KR101428174B1 - Steel wire having excellent torsion property and method for manufacturing thereof - Google Patents

Steel wire having excellent torsion property and method for manufacturing thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101428174B1
KR101428174B1 KR20120076911A KR20120076911A KR101428174B1 KR 101428174 B1 KR101428174 B1 KR 101428174B1 KR 20120076911 A KR20120076911 A KR 20120076911A KR 20120076911 A KR20120076911 A KR 20120076911A KR 101428174 B1 KR101428174 B1 KR 101428174B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel wire
heat treatment
wire
torsional characteristics
residual stress
Prior art date
Application number
KR20120076911A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140009883A (en
Inventor
김호련
양요셉
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR20120076911A priority Critical patent/KR101428174B1/en
Publication of KR20140009883A publication Critical patent/KR20140009883A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101428174B1 publication Critical patent/KR101428174B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • C21D8/065—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005—Ferrite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009—Pearlite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

본 발명은 LP (lead patenting) 열처리 전에 열처리를 제어하여 선속을 늦추거나, 감면량을 변화시키는 등의 공정을 유지하여, 강선의 인장강도는 유지하면서 비틀림 특성이 우수한 강선을 제공한다.The present invention provides a steel wire having excellent torsional characteristics while maintaining the tensile strength of the steel wire while maintaining the process such as slowing the wire speed, changing the amount of reduction, or the like by controlling the heat treatment before the heat treatment of LP (lead patenting).

Description

비틀림 특성이 우수한 강선 및 그 제조방법{STEEL WIRE HAVING EXCELLENT TORSION PROPERTY AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a steel wire having excellent torsional characteristics and a method of manufacturing the steel wire. [0002]

본 발명은 비틀림 특성이 우수한 강선 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 타이어코드 등에 사용되는 강선 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a steel wire having excellent torsional characteristics and a method of manufacturing the same. More particularly, to a steel wire used for a tire cord and the like, and a manufacturing method thereof.

타이어코드는 자동차 등 운반체에 있어서 타이어의 내구성, 주행성 및 안정성을 높이기 위해 고무 내부에 들어가는 보강재 또는 부재를 의미하고, 상기 타이어코드 소재는 크게 폴리에스테르, 나일론 등 고분자 합성섬유와 스틸(steel)강재로 구분할 수 있으며, 최근에는 높은 강도 및 우수한 내열성이 요구되어 스틸 코드가 널리 사용된다.
The tire cord refers to a reinforcing material or member that enters the inside of rubber to improve the durability, running property and stability of the tire in a vehicle such as an automobile. The tire cord material is mainly composed of synthetic fibers such as polyester and nylon, In recent years, high strength and excellent heat resistance are required, and steel cords are widely used.

타이어코드는 높은 강도를 구비함과 동시에 비틀림 특성이 우수하여야 한다.
The tire cord should have high strength and excellent torsional characteristics.

모든 특성이 우수한 것이 매우 바람직하지만, 꼬이는 공정 즉 연선을 통해 코드 등으로 사용되기 때문에, 타이어 코드로 사용되기 위해서는 비틀림 특성이 특히 중요한 특성으로 자리매김하고 있다.
It is highly desirable that all the properties are excellent. However, since the twisted yarn is used as a cord or the like through a twisted process, the twist characteristic is a particularly important characteristic to be used as a tire cord.

비틀림 특성은 비틀림 응력 인가시 수직으로 파괴가 발생하는 딜라미네이션(delamination) 현상에 이르기까지의 비틀림 횟수로 평가되는 것으로, 타이어코드의 경우 40~50회 또는 그 이상의 비틀림 횟수가 요구되고 있다.
The torsional characteristics are evaluated by the number of torsions until a delamination phenomenon in which vertical fracture occurs when a torsional stress is applied. In the case of a tire cord, 40 to 50 times or more torsions are required.

이러한 비틀림 특성에 영향을 끼치는 요소로는 강선의 강도, 표면 흠 및 인장잔류응력이 알려져 있다. 일반적으로 강도가 높으면 연성은 감소하며, 최종 딜라미네이션 발생에도 영향을 주어 강도가 너무 높게 되면 딜라미네이션이 발생하는 문제가 있다. 또한, 불량 다이스가 사용됨으로써 형성되는 표면 흠은 응력 인가 시 응력 집중 자리로 작용하기 때문에 초기에 파괴를 유발시킬 수 있는 문제점이 있다.
The strength, surface flaw and tensile residual stress of the steel wire are known to be factors affecting such torsional characteristics. Generally, when the strength is high, the ductility is decreased, and the final delamination is also affected, and when the strength is too high, delamination occurs. In addition, the surface flaw formed by the use of the defective die acts as a stress concentration spot at the time of applying the stress, and therefore, there is a problem in that initial fracture can be caused.

또한, 신선 제조시 표면에 형성되는 인장잔류응력은 값의 크기(level)에 따라 딜라미네이션 또는 비틀림 횟수에 영향을 줄 수 있는데, 인장잔류응력이 낮을수록 또는 압축잔류응력이 표면에 형성될수록 비틀림 특성이 우수하게 나타난다.
In addition, the tensile residual stress formed on the surface during drawing may affect the degree of delamination or twisting depending on the level of the value. As the tensile residual stress is lowered or the compressive residual stress is formed on the surface, .

인장잔류응력을 낮추기 위한 방법으로는 선속을 늦추거나, 감면량을 변화시키는 등 여러 가지 방법이 존재한다. 그러나, 이러한 방법은 강선 제조시 생산 효율성이 매우 낮은 문제점이 있다.
As a method for lowering the tensile residual stress, there are various methods such as slowing the wire speed or changing the amount of reduction. However, such a method has a problem that the production efficiency is very low when manufacturing a steel wire.

본 발명은 LP (lead patenting) 열처리 전에 열처리를 제어하여 선속을 늦추거나, 감면량을 변화시키는 등의 공정을 변화시키지 않고, 강선의 인장강도는 유지하면서 비틀림 특성이 우수한 강선을 제공한다.
The present invention provides a steel wire having excellent torsional characteristics while maintaining the tensile strength of the steel wire without changing the process such as slowing the wire speed or changing the amount of reduction in the wire by controlling the heat treatment before the heat treatment for LP (lead patenting).

본 발명의 일측면인 비틀림 특성이 우수한 강선은 중량%로, C: 0.92~1.02%, Si: 0.2~0.5%, Mn: 0.2~0.5%, Cr: 0.1~0.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 표면으로부터 중심방향으로 깊이 5㎛까지의 인장잔류응력의 최대치가 650MPa이하이고, 딜라미네이션(delamination)이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 65회 이상이다.
In one aspect of the present invention, the steel wire having excellent torsional characteristics comprises, by weight, 0.92 to 1.02% of C, 0.2 to 0.5% of Si, 0.2 to 0.5% of Mn, 0.1 to 0.5% of Cr, the balance Fe and other unavoidable impurities , And the maximum value of the tensile residual stress from the surface to the depth of 5 mu m in the center direction is 650 MPa or less, and the number of twisting times in which delamination does not occur is 65 or more times.

본 발명의 다른 일측면인 비틀림 특성이 우수한 강선의 제조방법은 중량%로, C: 0.92~1.02%, Si: 0.2~0.5%, Mn: 0.2~0.5%, Cr: 0.1~0.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 가지는 강편을 1000~1100℃에서 가열하는 단계, 상기 가열된 강편을 900~1000℃에서 열간압연하여 선재를 제조하는 단계, 상기 선재를 15~25℃/초의 냉각속도로 냉각하는 단계, 상기 냉각된 선재를 2회 이상 신선하는 단계를 포함하고, 상기 신선과 신선 사이에 표면 탈탄 층을 형성시키는 열처리를 실시한다.
A method of manufacturing a steel wire having excellent torsional characteristics according to another aspect of the present invention is characterized by comprising, by weight percent, 0.92 to 1.02% of C, 0.2 to 0.5% of Si, 0.2 to 0.5% of Mn, 0.1 to 0.5% of Cr, And other unavoidable impurities at 1000 to 1100 캜, hot-rolling the heated strip at 900 to 1000 캜 to produce a wire rod, cooling the wire rod at a cooling rate of 15 to 25 캜 / sec And a step of drawing the cooled wire rod more than twice, and a heat treatment is performed to form a surface decarburization layer between the drawing and the drawing.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.

본 발명에 따르면, 3600MPa 이상의 인장강도를 갖는 타이어코드 등의 강선을 열처리 조건을 적절히 제어함으로써, 다이스와 소재의 마찰에 의한 열이 적고, 비틀림 특성이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to obtain an effect of reducing the heat due to friction between the die and the material and increasing the torsional characteristics by appropriately controlling the heat treatment conditions of the steel wire such as a tire cord having a tensile strength of 3600 MPa or more.

도 1은 본 발명의 1차 열처리에 관하여 시간에 대한 온도의 그래프이다.Figure 1 is a graph of temperature versus time for the primary heat treatment of the present invention.

본 발명의 발명자들은 종래의 방안과 같이 선속을 늦추거나, 감면량을 변화시키는 등의 공정을 행하지 않으면서도, 생산성을 향상시키는 동시에 우수한 비틀림 특성을 확보하기 위하여 연구를 행한 결과, 열처리의 온도를 제어함으로써 강선의 인장강도는 유지하면서도 비틀림 특성이 향상된 강선을 생산할 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다. The inventors of the present invention have conducted research to improve productivity and ensure excellent torsional characteristics without slowing the line speed or changing the reduction amount as in the conventional method, The steel wire with improved torsional characteristics can be produced while maintaining the tensile strength of the steel wire, thereby leading to the present invention.

이하, 본 발명의 일측면인 비틀림 특성이 우수한 강선에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a steel wire having excellent torsional characteristics, which is one aspect of the present invention, will be described in detail.

본 발명의 일측면인 비틀림 특성이 우수한 강선은 중량%로, C: 0.92~1.02%, Si: 0.2~0.5%, Mn: 0.2~0.5%, Cr: 0.1~0.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 표면으로부터 중심방향으로 깊이 5㎛까지의 인장잔류응력의 최대치가 650MPa이하이고, 딜라미네이션(delamination)이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 65회 이상이다.
In one aspect of the present invention, the steel wire having excellent torsional characteristics comprises, by weight, 0.92 to 1.02% of C, 0.2 to 0.5% of Si, 0.2 to 0.5% of Mn, 0.1 to 0.5% of Cr, the balance Fe and other unavoidable impurities , And the maximum value of the tensile residual stress from the surface to the depth of 5 mu m in the center direction is 650 MPa or less, and the number of twisting times in which delamination does not occur is 65 or more times.

탄소(C): 0.92~1.02중량%Carbon (C): 0.92 to 1.02 wt%

상기 탄소는 강선의 강도를 향상시키기 위한 가장 경제적인 원소로서 그 함량이 0.92중량%미만인 경우에는 강도의 향상 효과가 불충분하고, 1.02중량%를 초과하는 경우에는 강도 향상은 얻어지지만 연성이 감소한다. 따라서, 상기 탄소의 함량은 0.92~1.02중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
The carbon is the most economical element for improving the strength of the steel wire. When the content is less than 0.92 wt%, the effect of improving the strength is insufficient. When the content is more than 1.02 wt%, the strength is improved but the ductility is decreased. Therefore, the carbon content is preferably limited to 0.92 to 1.02% by weight.

실리콘(Si): 0.2~0.5중량%Silicon (Si): 0.2 to 0.5 wt%

상기 실리콘은 고용강화 효과와 함께 펄라이트 층상을 안정화시켜 강도 및 연성을 증가시키는 성분이다. 0.2중량%미만인 경우에는 강도 및 연성증가 효과를 달성할 수 없다. 반면에 0.5중량%를 초과하는 경우에는 연성을 급격히 감소시켜 신선가공성을 악화시키는 문제가 있다. 따라서, 상기 실리콘은 0.2~0.5중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
The silicon is a component that stabilizes the pearlite layer with the solubility enhancement effect to increase strength and ductility. If it is less than 0.2% by weight, the strength and ductility increasing effect can not be achieved. On the other hand, when the content exceeds 0.5% by weight, there is a problem that the ductility is drastically reduced to deteriorate the drawability. Therefore, it is preferable that the silicon is limited to 0.2 to 0.5 wt%.

망간(Mn): 0.2~0.5중량%Manganese (Mn): 0.2 to 0.5 wt%

상기 망간은 소입성을 증가시키는 효과적인 원소이나 중심편석이 심한 원소이다. 0.2중량% 미만인 경우에는 첨가의 효과가 충분히 달성될 수 없다. 반면에 0.5중량%를 초과하는 경우에는 저온조직을 유발할 가능성이 매우 크다. 따라서, 상기 망간은 0.2~0.5중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
The manganese is an effective element for increasing the incombustibility or an element having severe center segregation. If it is less than 0.2% by weight, the effect of addition can not be sufficiently achieved. On the other hand, if it exceeds 0.5% by weight, the possibility of inducing a cold tissue is very high. Therefore, the content of manganese is preferably limited to 0.2 to 0.5 wt%.

크롬(Cr): 0.1~0.5중량%Cr (Cr): 0.1 to 0.5 wt%

상기 크롬은 펄라이트의 층상 조직을 미세화함으로써 강도와 연성을 향상시키는 효과가 있다. 0.1중량% 미만인 경우에는 충분한 층상조직의 미세화 효과가 없어 강도 및 연성 향상 효과가 미흡하고, 0.5중량%를 초과하는 경우에는 항온변태속도를 느리게 하여 생산성을 악화시킨다. 따라서, 상기 크롬을 0.1~0.5중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
The chromium has the effect of improving the strength and ductility by making the layered structure of pearlite fine. When the amount is less than 0.1% by weight, the effect of improving the strength and ductility is insufficient because of insufficient fine structure of the layered structure. When the amount exceeds 0.5% by weight, the rate of the constant temperature transformation is slowed and the productivity is deteriorated. Therefore, it is preferable that the chromium is limited to 0.1 to 0.5 wt%.

상기 성분계를 갖는 강선은 표면으로부터 중심방향으로 깊이 5㎛까지의 인장잔류응력의 최대치가 650MPa이하이고, 딜라미네이션(delamination)이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 65회 이상인 것이 바람직하다. 이때, 비틀림 횟수는 200xD 길이당의 비틀림 수를 의미한다.(D: 강선의 직경)
It is preferable that the maximum value of the tensile residual stress from the surface to the depth of 5 mu m in the center direction from the surface is 650 MPa or less and the number of twisting times in which delamination does not occur is 65 or more. At this time, the number of twistings means the number of twists per 200 x D length (D: diameter of the steel wire).

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 성분계 및 물성을 만족함으로써, 비틀림 특성이 우수한 강선을 제공할 수 있다.
According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a steel wire having excellent torsional characteristics by satisfying the above-described composition system and physical properties.

더불어, 상기 강선의 미세조직이 페라이트와 펄라이트로 이루어진 이상조직(Dual Phase)인 것이 바람직하다. 상기와 같은 이상조직을 가짐으로써, 다이스와 소재의 마찰이 적어짐으로써, 강선의 인장강도는 유지하면서 인장잔류응력을 감소시키는 것이 가능하는 동시에 비틀림 특성이 증가된다.
In addition, it is preferable that the microstructure of the steel wire is a dual phase composed of ferrite and pearlite. By having such an abnormal structure as described above, friction between the die and the material is reduced, so that the tensile residual stress can be reduced while maintaining the tensile strength of the steel wire, and the torsional characteristic is increased.

상기와 같은 미세조직을 면적분율%로, 페라이트 5~15%, 펄라이트 85~95%로 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상기 페라이트가 5% 미만인 경우에는 다이스와 마찰시 응력 완화층 역할을 하지 못하며 15%를 초과하는 경우에는 강도가 낮아지는 문제가 있다. 따라서, 상기 페라이트 및 펄라이트는 5~15% 및 85~95%로 포함하는 것이 바람직하다.
It is more preferable that the microstructure includes 5 to 15% of ferrite and 85 to 95% of pearlite in an area fraction%. If the ferrite content is less than 5%, it can not serve as a stress relaxation layer in friction with the die, and if the ferrite content exceeds 15%, the strength is lowered. Therefore, it is preferable that the ferrite and the pearlite are contained in an amount of 5 to 15% and 85 to 95%.

본 발명이 제안한 강선은 0.002~0.008㎜의 표면탈탄층을 포함하는 것이 바람직하다. 0.002~0.008㎜의 표면탈탄층을 포함함으로 다이스와 소재의 마찰에 의한 열을 감소시킬 수 있게 되어, 비틀림 특성을 향상시키는 효과가 있다. 표면탈탄층이 0.002㎜ 미만인 경우에는 충분한 인장잔류응력 감소 효과를 확보할 수 없다. 반면에, 0.008㎜를 초과하는 경우에는 본 발명의 의도하는 강도를 확보하는데 어려움이 있다. 따라서, 0.002~0.008㎜의 표면탈탄층을 포함하는 것이 바람직하다.
The steel wire proposed by the present invention preferably includes a surface decarburization layer of 0.002 to 0.008 mm. By including the surface decarburization layer of 0.002 to 0.008 mm, it is possible to reduce the heat due to the friction between the die and the material, thereby improving the torsional characteristics. When the surface decarburization layer is less than 0.002 mm, sufficient tensile residual stress reduction effect can not be secured. On the other hand, when it exceeds 0.008 mm, it is difficult to secure the intended strength of the present invention. Therefore, it is preferable to include a surface decarburization layer of 0.002 to 0.008 mm.

또한, 상기 강선의 인장강도는 3600MPa 이상인 것이 바람직하다.
The tensile strength of the steel wire is preferably 3600 MPa or more.

이하, 본 발명의 다른 일측면인 비틀림 특성이 우수한 강선의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method for manufacturing a steel wire having excellent twist characteristics, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.

본 발명의 다른 일측면인 비틀림 특성이 우수한 강선의 제조방법은 중량%로, C: 0.92~1.02%, Si: 0.2~0.5%, Mn: 0.2~0.5%, Cr: 0.1~0.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 가지는 강편을 1000~1100℃에서 가열하는 단계, 상기 가열된 강편을 900~1000℃에서 열간압연하여 선재를 제조하는 단계, 상기 선재를 15~25℃/초의 냉각속도로 냉각하는 단계, 상기 냉각된 선재를 2회 이상 신선하는 단계를 포함하고, 상기 신선과 신선 사이에 표면 탈탄 층을 형성시키는 열처리를 실시한다.
A method of manufacturing a steel wire having excellent torsional characteristics according to another aspect of the present invention is characterized by comprising, by weight percent, 0.92 to 1.02% of C, 0.2 to 0.5% of Si, 0.2 to 0.5% of Mn, 0.1 to 0.5% of Cr, And other unavoidable impurities at 1000 to 1100 캜, hot-rolling the heated strip at 900 to 1000 캜 to produce a wire rod, cooling the wire rod at a cooling rate of 15 to 25 캜 / sec And a step of drawing the cooled wire rod more than twice, and a heat treatment is performed to form a surface decarburization layer between the drawing and the drawing.

가열단계Heating step

상기 성분계를 만족하는 강편을 1000~1100℃로 가열한다. 상기 온도 범위에서 강편의 가열을 행함으로써 오스테나이트 단상을 유지하고, 오스테나이트 결정립의 조대화를 방지할 수 있으며, 잔존하는 편석, 탄화물 및 개재물을 효과적으로 용해할 수 있다. 상기 강편의 가열온도가 1100℃를 초과하는 경우에는 오스테나이트 결정립이 매우 조대하게 되어 고강도 및 고인성 선재를 획득하기 어렵다. 반면, 1000℃미만인 경우에는 가열에 의한 상기 효과를 얻기 곤란할 수 있다. 여기서, 강편이란 선재로 제조될 수 있는 블룸이나 빌렛과 같은 반제품을 모두 의미한다.
And the billet satisfying the above-mentioned component system is heated to 1000 to 1100 캜. By heating the steel strip in this temperature range, it is possible to maintain the austenite single phase, prevent the coarsening of the austenite grains, and effectively dissolve the remaining segregation, carbides and inclusions. When the heating temperature of the steel strip exceeds 1100 ° C, the austenite grains become very coarse and it is difficult to obtain a high strength and high toughness wire rod. On the other hand, if it is less than 1000 ° C, it may be difficult to obtain the above effect by heating. Here, the term "steel" refers to all semifinished products such as blooms and billets, which can be produced from wire rods.

열간압연Hot rolling

상기와 같이 가열된 강편을 열간압연을 실시할 수 있다. 이때, 압연은 900~1000℃에서 행하는 것이 바람직하다. 상기 압연온도가 900℃미만일 경우에는 본 발명이 의도하는 미세조직을 획득하기 어려우며, 연질의 페라이트가 확보될 가능성이 있다. 반면, 압연온도가 1000℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립의 크기가 증가하여 강도 및 연성이 저하될 수 있다.
The hot-rolled steel strip as described above can be subjected to hot rolling. At this time, the rolling is preferably performed at 900 to 1000 占 폚. If the rolling temperature is lower than 900 ° C, it is difficult to obtain the intended microstructure of the present invention, and there is a possibility that soft ferrite is secured. On the other hand, when the rolling temperature exceeds 1000 캜, the size of the austenite grains may increase and the strength and ductility may be lowered.

냉각단계Cooling step

상기와 같이 열간압연된 선재를 냉각하는 것이 바람직하다. 이때, 냉각은 15~25℃/초의 속도로 행하는 것이 바람직하다. 15℃/초 미만인 경우에는 초석 세멘타이트의 형성이 활발하게 이루어져 본 발명이 의도하고자 하는 미세조직을 얻기 어렵다. 반면에, 25℃/초를 초과하는 경우에는 경질의 조직이 형성되어 연성을 확보하기 어려운 문제가 발생한다. 따라서, 상기 냉각속도는 15~25℃/초를 만족하는 범위에서 행하는 것이 바람직하다.
It is preferable to cool the hot-rolled wire as described above. At this time, cooling is preferably performed at a rate of 15 to 25 DEG C / second. When the temperature is less than 15 DEG C / sec, the formation of the corner stone cementite is actively performed, and it is difficult to obtain the microstructure to which the present invention is intended. On the other hand, when the temperature is higher than 25 ° C / second, a hard texture is formed to make it difficult to secure ductility. Therefore, it is preferable that the cooling rate is in the range of 15 to 25 DEG C / sec.

상기 냉각 단계 후에는 냉각된 선재의 보관 및 이동을 용이하게 하기 위하여 권취하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
After the cooling step, the step of winding may be further included to facilitate the storage and movement of the cooled wire rod.

신선단계Freshness stage

상기와 같이 냉각된 선재에 열처리를 사이에 개재하는 2회 이상의 신선을 행하여 최종두께까지 감소하는 것이 바람직하다.
It is preferable to perform the drawing twice as many times as possible through the heat treatment to the cooled wire as described above to reduce it to the final thickness.

본 발명이 제안한 신선단계의 바람직한 일례로써, 상기 냉각된 선재를 1차 건식신선하는 단계; 상기 1차 건식신선된 강선을 740~780℃에서 유지시키는 단계; LP (lead patenting) 열처리를 행하는 단계; 및 상기 LP (lead patenting) 열처리된 강선을 2차 습식신선하는 단계를 행하는 것이 바람직하다.
As a preferred example of the drawing step proposed by the present invention, the step of first dry-drawing the cooled wire rod; Maintaining the first dry drawn wire at 740-780 ° C; Performing a lead patenting (LP) heat treatment; And a second wet-drawing step of the lead-patented heat-treated steel wire.

전술한 바와 같이, 1차 신선은 건식신선하는 것이 바람직하고, 2차 신선은 도금과정을 고려하여 습식신선을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 1차 신선은 1~2㎜Φ의 직경을 갖도록 신선하는 것이 바람직하고 2차 신선은 최종 사용되는 타이어코드의 규격에 맞도록 0.15~0.4㎜Φ의 직경을 갖도록 신선하는 것이 바람직하다.
As described above, the primary drawing is desirably dry drawn, and the secondary drawing is preferably wet drawing taking into account the plating process. It is also preferable that the primary drawing is made to have a diameter of 1 to 2 mm and the secondary drawing is made to have a diameter of 0.15 to 0.4 mm to meet the standard of the tire cord to be used at the end.

또한, 1차 건식신선된 강선을 740~780℃에서 유지시킴으로써, 표면부의 탄소를 적절한 양만큼 강제적으로 탈탄 시켜 표면에 연한 상인 페라이트 층을 형성시킴으로써, 다이스와 소재의 마찰이 감소되어 인장잔류응력을 감소시킨다. Also, by maintaining the primary dry-drawn steel wire at 740 to 780 ° C, the carbon of the surface portion is forcibly decarburized by an appropriate amount to form a soft ferrite layer on the surface, whereby the friction between the die and the material is reduced and the tensile residual stress .

또한, 상기와 같은 온도에서 유지할 경우, 30~90초 동안 유지시키는 것이 바람직하다. 30초 미만 유지시킬 경우 표면층에서의 탈탄이 활발이 일어나지 않으며, 90초를 초과하여 유지시킬 경우 시멘타이트의 구상화가 일어나 시멘타이트가 분절되는 문제가 있다.
Also, if the temperature is maintained at the above-mentioned temperature, it is preferable to maintain the temperature for 30 to 90 seconds. If it is maintained for less than 30 seconds, decarburization in the surface layer does not occur, and if it is maintained for more than 90 seconds, spheroidization of cementite occurs and cementite is broken.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(실시예)(Example)

발명예 1은 중량%로, C: 0.92%, Mn: 0.3%, Si: 0.2%, Cr: 0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한 강편을 1100℃에서 가열하고, 1000℃에서 열간압연을 행한 후 15℃/초의 냉각속도로 냉각하여 5.5㎜Φ의 직경을 갖는 선재를 제조하였다.
Inventive Example 1 is characterized in that a steel sheet containing 0.92% of C, 0.3% of Mn, 0.2% of Si, 0.2% of Cr, balance of Fe and other unavoidable impurities is heated at 1100 占 폚 and hot rolling at 1000 占 폚 Followed by cooling at a cooling rate of 15 DEG C / second to produce a wire having a diameter of 5.5 mm.

그 후, 1차 건식신선을 행하고, 도 1에 나타난 바와 같이, A1 직상 온도인 740℃의 온도에서 1분 유지하였다. 상기와 같이 열처리를 행한 후, LP (lead patenting) 열처리를 행한 후, 퀀칭하고 2차 습식신선을 하여 최종 0.18㎜Φ의 직경을 갖는 강선을 제조하였다.
Thereafter, primary dry drawing was carried out, and as shown in Fig. 1, the temperature was maintained at a temperature of 740 占 폚, which is the normal temperature of A1, for 1 minute. After the heat treatment as described above, the steel sheet was subjected to LP (lead patenting) heat treatment, followed by quenching and secondary wet drawing to produce a final steel wire having a diameter of 0.18 mmΦ.

비교예 1은 중량%로, C: 0.92%, Mn: 0.3%, Si: 0.2%, Cr: 0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한 강편을 1100℃에서 가열하고, 1000℃에서 열간압연을 행한 후 15℃/초의 냉각속도로 냉각하여 5.5㎜Φ의 직경을 갖는 선재를 제조하였다.
In Comparative Example 1, a steel sheet containing 0.92% of C, 0.3% of Mn, 0.2% of Si, 0.2% of Cr, and the balance of Fe and other unavoidable impurities was heated at 1100 ° C and hot rolling at 1000 ° C Followed by cooling at a cooling rate of 15 DEG C / second to produce a wire having a diameter of 5.5 mm.

그 후, 기계적 또는 화학적 방법에 의하여 디스케일링 한 후 건신 윤활제를 사용하여 3㎜Φ의 직경을 갖도록 신선을 행하고 LP (lead patenting) 열처리하고, 그 후 습식신선을 행하였다.
Thereafter, descaling was performed by a mechanical or chemical method, and freshness was carried out using a dry lubricant so as to have a diameter of 3 mm, followed by LP (lead patenting) heat treatment, followed by wet drawing.

상기와 같은 방법에 의해 제조된 발명예 1 및 비교예 1의 인장강도, 잔류응력 및 비틀림 특성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
The tensile strength, residual stress, and torsional characteristics of Inventive Example 1 and Comparative Example 1 prepared as described above were evaluated and are shown in Table 1 below.

이때, 잔류응력은 FIB를 이용한 후 상용되는 소프트웨어를 이용하여 마르크로 영역에서 발생하는 변위를 측정하여 잔류응력을 측정하였다. 비틀림특성은 범용 비틀림 시험기(back load: 파단응력x0.2)를 이용하였으며, 시험재의 길이는 200D(D: 강선의 직경)이었다.
At this time, the residual stress was measured by FIB and the residual stress was measured by measuring the displacement occurring in the mark region by using commercially available software. Torsional characteristics were obtained by using a universal torsional tester (back load: x0.2) and the length of test specimen was 200D (D: diameter of steel wire).

구분division 미세조직 종류 및 분율(%)Microstructure type and fraction (%) 강선의 인장강도(MPa)Tensile strength of steel wire (MPa) 잔류응력(MPa)Residual stress (MPa) 비틀림 특성Torsional properties 딜라미네이션 발생Dil lamination occurs 비틀림 횟수 Torsion frequency 발명예 1Inventory 1 표면surface 페라이트10%Ferrite 10% 36853685 610610 발생안함Never 7575 내부inside 펄라이트90%Pearlite 90% 비교예 1Comparative Example 1 펄라이트 100%Perlite 100% 36923692 11201120 발생안함Never 5252

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 발명예 1과 비교예 1의 인장강도는 유사한 것으로 확인할 수 있다.
As shown in Table 1, the tensile strengths of Inventive Example 1 and Comparative Example 1 are found to be similar.

또한, 발명예 1과 같이 Al 직상온도인 740℃에서 1분 유지한 후 LP (lead patenting) 열처리를 행한 경우 강선의 인장잔류응력은 비교예 1과 대비하였을 때, 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 매우 낮은 인장잔류응력을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
The tensile residual stress of the steel wire in the case of LP (lead patenting) heat treatment after holding at 740 占 폚 for 1 minute as in the case of Inventive Example 1 was compared with Comparative Example 1. As shown in Table 1, It can be confirmed that it has a very low tensile residual stress.

더불어, 발명예 1은 펄라이트와 페라이트의 이상조직을 가짐으로써, 비교예 1과 대비하였을때, 비틀림 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
In addition, Inventive Example 1 has an abnormal structure of pearlite and ferrite, so that it was confirmed that the torsional characteristic was superior to Comparative Example 1.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

Claims (7)

중량%로, C: 0.92~1.02 Si: 0.2~0.5%, Mn: 0.2~0.5%, Cr: 0.1~0.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 표면으로부터 중심방향으로 깊이 5㎛까지의 인장잔류응력의 최대치가 650MPa이하이고, 딜라미네이션(delamination)이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 65회 이상인 비틀림 특성이 우수한 강선.
And the balance Fe and other unavoidable impurities, and having a ratio of C: 0.92 to 1.02 Si: 0.2 to 0.5%, Mn: 0.2 to 0.5%, Cr: 0.1 to 0.5% A steel wire excellent in torsional characteristics having a maximum value of tensile residual stress of 650 MPa or less and a number of twist times of 65 or more without delamination.
제 1항에 있어서,
상기 미세조직은 면적분율%로, 페라이트 5~15%, 펄라이트 85~95%를 포함하는 비틀림 특성이 우수한 강선.
The method according to claim 1,
Wherein the microstructure contains 5 to 15% of ferrite and 85 to 95% of pearlite in an area percentage%.
제 1항에 있어서,
상기 강선의 인장응력은 3600MPa 이상인 비틀림 특성이 우수한 강선.
The method according to claim 1,
And the tensile stress of the steel wire is 3600 MPa or more.
제 1항에 있어서,
상기 강선은 0.002~0.008㎜의 표면탈탄 층을 포함하는 비틀림 특성이 우수한 강선.
The method according to claim 1,
Wherein the steel wire comprises a surface decarburization layer of 0.002 to 0.008 mm.
중량%로, C: 0.92~1.02%, Si: 0.2~0.5%, Mn: 0.2~0.5%, Cr: 0.1~0.5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 조성을 가지는 강편을 1000~1100℃에서 가열하는 단계;
상기 가열된 강편을 900~1000℃에서 열간압연하여 선재를 제조하는 단계;
상기 선재를 15~25℃/초의 냉각속도로 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 선재를 2회 이상 신선하는 단계를 포함하고,
상기 신선과 신선 사이에 표면 탈탄 층을 형성시키는 열처리를 실시하는 비틀림 특성이 우수한 강선의 제조방법.
A steel ingot having a composition comprising 0.92 to 1.02% of C, 0.2 to 0.5% of Si, 0.2 to 0.5% of Mn, 0.1 to 0.5% of Cr, balance Fe and other unavoidable impurities at a temperature of 1000 to 1100 캜 Heating;
Hot-rolling the heated billet at 900 to 1000 占 폚 to produce a wire rod;
Cooling the wire rod at a cooling rate of 15 to 25 DEG C / second; And
And a step of drawing the cooled wire rod more than twice,
And performing a heat treatment for forming a surface decarburization layer between the drawing and the drawing.
제 5항에 있어서,
상기 열처리는 상기 신선된 강선을 740~780℃에서 유지하는 유지단계; 및
LP (lead patenting) 열처리단계를 포함하는 비틀림 특성이 우수한 강선의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The heat treatment may include maintaining the drawn steel wire at 740 to 780 占 폚; And
A method of manufacturing a steel wire having excellent torsional characteristics including a lead patenting (LP) heat treatment step.
제 6항에 있어서,
상기 유지시키는 단계는 30~90초 동안 유지하는 비틀림 특성이 우수한 강선의 제조방법.The method according to claim 6,
Wherein the holding step is performed for 30 to 90 seconds.
KR20120076911A 2012-07-13 2012-07-13 Steel wire having excellent torsion property and method for manufacturing thereof KR101428174B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120076911A KR101428174B1 (en) 2012-07-13 2012-07-13 Steel wire having excellent torsion property and method for manufacturing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120076911A KR101428174B1 (en) 2012-07-13 2012-07-13 Steel wire having excellent torsion property and method for manufacturing thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140009883A KR20140009883A (en) 2014-01-23
KR101428174B1 true KR101428174B1 (en) 2014-08-07

Family

ID=50142880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120076911A KR101428174B1 (en) 2012-07-13 2012-07-13 Steel wire having excellent torsion property and method for manufacturing thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101428174B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200075644A (en) * 2018-12-18 2020-06-26 주식회사 포스코 High strength steel wire with improved drawability and the method for manufacturing the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106232848B (en) 2014-04-24 2018-12-04 新日铁住金株式会社 High strength steel cord long filament
KR102326268B1 (en) * 2019-12-20 2021-11-15 주식회사 포스코 High strenth plated steel wire and manufacturing method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06306484A (en) * 1993-04-22 1994-11-01 Nippon Steel Corp Method for heat-treating steel wire using fluidized bed
JPH06312209A (en) * 1993-04-28 1994-11-08 Nippon Steel Corp Ultra-fine steel wire excellent in wire-drawability and fatigue strength and its manufacture
JPH08283867A (en) * 1995-04-15 1996-10-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of hyper-eutectoid steel wire rod for wiredrawing
KR100979006B1 (en) 2007-12-27 2010-08-30 주식회사 포스코 Wire Rods Having Superior Strength And Ductility For Drawing And Method For Manufacturing The Same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06306484A (en) * 1993-04-22 1994-11-01 Nippon Steel Corp Method for heat-treating steel wire using fluidized bed
JPH06312209A (en) * 1993-04-28 1994-11-08 Nippon Steel Corp Ultra-fine steel wire excellent in wire-drawability and fatigue strength and its manufacture
JPH08283867A (en) * 1995-04-15 1996-10-29 Sumitomo Metal Ind Ltd Production of hyper-eutectoid steel wire rod for wiredrawing
KR100979006B1 (en) 2007-12-27 2010-08-30 주식회사 포스코 Wire Rods Having Superior Strength And Ductility For Drawing And Method For Manufacturing The Same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200075644A (en) * 2018-12-18 2020-06-26 주식회사 포스코 High strength steel wire with improved drawability and the method for manufacturing the same
KR102181731B1 (en) 2018-12-18 2020-11-24 주식회사 포스코 High strength steel wire with improved drawability and the method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140009883A (en) 2014-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100347795B1 (en) High-carbon steel wire superior in resistance to longitudinal cracking, steel product for the same, and process for production of the same
EP2175043A1 (en) Wire rod and high-strength steel wire excellent in ductility, and processes for production of both
WO2009084811A1 (en) Wire rods having superior strength and ductility for drawing and method for manufacturing the same
KR102143075B1 (en) Non-quenched and tempered wire rod having excellent drawability and impact toughness and method of manufacturing the same
KR102178711B1 (en) Non-heat treated wire rod having excellent strength and impact toughness and method for manufacturing thereof
KR101676109B1 (en) Wire rod having good drawability and high strength, steel wire having high strength and manufacturing method of wire rod
KR101428174B1 (en) Steel wire having excellent torsion property and method for manufacturing thereof
JP4097151B2 (en) High strength spring steel wire and high strength spring with excellent workability
KR100742821B1 (en) A wire rod for steel cord, and method for manufacturing the same
JP6600412B2 (en) Non-heat treated wire excellent in strength and cold workability and method for producing the same
KR101819343B1 (en) Wire rod having excellent drawability and method for manufacturing the same
JP2000119805A (en) Steel wire rod excellent in wire drawability
JP2000309849A (en) Steel wire rod, steel wire, and their manufacture
KR101746971B1 (en) Steel wire rod and steel wire having excellent hydrogen induced cracking resistance and method for manufacturing thereof
KR101461717B1 (en) Steel wire rod and steel wire for ultra-high strength tirecord and method for manufacturing thereof
KR101560882B1 (en) A high-carbon steel wire having excellent drawability and twist property, and its manufacturing method
KR101482358B1 (en) High carbon steel wire rod for high strength and method for manufacturing thereof
KR101518583B1 (en) High strength wire rod, steel wire having excellent drawability and manufacturing method thereof
KR101726086B1 (en) Stell wire rod and steel wire having excellent hydrogen induced cracking resistance and method for manufacturing thereof
KR101449113B1 (en) High carbon steel wire having excellent bending-fatigue properties and ductility and method for manufacturing thereof
KR101611724B1 (en) Wire rod and steel wire having high strength and method manufacturing of wire rod
JP7173366B2 (en) RAIL EXCELLENT IN FATIGUE CRACK PROPAGATION RESISTANCE AND PRODUCTION METHOD THEREOF
KR101406667B1 (en) High endurance ratio of drawn steel wires and method for manufacturing thereof
KR20000025991A (en) High strength wire rod having an excellent wire drawing property and method for manufacturing the same
KR20190074430A (en) Steel wire for spring with excellent fatigue properties, high carbon steel wire rod therefor and method for manufacturing thereof

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: 20170802

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180801

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190801

Year of fee payment: 6