했다. 표 5 내지 표6에 나타내는 제73 실시예 내지 제102 실시예의 비교예의 강은 270t 전로에서 용제 후, 응고 냉각 속도가 4 내지 7℃/min이 되도록 주조했다. 발명예, 비교예 모두 270t 전로재는 빌렛으로 분괴압 후, φ9.5로 압연했다. 이 φ9.5㎜ 압연재를 φ8㎜까지 신선하여 시험재로 했다. 열간 연성 평가용으로 압연 전에 빌렛 및 한변이 180㎜인 사각형 주조재로부터 인장 시험편을 채취했다. 또한, 응고 냉각 속도의 조정은 주형 단면의 크기나 주입 속도의 제어에 의해 행했다.The effect of this invention is demonstrated by an Example. The steel of the invention example of Example 1-Example 72 shown in Table 1-Table 4 was cast so that solidification cooling rate might be 4-18 degreeC / min after a solvent in the 270t converter. Among these, the solidification cooling rate of the steel grade of the first embodiment of the first to eighth embodiments and the steel grade of the sixth embodiment of the sixty-second to seventy-eighth embodiments is 1 to 7 ° C / min and the ninth to 61st embodiments. The solidification cooling rate of the steel grades of Claims 2 to 6 was classified and cast so as to be 12 to 85 ° C / min. The steel of the comparative example of Examples 73-102 shown in Tables 5-6 was cast so that solidification cooling rate might be 4-7 degreeC / min after a solvent in the 270t converter. Inventive example and comparative example, the 270t converter was rolled by (phi) 9.5 after the pressure of ingot by the billet. This φ9.5 mm rolled material was drawn to φ 8 mm to obtain a test material. Tensile test pieces were taken from a billet and a rectangular cast material of 180 mm on one side before rolling for hot ductility evaluation. In addition, adjustment of the solidification cooling rate was performed by control of the size of a mold cross section, and the injection speed.

재료의 피삭성은 표7에 조건을 나타내는 드릴 천공 시험, 표8에 조건을 나타내는 플랜지 절삭 시험, 표9에 조건을 나타내는 종방향 선삭 시험의 대표적인 3종류의 절삭 방법에 의해 평가했다. 드릴 천공 시험은 누적 구멍 깊이 1000㎜까지 절삭 가능한 최고의 절삭 속도(소위 VL1000, 단위:m/min)로 피삭성을 평가하는 방법이다. 플랜지 절삭 시험은 고속도 강의 홈 가공 공구에 의해 공구 형상(구성 날끝 형상)을 전사하여 마무리 면거칠기를 평가하는 방법이다. 이 실험 방법의 개요를 도 1에 도시한다. 실험에서는 200홈 가공한 경우의 마무리 면거칠기를 침 접촉 식 거칠기 측정기로 측정했다. 10점 표면 거칠기Rz(단위:㎛)의 마무리 면거칠기를 나타내는 지표로 했다. 종방향 선삭 시험은 초경 공구(1)를 길이 방향으로 보내면서 시험편(2)의 강재 외주를 절삭 방향(3)으로 깎아들어가는 절삭 방법으로, 플랜지 절삭과 마찬가지로 공구 형상의 전사에 의한 표면 거칠기 측정면(4)의 마무리 면거칠기를 반복하여 측정하여 평가하는 방법이다. 이 실험 방법의 개요를 도 2에 도시한다. 본 방법은 시험편(2)을 회전시키면서 초경 공구(1)을 시험편(2)을 따라 보내고(0.05㎜/rev), 소정의 절입량 6(1㎜)으로 절삭(절삭 속도 80m/min)을 행하는 것으로 이송 마크(5)라고 하는 산을 마무리면(7)에 형성하면서 진행시켜 표면 거칠기 측정면(8)을 형성하는 절삭 방법이며, 거스러미에 의한 열화(9)의 유무가 산의 고저가 되어 거스러미가 생긴 면의 거칠기(이론 거칠기+거스러미)(10)가 된다. 즉, 마무리 면거칠기가 되어 양호한 면의 거칠기(이론 거칠기)(11)에 크게 영향을 미친다[도 2(b) 참조]. 거스러미가 없으면 이론 거칠기에 가까운 값이 되나, 거스러미가 발생하면 그만큼 거칠기는 저하(열화)된다. 미세하게 고밀도로 분산된 MnS를 주성분으로 하는 황화물은 강재를 균질화함으로써 거스러미를 저감시켜 마무리 면거칠기를 양호하게 할 수 있기 때문에 고밀도로 분산된 MnS를 주성분으로 하는 황화물의 효과를 현저하게 나타낼 수 있는 방법이다. 또 본 방법은 다량 절삭 후의 공구 마모에 의한 공구 요철의 전사에 의한 마무리 면거칠기의 불량도 현저하게 나타낼 수 있으므로, 실험에 의한 공구 마모가 진행된 상태에서의 피삭성의 차를 평가할 수 있는 800개 절삭 후의 마무리 면거칠기로 평가했다. 마무리 면거칠기는 침 접촉식 거칠기 측정기로 측정하여 10점 표면 거칠기 Rz(단위:㎛)를 마무리 면거 칠기를 나타내는 지표로 했다. 절삭 칩 처리성에 관해서는 절삭 칩 컬 시의 반경이 작은 것, 혹은 분단되어 있는 것이 바람직하고, ○로 표시했다. 권취수가 많아도 곡률 반경이 작은 것, 혹은 곡률 반경이 커도 절삭 칩 길이가 100㎜에 달하지 않은 것은 양호하여 ○로 표시했다. 절삭 칩이 20㎜를 초과한 곡률 반경으로 3감기 이상 연속하여 컬하여 길게 만들어진 절삭 칩을 불량으로 하고 ×로 표시했다.The machinability of the material was evaluated by three typical cutting methods: a drill drilling test showing conditions in Table 7, a flange cutting test showing conditions in Table 8, and a longitudinal turning test showing conditions in Table 9. The drill drilling test is a method of evaluating machinability at the highest cutting speed (so-called VL1000, unit: m / min) capable of cutting up to a accumulated hole depth of 1000 mm. The flange cutting test is a method of transferring a tool shape (constituent blade shape) by a high speed steel grooving tool to evaluate the finish surface roughness. The outline of this experimental method is shown in FIG. In the experiment, the finish surface roughness in the case of 200 grooving was measured by a needle contact roughness measuring instrument. It was set as the index which shows the finish surface roughness of ten-point surface roughness Rz (unit: micrometer). Longitudinal turning test is a cutting method in which the steel outer periphery of the test piece 2 is cut in the cutting direction 3 while sending the carbide tool 1 in the longitudinal direction. It is a method of measuring and evaluating the finishing surface roughness of (4) repeatedly. The outline of this experimental method is shown in FIG. This method sends the carbide tool 1 along the test piece 2 (0.05 mm / rev) while rotating the test piece 2, and cuts (cutting speed 80 m / min) by the predetermined cutting amount 6 (1 mm). It is a cutting method of advancing while forming the acid called the transfer mark 5 on the finishing surface 7 to form the surface roughness measuring surface 8, and the presence or absence of deterioration 9 due to the burr becomes the level of the acid It becomes the roughness (theoretical roughness + grudge) 10 of the surface which generate | occur | produced. That is, it becomes a finish surface roughness and greatly affects the roughness (theoretical roughness) 11 of a favorable surface (refer FIG. 2 (b)). If there is no grind, the value becomes close to the theoretical roughness, but if grind occurs, the roughness is reduced (deteriorated) by that amount. Since sulfides containing MnS as a main component finely dispersed at high density can reduce the rubbing by homogenizing steels to improve the finish surface roughness, a method capable of remarkably exhibiting the effect of sulfides containing MnS as a main component dispersed at high density to be. In addition, this method can also remarkably show a poor finish surface roughness due to transfer of tool irregularities due to tool wear after a large amount of cutting. It evaluated as finishing surface roughness. The finish surface roughness was measured by the needle contact roughness measuring instrument, and 10-point surface roughness Rz (unit: micrometer) was made into the index which shows the finish surface roughness. Regarding the cutting chip processability, it is preferable that the radius at the time of cutting chip curl is small or divided, and is indicated by ○. Even if the number of turns was large, it was good that the radius of curvature was small or the length of the cutting chip did not reach 100 mm even if the radius of curvature was large. Cutting chips made by curling continuously for three or more turns with a radius of curvature exceeding 20 mm were made defective and marked with x.

강재 중의 MnO에 관해 강재의 압연 방향과 직각인 단면에 있어서 원상당계로 0.5㎛ 이상인 것의 면적 비율의 측정은 φ8㎜ 신선 후의 압연?연장선 방향과 직각인 단면의 직경의 1/4의 깊이 위치로부터 잘라내어, 수지에 매립하여 연마한 시험편을 전자 탐침 미세 분석기(EPMA)로 행하였다. 측정은 1시야 200㎛×200㎛를 20시야 이상 행하고, 거기에서 원소면 분석으로 측정되는 개재물 중의 MnO 면적을 전체 Mn계 개재물 면적에 관한 비율로 하여 면적율을 구했다. 강재 중의 MnO는 MnS 중에 포함된 상태로 존재하므로 EPMA에 의한 분석으로 Mn과 O가 겹치는 면적을 MnO의 면적으로 하여 MnS라고 식별했다. Mn과 O의 겹침은 화상 처리에 의해 행했다. EPMA에 의한 MnO 측정예를 도 3에 도시한다.The measurement of the area ratio of 0.5 m or more in a circular equivalence in the cross section perpendicular to the rolling direction of the steel with respect to MnO in the steel is cut out from the depth position of 1/4 of the diameter of the cross section perpendicular to the rolling and extension line direction after φ8 mm extension. And the test piece which was embedded in the resin and polished was carried out by an electron probe fine analyzer (EPMA). The measurement was carried out at 1 o'clock 200 micrometers x 200 micrometers at 20 o'clock or more, and the area ratio was calculated | required from the MnO area in the interference | inclusion measured by element surface analysis as a ratio with respect to the whole Mn type interference | inclusion area. Since MnO in the steel is present in the state contained in MnS, the area where Mn and O overlap by MnO was identified as MnS by analysis by EPMA. The overlap of Mn and O was performed by image processing. An example of MnO measurement by EPMA is shown in FIG. 3.

원상당 직경으로 최대 직경 0.5㎛, 최소 직경 0.1㎛의 치수의 MnS를 주성분으로 하는 황화물 밀도의 측정은 φ8㎜ 신선 후의 압연?신선 방향과 직각인 단면의 직경의 1/4의 깊이 위치로부터 추출 레플리카법으로 채취하여 투과형 전자 현미경으로 행하였다. 측정은 10000배로 1시야 80㎛2을 40시야 이상 행하고, 그것을 1㎟당의 MnS를 주성분으로 하는 황화물수로 환산하여 산출했다.The measurement of the sulfide density mainly composed of MnS having the largest diameter of 0.5 µm and the minimum diameter of 0.1 µm with a circular equivalent diameter is carried out from a depth position of 1/4 of the diameter of the cross section perpendicular to the rolling and stretching direction after φ8 mm drawing. It collected by the method and performed with the transmission electron microscope. The measurement was performed at 1 000 times 80 micrometers 2 or more at 40 000 times, and it calculated and converted it into the sulfide number which has MnS per 1 mm <2> as a main component.

열간 연성은 1000℃에서의 고온 인장 시험의 드로잉의 값에 의해 평가했다. 드로잉은 50% 이상이면 양호한 압연은 가능하나, 80% 미만이면 표면 자국이 다발하여, 압연 후의 자국 제거 손질 면적이 커져 표면 성상이 엄격한 고급 품종에는 적용할 수 없다. 80% 이상의 드로잉의 값이 얻어지면 표면 자국의 발생이 현저하게 저감되어 무손질 상태로 사용도 가능해져, 고급 품종에 적용 가능해진다. 또한 손질 비용도 삭감할 수 있다. 따라서 드로잉 80% 이상에서 열간 연성을 ○로 하고, 80% 미만의 것을 ×로 했다.Hot ductility was evaluated by the value of the drawing of the high temperature tensile test at 1000 degreeC. If the drawing is 50% or more, good rolling is possible, but if it is less than 80%, the surface marks are frequently bunched, and the mark removal area after rolling becomes large and cannot be applied to the high-quality varieties with strict surface properties. When a value of 80% or more of the drawing is obtained, the occurrence of surface marks is significantly reduced, so that it can be used in a clean state, and can be applied to high-quality varieties. It can also reduce the cost of care. Therefore, hot ductility was made into (circle) and 80% or more of drawing, and less than 80% was made into x.

연속 주조용 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물의 용손 상황은, 슬라이딩 노즐 플레이트의 재질로서 MgO-C질(Mg0=87%, Al2O3=10%, C=3%)을 사용하여 용손 비율을 평가했다. 용손 비율은 0.5㎛ 이상의 MnO의 면적이 전체 Mn계 개재물의 면적에 대하여 15%일 때의 내화물의 용손 비율을 1로 하여, 각각의 용손 비율을 수치화한 값이다. 용손 비율이 1을 초과하면 내화물 용손이 심해지므로 용손 비율 1 이하이면 ○, 1 초과이면 ×로 하여 평가했다. 제1 실시예 내지 제72 실시예의 발명예는 모두 제73 실시예 내지 제102 실시예의 비교예에 대하여 드릴 공구 수명, 플랜지 절삭 및 종방향 선삭에 있어서의 마무리 면거칠기가 양호하고, 또한 열간 연성이 80% 이상의 값과, 낮은 용손 비율의 양호한 제조성을 얻을 수 있었다. 예를 들어 제1 실시예 내지 제8 실시예의 발명예와 같이 B, N의 균형잡힌 첨가량에 의해 N양을 제어하는 것 및 Ca 첨가에 의한 O양 제어로 MnO 면적율이 낮은 경우에는 피삭성을 열화시키지 않고 높은 열간 연성의 값과 낮은 용손 비율을 얻을 수 있 었다. 또한 B, N의 밸런스가 맞는 첨가량과 낮은 MnO 면적율에 의해 매우 양호한 피삭성을 얻을 수 있었다. 제9 실시예 내지 제18 실시예 및 제56 실시예 내지 제59 실시예와 같이 미세한 MnS를 주성분으로 하는 황화물 밀도가 청구항 2를 만족하고 있는 경우에는 마무리 면거칠기, 특히 종방향 선삭 시의 값이 더 양호하게 되어 있다. 제19 실시예 내지 제55 실시예 및 제60 실시예 내지 제72 실시예의 청구항 3 내지 6의 임의 첨가 선택 원소를 첨가한 것에 있어서도, 양호한 마무리 면거칠기와 제조성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 그 중, 쾌삭 원소로서 알려진 Pb를 미량 첨가한 제47 실시예, 제52 실시예, 제60 실시예, 제62 실시예 내지 제67 실시예, 마찬가지로 쾌삭 원소로서 알려진 Te를 미량 첨가한 제45 실시예, 제48 실시예, 제50 실시예, 제53 실시예, 제61 실시예, 제68 실시예, 제69 실시예, 또는 Pb와 Te의 양 원소를 첨가한 제55 실시예, 제70 실시예 내지 제72 실시예에 있어서도 양호한 열간 연성과 피삭성이 얻어지는 것을 알 수 있다.Melting conditions of the plate refractories of continuous casting sliding nozzles, and as the material of the sliding nozzle plate using MgO-C quality (Mg0 = 87%, Al 2 O 3 = 10%, C = 3%) were evaluated for melting ratio . The melting loss ratio is a value obtained by quantifying the melting loss ratio by setting the melting loss ratio of the refractory to 1 when the area of MnO of 0.5 µm or more is 15% with respect to the area of all Mn inclusions. When the melting loss ratio exceeded 1, the refractory melting loss became severe. Therefore, when the melting loss ratio was 1 or less, it was evaluated as (circle) and over 1, x. The invention examples of the first to the seventy-eighth embodiments all have good finish surface roughness in drill tool life, flange cutting, and longitudinal turning, and hot ductility in comparison with the comparative examples of the seventy-third to thirty-second embodiments. Good manufacturability of a value of 80% or more and a low melting loss ratio could be obtained. For example, as in the invention examples of the first to eighth embodiments, the machinability deteriorates when the amount of N is controlled by the balanced amounts of B and N and the amount of MnO is low due to the amount of O controlled by Ca addition. Higher hot ductility values and lower melt loss ratios could be obtained. In addition, very good machinability was obtained by the addition amount with the balance of B and N and the low MnO area ratio. As in the ninth to eighteenth and fifty-fifth to fifty-ninth embodiments, when the sulfide density composed of fine MnS as a main component satisfies claim 2, the finish surface roughness, in particular in the longitudinal turning, Better. Also in the case where the optional addition elements of Claims 3 to 6 of the 19th to 55th Examples and the 60th to 72th Examples were added, it can be seen that good finish surface roughness and manufacturability are obtained. Among them, the forty-ninth, fifty-second, sixty-fifth, and sixty-fifth embodiments in which trace amounts of Pb as a free cutting element were added, and the forty-fifth embodiment in which trace amounts of Te, also known as free cutting element, were added. For example, forty-eighth, fifty, fifty-fifth, fifty-third, fifty-fifth, fifty-fifth, fifty-fifth, fifty-fifth, fifty-fifth, fifty-fifth, fifty-fifth, fifty-fifth, fifty-fifth, or fifty-fifth; It can be seen that also in the examples to the seventy-eighth, good hot ductility and machinability are obtained.

이에 대해 비교예는 모두 작은 응고 냉각 속도로 주조하고 있기 때문에, 미세한 MnS를 주성분으로 하는 황화물 밀도가 작아져 있어, 전반적으로 피삭성, 특히 종방향 선삭에 의한 마무리 면거칠기가 나쁜 값을 나타내고 있으며, 동일한 레벨의 작은 응고 냉각 속도로 주조한 제1 실시예 내지 제8 실시예의 청구항 1의 발명예에 대해서도 화학 성분이 본 발명의 범위를 벗어나 있기 때문에 나쁜 값을 나타내고 있다. 예를 들어 제76 실시예의 비교예와 같이 MnO 면적율이 높은 경우에는 MnS양, BN양의 감소에 의해 마무리 면거칠기는 나쁜 값이 되고, 용손 비율은 큰 값으로 되어 있다. 제80 실시예의 비교예에서는 MnO 면적율 15% 이하를 만족하고 있 으나, S, Ca양이 벗어나 있기 때문에 열간 연성이 나쁜 값으로 되어 있다. 제81 실시예의 비교예와 같이 Ca 무첨가의 경우에는 O의 제어를 할 수 없어 다수 생성된 MnO나 경질 산화물에 의해 열간 연성은 80% 미만이고 용손 비율은 큰 값인 나쁜 제조성을 나타내고 있다. 또한 제90 실시예, 제91 실시예는 N양이 하한을 벗어나 있는 비교예이나, 고용 B의 증가에 의해 경도 증가를 초래하여 열간 연성은 낮은 값을 나타낸다. 또한 제93 실시예는 S, N양이 상한을 벗어나 있는 비교예로, 고용N 증대 때문에 열간 연성 저하는 나쁜 값을 나타낸다. 제102 실시예는 MnO가 높은 비교예로, 마무리 면거칠기, 용손 지수 모두 나쁜 값을 나타낸다.On the other hand, since all of the comparative examples are cast at a small solidification cooling rate, sulfide densities mainly composed of fine MnS have become smaller, and overall machinability, in particular, finish surface roughness due to longitudinal turning shows poor values. The inventive example of claim 1 of the first to eighth examples cast at the same level of small solidification cooling rate also exhibits a bad value because the chemical component is outside the scope of the present invention. For example, when the MnO area ratio is high as in the comparative example of Example 76, the finish surface roughness becomes a bad value due to the decrease of the MnS amount and the BN amount, and the melting loss ratio is a large value. In the comparative example of the eighty-eighth embodiment, the MnO area ratio was 15% or less, but the amount of S and Ca was out of order, resulting in poor hot ductility. In the case of no Ca addition, as in the comparative example of the 81st example, O was not able to be controlled, and exhibited poor manufacturability with hot ductility of less than 80% and large melt loss ratio due to a large amount of MnO or hard oxide produced. The ninety-ninth and ninety-ninth examples are comparative examples in which the amount of N deviated from the lower limit, but the hardness was increased due to an increase in the solid solution B, and the hot ductility was low. Also, Example 93 is a comparative example in which the amounts of S and N deviated from the upper limit, and the decrease in hot ductility due to the increase in the solid solution N indicates a bad value. Example 102 is a comparative example with a high MnO, and shows poor values in both finish surface roughness and melt loss index.

도 4에 본 발명예의 MnS를 주성분으로 하는 황화물의, (a) TEM 레플리카 사진, (b) 광학 현미경 사진을 도시한다. 도 5에 비교예의 MnS를 주성분으로 하는 황화물의, (a) TEM 레플리카 사진, (b) 광학 현미경 사진을 도시한다. 이와 같이 발명예와 비교예에서는 (b)의 광학 현미경에 의한 관찰에서는 큰 차이 없는 MnS를 주성분으로 하는 황화물 치수, 밀도이나, (a)의 TEM 레플리카의 관찰에서는 치수, 밀도 모두 명확한 차가 보인다.4 shows (a) TEM replica photographs and (b) optical micrographs of sulfides containing MnS of the present invention as main components. The (a) TEM replica photograph and (b) optical micrograph of the sulfide which has MnS of a comparative example as a main component in FIG. 5 are shown. Thus, in the invention example and the comparative example, the difference in size and density of sulfide mainly containing MnS without major difference in the observation by the optical microscope of (b) and the dimension and density are observed in the observation of the TEM replica of (a).

도 6에 MnO 면적율에 의한 피삭성의 변화를 800개 절삭 후의 종방향 선삭에 의한 마무리 면거칠기를 예로서 도시한다. 다량 절삭 시의 공구 마모의 진행이 MnO 면적율>15%로 현저해지기 때문에 공구 마모에 의한 요철의 전사로 좌우되는 마무리 면거칠기의 우열이, 이를 경계로 하여 현저하게 나타나 있다.The change of machinability by MnO area ratio is shown in FIG. 6 as an example of the finishing surface roughness by longitudinal turning after 800 cutting. Since the progress of tool wear during heavy cutting becomes remarkable at an MnO area ratio of> 15%, the superiority of the finish surface roughness, which is influenced by the transfer of irregularities due to tool wear, is remarkably shown as a boundary.

도 7에 발명예와 비교예에서의 종방향 선삭에 의한 마무리 면거칠기-열간 연성 균형을 도시한다. 발명예는 마무리 면거칠기가 양호하고, 열간 연성도 80% 이 상인 양호한 영역에 있다. 비교예에서는 마무리 면거칠기, 열간 연성 모두 불량한 영역에 있거나, 혹은 열간 연성이 양호해도 마무리 면거칠기가 불량한 강종이다.Fig. 7 shows the finish surface roughness-hot ductility balance by longitudinal turning in the invention example and the comparative example. Invention example exists in the favorable area | region which finish surface roughness is favorable and hot ductility is 80% or more. In the comparative example, both the finish surface roughness and the hot ductility are in poor regions, or the finish surface roughness is poor even though the hot ductility is good.

이것으로부터 B양, N양의 균형을 잡을 수 있고, 또한 MnO양을 제어할 수 있는 발명예는 제조성 및 피삭성은 모두 양호한 것을 알 수 있다.From this, it can be seen that both the manufacturability and the machinability of the invention examples in which the amounts of B and N can be balanced and the amount of MnO can be controlled are good.

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본 발명에 따르면, 절삭 시의 공구 수명, 마무리 면거칠기 및 절삭 칩 처리성의 피삭성이 우수하고, 또한 연속 주조용 슬라이딩 노즐의 플레이트 내화물의 용손이 적어 열간 압연에 의한 연성이 양호한 제조성이 우수한 쾌삭강을 제공할 수 있다.According to the present invention, free-cutting steel is excellent in the machinability of the tool life at the time of cutting, the finish surface roughness and the cutting chip processing property, and the manufacturability which is good in ductility by hot rolling because there is little melting of the refractory plate of the sliding nozzle for continuous casting. Can be provided.

Claims (3)

질량%로 By mass% C : 0.005 내지 0.2%C: 0.005 to 0.2% Si : 0.001 내지 0.5%Si: 0.001 to 0.5% Mn : 0.3 내지 3.0%Mn: 0.3 to 3.0% P : 0.001 내지 0.2%P: 0.001 to 0.2% S : 0.30 내지 0.60%S: 0.30 to 0.60% B : 0.0003 내지 0.015%B: 0.0003 to 0.015% O : 0.005 내지 0.012%O: 0.005 to 0.012% Ca : 0.0001 내지 0.0010%Ca: 0.0001 to 0.0010% Al : 0% 초과 0.01% 이하Al: more than 0% and 0.01% or less 를 함유하고, N 함유량이, Containing N content, N≥0.0020%, 또한 1.3×B-0.0100≤N≤1.3×B+0.0034를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한 강중의 MnO에 관하여 강재의 압연 방향과 직각인 단면에 있어서 원상당 직경으로 0.5㎛ 이상인 MnO의 면적이 전체 Mn계 개재물의 면적에 대하여 0% 초과 15% 이하인 것을 특징으로 하는, 제조성이 우수한 쾌삭강.In the cross section which satisfies N≥0.0020% and 1.3xB-0.0100≤N≤1.3xB + 0.0034, remainder consists of Fe and an unavoidable impurity, and is perpendicular to the rolling direction of steel materials with respect to MnO in steel. A free-cutting steel excellent in manufacturability, wherein an area of MnO having a circular equivalent diameter of 0.5 µm or more is more than 0% and 15% or less with respect to the area of all Mn-based inclusions. 제1항에 있어서, MnS를 포함하는 황화물에 관하여, 강재의 압연 방향과 직각인 단면에 있어서 원상당 직경으로 0.1 내지 0.5㎛인 것의 존재 밀도가 10000개/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는, 제조성이 우수한 쾌삭강.The sulfide containing MnS has a presence density of 0.1 to 0.5 µm in a circular equivalent diameter in a cross section perpendicular to the rolling direction of the steel material, wherein the presence density is 10000 pieces / mm 2 or more. Excellent free cutting steel. 제1항 또는 제2항에 있어서, 질량%로, The mass% according to claim 1 or 2, V : 0.05 내지 1.0%V: 0.05 to 1.0% Nb : 0.005 내지 0.2%Nb: 0.005 to 0.2% Cr : 0.01 내지 2.0%Cr: 0.01 to 2.0% Mo : 0.05 내지 1.0%Mo: 0.05-1.0% W : 0.05 내지 1.0%W: 0.05 to 1.0% Ni : 0.05 내지 2.0%Ni: 0.05 to 2.0% Cu : 0.01 내지 2.0%Cu: 0.01 to 2.0% Sn : 0.005 내지 2.0%Sn: 0.005 to 2.0% Zn : 0.0005 내지 0.5%Zn: 0.0005 to 0.5% Ti : 0.0005 내지 0.1%Ti: 0.0005 to 0.1% Zr : 0.0005 내지 0.1%Zr: 0.0005 to 0.1% Mg : 0.0003 내지 0.005%Mg: 0.0003 to 0.005% Te : 0.0003 내지 0.2%Te: 0.0003 to 0.2% Bi : 0.005 내지 0.5%Bi: 0.005 to 0.5% Pb : 0.005 내지 0.5%Pb: 0.005 to 0.5% 의 1종 또는 2종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 제조성이 우수한 쾌삭강.A free cutting steel excellent in manufacturability, further comprising one kind or two or more kinds thereof.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100092330A1 (en) * 2006-12-28 2010-04-15 Posco Eco-friendly pb-free free cutting steel with excellent machinability and hot workability
KR101018091B1 (en) 2008-07-09 2011-02-25 주식회사 포스코 Lead-free free cutting steel with excellent surface roughness through low built-up edge and manufacturing method thereof
JP5488438B2 (en) * 2010-04-09 2014-05-14 新日鐵住金株式会社 ERW steel pipe with excellent machinability
CN102884212A (en) * 2010-10-06 2013-01-16 新日铁住金株式会社 Case hardened steel and method for producing the same
CN102607906A (en) * 2012-02-21 2012-07-25 山东省冶金科学研究院 Standard sample for spectral analysis of free cutting steel SAE1215
CA2865910C (en) * 2012-03-07 2017-10-17 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Steel sheet for hot stamping, method for production thereof, and hot stamping steel material
CN105026592B (en) * 2013-02-18 2016-10-19 新日铁住金株式会社 Lead treated steel
JP5954483B2 (en) * 2013-02-18 2016-07-20 新日鐵住金株式会社 Lead free cutting steel
CN103255359B (en) * 2013-04-17 2015-12-02 杭州钢铁集团公司 A kind of bismuth-containing free-cutting steel
CN103911550A (en) * 2014-03-24 2014-07-09 北京科技大学 Environment-friendly low-carbon high-sulfur and bismuth free-cutting steel with excellent thermoplasticity
CN104313466A (en) * 2014-10-31 2015-01-28 武汉钢铁(集团)公司 Low-carbon microalloyed free-cutting steel
CN104696379B (en) * 2015-02-10 2017-12-19 山东金马工业集团股份有限公司 Section fork product and preparation method thereof
EP3309272A4 (en) * 2015-06-10 2018-10-24 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Free-cutting steel
CN107201482B (en) * 2017-04-19 2019-01-25 马鞍山市鑫龙特钢有限公司 A kind of wind-powered electricity generation pinion steel and preparation method thereof
CN107217162A (en) * 2017-06-04 2017-09-29 游理淋 A kind of method that metal alloy is prepared under electromagnetic field effect
WO2019240209A1 (en) * 2018-06-13 2019-12-19 日鉄ステンレス株式会社 Martensitic s free-cutting stainless steel
US11074548B2 (en) 2019-12-05 2021-07-27 Coupang Corp. Computer implemented systems and methods for optimization of a product inventory by intelligent distribution of inbound products
CN111876688A (en) * 2020-08-12 2020-11-03 宝武集团鄂城钢铁有限公司 Smelting method of high-nitrogen sulfur-containing free-cutting steel
CN112795848B (en) * 2021-03-22 2021-06-25 北京科技大学 Free-cutting corrosion-resistant steel and preparation method thereof
CN113913704B (en) * 2021-12-13 2022-03-11 北京科技大学 Tellurium-sulfur co-processed aluminum deoxidized steel and preparation method and application thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050075019A (en) * 2002-11-15 2005-07-19 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Steel excellent in machinability and method for production thereof

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62149854A (en) 1985-12-23 1987-07-03 Kobe Steel Ltd Free-cutting steel
KR0150704B1 (en) 1995-06-29 1998-12-01 김광호 A semiconductor separation apparatus and separation method
JP3437079B2 (en) 1998-02-05 2003-08-18 株式会社神戸製鋼所 Machine structural steel with excellent chip control
JP3687370B2 (en) 1998-11-25 2005-08-24 住友金属工業株式会社 Free-cutting steel
JP3874557B2 (en) 1998-12-11 2007-01-31 Jfe条鋼株式会社 Free-cutting non-tempered steel with excellent toughness
JP2001329335A (en) 2000-05-16 2001-11-27 Kobe Steel Ltd Low carbon sulfur based bn free cutting steel excellent in hot ductility
JP2002003991A (en) 2000-06-21 2002-01-09 Kawasaki Steel Corp Free cutting steel
JP2002249823A (en) * 2001-02-22 2002-09-06 Kawasaki Steel Corp Method for producing free cutting steel
JP4295959B2 (en) 2002-06-26 2009-07-15 Jfe条鋼株式会社 Sulfur and sulfur composite free-cutting steel with low surface flaws and excellent machinability
JP4213948B2 (en) * 2002-11-15 2009-01-28 新日本製鐵株式会社 Steel with excellent machinability
JP4264329B2 (en) 2002-11-15 2009-05-13 新日本製鐵株式会社 Steel with excellent machinability
JP4348164B2 (en) * 2002-11-15 2009-10-21 新日本製鐵株式会社 Steel with excellent machinability
JP4264247B2 (en) * 2002-11-15 2009-05-13 新日本製鐵株式会社 Steel with excellent machinability and method for producing the same
JP4348163B2 (en) * 2002-11-15 2009-10-21 新日本製鐵株式会社 Steel excellent in machinability and manufacturing method thereof
JP4359548B2 (en) * 2004-09-22 2009-11-04 Jfe条鋼株式会社 BN free cutting steel
JP4500709B2 (en) * 2005-03-08 2010-07-14 Jfe条鋼株式会社 BN free-cutting steel

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050075019A (en) * 2002-11-15 2005-07-19 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Steel excellent in machinability and method for production thereof

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Publication number Publication date
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