KR101360626B1 - 고합금강의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 고합금강의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용도상 높은 경도를 요구받는 고합금강의 제조시 크랙이 발생하기 쉬운 문제를 해결함으로써 고품질의 고합금강을 제조할 수 있는 신규한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 고합금강 제조방법은 3.0~4.0ℓ/㎏-steel의 비수량으로 2차 냉각하는 과정을 포함하는 연속주조공정에 의하여 탄소 0.44중량% 이상의 고탄소합금 용강을 주조하여 슬라브를 얻는 단계; 상기 연속주조된 슬라브를 조압연하는 단계; 상기 조압연된 슬라브를 880℃ 이상의 온도로 마무리 압연하여 강판을 얻는 단계; 상기 마무리 압연된 슬라브를 공냉하는 단계; 상기 공냉된 슬라브를 700℃ 이상의 온도에서 권취하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

고합금강의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF HIGH ALLOY STEEL}

본 발명의 고합금강의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용도상 높은 경도를 요구받는 고합금강의 제조시 크랙이 발생하기 쉬운 문제를 해결함으로써 고품질의 고합금강을 제조할 수 있는 신규한 방법에 관한 것이다.

고합금강은 첨가되는 합금원소에 의해 높은 경도(예를 들면, HRC 22~32)를 가지게 된다. 따라서, 밴드 쏘(band saw) 등과 같은 절삭공구의 제조에 널리 사용된다.

밴드 쏘를 제조하기 위한 고합금강의 성분의 한가지 예를 들면 0.47%C-1.05%Cr-0.55%Ni-1.0%Mo-0.1%V(함량의 단위는 중량%임, 이하 동일)와 나머지는 Fe로 이루어지는 조성을 들 수 있다. 이러한 조성의 강재는, 탄소 함량이 0.47% 정도일 뿐만 아니라, 강재의 소입성을 향상시키는데 효과적인 Cr, Mo 등의 원소가 다량 포함되어 있으며, 그 밖에도 Ni, V 등의 원소의 첨가에 의해 강재의 강화가 도모된다.

그런데, 이러한 강재는 내부조직에 다량의 마르텐사이트가 함유되어 경도는 높으나 성형성이 매우 불량하기 때문에, 주조후 압연할 때 크랙이 발생할 가능성이 매우 높아진다. 뿐만 아니라, 압연 후에도 내부의 잔류 응력에 의해 강판에 크랙이 발생할 수 있으므로, 상술한 강재를 상용적으로 생산하는 것은 매우 어렵다.

본 발명의 한가지 측면에 따르면, 주조와 압연에 의해 크랙의 발생이 억제된 고합금강을 제조하는 방법이 제공된다.

본 발명의 과제는 상술한 사항에 한정하지 않는다. 본 발명의 부가적인 과제는 명세서 전반에 걸쳐 기재되어 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 과제를 이해하는데 어려움이 없을 것이다.

본 발명의 고합금강 제조방법은 3.0~4.0ℓ/㎏-steel의 비수량으로 2차 냉각하는 과정을 포함하는 연속주조공정에 의하여 탄소 0.44중량% 이상의 고탄소합금 용강을 주조하여 슬라브를 얻는 단계; 상기 연속주조된 슬라브를 조압연하는 단계; 상기 조압연된 슬라브를 880℃ 이상의 온도로 마무리 압연하여 강판을 얻는 단계; 상기 마무리 압연된 강판을 공냉하는 단계; 상기 공냉된 강판을 700℃ 이상의 온도에서 권취하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 2차 냉각이 에지부에서는 상기 설정된 비수량의 14~23% 만큼 하향 설정되어 실시되는 것이 바람직하다.

또한, 연속주조하는 단계와 조압연 하는 단계는 직결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연속주조는 4.0~6.0m/min(meter per minute)의 주속으로 실시되는 것이 유리하다.

또한, 상기 조압연 단계와 마무리 압연 단계 사이에서 슬라브를 가열하는 것이 강판의 품질확보에 보다 효과적이다.

또한, 상기 고합금강은 C: 0.44~0.5중량%, Si: 0.1~0.35중량%, Mn: 0.6~0.9중량%, Sol. Al: 0.03~0.1중량%, Ni: 0.35~0.7중량%, Cr: 0.85~1.2중량%, Mo: 0.85~1.15중량%, V: 0.08~1.15중량% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 가질 수 있다.

이때, 상기 고합금강은 임의 첨가성분으로서 Cu: 0.25중량% 이하, Nb: 0.01 중량% 이하, B: 0.0020중량% 이하, Ti: 0.02중량% 이하, Sn: 0.02 중량% 이하, Ca: 0.0080중량% 이하를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 슬라브의 두께를 얇게 함으로써 압연시 가해지는 응력을 최소화하고, 또한 크랙에 악영향을 미치는 개재물의 생성을 억제함과 동시에 강판내의 잔류응력을 최소화 함으로써 크랙의 발생이 최소화된 고합금강의 강판을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 발명예에 의해 제조된 강판으로부터 시편을 채취하여 항복강도(YP)와 인장강도(TS)를 측정한 결과를 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명의 발명예에 의해 제조된 강판의 조직을 관찰한 현미경 사진,
도 3은 본 발명의 발명예에 의해 제조된 강판의 조직을 관찰한 또다른 현미경 사진,
도 4는 본 발명의 실시예 중 비교예1에 의해 얻어진 슬라브의 표면을 관찰한 사진,
도 5는 비교예1에 의해 압연되어 얻어진 강판을 관찰한 사진,
도 6은 본 발명의 발명예에 의해 압연되어 얻어진 강판을 관찰한 사진,
도 7은 본 발명의 비교예2에 의해 얻어진 강판을 관찰한 사진,
도 8은 본 발명의 발명예에 의해 얻어진 강판을 관찰한 사진,
도 9는 본 발명의 비교예2에 의해 강판을 압연한 경우 판파단이 발생하였던 현상을 나타낸 사진,
도 10은 본 발명의 실시예 중 비교예3에 의해 제조된 강판을 관찰한 사진,
도 11은 본 발명의 실시예 중 비교예4에 의해 제조된 강판을 관찰한 사진,
도 12는 본 발명의 실시예 중 비교예5에 의해 제조된 강판을 관찰한 사진,
도 13은 본 발명의 실시예 중 비교예5에 의해 제조된 강판(코일)의 측면을 관찰한 사진, 그리고
도 14는 본 발명의 실시예 중 비교예6에 의해 제조된 강판의 표면을 관찰한 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 경도가 높은 탄소 0.44중량% 이상의 고탄소합금강을 대상으로 한다. 탄소가 높은 강재일수록 제조시 크랙 발생 등의 문제가 커질 수 있으며, 그에 따라 본 발명의 제조방법의 적용이 더욱 필요하므로 상기 탄소함량의 상한은 특별히 정하지 않으나, 통상 열간압연(경우에 따라 냉간압연도 될 수 있음)되어 박강판으로 제조되는 강재는 0.7중량% 이하의 탄소범위에서 제조될 수 있다. 상술한 강재들은 통상 로크웰 C 경도(HrC)가 46 이상인 고경도를 가질 수 있다.

고탄소강이라면 상술한 문제점을 내포하고 있으므로 그 종류를 제한하지 않는다. 다만, 보다 바람직한 한가지 종류라면 밴드 쏘용 강재로서, C: 0.44~0.5중량%, Si: 0.1~0.35중량%, Mn: 0.6~0.9중량%, Sol. Al: 0.03~0.1중량%, Ni: 0.35~0.7중량%, Cr: 0.85~1.2중량%, Mo: 0.85~1.15중량%, V: 0.08~1.15중량% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 가진다. 또한, 상기 불가피한 불순물들의 예로서는 P: 0.015중량% 이하, S; 0.01중량% 이하, N: 0.0150중량% 이하를 들 수 있다. 이외에도, 상기 밴드 쏘용 강재에는 임의 첨가성분으로서 Cu: 0.25중량% 이하, Nb: 0.01 중량% 이하, B: 0.0020중량% 이하, Ti: 0.02중량% 이하, Sn: 0.02 중량% 이하, Ca: 0.0080중량% 이하를 더 포함할 수도 있다. 상기와 같은 강재는 마르텐사이트로 이루어지는 내부조직을 가지며 우수한 내식성을 가질 수 있다.

본 발명자들은 상술한 고탄소, 고경도의 강재를 슬라브 두께가 250mm 이상인 통상의 연속주조 방식으로 제조할 경우에는 목표두께를 충족시키기 위해 압연시 압하율이 증가할 수 있으며, 이러한 경우에는 비록 고온에서 압연한다 하더라도 압연되는 소재에 걸리는 응력이 증가하여 결국 크랙 또는 파단에 이를 수 있다는 사실을 발견하고 본 발명의 해결책을 제안하기에 이르렀다.

즉, 본 발명에서는 상술한 문제를 해결하기 위하여 상기 고탄소, 고경도의 강재의 용강을 120mm 이하의 두께의 슬래브로 주조하는 방식을 사용한다. 슬라브 두께를 120mm 이하로 주조할 경우에는 압연시 압하에 의한 응력전달이 줄어들어 강판에 크랙이 발생하는 현상을 억제시킬 수 있다. 본 발명에서는 상기와 같은 120mm 이하의 두께를 가지는 슬라브를 '박(薄) 슬라브'라고도 칭한다. 슬라브의 두께가 얇을수록 크랙 방지에는 유리하므로 그 두께의 하한은 특별히 지정하지 않는다. 하나 몰드를 사용하는 주조법으로는 30mm 미만의 두께를 주조하는 것은 현실적으로 용이하지 않으므로 이를 고려할 경우에는 30mm 이상으로 그 두께를 정할 수 있다. 상기 주조는 연속 주조 방식으로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

이때, 상기 주조시 주조속도는 4.0~6.0m/min(meter per minute)의 범위로 유지하는 것이 바람직하다. 주속이 너무 빠를 경우에는 냉각속도를 높여야 하므로 바람직하지 않으며, 반대로 주속이 너무 느릴 경우에는 생산성에 불리하다.

이때, 만일 연속 주조 방식으로 상기 박 슬라브를 주조할 경우에는 몰드를 벗어난 이후에 실시되는 2차 냉각은 가급적 완냉각 패턴으로 실시하는 것이 바람직하다. 2차 냉각 속도가 클수록 제조되는 주편이 취약해 질 수 있으며, 그 결과 열간압연시 크랙으로 이어질 수 있기 때문이다. 바람직한 2차 냉각은 비수량 약 3.0~4.0ℓ/㎏-steel 정도의 약냉 패턴으로 실시되는 것이 좋다. 상기 2차 냉각속도가 느리면 느릴 수록 유리하므로 상기 2차 냉각속도의 하한은 굳이 정하지 않아도 되나, 너무 느릴 경우에는 후속할 수도 있는 절단 단계에서 용강 누출 등의 문제가 발생할 수도 있으므로, 이를 고려한다면 상기 2차 냉각단계에서의 냉각속도를 비수량을 약 3.0~4.0ℓ/㎏-steel로 하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 주편의 모서리에서부터의 거리가 150~300mm 이내인 에지부는 다른 부분에 비하여 과다하게 수축될 우려가 있으므로, 나머지 부분의 비수량(즉, 상기 범위의 비수량) 대비 14~23% 하향하는 것이 바람직하다.

이후, 주조된 슬라브를 열간압연하여 강판을 얻는 단계가 후속된다. 본 발명의 바람직한 한가지 구현례에 따르면 상기 열간압연은 연속주조라인에 직결된 열간압연 장치에 의해 연속적으로 이루어질 수 있다. 본 발명에서 연속적이라 주조후 슬라브를 야드(yard) 등의 보관장소에 적치한 후 스케쥴에 맞추어 불출하여 압연하는 것이 아니라, 주조된 슬라브의 보유열을 이용하여 바로 압연하는 것을 의미한다. 또한, 직결이라 함은 실질적으로 같은 라인내에서 연결되어 있는 상태를 의미한다. 이때, 필요에 따라 주조장치와 압연장치 사이에 배치된 절단 장치에 의해 슬라브를 적당한 길이로 절단할 수도 있다.

상기 열간압연 단계는 조압연 단계와 마무리 압연 단계로 구분될 수 있다. 상기 조압연은 주조된 슬라브를 직접 압연하는 단계로서, 통상의 방법에 따른다. 상기 조압연 이후 마무리 압연이 이어지는데, 상기 마무리 압연시의 압하율은 80~40% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. 즉, 압하율이 너무 높을 경우 강판내에 존재하는 잔류 응력으로 인하여 강판에 크랙이 발생될 수 있으므로 바람직하지 않다. 다만, 압하율이 너무 낮을 경우에는 압하에 의한 강판 물성 개선을 추구하기 어렵기 때문에 마무리 압연 단계의 압하율은 상기와 같은 범위로 제한하는 것이 보다 유리할 수 있다.

이때, 상기 마무리 압연의 종료온도는 880℃ 이상인 것이 바람직하며, 900℃ 이상이 보다 바람직하다. 낮은 온도에서 압연할 경우 강판에 잔존하는 잔류응력의 양이 커져서 향후 크랙이나 판 파단에 이를 우려가 있다. 따라서, 상기 마무리 압연의 종료온도는 880℃ 이상으로 정한다. 마무리 압연 종료온도의 상한은 특별히 정할 필요는 없으나, 가열 부담 등을 고려할 경우에는 940℃로 정하는 것이 유리할 수도 있다.

이때, 상기 조압연 단계와 마무리 압연 단계 사이에는 가열단계가 더 포함될 수 있다. 즉, 상대적으로 얇은 두께의 박 슬라브는 통상의 두꺼운 두께의 슬라브에 비하여 열손실이 클 수 있으며 그에 따라 온도 강하량이 지나칠 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 바와 같이 충분히 높은 온도에서 마무리 압연이 종료되어야 하므로 상기 조건을 충족시키기 위해서는 중간 가열이 필요할 수도 있다. 상기 중간 가열은 가열로에서 이루어지는 것이 바람직하고, 공지된 형태의 어떠한 로도 사용 가능하나, 공간적인 제약 등을 고려할 경우 유도가열로인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 조압연 단계와 마무리 압연 단계 사이에는 압연되는 속도와 슬라브(조압연된 슬라브는 통상 바라고도 칭하나 본 발명에서는 일괄적으로 슬라브라고 칭하기로 한다) 공급속도와 압연속도사이의 불일치를 해소하기 위하여 슬라브를 권취하는 단계가 더 포함될 수도 있다. 만일, 상술한 바와 같이 가열하는 과정이 포함된다면 상기 슬라브를 권취하는 단계는 가열하는 단계 이후에 배치되는 것이 보다 바람직하다.

상술한 과정에 의해 마무리 압연된 강판은 냉각하고 권취됨으로써 코일 형태로 얻어지게 되는데, 이때 냉각은 강판에 대한 물뿌림 없이 공냉에 의해 진행되는 것이 바람직하다. 즉, 강판에 수냉을 실시할 경우에는 강판의 수축 불균일이나 조직 변태 등의 영향으로 인하여 잔류응력이 심하게 되는데, 이로 인한 크랙 발생의 우려가 있다. 따라서, 공냉한 후 권취하는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라, 권취 온도가 너무 낮을 경우에도 강판에는 크랙이 발생할 수 있으므로 상기 권취온도는 700℃ 이상인 것이 바람직하다. 즉, 낮은 온도에서 권취할 경우 이미 강판의 조성으로 인하여 강판 내부에는 경화조직으로 변태가 상당량 일어난 이후이므로 강판은 고강도이기는 하나 취약한 상태가 될 수 있다. 따라서, 이러한 상태에서 권취할 경우 강판에는 크랙이 발생될 우려가 있다. 마무리 압연후 공냉하되 700℃ 이상의 온도에서 권취하기만 하면 되므로 상기 권취온도의 상한은 특별히 정할 필요가 없으나, 압연후 냉각되는 과정을 감안한다면 상기 권취온도는 통상 820℃ 이하의 범위로 결정될 수도 있다.

상기와 같은 과정에 의하여 강재를 제조할 경우에는 크랙의 발생이 억제될 수 있다. 이러한 강재의 연속주조는 통상의 제강방법에 의해 성분이 제어된 용강을 이용할 수 있다. 통상의 제강방법에 따르면, 용강의 성분제어는 용선 예비처리, 전로 정련 및 2차 정련과정을 거칠 수 있고 상기 과정을 통하여 필요하지 않은 불순물은 용강으로부터 제거하고 필요한 원소는 추가 첨가함으로써 목표 성분계에 도달하도록 한다. 본 발명의 발명자들의 연구결과에 따르면, 상기 첨가하는 원소 중 특히 Mo는 여러가지 방법으로 첨가될 수 있지만, 그 중에서도 특히 Fe-Mo 합금철의 형태로 첨가되는 것이 바람직하다. 만일 Mo 산화물 형태로 첨가하여 환원을 도모하는 경우에는 강중 개재물 생성이 심화되어 크랙에 유리하지 않을 뿐 아니라, 성분 제어도 원활하지 않기 때문이다.

또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 강판은 추가적으로 냉간압연(냉연) 과정을 겪을 수도 있다. 상기 추가적인 냉연과정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통용되고 있는 방법이라면 어떤 방법이라도 사용가능하며, 본 발명에서 특별히 제한하지 않는다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만 하기하는 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.

(실시예)

발명예

중량%로, 0.483%C-0.741%Mn-0.178%Si-0.014%P(불순물)-0.003%S(불순물)-0.0343%Sol.Al-0.0122%N-0.994%Cr-0.512%Ni-0.951%Mo-0.1007%V 및 나머지 불순물 외에는 Fe로 이루어지는 조성으로 용강의 성분을 조정하고 연속주조하였다. 이때, 용강 성분 중 Mo 성분은 Fe-Mo를 첨가함으로써 내부에 산화물의 생성을 최소화할 수 있었다.

상기 용강을 연속주조법에 의해 두께 80mm의 슬라브를 주조하였다. 주조시 주속은 5.0mpm으로 설정하였으며, 2차 냉각시 주편의 모서리에서 폭방향 200mm까지의 부위로 정한 에지부를 제외한 나머지 부분의 비수량을 3.6ℓ/㎏-steel으로 하고, 에지부의 비수량은 상기 값의 80% 수준으로 설정하였다.

주조된 슬라브를 상기 연속주조라인에 직결된 열간압연 장치를 이용하여 열간압연하였다. 열간압연시, 압하율을 78%으로 조압연한 후 압연라인에 설치된 유도가열장치를 이용하여 1076℃까지 가열한 후 80%의 압하율로 마무리 압연하여 최종 두께 3.0~3.5mm의 강판을 얻을 수 있었다. 이때, 강판의 마무리 압연 종료온도는 938℃로 설정하였으며, 압연후 권취되기 전까지 강판이 주행하는 소위 런아웃 테이블(ROT) 상에서 물뿌림 없이 공냉을 실시하였다. 이후 강판은 799℃에서 권취되었으며, 권취된 상태로 상온까지 냉각되었다.

상술한 과정에 의해 제조된 시료의 시편을 복수개 채취하여 각종의 시험을 행하였으며, 그 결과를 하기의 표 1로 나타내었다. 하기 표 1에서 Yp는 시편의 항복강도를, Ts는 인장강도를 El은 전(total) 연신율을 YR은 항복비를 나타낸다.

구분	Yp(MPa)	Ts(MPa)	El(%)	YR	경도(HrC)
최소치	1250	1674	4	73	46.8
최대치	1512	1949	6	80	49.9
평균	1393	1827	6	76	49

상기 표 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 발명예에 의해 제조된 강판은 높은 항복강도 및 인장강도를 가지고 있을 뿐만 아니라, 경도도 높아 밴드 쏘 등과 같이 높은 경도가 필요한 용도에 적합하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

상기 발명예에 의해 제조된 강판의 폭방향 재질편차를 확인하기 위해서 강판의 폭방향 위치별로 시편을 채취하여 항복강도(YP)와 인장강도(TS)를 측정한 결과를 도 1에 나타내었다. 도면에서 w는 강판의 전체 폭을 나타내며, WS는 강판의 왼쪽 단부, DS는 오른쪽 단부를 나타낸다. 즉, WS에서 DS까지가 강판의 전체 폭이 되는 것이다. WS+50mm은 강판의 왼쪽 단부에서 안쪽으로 50mm의 위치를 나타내며, WS+100mm는 강판의 왼쪽 단부에서 안쪽으로 100mm, DS+50mm는 강판의 오른쪽 단부에서 안쪽으로 50mm의 위치를, DS+100mm는 강판의 오른쪽 단부에서 안쪽으로 100mm를 나타낸다. 또한, w/2는 폭방향 정중앙을 w/4는 강판의 폭방향 1/4의 위치(즉, 강판을 4등분 하였을 경우 왼쪽에서 첫번째 위치)를 w3/4은 폭방향 3/4의 위치를 나타낸다.

도면에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 발명예에 의해 제조된 강판은 폭방향 항복강도의 편차가 72MPa, 인장강도의 편차가 74MPa에 불과하여 뛰어난 재질 균일성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. 특히, 고경도의 강재가 재질 불균일성이 높을 경우에는 파단 등의 문제가 발생할 수 있으므로 강판의 재질 균일성을 확보하는 것은 매우 중요하다.

상기 강판으로부터 채취된 시편에 대하여 현미경 관찰한 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다. 각각의 도면에서 볼 수 있듯이 강판의 내부에는 미세한 마르텐사이트 조직이 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.

비교예1

상기 발명예와 동일한 방식으로 연속주조하되, 에지부를 나머지 부분과 동일한 조건으로 2차 냉각하여 슬라브를 제조하였다. 상기 얻어진 슬라브의 표면을 관찰한 사진을 도 4에 나타내었다. 도면에서 확인할 수 있듯이, 에지부의 냉각수량을 조절하지 않은 경우에는 표면 균열이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 크랙의 발생은 본 발명의 방법의 구현을 불가능하게 하는 것은 아니나, 스카핑 등의 표면처리를 요하는 등의 조업상의 문제를 야기할 수 있다.

또한, 본 비교예1에 의해 제조된 슬라브를 표면처리 등의 후속조치 없이 상기 발명예와 동일한 방식으로 압연하여 얻은 강판의 사진을 도 5에 나타내었다. 도면에서 확인할 수 있듯이, 강판의 에지부에 크랙이 심각하게 발생된 것을 알 수 있었다. 비교를 위해, 상기 발명예로부터 얻은 강판의 사진을 도 6에 나타내었다. 비교예1에 의해 얻어진 강판에 비하여 크랙이 거의 발생하지 않았음을 알 수 있다.

비교예2

상기 발명예와 동일한 방식으로 제조하되, 다만 열간압연후 수냉하고 680℃에서 권취하여 얻은 강판(코일)의 사진을 도 7로 나타내었다. 도면에서 볼 수 있듯이, 강판의 에지부에 크랙이 다량 발생되어 있음을 알 수 있다. 상기 에지부의 크랙은 향후 내부까지 전파될 우려도 있다. 이에 반하여 도 8에 나타낸 발명예에 의해 얻은 강판은 크랙이 거의 발생되지 않은 매우 양호한 외관을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

뿐만 아니라, 상기와 같은 강판의 경우는 도 9에 도시한 바와 같이 압연중 판파단이 발생할 수도 있어, 심각한 조업상의 문제를 야기한다.

비교예3

상기 발명예1과 동일하되 2차 냉각시 에지부와 다른 부위의 냉각수량을 동일하게 적용하고, 압연후 냉각시 수냉각을 실시한 경우의 강판의 사진을 도 10에 나타내었다. 에지부에 다량의 크랙이 발생하였음을 알 수 있다.

비교예4

연속주조시 2차 냉각의 효과를 가시적으로 비교하기 위해서 주조초기에는 에지부와 나머지 부위의 냉각수량의 차이를 두지 않고 냉각하였으나, 주조 말기에는 상기 발명예와 동일한 방식으로 연속주조하고 압연하여 얻은 강판의 사진을 도 11에 나타내었다. 도면에서 확인할 수 있듯이, 2차 냉각 조건이 본 발명의 범위를 벗어난 경우(코일의 바깥부분)과 본 발명의 조건대로 2차 냉각한 경우(코일의 안쪽부분)의 강판의 크랙 발생정도는 크게 차이남을 확인할 수 있었다.

비교예5

상기 발명예와 동일하되, 열간 마무리 압연 후 수냉을 실시하여 얻은 강판의 사진을 도 12에 나타내었다. 강판의 에지부 곳곳에 크랙이 발생되어 있음을 확인할 수 있다. 상기 강판을 냉간압연하여 얻은 냉연코일의 측면 사진을 도 13에 나타내었다. 도면에서 확인할 수 있듯이, 코일의 에지부(측면)에 크랙이 발생되어 내부로 전진하고 있음을 확인할 수 있었다.

비교예6

상기 발명예와 동일하되, Mo 성분을 조정하기 위해 Mo 산화물을 첨가하고 이를 Al로 환원한 방식으로 얻은 냉연강판의 표면사진을 도 14에 나타내었다. 도면에서 볼 수 있듯이, 제강 과정에서 Al로부터 유래한 알루미나계 개재물이 다량 용강에 잔존하고 이러한 개재물에 냉연시 표면결함으로 작용함을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명의 유리한 효과를 확인할 수 있었다.

Claims (7)

1. 3.0~4.0ℓ/㎏-steel의 비수량으로 2차 냉각하는 과정을 포함하는 연속주조공정에 의하여 탄소 0.44~0.7중량%의 고탄소합금 용강을 주조하여 슬라브를 얻는 단계;
   상기 연속주조된 슬라브를 조압연하는 단계;
   상기 조압연된 슬라브를 880℃ 이상의 온도로 마무리 압연하여 강판을 얻는 단계;
   상기 마무리 압연된 강판을 공냉하는 단계;
   상기 공냉된 강판을 700℃ 이상의 온도에서 권취하는 단계를 포함하는 고합금강의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 2차 냉각이 에지부에서는 상기 설정된 비수량의 14~23% 만큼 하향 설정되어 실시되는 고합금강의 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서, 연속주조하는 단계와 조압연 하는 단계는 직결되는 고합금강의 제조방법.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 연속주조는 4.0~6.0m/min(meter per minute)의 주속으로 실시되는 고합금강의 제조방법.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 조압연 단계와 마무리 압연 단계 사이에서 슬라브를 가열하는 고합금강의 제조방법.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고합금강은 C: 0.44~0.5중량%, Si: 0.1~0.35중량%, Mn: 0.6~0.9중량%, Sol. Al: 0.03~0.1중량%, Ni: 0.35~0.7중량%, Cr: 0.85~1.2중량%, Mo: 0.85~1.15중량%, V: 0.08~1.15중량% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 가지는 고합금강의 제조방법.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 고합금강이 Cu: 0.25중량% 이하, Nb: 0.01 중량% 이하, B: 0.0020중량% 이하, Ti: 0.02중량% 이하, Sn: 0.02 중량% 이하, Ca: 0.0080중량% 이하를 더 포함하는 고합금강의 제조방법.

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