KR101676111B1 - Wire having high strength and method for manufacturing thereof - Google Patents

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Abstract

고강도 강선 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명의 강선은, 중량%로, 탄소(C):0.05~0.15%, 실리콘(Si):0.1%이하, 망간(Mn):3.0~5.0%, 크롬(Cr):0.5~2.0%, 인(P):0.020%이하, 황(S):0.020%이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하여 조성되고, 인장강도가 1150~1350MPa이고 연성이 5% 이상이며,
본 발명의 강선 제조방법은, 상기 조성을 갖는 강을 마련한 후, 이를 재가열하는 공정; 상기 재가열된 강재를 마무리 열간압연한 후, Mf ~ Mf - 50℃의 온도범위까지 0.2℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 공정; 및 상기 냉각된 강재를 상온으로 공냉한 후, 냉간신선 가공하는 공정;을 포함한다.
A high strength steel wire and a manufacturing method thereof are provided.
The steel wire according to the present invention is characterized by containing 0.05 to 0.15% of carbon (C), 0.1% or less of silicon (Si), 3.0 to 5.0% of manganese (Mn), 0.5 to 2.0% of chromium 0.020% or less of sulfur (P), 0.020% or less of sulfur (S), the balance Fe and unavoidable impurities, the tensile strength is 1150 to 1350 MPa and the ductility is 5%
The method for manufacturing a steel wire according to the present invention comprises the steps of: preparing a steel having the above composition and then reheating the steel; Subjecting the reheated steel material to finish hot rolling and then cooling the steel material to a temperature range of Mf to Mf - 50 占 폚 at a cooling rate of 0.2 占 폚 / s or more; And a step of cold-drawing the cooled steel material at a normal temperature, followed by cold drawing.

Description

고강도 강선 및 그 제조방법{WIRE HAVING HIGH STRENGTH AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high strength steel wire,

본 발명은 강도 특성이 우수한 강선의 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다양한 외부 부하 환경에 노출되는 산업기계 또는 자동차 등의 기계 부품에 사용되는 강재로서 우수한 강도를 갖는 강선 및 그 제조방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a steel wire having excellent strength as a steel material for use in industrial machines or automobile parts such as automobiles, which are exposed to various external load environments, and a method of manufacturing the same. will be.

최근 환경오염의 주범으로 지목되고 있는 이산화탄소의 배출을 줄이기 위한 노력이 전세계적인 이슈가 되고 있다. 그 일환으로 자동차의 배기가스를 규제하는 움직임도 활발하며, 이에 대한 대책으로 자동차 메이커들은 연비 향상을 통해 이 문제를 해결해 나가려고 하고 있다. 그런데 연비 향상을 위해서는 자동차의 경량화 및 고성능화가 요구되므로, 이에 따른 자동차용 소재 또는 부품의 고강도 필요성이 증대되고 있다.
Recently, efforts to reduce the emission of carbon dioxide, which is considered to be the main cause of environmental pollution, have become a global issue. As a part of this, there is also an act of regulating exhaust gas of automobiles, and as a countermeasure, automakers are trying to solve this problem by improving fuel efficiency. However, in order to improve fuel efficiency, the weight and high performance of automobiles are required, and hence the necessity of high strength of automobile materials or parts is increasing.

선재에 있어 페라이트 또는 펄라이트 조직으로는 높은 강도를 확보하는 데에는 한계가 있다. 이들 미세조직을 갖는 소재는 통상 강도가 상대적으로 낮은 특징이 있으며, 강도를 높이기 위해 추가적인 냉간 신선을 행해야만 한다.There is a limitation in securing a high strength in a ferrite or a pearlite structure in a wire rod. Materials having these microstructures are usually characterized by relatively low strength, and additional cold drawing must be performed to increase the strength.

그러므로 일반적으로 우수한 강도를 얻기 위해서는 베이나이트 조직이나 템퍼드 마르텐사이트 조직을 이용하게 된다. 베이나이트 조직은 열간압연한 강재를 사용하여 항온변태 열처리를 통해 얻을 수 있고, 템퍼드 마르텐사이트 조직은 담금질 및 뜨임 열처리를 통해 얻을 수 있다. 그러나, 통상의 열간압연 및 연속냉각 공정만으로 이러한 조직들을 안정적으로 얻을 수 없기 때문에 열간압연된 강재를 사용하여 상기와 같은 추가적인 열처리 공정을 거쳐야만 한다.Therefore, in general, to obtain excellent strength, bainite or tempered martensite structure is used. The bainite structure can be obtained by the heat-induced transformation heat treatment using hot-rolled steel, and the tempered martensite structure can be obtained by quenching and tempering. However, since such structures can not be stably obtained only by the ordinary hot rolling and continuous cooling processes, the above-mentioned additional heat treatment process must be performed using the hot-rolled steel material.

상술한 추가적인 열처리를 하지 않고도 고강도를 확보할 수 있다면, 소재에서부터 부품 생산에 이르기까지 수많은 공정의 일부가 생략되거나 단순해질 수 있어 생산성을 향상시키고, 제조원가를 낮출 수 있는 장점들도 있다. If the high strength can be ensured without the above-mentioned additional heat treatment, a number of processes from the material to the part production can be omitted or simplified, thereby improving the productivity and lowering the manufacturing cost.

그런데 열간압연 및 연속냉각 공정을 이용하여 베이나이트 또는 마르텐사이트 조직을 안정적으로 얻을 수 있는 선재는 아직 개발되지 못하고 있어, 이러한 선재 개발에 대한 요구가 대두 되고 있다. 또한, 페라이트 또는 펄라이트 미세조직을 갖는 강재에서 더 높은 강도를 얻기 위해 시행하는 냉간신선 가공을 이용함으로써 추가적인 강도 향상을 요구하는 고객의 목소리도 있다.
However, wire rods capable of stably obtaining bainite or martensite structure by using hot rolling and continuous cooling processes have not yet been developed, and there is a demand for development of such wire rods. There are also customer voices that require additional strength enhancement by using cold drafting to achieve higher strength in steels with ferrite or pearlite microstructures.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 한계를 극복하기 위한 것으로, 항온변태나 담금질 및 뜨임과 같은 추가 열처리 공정이 없이도 열간압연, 연속냉각 공정 및 냉간신선 가공으로 제조가 가능한 강도특성이 우수한 강선 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to overcome the limitations of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a steel wire excellent in strength characteristics which can be manufactured by hot rolling, continuous cooling process and cold drawing without any additional heat treatment process such as constant temperature transformation, quenching and tempering, The present invention has been made in view of the above problems.

그러나 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

중량%로, 탄소(C):0.05~0.15%, 실리콘(Si):0.1%이하, 망간(Mn):3.0~5.0%, 크롬(Cr):0.5~2.0%, 인(P):0.020%이하, 황(S):0.020%이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하여 조성되고, 인장강도가 1150~1350MPa이고 연성이 5% 이상인 강도특성이 우수한 강선에 관한 것이다.
(P): 0.05 to 0.15%, silicon (Si): 0.1% or less, manganese (Mn): 3.0 to 5.0%, chromium (Cr): 0.5 to 2.0% Or less, sulfur (S): 0.020% or less, the balance Fe and unavoidable impurities, and having a tensile strength of 1150 to 1350 MPa and a ductility of 5% or more.

본 발명에서 상기 강선은 95 면적% 이상의 마르텐사이트와 잔부 잔류 오스테나이트(γ)로 이루어질 수 있다.
In the present invention, the steel wire may be composed of martensite of 95% or more by area and residual austenite (?).

또한 본 발명은, Further, according to the present invention,

중량%로, 탄소 (C):0.05~0.15%, 실리콘 (Si):0.1%이하, 망간 (Mn):3.0~5.0%, 크롬 (Cr):0.5~2.0%, 인 (P):0.020%이하, 황 (S):0.020%이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 강재를 마련한 후, 이를 재가열하는 공정;(P): 0.05 to 0.15%, silicon (Si): 0.1% or less, manganese (Mn): 3.0 to 5.0%, chromium (Cr): 0.5 to 2.0% Or less, sulfur (S): 0.020% or less, the balance Fe and unavoidable impurities, and reheating the steel material;

상기 재가열된 강재를 마무리 열간압연한 후, Mf ~ Mf - 50℃의 온도범위까지 0.2℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 공정; 및 Subjecting the reheated steel material to finish hot rolling and then cooling the steel material to a temperature range of Mf to Mf - 50 占 폚 at a cooling rate of 0.2 占 폚 / s or more; And

상기 냉각된 강재를 상온으로 공냉한 후, 냉간신선 가공하는 공정;을 포함하는 강도특성이 우수한 강선의 제조방법에 관한 것이다.
And a step of cold drawing the cooled steel material at a normal temperature and cold drawing the steel material.

본 발명에서 상기 강선은 95 면적% 이상의 마르텐사이트와 잔부 잔류 오스테나이트(γ)로 이루어질 수 있다.
In the present invention, the steel wire may be composed of martensite of 95% or more by area and residual austenite (?).

상기 냉간신선 가공공정에서 냉간 감면율을 10~30%로 함이 바람직하다.
It is preferable that the cold reduction ratio in the cold drawing process is 10 to 30%.

상술한 구성에 따른 본 발명은, 열간압연, 연속냉각 공정 및 냉간신선 가공을 이용하여 산업기계 및 자동차용 소재 또는 부품에서 요구되는 강도특성이 우수한 마르텐사이트계 고망간강 강선를 제공할 수 있다. 그러므로, 종래의 추가적인 열처리 공정을 생략할 수 있어 전체 제조비용을 절감하는데 매우 유리하다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention according to the above-described construction can provide a martensitic high-manganese steel wire having excellent strength characteristics required for industrial machines and automobile materials or parts by using hot rolling, continuous cooling and cold drawing. Therefore, the conventional additional heat treatment process can be omitted, which is very advantageous in reducing the overall manufacturing cost.

이하, 다양한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to various embodiments.

먼저, 우수한 강도 특성을 갖는 본 발명의 마르텐사이트계 강선을 설명한다.First, the martensitic steel wire of the present invention having excellent strength characteristics will be described.

본 발명의 강선은, 중량%로, 탄소(C):0.05~0.15%, 실리콘(Si):0.1%이하, 망간(Mn):3.0~5.0%, 크롬(Cr):0.5~2.0%, 인(P):0.020%이하, 황(S):0.020%이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진다.
The steel wire according to the present invention is characterized by containing 0.05 to 0.15% of carbon (C), 0.1% or less of silicon (Si), 3.0 to 5.0% of manganese (Mn), 0.5 to 2.0% of chromium (P): 0.020% or less, sulfur (S): 0.020% or less, the balance Fe and unavoidable impurities.

이하, 본 발명의 강선의 성분 및 조성범위 한정이유를 상세히 설명한다.Hereinafter, the reasons for limiting the composition and the composition range of the steel wire of the present invention will be described in detail.

탄소(C):0.05~0.15%Carbon (C): 0.05 to 0.15%

탄소는 강도를 확보하기 위한 필수적인 원소로, 강 중에 고용되거나 탄화물 또는 세멘타이트 형태로 존재한다. 강도의 증가를 위해 가장 손쉽게 할 수 있는 방법이 탄소 함량을 증가시켜 탄화물이나 세멘타이트를 형성시키는 일이지만, 반대로 연성을 감소시키기 때문에 일정한 범위 내로 탄소의 첨가를 제한할 필요가 있다. 본 발명에서는 탄소(C)함량을 0.05-0.15% 범위로 제한함이 바람직한데, 이는 탄소 함유량이 0.05% 미만이면 목표 강도를 얻기 힘들고, 0.15%를 초과하면 연성이 급격히 감소할 수 있기 때문이다.
Carbon is an indispensable element for ensuring strength and is either dissolved in steel or in the form of carbides or cementites. The easiest way to increase the strength is to increase the carbon content to form carbide or cementite, but because of the reduced ductility, it is necessary to limit the addition of carbon to a certain extent. In the present invention, it is preferable to limit the content of carbon (C) in the range of 0.05-0.15%. If the carbon content is less than 0.05%, it is difficult to obtain the target strength, and if the carbon content exceeds 0.15%, the ductility may be rapidly decreased.

실리콘 (Si): 0.1% 이하Silicon (Si): not more than 0.1%

실리콘은 첨가시 페라이트에 고용되어 강재의 고용 강화를 통한 강도 증가에 매우 효과가 큰 원소로 알려져 있다. 그러나, 실리콘 첨가에 의해 강도는 크게 증가하지만 연성은 급격히 감소하기 때문에 충분한 연성을 필요로 하는 냉간 단조 부품의 경우 실리콘 첨가를 매우 제한하고 있다. 본 발명에서는 실리콘의 함량을 0.1%이하로 제한함이 바람직하다.
It is known that silicon is added to ferrite when added and is very effective in increasing the strength through solid solution strengthening of steel. However, since the strength is greatly increased by the addition of silicone but the ductility is rapidly reduced, the addition of silicon is very limited in the case of cold forging parts requiring sufficient ductility. In the present invention, the content of silicon is preferably limited to 0.1% or less.

망간(Mn): 3.0~5.0%Manganese (Mn): 3.0 to 5.0%

망간은 강재의 강도를 증가시키고, 경화능을 향상시켜 넓은 범위의 냉각속도에서 베이나이트 또는 마르텐사이트와 같은 저온조직의 형성을 용이하게 한다. 그러나 망간 함유량이 3.0% 미만이면 경화능이 충분하지 못해 열간압연 후 연속냉각 공정으로 저온조직을 안정적으로 확보하기 곤란하고, 5.0%를 초과하면 응고중 Mn의 편석이 조장되기 쉽다. 이를 고려하여, 본 발명에서는 망간의 함량을 3.0~5.0%로 제한함이 바람직하다.
Manganese increases the strength of the steel and improves the hardenability, facilitating the formation of low temperature structures such as bainite or martensite at a wide range of cooling rates. However, when the manganese content is less than 3.0%, the hardenability is not sufficient, and it is difficult to stably secure the low-temperature structure by the continuous cooling process after the hot rolling. When the manganese content is more than 5.0%, segregation of Mn during coagulation tends to be facilitated. In consideration of this, it is preferable to limit the manganese content to 3.0 to 5.0% in the present invention.

크롬(Cr): 0.5~2.0%Chromium (Cr): 0.5 to 2.0%

크롬은 망간과 유사하게 강재의 강도와 경화능을 증가시킨다. 그러나 크롬 함유량이 0.5% 미만이면 강도 및 경화능 향상 효과가 크지 않고, 크롬 함유량이 2.0%를 초과하면 강도와 경화능 향상에는 유효하지만 연성이 나빠질 수 있다. 이를 고려하여, 본 발명에서는 크롬의 함량을 0.5~2.0% 범위로 제한함이 바람직하다.
Chromium increases the strength and hardenability of steel similar to manganese. However, when the content of chromium is less than 0.5%, the effect of improving the strength and hardenability is not significant. When the content of chromium exceeds 2.0%, the ductility is deteriorated although it is effective for improving the strength and hardenability. In view of this, in the present invention, the content of chromium is preferably limited to a range of 0.5 to 2.0%.

인(P): 0.020% 이하Phosphorus (P): not more than 0.020%

인은 결정립계에 편석되어 인성을 저하시키고 지연파괴 저항성을 감소시키는 주요 원인이므로 그 상한을 0.020%로 제한한다.
Phosphorus is segregated at the grain boundaries and is the main cause of decreasing toughness and reducing delayed fracture resistance, so the upper limit is limited to 0.020%.

황(S): 0.020% 이하Sulfur (S): not more than 0.020%

황은 결정입계에 편석되어 인성을 저하시키고 저융점 유화물을 형성시켜 열간 압연을 저해하므로 그 상한을 0.020%로 제한하는 것이 바람직하다.
Sulfur is segregated at crystal grain boundaries to lower toughness and form a low melting point emulsion to inhibit hot rolling, so that the upper limit is preferably limited to 0.020%.

또한 본 발명의 마르텐사이트계 고망간강 강선은 실질적으로 마르텐사이트 조직으로 이루어질 수 있으며, 구체적으로 95 면적% 이상의 마르텐사이트와 잔부 잔류 오스테나이트(γ)로 이루어질 수 있다.
In addition, the martensitic high-manganese steel wire of the present invention may have a substantially martensitic structure, and may be composed of martensite of 95% by area or more and residual austenite (?).

다음으로, 본 발명의 고강도 특성을 갖는 강선의 제조방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a steel wire having high strength characteristics of the present invention will be described.

본 발명의 강선의 제조방법은, 상술한 조성을 갖는 강을 마련한 후, 이를 재가열하는 공정; 상기 재가열된 강재를 마무리 열간압연한 후, Mf ~ Mf - 50℃의 온도범위까지 0.2℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 공정; 및 상기 냉각된 강재를 상온으로 공냉한 후, 냉간신선 가공하는 공정;을 포함한다. The method for manufacturing a steel wire according to the present invention comprises the steps of: preparing a steel having the above composition and reheating the steel; Subjecting the reheated steel material to finish hot rolling and then cooling the steel material to a temperature range of Mf to Mf - 50 占 폚 at a cooling rate of 0.2 占 폚 / s or more; And a step of cold-drawing the cooled steel material at a normal temperature, followed by cold drawing.

먼저, 본 발명에서는 상술한 조성성분을 갖는 강재를 마련한 후, 이를 재가열한다. 본 발명에서 채용할 수 있는 재가열온도 범위는 1000~1100℃ 범위를 이용하면 좋다.First, in the present invention, a steel material having the above-mentioned composition components is prepared and reheated. The reheating temperature range that can be employed in the present invention may be in the range of 1000 to 1100 占 폚.

이어, 본 발명에서는 상기 재가열된 강재를 열간 압연하는데, 이때 마무리 열간압연 온도를 850~950℃범위로 관리하면 좋다. In the present invention, the reheated steel material is hot-rolled, and the finish hot-rolling temperature may be controlled within a range of 850 to 950 ° C.

상기 마무리 열간압연된 강재는 냉각처리되는데, Mf ~ Mf - 50℃의 온도범위에서 냉각을 종료함이 바람직하다. 만일 냉각종료온도가 Mf를 초과하면 충분한 양의 마르텐사이트 조직을 얻기 어렵고, Mf-50℃ 미만이면 강재가 충분히 식어 취급은 용이하나 생산성을 떨어뜨리기 때문에 냉각종료온도는 Mf ~ Mf - 50℃의 온도범위로 제어하는 것이 바람직하다.
The finished hot rolled steel is subjected to cooling treatment, and it is preferable to terminate the cooling in a temperature range of Mf to Mf - 50 ° C. If the cooling end temperature exceeds Mf, it is difficult to obtain a sufficient amount of martensite structure. If it is lower than Mf-50 ° C, the steel material is sufficiently cooled to facilitate handling. However, since the productivity is lowered, the cooling end temperature is preferably from Mf to Mf - It is preferable to control it in the range.

또한 본 발명에서는 상기 마무리 열간압연 후, 냉각종료온도까지의 구간을 0.2℃/s 이상의 냉각속도로 냉각한 후, 공냉함이 바람직하다. 0.2℃/s 이상의 냉각속도로 냉각함으로써 면적 분율 95% 이상의 마르텐사이트로 구성된 강 조직을 얻을 수 있다. Further, in the present invention, it is preferable that the section from the finish hot rolling to the cooling end temperature is cooled at a cooling rate of 0.2 DEG C / s or more and then air-cooled. By cooling at a cooling rate of 0.2 DEG C / s or higher, a steel structure composed of martensite having an area fraction of 95% or more can be obtained.

한편 상기 공냉된 강재는 이어, 냉간 신선용 다이스를 통하여 소재에 냉간 가공을 부여하여 최종 강선을 제조하게 된다. 본 발명에서는 이때 냉간 감면율은 10~30% 범위로 하는 것이 바람직하다. 냉간 감면율이 10% 미만이면 본 발명에서 구현하고자 하는 강도를 얻기가 곤란하며, 30%를 초과하게 되면 요구하는 강도 범위를 넘어서고 연성이 크게 떨어지기 때문이다. Meanwhile, the air-cooled steel material is subjected to cold working through a cold drawing die to produce a final steel wire. In the present invention, the cold reduction ratio is preferably in the range of 10 to 30%. If the cold reduction ratio is less than 10%, it is difficult to obtain the strength to be achieved in the present invention. If the cold reduction ratio is more than 30%, the required strength range is exceeded and the ductility is greatly deteriorated.

상술한 바와 같은 제조공정을 통하여 제조되는 본 발명의 강선은 그 인장강도가 1150~1350MPa이고 연성이 5% 이상일 수 있다.
The steel wire of the present invention manufactured through the above-described manufacturing process may have a tensile strength of 1150 to 1350 MPa and a ductility of 5% or more.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples.

(실시예)(Example)

표 1의 조성성분을 갖는 용강을 각각 잉곳으로 주조한 후, 1200℃에서 12시간 균질화 처리를 실시하였다. 그리고 균질화처리된 강재를 두께 25mm로 열간압연한 후, 공냉하였다. Molten steel having the composition components shown in Table 1 were each cast into an ingot, and homogenized at 1200 ° C for 12 hours. The homogenized steel material was hot-rolled to a thickness of 25 mm and then air-cooled.

이후, 상기와 같이 제조된 각각의 강재들을 900℃에서 용체화 처리한 다음 표 2의 냉각속도로 냉각한 후 공냉하였다. 그리고 상기 냉각된 각각의 강재들에 대하여 표 2와 같은 냉간 감면율로 냉간신선 가공한 다음, 인장강도와 연성을 측정하여 표 2에 또한 나타내었다.Then, each of the steel materials prepared as described above was subjected to solution treatment at 900 ° C, followed by cooling at a cooling rate shown in Table 2, followed by air cooling. The cold-rolled steel was subjected to cold drawing at a cold reduction ratio as shown in Table 2, and tensile strength and ductility were measured and are also shown in Table 2.

한편표 2에서 상온 인장시험은 crosshead speed를 항복점까지는 0.9mm/min, 그 이후로는 6mm/min의 속도로 실시한 결과치이다. In Table 2, the room temperature tensile test was performed at a crosshead speed of 0.9 mm / min until the yield point and then at a rate of 6 mm / min.

시편
No.
Psalter
No.
조성성분(중량%)Composition Component (% by weight)
CC SiSi MnMn CrCr PP SS 1One 0.070.07 0.050.05 4.14.1 1.01.0 0.0170.017 0.0200.020 22 0.090.09 0.040.04 3.93.9 1.41.4 0.0140.014 0.0170.017 33 0.100.10 0.020.02 4.94.9 0.60.6 0.0110.011 0.0150.015 44 0.060.06 0.060.06 4.74.7 0.70.7 0.0160.016 0.0130.013 55 0.080.08 0.050.05 3.33.3 0.90.9 0.0130.013 0.0150.015 66 0.120.12 0.030.03 3.53.5 1.61.6 0.0150.015 0.0140.014 77 0.070.07 0.090.09 3.73.7 1.81.8 0.0190.019 0.0130.013 88 0.110.11 0.040.04 4.54.5 0.80.8 0.0150.015 0.0160.016 99 0.090.09 0.050.05 3.13.1 1.31.3 0.0100.010 0.0180.018 1010 0.070.07 0.050.05 3.43.4 2.52.5 0.0140.014 0.0130.013 1111 0.180.18 0.040.04 4.24.2 0.50.5 0.0110.011 0.0150.015 1212 0.110.11 0.020.02 5.35.3 0.80.8 0.0180.018 0.0140.014 1313 0.060.06 0.030.03 2.62.6 0.30.3 0.0160.016 0.0170.017 1414 0.100.10 0.520.52 3.83.8 1.81.8 0.0120.012 0.0110.011 1515 0.080.08 0.070.07 3.63.6 1.41.4 0.0150.015 0.0120.012 1616 0.140.14 0.070.07 4.34.3 1.21.2 0.0110.011 0.0120.012 1717 0.130.13 0.080.08 3.23.2 1.91.9 0.0180.018 0.0190.019

구분division 시편 No.Pseudo-No. 냉각속도
(℃/s)
Cooling rate
(° C / s)
마르텐사이트
분율(%)
Martensite
Fraction (%)
냉간 감면율
(%)
Cold reduction ratio
(%)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
연신율
(%)
Elongation
(%)




발명예




Honor
1One 66 9898 2626 12031203 88
22 1010 9999 1818 11951195 99 33 22 9898 1313 11861186 99 44 2020 9999 2121 12141214 88 55 1One 9797 1515 11531153 1111 66 55 9898 3030 13271327 66 77 1515 9999 1010 12201220 88 88 88 9898 2323 12121212 88 99 1212 9999 2727 12661266 77



비교예




Comparative Example
1010 33 9898 2929 13651365 44
1111 55 9898 2525 13821382 33 1212 22 9898 2424 13631363 44 1313 0.50.5 1515 1515 927927 1616 1414 88 9898 2626 13711371 33 1515 0.050.05 1010 1313 10761076 1313 1616 33 9898 3737 13931393 33 1717 0.50.5 9797 33 11401140 1212

상기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 강 조성성분이 본 발명의 범위 내이고 0.2℃/s 이상의 냉각속도와 10-30%의 냉간 감면율을 충족하는 본 발명예 1-9의 경우 모두 마르텐사이트 조직이 얻어져 제조된 강선이 1150-1350MPa의 인장강도와 5%이상의 연성을 보여줌을 알 수 있다.
As shown in Tables 1 and 2, in the case of Inventive Examples 1-9 in which the steel composition component is within the range of the present invention and the cooling rate of 0.2 DEG C / s or more and the cold reduction ratio of 10-30% is satisfied, The tensile strength of 1150-1350 MPa and ductility of 5% or more can be seen.

이에 반하여, 크롬과 망간 성분이 본 발명의 상한을 각각 벗어난 비교예 10과 12는 강도가 크게 증가하나, 연성이 감소하는 것을 보이고 있다. On the other hand, Comparative Examples 10 and 12, in which the chromium and manganese components are each different from the upper limit of the present invention, show a large increase in strength but a decrease in ductility.

또한 비교예 11은 탄소의 함량이 본 발명의 성분 범위를 초과한 경우로서, 탄소의 마르텐사이트 기지 고용강화 효과의 증대로 강도가 크게 증가하나, 연성은 급격히 감소하는 것을 보여주고 있다. Comparative Example 11 shows a case where the content of carbon exceeds the range of the present invention, showing that the strength is greatly increased due to an increase in the effect of strengthening the solid solution of martensite base of carbon, but the ductility is drastically decreased.

그리고 비교예 13은 망간과 크롬이 본 발명의 성분 범위 보다 적게 첨가된 경우로서, 냉각속도를 만족하지만 상대적으로 경화능이 낮기 때문에 마르텐사이트 대신 베이나이트 조직을 형성해 강도가 감소하고, 연성은 증가함을 보이고 있다. In Comparative Example 13, manganese and chromium were added in a smaller amount than the component range of the present invention. However, since the manganese and chromium were less than the martensite because of the relatively low hardening ability, the strength decreased and the ductility increased. It is showing.

또한 비교예 14는 실리콘이 본 발명의 성분 범위를 초과하여 함유된 경우로서, 인장 강도는 크게 증가하며 그와 함께 연성은 크게 감소하는 것을 확인할 수 있다. In addition, in Comparative Example 14, when the content of silicon exceeds the range of the present invention, the tensile strength is greatly increased, and the ductility is greatly reduced.

비교예 15는 본 발명의 강 조성성분은 만족하나 냉각속도가 너무 느릴 경우 마르텐사이트 대신 베이나이트 조직이 형성되어 강도는 감소하고 연성은 증가됨을 보여주고 있다. In Comparative Example 15, when the steel composition of the present invention is satisfied but the cooling rate is too slow, a bainite structure is formed instead of martensite to decrease the strength and increase ductility.

비교예 16은 강 조성성분은 본 발명의 범위를 만족하나 냉간 감면율이 본 발명의 범위를 초과하여 가공 경화가 심해져 강도는 증가하고 연성은 감소하는 것을 보여주고 있다.Comparative Example 16 shows that the steel composition component satisfies the range of the present invention, but the cold reduction ratio exceeds the range of the present invention, and the work hardening becomes severe, the strength increases, and the ductility decreases.

그리고, 비교예 17은 강 조성성분은 본 발명의 범위를 만족하나 냉간 감면율이 본 발명의 범위에 미달하여 충분한 가공 경화 효과가 얻어지지 못하기 때문에 본 발명의 강도 범위를 만족하지 못하는 것을 보여주고 있다.
In Comparative Example 17, the steel composition component satisfies the range of the present invention, but the cold reduction ratio is not within the range of the present invention, and sufficient work hardening effect can not be obtained, so that the strength range of the present invention is not satisfied .

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 (5)

중량%로, 탄소(C):0.05~0.12%, 실리콘(Si):0.1%이하(0%는 미포함), 망간 (Mn):3.0~5.0%, 크롬(Cr):0.5~1.8%, 인(P):0.020%이하, 황(S):0.020%이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하여 조성되고,
95 면적% 이상의 마르텐사이트와 잔부 잔류 오스테나이트(γ)로 이루어진 미세조직을 가지는 인장강도가 1150~1350MPa이고 연성이 5% 이상인 강도특성이 우수한 강선.
(Si): 0.1% or less (0% is not included), manganese (Mn): 3.0 to 5.0%, chromium (Cr): 0.5 to 1.8%, carbon (P): not more than 0.020%, sulfur (S): not more than 0.020%, the balance Fe and unavoidable impurities,
A steel wire having a microstructure composed of martensite of 95% by area or more and residual austenite (?) Having a residual tensile strength of 1150 to 1350 MPa and a ductility of 5% or more.
삭제delete 중량%로, 탄소 (C):0.05~0.12%, 실리콘 (Si):0.1%이하(0%는 미포함), 망간 (Mn):3.0~5.0%, 크롬 (Cr):0.5~1.8%, 인 (P):0.020%이하, 황 (S):0.020%이하, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 강재를 마련한 후, 이를 재가열하는 공정;
상기 재가열된 강재를 마무리 열간압연한 후, Mf ~ Mf - 50℃의 온도범위까지 0.2℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 공정; 및
상기 냉각된 강재를 상온으로 공냉한 후, 10~30%의 냉간 감면율로 냉간신선 가공하는 공정;을 포함하는 강도특성이 우수한 강선의 제조방법.
(Si): 0.1% or less (0% is not included), manganese (Mn): 3.0 to 5.0%, chromium (Cr): 0.5 to 1.8%, carbon (P): 0.020% or less, sulfur (S): 0.020% or less, the balance Fe and unavoidable impurities, and then reheating the steel material;
Subjecting the reheated steel material to finish hot rolling and then cooling the steel material to a temperature range of Mf to Mf - 50 占 폚 at a cooling rate of 0.2 占 폚 / s or more; And
And a step of cold drawing the cooled steel material at a cold temperature of 10 to 30% after cold-cooling the cooled steel material at a normal temperature.
제 3항에 있어서, 상기 강선은 95 면적% 이상의 마르텐사이트와 잔부 잔류 오스테나이트(γ)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 강도특성이 우수한 강선의 제조방법.
The method for manufacturing a steel wire according to claim 3, wherein the steel wire is composed of martensite of 95% or more by area and residual austenite (?).
삭제delete
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