KR101290369B1 - 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법을 제공한다. 상기 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법은 시편을 준비하는 제 1단계와, 상기 시편의 외면에 접착 부재를 부착하는 제 2단계와, 상기 접착 부재가 부착된 영역에서 상기 시편을 변형시키는 제 3단계와, 상기 접착 부재에 부착되는 스케일의 양에 따라 스케일 등급을 결정하는 제 4단계를 포함한다.

Description

열연강판의 박리형 스케일 평가 방법{METHOD FOR ESTIMATING EXFOLIATED SCALE OF HOT-ROLLED STEEL SHEET}
본 발명은 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열연 강판의 굽힘 시험 영역에서 발생되는 스케일을 접착 부재를 통하여 측정하여 스케일의 등급을 정량적으로 평가할 수 있는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 열간 압연된 강판표면에는 스케일이 생성된다.
이와 같은 강판을 냉간압연하면 압연롤 표면에 흠이 생기거나 강판표면에 덴트(DENT)라는 표면결함을 발생시키는 원인이 된다.
따라서, 조압연 공정 종료 후 사상 압연 공정에 보내기 전에 탈 스케일 장치로 스케일을 제거한다.
이어, 탈 스케일 공정에서 열연강판의 스케일이 완전하게 제거되었는지를 검출하는 것이 필요하다.
통상, 열연강판에서 발생되는 박리형 스케일의 경우, 열연강판의 표면을 작업자가 육안으로 관찰한다. 또는 작업자가 헝겊 등을 사용하여 열연강판의 표면을 문질러서 묻어나오는 스케일 정도를 통해 박리형 스케일의 등급을 평가한다.
근래에는, 열연강판의 굽힘 변형시 발생되는 스케일 등급을 신뢰도 있게 평가하여, 열연 강판이 부품 성형 소재로서의 적합성 여부를 간단하게 판단하는 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 굽힘 시험이 이루어지는 열연 강판에 존재하는 스케일을 접착 부재를 사용하여 측정함으로써, 스케일 등급을 정량적으로 평가할 수 있는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 스케일 등급을 정량적으로 평가함으로써, 제조되는 열연 강판의 양품을 미리 선별하고 양질의 부품 성형의 기초를 준비할 수 있는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 시편을 준비하는 제 1단계와, 상기 시편의 외면에 접착 부재를 부착하는 제 2단계와, 상기 접착 부재가 부착된 영역에서 상기 시편을 변형시키는 제 3단계와, 상기 접착 부재에 부착되는 스케일의 양에 따라 스케일 등급을 결정하는 제 4단계를 포함하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법을 제공한다.
본 발명은 굽힘 시험이 이루어지는 열연 강판에 존재하는 스케일을 접착 부재를 사용하여 측정함으로써, 스케일 등급을 정량적으로 평가할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 스케일 등급을 정량적으로 평가함으로써, 제조되는 열연 강판의 양품을 미리 선별하고 양질의 부품 성형의 기초를 준비할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 박리형 스케일 평가 방법을 보여주는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 박리형 스케일 평가 방법에 사용되는 시편과 접착 부재를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 시편의 일면에 접착 부재가 부착된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 시편의 일면에 보조 접착 부재가 더 부착된 것을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2의 시편의 일면에 다른 보조 접착 부재가 더 부착된 것을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 시편의 굽힘 시험이 수행되는 것을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 굽힘 시험이 수행된 이후의 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 굽힘 시험 이후의 접착 부재의 이면에 붙은 스케일을 보여주는 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법을 설명한다.
도 1은 시편과 접착 부재를 보여준다.
도 1을 참조 하면, 시편(100)을 준비하는 제 1단계를 거친다.
상기 시편(100)은 열연강판의 일부분으로서, 가로 및 세로가 각 40mm 이상을 이루도록 절개하여 준비한다.
또한, 가로 및 세로 일정 길이를 이루는 접착 부재(200)를 준비한다. 상기 접착 부재(200)는 유연성을 갖는 비닐 테이프인 것이 좋다.
상기 접착 부재(200)의 이면에는 접착층이 형성된다. 상기 접착층의 접착력은 3N 이상 20N 이하의 범위를 이루는 것이 좋다.
상기 접착력의 범위는 하기와 같은 사항을 고려하여 설정한다.
접착력이 3N 이하를 이루는 경우, 열연강판의 표면, 즉 시편(100)의 표면으로부터 스케일이 접착층에 용이하게 부착되지 않을 수 있다.
또한, 접착력이 20N 이상을 이루는 경우, 시편(100)의 표면으로부터, 굽힘 시험 시 발생되는 스케일 뿐 만 아니라, 시편(100) 표면 자체의 스케일 까지 부착될 수 있다. 이러한 경우는, 굽힘 시험 시 발생되는 스케일의 양을 정량화할 수 없다.
상기와 같이 접착 부재(200)의 이면에 3N 내지 20N의 접착력을 이루는 접착층을 형성한 후, 접착 부재(200)를 시편(100)의 일면의 면적 보다 적은 면적을 이루도록 제작한다.
도 1에 도시된 'a'는 굽힘 시험이 변형이 발생되는 영역이다. 이는 실질적으로 접착 부재(200)가 부착되는 영역이다.
도 2를 참조 하면, 접착 부재(200)의 가로 또는 세로 중 어느 하나를 시편(100)의 가로 또는 세로 길이와 동일하게 제작한다. 따라서, 상기 접착 부재(200)는 직사각 형상을 이룰 수 있다.
그리고, 상기 접착 부재(200)를 시편(100)의 일면에 부착한다.
여기서, 상기 접착 부재(200)를 시편(100)의 중앙부를 덮도록 시편(100)의 일면에 부착한다. 여기서, 접착 부재(200)의 접착층은 시편(100)의 일면에 일정의 접착력을 형성하여 접착 부재(200)를 부착시킨다.
한편, 도 3에 도시되는 바와 같이, 시편(100)의 일면에 보조 접착 부재(210)를 더 부착할 수 있다.
상기 보조 접착 부재(210)는 실질적으로 상기 접착 부재(200)와 동일한 비닐 테이프일 수 있다.
상기 보조 접착 부재(210)를 두 개로 준비한다.
상기 각 보조 접착 부재(210)를 상기 접착 부재(200)의 테두리 상면과 시편(100)의 일면에 동시에 부착한다.
따라서, 상기 접착 부재(200)는 상기 시편(100)의 일면에서 부착됨과 아울러, 상기 두 개의 보조 접착 부재(210)를 통하여 테두리가 보조적으로 고정된다.
즉, 상기 각 보조 접착 부재(210)는 시편(100)의 일면에서 접착 부재(200)의 양측부를 보조적으로 더 고정할 수 있다.
상기 보조 접착 부재들(210)은 후술되는 굽힘 시험 시 접착 부재(200)가 시편(100)의 일면으로부터 분리되어 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
또 한편, 도 4에 도시되는 바와 같이, 시편(100)의 일면에 다른 보조 접착 부재(220)를 더 부착할 수 있다.
상기 다른 보조 접착 부재(220) 역시 두 개로 준비한다. 물론, 두 개 이상으로 준비할 수도 있다.
상기 두 개의 다른 보조 접착 부재(220)를 접착 부재(300)의 상면을 가로지르도록 하고, 그 양단을 시편(100)의 양측면에 부착한다.
상기 두 개의 다른 보조 접착 부재(220)는 접착 부재(200)의 상면을 덮어 고정하고, 상기 두 개의 다른 보조 접착 부재(220)의 양단은 시편(100)에 부착되어 고정된다.
따라서, 상기 접착 부재(200)는 상기 두 개의 다른 보조 접착 부재(220)가 더 부착됨으로 인하여 시편(100)에 안정적으로 고정될 수 있다.
상기와 같이 시편(100)의 일면에 접착 부재(200)를 부착함으로써, 접착 부재(200)의 부착 영역이 형성된다. 상기 접착 부재(200)의 부착 영역은 실질적으로 굽힘 시험 시 변형이 발생되는 영역(a)이다.
이어, 상기 접착 부재(200)가 부착된 영역에서 상기 시편(100)을 변형시키는 제 3단계를 거친다.
도 5는 본 발명에 따르는 시편을 굽힘 시험하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조 하면, 두 개의 지지체(300)를 준비한다.
상기 지지체(300)는 상단이 뾰족한 형상을 이룬다. 상기 지지체(300)의 상단은 시편(100)의 하면이 지지되는 부분이다.
상기 시편(100)을 상기 두 개의 지지체(300)의 상단에 안착시킨다.
따라서, 상기 시편(100)은 두 개의 지지체(300)의 상단에 지지되는 상태를 유지할 수 있다.
이때, 상기 접착 부재(200)가 부착된 영역(a)은 상기 두 개의 지지체(300)의 사이 공간에 노출되도록 한다. 상기 접착 부재(200)가 부착된 영역의 반대 영역, 즉, 가압력 제공 영역은 상방을 향하도록 한다.
상기와 같이 준비되면, 가압력을 제공할 수 있는 가압력 제공 수단(400)을 시편(100)의 상부, 즉, 상기 가압력 제공 영역의 상부 위치시킨다.
상기 가압력 제공 수단(400)의 진행 경로는 상기 시편(100)의 수직한 방향을 따른다.
상기 가압력 제공 수단(400)은 상기 가압력 제공 영역에 해당되는 시편(100)의 외면을 일정의 가압력으로 누른다.
이에 따라, 상기 접착 부재(200)의 부착 영역(a)에 해당되는 시편(100)의 중앙부인 굽힘 변형이 발생되는 영역(a)이 굽힘 변형된다.
본 발명에서는 상기 굽힘 변형 시험 시에, 시편(100)의 중앙부(a)가 도 6에 도시되는 바와 같이, 3R 내지 10R의 굽힘 반경과, 60도 내지 90도의 굽힘 각도의 범위를 이루도록 굽힘 변형한다.
만일, 굽힘 반경이 3R 보다 작을 경우, 시편(100)의 중앙부(a)에서 국부적인 변형이 증가하여 과도한 성형이 이루어진다. 따라서, 박리형 스케일의 양이 과도하게 증가되어 스케일의 비교 평가가 어려울 수 있다.
또한, 굽힘 반경이 10R보다 클 경우, 시편(100)의 중앙부(a)에서의 굽힘 변형 정도가 낮아 박리형 스케일이 최소로 발생된다. 따라서, 박리형 스케일의 양이 최소로 줄어 스케일의 비교 평가가 어려울 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 수회의 경험치를 기초로, 굽힘 시험 시 시편(100)의 중앙부(a)에서의 굽힘 반경을 3R 내지 10R을 유지한다.
또한, 굽힘 각도가 60도 이하일 경우, 접착 부재(200)가 시편(100)의 중앙부(a)에서 과도하게 늘어남으로써, 찢어지는 등의 파손 문제가 발생된다.
그리고, 굽힘 각도가 90도 이상일 경우, 굽힘 성형 정도가 낮아 굽힘 성형시의 박리형 스케일에 대한 평가가 어려울 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 수회의 경험치를 기초로, 굽힘 시험 시 시편(100)의 중앙부(a)에서의 굽힘 각도를 60도 내지 90도를 유지한다.
이어, 상기 접착 부재(200)에 부착되는 스케일의 양에 따라 스케일 등급을 결정하는 제 4단계를 거친다.
도 6은 굽힘 변형된 시편의 일 예를 보여준다. 도 7은 시편으로부터 분리되고, 접착 부재(100)의 접착층에 부착된 스케일(S)의 일예를 보여준다.
도 6에 도시되는 바와 같이 굽힘 변형이 완료된 시편(100)으로부터 도 7에 도시되는 바와 같이 접착 부재(200)를 분리한다.
상기와 같이, 접착 부재(200)를 시편(100)으로부터 분리한 이후에, 단위 면적 당 접착 부재(200)의 접착층에 부착된 스케일(S)의 양을 측정한다.
본 발명에서는 상기 스케일(S)의 양을 스케일(S)의 농도 또는 무게를 기준으로 한다. 따라서, 단위 면적 당 스케일(S)의 농도 또는 무게는 굽힘 변형된 영역(a)에서의 스케일(S)의 양이다.
상기와 같이 스케일(S)의 양이 측정된 이후에, 미리 준비된 기준 스케일 등급을 기준으로 스케일 등급을 평가한다.
이어, 상기 평가되는 스케일 등급에 따라 기설정되는 부품 성형 기준에 부합되는 지의 여부를 판단한다.
따라서, 본 발명은 굽힘 변형된 시편(100)에 해당되는 열연강판이 부품 성형에 적합한 지의 여부를 결정할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 방법은 일정 시험 조건을 이루는 굽힘 변형 또는 성형 영역에서 발생되는 스케일의 양을 정량화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 정량적으로 비닐 테이프와 같은 접착 부재에 부착된 스케일의 농도 및 무게를 측정함으로써, 단위 면적 당 스케일의 양을 측정한다. 이에 따라, 본 발명은 박리형 스케일의 등급을 용이하게 평가하고, 해당 열연강판의 성형 가공 적용 여부를 쉽게 판단할 수 있다.
100 : 시편 200 : 접착 부재
210 : 보조 접착 부재 220 : 다른 보조 접착 부재
300 : 지지체 400 : 가압력 제공 수단

Claims (10)

  1. 시편을 준비하는 제 1단계;
    상기 시편의 외면에 접착 부재를 부착하는 제 2단계;
    상기 접착 부재가 부착된 영역에서 상기 시편을 변형시키는 제 3단계;
    상기 접착 부재에 부착되는 스케일의 양에 따라 스케일 등급을 결정하는 제 4단계를 포함하고,
    상기 제 4단계는,
    상기 시편이 변형된 후,
    상기 접착 부재를 분리하고,
    단위 면적 당 상기 접착 부재에 부착된 스케일의 양을 측정하고,
    상기 측정된 스케일의 양을 기초로 스케일 등급을 설정하고,
    상기 스케일 등급에 따라 기설정되는 부품 성형 기준에 부합되는 지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1단계에서,
    상기 시편의 가로 및 세로 길이를 40mm 이상으로 형성하여 준비하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2단계는,
    상기 접착 부재의 이면에 3N 내지 20N의 접착력을 갖는 접착층을 형성하고,
    상기 접착 부재를 상기 시편의 일면의 면적 보다 적은 면적을 이루도록 제작하고,
    상기 접착층이 상기 시편의 일면에 부착되도록 상기 접착 부재를 상기 시편의 외면에 부착하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 접착 부재의 가로 또는 세로 길이를 상기 시편의 가로 또는 세로 길이와 동일하도록 상기 접착 부재를 제작하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    하나 또는 다수의 보조 접착 부재를 준비하고,
    상기 보조 접착 부재를 상기 접착 부재와 상기 시편의 일면에 동시에 부착시키는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 보조 접착 부재를 상기 접착 부재를 가로지는 방향을 따라 상기 접착 부재와 상기 시편의 일면에 동시에 부착시키는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계는,
    두 개의 지지체를 준비하고,
    상기 접착 부재가 부착된 영역이 하방을 향하도록 상기 시편을 상기 두 개의 지지체에 지지시키고,
    상기 접착 부재가 부착된 영역의 반대 영역에 일정의 가압력을 제공하여 상기 시편을 굽힘 변형시키는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 시편을 3R 내지 10R의 굽힘 반경과, 60도 내지 90도의 굽힘 각도를 이루도록 굽힘 변형 시키는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 스케일의 농도 또는 무게를 측정하여 상기 스케일의 양을 측정하는 것을 특징으로 하는 열연강판의 박리형 스케일 평가 방법.
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