KR101505280B1

KR101505280B1 - Prediction method of steel for mold

Info

Publication number: KR101505280B1
Application number: KR1020130048653A
Authority: KR
Inventors: 이상원; 박철우
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2015-03-23
Also published as: KR20140129835A

Abstract

템퍼링 유지시간 및 온도를 조절하여 강재의 로크웰 경도(HRC, Rockwell hardness)를 예측할 수 있는 금형용 강재의 경도 예측 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 금형용 강재의 경도 예측 방법은 탄소(C) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 ~ 0.35 중량%, 망간(Mn) : 0.8 ~ 1.0 중량%, 인(P) : 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0.01 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.9 ~ 1.1 중량%, 니켈(Ni) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 바나듐(V) : 0.02 ~ 0.06 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 SRT(Slab reheating temperature) : 1100 ~ 1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 단조하는 단계; 상기 단조된 강에 켄칭을 실시하는 단계; 상기 켄칭한 강에 템퍼링을 실시하며, 상기 템퍼링 유지온도 및 유지시간을 하기 수학식 1 및 수학식 2에 대입하여 로크웰 경도값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
수학식 1 : X1 = (T+273)*(20+Log10t)/1000-5
수학식 2 : H = -1.77*X1+Quenching후 경도 (X1<13)
H = -5.70*X1+(Quenching후 경도*2) (X1≥13)
(T:템퍼링 유지온도(℃), t:템퍼링 유지시간(hr), H:템퍼링 후 로크웰 경도)(HRC, Rockwell hardness) of a steel material by controlling the tempering time and temperature of the steel material.
The method for predicting the hardness of a steel material for a mold according to the present invention comprises 0.2 to 0.4 wt% of carbon (C), 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si), 0.8 to 1.0 wt% of manganese (Mn) By weight or less, sulfur (S): 0.01% by weight or less, chromium (Cr): 0.9-1.1% by weight, nickel (Ni): 0.2-0.4% by weight, molybdenum (Mo) ): 0.02 to 0.06% by weight and the balance iron (Fe) and other unavoidable impurities to a slab reheating temperature (SRT) of 1100 to 1200 캜; Forging the reheated slab; Subjecting the forged steel to quenching; And a step of performing tempering on the quenched steel and substituting the tempering holding temperature and the holding time into the following equations (1) and (2) to measure a Rockwell hardness value.
X1 = (T + 273) * (20 + Log10t) / 1000-5
(2): H = -1.77 * X1 + Hardness after quenching (X1 < 13)
H = -5.70 * X1 + (hardness after quenching * 2) (X1? 13)
(T: tempering holding temperature (占 폚), t: tempering holding time (hr), H: Rockwell hardness after tempering)

Description

PREDICTION METHOD OF STEEL FOR MOLD [0002]

본 발명은 강재의 경도 예측 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 템퍼링(Tempering) 조건에 따라 금형용 강재의 경도를 예측할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting a hardness of a steel material, and more particularly, to a method for predicting a hardness of a steel material for a mold according to a tempering condition.

금형용 강재는 경면 마무리성이 양호하며, 핀홀이나 그 외에 미세 피트의 발생 영향이 작아야 한다. 또한, 경도, 내마모성, 인성 등이 우수해야 한다. 그 중에서도 경도는 절삭 공구의 수명 향상과 이어지므로 특히 중요하다.The steel material for a mold has good mirror-finished finishing property, and it is required that the influence of occurrence of pinholes and other fine pits is small. In addition, hardness, abrasion resistance and toughness should be excellent. Among them, hardness is particularly important because it leads to improvement of the life of the cutting tool.

관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0106900호(2012.09.26. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 가공성 및 가공 불균일의 억제가 우수한 금형용 강 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.As a related prior art, there is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0106900 (published on 26.09.2012), which discloses a steel for a die excellent in workability and suppression of uneven machining, and a manufacturing method thereof.

본 발명의 목적은 템퍼링을 유지하는 시간 및 유지온도를 조절함에 따라 금형용 강재의 경도를 미리 예측할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method of predicting the hardness of a steel material for a mold by controlling the time for maintaining tempering and the holding temperature.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 금형용 강재의 경도 예측 방법은 탄소(C) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 ~ 0.35 중량%, 망간(Mn) : 0.8 ~ 1.0 중량%, 인(P) : 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0.01 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.9 ~ 1.1 중량%, 니켈(Ni) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 바나듐(V) : 0.02 ~ 0.06 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 강 슬라브를 SRT(Slab reheating temperature) : 1100 ~ 1200℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 단조하는 단계; 상기 단조된 강에 켄칭을 실시하는 단계; 상기 켄칭한 강에 템퍼링을 실시하며, 상기 템퍼링 유지온도 및 유지시간을 하기 수학식 1 및 수학식 2에 대입하여 로크웰 경도값을 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method for predicting hardness of a steel material for a mold according to an embodiment of the present invention comprises 0.2 to 0.4 wt% of carbon (C), 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si) (S): 0.01 wt% or less, Cr: 0.9-1.1 wt%, Ni: 0.2-0.4 wt%, molybdenum (Mo) Reheating a steel slab composed of 0.2 to 0.4 wt%, vanadium (V): 0.02 to 0.06 wt% and the balance of iron (Fe) and other unavoidable impurities to a slab reheating temperature (SRT) of 1100 to 1200 캜; Forging the reheated slab; Subjecting the forged steel to quenching; And a step of performing tempering on the quenched steel and substituting the tempering holding temperature and the holding time into the following equations (1) and (2) to measure a Rockwell hardness value.

수학식 1 : X1 = (T+273)*(20+Log10t)/1000-5X1 = (T + 273) * (20 + Log10t) / 1000-5

수학식 2 : H = -1.77*X1+Quenching후 경도 (X1<13)(2): H = -1.77 * X1 + Hardness after quenching (X1 < 13)

H = -5.70*X1+(Quenching후 경도*2) (X1≥13)H = -5.70 * X1 + (hardness after quenching * 2) (X1? 13)

(T:템퍼링 유지온도(℃), t:템퍼링 유지시간(hr), H:템퍼링 후 로크웰 경도)(T: tempering holding temperature (占 폚), t: tempering holding time (hr), H: Rockwell hardness after tempering)

본 발명에 따른 강재의 경도 예측 방법은 제조 공정시 템퍼링 유지시간 및 유지온도를 조절함에 따라 미리 강재가 가지는 로크웰 경도(HRC, Rockwell hardness)를 측정할 수 있는 금형용 강재의 경도 예측 방법을 제공할 수 있다.The method of predicting the hardness of a steel material according to the present invention can provide a method of predicting the hardness of a steel material for a mold capable of measuring the Rockwell hardness (HRC) of the steel material in advance by adjusting the tempering holding time and the holding temperature during the manufacturing process have.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금형용 강재의 경도 예측 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 ~ 5에 따라 제조된 강재의 로크웰 경도값의 예측값 및 결과값을 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart schematically showing a method of predicting a hardness of a steel material for a mold according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing predicted values and results of Rockwell hardness values of steels manufactured according to Examples 1 to 5 of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금형용 강재의 경도 예측 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for predicting hardness of a steel material for a metal mold according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

금형용 강재의 경도 예측 방법Hardness Prediction Method of Steel for Die

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금형용 강재의 경도 예측 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart schematically showing a method of predicting a hardness of a steel material for a mold according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 강재의 경도 예측 방법은 슬라브 재가열 단계(S110), 단조 단계(S120), 켄칭 단계(S130) 및 템퍼링 단계(S140)를 포함한다. 이때, 슬라브 재가열 단계(S110)는 반드시 수행되어야 하는 것은 아니나, 석출물의 재고용 등의 효과를 도출하기 위하여 슬라브 재가열 단계(S110)를 실시하는 것이 더 바람직하다.Referring to FIG. 1, the method for predicting the hardness of the steel material includes a slab reheating step S110, a forging step S120, a quenching step S130, and a tempering step S140. At this time, the slab reheating step (S110) is not necessarily performed, but it is more preferable to perform the slab reheating step (S110) in order to obtain effects such as the reuse of the precipitate.

본 발명에 따른 강재의 경도 예측 방법에서 열연공정의 대상이 되는 반제품 상태의 강 슬라브는 탄소(C) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 ~ 0.35 중량%, 망간(Mn) : 0.8 ~ 1.0 중량%, 인(P) : 0.01 중량% 이하, 황(S) : 0.01 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.9 ~ 1.10 중량%, 니켈(Ni) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 몰리브덴(Mo) : 0.2 ~ 0.4 중량%, 바나듐(V) : 0.02 ~ 0.06 중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the method of predicting the hardness of a steel according to the present invention, the steel slab in a semi-finished product to be subjected to the hot rolling process is composed of 0.2 to 0.4 wt% of carbon (C), 0.15 to 0.35 wt% of silicon (Si) (P): 0.01 wt% or less, S: 0.01 wt% or less, Cr: 0.9 to 1.10 wt%, Ni: 0.2 to 0.4 wt%, molybdenum (Mo) ): 0.2 to 0.4% by weight, vanadium (V): 0.02 to 0.06% by weight, and the balance of iron (Fe) and other unavoidable impurities.

탄소(C)는 강도를 확보하기 위해 첨가된다. 탄소(C)는 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.2 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 함량이 0.2 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.18 중량%를 초과할 경우에는 강의 강도는 증가하나 저온 충격인성 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.Carbon (C) is added to ensure strength. Carbon (C) is preferably added in a content ratio of 0.2 to 0.4% by weight based on the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of carbon (C) is less than 0.2% by weight, it may be difficult to secure strength. On the contrary, when the content of carbon (C) exceeds 0.18% by weight, the strength of the steel increases but the impact resistance and weldability at low temperatures are deteriorated.

실리콘(Si)은 제강공정에서 강재 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한, 실리콘(Si)은 고용강화 효과도 갖는다. 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.15 ~ 0.35 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.15 중량% 미만일 경우에는 실리콘 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 0.35 중량%를 초과할 경우에는 인성 및 용접성이 저하되고, 강 중 산화개재물이 증가하여 저온인성 및 수소유기균열 저항성을 저하시킬 수 있다.Silicon (Si) is added as a deoxidizer to remove oxygen in the steel in the steelmaking process. Silicon (Si) also has a solid solution strengthening effect. It is preferable that silicon (Si) is added in a content ratio of 0.15 to 0.35% by weight of the total weight of the steel material according to the present invention. If the content of silicon (Si) is less than 0.15 wt%, the effect of adding silicon can not be exhibited properly. On the other hand, when the content of silicon (Si) exceeds 0.35% by weight, the toughness and weldability are lowered, and oxide inclusions in the steel are increased, which may lower the low temperature toughness and the hydrogen organic cracking resistance.

망간(Mn)은 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시키는 원소로서, 망간(Mn)의 첨가는 탄소(C)의 첨가보다도 강도 상승 시, 연성의 저하가 적다. 망간(Mn)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.8 ~ 1.0 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 0.8 중량% 미만일 경우에는 탄소(C) 함량이 높아도 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 1.0 중량%를 초과할 경우에는 MnS계 비금속개재물의 양이 증가하는 데 기인하여 용접 시 크랙 발생 등의 결함을 유발할 수 있다.
Manganese (Mn) is an element which increases the strength and toughness of steel and increases the ingotability of steel. Addition of manganese (Mn) causes less deterioration of ductility when the strength is higher than that of carbon (C). Manganese (Mn) is preferably added in a content ratio of 0.8 to 1.0% by weight based on the total weight of the steel material according to the present invention. If the content of manganese (Mn) is less than 0.8 wt%, it may be difficult to secure the strength even if the content of carbon (C) is high. On the other hand, when the content of manganese (Mn) exceeds 1.0% by weight, the amount of MnS-based nonmetal inclusions increases, which may lead to defects such as cracks during welding.

인(P)은 제조시 불가피하게 함유되는 불순물로써, 강 중에 포함되어 용접성 및 인성을 저하시키고 응고시 슬라브 중심부 및 오스테나이트 결정립계에 편석되는 문제점이 있으므로, 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 강재 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.
Phosphorus (P) is an impurity which is inevitably contained at the time of production, and is contained in the steel to deteriorate the weldability and toughness, and is segregated at the center of the slab and at the austenite grain boundary during solidification. Therefore, in the present invention, the content of phosphorus (P) is limited to 0.01% by weight or less based on the total weight of the steel material.

황(S)은 인(P)과 함께 강의 제조 시 불가피하게 함유되는 원소로서, 망간과 반응하여 MnS를 형성하여 저온 충격인성을 저하시킨다. 따라서, 본 발명에서는 황(S)의 함량을 강재 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.Sulfur (S) is an element which is inevitably contained in the manufacture of steel together with phosphorus (P), and reacts with manganese to form MnS, which lowers impact toughness at low temperatures. Therefore, in the present invention, the content of sulfur (S) is limited to 0.01% by weight or less based on the total weight of the steel material.

크롬(Cr)은 강도를 확보하기 위해 첨가되는 유효한 원소이다. 크롬(Cr)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.9 ~ 1.1 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 함량이 0.9 중량% 미만일 경우에는 그 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 1.1 중량%를 초과할 경우에는 용접 열영향부(HAZ) 인성 열화를 초래하는 문제점이 있다.
Chromium (Cr) is an effective element added to secure strength. Cr is preferably added at a content ratio of 0.9 to 1.1% by weight based on the total weight of the steel according to the present invention. If the content of chromium (Cr) is less than 0.9% by weight, the effect of the addition can not be exhibited properly. On the contrary, when the content of chromium (Cr) exceeds 1.1% by weight, there is a problem that the weld heat affected zone (HAZ) deteriorates toughness.

니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시킨다. 특히, 니켈(Ni)은 저온 충격인성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. 니켈(Ni)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.2 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)의 함량이 0.2 중량% 미만일 경우에는 니켈 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 니켈(Ni)의 함량이 0.4 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 적열취성을 유발하는 문제가 있다.Nickel (Ni) fine grains and solidify in the austenite and ferrite to strengthen the matrix. In particular, nickel (Ni) is an effective element for improving the low-temperature impact toughness. Nickel (Ni) is preferably added at a content ratio of 0.2 to 0.4% by weight based on the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of nickel (Ni) is less than 0.2% by weight, the effect of adding nickel can not be exhibited properly. On the other hand, when the content of nickel (Ni) exceeds 0.4% by weight and is added in a large amount, there arises a problem of causing redispersible brittleness.

몰리브덴(Mo)은 강의 강도와 인성의 향상 및 상온이나 고온에서 안정된 강도를 확보하는데 기여한다. 몰리브덴(Mo)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.2 ~ 0.4 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.2 중량% 미만일 경우에는 몰리브덴 첨가 효과가 불충분하다. 반대로, 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.4 중량%를 초과할 경우에는 용접성을 저하시키는 문제점이 있다.
Molybdenum (Mo) contributes to improving the strength and toughness of steel and securing stable strength at room temperature and high temperature. The molybdenum (Mo) is preferably added in a content ratio of 0.2 to 0.4% by weight based on the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of molybdenum (Mo) is less than 0.2% by weight, the effect of adding molybdenum is insufficient. On the other hand, when the content of molybdenum (Mo) exceeds 0.4% by weight, the weldability is deteriorated.

바나듐(V)은 결정립계에 피닝(pinning)으로 작용하여 강도 향상에 기여하는 원소이다. 바나듐(V)은 본 발명에 따른 강재 전체 중량의 0.02 ~ 0.06 중량%의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다. 바나듐(V)의 함량이 0.02 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 바나듐(V)의 함량이 0.06 중량%를 초과할 경우에는 조대한 바나듐 석출물이 형성되어 저온 충격인성이 저하되는 문제점이 있다.
Vanadium (V) acts as a pinning to the grain boundaries and contributes to the improvement of strength. Vanadium (V) is preferably added in a content ratio of 0.02 to 0.06% by weight based on the total weight of the steel material according to the present invention. When the content of vanadium (V) is less than 0.02% by weight, it may be difficult to exhibit the above-mentioned effect properly. On the contrary, when the content of vanadium (V) exceeds 0.06% by weight, a coarse vanadium precipitate is formed to deteriorate low-temperature impact toughness.

슬라브 재가열Reheating slabs

슬라브 재가열 단계(S110)에서는 상기의 조성을 갖는 슬라브를 1100 ~ 1200℃로 재가열한다. 상기 조성을 갖는 슬라브는 제강공정을 통해 원하는 조성의 용강을 얻은 다음에 연속주조공정을 통해 얻어질 수 있다. 재가열시 확산에 의하여 슬라브상에 존재하는 망간(Mn)과 인(P) 편석부가 완화된다. In the slab reheating step S110, the slab having the above composition is reheated to 1100 to 1200 ° C. The slab having the above composition can be obtained through a continuous casting process after obtaining a molten steel having a desired composition through a steelmaking process. Manganese (Mn) and phosphorus (P) segregation on the slab are relaxed by diffusion during reheating.

재가열 온도가 1100℃ 미만일 경우에는 편석이 충분히 확산되지 못하여 저온인성 및 수소유기균열 저항성을 해치게 된다. 반대로, 재가열 온도가 1200℃를 초과할 경우에는 오스테나이트의 결정립 크기가 증가하므로 저온인성이 나빠지는 문제점이 있다.If the reheating temperature is less than 1100 ° C, the segregation can not be sufficiently diffused and the low temperature toughness and the hydrogen organic cracking resistance are deteriorated. On the other hand, when the reheating temperature exceeds 1200 ° C, the grain size of the austenite increases, and the low temperature toughness is deteriorated.

단조minor

단조 단계(S120)는 재가열된 슬라브를 1000 ~ 1200℃의 온도에서 단조를 실시한다. 단조를 1000℃ 미만의 온도에서 실시할 경우 내부 응력이 잔류할 수 있다. 반대로, 단조를 1200℃를 초과하는 온도에서 실시할 경우 재질이 변할 수 있다.
In the forging step (S120), the reheated slab is forged at a temperature of 1000 to 1200 占 폚. When forging is carried out at a temperature lower than 1000 캜, internal stress may remain. Conversely, if the forging is performed at a temperature exceeding 1200 ° C, the material may be changed.

켄칭Quenched

켄칭(Quenching) 단계(S130)는 강도와 경도를 부여하기 위한 공정으로, 단조된 강을 850 ~ 900℃까지 냉각하는 것이 바람직하다. 켄칭 온도가 850℃ 미만일 경우 고용용질 원소들의 재고용이 어려워 강도의 확보가 어렵고, 900℃를 초과할 경우 결정립 성장이 일어나 저온인성을 해칠 수 있다.The quenching step (S130) is a step for imparting strength and hardness, and it is preferable to cool the forged steel to 850 to 900 占 폚. When the quenching temperature is lower than 850 ° C, it is difficult to secure the strength because the solid solute elements are difficult to be reused. If the quenching temperature is higher than 900 ° C, grain growth may occur and the low temperature toughness may be deteriorated.

템퍼링Tempering

템퍼링(Tempering) 단계(S140)는 켄칭 단계 후 강재를 냉각하여 내부응력을 제거하기 위한 공정으로서, 300 ~ 700℃의 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 템퍼링 온도가 300℃ 미만일 경우 템퍼링의 효과가 저조하여 인성의 확보가 어렵다. 반대로, 템퍼링 온도가 700℃를 초과할 경우 강도의 확보가 어렵다.
The tempering step S140 is a step for cooling the steel material after the quenching step to remove the internal stress, and is preferably performed at a temperature of 300 to 700 캜. When the tempering temperature is less than 300 ° C, the effect of tempering is poor and it is difficult to secure toughness. On the other hand, when the tempering temperature exceeds 700 캜, it is difficult to secure strength.

이때, 템퍼링 단계에서는 템퍼링 유지온도 및 유지시간을 측정하여 하기의 수학식 1 및 수학식 2에 대입함으로써, 강재의 로크웰 경도를 미리 측정할 수 있다.At this time, in the tempering step, the tempering temperature and the holding time are measured and substituted into the following equations (1) and (2), whereby the hardness of the steel material can be measured in advance.

(T:템퍼링 유지온도(℃), t:템퍼링 유지시간(hr), H:템퍼링 후 로크웰 경도)
(T: tempering holding temperature (占 폚), t: tempering holding time (hr), H: Rockwell hardness after tempering)

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.The contents not described here are sufficiently technically inferior to those skilled in the art, and a description thereof will be omitted.

1. 시편 제조1. Specimen Manufacturing

표 1에 기재된 조성 및 표 2에 기재된 공정 조건으로 실시예 1 ~ 5에 따른 시편을 제조하였다.
The specimens according to Examples 1 to 5 were prepared with the composition shown in Table 1 and the process conditions shown in Table 2.

[표 1] (단위 : 중량%) [Table 1] (unit:% by weight)

[표 2] (단위 : ℃)[Table 2] (Unit: 占 폚)

2. 기계적 물성 평가2. Evaluation of mechanical properties

도 2는 본 발명의 실시예　1 ~　5에 따라 제조된 강재의 로크웰 경도값의 예측값 및 결과값을 나타낸 그래프이고, 표 3은 실시예 1 ~ 5에 따라 제조된 시편들에 대한 로크웰 경도의 예측값과 결과값을 비교한 것이다.2 is a graph showing the predicted values and the results of the Rockwell hardness values of the steels prepared according to Examples 1 to 5 of the present invention and Table 3 shows the predicted values of Rockwell hardness values of the specimens prepared according to Examples 1 to 5 And the results are compared.

로크웰 경도의 예측값은 수학식 1 및 수학식 2에 따라 측정하였다.The predicted value of the Rockwell hardness was measured according to Equations (1) and (2).

[표 3][Table 3]

도 2 및 표 1 ~ 3을 참조하면, 실시예 1 ~ 5에 따라 제조된 시편들의 로크웰 경도의 예측값과 결과값이 거의 동일한 값을 가지는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 2 and Tables 1 to 3, it can be seen that the predicted value of the Rockwell hardness of the specimens produced according to Examples 1 to 5 has substantially the same value.

지금까지 살펴온 바와 같이, 본 발명에 따른 강재의 경도 예측 방법은 전술한 수학식 1 및 수학식 2에 따라 템퍼링을 유지하는 시간 및 온도를 통해 경도값을 측정할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.As described above, the method of predicting the hardness of a steel material according to the present invention can provide a method of measuring the hardness value through the time and temperature for maintaining the tempering according to the above-described Equations 1 and 2 .

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

S110 : 슬라브 재가열 단계
S120 : 단조 단계
S130 : 켄칭 단계
S140 : 템퍼링 단계S110: Slab reheating step
S120: Forging step
S130: Quenching step
S140: Tempering step

Claims

(a) from 0.2 to 0.4% by weight of carbon (C), from 0.15 to 0.35% by weight of silicon (Si), from 0.8 to 1.0% by weight of manganese (Mn) : 0.01% by weight or less, Cr: 0.9-1.1% by weight, Ni: 0.2-0.4% by weight, molybdenum: 0.2-0.4% by weight, vanadium: 0.02-0.06% by weight, Reheating the steel slab composed of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities to a slab reheating temperature (SRT) of 1100 to 1200 ° C;
(b) forging the reheated slab;
(c) quenching the forged steel;
(d) performing tempering on the quenched steel, and substituting the tempering holding temperature and the holding time into the following equations (1) and (2) to measure a Rockwell hardness value: Hardness prediction method.
X1 = (T + 273) * (20 + Log10t) / 1000-5
(2): H = -1.77 * X1 + Hardness after quenching (X1 < 13)
H = -5.70 * X1 + (hardness after quenching * 2) (X1? 13)
(T: tempering holding temperature (占 폚), t: tempering holding time (hr), H: Rockwell hardness after tempering)

The method according to claim 1,
In the step (b)
The forging
At a temperature of 1000 to 1200 占 폚.

The method according to claim 1,
In the step (c)
The Quenching
And cooling the forged steel to 850 to 900 占 폚.

The method according to claim 1,
In the step (d)
The temperature for maintaining the temperature is
Wherein the hardness of the molten steel is in the range of 300 to 700 占 폚.