KR101917466B1 - 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.03~0.06%, Mn: 0.3~0.6%, Si: 0.3~0.6%, P: 0.08~0.12%, S: 0.01% 이하, Cr: 0.2~0.6%, Al: 0.01~0.05%, Cu: 0.2~0.6%, Ni: 0.1~0.6%, N: 0.001%~0.012%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며,
미세조직은 페라이트를 68~90면적%, 나머지 베이나이트와 펄라이트를 포함하고, 두께방향 단면 관찰시 최대 내부크랙 길이가 10mm 이하인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판에 관한 것이다.
미세조직은 페라이트를 68~90면적%, 나머지 베이나이트와 펄라이트를 포함하고, 두께방향 단면 관찰시 최대 내부크랙 길이가 10mm 이하인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판에 관한 것이다.
Description
본 발명은 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
통상 내후성강은 일반강의 조성에 구리(Cu), 크롬(Cr), 인(P) 등의 합금원소를 첨가하여 일반강 대비 부식환경에서의 내식성을 4~8배 정도 향상시킨 강이다. 이러한 내후성용 강판은 외장재로 사용되었을 경우에도 도장을 실시하지 않고 그대로 사용하여도 물성에 큰 변화가 없기 때문에 경제적으로 매우 유리하다는 장점을 가진다.
최근에 컨테이너는 장단거리의 내용물을 수송하는 용기로서 수송비의 절감 또는 용기 자체의 장수명을 목적으로 강재의 기능을 강화하고 있다. 그러한 목적으로 자체 중량 감소를 진행하고 있으며 적용 강재의 두께 감소를 위하여 강재를 고강도화하거나 장기간의 보전을 위하여 내후성의 기능을 요구하고 있다. 특히 원가 절감 및 환경 문제에 대응하기 위해 컨테이너의 자체 중량을 감소시키기 위하여 고강도 박물 내후성강판에 대한 수요가 증대되고 있다.
고강도 박물 내후성강판을 제공하기 위하여 많은 연구 및 개발이 진행되었으며, 그 대표적인 예로는 특허문헌 1 및 2가 있다.
특허문헌 1에서는 C : 0.03~0.12중량%, Si : 0.1~1.0중량%, Mn : 0.5~1.5중량%, Cu : 0.1~0.6중량%, Cr : 0.2~1.5중량%, Ni : 0.1~0.5중량%, P : 0.05~0.15중량%, S : 0.03중량% 이하, Al : 0.01~0.1중량%, Nb : 0.01~0.05중량%, 잔부 Fe및 불가피한 불순물로 이루어지는 성분계를 가지는 강재를 Ar3 변태점 이상의 열간압연 마무리 온도로 제한하여 열간 압연하고, 열간 압연된 강판을 50℃/sec 이상의 속도로 냉각하여 Bs 이하의 온도에서 권취 단계로 두께가 1.6mm의 열연강판의 제조방법을 제안하고 있다. 열연강판 제조 함에 있어 두 개 이상의 소재에 대해 선행소재의 후단과 후행소재의 선단을 겹쳐서 압연 접합하는 방식인 연연속압연 공정의 제조방법을 제안하고 있으나, 용접부 건전성 문제로 인해 박물 열연강판 생산의 어려움이 있고, In-line에서 접합하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 존재한다.
특허문헌 2에서는 중량%로, C:0.02∼0.07%, Mn:0.35∼0.50%, Si:0.3~0.5, P:0.07~0.09%, S:0.010%, Al:0.04% 이하, N:0.009~0.018% 및 고철로부터 유입된 난정련 원소 중 Cu:0.25~0.35%, Ni: 0.25~0.35%의 강 성분을 가지며 미니밀 공정을 이용하여 박슬라브 연주 후 820~900℃에서 원하고자 하는 두께로 마무리압연하고 550~650℃에서 열간 권취하는 단계로 열연강판의 제조방법을 제안하고 있으나, 최종 제품이 12.7mm에 불과하여 박물에 대한 요구를 만족하기 어려운 문제점이 있다.
종래 기술들로는 통판성, 생산성 등의 문제로 두꼐 2.0mm 이하의 내후성강판을 안정적으로 생산하기 어려우며, 별도의 냉연 공정을 거치는 경우에도 제조단가가 상승하여 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 통판성, 생산성 등의 문제가 없으면서도 열연 공정만으로 두께 2.0mm 이하의 내후성강판을 안정적으로 생산하기 위한 제조방법에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 일 측면은 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판 및 그 제조방법을 제공하기 위함이다.
한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.03~0.06%, Mn: 0.3~0.6%, Si: 0.3~0.6%, P: 0.08~0.12%, S: 0.01% 이하, Cr: 0.2~0.6%, Al: 0.01~0.05%, Cu: 0.2~0.6%, Ni: 0.1~0.6%, N: 0.001%~0.012%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며,
미세조직은 페라이트를 68~90면적%, 나머지 베이나이트와 펄라이트를 포함하고, 두께방향 단면 관찰시 최대 내부크랙 길이가 10mm 이하인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 측면은 중량%로, C: 0.03~0.06%, Mn: 0.3~0.6%, Si: 0.3~0.6%, P: 0.08~0.12%, S: 0.01% 이하, Cr: 0.2~0.6%, Al: 0.01~0.05%, Cu: 0.2~0.6%, Ni: 0.1~0.6%, N: 0.001%~0.012%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 턴디쉬(Tundish) 과열도가 15℃ 이하가 되도록 제어하고, 미응고율이 4~8%에서 2~8%로 경압하하여 두께 60~120mm의 박 슬라브로 연속주조하는 단계;
상기 박 슬라브를 조압연 입측 박 슬라브의 표면 온도가 1000~1100℃이 되도록 조압연하여 바 플레이트를 얻는 단계;
상기 바 플레이트를 50~250bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 1열 및 100~300bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 2열에 순차적으로 통과시켜 스케일을 제거하는 단계;
상기 스케일이 제거된 바 플레이트를 Ar3~Ar3+100℃로 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및
상기 열연강판을 5~15초 동안 공냉한 후, 20~80℃/초의 냉각속도로 냉각하고, 500~600℃에서 권취하는 단계;를 포함하고, 상기 각 단계는 연속적으로 행해지는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법에 관한 것이다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.
본 발명에 의하면, 인장강도가 높으며, 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도1은 발명예2의 권취된 코일 사진을 촬영한 것이다.
도2은 발명예1~3와 종래예1에 대한 스트립의 폭 방향에 대한 인장강도 분포를 나타낸 것이다.
도3은 발명예2의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 사진이다.
도 4는 발명예2의 바 플레이트의 두께 방향 단면을 촬영한 사진이다.
도 5는 비교예2의 바 플레이트의 두께 방향 단면을 촬영한 사진이다.
도 6은 연주~압연 직결공정에서 연연속압연 모드를 이용한 공정(CEM)에 대한 모식도이다.
도2은 발명예1~3와 종래예1에 대한 스트립의 폭 방향에 대한 인장강도 분포를 나타낸 것이다.
도3은 발명예2의 미세조직을 광학현미경으로 관찰한 사진이다.
도 4는 발명예2의 바 플레이트의 두께 방향 단면을 촬영한 사진이다.
도 5는 비교예2의 바 플레이트의 두께 방향 단면을 촬영한 사진이다.
도 6은 연주~압연 직결공정에서 연연속압연 모드를 이용한 공정(CEM)에 대한 모식도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명자들은 내후성강판을 제조함에 있어서, 종래 기술들로는 통판성, 생산성 등의 문제로 두꼐 2.0mm 이하의 내후성강판을 안정적으로 생산하기 어려우며, 별도의 냉연 공정을 거치는 경우에도 제조단가가 상승하여 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있음을 인지하고, 이를 해결하기 위해 깊이 연구하였다.
그 결과, 성분 및 제조 공정을 정밀하게 제어함으로써 연주~압연 직결 공정에서 연연속압연 모드를 이용하여 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판 및 그 제조방법을 제공할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
재질편차와
굽힘가공성이
우수한 박물 열연
내후성강판
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 측면에 따른 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판은 중량%로, C: 0.03~0.06%, Mn: 0.3~0.6%, Si: 0.3~0.6%, P: 0.08~0.12%, S: 0.01% 이하, Cr: 0.2~0.6%, Al: 0.01~0.05%, Cu: 0.2~0.6%, Ni: 0.1~0.6%, N: 0.001%~0.012%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며,
미세조직은 페라이트를 68~90면적%, 나머지 베이나이트와 펄라이트를 포함하고, 두께방향 단면 관찰시 최대 내부크랙 길이가 10mm 이하이다.
먼저, 본 발명의 합금조성에 대하여 상세히 설명한다. 이하 각 원소 함량의 단위는 특별한 언급이 없는 한 중량%를 의미한다.
C: 0.03~0.06%
상기 탄소(C)은 강판의 강도를 증가시키는데 필수적인 원소로서, 그 함량을 0.06% 이하로 제한하는 이유는 고속 연주에 의한 합금강을 제조하기 때문에 용강 유출을 최소화하고, 양호한 품질의 박 슬라브를 제조하기 위해서이다. C 함량이 0.06% 초과인 경우에는 용강이 주형에 인입되어 응고시에는 포정반응이 일어나 주편이 수축되는 문제점이 있으며, 상기 주편이 수축시에는 주형과 주편 사이에 공기층이 생겨 열 전달이 억제되면서 국부적인 재용해가 일어나 주편이 터지는 문제점이 발생한다.
반면에 C 함량이 0.03% 미만인 경우에는 냉각속도를 높이더라도 본 발명에서 의도하는 조직으로 제어하는 것이 곤란해져서 목표로 하는 강도를 확보하기가 어렵다. 따라서, 탄소(C) 함량은 0.03~0.06% 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
Mn: 0.3~0.6%
상기 망간(Mn)는 페라이트 형성을 억제하며 오스테나이트 안정성을 높여 저온 변태상의 형성을 용이하게 하여 강의 강도를 증가시킨다. Mn 함량이 0.3% 미만인 경우에는 본 발명에서 목표로 하는 강도 확보에 어려움이 있는 반면, 0.6% 초과인 경우에는 굽힘 가공성이 열위할 수 있다. 따라서, 망간(Mn) 함량은 0.3 ~ 0.6% 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
Si: 0.3~0.6%
상기 규소(Si)는 페라이트 고용강화 및 탄화물 형성을 억제하여 잔류 오스테나이트 안정성을 높여 강판의 연성을 증가시키는 원소이다. 또한 고온에서 강의 표층에 Fe와 함께 Fe2SiO4의 치밀한 산화물을 형성시켜 내식성을 향상시키는 역할도 하는 원소로써 이들 효과를 얻기 위해서는 최소 0.3% 이상의 첨가가 필요하다. 반면에 Si 함량이 0.6% 초과인 경우에는 용접성이 저하되고, 적 스케일로 인한 표면결함이 발생시킬 수 있다. 따라서, 규소(Si) 함량은 0.3~0.6%인 것이 바람직하다.
P: 0.08~0.12%
상기 인(P)은 고용강화 효과와 불용성의 P 화합물을 형성하여 내후성을 향상시키는 원소로 내후성 특성을 확보하기 위해 중요한 원소 중 하나이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.08% 이상 첨가하는 것이 바람직하다.
반면에 P 함량이 0.12% 초과인 경우에는 입계 편석에 의한 저융점 화합물이 형성되어 입계 액상 피막이 존재하고 또 입계의 취성파괴가 유발되며 주조 층이 얇은 고속주조에서 주조 불량 가능성이 증대되어 블랙아웃(Break Out)을 유발하여 생산성에 악영향을 미친다. 뿐만 아니라, P가 과다 첨가될 경우 내부편석에 의해 내부크랙 발생 민감성도 증가하게 된다. 따라서, P는 0.08~0.12% 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
S: 0.01% 이하
상기 황(S)은 불순물로서, 강 중에 MnS 비금속 개재물 및 연주 응고 중에 편석되어 고온 크랙을 유발 하는 원소이다. 따라서, 황(S) 함량은 가능한 낮게 유지하되 0.01% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
Cr: 0.2~0.6%
상기 크롬(Cr)은 비정질 녹의 결정화를 억제하여 치밀한 녹 층을 형성하고, α-(Fe1-xCrx)OOH 형태의 물리적, 열역학적으로 안정한 상을 형성하여 녹 입자를 미세화하며, 입자간 응집을 촉진하여 치밀한 녹 층을 만들어 내후성을 강화시키는 원소로 그 효과를 얻기 위해 0.2% 이상 첨가되는 것이 바람직하다. 반면에, Cr 함량이 0.6%를 초과인 경우에는 제강 제조원가 상승의 문제가 있다.
Al: 0.01~0.05%
상기 알루미늄(Al)은 두 가지 목적으로 첨가되는데, 그 하나는 강 중에 존재하는 산소를 제거하여 응고시 비금속 개재물의 형성을 방지하기 위함이고, 다른 하나는 강 중에 존재하는 질소를 AlN으로 고정함에 의하여 결정립 크기를 미세화시키기 위함이다.
Al 함량이 0.01% 미만인 경우에는 상술한 효과가 불충분하며, 0.05% 초과인 경우에는 강의 내부에 개재물이 증가하고, AlN 과다 석출로 인해 고온연성이 저하되어 에지크랙 발생 위험성이 높아진다.
Cu: 0.2~0.6%
상기 구리 (Cu)는 부식분위기에서 녹(산화피막)층 결정립의 미세화 및 치밀화를 유도하여 강의 내후성을 향상 시키는 원소로 0.2% 미만으로 첨가되면 내후성 향상 효과가 미미하다. 반면에, Cu 함량이 0.6% 초과인 경우에는 바 플레이트 IH(Inductive Heater) 가열시 표면에 융점이 낮은 구리(Cu)가 강의 입계에 침투하여 표면 크랙 및 가공성의 열위를 초래할 수 있다.
Ni: 0.1~0.6%
상기 니켈(Ni)은 염소이온의 투과를 억제하는 녹층의 미세화 및 치밀화 정도를 향상시켜 강의 내후성 향상에 기여하는 원소 중 하나이다. Ni 함량이 0.1% 미만인 경우에는 상술한 효과가 불충분하고, 0.6% 초과인 경우에는 스케일과 소지철 사이의 형상이 거칠게 되어 디스케일성이 열위해지며, 고가의 원소로 제품 단가가 상승하는 문제점이 있다.
N: 0.001%~0.012%
상기 질소(N)는 오스테나이트 안정화 및 질화물 형성 원소이다. 질소(N) 함량이 0.001% 이하인 경우는 상기 효과를 기대하기 어렵다. 한편, 강 중에 고용된 질소 원소는 석출물을 형성하는 합금원소와 반응하여 석출강화에 필요한 석출원소의 강중 함량을 감소시켜 강도 및 굽힘 가공성의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 질소의 함량을 가능한 낮게 유지하되 그 함량을 0.012% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.
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.
이때, 상술한 원소 외에 중량%로, Ti: 0.01~0.05% 및 Nb: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 티타늄(Ti)과 니오븀(Nb)은 탄질화물 석출을 조장하여 강판의 강도를 상승시키는 원소들이다. 각각의 첨가량이 0.01% 미만인 경우에는 상술한 효과가 불충분하고, 각각의 첨가량이 0.05% 초과인 경우에는 제조비용 상승 및 과다한 탄질화물 석출로 인해 열연제조 공정상에서 문제를 야기할 수 있다.
본 발명강에서 필수적으로 첨가되는 원소들은 아니나, 결정립 미세화 효과가 크기 때문에 필요시 첨가할 수 있다.
또한, 트램프 원소로서, Zn, Mo, Sn 및 Pb 중 1종 이상을 그 합계가 0.2중량% 이하가 되도록 추가로 포함할 수 있다.
트램프원소는 제강공정에서 원료로 사용하는 스크랩에서 비롯된 불순물 원소로서, 그 합계가 0.2%를 초과하면 박 슬라브의 표면 크랙 및 열연 강판의 표면 품질을 저하시킬 수 있다.
한편, 하기 관계식 1로 정의되는 Ceq가 0.2~0.4일 수 있다.
관계식 1: Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mn)/5+(Ni+Cu)/15
(상기 식1에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값임.)
상기 식1은 강판의 용접성을 확보하기 위한 성분관계식으로서, 본 발명에서는 상기 Ceq 값을 0.2~0.4로 관리함으로써, 우수한 아크 용접성을 확보 할 수 있으며, 용접부에 우수한 기계적 물성을 부여할 수 있다.
Ceq가 0.2 미만인 경우에는 경화능이 낮아 본 발명에서 목표로 하는 강도 확보에 문제점이 있다. 반면에 Ceq가 0.4 초과인 경우에는 용접성이 저하되어 용접부의 물성이 열화될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 내후성강판의 미세조직에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 내후성강판의 미세조직은 페라이트를 68~90면적%, 나머지 베이나이트와 펄라이트를 포함한다.
페라이트가 90면적% 초과인 경우에는 목표로 하는 강도를 확보하기가 어렵고, 68% 미만일 경우 상대적으로 경질 조직인 베이나이트와 펄라이트 조직 분율이 높아 가공성이 열위할 수 있다.
이때, 상기 페라이트는 평균 결정립 크기가 10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 결정립의 미세화로 강도와 굽힘가공성을 동시에 확보하기 위함으로, 평균 결정립 크기가 10㎛ 초과인 경우에는 강도와 굽힘가공성을 동시에 확보하기 어렵다.
한편, 본 발명에 따른 내후성강판은 두께방향 단면 관찰시 최대 내부크랙 길이가 10mm 이하이다. 최대 내부크랙 길이가 10mm 초과인 경우에는 굽힙가공성이 열위해질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 내후성강판은 두께가 2.0mm 이하이고, 인장강도의 편차가 20MPa 이하일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 내후성강판은 인장강도가 490MPa 이상이며, 180° 완전 굽힘 압착(굴곡비 0)시에도 크랙이 발생하지 않을 수 있다.
재질편차와
굽힘가공성이
우수한 박물 열연
내후성강판의
제조방법
이하, 본 발명의 다른 일 측면인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 다른 일 측면인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법은 상술한 합금조성을 만족하는 용강을 턴디쉬(Tundish) 과열도가 15℃ 이하가 되도록 제어하고, 미응고율이 4~8%에서 2~8%로 경압하하여 두께 60~120mm의 박 슬라브로 연속주조하는 단계; 상기 박 슬라브를 조압연 입측 박 슬라브의 표면 온도가 1000~1100℃이 되도록 조압연하여 바 플레이트를 얻는 단계; 상기 바 플레이트를 50~250bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 1열 및 100~300bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 2열에 순차적으로 통과시켜 스케일을 제거하는 단계; 상기 스케일이 제거된 바 플레이트를 Ar3~Ar3+100℃로 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및 상기 열연강판을 5~15초 동안 공냉한 후, 20~80℃/초의 냉각속도로 냉각하고, 500~600℃에서 권취하는 단계;를 포함하고, 상기 각 단계는 연속적으로 행해진다.
상기 각 단계들이 연속으로 행해진다는 것은 연주-압연 직결공정에서 연연속압연 모드를 이용한 것을 의미한다.
최근 주목을 받고 있는 새로운 철강 제조공정인 소위 박 슬라브를 이용한 제조공정(미니밀 공정)은 연주~압연 직결 공정으로 공정 특성 상 스트립의 폭방향 및 길이방향으로의 온도편차가 작기 때문에 재질편차가 양호한 변태 조직강을 제조할 수 있는 잠재 능력을 지닌 공정이다.
이러한 연주~압연 직결 공정에는 기존의 배치 모드(batch type)와 새로 개발되고 있는 연연속압연 모드(Continuous and Endless Mill, CEM)가 존재한다.
배치 모드의 경우에는 연주속도와 압연속도와의 차이를 보상하기 위해 마무리 압연기 앞에 코일 박스에서 권취한 후 마무리 압연을 행하기 때문에 스케일 박리성 저하, 표면품질 저하, 3.0mmt 이하의 강판 생산시 판파단 등의 문제점이 발생할 수 있다.
연연속압연 모드(Continuous and Endless Mill, CEM)의 경우 배치 모드와 달리 마무리 압연 전 권취하는 공정이 없어 배치 모드의 문제점은 해결되나, 연주속도와 압연속도와의 차이를 보상하기 위해 보다 정밀한 제어가 필요하다.
도 6은 연주~압연 직결공정에서 연연속압연 모드를 이용한 공정(CEM)의 예를 도시한 것이다. 연속주조기(100)에서 두께 50 ~ 150mm의 박 슬라브(a)를 제조하고, 조압연기(400)와 마무리압연기(600) 사이에 코일박스가 없어 강판을 연속적으로 압연이 가능하여 통판성이 좋고, 판파단 위험성이 아주 낮아 3.0mmt 이하의 박물 생산이 가능하다. 조압연기(400) 앞에 조압연 스케일 브레이커(300) (Roughing Mill Scale Breaker, RSB)와 마무리압연기(600) 앞에 마무리압연 스케일 브레이커(500)(Finishing Mill Scale Breaker, FSB)가 있어 표면 스케일 제거가 용이하여 후공정에서 열연 강판을 산세 시 표면품질이 우수한 PO(Pickled & Oiled)재 생산이 가능하다. 또한, 마무리 압연 단계에서 하나의 강판 내에서의 압연 속도차가 5% 이하로 등온 등속압연이 가능하여 강판 폭, 길이 방향 온도 편차가 현저히 낮아 런아웃 테이블(600)(Run Out Table, ROT)에서 정밀 냉각제어가 가능하여 재질 편차가 우수한 강판을 제조할 수 있다.
이하, 각 단계별로 상세히 설명한다.
연속주조 단계
상술한 합금조성을 만족하는 용강을 턴디쉬(Tundish) 과열도가 15℃ 이하가 되도록 제어하고, 미응고율이 4~8%에서 2~8%의 압하율로 경압하하여 두께 60~120mm의 박 슬라브로 연속주조한다.
연속주조 전에 용강의 온도는 주조 조업성, 응고 shell의 성장과 내부품질 등에 영향을 미치기 때문에 철저히 관리하여야 한다. 턴디쉬(Tundish) 온도는 이론응고온도 + 과열도로 정해지며, 여기서 과열도는 상기 턴디쉬(Tundish) 과열도를 의미한다.
턴디쉬(Tundish) 과열도가 15℃ 초과인 경우에는 용강온도가 너무 높게 되어 내부품질(중심편석, 내부크랙 등)을 악화시키는 주상정을 발달시키고, 응고 Shell의 성장에 악영향을 미치게 된다. 또한 몰드 출측에서 건전한 응고두께가 확보되지 않아 응고 이상성 블랙 아웃(Breakout)이 발생하여 주조가 중단될 우려가 있다.
경압하는 내부품질(중심편석, 내부크랙 등) 향상을 위함이다.
미응고율이 4% 미만에서 경압하를 실시하는 경우에는 슬라브가 거의 응고된 상태로 슬라브 강도가 높아져 경압하 실린더 파손 및 설비 부하가 과다한 문제점이 있으며, 국부적으로 응력이 집중되어 내부품질이 더 열위해질 수 있다. 반면에, 미응고율이 8% 초과에서 경압하를 실시하는 경우에는 슬라브 내부에 미응고된 액상량이 많아 액상이 몰드 쪽으로 올라가 몰드 레벨(Level) 헌팅(Hunting)에 영향을 미치기 때문에 고속주조가 어려울 수 있다.
경압하의 압하율이 2% 미만인 경우에는 내부품질 향상이 불충분하며, 8% 초과인 경우에는 오히려 내부크랙이 증가할 수 있다.
박 슬라브의 두께가 120mm를 초과하는 경우에는 고속주조가 어려울 뿐만 아니라, 조압연 시 압연 부하가 증가하게 되고, 60mm 미만인 경우에는 주편의 온도 하락이 급격하게 일어나 균일한 조직을 형성하기 어렵다. 이를 해결하기 위해서는 부가적으로 가열 설비를 설치할 수 있으나, 이는 생산 원가를 향상시키는 요인이 되므로, 가능한 배제하는 것이 바람직하다. 따라서, 박 슬라브의 두께는 60~120mm로 한정한다.
이때, 상기 연속조조의 주조속도는 4~8mpm일 수 있다.
주조속도를 4mpm 이상으로 하는 이유는 고속주조와 압연과정이 연결되어 이루어져, 목표 압연 온도를 확보하기 위해서는 일정 이상의 주조 속도가 요구되기 때문이다. 또한, 통상 내후성강은 내후성 특성을 확보하기 위해 강 중 P 성분이 많이 첨가되기 때문에 주속이 느릴수록 주편에서부터 편석이 발생할 위험이 있으며, 이러한 편석이 발생하면 강도 및 굽힘 특성 확보가 어려울 뿐만 아니라, 폭 방향 또는 길이방향으로의 재질편차가 발생할 위험성이 커지게 된다. 그러나, 주조속도가 8mpm을 초과하는 경우에는 용강 탕면 불안정에 의해 조업 성공율이 저감 될 수 있다.
또한, 세그먼트 롤 공차(Segment roll alignment)를 -2.0~2.0mm로 제어할 수 있다.
세그먼트 롤 공차(Segment roll alignment)는 연주 패스 라인(Pass line) 설계상 세크먼트 상부와 하부 롤 사이의 일정한 간격을 의미한다. 세그먼트 롤 공차는 내부품질, 특히 내부크랙에 중요한 인자 중 하나이며, 일반적으로 세그먼트 롤 공차(Segment roll alignment)는 0mm로 제어되고, 연속주조를 행함에 따라서 그 값이 변화하게 된다.
세그먼트 롤 공차가 -2.0~2.0mm 범위를 벗어나는 경우에는, mis-alignment 부위의 과다한 변형(strain)이 발생하여 내부크랙이 발생하며, 몰드 헌팅(Hunting)도 심해지게 되어 고속주조가 어려울 수 있다. 따라서, 세그먼트 롤 공차가 연속주조를 행함에 따라 -2.0~2.0mm 범위를 벗어나지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.
조압연
단계
상기 박 슬라브를 조압연 입측 박 슬라브의 표면 온도가 1000~1100℃이 되도록 조압연하여 바 플레이트를 얻는다.
상기 표면온도가 1000℃ 미만인 경우에는 조압연 하중의 증가 및 조압연 과정에서 바 플레이트 에지부에 크랙이 발생할 가능성이 있고, 이 경우 열연강판의 에지부 결함을 초래할 수 있다. 반면에, 상기 표면온도가 1100℃를 초과하는 경우에는 열연 스케일(scale) 잔존에 따른 열연 표면 품질이 저하될 수 있다.
이때, 상기 조압연은 바 플레이트의 두께가 10~50mm가 되도록 행할 수 있다.
바 플레이트의 두께가 50 mm를 초과하게 되면 마무리 압연 시 압연 부하가 커지는 문제점이 있으며, 10mm 미만일 경우에는 압연변형 저항이 커져 조업상에 어려움을 유발할 수 있고, 마무리 압연 시 온도 확보가 어려운 문제점이 있다.
바 플레이트 스케일 제거 단계
상기 바 플레이트를 50~250bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 1열 및 100~300bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 2열에 순차적으로 통과시켜 스케일을 제거한다. 예를 들어, 마무리압연 스케일 브레이커(Finishing Mill Scale Breaker, 이하 'FSB'라 함)의 1열 노즐 및 2열 노즐을 사용하여 표면 스케일 두께를 20㎛ 이하까지 제거할 수 있다.
상기 1열 및 2열 노즐의 압력이 각각 50bar 및 100bar 미만인 경우에는 스케일이 제거가 불충분하여 마무리 압연 후 강판 표면에 방추형, 비늘형 스케일이 다량 생성되어 산세 후 표면 품질이 열위할 수 있다. 반면에 상기 1열 노즐의 압력이 250bar 초과이거나, 상기 2열 노즐의 압력이 300bar 초과인 경우에는 마무리압연 온도가 너무 낮게 되어 효과적인 오스테나이트 분율를 얻지 못해 목표로 하는 인장강도를 확보하기가 어려울 수 있다.
또한, 1열의 노즐만으로는 스케일을 충분히 제거하기 어려워, 마무리 압연시 제품에 치명적 결함인 방추형 스케일이 발생할 수 있기 때문에, 상기와 같이 1열 및 2열 노즐을 모두 사용하여 스케일을 제거하는 것이 바람직하다.
마무리 압연 단계
상기 스케일이 제거된 바 플레이트를 Ar3~Ar3+100℃로 마무리 압연하여 열연강판을 얻는다.
마무리 압연온도가 Ar3 온도 미만인 경우에는 변형조직이나 조대립, 혼립 등이 잔존하여 가공성이 저해될 뿐만 아니라, 열간 압연 부하의 급격한 증가에 따른 스트립 파단과 같은 조업사고가 발생할 수 있다. 마무리 압연온도가 Ar3+100℃ 초과인 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화 되어 목표로 하는 재질 및 가공성 확보가 어려울 뿐만 아니라, ROT 냉각 시 온도 제어가 어려워 재질 편차가 발생 할 수 있다.
이때, 상기 마무리 압연의 압연속도는 200~600mpm일 수 있다.
상기 압연속도가 600mpm 이상일 경우 판다단과 같은 조업 사고가 일어날 수 있으며 등온·등속 압연이 어려워 균일한 온도가 확보되지 않아 재질편차가 발생될 수 있다. 반면에, 상기 압연속도가 200mpm 미만일 경우에는 마무리 압연 속도가 너무 느려 마무리 압연 온도를 확보하기 어렵다.
냉각 및
권취
단계
상기 열연강판을 5~15초 동안 공냉한 후, 20~80℃/초의 냉각속도로 냉각하고, 500~600℃에서 권취한다.
상기 공냉은 스테나이트 역에서 마무리 압연된 강판의 일부 조직이 페라이트로 변태되도록 하기 위함으로, 런아웃 테이블(Run Out Table, ROT)에서 행할 수 있다. 공냉 시간이 15초를 초과하면 페라이트 조직이 조대해지고 탄화물 석출로 인해 가공성이 저하할 위험성이 커질 뿐만 아니라, 설비 길이가 길어져야 하거나 생산성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. 반면에, 공냉시간이 5초 미만이 되면 잔류 오스테나이트의 C 농화가 부족하고, 페라이트 변태를 위한 시간이 부족하여 가공성이 저하될 위험성이 커진다.
냉각속도는 최종 조직 구성 및 분율을 제어하기 위함으로, 냉각속도가 80℃/초 초과인 경우에는 마르텐사이트 및 베이나이트 조직 변태가 촉진되어 가공성이 저하될 위험성이 커진다. 또한, 마르텐사이트 조직은 인장강도가 높지만 항복강도가 낮아 목표로 하는 80% 이상의 항복비를 확보하기 어렵다. 반면에, 냉각속도가 20℃/초 미만인 경우에는 페라이트 및 펄라이트 조직이 너무 조대화 되고, 탄화물이 석출되어 목표로 하는 재질을 확보하기가 어렵다.
권취 온도가 600℃ 초과인 경우에는 권취 코일의 잠열에 의해 결정립이 과다하게 성장할 수 있고, 이로 인하여 재질이 연화되는 문제가 발생할 수 있다. 반면에, 권취 온도가 500℃ 미만인 경우에는 마무리 압연 온도로부터 권취 온도까지의 온도차이가 커지게 되므로 상대적으로 냉각 속도가 증가하여 마르텐사이트 조직이 형성될 가능성이 높아짐에 따라 가공성이 저하될 우려가 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 나타낸 성분조성을 갖는 용강을 준비하였다.
발명예 1~3 및 비교예 1~13의 경우, 96mm 두께의 박 슬라브를 5.4mpm의 주속으로 연속주조한 후 표 2에 기재된 제조조건을 적용하여 연주~압연 직결 공정에서 연연속압연 모드로 1.4mm 두께의 열연강판을 제조하였다. 종래예 1, 2의 경우, 표 2에 기재된 제조조건을 적용하여 기존 미니밀 공정에서 배치 모드로 6.0mm 두께의 열연강판을 제조하였다.
상기 제조된 열연강판의 미세조직, 인장강도(TS), 인장강도 편차(△TS), 크랙 및 스케일을 측정 및 관찰하여 하기 표 3에 기재하였다.
미세조직은 페라이트의 상분율 및 페라이트의 평균 결정립 크기(FGS)를 측정하였다.
페라이트 분율은 광학현미경으로 500배 배율로 10군데를 랜덤(Random)으로 촬영한 후 Image-Plus Pro 소프트웨어를 이용하여 평균치를 구한 값이다. 페라이트를 제외한 조직은 베이나이트와 펄라이트로 관찰되었으며 별도로 기재하지 않았다.
페라이트의 평균 결정립 크기(FGS)는 광학현미경으로 500배 배율로 5군데를 랜덤(Random)으로 조직사진을 촬영하고, 20㎛ 간격으로 선을 긋고, 이 선에 겹치는 결정립 개수를 카운트하여 측정하는 방법으로 하였다. 즉, 페라이트의 결정립 크기는 전체 측정 길이에 선에 겹친 총 결정립 개수를 나누어 측정하였다.
내부 크랙은 바 플레이트와 최종 열연강판에서 그 길이가 거의 동일하므로, 관찰이 용이한 바 플레이트에서 관찰하였다. 바 플레이트를 압연방향에 대해 수직으로 절단 후 정밀 연삭하고, E2(Easy Etching) 엣칭액으로 조직을 현출하여 내부크랙을 평가하였다. 평가 기준은 아래와 같다.
(내부크랙 평가 기준)
O: 바 플레이트 단면에서 최대 내부크랙 길이가 10mm 이하
X: 바 플레이트 단면에서 최대 내부크랙 길이가 50mm 이상
선형 크랙 및 엣지 크랙은 바 플레이트 및 코일에서 육안으로 1차 확인하고, 표면 결함 detector인 SDD(Surface Defect Detector) 장치를 이용하여 2차 확인하였으며, 발생한 경우 O로 표시하고, 발생하지 않은 경우 X로 표시하였다.
방추형 스케일은 코일에서 육안으로 1차 확인하고, SDD 장치를 이용하여 2차 확인하였으며, 발생한 경우 O로 표시하고, 발생하지 않은 경우 X로 표시하였다.
내후성은 30℃의 5% 염수(NaCl 용액) 조건에서 480시간 동안 염수 분무시험 (SST, Salt Spray Test)을 실시하고 무게 감량이 0.03gr/cm2 이하인 경우 O로 표시하였고, 0.03gr/cm2 초과인 경우 X로 표시하였다.
하기 표 2의 인장강도는 JIS 5호 시편을 폭 w/2지점에서 압연 직각방향으로 채취하여 측정한 값이다.
굽힘시험은 시험편의 한끝을 고정시키고 시험편에 축 또는 형을 끼워 하중을 가하여 굽히는 방법인 감아 굽히는 방법으로 평가하였으며, 굽힘 시험은 시편을 180° 완전 압착(굴곡비 0)하여 크랙 발생 여부를 확인하였다.
| 비고 | 강종 | C | Si | Mn | P | S | Al | Ni | Cr | Cu | N | Ceq |
| 발명강 | A | 0.053 | 0.5 | 0.49 | 0.097 | 0.001 | 0.02 | 0.16 | 0.41 | 0.28 | 0.0082 | 0.34 |
| 발명강 | B | 0.053 | 0.48 | 0.45 | 0.089 | 0.001 | 0.02 | 0.15 | 0.41 | 0.28 | 0.0073 | 0.33 |
| 발명강 | C | 0.051 | 0.49 | 0.5 | 0.095 | 0.001 | 0.02 | 0.2 | 0.49 | 0.30 | 0.0080 | 0.37 |
| 비교강 | D | 0.052 | 0.51 | 0.51 | 0.135 | 0.001 | 0.02 | 0.19 | 0.45 | 0.29 | 0.0079 | 0.36 |
| 종래강 | E | 0.03 | 0.5 | 0.44 | 0.08 | - | - | 0.28 | 0.49 | 0.49 | 0.0120 | 0.34 |
| 종래강 | F | 0.04 | 0.5 | 0.36 | 0.087 | - | - | 0.26 | 0.41 | 0.42 | 0.0140 | 0.30 |
상기 표 1에서 각 원소 함량의 단위는 중량%이며, Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mn)/5+(Ni+Cu)/15이고, 상기 관계식에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값이다.
| 구분 | 강종 | 과열도 (℃) |
경압하 | 세그먼트 롤 공차 (mm) |
FSB (Bar) |
조압연 입측 표면온도 (℃) |
Ar3 (℃) |
마무리 압연 온도 (℃) |
공냉시간 (초) |
냉각 속도 (℃/초) |
권취 온도 (℃) |
|
| 1열 | 2열 | |||||||||||
| 발명예1 | A | 11 | O | ±1.01 | 109 | 193 | 1046 | 832 | 841 | 6.9 | 52 | 590 |
| 발명예2 | B | 10 | O | ±1.01 | 105 | 195 | 1047 | 833 | 845 | 7.0 | 56 | 586 |
| 비교예1 | 21 | O | ±1.01 | 109 | 200 | 1035 | 840 | 7.1 | 51 | 585 | ||
| 비교예2 | 10 | X | ±1.01 | 100 | 190 | 1041 | 840 | 6.9 | 50 | 591 | ||
| 비교예3 | 10 | O | ±2.52 | 101 | 195 | 1039 | 841 | 7.0 | 47 | 585 | ||
| 비교예4 | 10 | O | ±1.01 | 106 | 189 | 985 | 839 | 6.9 | 59 | 589 | ||
| 비교예5 | 10 | O | ±1.01 | 35 | 199 | 1048 | 840 | 7.0 | 54 | 591 | ||
| 비교예6 | 10 | O | ±1.01 | 110 | 53 | 1049 | 842 | 7.1 | 50 | 589 | ||
| 발명예3 | C | 12 | O | ±1.01 | 106 | 199 | 1050 | 823 | 830 | 6.5 | 50 | 589 |
| 비교예7 | 12 | O | ±1.01 | 109 | 200 | 965 | 835 | 6.8 | 49 | 587 | ||
| 비교예8 | 12 | O | ±1.01 | 106 | 204 | 1042 | 835 | 3.5 | 55 | 592 | ||
| 비교예9 | 12 | O | ±1.01 | 110 | 200 | 1048 | 830 | 16.5 | 54 | 589 | ||
| 비교예10 | 12 | O | ±1.01 | 111 | 197 | 1053 | 832 | 6.5 | 10 | 656 | ||
| 비교예11 | 12 | O | ±1.01 | 109 | 197 | 1049 | 837 | 6.9 | 100 | 401 | ||
| 비교예12 | D | 12 | O | ±1.01 | 110 | 201 | 1050 | 837 | 842 | 7.0 | 55 | 586 |
| 종래예1 | E | - | - | - | - | - | - | 810 | 856 | - | - | 595 |
| 종래예2 | F | - | - | - | - | - | - | 827 | 865 | - | - | 589 |
상기 표 2에서 경압하는 미응고율 5%에서 5%의 압하율로 경압하한 경우에 O로 표시하였고, 경압하를 실시하지 않은 경우 X로 표시하였다.
상기 표 2에서 FSB(Finishing Mill Scale Breaker, 마무리 압연 스케일 브레이크)는 조압연 후의 냉각수 분사압력이다.
| 구분 | 강종 | 페라이트 (면적%) |
FGS (μm) |
내부 크랙 |
선형 크랙 |
에지 크랙 |
방추형 스케일 |
TS (MPa) |
△TS (MPa) |
굽힘 크랙 |
내후성 |
| 발명예1 | A | 72 | 5.2 | X | X | X | X | 543 | 18 | X | O |
| 발명예2 | B | 70 | 5.3 | X | X | X | X | 547 | 16 | X | O |
| 비교예1 | 76 | 5.0 | O | X | X | X | 550 | 21 | O | X | |
| 비교예2 | 72 | 5.2 | O | X | X | X | 540 | 16 | O | X | |
| 비교예3 | 73 | 5.2 | O | X | X | X | 548 | 14 | O | X | |
| 비교예4 | 71 | 5.1 | X | O | O | X | 539 | 15 | X | O | |
| 비교예5 | 75 | 5.2 | X | X | X | O | 542 | 15 | X | O | |
| 비교예6 | 74 | 5.1 | X | X | X | O | 552 | 16 | X | O | |
| 발명예3 | C | 73 | 5.3 | X | X | X | X | 550 | 14 | X | O |
| 비교예7 | 73 | 5.1 | X | O | O | X | 539 | 16 | X | O | |
| 비교예8 | 78 | 5.2 | O | X | X | X | 540 | 15 | O | X | |
| 비교예9 | 64 | 4.6 | X | X | X | X | 630 | 22 | O | X | |
| 비교예10 | 92 | 6.8 | X | X | X | X | 450 | 19 | X | O | |
| 비교예11 | 65 | 4.8 | X | X | X | X | 635 | 23 | O | O | |
| 비교예12 | D | 72 | 5.0 | O | O | X | X | 590 | 19 | O | X |
| 종래예1 | E | - | - | - | - | - | - | 522 | 29 | - | |
| 종래예2 | F | - | - | - | - | - | - | 523 | 32 | - |
본 발명에서 제시한 조건을 모두 만족하는 발명예 1~3는 목표로 하는 인장강도가 490MPa 이상이었으며, 180° 완전 압착(굴곡비 0)에서도 크랙이 미발생하였고, 내부크랙, 선형크랙, 에지 크랙, 방추형 스케일 품질 및 내후성 특성이 모두 양호하였다.
도1은 발명예2의 권취된 코일 사진을 나타낸 것이다. 이 결과로부터 권취 형상이 아주 양호함을 알 수 있다.
도2은 발명예1~3와 종래예1에 대한 스트립의 폭 방향에 대한 인장강도 분포를 나타낸 것이다. 이 결과로부터 인장강도 편차는 발명강이 종래 개발강 보다 우수함을 알 수 있다. 또한 인장강도 값도 발명강이 종래 개발강 보다 약 20~40MPa 이상 높은 것을 확인할 수 있다.
도3은 발명예2의 폭 w/2지점에서 광학현미경으로 관찰한 조직사진을 나타낸 것이다. 흰색 조직은 페라이트이며, 검은색 조직은 펄라이트+베이나이트 조직이다. 70면적%의 페라이트, 나머지 펄라이트와 베이나이트로 이루어진 것을 확인할 수 있다.
비교예1은 본 발명에서 제시한 과열도를 만족하지 못하였으며, 비교예2는 경압하를 실시하지 않았고, 비교예 3은 세그먼트 롤 공차 범위가 본 발명에서 제시한 범위를 벗어난 경우로서, 최대 내부크랙 길이가 50mm 이상으로 관찰되었다. 이로 인해 180° 완전 굽힘시 크랙이 발생하였으며, 내후성 특성도 열위하였다.
도4는 발명예2의 바 플레이트 단면 조직사진이며, 도5는 비교예2의 바 플레이트 단면 조직사진이다. 경압하를 실시한 발명예1은 내부품질이 아주 양호하지만, 경압하를 미실시한 비교예2은 100mm 이상의 내부크랙이 존재하며, 내부품질이 열위함을 알 수 있다.
비교예4 및 7은 조압연 입측에서 박 슬라브의 표면온도가 낮은 경우로, 이로 인해 바 플레이트 에지 온도가 낮아 에지크랙이 발생하였다.
비교예5 및 6은 본 발명에서 제시한 FSB 1열과 2열의 압력 조건을 만족하지 못하여 방추평 스케일이 발생하여 표면품질이 열위하였다.
비교예8 내지 11은 본 발명에서 제시한 냉각 및 권취 조건을 만족하지 못한 경우로 인장강도가 낮거나 굽힘 특성이 열위하였다.
비교예12는 본 발명에서 제시한 P 함량을 만족하지 못하여 내부크랙, 선형크랙이 발생하였으며, 굽힘 특성 및 내후성 특성도 열위하였다.
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.
a: 슬라브 b: 코일
100: 연속주조기 200: 가열기
300: RSB(Roughing Mill Scale Breaker, 조압연 스케일 브레이크)
400: 조압연기
500: FSB(Finishing Mill Scale Breaker, 마무리 압연 스케일 브레이크)
600: 마무리 압연기 700: 런아웃 테이블
800: 고속전단기 900: 권취기
100: 연속주조기 200: 가열기
300: RSB(Roughing Mill Scale Breaker, 조압연 스케일 브레이크)
400: 조압연기
500: FSB(Finishing Mill Scale Breaker, 마무리 압연 스케일 브레이크)
600: 마무리 압연기 700: 런아웃 테이블
800: 고속전단기 900: 권취기
Claims (15)
- 중량%로, C: 0.03~0.06%, Mn: 0.3~0.6%, Si: 0.3~0.6%, P: 0.08~0.12%, S: 0.01% 이하, Cr: 0.2~0.6%, Al: 0.01~0.05%, Cu: 0.2~0.6%, Ni: 0.1~0.6%, N: 0.001%~0.012%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며,
미세조직은 페라이트를 68~90면적%, 나머지 베이나이트와 펄라이트를 포함하고, 두께방향 단면 관찰시 최대 내부크랙 길이가 10mm 이하이며, 두께가 2.0mm 이하이고, 인장강도의 편차가 20MPa 이하인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판.
- 제1항에 있어서,
상기 내후성강판은 중량%로, Ti: 0.01~0.05% 및 Nb: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판.
- 제1항에 있어서,
상기 내후성강판은 트램프 원소로서, Zn, Mo, Sn 및 Pb 중 1종 이상을 그 합계가 0.2중량% 이하가 되도록 추가로 포함하는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판.
- 제1항에 있어서,
상기 내후성강판은 하기 관계식 1로 정의되는 Ceq가 0.2~0.4인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판.
관계식 1: Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mn)/5+(Ni+Cu)/15
(상기 식1에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값임.)
- 제1항에 있어서,
상기 페라이트는 평균 결정립 크기가 10㎛ 이하인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 내후성강판은 인장강도가 490MPa 이상이며, 180° 완전 굽힘 압착(굴곡비 0)시에도 크랙이 발생하지 않는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판.
- 중량%로, C: 0.03~0.06%, Mn: 0.3~0.6%, Si: 0.3~0.6%, P: 0.08~0.12%, S: 0.01% 이하, Cr: 0.2~0.6%, Al: 0.01~0.05%, Cu: 0.2~0.6%, Ni: 0.1~0.6%, N: 0.001%~0.012%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 턴디쉬(Tundish) 과열도가 15℃ 이하가 되도록 제어하고, 미응고율이 4~8%에서 2~8%로 경압하하여 두께 60~120mm의 박 슬라브로 연속주조하는 단계;
상기 박 슬라브를 조압연 입측 박 슬라브의 표면 온도가 1000~1100℃이 되도록 조압연하여 바 플레이트를 얻는 단계;
상기 바 플레이트를 50~250bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 1열 및 100~300bar의 압력으로 냉각수를 분사하는 2열에 순차적으로 통과시켜 스케일을 제거하는 단계;
상기 스케일이 제거된 바 플레이트를 Ar3~Ar3+100℃로 마무리 압연하여 열연강판을 얻는 단계; 및
상기 열연강판을 5~15초 동안 공냉한 후, 20~80℃/초의 냉각속도로 냉각하고, 500~600℃에서 권취하는 단계;를 포함하고, 상기 각 단계는 연속적으로 행해지는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 용강은 중량%로, Ti: 0.01~0.05% 및 Nb: 0.01~0.05% 중 1종 이상을 추가로 포함하는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 용강은 트램프 원소로서, Zn, Mo, Sn 및 Pb 중 1종 이상을 그 합계가 0.2중량% 이하가 되도록 추가로 포함하는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 용강은 하기 관계식 1로 정의되는 Ceq가 0.2~0.4인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
관계식 1: Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mn)/5+(Ni+Cu)/15
(상기 식1에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값임.)
- 제8항에 있어서,
상기 연속주조의 주조속도는 4~8mpm인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 연속주조하는 단계는 세그먼트 롤 공차(Segment roll alignment)를 -2.0~2.0mm로 제어하여 행하는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 조압연은 바 플레이트의 두께가 10~50mm가 되도록 행하는 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
- 제8항에 있어서,
상기 마무리 압연의 압연속도는 200~600mpm인 재질편차와 굽힘가공성이 우수한 박물 열연 내후성강판의 제조방법.
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