KR101359114B1 - Apparatus and Method for manufacturing high carbon steel - Google Patents
Apparatus and Method for manufacturing high carbon steel Download PDFInfo
- Publication number
- KR101359114B1 KR101359114B1 KR1020120068059A KR20120068059A KR101359114B1 KR 101359114 B1 KR101359114 B1 KR 101359114B1 KR 1020120068059 A KR1020120068059 A KR 1020120068059A KR 20120068059 A KR20120068059 A KR 20120068059A KR 101359114 B1 KR101359114 B1 KR 101359114B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- shear
- line
- cryogenic
- carbon steel
- hole
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
- B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
- B21C1/04—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums with two or more dies operating in series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C19/00—Devices for straightening wire or like work combined with or specially adapted for use in connection with drawing or winding machines or apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C9/00—Cooling, heating or lubricating drawing material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 고탄소 강선 제조장치는, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부; 및 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 상기 극저온 냉각부의 후단에 연계되어 상기 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부;를 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화할 수 있다.High-carbon steel wire manufacturing apparatus according to the present invention, the cryogenic cooling unit for cooling the material in a cryogenic state; And a shear draw part that is fresh while giving shear deformation to the material in connection with a rear end of the cryogenic cooling unit to impart shear deformation immediately after cooling the material to cryogenic temperature to reinforce the torsion characteristics of the material.
As described above, the present invention provides a cryogenic cooling unit for cooling the material in a cryogenic state to impart a shear deformation immediately after cooling the material to cryogenic temperature, and to strengthen the torsional characteristics of the material, and to draw fresh shearing material while applying a shear deformation to the material. In addition, the torsional characteristics of the material can be reinforced significantly by simple equipment specifications.
Description
본 발명은 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법으로서, 소재의 비틀림 특성을 강화하는 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a high carbon steel wire manufacturing apparatus and a manufacturing method, and to a high carbon steel wire manufacturing apparatus and manufacturing method for enhancing the torsion characteristics of the material.
고탄소 강선의 비틀림 특성(torsional property)은 타이어코드(tirecord), 브릿지 케이블(bridge cable), 비드 와이어(bead wire) 등 다양한 강종에서 중요한 물성치로서 연성을 나타내는 지표로 사용된다.The torsional properties of high carbon steel wires are used as indicators of ductility as important material properties in various steel types such as tirecord, bridge cable, and bead wire.
선재의 강도를 높일 목적으로 냉간에서 신선가공을 통하여 많은 감면량을 부여할 경우 일반적으로 연성, 즉 비틀림 특성이 나빠져서 딜라미네이션 (delamination, 비틀림 시 강선이 나선형으로 파괴되는 현상)이 발생하게 된다.In order to increase the strength of the wire rod, when a large amount of reduction amount is given through cold drawing, generally ductility, that is, torsional characteristic is deteriorated, so that delamination (a phenomenon in which the steel wire is broken in a spiral shape when twisting) occurs.
또한, 고탄소 강선의 경우 여러 가닥의 선을 꼬아서 다발을 만드는 스트랜딩(stranding) 공정을 거치게 되는데, 연성이 나쁠 경우 다발의 특성이 떨어지게 된다.
Also, in the case of high carbon steel wire, a plurality of strands are twisted and stranded to form a bundle. When the ductility is poor, the bundle characteristics are deteriorated.
한편, 상기 딜라미네이션이 발생하는 원인은 다양하게 분석되었으나 아직 명확한 원인을 찾지 못하고 있다.On the other hand, the cause of the delamination is variously analyzed, but the cause of the delamination has not been found yet.
신선가공 중 온도가 150℃까지 상승하게 되면 탄소의 재고용이 발생하여 변형시효(strain aging)에 영향을 끼친다는 결과가 있다.When the temperature rises to 150 ° C during the drawing process, carbon reutilization occurs and the strain aging is affected.
신선가공 중에 소재의 길이방향으로 생성되는 텍스쳐(texture)가 딜라미네이션과 관련이 있다고 보고되고 있다.It is reported that the texture generated in the longitudinal direction of the material during drawing is related to delamination.
이를 피하기 위해서는 상변태 노즈(nose) 근방에서 펄라이트 변태를 유발시켜, 변태 전 인큐베이션 타임(incubation time)을 최소화해야 한다고 보고되고 있다.To avoid this, it is reported that pearlite transformation is caused near the nose of the phase change, and the incubation time before the transformation is minimized.
그러나, 냉간신선 감면율이 일반적으로 90%을 넘으며 형상의 변화가 없이 계속해서 원형으로 감면이 이루어지기 때문에, 표면과 내부의 변형률 편차를 막을 수 없어 발달되는 텍스쳐(texture)가 다를 수밖에 없다.
However, since the cold drawn reduction ratio is generally more than 90% and the reduction is continuously performed in a circular shape without changing the shape, the deviation of the strain on the surface and the inside can not be prevented, and the developed texture is different.
이로 인하여 계면에서 크랙(crack)이 전파되어 최종 딜라미네이션으로 발전될 수 있다.As a result, cracks propagate at the interface and can be developed into final delamination.
타이어코드 선재의 신선가공 시, 패스스케쥴(pass schedule) 설정에 따라 발열량의 차이가 발생하고 딜라미네이션 특성이 달라지는데, 신선가공 시 발열량을 시뮬레이션으로 계산하여 발열량을 낮출 수 있는 설계변수를 재설정하여 딜라미네이션 발생을 억제하는 연구 결과도 있다.
In the drawing process of the tire cord wire, there is a difference in calorific value due to the setting of the pass schedule, and the delamination characteristic is different. In the drawing process, the heating value is calculated by simulation, There are also research results that suppress the occurrence.
상기와 같이, 고탄소 강선을 제조 시, 제조된 고탄소 강선이 사용되는 과정에서, 딜라미네이션 발생을 억제하기 위해 비틀림 특성을 개선하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
As described above, in the process of manufacturing a high carbon steel wire, there has been actively conducted research to improve the torsional characteristics in order to suppress the occurrence of delamination in the process of using the manufactured high carbon steel wire.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하는 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a high-carbon steel wire manufacturing apparatus and a manufacturing method for enhancing the torsional characteristics of the material by giving a shear deformation immediately after cooling the material to cryogenic temperature have.
삭제delete
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고탄소 강선 제조장치는, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부; 및 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 상기 극저온 냉각부의 후단에 연계되어 상기 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부;를 포함하고, 상기 전단 신선부는, 상기 극저온 냉각부의 후단에 배치된 압연롤; 및 상기 압연롤의 후단에 배치되며, 전단홀이 형성된 전단다이스;를 포함한다. 여기서, 상기 전단홀은 적어도 하나의 절곡부위를 갖고, 상기 전단홀을 통과하면서 전단가공된 소재의 전단변형률이 2.0 이상인 유효변형률이 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
High carbon steel wire manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, the cryogenic cooling unit for cooling the material in a cryogenic state; And a shear draw part which is fresh while giving shear deformation to the material in connection with a rear end of the cryogenic cooling part to impart shear deformation immediately after cooling the material to cryogenic temperature to enhance the torsion characteristics of the material. The front wire drawing part, the rolling roll disposed at the rear end of the cryogenic cooling unit; And a shear dice disposed at a rear end of the rolling roll and having a shear hole formed therein. Here, the shear hole has at least one bent portion, it is preferable that the shear strain of the material that is sheared while passing through the shear hole is configured to be an effective strain of 2.0 or more.
이때, 상기 전단다이스의 전단홀은, 절곡부위의 절곡각이 120°~ 150°인 것이 바람직하다.At this time, the shear hole of the shear dice, the bending angle of the bending portion is preferably 120 ° ~ 150 °.
아울러, 상기 전단다이스의 전단홀은 제1 라인, 제2 라인, 제3 라인, 제4 라인, 및 제5 라인이 절곡구분되어 순차적으로 연결되며, 상기 제1 라인, 제3 라인, 및 제5 라인은 상기 전단홀 지름의 3배 이상 5배 이하의 길이로 연장되고, 상기 제2 라인과 제4라인은 상기 전단홀 지름의 2배 이상 3배 이하의 길이로 연장된 것이 바람직하다.
In addition, the shear holes of the shear dice are sequentially connected by bending the first line, the second line, the third line, the fourth line, and the fifth line, and the first line, the third line, and the fifth line. The line extends to a length of three times or more and five times or less of the shear hole diameter, and the second line and the fourth line preferably extend to a length of two times or more and three times or less of the shear hole diameter.
그리고, 본 발명은, 상기 전단 다이스의 후단에 배치되어, 통과되는 상기 소재의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하도록 교정홀이 형성된 교정다이스;를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a calibration die disposed at a rear end of the shear die and having a calibration hole formed to correct a cross-sectional shape of the material to be passed to a final standard shape.
또한, 본 발명은, 상기 극저온 냉각부 전단에 배치되어, 진행되는 상기 소재가 상기 극저온 냉각부에 정인입되도록 가이드 교정하는 교정롤러부;를 더 포함할 수 있으며, 상기 교정롤러부는 수직교정을 위한 수평롤과, 수평교정을 위한 수직롤을 구비하는 것이 바람직하다.
The present invention may further include a calibration roller unit disposed at the front end of the cryogenic cooling unit to guide and calibrate the material to be introduced into the cryogenic cooling unit. The calibration roller unit may further include a calibration roller unit for vertical calibration. It is preferable to have a horizontal roll and a vertical roll for horizontal calibration.
여기에서, 상기 소재는 선재로서 상기 압연롤은 공형롤이 제공되며, 상기 전단다이스의 전단홀은 길이방향을 따라 단면적이 동일한 것이 바람직하다.
Here, the material is a wire rod, the rolling roll is provided with a ball roll, the shear hole of the shear die is preferably the same cross-sectional area along the longitudinal direction.
삭제delete
삭제delete
삭제delete
본 발명에 따른 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법은, 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화하는 효과를 가진다.
The apparatus and method for manufacturing a high carbon steel wire according to the present invention include a cryogenic cooling unit for cooling a material in a cryogenic state to impart a shear deformation immediately after cooling the material to cryogenic temperature, and to strengthen the torsion characteristics of the material. By providing shear deformation and connecting the shear draw wire is connected, it has the effect of reinforcing the torsion characteristics of the material significantly even with simple equipment specifications.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고탄소 강선 제조장치를 나타낸 도이다.
도 2는 도 1의 고탄소 강선 제조장치에서 전단 신선부의 전단다이스 내부를 나타낸 도이다.
도 3은 도 1의 고탄소 강선 제조장치에 의해 고탄소 강선 제조시, 시간에 따른 소재의 온도를 나타낸 도이다.
도 4는 상온에서 기존의 방법으로 가공한 소재와, 도 1의 고탄소 강선 제조장치로 극저온에서 가공한 소재를 전자현미경으로 관찰한 미세조직이다.1 is a view showing a high carbon steel wire manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating the inside of a shear die in the shear drawing unit in the high carbon steel wire manufacturing apparatus of FIG. 1.
Figure 3 is a view showing the temperature of the material with time, when manufacturing a high carbon steel wire by the high carbon steel wire manufacturing apparatus of FIG.
Figure 4 is a microstructure of the material processed by the conventional method at room temperature, and the material processed at cryogenic temperatures with the high carbon steel wire manufacturing apparatus of Figure 1 by an electron microscope.
본 발명은 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화하는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention provides a cryogenic cooling unit for cooling the material in a cryogenic state to give a shear deformation immediately after cooling the material to cryogenic temperature, and to strengthen the torsion characteristics of the material, and a shear fresh portion that is fresh while giving a shear deformation to the material. It is a technical feature to reinforce the torsion characteristic of a material remarkably even by simple installation specifications.
즉, 본 발명은 소재를 극저온으로 냉각한 직후, 전단변형을 부여함으로써, 단면적 수축율(연성)을 증대시켜 많은 횟수로 비틀어야지만 딜라미네이션이 발생하도록, 소재의 비틀림 특성을 강화시킨다.That is, the present invention enhances the twisting property of the material so that the shear deformation is applied immediately after the material is cooled to a cryogenic temperature, thereby increasing the cross-sectional area shrinkage (ductility) so that delamination occurs.
이때, 극저온 냉각부와 전단 신선부는, 일례로서 각각 출원번호 제2010-0081458호와, 제2010-0115292호에 개시된 장치들이 사용될 수 있다.In this case, the cryogenic cooling unit and the shear drawing unit, for example, the apparatus disclosed in the application number 2010-0081458 and 2010-0115292 may be used.
아울러, 하기 설명에서 상기 소재는 일례로서 선재이며, 이때 후술되는 전단 신선부에서의 압연롤은 공형롤이 제공될 수 있다.
In addition, in the following description, the material is a wire rod as an example, and the rolling roll in the shear draw portion described later may be provided with a ball roll.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고탄소 강선 제조장치를 나타낸 도이다.1 is a view showing a high carbon steel wire manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명은 극저온 냉각부(10)와 전단 신선부(20)를 포함하는데, 상기 극저온 냉각부(10)와 전단 신선부(20)가 연계되어 설치됨으로써, 소재(1)가 진행하면서 극저온 냉각부(10)에서 극저온 상태로 냉각한 직후, 전단 신선부(20)에서 전단변형 될 수 있도록 구성된다.
Referring to the drawings, the present invention includes the
상기 극저온 냉각부(10)는 소재(1)를 실온보다 상대적으로 아주 낮은 극저온 상태로 소재(1)를 냉각하는 구성으로서, 일례로서 기존의 저온 신선장치(출원번호 제2010-0081458)가 사용될 수 있는데, 실린더 내부에서 2중 튜브 사이에 냉매가 융입되며 유입구의 반대 측에 냉매가 빠져나가는 유출구가 있어서 온도를 극저온인 -195℃까지 냉각할 수 있다. The
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기와 같이 극저온으로 소재를 냉각할 수 있는 극저온 냉각장치라면, 어떠한 것도 활용될 수 있다.
Of course, the present invention is not limited to this, and any of the cryogenic cooling apparatuses capable of cooling the material at a cryogenic temperature as described above can be utilized.
또한, 전단 신선부(20)는 소재(1)에 전단변형을 부여하면서 소재(1)를 신선하는 구성으로서, 일례로서 기존의 연속전단 가공장치(출원번호 제2010-0115292)가 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 종래의 어떠한 전단변형을 부여하는 장치도 활용될 수 있음은 물론이다.
In addition, the
상기와 같은 전단 신선부(20)는, 극저온 냉각부(10)의 후단에 연계되어 설치됨으로써, 소재(1)를 극저온으로 냉각한 직후, 전단변형을 부여하여 소재(1)의 비틀림 특성을 현저하게 강화시킬 수 있다.The
이러한 전단 신선부(20)는, 극저온 냉각부(10)의 후단에 배치된 압연롤(21)과, 상기 압연롤(21)의 후단에 배치된 전단다이스(22)를 포함할 수 있다.The
이때, 상기 압연롤(21)은 극저온 냉각부(10)의 직후단, 즉 최근접하여 배치됨으로써 소재(1)가 극저온 상태에 압연될 수 있도록 하고, 상기 전단다이스(22)도 상기 압연롤(21)의 직후단에 최대한 근접하여 배치됨으로써 극저온 상태에서 전단변형될 수 있도록 한다.In this case, the
이때, 상기 전단다이스(22)는 소재(1)가 통과하는 전단홀(22a)에 있어서 길이방향을 따라 단면적이 동일한 것이 활용된다.
In this case, the
상기와 같은 전단다이스(22)로 인하여, 소재(1)가 전단홀(22a)을 통과하면서 전단가공되는 과정에서 그 전단변형률이 2.0 이상이 되도록 가공될 수 있다.Due to the
비틀림 특성이 강화될 수 있는 전단변형률은, 2.0 이상이 되어야 하기 때문에, 이러한 유효변형률이 소재(1)에 발생할 수 있도록 상기 전단 신선부(20)는 아래와 같이 구성될 수 있다.
Since the strain at which the torsion property can be enhanced should be 2.0 or more, the
도 2는 도 1의 고탄소 강선 제조장치에서 전단 신선부(20)의 전단다이스(22) 내부를 나타낸 도이다.FIG. 2 is a view illustrating the inside of the
도면을 참조하면, 상기 전단다이스(22)의 전단홀(22a)은, 전단변형을 부여하기 위해 그 연장형성 구조가 적어도 한번 이상 절곡되어 연장된 구조를 취한다.Referring to the drawings, the
즉, 상기 전단홀(22a)은 절곡 구분된 적어도 두 개 이상의 구간으로 나뉘어 형성될 수 있다.That is, the
이에 따라, 소재(1)가 전단홀(22a)에서의 절곡부위를 통과하면서 전단변형이 이루어지게 된다.
Accordingly, the shear deformation is made while the material 1 passes through the bent portion in the
여기에서, 상기 전단홀(22a)은 절곡된 부위의 절곡각(Φ)이 120°~ 150°인 것을 특징으로 하는데, 이와 같은 수치범위 내에서 구간별로 변경하여 소재(1)의 전단변형량을 조절할 수 있다.Here, the shear hole (22a) is characterized in that the bending angle (Φ) of the bent portion is 120 ° ~ 150 °, to change the shear strain of the material (1) by changing the interval within this numerical range Can be.
물론, 이때 상기 절곡각(Φ)이 150°보다 큰 경우에는, 소재(1)가 신선되는 과정에서 진행방향에서의 꺽인 정도가 너무 미미하여 전단력이 거의 발생하지 않게 됨에 따라, 소재(1)의 전단변형률 발생이 크게 이루어지지 않게 된다.Of course, in this case, when the bending angle Φ is greater than 150 °, the bending degree in the advancing direction is too small in the process of drawing the raw material 1 so that the shear force hardly occurs, so that the shear of the raw material 1 Strain generation is not large.
또한, 절곡각(Φ)이 120°보다 작은 경우에는, 소재(1)가 신선되는 과정에서 진행방향에서의 꺽인 정도가 너무 크게 되어 소재(1)가 절곡부위에서 압축력을 과다하게 받음으로써, 소재(1)의 표면에 표면흠이 발생할 수 있다.
In addition, when the bending angle Φ is smaller than 120 °, the degree of bending in the advancing direction becomes too large when the raw material 1 is drawn, so that the raw material 1 receives an excessive compressive force at the bent portion. Surface defects may occur on the surface of (1).
더욱 구체적으로, 상기 전단다이스(22)의 전단홀(22a)은 제1 라인(L1), 제2 라인(L2), 제3 라인(L3), 제4 라인(L4), 및 제5 라인(L5)이 절곡구분되어 순차적으로 연결될 수 있다.More specifically, the
즉, 상기 전단홀(22a)은 4번 절곡되어 연장될 수 있는데, 이때 형성되는 4개의 절곡각(Φ)은 상술된 바와 같이 120°~ 150°인 것이 바람직하다.That is, the
아울러, 상기 제1 라인(L1), 제3 라인(L3), 및 제5 라인(L5)은 전단홀(22a) 지름(D)의 3배 이상 5배 이하의 길이로 연장되고, 상기 제2 라인(L2)과 제4라인(L4)은 전단홀(22a) 지름(D)의 2배 이상 3배 이하의 길이로 연장된 것을 특징으로 한다.In addition, the first line (L 1 ), the third line (L 3 ), and the fifth line (L 5 ) is extended to a length of three times or more than five times the diameter (D) of the shear hole (22a), The second line (L 2 ) and the fourth line (L 4 ) is characterized in that extending in the length of more than two times three times the diameter (D) of the shear hole (22a).
이와 같은 수치범위는, 소재(1)가 전단홀(22a)을 통과하는 과정에서, 절곡된 부위의 전후 연장부위가 일정 길이 이상이 되어야지만, 전단력을 충분하게 받을 수 있기 때문이다. 즉, 그 길이가 너무 짧게 되면 단순히 직선방향으로 통과하는 것과 큰 차이가 없게 된다.This numerical range is because the front and rear extension portions of the bent portion should be more than a predetermined length in the course of passing the
다시 말해, 제2 라인(L2), 제3 라인(L3), 및 제4 라인(L4)의 길이가 상술된 수치보다 작은 경우에, 도면에서 상측으로 적정 거리만큼 올라가지 못하고, 다시 수평방향으로 적정 거리만큼 가지 못하고, 아울러 다시 적정 거리만큼 하측으로 내려오지 못함으로써, 소재(1)가 전단력을 충분하게 받지 못함에 따라 전단변형이 충분히 발생하지 않게 된다.In other words, when the lengths of the second line L 2 , the third line L 3 , and the fourth line L 4 are smaller than the above-mentioned numerical values, they do not rise upward by a proper distance in the drawing, and then again horizontally. By not going to the proper distance in the direction and down again by the appropriate distance, the shear deformation does not occur sufficiently as the material 1 does not receive enough shear force.
또한, 제1 라인(L1), 제5 라인(L5)의 길이가 상술된 수치보다 작은 경우에도, 절곡하기 전 또는 한 후에 적정 길이가 확보되지 못함으로써, 상술된 바와 같은 원리로 전단변형이 충분히 발생하지 않게 된다.In addition, even if the length of the first line (L 1 ), the fifth line (L 5 ) is smaller than the above-mentioned numerical value, the proper length is not secured before or after bending, so that the shear deformation on the principle as described above This will not occur sufficiently.
그리고, 전단홀(22a)의 각 라인에서의 길이가 상술된 수치보다 큰 경우에는, 전단다이스(22)에 대한 소재(1)의 마찰이 긴 시간 동안 발생함으로써 표면이 거칠어진다. 아울러, 마찰되는 전단다이스(22)를 진행하기 위해 소재(1)의 압축력도 높아짐에 따라, 권출롤러(50)와 권취롤러(60)에 부하가 크게 걸리게 된다.And when the length in each line of the
나아가, 본 발명은 바람직한 일 실시예로서, 제1 라인(L1), 제3 라인(L3), 및 제5 라인(L5)이 평행하고, 제2 라인(L2)과 제4 라인(L4) 각각의 양단에서의 절곡각(φ)이 동일함으로써, 결과적으로 소재(1)가 처음 진행방향에 따라 일직선으로 진행할 수 있으면서도, 충분한 전단변형을 부여받을 수 있게 된다.
Furthermore, in an exemplary embodiment of the present invention, the first line L 1 , the third line L 3 , and the fifth line L 5 are parallel, and the second line L 2 and the fourth line are parallel to each other. (L 4 ) By the same bending angle φ at each end, as a result, the material 1 can proceed in a straight line along the initial travel direction, while being able to receive sufficient shear deformation.
한편, 본 발명은 전단다이스(22)의 후단에 배치되어, 통과되는 소재(1)의 단면형상을 교정하는 교정다이스(30)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the present invention may further include a calibration dice (30) disposed at the rear end of the front end die 22 to correct the cross-sectional shape of the material (1) to be passed.
상기 교정다이스(30)는 소재(1)가 통과되도록 그 진행방향으로 교정홀(30a)이 형성되는데, 이러한 교정홀(30a)은 그 단면형상이 최종규격형상으로 형성됨으로써, 전단변형을 거치면서 단면에서 변형된 부분을 교정하면서 최종규격의 단면으로 신선할 수 있다.
The calibration die 30 is a calibration hole (30a) is formed in the traveling direction so that the material (1) is passed, this calibration hole (30a) is a cross-sectional shape is formed in the final standard shape, while undergoing shear deformation It is possible to draw a cross section of the final standard while correcting the deformed portion of the cross section.
이에 더하여, 본 발명은 극저온 냉각부(10) 전단에 소재(1) 진행을 가이드 하는 교정롤러부(40)를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a
상기 교정롤러부(40)는 극저온 냉각부(10) 전단에 배치되어, 진행되는 소재(1)가 상기 극저온 냉각부(10)에 정인입되도록 가이드 교정하는 역할을 수행한다.The
이때, 상기 교정롤러부(40)는 수직교정을 위한 수평롤(41)과, 수평교정을 위한 수직롤(42)을 구비할 수 있는데, 상기 수평롤(41)과 수직롤(42)이 적정한 수로 일정 간격 배치되어 소재(1)의 진행방향에 오차가 있는 경우 이를 교정할 수 있다.
In this case, the straightening
그러면, 상기와 같이 구성되는 고탄소 강선 제조장치를 이용한 고탄소 강선 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.Then, a high carbon steel wire manufacturing method using a high carbon steel wire manufacturing apparatus configured as described above will be described in detail.
먼저, 소재(1)가 선재로서 권출롤러(50)에 감겨져 있는 경우, 상기 권출롤러(50)가 회전함에 따라 소재(1)가 권출롤러(50)로부터 풀어지면서 극저온 냉각부(10)로 진행하게 된다.First, when the raw material 1 is wound on the unwinding
이러한 과정에서, 소재(1)가 극저온 냉각부(10)의 인입구에 정위치되어 인입될 수 있도록, 교정롤러부(40)에 의해 그 진행방향이 가이드 교정되면서 진행하게 된다(진행교정단계).
In this process, the material 1 is guided by the
다음으로, 극저온 냉각부(10)에 인입된 소재(1)는, 극저온 냉각부(10)에서 극저온 상태로 냉각됨에 따라 비틀림 특성을 강화할 수 있으며, 나아가 극저온 냉각부(10)의 직후단에 배치된 전단 신선부(20)에서의 전단변형을 위해 극저온 상태를 유지할 수 있다(극저온 신선단계).
Next, the material 1 introduced into the
그 다음으로, 극저온 냉각부(10)를 통과한 소재(1)는 전단 신선부(20)의 압연롤(21)을 거치면서 압연되어 일정 정도 수축된 후, 전단다이스(22)로 진행하면서 전단홀(22a)로 치입하게 된다.Subsequently, the material 1 passed through the
이때, 상기 소재(1)는 극저온 상태로 전단홀(22a)을 통과하면서 전단력 받아 전단변형이 이루어지게 된다.At this time, the material 1 is subjected to a shear force while passing through the
아울러, 소재(1)는 압연롤(21)을 통해 일정 정도 압축되지만, 전단다이스(22)의 전단홀(22a)을 통과하는 과정에서, 특히 절곡된 부위를 통과하는 과정에서 충돌에 의한 반발력을 받아 전단홀(22a)을 꽉 채움으로써 초기 단면적이 회복하게 된다.
In addition, the material 1 is compressed to a certain degree through the rolling
다음으로, 전단다이스(22)의 전단홀(22a)을 통과한 소재(1)는, 교정다이스(30)를 통해 소재(1)의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하게 된다(형상교정단계).Next, the raw material 1 which has passed through the
상기 소재(1)는 전단다이스(22)에서 전단변형이 이루어지는 과정에서 단면적의 변화가 일어날 수 있는데, 이를 최종적으로 교정다이스(30)의 교정홀(30a)을 통과하는 과정에서 규격형상으로 그 단면을 교정할 수 있다.The material 1 may be changed in the cross-sectional area during the shear deformation of the shear die 22, and the cross-section of the material 1 to the standard shape in the process of finally passing through the
마지막으로, 소재(1)에 전단변형이 이루어진 후, 그 다음에 배치된 권취롤러(60)가 회전하면서 소재를 감을 수 있다. 물론, 전단 측의 권출롤러(50) 또는 후단 측의 권취롤러(60)에 의해 소재(1)가 진행방향으로 진행되는 압축력 또는 인장력을 얻을 수 있다.Finally, after the shear deformation is made to the material 1, the winding
물론, 소재(1)에 전단변형이 이루어진 후, 그 다음에 배치된 절단기(70)에 의해 일정 길이 간격으로 절단될 수 있다.
Of course, after the shear deformation is made to the raw material 1, it can be cut at regular intervals by the
상기와 같이 본 발명의 고탄소 강선 제조방법은, 극저온 신선된 소재(1)에 연이어 전단변형을 부여하면서 신선함에 따라, 소재(1)의 비틀림 특성을 현저하게 강화할 수 있다.
As described above, the high carbon steel wire manufacturing method of the present invention can reinforce the torsional characteristics of the material 1 as it is fresh while giving shear deformation to the cryogenically drawn material 1 successively.
이어서, 본 발명의 고탄소 강선 제조방법에 따른 더 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.
Next, a more specific embodiment according to the high carbon steel wire manufacturing method of the present invention will be described.
(실시예)(Example)
초기 선경이 5.5 mmφ인 0.8%C 고탄소강을 대상으로 본 발명을 적용하고, 원형 신선으로 가공된 소재(1)와 인장강도, 단면수축률(Reduction of Area, RA), 비틀림 회전수를 비교하였다.The present invention was applied to 0.8% C high carbon steel having an initial wire diameter of 5.5 mmφ and the tensile strength, the reduction of area (RA) and the torsional rotation speed of the material (1) processed by circular drawing were compared.
이때, 상기 단면수축률을 연성을 의미하며, 상기 비틀림 회전수는 딜라미네이션(비틀림 시 강선이 나선형으로 파괴되는 현상)이 일어날 때의 회전수를 의미한다.Here, the cross sectional shrinkage means ductility, and the torsional rotational speed means the number of rotations when delamination (a phenomenon that a steel wire breaks in a spiral shape when twisting occurs) occurs.
그리고, 가공온도는 도 3에 도시된 바와 같이, 상온, -50 ℃, -100℃, -150℃으로 냉각하였으며, 절곡각(Φ)이 130o인 등통로다이스와, 감면율 30%인 교정다이스(30)를 통과시켰다.As shown in FIG. 3, the processing temperature was cooled to room temperature, -50 ° C., -100 ° C., and -150 ° C., and the passage dies with the bending angle φ of 130 ° and the calibration dies with a reduction ratio of 30% (30).
가공 후 소재(1)에 가해진 유효변형률은 3.4정도 이며, 최종 선경은 4.6mm이다.The effective strain applied to the material (1) after machining is about 3.4, and the final diameter is 4.6 mm.
도 4(a)는 상온, 도 4(b)는 -100 oC에서 가공한 시편을 전자현미경으로 관찰한 미세조직이다. 저온에서 가공한 소재(1)의 경우 라멜라 간격(lamella spacing)이 상온에서 가공한 소재(1)보다 미세화된 것을 알 수 있다.4 (a) is a normal temperature, Fig. 4 (b) is the microstructure of observing the processed specimens at -100 o C by an electron microscope. It can be seen that the lamella spacing of the material (1) processed at a low temperature is finer than the material (1) processed at room temperature.
실시예의 결과로서, 각 온도별로 물성은 [표 1]에 정리하였다.As a result of the examples, the physical properties for each temperature are summarized in Table 1.
[표 1]을 살펴보면, 본 발명에 의해 신선된 소재(발명재)는 기존방식으로 신선된 소재(기존재)와 비교하여, 인장강도 측면에서는 큰 변화가 없는 반면에, 단면수축률과 비틀림 회전수 측면에서 그 수치가 현저하게 증가하였다.
As shown in Table 1, the material (invention material) drawn by the present invention has no significant change in terms of tensile strength as compared with a material (base material) freshly produced by the conventional method, while the cross- In terms of the number, the figure has increased significantly.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.
10 : 극저온 냉각부 20 : 전단 신선부
21 : 압연롤 22 : 전단다이스
22a : 전단홀 D : 지름(전단홀의)
L1 : 제1 라인 L2 : 제2 라인
L3 : 제3 라인 L4 : 제4 라인
L5 : 제5 라인 30 : 교정다이스
30a : 교정홀 40 : 교정롤러부
41 : 수평롤 42 : 수직롤
50 : 권출롤러 60 : 권취롤러
70 : 절단기10: cryogenic cooling part 20: shear fresh part
21: rolling roll 22: shear dice
22a: Shear hole D: Diameter (of shear hole)
L 1 : first line L 2 : second line
L 3 : third line L 4 : fourth line
L 5 : 5th line 30: Calibration dice
30a: calibration hole 40: calibration roller
41: horizontal roll 42: vertical roll
50: unwinding roller 60: coiling roller
70: cutting machine
Claims (10)
상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 상기 극저온 냉각부의 후단에 연계되어 상기 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부;
를 포함하고,
상기 전단 신선부는,
상기 극저온 냉각부의 후단에 배치된 압연롤; 및
상기 압연롤의 후단에 배치되며, 전단홀이 형성된 전단다이스;를 포함하며,
상기 전단홀은 적어도 하나의 절곡부위를 갖고, 상기 전단홀을 통과하면서 전단가공된 소재의 전단변형률이 2.0 이상인 유효변형률이 되도록 구성되는 고탄소 강선 제조장치.
Cryogenic cooling unit for cooling the material in a cryogenic state; And
A shear draw part that is fresh while imparting shear strain to the material in connection with a rear end of the cryogenic cooling part to impart shear strain immediately after cooling the material to cryogenic temperature to reinforce the torsional characteristics of the material;
Lt; / RTI >
The shear wire portion,
A rolling roll disposed at a rear end of the cryogenic cooling unit; And
It is disposed at the rear end of the rolling roll, shear dice formed with a shear hole; includes;
The shear hole has at least one bent portion, the high carbon steel wire manufacturing apparatus configured to be an effective strain of the shear strain of the material processed sheared while passing through the shear hole is 2.0 or more.
상기 전단다이스의 전단홀은, 절곡부위의 절곡각이 120°~ 150°인 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
3. The method of claim 2,
The shear hole of the shear dice, high carbon steel wire manufacturing apparatus, characterized in that the bending angle of the bending portion 120 ° ~ 150 °.
상기 전단다이스의 전단홀은 제1 라인, 제2 라인, 제3 라인, 제4 라인, 및 제5 라인이 절곡구분되어 순차적으로 연결되며,
상기 제1 라인, 제3 라인, 및 제5 라인은 상기 전단홀 지름의 3배 이상 5배 이하의 길이로 연장되고, 상기 제2 라인과 제4라인은 상기 전단홀 지름의 2배 이상 3배 이하의 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
3. The method of claim 2,
The shear holes of the shear dice are sequentially connected by bending the first line, the second line, the third line, the fourth line, and the fifth line,
The first line, the third line, and the fifth line extend in a length of three times or more and five times or less of the shear hole diameter, and the second line and the fourth line are two times or more and three times the diameter of the shear hole. High-carbon steel wire manufacturing apparatus characterized by extending to the following length.
상기 전단 다이스의 후단에 배치되어, 통과되는 상기 소재의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하도록 교정홀이 형성된 교정다이스;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
3. The method of claim 2,
A calibration die disposed at a rear end of the shear die and having a calibration hole formed to correct a cross-sectional shape of the material to be passed to a final standard shape;
High-carbon steel wire manufacturing apparatus characterized in that it further comprises.
상기 극저온 냉각부 전단에 배치되어, 진행되는 상기 소재가 상기 극저온 냉각부에 정인입되도록 가이드 교정하는 교정롤러부;를 더 포함하며,
상기 교정롤러부는 수직교정을 위한 수평롤과, 수평교정을 위한 수직롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
3. The method of claim 2,
A calibration roller unit disposed at a front end of the cryogenic cooling unit and configured to guide-correct the advancing material into the cryogenic cooling unit;
The straightening roller unit is a high-carbon steel wire manufacturing apparatus characterized in that it comprises a horizontal roll for vertical calibration, and a vertical roll for horizontal calibration.
상기 소재는 선재로서 상기 압연롤은 공형롤이 제공되며,
상기 전단다이스의 전단홀은 길이방향을 따라 단면적이 동일한 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.The method according to any one of claims 2 to 6,
The material is a wire rod, the rolling roll is provided with a ball roll,
The shear hole of the shear dice is a high carbon steel wire manufacturing apparatus, characterized in that the same cross-sectional area along the longitudinal direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120068059A KR101359114B1 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Apparatus and Method for manufacturing high carbon steel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020120068059A KR101359114B1 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Apparatus and Method for manufacturing high carbon steel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140000794A KR20140000794A (en) | 2014-01-06 |
KR101359114B1 true KR101359114B1 (en) | 2014-02-06 |
Family
ID=50138532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020120068059A KR101359114B1 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Apparatus and Method for manufacturing high carbon steel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101359114B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102020440B1 (en) | 2017-12-24 | 2019-11-04 | 주식회사 포스코 | Manufacturing apparatus for steel wire, high-carbon steel wire and manufacturing method for the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06226328A (en) * | 1993-01-29 | 1994-08-16 | Nippon Steel Corp | Method for highly speedily drawing extra fine steel wire |
KR950004433B1 (en) * | 1987-12-28 | 1995-05-01 | 미쓰비시 마테리알 가부시기가이샤 | Manufacturing method of extra-fine wire |
KR100195341B1 (en) | 1996-06-19 | 1999-06-15 | 권문구 | Dies angle change device for wire drawing |
KR20120053924A (en) * | 2010-11-18 | 2012-05-29 | 주식회사 포스코 | Apparatus and method for continuous shear forming |
-
2012
- 2012-06-25 KR KR1020120068059A patent/KR101359114B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR950004433B1 (en) * | 1987-12-28 | 1995-05-01 | 미쓰비시 마테리알 가부시기가이샤 | Manufacturing method of extra-fine wire |
JPH06226328A (en) * | 1993-01-29 | 1994-08-16 | Nippon Steel Corp | Method for highly speedily drawing extra fine steel wire |
KR100195341B1 (en) | 1996-06-19 | 1999-06-15 | 권문구 | Dies angle change device for wire drawing |
KR20120053924A (en) * | 2010-11-18 | 2012-05-29 | 주식회사 포스코 | Apparatus and method for continuous shear forming |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140000794A (en) | 2014-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11220136B2 (en) | Steel cord for reinforcing rubber article, method for manufacturing same, and tire | |
EP3140452B1 (en) | Steel cord with reduced residual torsions | |
JP2772627B2 (en) | Ultra-high strength steel wire and steel cord for rubber reinforcement | |
US9109328B2 (en) | Steel cord comprising flat wires | |
KR101359114B1 (en) | Apparatus and Method for manufacturing high carbon steel | |
US20220097454A1 (en) | A steel cord for rubber reinforcement | |
JP6865095B2 (en) | Steel cords and tires for reinforcing rubber articles | |
JP2005320673A (en) | Metallic cord for reinforcing rubber article and method for producing the metallic cord | |
US11325419B2 (en) | Steel cord for rubber reinforcement | |
JP5475332B2 (en) | Steel cord manufacturing method | |
JP2920474B2 (en) | Ultra-high strength steel wire and steel cord for rubber reinforcement | |
JP2012045580A (en) | Method for manufacturing steel wire for reinforcement of rubber article, device for manufacturing the same, steel cord for reinforcement of the rubber article, and pneumatic tire | |
JP5573223B2 (en) | High-strength ultrafine steel wire excellent in breakage resistance and method for producing the same | |
JP2008200737A (en) | Method of manufacturing reinforcing material for rubber goods | |
KR101406446B1 (en) | Apparatus for shear deforming | |
KR102010047B1 (en) | Wire rolling apparatus and method | |
US20240075772A1 (en) | A steel cord for rubber reinforcement | |
CN112853783B (en) | Mining ultrahigh-elongation prestressed steel strand and manufacturing method thereof | |
US20220118494A1 (en) | Method and device for producing a rod-shaped element | |
EP2801659A1 (en) | Metal cord with round and non-round filaments | |
JPH08291330A (en) | High strength extra fine steel wire excellent in fatigue characteristic and its production | |
JP6114619B2 (en) | Manufacturing method of steel wire for reinforcing rubber articles | |
JP5868762B2 (en) | Steel cord manufacturing method and steel cord obtained thereby | |
JP2013209769A (en) | Manufacturing method of steel cord and steel cord provided thereby | |
KR20240027137A (en) | Steel cord for rubber reinforcement |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170131 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180126 Year of fee payment: 5 |