KR101563606B1 - 열간압연 스트립을 제조하는 방법 및 페라이트계 강으로부터 제조된 열간압연 스트립 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무변태 페라이트계 강으로부터 열간 스트립을 제조하는 방법에 관한 것으로, 용융물을 주조하여 거친 제품을 얻고 그런 다음에 그 제품을 압연하여 열간 스트립으로 만든다. 이를 위해, 흐름이 잔잔하고 굽힘이 없는 조건하에서 용융물을 수평 스트립 주조 설비에서 주조하여 6 ∼ 20 mm 범위의 거친 스트립을 얻고, 이어서 압연을 하여 적어도 50% 의 변형도를 갖는 열간 스트립을 얻는다.

Description

열간압연 스트립을 제조하는 방법 및 페라이트계 강으로부터 제조된 열간압연 스트립{METHOD FOR PRODUCING A HOT ROLLED STRIP AND HOT ROLLED STRIP PRODUCED FROM FERRITIC STEEL}

본 발명은 무변태(transformation-free) 페라이트계 강으로부터 고온 스트립을 제조하는 방법에 관한 것으로, 용융물이 거친 제품으로 주조되고 다음에 이 거친 제품은 압연되어 열간 스트립으로 된다.

일반적인 연속 주조 방법(즉, 용융물을 슬라브 또는 얇은 슬라브로 연속 주조하고 이 슬라브는 인라인 또는 개별적으로 압연되어 열간 스트립으로 된다)을 사용해서는 요구되는 특성을 갖는 무변태 페라이트계 강을 제조할 수 없다.

그 이유는, 연속 주조로 제조된 슬라브 또는 얇은 슬라브는 거시적인 편석을 가지며 또한 수축흔(shrink mark)을 형성하기 때문이다. 더욱이, 거친 제품은 매우 조대한 입자를 갖게 되며 주조 분말을 사용하는 주조는 페라이트계 강의 높은 알루미늄 함량으로 인해 문제가 있다.

DE 100 60 948 C2 에는 12 ∼ 30 중량%의 고 함량의 망간과 각기 최대 3.5 중량%의 함량을 갖는 알루미늄과 규소를 함유하는 강으로부터 열간 스트립을 제조하는 것이 개시되어 있는데, 이 경우, 강 용융물은 더블 롤러 주조기에서 주조되어 6 mm 까지의 두께를 갖는 최종 치수에 근접한 거친 스트립이 형성되며, 이어서 이 거친 스트립은 바람직하게는 단일 패스로 연속적으로 열간 압연된다.

6 mm 두께에 대한 상기 상한은 기존의 설비로는 얻을 수 없다. 실제로 조절될 수 있는 최대 두께는 일반적으로 4 mm 이며, 예외적인 경우에는 최대 5 mm 이다.

이 공지된 방법은 거시적인 편석이 감소되고 수축흔이 억제되며 또한 주조 분말과 관련된 문제가 없다는 이점이 있다.

그러나, 고온 스트립의 두께가 2 ∼ 3 mm 로 요망될 때, 열간 스트립의 시작 두께가 작은 경우 압연 중에 단지 작은 열간 변형도만 허용된다는 단점이 있다.

그러나, 예컨대, 이 두께 범위는 한편으로 차량의 배기계에 경량 부품으로서 열간 스트립을 사용하는데 관심을 받고 있다. 다른 한편, 예컨대 1.0 ∼ 1.8 mm 두께의 냉간 스트립이 40 ∼ 50%의 변형도로 2 ∼ 3 mm 두께의 열간 스트립으로 제조될 수 있으며, 예컨대 또한 차량의 배기계에 사용될 수 있다. 그러나, 열간 변형도가 작으면 조대한 입자가 생기는데, 이러한 입자는 열간 스트립의 연성과 성형성에 나쁜 영향을 준다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 무변태 페라이트계 강으로부터 열간 스트립을 제조하는 방법으로서, 더블 롤러 주조기의 이점을 유지하면서 2 ∼ 3 mm 두께의 열간 스트립에서 미세한 입자를 실현할 수 있는 상기 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 흐름이 잔잔하고 굽힘이 없는 조건하에서 용융물을 수평 스트립 주조 설비에서 주조하여 6 ∼ 20 mm 범위의 거친 스트립을 얻고, 이어서 압연을 하여 적어도 50% 의 변형도를 갖는 열간 스트립을 얻는 방법으로 달성된다.

제안된 방법이 주는 이점은, 수평 스트립 주조 설비를 사용할 때, 페라이트계 강이 고 Al 함량을 갖더라도, 거시적 편석의 감소, 수축흔의 억제 및 주조 분말과 관련된 문제의 방지와 같은 공지된 더블 롤러 주조기의 이점이 유지되고 또한 열간 스트립의 두께는 더블 롤러 주조기로 얻어지는 열간 스트립의 두께 보다 상당히 크다라는 것이다.

이로써, 열간 스트립의 미세 조직에서 미세 입자를 조절함에 있어서 높은 변형도를 이룰 수 있는데, 이는 특히 열간 스트립이 2 ∼ 3 mm 범위의 두께를 가질 때 그러하다.

공정 면에서, 이상적인 경우에 용융물 공급 속도가 회전하는 컨베이어 벨트의 속도와 같게 되도록, 함께 이동하는 전자기 브레이크(이는 스트립에 대해 최적의 속도와 동기하여 또는 그 속도로 함께 움직이는 장을 발생시킨다)를 사용해서 잔잔한 흐름을 얻는 것이 제안된다.

고화 중에 불리한 것으로 생각되는 굽힘은, 나란히 배치된 다수의 롤러상에서 용융물을 받는 주조 벨트의 저면을 지지함으로써 방지된다. 이 지지는 주조 벨트를 롤러에 단단히 밀어붙이기 위해 주조 벨트의 영역에 부압을 발생시킴으로써 보강된다.

고화의 임계 단계 중에 이들 조건을 유지하기 위해, 컨베이어 벨트의 길이는 컨베이어 벨트가 방향 전환되기 전에 거친 스트립이 그 컨베이어 벨트의 끝에서 실질적으로 고화되도록 선택된다.

컨베이어 벨트의 끝 다음에는 온도의 균일화 및 가능한 스트레스 경감을 위해 이용되는 균질화 구역이 있다.

거친 스트립을 열간 스트립으로 압연하는 것은 인라인으로 또는 오프라인에서 개별적으로 할 수 있다. 오프 라인 압연 전에, 거친 스트립은 제조 후 그리고 냉각 전에 열간 상태로 직접 감기거나 패널로 절단될 수 있다. 그런 다음, 스트립 또는 패널재는 있을 수 있는 냉각 후에 재가열되며 오프 라인 압연을 위해 풀리거나 패널로서 재가열되고 압연된다.

이로운 기술적 가치는 변형도가 ＞70% 일 때 얻어지며, 평균 입자 크기는 ＞6 ASTM 으로 조절될 수 있다.

페라이트계 강을 위한 바람직한 등급은 최대 30 중량%의 고 Mn 함량, ＞2 중량%, 바람직하게는 ＞5 중량%의 고 Al 함량, 최대 30 중량%의 Cr 함량 및 ＜5 중량%의 Si 함량 그리고 ＜1.5 중량%의 C 함량을 포함한다.

다른 바람직한 등급은 Mn 과 Si 가 없고 동등한 C, Cr 및 Al 함량이 존재하는 것이 특징이다.

상기 두 등급은 선택적으로 B, Ta, Zr, Nb, V, Ti, Mo 및 W 의 석출형성 원소 중의 일종 이상을 합계로 최대 2 중량% 로 함유할 수 있다.

Claims (16)

1. 무변태 페라이트계 강으로부터 열간 스트립을 제조하는 방법으로서,
   상기 무변태 페라이트계 강의 화학 조성은, 0 초과 1.5 중량% 미만의 C; 0 초과 30 중량% 미만의 Cr; 5 중량% 초과 Al; 0 초과 30 중량% 미만의 Mn; 0 초과 5 중량% 미만의 Si; 및 B, Ta, Zr, Nb, V, Ti, Mo 및 W로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 0 초과 2 중량% 이하의 석출형성 원소를 포함하고, 잔부는 강에 부수적인 불가피 요소이며, 상기 열간 스트립은 6 ASTM를 초과하는 평균 입자 크기를 가지며,
   상기 방법은,
   흐름이 잔잔하고 굽힘이 없는 조건하에서 용융물을 수평 스트립 주조 설비에서 6 내지 20 mm의 두께를 갖는 거친 스트립으로 주조하는 단계; 및
   상기 거친 스트립을 50% 이상의 변형도를 갖는 열간 스트립으로 압연하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 무변태 페라이트계 강으로 열간 스트립을 제조하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 용융물의 공급 속도는 회전하는 컨베이어 벨트의 속도와 같은 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   컨베이어 벨트의 폭을 가로지르는 스트립의 스트랜드 쉘(고화 시작시에 형성됨)의 모든 표면 요소에 대해 균일한 냉각이 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 컨베이어 벨트상에 놓이는 용융물은 컨베이어 벨트의 끝에서 고화가 완료되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 거친 스트립은 완전 고화 후 그리고 다른 처리의 시작 전에 균질화 구역을 통과하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 다른 처리는 상기 거친 스트립을 패널로 절단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 패널은 절단된 후 압연 온도로 가열되고 이어서 압연 공정을 받는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 다른 처리는 상기 거친 스트립의 감기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 거친 스트립을 푼 후 압연 온도로 가열하고, 이어서 압연 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 거친 스트립이 풀리기 전에 재가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 거친 스트립은 인라인으로 압연 공정을 받고 그런 다음에 감기는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형도가 열간 압연 중에 70%를 초과하는 것을 특징으로 하는 방법.
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