KR101330375B1

KR101330375B1 - 강 선재 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101330375B1
Application number: KR1020137016777A
Authority: KR
Inventors: 미카코 다케다; 쇼헤이 나카쿠보; 가즈히코 기리하라; 마사유키 엔도
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-11-15
Also published as: US20150101716A1; EP2660347A1; US20130272913A1; EP2660347B1; CN103282529A; US9708696B2; EP2660347A4; CN107012308A; JP2012136750A; KR20130083482A; ES2672231T3; WO2012090680A1; JP4958998B1

Abstract

본 발명의 강 선재는, C:0.05 내지 1.2％(질량％의 의미. 이하, 화학 성분에 대해 동일), Si:0.01 내지 0.7％, Mn:0.1 내지 1.5％, P:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음), S:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음), N:0.005％ 이하(0％를 포함하지 않음)를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피 불순물인 강 선재이며, 두께가 6.0㎛ 이상 20㎛ 이하인 스케일을 갖고, 또한, 상기 스케일 중의 원 상당 직경 1㎛ 이하의 공공이 10면적％ 이하이다. 이러한 강 선재는, 열연 후의 냉각 과정이나 보관·반송 시에는 박리되지 않고, MD 시에는 용이하게 박리될 수 있는 스케일을 갖는다.

Description

강 선재 및 그 제조 방법{STEEL WIRE MATERIAL AND PRODUCTION METHOD FOR SAME}

본 발명은 강 선재 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 특히 메커니컬 디스케일링에 의해 용이하게 제거할 수 있는 스케일이 형성된 메커니컬 디스케일링용 강 선재(이하, 「강 선재」를, 단순히 「선재」라 함)와, 그 제조 방법에 관한 것이다.

열간 압연에 의해 제조된 선재의 표면에는, 통상, 스케일이 형성되어 있고, 선재에 신선 등의 2차 가공을 실시하기 전에, 이 스케일을 제거하는 것이 필요하다. 이러한 2차 가공 전의 스케일 제거 방법으로서, 종래는 뱃치식의 산세법이 이용되고 있었지만, 최근에는 공해 문제나 비용 저감의 관점에서, 메커니컬 디스케일링(이하, MD라 함)법이 이용되고 있다. 그로 인해, 선재에는 MD성이 양호한 스케일이 형성되어 있는 것이 요구되고 있다.

MD성이 양호한 스케일이 형성된 선재의 제조 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1 내지 4를 들 수 있다. 특허문헌 1, 2에서는, FeO 비율이 높고(또는 Fe₃O₄ 비율이 낮고), 또한, 두꺼운 스케일을 형성시킴으로써, MD 후의 선재에 잔류하는 스케일량을 저감하고 있다. 특허문헌 3에서는, 계면 조도를 작게 함으로써, 스케일의 계면에 발생하는 균열의 전반을 촉진하고, 잔류 스케일량을 저감하고 있다. 특허문헌 4에서는, 스케일 중에 1㎛ 이상 3㎛ 이하의 공공을 일정량 존재시킴으로써 스케일 밀착성을 높이는 동시에, 박리성을 개선하고 있다.

그러나 상기한 특허문헌 1 내지 4에서는 이하와 같은 문제점이 있다. 특허문헌 1, 2와 같이 스케일을 두껍게 형성시키는 방법에서는, MD법에 의해 선재에 굽힘 변형을 가하고, 또한 선재 표면의 브러싱을 행해도, 스케일을 완전하게 제거하는 것은 곤란하다. 즉, MD법은, 뱃치식의 산세법과는 달리, 스케일의 전체를 균일하고 또한 안정적으로 제거하는 것이 곤란하고, 두꺼운 스케일을 형성한 선재에 MD를 행해도, 선재의 표면에 미세하게 부서진 스케일의 가루가 점재하는 경우가 있다. 이와 같이 국부적으로 잔존하는 잔류 스케일이 많아지면, 신선 등의 2차 가공에 있어서, 윤활 불량에 의한 흠집이 발생하거나, 다이스 수명이 저하되는 등의 문제를 야기해 버린다.

또한, 특허문헌 3 등의 계면 조도를 저감하는 방법에서는, 계면 조도를 안정적으로 저감시키는 것이 곤란하며, 특허문헌 4와 같이 스케일 중에 1㎛ 이상의 큰 공공을 형성시키는 방법에 있어서도, 안정적으로 공공을 형성시키는 것이 곤란하며, 이들 기술은 모두 스케일 잔존량을 안정적으로 저감시키는 것이 어렵다.

일본 특허 출원 공개 평4-293721호 공보 일본 특허 출원 공개 평11-172332호 공보 일본 특허 출원 공개 평8-295992호 공보 일본 특허 제3544804호 공보

본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, MD에 의해 용이하게 박리할 수 있는 스케일을 갖는 선재와 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성한 본 발명의 강 선재는, C:0.05 내지 1.2％(질량％의 의미. 이하, 화학 성분에 대해 동일), Si:0.01 내지 0.7％, Mn:0.1 내지 1.5％, P:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음), S:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음), N:0.005％ 이하(0％를 포함하지 않음)를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피 불순물인 강 선재이며, 두께가 6.0㎛ 이상 20㎛ 이하인 스케일을 갖고, 또한, 상기 스케일 중의 원 상당 직경 1㎛ 이하의 공공이 10면적％ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 강 선재는, 필요에 따라 (a) Cr:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음) 및/또는 Ni:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음), (b) Cu:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음), (c) Nb, V, Ti, Hf 및 Zr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를, 합계로 0.1％ 이하(0％를 포함하지 않음), (d) Al:0.1％ 이하(0％를 포함하지 않음), (e) B:0.005％ 이하(0％를 포함하지 않음), (f) Ca:0.01％ 이하(0％를 포함하지 않음) 및/또는 Mg:0.01％ 이하(0％를 포함하지 않음)를 함유하고 있어도 된다.

또한, 본 발명은 상기한 어느 하나의 화학 성분의 강을, 압연 종료 온도 1000 내지 1100℃에서 열간 압연하고, 비산소 매체를 접촉시킴으로써, 950℃ 이상의 유지 시간이 0.20 내지 20초, 950℃ 이하의 유지 시간이 0.15초 미만으로 되는 속도로 냉각하고, 그 후, 750 내지 950℃에서 권취하는 것을 특징으로 하는 강 선재의 제조 방법도 포함한다. 상기 제조 방법에 있어서, 상기 비산소 매체는, 불활성 가스 또는 물인 것이 바람직하고, 상기 불활성 가스가 질소인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 강 선재에서는, 스케일의 두께를 소정 범위로 조정하는 동시에, 스케일 중의 미세한 공공을 억제하고 있다. 이에 의해, MD 시에 용이하게 스케일이 박리되므로, 간편한 디스케일링 장치로 충분한 박리성을 확보할 수 있고, 신선 등의 2차 가공 시에 악영향(스케일의 잔류에 의한 선재 표면 흠집, 윤활 불량 등)을 미치는 일이 없어, 품질이 높은 강 선재를 제공할 수 있다. 또한, 스케일 로스가 적으므로, 수율을 높게 유지할 수 있다.

선재는, 신선 등의 2차 가공을 하기 전에 MD로 스케일을 제거하는 것이 행해지고 있고, MD 후에 스케일이 잔존하면, 다이스 수명을 저하시켜 버린다. 따라서, MD 시에 용이하게 박리되는 스케일을 갖는 선재가 요망되고 있었다.

MD법은, 선재에 변형을 부여하여 스케일 내, 또는 지철과 스케일의 계면에 균열을 발생시켜, 스케일을 박리시키는 방법이다. 종래부터, 스케일의 박리성을 향상시키기 위해, 스케일 중의 FeO 비율을 향상시키는 것이 행해지고 있다. 이것은 FeO의 강도가 Fe₂O₃나, Fe₃O₄에 비해 작으므로, 스케일 중의 FeO 비율을 높이는 것이, MD 시의 스케일 박리성 향상에 유효하다고 생각되고 있기 때문이다. 스케일 중의 FeO 비율을 높이기 위해, 통상, 고온에서 스케일(마무리 압연 전의 디스케일링 이후에 형성되는 2차 스케일)을 형성할 필요가 있지만, 고온에서 스케일을 형성시키면, 미세한 공공(원 상당 직경으로 1㎛ 이하)이 발생하기 쉽고, 이 미세한 공공은 응집하여 스케일 내에 공공열이 형성되기 쉬워진다. 이러한 공공열이 형성되면, MD 시에 스케일층의 일부만이 박리되고, 선재 표면에 스케일이 잔존해 버린다.

따라서 본 발명자들이 검토한 결과, 열간 압연(마무리 압연) 후, 즉시 분위기로부터의 산소를 차단하고, 즉 비산소 매체와 접촉시켜 권취 개시까지 냉각하고,이 비산소 매체에 의한 냉각에 있어서, 고온측에서의 체재 시간을 길게 하고, 저온측에서의 체재 시간을 짧게 하면, 스케일의 두께를 확보하면서, 미세 공공의 형성을 억제할 수 있는 것을 발견하였다.

스케일의 두께는, MD성을 확보하기 위해 6.0㎛ 이상으로 한다. 스케일 두께는, 바람직하게는 7㎛ 이상이며, 보다 바람직하게는 8㎛ 이상(특히 9㎛ 이상)이다. 한편, 스케일 두께가 20㎛를 초과하면, 스케일 로스가 증가하고, 수율이 저하된다. 또한, 냉각 과정이나 운반·반송 시에 스케일의 박리가 발생하여 녹이 발생한다. 스케일 두께는, 바람직하게는 19㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 18㎛ 이하이다.

또한, 스케일 중의 미세 공공, 즉 원 상당 직경으로 1㎛ 이하의 사이즈의 공공은 10면적％ 이하로 한다. 미세 공공이 10면적％를 초과하면, 미세 공공끼리가 스케일 내에서 응집하고, MD 시에 그 부분에서만 박리를 일으켜, 선재 표면에 스케일이 잔존한다. 미세 공공의 면적률은, 바람직하게는 9％ 이하이며, 보다 바람직하게는 8％ 이하(특히 7％ 이하)이다. 본 발명에서 대상으로 하는 미세 공공의 사이즈의 하한은, 통상 0.1㎛ 정도이다.

스케일의 두께 및 미세 공공의 면적률을 상기와 같이 함으로써, MD 후의 잔류 스케일량을 MD 전의 스케일량에 대하여 면적률로 30％ 이하로 할 수 있다. 이것은, 강 선재의 질량에 대한 잔존 스케일량으로 약 0.05질량％ 이하에 상당한다. 잔류 스케일량은, 바람직하게는 25면적％ 이하이며, 보다 바람직하게는 20면적％ 이하이다.

상기한 성상(스케일 두께 및 미세 공공의 면적률)의 스케일을 얻기 위해서는, 압연 종료 온도(마무리 압연 온도) 및 마무리 압연 후의 냉각 조건(분위기 및 냉각 시간)을 조정하는 것이 중요하다.

압연 종료 온도는, 1000 내지 1100℃로 한다. 압연 종료 온도가 1100℃를 초과하면 스케일 로스가 증가하고, 한편, 압연 종료 온도가 1000℃를 하회하면 스케일 두께를 확보할 수 없다. 압연 종료 온도는, 바람직하게는 1020 내지 1080℃이다.

마무리 압연 후에는, 즉시 비산소 매체와 접촉시켜, 산소를 차단하고, 마무리 압연 후에 성장하는 스케일 내의 미세 공공의 발생을 억제한다. 비산소 매체는, 불활성 가스 또는 물인 것이 바람직하다. 또한, 불활성 가스는 질소 가스인 것이 바람직하다.

상기 비산소 매체와 접촉시키는 냉각에서는, 고온 영역에서의 유지 시간(고온 체재 시간)을 소정 이상 확보하고, 저온 영역에서의 유지 시간(저온 체재 시간)은 짧게 한다. 보다 구체적으로는, 950℃ 이상의 유지 시간이 0.20 내지 20초, 950℃ 이하, 권취 개시까지의 유지 시간이 0.15초 미만으로 되는 속도로 선재를 냉각한다. 950℃ 이상의 고온 체재 시간을 길게 함으로써, 스케일의 성장을 촉진할 수 있다. 또한 950℃ 이하, 권취 개시까지의 저온 체재 시간이 0.15초 이상으로 되면, Si, Mn, Cr 등의 합금 원소의 계면 농화가 현저해지고, Fe의 확산이 저해되어 스케일이 성장하기 어려워진다. 고온 체재 시간은, 바람직하게는 0.3 내지 15초이며, 저온 체재 시간은, 바람직하게는 0.13초 이하이다.

고온 체재 시간과 저온 체재 시간의 조정은, 수냉하는 경우에는 각각의 온도 영역에서의 수량비를 조정하고, 불활성 가스를 사용하는 경우에는 각각의 온도 영역에서의 가스 유량비를 조정하면 된다. 어느 경우나, 고온 영역에서의 수량(水量) 또는 가스 유량을, 저온 영역보다도 낮추면 된다.

비산소 매체에 의한 냉각이 종료된 후에는, 750 내지 950℃에서 권취한다. 권취 온도를 이러한 범위로 함으로써, 스케일 두께를 원하는 범위로 조정할 수 있다. 권취 온도는, 바람직하게는 760 내지 940℃이며, 보다 바람직하게는 780 내지 930℃이다.

이하, 본 발명의 강 선재의 화학 조성에 대해 설명한다.

C:0.05 내지 1.2％

C는, 강의 기계적 성질에 크게 영향을 미치는 원소이다. 선재의 강도를 확보하기 위해, C량을 0.05％ 이상으로 정하였다. C량은 바람직하게는 0.15％ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.3％ 이상이다. 한편, C량이 과잉으로 되면, 선재 제조 시의 열간 가공성이 열화된다. 따라서 C량을 1.2％ 이하로 정하였다. C량은, 바람직하게는 1.0％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.9％ 이하이다.

Si:0.01 내지 0.7％

Si는, 강의 탈산을 위해 필요한 원소이며, 그 함유량이 지나치게 적으면, Fe₂SiO₄(페이알 라이트)의 생성이 불충분해져 MD성이 열화된다. 따라서, Si량을 0.01％ 이상으로 정하였다. Si량은, 바람직하게는 0.1％ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.2％ 이상이다. 한편, Si량이 과잉으로 되면, Fe₂SiO₄(페이알 라이트)의 과잉 생성에 의해, MD성이 현저하게 열화되는 것 외에, 표면 탈탄층이 생성되는 등의 문제가 발생한다. 따라서, Si량을 0.7％ 이하로 정하였다. Si량은, 바람직하게는 0.5％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.4％ 이하이다.

Mn:0.1 내지 1.5％

Mn은, 강의 켄칭성을 확보하고, 강도를 높이는 데 유용한 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Mn량을 0.1％ 이상으로 정하였다. Mn량은, 바람직하게는 0.2％ 이상이며, 보다 바람직하게는 0.4％ 이상이다. 한편, Mn량이 과잉으로 되면, 열간 압연 후의 냉각 과정에서 편석을 일으키고, 신선 가공성 등에 유해한 과냉 조직(마르텐사이트 등)이 발생하기 쉬워진다. 따라서 Mn량을 1.5％ 이하로 정하였다. Mn량은, 바람직하게는 1.4％ 이하이며, 보다 바람직하게는 1.2％ 이하이다.

P:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음)

P는, 강의 인성 및 연성을 열화시키는 원소이다. 신선 공정 등에 있어서의 단선을 방지하기 위해, P량을 0.02％ 이하로 정하였다. P량은 바람직하게는 0.01％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.005％ 이하이다. P량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.001％ 정도이다.

S:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음)

S는, P와 마찬가지로, 강의 인성 및 연성을 열화시키는 원소이다. 신선이나 그 후의 스트랜딩 공정에 있어서의 단선을 방지하기 위해, S량을 0.02％ 이하로 정하였다. S량은, 바람직하게는 0.01％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.005％ 이하이다. S량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 0.001％ 정도이다.

N:0.005％ 이하(0％를 포함하지 않음)

N은, 함유량이 과잉으로 되면, 강의 연성을 열화시키는 원소이다. 따라서, N량을 0.005％ 이하로 정하였다. N량은, 바람직하게는 0.004％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.003％ 이하이다. N량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 0.001％ 정도이다.

본 발명의 강 선재의 기본 성분은 상기한 바와 같으며, 잔량부는 실질적으로 철이다. 단, 원료, 자재, 제조 설비 등의 상황에 따라 반입되는 불가피 불순물이 강 선재 중에 포함되는 것은 당연히 허용된다. 또한, 본 발명의 작용 효과를 저해하지 않는 범위에서, 필요에 따라 하기의 원소를 첨가하는 것도 권장된다.

Cr:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음) 및/또는 Ni:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음)

Cr 및 Ni는, 모두 강의 켄칭성을 높여, 강도의 향상에 기여하는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해 Cr량, Ni량은 모두 0.05％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 Cr량, Ni량은 모두 0.10％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 모두 0.12％ 이상이다. 한편, Cr량 및 Ni량이 과잉으로 되면, 마르텐사이트 조직이 발생하기 쉬워지는 동시에, 스케일의 지철과의 밀착성이 지나치게 높아져, MD 시의 스케일의 박리성이 열화된다. 따라서, Cr량, Ni량은 모두 0.3％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 Cr량, Ni량은 모두 0.25％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 모두 0.20％ 이하이다. Cr 및 Ni는 각각 단독으로 첨가해도 되고, 병용해도 된다.

Cu:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음)

Cu는, 스케일 박리를 촉진하는 작용을 갖는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Cu량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다. Cu량은, 보다 바람직하게는 0.05％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.07％ 이상이다. 한편, Cu량이 과잉으로 되면, 스케일의 박리가 과잉으로 촉진되어, 압연 중에 스케일이 박리되어 그 박리면에 얇고 밀착성이 높은 다른 스케일이 발생하는 것 외에, 선재 코일을 보관·반송할 때에 녹이 발생한다. 따라서, Cu량은 0.3％ 이하인 것이 바람직하다. Cu량은, 보다 바람직하게는 0.25％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.20％ 이하이다.

Nb, V, Ti, Hf 및 Zr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를, 합계로 0.1％ 이하(0％를 포함하지 않음)

Nb, V, Ti, Hf 및 Zr은, 모두 미세한 탄질화물을 형성하여, 고강도화에 기여하는 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Nb량, V량, Ti량, Hf량 및 Zr량은 모두, 0.003％ 이상인 것이 바람직하다. Nb량, V량, Ti량, Hf량 및 Zr량은 모두, 보다 바람직하게는 0.007％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.01％ 이상이다. 한편, 이들 원소가 과잉으로 되면, 연성이 열화되므로, 이들의 합계량은 0.1％ 이하인 것이 바람직하다. 이들 원소의 합계량은, 보다 바람직하게는 0.08％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.06％ 이하이다. 이들 원소는, 각각 단독으로 첨가해도 되고, 2종 이상을 조합하여 첨가해도 된다.

Al:0.1％ 이하(0％를 포함하지 않음)

Al은, 탈산제로서 유효한 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Al량은 0.001％ 이상인 것이 바람직하다. Al량은, 보다 바람직하게는 0.01％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.02％ 이상이다. 한편, Al량이 과잉으로 되면, Al₂O₃ 등의 산화물계 개재물이 많아지고, 신선 가공 시 등에 단선이 다발한다. 따라서, Al량은 0.1％ 이하인 것이 바람직하다. Al량은, 보다 바람직하게는 0.08％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.06％ 이하이다.

B:0.005％ 이하(0％를 포함하지 않음)

B는, 강 중에 고용되는 프리 B(화합물을 형성하지 않는 B)로서 존재함으로써, 페라이트의 생성을 억제하는 원소이며, 특히 세로 균열의 억제가 필요한 고강도 선재에서 유효한 원소이다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, B량은 0.0001％ 이상인 것이 바람직하다. B량은, 보다 바람직하게는 0.0005％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.0009％ 이상이다. 한편, B량이 과잉으로 되면, 연성이 열화된다. 따라서 B량은, 0.005％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.0040％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.0035％ 이하이다.

Ca:0.01％ 이하(0％를 포함하지 않음) 및/또는 Mg:0.01％ 이하(0％를 포함하지 않음)

Ca와 Mg는, 모두 개재물의 형태를 제어하여, 연성을 높이는 작용을 갖는 원소이다. 또한, Ca는 강재의 내식성을 높이는 작용도 갖는다. 이러한 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Ca량 및 Mg량은 모두 0.001％ 이상인 것이 바람직하다. Ca 및 Mg는, 모두 0.002％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.003％ 이상이다. 한편, 이들 원소가 과잉으로 되면, 가공성이 열화된다. 따라서, Ca량, Mg량은, 모두 0.01％ 이하인 것이 바람직하다. Ca량, Mg량은, 모두 0.008％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.005％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. Ca와 Mg는 각각 단독으로 첨가해도 되고, 병용해도 된다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 상기, 후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

표 1, 2에 나타내는 화학 조성의 강을, 통상의 용제법에 따라 용제한 후, 150㎜×150㎜의 빌렛을 제작하고, 가열로 내에서 가열하였다. 그 후, 가열로 내에서 생성한 1차 스케일을 고압수를 사용하여 디스케일링하고, 표 3에 나타낸 조건에서 열간 압연, 냉각, 권취를 행하고, φ5.5㎜의 강 선재를 얻었다.

얻어진 강 선재를, 이하의 방법으로 측정하였다.

(1) 스케일의 두께의 측정

코일의 전단부, 중앙부, 후단부의 각각으로부터, 길이 10㎜의 샘플을 채취하고, 각각의 샘플로부터 임의의 3개소의 스케일 단면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰하였다(관찰 배율:5000배). 각 측정 개소에 대해, 강 선재 둘레 방향 길이 100㎛에서 10점 스케일 두께를 측정하여, 그 스케일 평균 두께를 구하고, 3개소의 평균값을 각 샘플의 스케일 두께로 하였다. 또한 각 샘플(코일 전단부, 중앙부, 후단부)의 평균값을 산출하여, 각 시험 No.의 스케일 두께로 하였다.

(2) 스케일 중의 공공의 면적률의 측정

상기 (1)과 마찬가지로, 코일의 전단부, 중앙부, 후단부의 각각으로부터, 길이 10㎜의 샘플을 채취하고, 각각의 샘플로부터 임의의 3개소의 스케일 단면을 SEM으로 관찰하였다(측정 시야:25×20㎛, 측정 배율:5000배). 각 측정 개소에 대해, 원 상당 직경으로 1㎛ 이하의 공공의 면적률을 구하고, 3개소의 평균값을 각 샘플의 미세(원 상당 직경으로 1㎛ 이하) 공공의 면적률로 하였다. 또한 각 샘플(코일 전단부, 중앙부, 후단부)의 평균값을 산출하여, 각 시험 No.의 미세 공공의 면적률로 하였다.

(3) MD성의 측정

코일의 전단부, 중앙부, 후단부의 각각으로부터, 길이 250㎜의 샘플을 채취하고, 인장 시험기에서 6％의 변형을 부여하여, 척으로부터 취출한 후, 샘플에 바람을 분사하여 강 선재 표면의 스케일을 날려버렸다. 디지털 카메라에 의해, 변형 부여 전후의 외관을 사진 촬영하고, 화상 해석으로 양자를 비교함으로써 잔류 스케일 면적률을 산출하였다.

결과를 표 4, 5에 나타낸다.

표 4, 5의 No.1, 2, 4 내지 28, 30 내지 32, 34, 35, 37 내지 39, 41 내지 42, 44 내지 45는, 본 발명의 요건을 만족하는 예이며, 스케일 두께 및 스케일 중의 미세 공공의 면적률이 적절하므로, MD성이 양호하다.

한편, No.3, 29, 33, 36, 40, 43, 46, 47은, 제조 조건이 본 발명의 요건을 만족하지 않으므로, MD성이 열화되었다.

No.3, 29, 33, 43, 46은 마무리 압연 후, 대기 중에서 냉각하였으므로 미세 공공의 면적률이 커져, MD성이 열화되었다. No.36은, 950℃ 이상에서의 고온 체재 시간이 짧았으므로, 스케일 두께가 얇아지고, MD성이 열화되었다. No.40은 950℃ 이하의 저온 체재 시간이 길었으므로, 스케일 두께가 얇아지고, MD성이 열화되었다. No.47은, 950℃ 이상에서의 고온 체재 시간이 지나치게 길었으므로, 스케일 두께가 지나치게 두꺼워져 스케일 로스가 증가하는 동시에, 미세 공공의 면적률이 커져, MD성이 열화되었다.

본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.

본 출원은, 2010년 12월 27일 출원의 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2010-290884호)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

본 발명의 강 선재는, 열간 압연 후(신선 가공 전)의 메커니컬 디스케일링성이 우수하므로, 자동차의 타이어 코드(스틸 코드, 비드 와이어)나 호스 와이어 외에, 반도체용 실리콘 등의 절단에 사용되는 소우 와이어 등의 소재로서 유용하다.

Claims

C:0.05 내지 1.2％(질량％의 의미. 이하, 화학 성분에 대해 동일),
Si:0.01 내지 0.7％,
Mn:0.1 내지 1.5％,
P:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음),
S:0.02％ 이하(0％를 포함하지 않음),
N:0.005％ 이하(0％를 포함하지 않음)를 함유하고, 잔량부가 철 및 불가피 불순물인 강 선재이며,
두께가 6.0㎛ 이상 20㎛ 이하인 스케일을 갖고, 또한, 상기 스케일 중의 원 상당 직경 1㎛ 이하의 공공이 10면적％ 이하인 것을 특징으로 하는, 강 선재.
제1항에 있어서, Cr:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음) 및 Ni:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음) 중 하나 이상을 더 함유하는, 강 선재.
제1항 또는 제2항에 있어서, Cu:0.3％ 이하(0％를 포함하지 않음)를 더 함유하는, 강 선재.
제1항 또는 제2항에 있어서, Nb, V, Ti, Hf 및 Zr로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를, 합계로 0.1％ 이하(0％를 포함하지 않음) 더 함유하는, 강 선재.
제1항 또는 제2항에 있어서, Al:0.1％ 이하(0％를 포함하지 않음)를 더 함유하는, 강 선재.
제1항 또는 제2항에 있어서, B:0.005％ 이하(0％를 포함하지 않음)를 더 함유하는, 강 선재.
제1항 또는 제2항에 있어서, Ca:0.01％ 이하(0％를 포함하지 않음) 및 Mg:0.01％ 이하(0％를 포함하지 않음) 중 하나 이상을 더 함유하는, 강 선재.
제1항 또는 제2항에 기재된 화학 성분의 강을,
압연 종료 온도 1000 내지 1100℃에서 열간 압연하고,
비산소 매체를 접촉시킴으로써, 950℃ 이상의 유지 시간이 0.20 내지 20초, 950℃ 이하의 유지 시간이 0.15초 미만으로 되는 속도로 냉각하고,
그 후, 750 내지 950℃에서 권취하는 것을 특징으로 하는, 강 선재의 제조 방법.
제8항에 있어서, 상기 비산소 매체는, 불활성 가스 또는 물인, 강 선재의 제조 방법.
제9항에 있어서, 상기 불활성 가스는 질소인, 강 선재의 제조 방법.