KR101267775B1 - Predicting method of phase transformation temperature and manufacturing method of high carbon steel using the same - Google Patents
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Abstract
열연 공정시, 온도 변화 데이터의 수집을 통해 상변태 온도를 간편하게 산출할 수 있는 상변태 온도 예측 방법 및 이를 이용한 강재 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 상변태 온도 예측 방법은 (a) 열간 압연된 시편을 냉각하면서 써모커플을 이용하여 냉각 시간에 따른 상기 시편의 온도 데이터를 수집하는 단계; 및 (b) 상기 수집한 데이터를 이용하여, 냉각 속도의 변화가 가장 큰 지점인 상변태 온도를 해석하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the hot rolling process, a phase transformation temperature prediction method and a steel manufacturing method using the same, which can easily calculate a phase transformation temperature by collecting temperature change data, are disclosed.
Phase transformation temperature prediction method according to the present invention comprises the steps of (a) collecting the temperature data of the specimen according to the cooling time using a thermocouple while cooling the hot-rolled specimen; And (b) using the collected data, analyzing the phase transformation temperature at which the change of the cooling rate is the greatest.
Description
본 발명은 상변태 온도 예측 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강재에 대한 상변태 온도를 간편하게 산출할 수 있는 상변태 온도 예측 방법 및 이를 이용한 강재 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a phase transformation temperature prediction method, and more particularly, to a phase transformation temperature prediction method that can easily calculate the phase transformation temperature for steel materials and a steel manufacturing method using the same.
일반적으로, 강재는 슬라브 재가열(slab reheating) 과정, 열간압연(hot-rolling) 과정 및 냉각(cooling) 과정을 통하여 제조된다.Generally, the steel is manufactured through a slab reheating process, a hot-rolling process, and a cooling process.
슬라브 재가열 과정에서는 반제품 상태인 강 슬라브(slab)를 재가열한다.In the slab reheating process, the semi-finished steel slab is reheated.
열간압연 과정에서는 압연롤을 이용하여 고온에서 강을 최종 두께로 압연한다.In the hot rolling process, the steel is rolled to a final thickness at high temperature using a rolling roll.
냉각 과정에서는 압연이 마무리된 강을 냉각 종료 온도까지 냉각한다.In the cooling process, the rolled steel is cooled to the cooling end temperature.
이때, 강재의 기계적 물성치 예측 및 공정 조건 확보를 위해서는 상변태 온도 계산이 필요하다. At this time, in order to predict the mechanical properties of the steel and to secure the process conditions it is necessary to calculate the phase transformation temperature.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허 10-0931222호(2009년12월02일 등록)가 있다.
Related prior art is Korean Patent Registration No. 10-0931222 (December 02, 2009 registration).
본 발명의 목적은 강재에 대한 상변태 온도를 간편하게 산출할 수 있는 상변태 온도 예측 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a phase transformation temperature prediction method that can easily calculate the phase transformation temperature for steel.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법을 이용하여 강재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing steel using the above method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 상변태 온도 예측 방법은 (a) 열간 압연된 시편을 냉각하면서 써모커플을 이용하여 냉각 시간에 따른 상기 시편의 온도 데이터를 수집하는 단계; 및 (b) 상기 수집한 데이터를 이용하여, 냉각 속도의 변화가 가장 큰 지점인 상변태 온도를 해석하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Phase transformation temperature prediction method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (a) collecting the temperature data of the specimen according to the cooling time using a thermocouple while cooling the hot-rolled specimen; And (b) using the collected data, analyzing the phase transformation temperature at which the change of the cooling rate is the greatest.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 강재 제조 방법은 탄소(C) : 0.10 ~ 0.20 중량%, 실리콘(Si) : 0.12 ~ 0.15 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.4 중량%, 인(P) : 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.008 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.050 ~ 0.070 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.3 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.3 ~ 0.5 중량%, 바나듐(V) : 0.05 ~ 0.09 중량%, 주석(Sn) : 0.02 중량% 이하 및 나머지 철과 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 재가열하는 단계; 상기 상변태 온도 예측 방법에 의하여 해석된 상변태 온도에 해당하는 Ar3 ~ Ar3 + 100℃에서 상기 재가열된 강을 마무리 압연하는 단계; 및 상기 마무리 압연된 강을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Steel manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the other object is carbon (C): 0.10 ~ 0.20% by weight, silicon (Si): 0.12 ~ 0.15% by weight, manganese (Mn): 1.1 ~ 1.4% by weight Phosphorus (P): 0.02 wt% or less, Sulfur (S): 0.008 wt% or less, Chromium (Cr): 0.050-0.070 wt%, Nickel (Ni): 0.1-0.3 wt%, Molybdenum (Mo): 0.03 wt% Reheating the steel slab consisting of% or less, copper (Cu): 0.3 to 0.5% by weight, vanadium (V): 0.05 to 0.09% by weight, tin (Sn): 0.02% or less, and the remaining iron and inevitable impurities; Finishing rolling the reheated steel at Ar 3 to Ar 3 + 100 ° C. corresponding to the phase transformation temperature analyzed by the phase transformation temperature prediction method; And cooling the finish rolled steel.
본 발명에 따른 상변태 온도 예측 방법은 열연 공정 중 측정되는 온도 변화 데이터를 바탕으로 비열 변화에 의하여 상변태 온도를 예측하는 것을 통해 국부적인 시험편 채취를 통해 재실험을 해야 하는 번거로움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 상변태 온도의 정확한 산출이 용이하다.The phase transformation temperature prediction method according to the present invention not only solves the hassle of having to retest through local specimen collection through predicting phase transformation temperature by specific heat change based on temperature change data measured during hot rolling process. It is easy to calculate the phase transformation temperature accurately.
이를 통해, 강재에 대한 기계적 물성치의 예측 및 공정 조건의 확보가 가능해질 수 있다.
Through this, it is possible to predict the mechanical properties of the steel and to secure the process conditions.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상변태 온도 예측 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 열연 공정에 대한 시간(Time)-온도(Temperature) 그래프이다.
도 3은 본 발명의 열연 공정에 대한 온도(Temperature)-열용량(Heat Capacity) 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상변태 온도 예측 방법을 이용한 강재 제조 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of predicting phase transformation temperature according to an embodiment of the present invention.
2 is a Time-Temperature graph for the hot rolling process of the present invention.
3 is a Temperature-Heat Capacity graph for the hot rolling process of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing a steel manufacturing method using a phase transformation temperature prediction method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상변태 온도 예측 방법 및 이를 이용한 강재 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a phase transformation temperature prediction method and a steel manufacturing method using the same according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
상변태 온도 예측 방법Phase transformation temperature prediction method
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상변태 온도 예측 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of predicting phase transformation temperature according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 도시된 본 발명에 따른 상변태 온도 예측 방법은 온도 변화 데이터 수집 단계(S110) 및 상변태 온도 해석 단계(S120)를 포함한다. 이때, 본 발명에 따른 상변태 온도 예측 방법은 상변태 온도 해석 단계(S120) 이후에 실시되는 상변태 온도 검증 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 1, the illustrated phase transformation temperature prediction method includes a temperature change data collection step S110 and a phase transformation temperature analysis step S120. At this time, the phase transformation temperature prediction method according to the present invention may further include a phase transformation temperature verification step (S130) performed after the phase transformation temperature analysis step (S120).
온도 변화 데이터 수집Collect temperature change data
온도 변화 데이터 수집 단계(S110)에서는 열간 압연된 시편을 냉각하면서 써모커플을 이용하여 냉각 시간에 따른 상기 시편의 온도 변화 데이터를 수집한다.In the temperature change data collection step (S110), the temperature change data of the specimen is collected according to the cooling time by using a thermocouple while cooling the hot rolled specimen.
이때, 써모커플은 슬라브 재가열, 열간 압연 및 냉각으로 진행되는 열연 공정 과정 동안의 온도 변화를 실시간으로 측정한 후, 측정된 온도 데이터를 전산 장치로 출력하게 된다.
At this time, the thermocouple measures the temperature change during the hot rolling process proceeds by slab reheating, hot rolling and cooling in real time, and then outputs the measured temperature data to the computer.
상변태 온도 해석Phase transformation temperature analysis
상변태 온도 해석 단계(S120)에서는 상기 온도 변화 데이터 수집 단계(S110)를 통하여 수집한 데이터를 이용하여 냉각 속도의 변화가 가장 큰 지점인 상변태 온도를 해석한다.In the phase transformation temperature analysis step (S120), the phase transformation temperature at which the change in cooling rate is greatest is analyzed using the data collected through the temperature change data collection step (S110).
도 2는 본 발명의 열연 공정에 대한 시간(Time)-온도(Temperature) 그래프이다.2 is a Time-Temperature graph for the hot rolling process of the present invention.
도 2를 참조하면, 냉각 구간 중 냉각 속도의 변화가 가장 큰 지점인 변곡점이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이때, 변곡점에 해당하는 상변태 온도는 Ar3점, 구체적으로는 732℃로 측정되었다.
Referring to FIG. 2, it can be seen that an inflection point, which is the point where the change in cooling rate is greatest, occurs in the cooling section. At this time, the phase transformation temperature corresponding to the inflection point was measured at Ar 3 points, specifically 732 ℃.
상변태 온도 검증 단계Phase transformation temperature verification step
상변태 온도 검증 단계(S130)에서는 상기의 상변태 온도를 비열을 통해 검증한다. 이때, 검증은 열량계를 이용하여 열용량을 측정하는 것에 의하여 수행될 수 있다.In the phase transformation temperature verification step (S130), the phase transformation temperature is verified through specific heat. In this case, the verification may be performed by measuring a heat capacity using a calorimeter.
도 3은 본 발명의 열연 공정에 대한 온도(Temperature)-열용량(Heat Capacity) 그래프이다.3 is a Temperature-Heat Capacity graph for the hot rolling process of the present invention.
도 3을 참조하면, 열량계를 이용하여 열연 공정에서의 온도 변화에 따른 열용량 변화를 살펴보면, 특정 온도에서 열용량이 급격히 상승하는 피크가 발생되는 것을 확인할 수 있다. 이때, 본 발명에서의 비열 검증시, 피크에 해당하는 온도와 변곡점의 온도 차가 ㅁ 5℃를 만족할 경우에는 산출 범위 내의 값을 만족하는 것으로 판단하고, 이를 벗어날 경우에는 산출 범위 내의 값을 만족하지 못한 것으로 판단하였다. 이때, 피크는 735℃로 측정되었으며, 상변태 온도와의 편차가 ㅁ 5℃ 내외인 것을 확인하였다.
Referring to FIG. 3, when the heat capacity change according to the temperature change in the hot rolling process using the calorimeter is observed, it can be seen that a peak in which the heat capacity is rapidly increased at a specific temperature is generated. At this time, when verifying the specific heat in the present invention, when the temperature difference between the temperature corresponding to the peak and the inflection point satisfies ㅁ 5 ℃, it is determined that the value within the calculation range is satisfied, and if it is out of this range does not satisfy the value within the calculation range It was judged that. At this time, the peak was measured at 735 ℃, it was confirmed that the deviation from the phase transformation temperature is about 5 ℃.
상기의 과정(S110 ~ S130)으로 상변태 온도를 측정할 경우, 열연 공정 과정에서 간편하게 상변태 온도를 산출하는 것이 가능하므로, 국부적인 시험편 채취를 통해 재실험을 해야 하는 번거로움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 상변태 온도를 정확하게 산출할 수 있는 이점이 있다.When the phase transformation temperature is measured by the above processes (S110 to S130), it is possible to simply calculate the phase transformation temperature in the hot rolling process, so as to solve the hassle of having to retest through local sample collection. There is an advantage that can accurately calculate the phase transformation temperature.
이를 통해, 강재에 대한 기계적 물성치의 예측 및 공정 조건의 확보가 가능해질 수 있다.
Through this, it is possible to predict the mechanical properties of the steel and to secure the process conditions.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상변태 온도 예측 방법을 이용한 강재 제조 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing a steel manufacturing method using a phase transformation temperature prediction method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 도시된 상변태 온도 예측 방법을 이용한 강재 제조 방법은 슬라브 재가열 단계(S210), 열간 압연 단계(S220) 및 냉각 단계(S230)를 포함한다.
Referring to FIG. 4, the steel manufacturing method using the illustrated phase transformation temperature prediction method includes a slab reheating step S210, a hot rolling step S220, and a cooling step S230.
슬라브 재가열Reheat slab
슬라브 재가열 단계(S210)는 탄소(C) : 0.10 ~ 0.20 중량%, 실리콘(Si) : 0.12 ~ 0.15 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.4 중량%, 인(P) : 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.008 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.050 ~ 0.070 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.3 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.3 ~ 0.5 중량%, 바나듐(V) : 0.05 ~ 0.09 중량%, 주석(Sn) : 0.02 중량% 이하 및 나머지 철과 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 재가열한다.Slab reheating step (S210) is carbon (C): 0.10 ~ 0.20% by weight, silicon (Si): 0.12 ~ 0.15% by weight, manganese (Mn): 1.1 ~ 1.4% by weight, phosphorus (P): 0.02% by weight or less, Sulfur (S): 0.008 wt% or less, Chromium (Cr): 0.050 ~ 0.070 wt%, Nickel (Ni): 0.1 ~ 0.3 wt%, Molybdenum (Mo): 0.03 wt% or less, Copper (Cu): 0.3 ~ 0.5 Reheat the steel slab consisting of% by weight, vanadium (V): 0.05 to 0.09% by weight, tin (Sn): 0.02% by weight or less and the remaining iron and inevitable impurities.
이때, 슬라브 재가열 온도(Slab Reheating Temperature : SRT)는 1150 ~ 1250℃에서 1 ~ 3시간 정도 실시되는 것이 바람직하다. 만일, 슬라브 재가열 온도가 1150℃ 미만이거나 혹은 1시간 미만으로 실시될 경우, 주조시 편석된 성분이 재고용되지 못하는 문제점이 있다. 반대로, 슬라브 재가열 온도가 1250℃를 초과하거나 혹은 3시간을 초과하여 실시될 경우, 오스테나이트 결정입도가 증가하여 최종 페라이트 입도가 조대화되면서 강도가 감소하며, 또한 과도한 가열 공정으로 인하여 강의 제조 비용을 증가시킬 수 있다.
At this time, the slab reheating temperature (SRT) is preferably carried out for 1 to 3 hours at 1150 ~ 1250 ℃. If the slab reheating temperature is less than 1150 ° C. or less than 1 hour, the segregated components are not reusable during casting. On the contrary, when the slab reheating temperature exceeds 1250 ° C. or more than 3 hours, the austenite grain size increases and the final ferrite grain size is coarsened and the strength decreases. Can be increased.
열간 압연Hot rolling
열간 압연 단계(S220)에서는 상기 상변태 온도 예측 방법에 의하여 산출된 상변태 온도에 해당하는 Ar3 ~ Ar3 + 100℃에서 상기 재가열된 강을 마무리 압연한다.In the hot rolling step (S220) is to finish-roll the reheated steel at Ar 3 ~ Ar 3 + 100 ° C corresponding to the phase transformation temperature calculated by the phase transformation temperature prediction method.
만일, 마무리 압연 온도가 Ar3 미만일 경우에는 이상역 압연에 의한 혼립 조직이 발생하는 등의 문제점이 발생할 수 있다. 반대로, 마무리 압연 온도가 Ar3 + 100℃를 초과할 경우에는 페라이트 결정립 미세화가 충분히 이루어지지 않아, 강도 확보가 어려운 문제점이 있다.
If the finish rolling temperature is less than Ar 3 , there may occur a problem such as a mixed structure generated by abnormal reverse rolling. On the contrary, when the finish rolling temperature exceeds Ar 3 + 100 ° C., the ferrite grain refinement is not sufficiently achieved, which makes it difficult to secure the strength.
냉각Cooling
냉각 단계(S230)에서는 열간 압연된 강을 냉각 종료 온도까지 냉각한다.In the cooling step (S230), the hot rolled steel is cooled to the cooling end temperature.
여기서, 냉각은 공냉으로 실시하는 것이 바람직하다. 이때, 냉각 속도는 4℃/sec 이하로 실시하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 만일, 냉각 속도가 4℃/sec를 초과하는 급냉 방식의 경우 강의 강도 확보에는 용이하나 냉각 속도 등의 조절을 위하여 많은 비용이 소요되며, 성형성 및 저온 충격인성이 저해될 수 있다.Here, it is preferable to perform cooling by air cooling. At this time, the cooling rate is preferably carried out at 4 ° C / sec or less, but is not limited thereto. If the cooling rate is more than 4 ℃ / sec, the quenching method is easy to secure the strength of the steel, but it takes a lot of costs to control the cooling rate, etc., the moldability and low-temperature impact toughness may be impaired.
한편, 냉각 종료 온도는 특별히 제한되는 것은 아니나, 공냉 방식이 적용되는 본 발명의 경우 대략 25℃ 정도의 상온까지 냉각이 이루어질 수 있다.
Meanwhile, the cooling end temperature is not particularly limited, but in the case of the present invention to which the air cooling method is applied, cooling may be performed to a room temperature of about 25 ° C.
강재Steel
본 발명에 따른 상변태 온도 예측 방법에 이용되는 강재는 탄소(C) : 0.10 ~ 0.20 중량%, 실리콘(Si) : 0.12 ~ 0.15 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.4 중량%, 인(P) : 0.02 중량% 이하, 황(S) : 0.008 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.050 ~ 0.070 중량%, 니켈(Ni) : 0.1 ~ 0.3 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.03 중량% 이하, 구리(Cu) : 0.3 ~ 0.5 중량%, 바나듐(V) : 0.05 ~ 0.09 중량%, 주석(Sn) : 0.02 중량% 이하 및 나머지 철과 불가피한 불순물로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다.
Steels used in the phase transformation temperature prediction method according to the present invention include carbon (C): 0.10 to 0.20 wt%, silicon (Si): 0.12 to 0.15 wt%, manganese (Mn): 1.1 to 1.4 wt%, phosphorus (P) : 0.02 wt% or less, Sulfur (S): 0.008 wt% or less, Chromium (Cr): 0.050 to 0.070 wt%, Nickel (Ni): 0.1 to 0.3 wt%, Molybdenum (Mo): 0.03 wt% or less, Copper ( Cu): 0.3 to 0.5% by weight, vanadium (V): 0.05 to 0.09% by weight, tin (Sn): 0.02% or less, and may be composed of the remaining iron and unavoidable impurities, but is not necessarily limited thereto.
이하, 본 발명에 따른 상변태 온도 산출 방법에 이용되는 강재에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the steel used in the phase transformation temperature calculation method according to the present invention will be described.
탄소(C)Carbon (C)
본 발명에서 탄소(C)는 제조되는 강재의 강도를 확보하기 위하여 첨가된다.In the present invention, carbon (C) is added to secure the strength of the steel produced.
상기 탄소는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.10 ~ 0.20 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 탄소의 함량이 0.10 중량% 미만일 경우에는 바나듐(V) 등의 강도 향상 원소의 첨가에도 불구하고 목표로 하는 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.20 중량%를 초과할 경우에는 강재의 강도 상승에는 유효하나 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다.
The carbon is preferably added in 0.10 to 0.20% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of carbon is less than 0.10% by weight, it may be difficult to secure the target strength despite the addition of strength enhancing elements such as vanadium (V). On the contrary, when the content of carbon (C) exceeds 0.20% by weight, it is effective in increasing the strength of steel, but there is a problem in that low-temperature impact toughness is lowered.
실리콘(Si)Silicon (Si)
본 발명에서 실리콘(Si)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다.In the present invention, silicon (Si) is added as a deoxidizer for removing oxygen in the steel.
상기 실리콘은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.12 ~ 0.15 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 실리콘의 함량이 0.12 중량% 미만일 경우에는 실리콘 첨가에 따른 탈산 효과가 불충분하다. 반대로, 실리콘의 함량이 0.15 중량%를 초과할 경우에는 강재의 용접성을 떨어뜨리며, 재가열 및 열간압연 시에 적 스케일을 생성시킴으로써 표면 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
The silicon is preferably added in a content ratio of 0.12 to 0.15% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of silicon is less than 0.12% by weight, the deoxidation effect due to the addition of silicon is insufficient. On the contrary, when the content of silicon exceeds 0.15% by weight, the weldability of the steel is reduced, and there is a problem of lowering the surface quality by generating red scale during reheating and hot rolling.
망간(Mn)Manganese (Mn)
본 발명에서 망간(Mn)은 고용강화 원소로써 매우 효과적이며, 강의 경화능을 향상시켜서 강도확보에 효과적인 원소이다. In the present invention, manganese (Mn) is very effective as an element for solid solution strengthening, and is an element effective for securing strength by improving the hardenability of steel.
상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 1.1 ~ 1.4 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 만일, 망간의 함량이 1.1 중량% 미만일 경우에는 망간 첨가에 따른 고용강화 효과 및 경화능 향상 효과가 불충분할 수 있다. 반대로, 망간의 함량이 1.4 중량%를 초과할 경우에는 강재의 용접성을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
The manganese (Mn) is preferably added in a content ratio of 1.1 to 1.4% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of manganese is less than 1.1% by weight, the solid solution strengthening effect and the hardenability improvement effect due to the addition of manganese may be insufficient. On the contrary, when the content of manganese exceeds 1.4% by weight, there is a problem in greatly reducing the weldability of the steel.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 제조되는 강재의 강도를 증가시키는데 일부 기여하지만, 0.02 중량%를 초과할 경우에는 용접성이 악화되는 문제가 있다. Phosphorus (P) contributes in part to increasing the strength of the steel produced, but if it exceeds 0.02% by weight there is a problem that the weldability deteriorates.
따라서, 상기 인의 함량은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.02 중량% 이하로 제한하였다.
Therefore, the content of phosphorus was limited to 0.02% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 대표적인 불가피한 불순물로서, 0.008 중량%를 초과하면 강의 용접성을 저해하고, MnS 비금속 개재물을 증가시켜 강의 가공 중 크랙을 발생시킨다. Sulfur (S) is a representative unavoidable impurity, and if it exceeds 0.008% by weight, the weldability of the steel is inhibited, and MnS non-metallic inclusions are increased to generate cracks during processing of the steel.
따라서, 상기 황의 함량은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.008 중량% 이하로 제한하였다.
Therefore, the sulfur content was limited to 0.008% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention.
크롬(Cr)Chromium (Cr)
크롬(Cr)은 페라이트를 안정화하여 연신율을 향상시키며, 강도 향상에 기여하는 원소이다.Chromium (Cr) is an element that stabilizes ferrite to improve elongation and contributes to strength improvement.
상기 크롬은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.050 ~ 0.070 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 크롬의 함량이 0.050 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬의 함량이 0.070 중량%를 초과할 경우에는 강도와 연성의 균형이 깨질 수 있다.
The chromium is preferably added in a content ratio of 0.050 to 0.070% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of chromium is less than 0.050% by weight, the above effects cannot be exerted properly. Conversely, if the content of chromium exceeds 0.070% by weight, the balance between strength and ductility may be broken.
니켈(Ni)Nickel (Ni)
니켈(Ni)은 결정립을 미세화하여 제조되는 강재의 강도 및 인성을 향상시키는 역할을 한다.Nickel (Ni) serves to improve the strength and toughness of the steel produced by miniaturizing the crystal grains.
상기 니켈은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.1 ~ 0.3 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 니켈의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 강도 및 인성 향상 효과가 불충분하다. 반대로, 니켈의 함량이 0.3 중량%를 초과할 경우에는 적열취성 유발 등의 문제점이 있다.
The nickel is preferably added in an amount of 0.1 to 0.3% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the nickel content is less than 0.1% by weight, the effect of improving strength and toughness is insufficient. On the contrary, when the content of nickel exceeds 0.3% by weight, there is a problem such as causing red brittle brittleness.
몰리브덴(Mo)Molybdenum (Mo)
몰리브덴(Mo)은 강도 및 인성의 향상에 기여하며, 또한 상온이나 고온에서 안정된 강도를 확보하는데 기여한다. 다만, 몰리브덴의 함량이 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.03 중량%를 초과하는 경우에는 용접성을 저하시킴과 동시에 탄화물의 석출에 의하여 항복비를 상승시키는 문제점이 있다.Molybdenum (Mo) contributes to improvement of strength and toughness, and also contributes to ensuring stable strength at room temperature or high temperature. However, when the content of molybdenum exceeds 0.03% by weight of the total weight of the steel according to the present invention, there is a problem of lowering the weldability and increasing the yield ratio by precipitation of carbides.
따라서, 상기 몰리브덴은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.03 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
Therefore, the molybdenum is preferably added in less than 0.03% by weight of the total weight of the steel according to the present invention.
구리(Cu)Copper (Cu)
구리(Cu)는 미세 석출물을 조장하여 강도 상승에 기여한다.Copper (Cu) promotes fine precipitates and contributes to strength increase.
상기 구리는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.3 ~ 0.5 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 구리의 함량이 0.3 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 구리의 함량이 0.5 중량%를 초과할 경우에는 가공성 저하 및 강재의 표면 특성을 저해하는 문제점이 있다.
The copper is preferably added in an amount of 0.3 to 0.5% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the copper content is less than 0.3 wt%, the above effects cannot be exerted properly. On the contrary, when the content of copper exceeds 0.5% by weight, there is a problem in that workability is lowered and surface properties of the steel are inhibited.
바나듐(V)Vanadium (V)
바나듐(V)은 석출물 형성에 의한 석출강화 효과를 통하여 강재의 강도를 향상시키는 역할을 한다.Vanadium (V) serves to improve the strength of the steel through the precipitation strengthening effect by the formation of precipitates.
상기 바나듐은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.05 ~ 0.09 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일, 바나듐의 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 바나듐 첨가에 따른 석출강화 효과가 불충분하다. 반대로, 바나듐의 함량이 0.09 중량%를 초과할 경우에는 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다.
The vanadium is preferably added in a content ratio of 0.05 to 0.09% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. If the content of vanadium is less than 0.05% by weight, the precipitation strengthening effect due to the addition of vanadium is insufficient. On the contrary, when the content of vanadium exceeds 0.09% by weight, there is a problem that low-temperature impact toughness is lowered.
주석(Sn)Tin (Sn)
주석(Sn)은 내식성 향상에 기여하며, 고용 강화 효과를 발휘하는 원소이다. 다만, 주석(Sn)의 함량이 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.02 중량%를 초과할 경우 기계적 물성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 따라서, 주석의 함량은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.02 중량% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
Tin (Sn) contributes to the improvement of corrosion resistance and is an element that exhibits a solid solution strengthening effect. However, if the content of tin (Sn) exceeds 0.02% by weight of the total weight of the steel according to the present invention may cause a decrease in mechanical properties. Therefore, the content of tin is preferably limited to 0.02% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
S110 : 온도 변화 데이터 수집 단계
S120 : 상변태 온도 해석 단계
S130 : 상변태 온도 검증 단계
S210 : 슬라브 재가열 단계
S220 : 열간 압연 단계
S230 : 냉각 단계S110: temperature change data collection step
S120: Phase transformation temperature analysis step
S130: phase transformation temperature verification step
S210: Slab reheating step
S220: Hot Rolling Step
S230: cooling stage
Claims (5)
(b) 상기 수집한 데이터를 이용하여, 냉각 속도의 변화가 가장 큰 지점인 상변태 온도를 해석하는 단계; 및
(c) 상기 상변태 온도를 비열을 통해 검증하는 단계;를 포함하며,
상기 (c) 단계에서, 상기 비열 검증은 피크에 해당하는 온도와 변곡점의 온도 차가 ±5℃를 만족할 경우 산출 범위 내의 값을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 상변태 온도 예측 방법.
(a) collecting temperature data of the specimen according to the cooling time using a thermocouple while cooling the hot rolled specimen;
(b) using the collected data, analyzing the phase transformation temperature at which the change in cooling rate is greatest; And
(c) verifying the phase transformation temperature through specific heat;
In the step (c), the specific heat verification is a phase transformation temperature prediction method, characterized in that it is determined that the value within the calculation range when the temperature difference between the temperature corresponding to the peak and the inflection point satisfies ± 5 ℃.
상기 냉각은
공냉으로 실시하는 것을 특징으로 하는 상변태 온도 예측 방법.
The method of claim 1,
The cooling
Phase transformation temperature prediction method characterized by performing by air cooling.
제1항에 의하여 해석된 상변태 온도에 해당하는 Ar3 ~ Ar3 + 100℃에서 상기 재가열된 강을 마무리 압연하는 단계; 및
상기 마무리 압연된 강을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강재 제조 방법.Carbon (C): 0.10 to 0.20 wt%, Silicon (Si): 0.12 to 0.15 wt%, Manganese (Mn): 1.1 to 1.4 wt%, Phosphorus (P): 0.02 wt% or less, Sulfur (S): 0.008 wt% % Or less, Chromium (Cr): 0.050 to 0.070 wt%, Nickel (Ni): 0.1 to 0.3 wt%, Molybdenum (Mo): 0.03 wt% or less, Copper (Cu): 0.3 to 0.5 wt%, Vanadium (V) Reheating the steel slab consisting of: 0.05 to 0.09 wt%, tin (Sn): 0.02 wt% or less and the remaining iron and inevitable impurities at SRT (Slab Reheating Temperature): 1150 to 1250 ° C. for 1 to 3 hours;
Finishing rolling the reheated steel at Ar 3 to Ar 3 + 100 ° C. corresponding to the phase transformation temperature analyzed by claim 1; And
Cooling the finish-rolled steel; steel manufacturing method comprising a.
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|---|---|---|---|---|
| KR100754035B1 (en) * | 2003-06-26 | 2007-09-04 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | High-strength hot-rolled steel sheet excellent in shape fixability and method of producing the same |
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| JP7073736B2 (en) * | 2018-01-19 | 2022-05-24 | 信越ポリマー株式会社 | Manufacturing method of sponge roller and sponge roller |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320229A (en) * | 2019-07-16 | 2019-10-11 | 东北大学 | A kind of multiphase crystalline grain of steel is grown up and the in-situ characterization experimental method of transformation behavior |
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