KR101639846B1 - 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법 및 이에 의해 제조된 고탄소강판 - Google Patents

우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법 및 이에 의해 제조된 고탄소강판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법 및 이에 의해 제조된 고탄소강판에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시형태는 고탄소강판을 750~790℃로 가열한 뒤, 60~150분간 유지하는 1차 열처리하는 단계; 및 상기 1차 열처리된 고탄소강판을 냉각하여 640~710℃에서 400~1500분간 유지하는 2차 열처리하는 단계를 포함하는 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법 및 이에 의해 제조된 고탄소강판을 제공한다.
본 발명에 따르면, 탄화물을 효과적으로 구상화 및 미세화시킬 수 있어 강판에 우수한 성형성을 부여할 수 있으며, 또한, 상기 강판의 부품 가공 후 오스테나이트화 열처리시 탄화물의 용해가 용이하여 오스테나이트화 열처리 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 구상화 열처리 방법을 제공할 수 있다.

Description

우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법 및 이에 의해 제조된 고탄소강판{SPHEROIDIZATION ANNEALING METHOD FOR MANUFACURING HIGH CARBON STEEL SHEET HAVING EXCEELENT FARMABILITY AND HIGH CARBON STEEL SHEET PRODUCED BY THE SAME}
본 발명은 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법 및 이에 의해 제조된 고탄소강판에 관한 것이다.
일반적으로 자동차부품, 공구류 등 가공용으로 사용되는 고탄소강은 열연강판으로 제조된 후, 펄라이트(Pearlite) 조직을 구상화 시멘타이트(Cementite)로 만들기 위한 구상화 소둔 공정을 거치게 된다. 구상화 소둔 열처리를 거친 가공용 고탄소강은 후속되는 냉연 및 재결정 소둔 공정을 거쳐 드로잉 성형, 장출 성형, 신장 플랜지 성형, 굽힘 성형 등의 가공 모드를 적용받게 된다. 물론, 탄소량이 상대적으로 낮고, 초기 열연조직의 경도가 높지 않은 탄소강의 경우(일반적으로 0.5%C 이하)에는, 구상화 소둔 열처리 공정을 거치지 않고 냉간압연한 후, 상소둔로에서 구상화 소둔 열처리와 재결정 소둔 열처리를 동시에 실시하기도 한다. 일반적으로 펄라이트 상 또는 펄라이트와 페라이트의 2상으로 구성되는 고탄소강을 구상화하는 경우에는 펄라이트 내부의 구상화된 시멘타이트의 형상과 크기, 분포가 소재의 가공성에 큰 영향을 미치게 된다.
한편, 가공용 고탄소강의 경우에는 가공 후 오스테나이트화 열처리(Austenitization) 및 급냉 공정을 거쳐 경도를 높이는 담금질 프로세스를 거치게 된다. 이 때, 미세한 구상화 탄화물이 균일하게 분포하게 되면, 오스테나이트화 열처리시 탄화물의 용해가 빨리 이루어져 열처리 공정에서 사용되는 에너지를 절감할 수 있고, 미용해 구상화 시멘타이트로 인한 경도의 저하를 방지할 수 있으며, 담금질을 위한 오스테나이트화 열처리 시간을 상대적으로 짧게 유지할 수 있으므로 생산성 향상에 도움이 된다.
구상화 소둔은 펄라이트(Pearlite) 상이 포함된 고탄소강 제품에서 원활한 성형을 위해 탄화물의 조직을 판상에서 구상으로 만드는 작업으로서, 탄소의 확산 및 이동에 필요한 시간이 오래 걸리기 때문에 고탄소강 제품에서 문제가 되어왔고, 특히 열연 코일과 같은 수십톤 규모의 코일에서는 더욱 더 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위한 대표적인 기술로는, 예를들면, 공개특허공보 10-2010-0066101호가 있다. 상기 기술은 선재를 900~1100℃로 가열한 다음 5~10분간 유지시키는 단계와 상기와 같이 유지시킨 후 20℃/초 이상의 냉각속도로 560~640℃까지 1차 냉각하는 단계 및 상기 1차 냉각 후 1~5분간 항온에서 유지한 다음 공냉하는 단계로 이루어진 구상화 열처리 방법에 관한 것으로서, 이를 통해 구상화 열처리 시간을 단축하면서 구상화가 이루어지게 하여 열처리 비용 및 생산성을 향상시키고자 한 것이다. 상기 기술의 특징은 고온에서 가열하는 1단계의 가열처리를 통해 판상 시멘타이트가 전부 용해되지 않고, 일부는 시드(seed)로 남아서 냉각 중 구상화 공정에서 구상화 탄화물의 시드로 작용하도록 하여 구상화 소둔 시간을 단축시키는데 있다. 따라서, 상기 기술에서는 판상의 펄라이트 라멜라 탄화물을 가능한 빨리 용해시키기 위해 고온의 1단 열처리 온도를 행하며, 이에 의해 1단계 열처리 이후 탄화물이 대부분 용해되고 시드만 남아 있는 상태를 이후 구상화를 위한 이상적인 상태로 설정하였다. 그러나, 이러한 방법은 단면이 작아 급속 가열 및 냉각이 가능한 고탄소강 선재 등에는 바람직하게 적용될 수 있으나, 대형 판재 코일의 경우에는 코일 전체에 빠르고 균일한 온도변화가 어려워 이와 같은 방법을 적용시키는 것은 매우 곤란하다는 단점이 있다. 나아가, 상기 열처리로는 판재에서 구상화된 탄화물의 크기를 작게 제조하는 것이 불가능하며, 이로 인해 우수한 성형성을 확보하기에는 무리가 있다.
본 발명은 짧은 구상화 열처리 시간으로도 구상화율을 향상시키고, 탄화물을 효과적으로 미세화시킬 수 있어 고탄소강판에 우수한 성형성을 부여할 수 있는 구상화 열처리 방법과 이에 의해 제조된 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 고탄소강판을 750~790℃로 가열한 뒤, 60~150분간 유지하는 1차 열처리하는 단계; 및 상기 1차 열처리된 고탄소강판을 냉각하여 640~710℃에서 400~1500분간 유지하는 2차 열처리하는 단계를 포함하는 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태는 탄화물을 포함하는 고탄소강판으로서, 구상화된 탄화물의 분율이 전체 탄화물의 90%이상이며, 구상화 탄화물의 평균 크기가 1.05㎛이하인 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판을 제공한다.
본 발명에 따르면, 탄화물을 효과적으로 구상화 및 미세화시킬 수 있어 강판에 우수한 성형성을 부여할 수 있으며, 또한, 상기 강판의 부품 가공 후 오스테나이트화 열처리시 탄화물의 용해가 용이하여 오스테나이트화 열처리 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 구상화 열처리 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 구상화 열처리 조건을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명예 및 비교예의 미세조직을 관찰한 사진이다.
이하, 본 발명을 설명한다.
본 발명은 고탄소강판의 구상화 열처리를 위한 상소둔시 탄화물이 효과적으로 구상화 및 미세화되도록 하여 상기 고탄소강판의 우수한 성형성을 부여하기 위하여, 고탄소강판 코일을 상소둔로에서 2단 열처리하는 방법을 특징으로 하며, 특히 상기 2단 열처리에 의해 구상화 소둔 열처리 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있는 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 구상화 열처리 조건을 나타내는 그래프이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 상소둔로를 이용한 구상화 열처리 방법은 소둔공정에서 펄라이트(Pearlite) 라멜라(Lamellar)의 분절을 위한 A1 온도 이상의 단시간 열처리(1차 열처리)와 A1 온도 미만의 장시간 열처리(2차 열처리)의 복합공정으로 이루어진다. 이 때, 1차 열처리시 온도는 750~790℃, 유지시간은 60~150분이고, 2차 열처리시 온도는 640~710℃, 유지시간은 400~1500분인 것을 특징으로 한다.
일반적으로 구상화 소둔 열처리 시간이 길어지는 경우에는 연화가 진행되어 연신율은 높게 나타나나, 구상화 탄화물의 오스발트 라이프닝(Oswald ripening)으로 인해 상대적으로 조대한 구상화 탄화물이 많아지게 되므로 이로 인해 신장플랜지성과 같은 성형성은 오히려 줄어드는 문제가 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 구상화 소둔 열처리 시간을 제한하는 방법이 있으나, 이 경우에는 충분한 구상화 분율 자체를 확보하지 못하는 위험을 초래하게 된다. 따라서, 탄화물의 구상화 및 미세화를 이루기 위해서는 구상화분율이 확보되는 한도 내에서 구상화 소둔시간을 단축시킬 필요가 있다.
구상화는 여러 단계를 거쳐 일어나는데, 맨 처음 단계에서는 확산에 의해 펄라이트(Pearlite) 라멜라(Lamellar)가 분절되고, 다음 단계는 분절된 라멜라(Lamellar)가 구상화되며, 마지막 단계는 작은 구상화 입자가 큰 구상화 입자에 흡수되는 오스발트 라이프닝(Oswald ripening) 현상이 일어난다. 고탄소강 소재의 미세조직 내부의 초기 배열상태 및 환경(온도, 초기 응력 등)에 따라 이와 같은 구상화 단계가 각 부위별로 다른 속도로 나타나게 된다. 따라서 일정 수준 이상의 구상화분율을 확보하기 위해서는 먼저 구상화된 부분은 조대화되는 과정을 겪을 수 밖에 없다.
이러한 구상화 단계 및 과정을 고려하여 구상화 속도를 증가시키기 위해 사용되는 방법 중 하나는 구상화 전에 냉간압연을 실시하는 방법이 있다. 상기 냉간압연을 통해 펄라이트(Pearlite) 조직 내에 응력 에너지가 축적되며, 이 에너지가 구상화를 촉진시키는 역할을 하게 된다. 다른 방법으로는 초기조직을 미세조직 내의 탄화물이 이미 분절된 베이나이트(Bainite)나 마르텐사이트(Martensite)가 되도록 하여 구상화를 촉진시키는 방법이 있다. 또 다른 방법으로는 온도를 올려 확산을 촉진시키는 단순한 방법도 있다.
한편, 상소둔로는 한 번에 처리하는 코일의 용량이 매우 크기 때문에 제품 전체에 걸친 미세한 제어가 어렵다. 따라서, 전술한 방법 중 하나인 설정온도까지 코일을 가열하고, 유지한 다음 냉각하는 매우 단순한 프로세스를 주로 이용한다.
일반적으로 구상화 소둔 열처리 온도를 높이게 되면, 확산이 빨라지게 되므로 당연히 구상화가 촉진된다. 그러나, A1 이상으로 온도를 높이게 되면, 오스테나이트 역변태가 일어나고, 탄화물이 용해되며, 역변태된 오스테나이트가 냉각과정에서 다시 펄라이트로 재생성되므로 균일한 구상화가 되지 않고, 펄라이트의 라멜라가 재생성되어 구상화 효과를 얻지 못하는 문제가 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 구상화 소둔시 1차 열처리로서 A1 온도 이상에서 단시간 유지하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 1차 열처리시 A1 온도 이상으로 유지하는 것은 펄라이트 기지의 열연조직이 A1 온도 이상에서 부분적 오스테나이트화(Partial Austenitization)가 이루어지면서 분절되기 시작하기 때문이다.
본 발명에 따른 1차 열처리시 부분적 오스테나이트화(Partial Austenitization)가 이루어 질 때는 펄라이트(Pearlite) 라멜라(Lamellar)를 분절시킬 수 있으면서도, 가능한 상변태 이후 탄화물이 오스테나이트(Austenite)상에 용해되는 양이 적게 유지되어야 한다. 이는 상기 1차 열처리의 목적이 열적으로 펄라이트(Pearlite) 라멜라(Lamellar)를 분절시키기 위함이기 때문이다. 일부 선재 제품의 구상화 소둔시에는 극히 일부의 탄화물 시드(seed)만을 남긴채 용해되도록 구상화 열처리하는 경우가 있으나, 본 발명에서는 탄화물의 높은 구상화율과 미세화를 목적으로 하므로 분절이 이루어지면서 가능한 적은 양의 용해가 이루어져야 한다. 이를 위해, 오스테나이트가 생성되는 온도 영역에서 1차 열처리하되, 탄화물의 용해가 많이 일어나지 않도록, 과도하게 높은 온도에서 1차 열처리하는 것은 방지하여야 한다.
이후, 상기 1차 열처리된 강판을 2차 열처리 온도까지 냉각한다. 상기 2차 열처리는 1차 열처리시 분절된 라멜라(Lamellar)를 구상화하는 역할을 한다. 물론, 이 때 상기 분절된 라멜라는 대부분 탄화물이 용해되지는 않은 상태로 남아 있다. 구상화 공정 중 많은 시간이 소요되는 분절 과정을 A1 이상의 온도에서 행하는 1단 열처리에 의해 상대적으로 빠르게 진행하였으므로, 종래의 방법으로 구상화 열처리하는 경우에 비해, 기준치 이상의 구상화 분율을 확보하는데 필요한 시간이 짧아지게 된다. 또한, 2단 열처리시 초기 단계에서는 1차 열처리 과정 중 일부 역변태된 오스테나이트(Austenite)가 펄라이트(Pearlite)로 재생성되는데, 이와 같이 재생성된 펄라이트(Pearlite)의 라멜라(Lamellar)에서 나타난 탄화물은 나머지 2단 열처리 공정을 거치면서 구상화된다.
전술한 효과를 위한, 본 발명의 구상화 소둔 열처리 공정의 구체적인 조건은 다음과 같다.
1차 열처리시에는 온도가 750~790℃이고, 유지시간은 60~150분의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 1차 열처리시 가열온도가 790℃를 초과하거나 유지시간이 150분을 초과하는 경우에는 탄화물이 오스테나이트(Austenite)상에 용해되는 양이 늘어나기 때문에 냉각공정에서 재생성 펄라이트(Pearlite)가 늘어나, 2차 열처리시 상기 재생성 펄라이트(Pearlite)의 구상화에 필요한 시간이 늘어나게 되고, 구상화 조직의 불균일이 확대되는 문제가 있다. 반면, 750℃ 미만이거나 유지시간이 60분 미만일 경우에는 전술한 부분적 오스테나이트화에 의한 펄라이트 라멜라 분절이 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 상기 1차 열처리시 온도 및 유지시간은 각각 750~790℃ 및 60~150분의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 1차 열처리 온도는 750~785℃의 범위를 갖는 것이 보다 바람직하고, 750~780℃의 범위를 갖는 것이 보다 더 바람직하다.
상기 1차 열처리 이후, 2차 열처리시에는 A1 온도 미만의 영역에서 유지하여야 한다. 상기 1차 열처리시 역변태에 의해 형성되는 오스테나이트로 인해 재생성되는 펄라이트(Pearlite)는 2차 열처리시 구상화될 수 있지만, 상기 2차 열처리 온도가 A1을 초과하게 되는 경우에는 오스테나이트(Austenite)가 형성되고 이로 인해 2차 열처리 이후 냉각시 다시 펄라이트(Pearlite)가 재생성되어 결국 구상화 열처리 이후 상온에서 구상화되지 않은 라멜라(Lamellar) 탄화물 상태로 잔류하게 되기 때문이다.
이를 위해, 2차 열처리시 온도는 640~710℃, 유지시간은 400~1500분의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 온도는 안전치를 고려하여 A1 직하 구간을 설정한 것이다. 한편, 온도가 2차 열처리 온도가 640℃ 미만일 경우에는 구상화에 필요한 확산이 잘 이루어지지 않아 구상화가 매우 느리게 진행되므로 상소둔로의 효율성이 저하되는 문제가 있다. 상기 2차 열처리 유지시간은 강의 성분 및 목표 구상화 분율에 따라 달라질 수 있는데, 본 발명에서는 상업적으로 사용되는 일반적인 기준인 90%이상의 구상화 분율을 기준으로 삼아 그 범위를 설정하였다. 물론, 본 발명에 따른 2차 열처리를 통해, 종래의 구상화 소둔 열처리에 비해 구상화 소둔시간을 단축시킬 수 있다 하더라도, 일반적인 열연코일의 중량(10~30톤) 범위에서 90%이상의 구상화분율을 확보하기 위해서는 적어도 400분 이상의 2차 열처리 유지시간이 필요하다. 다만, 유지시간이 1500분을 초과하게 되는 경우에는 구상화 분율은 거의 100%에 가깝게 올라가지만, 상대적으로 조대한 구상화 탄화물이 많아지게 되어, 탄화물의 구상화 및 미세화 효과가 반감된다. 따라서, 상기 2차 열처리시 온도 및 유지시간은 각각 640~710℃ 및 400~1500분의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 2차 열처리 온도는 645~710℃의 범위를 갖는 것이 보다 바람직하고, 650~710℃의 범위를 갖는 것이 보다 더 바람직하다.
한편, 본 발명의 고탄소강판으로는 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 합금조성을 가지는 모든 고탄소 강종을 적용하는 것이 가능하다. 다만, 보다 바람직한 효과를 위하여, 본 발명의 고탄소강판은 0.2~1.3중량%의 탄소를 포함하는 것이 유리하다. 통상적으로 상기 탄소의 함량이 0.2%미만일 경우에는 대부분의 미세조직이 페라이트 조직으로 이루어져 펄라이트가 존재하지 않거나 존재하더라도 극히 미량이어서 구상화 소둔이 필요없다. 반면, 1.3%중량를 초과하는 경우에는 열연 미세조직 중 초석 세멘타이트의 분율이 너무 높아지기 때문에 펄라이트 내 판상 라멜라 탄화물의 분절에 의한 구상화를 위주로 한 본 발명에서는 효율적인 구상화에 문제가 있을 수 있다. 상기 탄소 함량의 하한은 0.25%인 것이 보다 바람직하고, 상한은 1.25%인 것이 보다 바람직하다.
전술한 바와 같이 제공되는 본 발명의 구상화 열처리 방법에 의하면, 탄화물을 효과적으로 구상화 및 미세화시킬 수 있어 강판에 우수한 성형성을 부여할 수 있으며, 일 실시형태로서 구상화된 탄화물의 분율이 전체 탄화물의 90%이상이며, 구상화된 탄화물의 평균 크기가 1.05㎛이하로서 매우 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판을 제공할 수 있다. 상기 구상화된 탄화물의 분율은 전체 탄화물의 95%이상인 것이 보다 바람직하며, 97%이상인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 상기 구상화된 탄화물의 평균 크기는 1㎛이하인 것이 보다 바람직하며, 0.95㎛이하인 것이 보다 더 바람직하다.
또한, 상기 강판을 부품 가공한 후 오스테나이트화 열처리하는 경우 탄화물의 용해가 용이하여 오스테나이트화 열처리 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위한 예시일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하지 않는다.
(실시예)
KS-SK5M(0.85wt%C강) 규격의 고탄소강 열연코일을 산세 및 1차 KS-SK5M(0.85wt%C강) 규격의 고탄소강 열연코일을 산세 및 1차 슬리팅(Slitting)하여 분할코일(Skelp)을 제조한 후, 구상화 열처리 시험을 할 고탄소강 코일의 끝부분 판재를 절단하여 미세조직 등 물성을 관찰 할 수 있는 적절한 크기(300mm*300mm 시편 사용)로 제조한 후, 리코일러(Recoiler)를 통해 해당 시편을 산세된 분할코일(Skelp)의 안쪽에 위치시켰다. 이 때, 시편의 위치는 코일 중심부에서 바깥쪽으로 약 3/4 위치의 안쪽 중앙부위를 대표로 설정하였다. 열연코일을 먼저 산세 및 냉간압연한 후 구상화 열처리하는 경우를 확인하기 위해 상기와 마찬가지로 산세 및 40% 압하율로 냉간압연된 코일을 절단하여 시편을 제조한 후 코일의 안쪽에 위치시켰다.
이와 같이 제조된 분할코일 및 조직관찰용 시편을 이용하여 하기 표 1의 조건으로 상소둔로에서 구상화 소둔 열처리를 실시한 뒤, 각각의 조직관찰용 시편을 이용하여 주사전자현미경(SEM)으로 미세조직을 관찰하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 또한, 분할코일을 이용하여 탄화물의 구상화 분율과 구상화 시멘타이트의 평균 크기를 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이 때 구상화 분율은 종횡비(장/단축비)가 5:1 이하인 탄화물이 분포된 면적의 비로 정의하였다.
구분
 평균가열
속도
(℃/s)		 1차 열처리 1차 평균
냉각속도
(℃/s)		 2차 열처리 2차 평균
냉각속도
(℃/s)		 구상화
분율
(%)		 평균 구상화 시멘타이트 크기(㎛) 비고
온도
(℃)		 시간
(min)		 온도
(℃)		 시간
(min)
발명예1 1.5 760 100 2.2 690 600 1.0 90.7 1.05 열연재
발명예2 1.5 760 120 2.2 640 1400 1.0 100 0.84 냉연재
비교예1 1.5 750 1200 1.0 - - - 70.9 1.09 1단 열처리
비교예2 1.5 690 1520 1.0 - - - 100 1.21 1단 열처리
(냉연재)
비교예3 1.5 760 120 2.2 550 500 1.0 86.1 0.78 열연재
비교예4 1.5 820 300 2.2 690 600 1.0 35.4 0.90 냉연재
상기 표 1과 도 2를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 제안하는 구상화 열처리 방법을 만족하는 발명예 1 및 2의 경우에는 90%이상의 구상화 분율과 1.05㎛이하의 구상화 시멘타이트 크기를 가지고 있어, 높은 구상화율과 우수한 탄화물 미세화 효과를 가지고 있음을 알 수 있으며, 이를 통해, 우수한 성형성을 확보하고 있음을 용이하게 유추할 수 있다. 특히, 발명예 1은 구상화 소둔 열처리 시간 단축 효과가 뛰어난 것을 알 수 있고, 발명예 2는 매우 뛰어난 탄화물 구상화 및 미세화 효과를 가지고 있음을 확인할 수 있다.
반면, 통상적인 구상화 열처리 조건인 비교예 1의 경우에는 상당히 장시간 열처리하였음에도 불구하고 구상화가 충분히 이루어지지 않았으며, 구상화 시멘타이트의 크기 또한 발명예보다 큰 수준임을 알 수 있다. 이는 구상화 소둔 열처리 공정이 A1 온도 이상에서 일어나 공정 중 탄화물의 용해가 국부적으로 일어났기 때문에 미세조직의 일부분에서 오스테나이트상이 탄화물로 용해된 후, 다시 냉각 중에 펄라이트로 재생성되기 때문이다.
비교예 2는 냉간압연 후 구상화 열처리한 경우이며, 이로 인해 우수한 구상화율을 가지고 있음을 알 수 있다. 이는, 구상화 소둔 열처리 전에 실시한 냉간압연에 의해 코일 내부에 응력에너지가 축적되어 구상화 속도가 촉진되었기 때문이다. 그러나, 발명예 2와 비슷한 시간 동안 구상화 열처리를 행하였음에도 불구하고 구상화 탄화물의 크기가 매우 조대한 수준임을 알 수 있다.
비교예 3의 경우에는 본 발명이 제안하는 1차 열처리 조건은 만족하나, 2차 열처리 온도가 낮은 경우이다. 1차 열처리에 의해 펄라이트 라멜라 분절은 이루어졌으나, 2차 열처리시 구상화가 충분히 이루어지지 않아 구상화율이 낮은 수준임을 알 수 있다.
비교예 4는 1차 구상화 열처리 전에 냉간압연이 이루어져 내부에 축적된 에너지가 높은 상태이긴 하나, 열처리시 온도가 높고, 유지시간이 매우 길어 오스테나이트로의 역변태와 탄화물의 용해가 대부분 이루어졌다가 2차 열처리를 위한 냉각과정에서 펄라이트가 재생성되어 구상화율이 매우 낮은 수준임을 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 고탄소강판을 750~790℃로 가열한 뒤, 60~150분간 유지하는 1차 열처리하는 단계; 및
    상기 1차 열처리된 고탄소강판을 냉각하여 640~710℃에서 400~1500분간 유지하는 2차 열처리하는 단계를 포함하는 구상화된 탄화물의 분율이 전체 탄화물의 90%이상이며, 구상화 탄화물의 평균 크기가 1.05㎛이하인 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 및 2차 열처리는 상소둔로에서 행하여지는 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고탄소강판은 0.2~1.3중량%의 탄소를 포함하는 우수한 성형성을 갖는 고탄소강판의 제조를 위한 구상화 열처리 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
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