KR101630951B1 - 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 및 그 제조방법 - Google Patents

고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기계부품, 공구류 및 자동차 부품 등에 적용되는 고탄소 열연강판에 의한 것으로서, 우수한 재질 균일성을 가지며, 연연속 압연 공정에 적합한 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 중량%로, C:0.2∼0.6%, Si:0.5% 이하(0은 제외), Mn:0.2∼1.5%, P:0.03% 이하(0은 제외), S:0.015% 이하(0은 제외), Al:0.05% 이하(0은 제외), N:0.01% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 그리고 하기 관계식(1)을 만족하는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 우수한 재질 균일성을 가지면서 고상 접합성도 우수한 고탄소 열연강판을 제공할 수 있다.

Description

고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 및 그 제조방법{HIGH CARBON ROLLED STEEL SHEET WITH SOLID DIFFUSION BONDING PROPERTIES, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 기계부품, 공구류 및 자동차 부품 등에 사용될 수 있는 고탄소 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고탄소 강을 이용한 고탄소 열연강판은 기계부품, 공구류 및 자동차 부품 등 여러가지 용도에 사용되어 왔으며, 목적하는 두께에 해당하는 열연강판을 제조한 뒤 블랭킹, 굽힘, 프레스 가공 등을 통해 원하는 형태를 얻은 후, 최종적으로 열처리를 통해 높은 경도를 부여하게 된다.
고탄소 열연강판에 요구되는 특성으로는 우수한 재질 균일성이 있다.
고탄소 열연강판 내의 재질 편차가 크면, 성형과정에서 부품의 치수 정밀도가 떨어질 뿐 아니라, 가공 중 결함을 야기하게 되며, 최종 열처리 과정에서도 불균일한 조직 분포를 유발하게 된다.
종래 고탄소 열연강판은 성형성을 개선하기 위하여, 냉간압연과 소둔을 거쳐 얻어진 미세조직에서의 탄화물 크기와 분포를 제어함으로써 제조하는 것이 일반적이다.상기 고탄소 열연강판을 제조하기 위하여, 소둔 조건의 제어를 통해 고탄소 소둔강판에서의 탄화물의 평균 크기나 분포를 제어하여 성형성을 개선시키거나 (특허문헌 1, 특허문헌 2), 퍼얼라이트와 세멘타이트 및 페라이트의 분율 및 페라이트의 결정립 크기를 제어하여 파인블랭킹 가공성이나 신장 플랜지성 등의 성형성을 개선하는 방법 (특허문헌 3, 특허문헌 4, 특허문헌 5)들이 알려져 있다.
상기의 종래기술들은 냉간압연과 소둔을 거친 고탄소 소둔강판의 성형성을 개선하기 위함일 뿐, 열연강판 상태에서의 성형성에 관련된 발명은 아니다. 또한 상기의 종래기술들의 경우, 배치식 (Batch) 압연을 통한 열간 압연을 수행하고 있다. 배치식 (Batch) 압연은 코일의 헤드부 및 꼬리부와 같은 무장력 구간의 형상 및 권취온도 등에 대한 제어가 되지 않기 때문에 정정 공정에서 해당 부분을 절사해야 하며, 폭 방향 두께편차 측면에서도 불리하여 엣지부 트리밍(trimming)에 의한 최종 제품 실수율의 저하를 가져오게 된다 (실수율 70~85%, 평균 80% 수준 내외).
일본 공개특허 제2005-344194호 일본 공개특허 제2005-344196호 일본 공개특허 제2001-140037호 일본 공개특허 제2006-063394호 한국 공개특허 제2007-0068289호
본 발명의 일 측면은 재질균일성이 우수하고 연연속 압연 공정에 적합한 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 측면은 재질균일성이 우수하고 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판을 연연속 압연 공정에 의하여 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 중량%로, C:0.2∼0.6%, Si:0.5% 이하(0은 제외), Mn:0.2∼1.5%, P:0.03% 이하(0은 제외), S:0.015% 이하(0은 제외), Al:0.05% 이하(0은 제외), N:0.01% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 그리고 하기 관계식(1)을 만족하는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판이 제공된다.
[관계식 1]
3.2365[Al]+0.1067[Ti]+0.4957[Si]+0.0527[Mn]+[Cr]+0.6137[Co]+0.0266[Cu] ≤ 0.2(단, 상기 [Al], [Ti], [Si], [Mn], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 각각의 성분 함량의 중량%를 의미하며, 포함되지 않은 성분 [Ti], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 0으로 함)
상기 고탄소 열연강판의 미세조직은 면적분율로, 퍼얼라이트가 95% 이상이고, 제 2 상이 5% 미만으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 고탄소 열연강판의 최소와 최대 경도편차는 바람직하게는 50 HV이하이고, 보다 바람직하게는 30 HV이하이다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 중량%로, C:0.2∼0.6%, Si:0.5% 이하(0은 제외), Mn:0.2∼1.5%, P:0.03% 이하(0은 제외), S:0.015% 이하(0은 제외), Al:0.05% 이하(0은 제외), N:0.01% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 그리고 하기 관계식(1)을 만족하는 슬라브를 준비하는 단계;
상기 슬라브를 1100~1300℃로 재가열하는 재가열 단계;
상기 재가열된 슬라브를 1020~1060℃의 온도로 마무리 조압연을 실시하여 바 (bar)를 얻는 조압연 단계;
상기 바 (bar)의 선단과 후단을 연속적으로 접합하는 연연속 접합 단계;
상기 접합된 바 (bar)를 850~1000℃의 마무리 압연온도로 열간압연하여 열연강판을 얻는 연연속 마무리 압연 단계;
상기 열연강판을 10~100℃/s의 냉각속도로 500~750℃의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 강판을 권취하는 단계를 포함하는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법이 제공된다.
[관계식 1]
3.2365[Al]+0.1067[Ti]+0.4957[Si]+0.0527[Mn]+[Cr]+0.6137[Co]+0.0266[Cu] ≤ 0.2
(단, 상기 [Al], [Ti], [Si], [Mn], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 각각의 성분 함량의 중량%를 의미하며, 포함되지 않은 성분 [Ti], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 0으로 함)
본 발명에 의하면, 우수한 재질 균일성을 가지면서 고상 접합성도 우수한 고탄소 열연강판을 제공할 수 있다.
도 1은 발명예와 비교예의 경도편차와 고상 접합성을 나타내는 관계식(1)로 도출된 값을 그래프로 나타낸 것이다.
본 발명은 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 종래의 배치식 (Batch) 압연의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 연연속 압연 공정을 적용함으로써, 코일의 헤드부 및 꼬리부와 같은 무장력 구간을 최소화할 수 있고, 최종 제품의 실수율을 95% 이상으로 끌어올릴 수 있다.
상기 연연속 압연 공정에 적용할 수 있는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판을 제공하기 위하여, 본 발명자는 다양한 성분을 갖는 강들의 연연속 접합시험을 실시함으로써, 고상 접합성을 나타내는 관계식을 도출하였다.
이 관계식을 기초로 하여 경도편차가 50HV 이하인 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판은 중량%로, C:0.2∼0.6%, Si:0.5% 이하(0은 제외), Mn:0.2∼1.5%, P:0.03% 이하(0은 제외), S:0.015% 이하(0은 제외), Al:0.05% 이하(0은 제외), N:0.01% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
이하, 본 발명의 성분 및 그 함량의 한정 이유를 설명한다.
탄소(C): 0.2~0.6중량%
탄소(C)는 열처리시의 경화능과 열처리 후 경도를 확보하는데 가장 경제적이며 효과적인 원소이다. 상기 C의 함량이 0.2중량% 미만인 경우에는 원하는 경화능 및 경도를 확보하기 어렵다. 반면에, 상기 C의 함량이 0.6중량%를 초과하는 경우에는 과도한 경도 상승 및 성형성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 상기 C의 함량은 0.2~0.6중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
실리콘(Si): 0.5중량% 이하(0은 제외)
실리콘(Si)은 용강을 탈산시키고 고용강화 효과가 있다. 상기 Si의 함량이 0.5중량%를 초과하면 열간압연시 강판표면에 Si에 의한 붉은색 스케일이 형성되어 강판표면 품질이 매우 나빠질 뿐만 아니라 고상 접합성도 저하되는 문제가 있다. 따라서, 상기 Si의 상한은 0.5중량%로 제한하는 것이 바람직하다.
망간(Mn): 0.2~1.5중량%
망간(Mn)은 경화능을 증가시켜 열처리 후 경도를 확보하는데 기여하는 원소이다. Mn이 0.2중량% 미만으로 너무 낮으면 조대한 FeS가 형성되어 강재가 매우 취약해질 수 있으며, 상기 Mn의 함량이 1.5중량%를 초과하는 경우에는 연주공정에서 슬라브 주조시 두께중심부에서 편석부가 크게 발달되어 편석 부위의 잔류 오스테나이트 형성 및 성형성을 해치는 문제점이 있다. 따라서, 상기 Mn의 함량은 0.2~1.5중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
인(P): 0.03중량% 이하(0은 제외)
인(P)은 불가피하게 함유되는 불순물 원소로서, 그 함량이 0.03중량%를 초과하면 용접성이 저하되고 강의 취성이 발생할 위험성이 커지기 때문에, 그 상한을 0.03중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
황(S): 0.015중량% 이하(0은 제외)
황(S)은 상기 인(P)와 마찬가지로 불가피하게 함유되는 불순물로서, Mn 등과 결합하여 비금속개재물을 형성하며 이에 따라 강의 인성을 크게 떨어뜨리기 때문에 그 함량을 최대한 억제하는 것이 바람직하다. 이론상의 황의 함량은 0중량%로 제한하는 것이 유리하나, 제조공정상 필연적으로 함유될 수 밖에 없다. 따라서, 상한을 관리하는 것이 중요하며, 본 발명에서 상기 황 함량의 상한은 0.015중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
알루미늄(Al): 0.05중량% 이하(0은 제외)
알루미늄(Al)은 탈산을 위해 첨가하는 원소로서, 제강공정에서 탈산제로서 0.05중량%를 초과하여 첨가될 필요성이 낮고, 첨가량이 지나치게 많을 경우 연주시 노즐 막힘 및 고상 접합성이 저해되기 때문에, 그 상한을 0.05중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
N: 0.01중량% 이하(0은 제외)
질소(N)는 강재의 경도에 기여하나 제어가 곤란하며, 그 함량이 0.01중량%를 초과하면 취성이 발생할 위험성이 증가되므로, 그 상한을 0.01중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 고탄소 열연강판을 얻기 위해서는 다양한 성분계에서의 고상 접합성을 평가하여 얻어진 관계식(1)을 만족하여야 한다.
[관계식 1]
3.2365[Al]+0.1067[Ti]+0.4957[Si]+0.0527[Mn]+[Cr]+0.6137[Co]+0.0266[Cu] ≤ 0.2
(여기에서 [Al],[Ti],[Si],[Mn],[Cr],[Co],[Cu]는 각각의 성분 함량의 중량%를 의미하며, 포함되지 않은 성분 [Ti], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 0으로 함)
상기 관계식(1)은 다양한 성분계에 대하여 해당 성분의 슬라브 10매를 접합 후 연연속 열간 압연을 수행하였을 때, 접합부 파단이 발생하지 않은 경우를 기준으로 얻은 관계식이다.
상기 관계식(1)을 만족함으로써, 충분한 퍼얼라이트 면적분율을 확보할 수 있다. 또한, 경도편차 50HV 이내인 고탄소 열연강판에서는 상기 관계식(1)의 값이 0.2를 초과하는 경우, 고상 접합성이 열위하여 연연속 압연 시 접합부 파단이 발생하여 연연속 압연을 적용한 제조가 불가능하게 된다.
상기 관계식(1)의 값은 바람직하게는 0.05~0.2이고, 보다 바람직하게는 0.1~0.15이다.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
본 발명의 고탄소 열연강판은 상기 성분조건을 만족함과 동시에 그 미세조직이 퍼얼라이트가 95면적% 이상이고, 초석페라이트, 베이나이트 및 마르텐사이트와 같은 제 2 상이 5%이하인 것이 바람직하며, 상기와 같은 미세조직을 확보함으로써 경도편차 50HV 미만의 균일한 재질을 얻을 수 있다.
상기 제2상으로는 초석페라이트, 베이나이트 및 마르텐사이트중 1종 또는 2종 이상을 들 수 있다.
상기 고탄소 열연강판의 최소와 최대 경도편차는 바람직하게는 50 HV이하이고, 보다 바람직하게는 30 HV이하이다.
이하, 본 발명의 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판 제조방법은 상기와 같은 본 발명의 성분범위 내이고, 상기 관계식(1)을 만족하는 슬라브를 준비하는 단계, 상기 슬라브를 1100~1300℃로 재가열하는 단계, 상기 재가열된 슬라브를 1020~1060℃의 온도로 마무리 조압연을 실시하여 바 (bar)를 얻는 조압연 단계, 상기 바 (bar)의 선단과 후단을 연속적으로 접합하는 연연속 접합 단계, 상기 접합된 바 (bar)를 850~1000℃의 마무리 압연온도로 열간압연하여 열연강판을 얻는 연연속 마무리 압연 단계, 상기 열연강판을 10~100℃/s의 냉각속도로 500~750℃의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계, 및 상기 냉각된 강판을 권취하는 단계를 포함한다.
이하, 각 공정(단계)에 대하여 상세히 설명한다.
슬라브 재가열 단계
본 발명의 슬라브의 재가열 온도는 1100℃ 이상으로 하는 것이 바람직한데, 슬라브의 온도를 확보하여 압연 부하를 줄이는 효과가 있다. 다만, 과다하게 높은 온도로 재가열할 경우에는 오스테나이트가 비정상적으로 결정립 성장(abnormal grain growth)을 하게 되어 부분적으로 조대화되어 최종 미세조직이 조대화 되거나 균질하지 못하게 될 우려가 있으므로, 상기 재가열온도의 상한은 1300℃로 한정하는 것이 바람직하다.
조압연 단계
상기와 같이 재가열된 슬라브을 조압연하여 바를 얻는다. 이때, 조압연은 1020~1060℃에서 마무리하는 것이 바람직하다. 조압연은 1020℃이상에서 모두 이루어져야 하며, 상기 마무리 조압연 온도가 1020℃미만인 경우, 후속 공정에서의 온도 확보가 되지 않아 접합이 되지 않거나, 마무리 압연 시 압연온도를 확보할 수 없다. 또한, 마무리 조압연 온도가 1060℃를 초과할 경우, 산수형 마크 (Mark) 등의 표면 결함이 발생할 수 있다. 그러므로, 상기 조압연 온도는 1020~1060℃로 한정하는 것이 바람직하다.
연연속 접합 단계
상기 조압연에 의하여 얻어진 바 (bar)의 선단과 후단을 접합하는 연연속 접합을 행한다.
상기 연연속 접합 단계의 바람직한 예는 다음과 같은 방법으로 행해질 수 있다. 상기 조압연된 바를 코일박스에서 코일상태로 권취하고, 코일러로부터 풀리는 바의 접합 예정부를 디스케일링한다. 상기 디스케일링된 바를 선행 바의 후단과 후행 바의 선단을 상호중첩하여 중첩부를 문 상태에서 그 양 측으로부터 압입하여 전단하면서 전단접합을 통한 연연속 접합을 실시한다.
연연속 마무리 압연 단계
상기와 같이 접합된 바(bar)을 연연속 열간압연하여 열연강판을 얻는다. 이때, 열간 마무리 압연은 850~1000℃에서 행하는 것이 바람직하다. 상기 열간 마무리압연 온도가 850℃미만인 경우에는 압연하중이 크게 증가한다. 반면에, 상기 열간마무리 압연온도가 1000℃를 초과하는 경우에는 강판의 조직이 조대화되어 강재가 취약해지며, 스케일이 두꺼워지고, 고온압연성 스케일 결함 등의 표면 품질 저하가 발생한다. 따라서, 상기 열간 마무리 압연 온도는 850~1000℃로 한정하는 것이 바람직하다.
냉각단계
상기와 같이 열간압연된 열연강판을 냉각한다. 이때, 상기 열연강판을 상기 열간 마무리 압연 온도로부터 냉각종료온도까지 10~100℃/초의 냉각속도로 냉각한다.
상기 냉각속도가 10℃/초 미만인 경우에는 퍼얼라이트 조직의 조대화나 페라이트의 분율이 5%를 상회하여 경도편차가 50HV 이상으로 커지게 된다.
반면에, 100℃/초를 초과하는 경우에는 베이나이트 나 마르텐사이트의 분율이 5%를 상회하여 경도편차가 50HV 이상으로 커지고 판 형상 또한 크게 나빠지게 된다. 따라서, 상기 냉각단계에서의 냉각속도는 10~100℃/초로 한정하는 것이 바람직하다.
강판 냉각 시, 냉각종료온도는 500~750℃로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 냉각종료온도가 750℃를 초과하게 되면 상술한 냉각 조건 등의 제조조건을 만족하더라도 권취 후 유지 단계에서 페라이트 상이 5%이상 형성될 수 있다. 반면, 냉각이 종료되는 온도가 500℃ 미만인 경우 강중 미세조직이 대부분 베이나이트 혹은 마르텐사이트를 가짐으로써, 본 발명이 확보하고자 하는 미세조직을 확보할 수 없다.
권취단계
상기와 같이 냉각된 열연강판을 권취한다.
본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 열연강판은 이후 추가적인 공정 없이 그대로 이용되거나 또는 산세하여 표층부 스케일을 제거하고 도유하는 단계를 추가로 포함함으로써 산세강판을 제조할 수 있다. 또한 소둔 공정 등의 과정을 더 거친 후 이용될 수도 있다.
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.
(실시예)
하기 표 1에 기재된 성분계를 만족하는 강 슬라브를 하기 표 2에 기재되어 있는 가열온도로 가열한 후, 1050℃의 온도로 마무리 조압연을 실시하여 바 (bar)를 제조하고, 이 바 (bar)의 선단과 후단을 연속적으로 접합하고 접합된 바 (bar)를 열간마무리 압연온도(FDT)로 열간마무리 압연을 행하여 열연강판을 얻었다. 그 후, 열연강판을 하기 표 2에 기재되어 있는 권취온도(CT)(냉각종료온도)까지 80℃/초 내외의 냉각속도로 냉각을 행한 후, 권취하였다.
상기와 같이 제조된 강판에 대하여 퍼얼라이트 분율(면적%), 비커스 경도 편차, 고상 접합성 결과 및 실수율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
이때, 경도는 500g 하중의 비커스 경도로 측정하였으며, 10회 이상 측정한 결과에서 최대값을 100%, 최소값을 0%로 설정할 때 95% 수준 및 5% 수준 경도의 차이를 경도편차로 정의하였다.
고상 접합성은 슬라브 10매에 대한 연연속 압연 시 접합부에서 하나라도 크랙이 발생한 경우 열위한 것으로 평가하였으며, X로 표시하였고, 그렇지 않은 경우 ○로 표시하였다.
실수율은 고상접합성이 열위한 소재의 경우, 베치(batch) 압연 후 코일의 전체길이와 정정 후 남은 최종 코일의 길이의 비율로 계산하여 나타낸 것이다. 고상접합성이 우수하여 연연속 압연을 적용한 소재의 경우, 연연속 압연 후 10 코일의 전체길이와 정정 후 남은 10 코일의 최종 길이의 비율로 계산하여 나타낸 것이다.
실시예No. C Si Mn Al P S N 관계식(1)
비교예1 0.20 0.14 0.70 0.026 0.015 0.0054 0.0037 0.19
비교예2 0.20 0.19 1.00 0.024 0.014 0.0063 0.0042 0.22
비교예3 0.35 0.20 0.69 0.027 0.016 0.0047 0.0033 0.22
비교예4 0.35 0.10 1.00 0.025 0.014 0.0047 0.0038 0.18
비교예5 0.35 0.13 0.65 0.024 0.013 0.0059 0.0043 0.18
비교예6 0.45 0.34 0.99 0.031 0.015 0.0052 0.0045 0.32
비교예7 0.45 0.20 0.70 0.022 0.015 0.0053 0.0059 0.21
발명예1 0.37 0.04 0.40 0.027 0.013 0.0050 0.0040 0.13
발명예2 0.41 0.04 0.39 0.026 0.015 0.0058 0.0040 0.13
발명예3 0.45 0.04 0.40 0.027 0.013 0.0052 0.0040 0.13
발명예4 0.47 0.04 0.40 0.028 0.013 0.0030 0.0052 0.13
발명예5 0.51 0.03 0.40 0.027 0.013 0.0048 0.0034 0.12
발명예6 0.53 0.17 0.67 0.022 0.016 0.0064 0.0039 0.19
발명예7 0.59 0.04 0.39 0.026 0.014 0.0042 0.0045 0.13
실시예
No.		 가열
온도(℃)		 FDT
(℃)		 CT
(℃)		 퍼얼라이트
분율(면적%)		 경도
편차		 고상
접합성		 실수율
비교예1 1150 871 480 55% 95 O 97%
비교예2 1140 868 600 98% 17 X 84%
비교예3 1160 862 600 95% 38 X 77%
비교예4 1050 864 620 84% 59 O 96%
비교예5 1180 835 600 78% 69 O 95%
비교예6 1150 861 550 99% 22 X 81%
비교예7 1130 868 600 98% 27 X 74%
발명예1 1150 871 600 97% 13 O 97%
발명예2 1140 862 600 98% 18 O 98%
발명예3 1180 865 600 97% 14 O 97%
발명예4 1170 870 500 90% 44 O 98%
발명예5 1160 861 550 99% 24 O 96%
발명예6 1150 865 550 97% 16 O 95%
발명예7 1150 888 550 99% 32 O 97%
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 비교예 1은 CT온도가 본 발명의 범위를 벗어나 퍼얼라이트 분율이 55%에 그쳐 경도편차가 95 HV 수준임을 알 수 있고, 비교예 2,3,6 및 7은 모두 관계식(1)을 만족하지 않아 연연속 압연 시 접합부 파단이 발생함을 알 수 있고, 배치식 (Batch) 압연에 의해 구한 실수율도 낮게 나타남을 알 수 있다.
비교예 4는 슬라브 재가열 온도가 본 발명의 범위를 벗어나 중심부 Mn 편석대에 의한 미세조직 불균일로 경도편차가 크게 나타남을 알 수 있고, 비교예 5는 FDT온도가 본 발명의 범위를 벗어나 퍼얼라이트 분율이 95% 이하이며, 경도 편차도 크게 나타남을 알 수 있다.
한편, 본 발명에 부합되는 발명예 1 내지 7은 모두 고상 접합성의 기준을 만족하며, 경도편차도 50HV 이하로 적어 재질 균일성이 우수할 뿐만 아니라, 실수율도 비교예와 비교하여 향상된 것을 알 수 있다.
도 1에 비교예와 발명예의 경도 편차와 관계식(1)로 도출된 값을 그래프로 나타내었다. 사각 점으로 표시된 부분은 비교예이고, 원형 점으로 표시된 부분은 발명예이다. 본 발명의 발명예들에 해당하는 원형 점들은 모두 회색으로 표시한 부분 내에 위치하는 것을 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도면을 참조하여 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

Claims (8)

  1. 중량%로, C:0.2∼0.6%, Si:0.5% 이하(0은 제외), Mn:0.2∼1.5%, P:0.03% 이하(0은 제외), S:0.015% 이하(0은 제외), Al:0.05% 이하(0은 제외), N:0.01% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 그리고 하기 관계식(1)을 만족하고, 미세조직이 면적분율로 퍼얼라이트가 95% 이상이고 제 2 상이 5% 미만인 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판.
    [관계식 1]
    3.2365[Al]+0.1067[Ti]+0.4957[Si]+0.0527[Mn]+[Cr]+0.6137[Co]+0.0266[Cu] ≤ 0.2(단, 상기 [Al], [Ti], [Si], [Mn], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 각각의 성분 함량의 중량%를 의미하며, 포함되지 않은 성분 [Ti], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 0으로 함)
  2. 제1항에 있어서, 상기 관계식(1)의 값이 0.1~0.15인 것을 특징으로 하는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제2상이 초석페라이트, 베이나이트 및 마르텐사이트중 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판.
  5. 제 1항 또는 제4항에 있어서, 상기 고탄소 열연강판의 최소와 최대 경도편차가 50HV이하인 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판.
  6. 제 1항 또는 제4항에 있어서, 상기 고탄소 열연강판의 최소와 최대 경도편차가 30HV이하인 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판.
  7. 중량%로, C:0.2∼0.6%, Si:0.5% 이하(0은 제외), Mn:0.2∼1.5%, P:0.03% 이하(0은 제외), S:0.015% 이하(0은 제외), Al:0.05% 이하(0은 제외), N:0.01% 이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 그리고 하기 관계식(1)을 만족하는 슬라브를 준비하는 단계;
    상기 슬라브를 1100~1300℃로 재가열하는 재가열 단계;
    상기 재가열된 슬라브를 1020~1060℃의 온도로 마무리 조압연을 실시하여 바 (bar)를 얻는 조압연 단계;
    상기 바 (bar)의 선단과 후단을 연속적으로 접합하는 연연속 접합 단계;
    상기 접합된 바 (bar)를 850~1000℃의 마무리 압연온도로 열간압연하여 열연강판을 얻는 연연속 마무리 압연 단계;
    상기 열연강판을 10~100℃/s의 냉각속도로 500~750℃의 냉각종료온도까지 냉각하는 단계; 및
    상기 냉각된 강판을 권취하는 단계를 포함하여 미세조직이 면적분율로 퍼얼라이트가 95% 이상이고 제 2 상이 5% 미만인 열연강판을 제조하는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법.
    [관계식 1]
    3.2365[Al]+0.1067[Ti]+0.4957[Si]+0.0527[Mn]+[Cr]+0.6137[Co]+0.0266[Cu] ≤ 0.2(단, 상기 [Al],[Ti],[Si],[Mn],[Cr],[Co] 및 [Cu]는 각각의 성분 함량의 중량%를 의미하며, 포함되지 않은 성분 [Ti], [Cr], [Co] 및 [Cu]는 0으로 함)
  8. 제 7항에 있어서, 상기 열연강판을 산세처리 후 도유하는 단계를 더 포함하는 고상 접합성이 우수한 고탄소 열연강판의 제조방법.
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