KR102065266B1 - Wire rod for chq capable of reducing softening treatment time, and method for manufaturing the same - Google Patents

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박인규
이재승
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양요셉
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Abstract

The present invention provides a wire rod for cold heading quality capable of reducing softening heat treatment time and a manufacturing method thereof. The wire rod for cold heading quality comprises 0.15-0.5 wt% of C, 0.02-0.4 wt% of Si, 0.3-1.2 wt% of Mn, 0.02-0.05 wt% of Al, 0.03 wt% or lower of P, lower than 0.01 wt% of S, lower than 0.01 wt% of N, and the remainder consisting of Fe and inevitable impurities, and has an internal structure comprising 20-90 area% of a pro-eutectoid ferrite structure, 5 area% or lower of a bainite and a martensite structure, and the remainder consisting of a perlite structure. The pro-eutectoid ferrite constituting the internal structure corresponds to 80% or higher in the equilibrium pro-eutectoid ferrite fraction calculated by a lever rule. The pro-eutectoid ferrite has a crystal grain size of 5 μm or lower on average and satisfies the following relation formula 1. The perlite has a perlite colony size of 4 μm or lower on average, and cementite constituting the perlite has an average major axis length of 4 μm or lower.

Description

연질 열처리 시간 단축형 냉간 압조용 선재 및 그 제조 방법{WIRE ROD FOR CHQ CAPABLE OF REDUCING SOFTENING TREATMENT TIME, AND METHOD FOR MANUFATURING THE SAME}Soft heat treatment time reduction cold-rolling wire and its manufacturing method {WIRE ROD FOR CHQ CAPABLE OF REDUCING SOFTENING TREATMENT TIME, AND METHOD FOR MANUFATURING THE SAME}
본 발명은 연질 열처리 시간 단축형 냉간 압조용 선재의 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 압연후 선재의 미세조직을 제어함으로써 후속하는 연질화 열처리 시간을 단축할 수 있는 냉간 압조용 선재 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to the production of cold-rolled cold-rolled wire rod for shortening the soft heat treatment time, and more particularly, the cold-rolled wire rod and the method for manufacturing the same can be reduced by controlling the microstructure of the wire rod after rolling. It is about.
선재를 연질화하기 위하여 일반적으로 구상화 열처리를 한다. 구상화 열처리는 냉간 성형시 냉간 가공성을 향상시키기 위하여 세멘타이트를 구형화하고 균질한 입자 분포를 유도한다. 또한, 가공 다이스의 수명을 향상시키기 위하여 가공되는 소재의 경도를 가능한 한 낮추어 줄 수 있다. 상기 2가지의 목적을 달성하기 위해 소재의 연질화 개념으로서 이용되고 있다.In order to soften the wire, spheroidization is generally performed. Spheroidal heat treatment spheroidizes cementite and induces homogeneous particle distribution in order to improve cold workability during cold forming. In addition, the hardness of the material to be processed can be lowered as much as possible in order to improve the life of the processing dies. In order to achieve the above two objects, it has been used as a concept of soft-nitriding materials.
이러한 구상화 열처리는 크게 2가지로 분류된다. 하나는 공석온도 이하에서 장시간 가열하는 방법으로서, 주로 열연 제품의 구상화 처리에 이용되고 있다(sub-critical annealing). 다른 하나는 공석온도와 오스테나이트화 온도 사이에서 가열 후 극서냉하여 구상화 조직을 얻는 방법이다(inter-critical annealing).Such spheroidization heat treatment is largely classified into two types. One is a method of heating for a long time below the vacancy temperature, which is mainly used for the spheroidizing treatment of hot rolled products. The other is a method of obtaining spheroidized tissue by ultra-cooling after heating between vacancy and austenitization temperatures.
초기 조직이 펄라이트로 구성된 경우, 구상화 열처리 온도에서 구상화가 진행되는 과정은, 높은 온도에서의 확산에 의하여 라멜라(lamellar) 세멘타이트의 결함 또는 끝 부분에서의 평평한 계면과의 곡률 차이에 의한 탄소농도 구배가 발생하여 라멜라 세멘타이트가 분절되고, 이후 계면 에너지를 줄이기 위해 구상화된다고 알려져 있다.When the initial structure is composed of pearlite, the process of spheroidization at the spheroidizing heat treatment temperature is performed by the diffusion of carbon at high temperature due to the defect of lamellar cementite or the difference in curvature with the flat interface at the end. Is generated and the lamellar cementite is known to be segmented and then spheronized to reduce interfacial energy.
이러한 구상화 연질화 처리를 위해서는 별도의 공정수와 많은 비용과 시간이 들어가므로 그 공정 시간을 가급적 단축함이 바람직하며, 따라서 상술한 구상화 연질화 처리공정을 단축하는 기술 개발에 연구가 대두되고 있다. Since the spheroidization soft nitriding treatment requires a lot of separate processes and costs and time, it is desirable to shorten the process time as much as possible. Therefore, research has been focused on the development of a technique for shortening the above-mentioned nodular soft nitriding treatment process.
대한민국 특허출원공개 2018-0072965(2018.07.02 공개)Republic of Korea patent application 2018-0072965 (released July 2, 2018)
따라서 본 발명은 선재 합금 조성 성분 및 제조 공정 조건을 제어하여 제조된 선재의 조직을 초석 페라이트와 펄라이트 복합의 미세조직으로 제어함으로써 연질화 열처리 시간을 단축할 수 있는 냉간압조용 선재 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention provides a cold-rolled wire rod and a method for manufacturing the same, which can shorten the heat treatment time of soft nitriding by controlling the wire structure of the wire rod manufactured by controlling the wire alloy composition and the manufacturing process conditions with the microstructure of the cornerstone ferrite and pearlite composite. For the purpose of providing it.
또한 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above are clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
중량%로 C: 0.15~0.5%, Si: 0.02~0.4%, Mn: 0.3~1.2%, Al: 0.02~0.05%, P: 0.03% 이하, S: 0.01% 미만, N: 0.01% 미만을 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, Weight% includes C: 0.15 to 0.5%, Si: 0.02 to 0.4%, Mn: 0.3 to 1.2%, Al: 0.02 to 0.05%, P: 0.03% or less, S: less than 0.01%, N: less than 0.01% And the remaining Fe and other unavoidable impurities,
그 내부조직이, 20~90 면적%의 초석 페라이트 조직, 5 면적% 이하의 베이나이트 및 마르텐사이트 조직, 및 잔여 펄라이트 조직을 포함하고, 상기 내부조직을 이루는 초석 페라이트는 레버룰(lever rule)에 의해 계산된 평형 초석 페라이트 분율 중 80% 이상에 해당하며, The internal structure includes 20-90 area% of the cornerstone ferrite structure, 5 area% or less of bainite and martensite structure, and residual pearlite structure, and the cornerstone ferrite constituting the internal structure is applied to the lever rule. More than 80% of the equilibrium cornerstone ferrite fraction calculated by
상기 초석 페라이트는 평균 5㎛ 이하의 결정립 크기를 가지며 하기 관계식 1을 만족하고, The cornerstone ferrite has an average grain size of 5㎛ or less and satisfies the following relation 1,
상기 펄라이트는 평균 4㎛ 이하의 펄라이트 콜로니 크기를 가지며, 그리고 상기 펄라이트를 이루는 시멘타이트(cementite) 장축 평균길이가 4㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 연질 열처리 시간을 단축할 수 있는 냉간 압조용 선재에 관한 것이다. The pearlite has a pearlite colony size of less than 4㎛ on average, and relates to a cold-rolled wire rod that can shorten the soft heat treatment time, characterized in that the average length of cementite major axis of the pearlite is 4㎛ or less.
[관계식 1][Relationship 1]
초석 페라이트 분율(%) ≥ -105*[C]+79Cornerstone Ferrite Fraction (%) ≥ -105 * [C] +79
본 발명에서 상기 선재는 연질화 열처리 후, 상기 시멘타이트(cementite)의 형상비가 2.5 이하일 수 있다. In the present invention, the wire rod may have a shape ratio of cementite (cementite) of 2.5 or less after soft nitridation heat treatment.
또한 본 발명은, 상기 조성 성분을 갖는 강재를 900~1050℃ 범위로 가열한 후, 180분 이내로 유지하는 공정; In another aspect, the present invention, after heating the steel having the composition component in the 900 ~ 1050 ℃ range, the step of maintaining within 180 minutes;
상기 강재의 오스테나이트 결정입 크기(AGS)를 5~20㎛ 범위로 제어하는 공정;Controlling the austenite grain size (AGS) of the steel in the range of 5 to 20 μm;
상기 AGS가 제어된 강재를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도에서 0.3 ~ 2.0의 변형량으로 선재형상으로 마무리 열간압연하는 공정; 및 Finishing hot rolling of the steel in which the AGS is controlled to a wire shape at a deformation amount of 0.3 to 2.0 at a temperature of less than or equal to Ae 3 to 730 ° C .; And
상기 마무리 열간압연된 선재를 3~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 공정;을 포함하고, And cooling the finished hot rolled wire at a cooling rate of 3 to 20 ° C./s.
상기 냉각된 선재는, 그 내부조직이, 20~90 면적%의 초석 페라이트 조직, 5 면적% 이하의 베이나이트 및 마르텐사이트 조직, 및 잔여 펄라이트 조직을 포함하고, 상기 내부조직을 이루는 초석 페라이트는 레버룰(lever rule)에 의해 계산된 평형 초석 페라이트 분율 중 80% 이상에 해당하며, 상기 초석 페라이트는 평균 5㎛ 이하의 결정립 크기를 가지며 상기 관계식 1을 만족하고, 상기 펄라이트는 평균 4㎛ 이하의 펄라이트 콜로니 크기를 가지며, 그리고 상기 펄라이트를 이루는 시멘타이트(cementite) 장축 평균길이가 4㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 연질 열처리 단축형 냉간 압조용 선재 제조방법에 관한 것이다. The cooled wire rod has an internal structure of 20-90 area% of the cornerstone ferrite structure, 5 area% or less of bainite and martensite structure, and residual pearlite structure, and the cornerstone ferrite constituting the internal structure is a lever. 80% or more of the equilibrium saltpeter ferrite fraction calculated by a rule rule, wherein the saltpeter ferrite has a grain size of 5 µm or less on average and satisfies the above Equation 1, and the pearlite has a pearlite of 4 µm or less on average. It has a colony size, and the average length of cementite long axis (cementite) forming the pearlite is 4㎛ or less relates to a method for producing a wire rod for cold-rolled cold forging.
또한 상기 냉각된 선재를, Ae1~Ae1+40℃ 온도영역에서 유지후 660℃까지 15~30℃/hr로 냉각하고, 이때, 상기 온도 유지 및 냉각 시간이 총10~15시간인 구상화 열처리하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the cooled wire is cooled to 15 ~ 30 ℃ / hr up to 660 ℃ after holding in the temperature range of Ae1 ~ Ae1 + 40 ℃, at this time, the process of spheroidizing heat treatment wherein the temperature maintenance and cooling time is a total of 10 to 15 hours It may further include.
상기 구상화 열처리 공정 이후, 구상 탄화물의 형상비가 2.5이하를 만족할 수 있다. After the spheroidization heat treatment process, the shape ratio of spherical carbides may satisfy 2.5 or less.
상술한 바와 구성의 구성은 본 발명은, 제조된 선재 미세조직의 최적화를 통하여 소망하는 특성을 갖는 선재를 비교적 짧은 연질화 열처리시간을 통하여도 얻을 수 있으며, 이에 따라 제조비용 및 시간을 줄일 수 있는 유용한 효과가 있다. As described above, the configuration of the present invention can obtain a wire rod having desired characteristics through optimization of the manufactured wire structure microstructure through a relatively short soft-nitriding heat treatment time, thereby reducing manufacturing cost and time. It has a useful effect.
도 1은 마무리 열간압연 전 강재의 AGS를 보이는 조직사진으로서, (a)는 발명예 1를, 그리고 (b)는 비교예 1을 나타낸다.
도 2는 선재 압연후 냉각으로 얻어진 선재의 미세조직을 나타내는 조직으로서, (a)는 발명예 4를, 그리고 (b)는 비교예 4를 나타낸다.
도 3은 구상화 열처리후의 선재의 미세조직을 나타내는 조직으로서, (a)는 발명예 4를, 그리고 (b)는 비교예 4를 나타낸다.
1 is a texture photograph showing AGS of steel before finishing hot rolling, (a) shows Inventive Example 1, and (b) shows Comparative Example 1. FIG.
2 is a structure showing the microstructure of the wire rod obtained by cooling after wire rod rolling, (a) shows invention example 4, and (b) shows comparative example 4. FIG.
3 is a structure showing the microstructure of the wire rod after spheroidization heat treatment, (a) shows Inventive Example 4, and (b) shows Comparative Example 4. FIG.
이하, 본 발명을 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described.
본 발명은 중량%로 C: 0.15~0.5%, Si: 0.02~0.4%, Mn: 0.3~1.2%, Al: 0.02~0.05%, P: 0.03% 이하, S: 0.01% 미만, N: 0.01% 미만을 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재에 압연을 통해 초석 페라이트를 생성시켜 결정립 미세화를 유도하여 소재의 연질 열처리 중 탄소의 확산 가속을 통해 연질 선재를 얻도록 하는 열처리 단축형 선재의 제조방법에 관한 것이다.In the present invention, C: 0.15 to 0.5%, Si: 0.02 to 0.4%, Mn: 0.3 to 1.2%, Al: 0.02 to 0.05%, P: 0.03% or less, S: less than 0.01%, N: 0.01% Of heat-treated short-wired wires, which contain less than, steel and other remaining Fe and other unavoidable impurities, to form a cornerstone ferrite by rolling to induce grain refinement to obtain a soft wire by accelerating the diffusion of carbon during soft heat treatment of the material It relates to a manufacturing method.
본 발명의 선재 조성성분 및 그 함량 제한사유를 설명한다. 여기에서, %는 달리 정의한 바가 없다면 중량%를 의미한다. The wire composition and the reason for the content limitation of the present invention will be described. Here,% means% by weight unless otherwise defined.
·C: 0.15~0.5%C: 0.15-0.5%
상기 탄소의 함량을 0.15~0.5%으로 제한한 이유는 그 함량이 0.5% 초과하면 거의 모든 조직이 펄라이트로 구성되어 목적으로 하는 초석 페라이트 아결정립을 확보하기 어려우며, 0.15% 미만에서는 초석 페라이트 분율 증가로 결정립이 미세하지 않고 QT 열처리시 마르텐사이트 미세조직으로 변태시키기 어려우며 상기 마르텐사이트 조직에서도 낮은 탄소함량으로 인해 충분한 강도를 확보하기 어렵기 때문이다. The reason for limiting the content of carbon to 0.15 to 0.5% is that if the content is more than 0.5%, almost all tissues are composed of pearlite, and it is difficult to secure the target cornerstone ferrite grains, and at less than 0.15%, the fraction of the cornerstone ferrite increases. This is because the grains are not fine and it is difficult to transform into martensitic microstructure during QT heat treatment, and even in the martensite structure, it is difficult to secure sufficient strength due to the low carbon content.
·Si: 0.02~0.4%,Si: 0.02-0.4%
상기 실리콘(Si)의 함량을 0.02~0.4%로 한정하는 데, 그 이유는 다음과 같다. Si은 대표적인 치환형 원소로서 강의 강도확보에 큰 영향을 미친다. 만일 그 함량이 0.02% 미만에서는 강의 강도확보가 어려우며, 0.4%를 초과하면 선재압연 중 탈탄 조직 생성을 조장하여 추가적 제거 비용이 필요하고, 단조 시 강도가 상승하여 단조하기 어렵기 때문이다.The content of the silicon (Si) is limited to 0.02 to 0.4%, for the following reason. Si is a representative substitution type element and has a great influence on securing the strength of steel. If the content is less than 0.02%, it is difficult to secure the strength of the steel, and if the content is more than 0.4%, it is necessary to further remove the cost by encouraging the production of decarburized tissue during wire rolling, and it is difficult to forge because the strength increases during forging.
·Mn: 0.3~1.2%Mn: 0.3 ~ 1.2%
상기 망간(Mn)은 기지조직내에 치환형 고용체를 형성하고 A1 온도를 낮추어펄라이트 층간간격을 미세화한다, 그리고 초석 페라이트 조직내 아결정립을 증가시키므로 그 함량은 0.3~1.2%로 제한한다. 상기 망간을 1.2%를 초과하여 첨가할 경우, 망간편석에 의한 조직 불균질에 의해 유해한 영향을 미치게 된다. 강의 응고시 편석기구에 따라 거시편석과 미시편석이 일어나기 용이한데, 망간편석은 타원소에 비해 상대적으로 낮은 확산계수로 인해 편석대를 조장하고 이로인한 경화능 향상은 중심부 저온조직(core martensite)를 생성하는 주원인이 된다. 또한 상기 망간이 0.3% 미만으로 첨가될 경우, QT후 마르텐사이트 조직 확보를 위한 충분한 소입성이 확보되기 어려울 수 있다. The manganese (Mn) forms a substituted solid solution in the matrix and lowers the temperature of A1 to refine the interlayer gap between pearlite, and increases the crystal grains in the cornerstone ferrite tissue, so its content is limited to 0.3-1.2%. When the manganese is added in excess of 1.2%, it has a harmful effect due to tissue heterogeneity caused by manganese segregation. When the steel solidifies, macro segregation and micro segregation tend to occur depending on the segregation mechanism. Manganese segregation promotes segregation due to its relatively low diffusion coefficient compared to other elements. This is the main reason for generating. In addition, when the manganese is added in less than 0.3%, it may be difficult to secure sufficient hardenability for securing the martensite structure after QT.
·Al: 0.02~0.05%Al: 0.02% to 0.05%
본 발명에서 상기 알루미늄 함량은 0.02~0.05%로 한정함이 좋다. 만일 그 함량이 0.02% 미만에서는 충분한 탈산력이 확보되기 어려우며, 0.05%를 초고하면 Al2O3 등의 경질 개재물이 증가할 수 있으며, 특히 연주시 개재물에 의한 노즐 막힘이 발생할 수 있기 때문이다. In the present invention, the aluminum content is preferably limited to 0.02 ~ 0.05%. If the content is less than 0.02%, it is difficult to secure sufficient deoxidation power, and if it is 0.05%, hard inclusions such as Al2O3 may increase, and nozzle clogging may occur due to inclusions during playing.
·N: 0.01% 미만N: less than 0.01%
본 발명에서 질소의 함량은 0.01% 미만으로 관리되어야 한다. 0.01% 이상에서는 석출물로 결합하지 않은 고용 질소로 인해 소재 인/연성의 저하가 발생할 수 있기 때문이다. In the present invention, the content of nitrogen should be controlled to less than 0.01%. This is because, above 0.01%, a decrease in material phosphorus / ductility may occur due to solid nitrogen which is not bound as a precipitate.
·P: 0.03% 이하, S: 0.01% 미만P: 0.03% or less, S: less than 0.01%
P 및 S는 불순물로서 P는 결정립계에 편석하여 인정을 저하시키기 때문에 그 함양을 0.03%이하로 제한함이 바람직하다. 그리고 S는 저융점 원소로 입계편석하여 인성을 저하시키고 유화물을 형성시켜 제품에 유해한 영향을 미치기 때문에 그 함량을 0.01% 미만으로 관리함이 바람직하다.Since P and S are impurities, P segregates at grain boundaries and degrades recognition, so the content thereof is preferably limited to 0.03% or less. In addition, since S is a low melting point element, the grain boundary segregation lowers toughness and forms an emulsion, which has a detrimental effect on the product.
또한 본 발명의 냉간압조용 선재는 그 내부조직이, 20~90 면적%의 초석 페라이트 조직, 5 면적% 이하의 베이나이트 및 마르텐사이트 조직, 및 잔여 펄라이트 조직을 포함하고, 평형 초석 페라이트 분율 중 80% 이상이 초석 페라이트 조직이다. 그리고 상기 초석 페라이트는 평균 5㎛ 이하의 결정립 크기를 가지며 하기 관계식 1을 만족하고, 상기 펄라이트는 평균 4㎛ 이하의 펄라이트 콜로니 크기를 가지며, 그리고 상기 펄라이트를 이루는 cementite 장축 평균길이가 4㎛ 이하일 수가 있다. In addition, the cold-rolled wire rod of the present invention has an internal structure of 20-90 area% of the cornerstone ferrite structure, 5 area% or less of bainite and martensite structure, and the residual pearlite structure, 80 of the equilibrium cornerstone ferrite fraction More than% is the cornerstone ferrite tissue. The cornerstone ferrite has an average grain size of 5 μm or less and satisfies the following Equation 1, and the pearlite has a pearlite colony size of 4 μm or less on average, and an average length of cementite major axes forming the pearlite may be 4 μm or less. .
[관계식 1][Relationship 1]
초석 페라이트 분율(%) ≥ -105*[C]+79Cornerstone Ferrite Fraction (%) ≥ -105 * [C] +79
먼저, 본 발명의 냉간압조용 선재는 그 내부조직이, 20~90 면적%의 초석 페라이트 조직, 5 면적% 이하의 베이나이트 및 마르텐사이트 조직, 및 잔여 펄라이트 조직을 포함하고, 평형 초석 페라이트 분율 중 80% 이상이 초석 페라이트 조직이다 First, the cold-rolled wire rod of the present invention has an internal structure of 20-90 area% of the cornerstone ferrite structure, 5 area% or less of bainite and martensite structure, and residual pearlite structure, the equilibrium of the cornerstone ferrite fraction More than 80% are cornerstone ferrite tissue
본 발명에서 평형 초석 페라이트 분율이란 각 조성의 상태도에서 A1 직상의 온도에서 레버룰에 의한 초석페라이트 분율을 의미한다. 본 발명에서는 Thermo calc. 소프트웨어에서 계산된 상태도를 활용하였다. In the present invention, the equilibrium saltpeter ferrite fraction means a saltpeter ferrite fraction at a temperature directly above A1 in the state diagram of each composition. In the present invention, Thermo calc. The state diagram calculated in the software was used.
본 발명은 이러한 평형 초석 페라이트 분율이 80% 이상인 초석 페라이트 조직을 갖는 것을 특징으로 한다. 통상의 냉각 중에 생성 및 성장하는 선재 내 초석 페라이트와 비교하여, Ae3이하 ~ 730 온도에서 마무리 압연 중 초석 페라이트가 생성 및 성장하고, 냉각 중 성장하기 때문에 본 발명강의 초석 페라이트 분율이 통상의 방법으로 제조된 동일 조성의 선재 내 초석 페라이트 분율 보다 높다. The present invention is characterized by having a cornerstone ferrite structure having such an equilibrium cornerstone ferrite fraction of 80% or more. Compared with the cornerstone ferrite in the wire rod generated and grown during normal cooling, the cornerstone ferrite fraction of the steel of the present invention is produced by the conventional method because the cornerstone ferrite is produced and grown during finishing rolling and grown during cooling at temperatures below Ae 3 to 730. It is higher than the cornerstone ferrite fraction in the wire rod of the same composition produced.
본 발명에서 초석 페라이트 평균 입경을 5㎛ 이하로 제한하는 이유는 상기 초석 페라이트가 마무리 압연 중 급속히 생성됨으로써 결정립을 미세화되기 때문이며, 이는 후공정인 연질화 열처리 시 상기 미세한 결정립을 통해 탄소의 확산을 가속시켜 통상보다 짧은 시간에 구상화 조직을 얻을 수 있기 때문이다. 그리고 베이나이트 및 마르텐사이트 조직의 면적율을 5% 이하로 제어하는 이유는 상기 조직이 존재할 경우 연질화 열처리 전 신선공정 혹은 언코일 시 소재가 단선될 수 있기 때문이다.In the present invention, the reason why the average grain size of the cornerstone ferrite is limited to 5 μm or less is because the cornerstone ferrite is rapidly formed during finishing rolling to refine the grains, which accelerates the diffusion of carbon through the fine grains during the post-soft nitriding heat treatment. This is because spheroidized tissue can be obtained in a shorter time than usual. The reason why the area ratio of the bainite and martensite structure is controlled to 5% or less is that the material may be disconnected during the drawing process or uncoil before the soft nitriding heat treatment if the tissue is present.
그리고 본 발명에서는 상기 초석 페라이트 분율을 상기 관계식 1을 만족하도록 제어하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 관계식 1을 만족하는 양의 초석 페라이트가 마무리 압연 중 급속히 생성되어야 5㎛ 이하의 초석 페라이트 크기를 얻을 수 있어 연질화 열처리 시간을 단축 시킬 수 있기 때문이다. In the present invention, it is preferable to control the cornerstone ferrite fraction so as to satisfy the above relational expression 1. This is because the amount of cornerstone ferrite that satisfies the relation 1 is rapidly generated during finish rolling to obtain a cornerstone size of 5 µm or less, which may shorten the nitriding heat treatment time.
또한 본 발명에서는 상기 펄라이트는 평균 4㎛ 이하의 펄라이트 콜로니 크기를 가지며, 그리고 상기 펄라이트를 이루는 cementite 장축 평균길이가 4㎛ 이하로 제어할 것이 요구되며 이는 미세한 결정립에 의해 cementite의 분절 및 구상화가 촉진되기 때문이다. In addition, in the present invention, the pearlite has a pearlite colony size of 4 µm or less on average, and the average length of the cementite major axis forming the pearlite is required to be controlled to 4 µm or less, which facilitates segmentation and spheroidization of cementite by fine grains. Because.
다음으로, 본 발명의 연질화 열처리를 가속시킬 수 있는 초세립 선재를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다. Next, the method of manufacturing an ultrafine wire rod which can accelerate the soft nitridation heat treatment of the present invention will be described in detail.
본 발명의 연질화 열처리 시간을 단축할 수 있는 냉간 압조용 선재 제조방법은, 상술한 조성성분을 갖는 강재를 900~1050℃ 범위로 가열한 후, 180분 이내로 유지하는 공정; 상기 강재의 오스테나이트 결정입 크기(AGS)를 5~20㎛ 범위로 제어하는 공정; 상기 AGS가 제어된 강재를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도에서 0.3 ~ 2.0의 변형량으로 선재형상으로 마무리 열간압연하는 공정; 및 상기 마무리 열간압연된 선재를 3~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 공정;을 포함한다. Cold-rolled wire rod manufacturing method that can shorten the soft nitridation heat treatment time of the present invention, after heating the steel material having the above-mentioned composition in the range 900 ~ 1050 ℃, maintaining within 180 minutes; Controlling the austenite grain size (AGS) of the steel in the range of 5 to 20 μm; Finishing hot rolling of the steel in which the AGS is controlled to a wire shape at a deformation amount of 0.3 to 2.0 at a temperature of less than or equal to Ae 3 to 730 ° C .; And cooling the finished hot rolled wire at a cooling rate of 3 to 20 ° C / s.
먼저, 본 발명은 상술한 조성성분을 갖는 강재를 900~1050℃ 범위로 가열한 후, 180분 이내로 유지한다. 상기 가열온도가 1050℃를 초과하면 AGS가 크게 성장하여 마무리 압연 중 더 많은 변형량으로 초석 페라이트를 유도하여 결정립을 미세화시키는데 문제가 있고, 900℃ 미만이면 조압연 중 압하량 증가로 장비에 과부하가 걸리기 때문이다. 그리고 유지시간이 180분을 초과하면 상기와 같은 이유로 AGS가 크게 성장하여 마무리 압연 중 더 많은 변형량으로 초석 페라이트를 유도하여 결정립을 미세화시키는데 문제가 있기 때문이다.First, the present invention is heated to 900 ~ 1050 ℃ range of the steel having the above-mentioned composition components, and maintained within 180 minutes. If the heating temperature exceeds 1050 ℃ AGS grows significantly to induce the cornerstone ferrite with a higher amount of deformation during the finish rolling, there is a problem to refine the grains, and if it is less than 900 ℃ to overload the equipment by increasing the amount of reduction during rough rolling Because. If the holding time exceeds 180 minutes, AGS grows largely for the same reason as above, and thus, there is a problem in miniaturizing grains by inducing the cornerstone ferrite with more deformation amount during finish rolling.
이어, 본 발명에서는 마무리 열간 압연 직전 상기 강재의 오스테나이트 결정입 크기(AGS)를 5~20㎛ 범위로 제어한다 이와 같이 오스테나이 결정입 크기(AGS)를 제어하는 이유는 마무리 압연 중 0.3 이상의 변형량으로도 초석 페라이트를 유도하여 결정립을 미세화시키기 위함이다. 만일 상기 크기가 20㎛를 초과하면 더 많은 마무리압연량이 요구되어 결정립 미세화가 어렵고, 조압연 중 5㎛이하의 AGS 소재를 만들려면 통상의 제조방법보다 더 많은 변형량이 필요하여 billet 사이즈가 증가하거나, interpass time을 줄이기 위해 소재 이송속도를 증가시켜야 하기 때문에 공정적 제약의 문제가 있다. Subsequently, in the present invention, the austenitic grain size (AGS) of the steel is controlled in the range of 5 to 20 μm immediately before finishing hot rolling. The reason for controlling the austenite grain size (AGS) in this way is 0.3 or more deformation during finish rolling. This is to induce the cornerstone ferrite to refine the grains. If the size is larger than 20㎛, more finish rolling amount is required, so it is difficult to refine the grain, and to make AGS material of 5㎛ or less during rough rolling, more deformation amount is required than the conventional manufacturing method, so that the billet size is increased, There is a problem of process constraints because the material feed rate must be increased to reduce the interpass time.
그리고 본 발명에서는 상기 AGS가 제어된 강재를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도에서 0.3 ~ 2.0의 변형량의 선재형상으로 마무리 열간압연한다. In the present invention, the AGS-controlled steel material is hot-rolled to a wire shape having a deformation amount of 0.3 to 2.0 at a temperature of Ae 3 or less to 730 ° C. or more.
이때, 열간마무리온도 범위를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도 범위로 제어함이 바람직한데, 만일 Ae3 온도를 초과하면 초석 페라이트가 생성되지 않아 결정립 미세화에 불리하고, 730℃ 미만에서는 펄라이트가 압연 중 생성되어 결정립 미세화에 불리하고 압연온도가 낮아 압연롤에 과부하가 걸리기 때문이다. At this time, it is preferable to control the hot finishing temperature range of Ae 3 or less ~ 730 ℃ or more, if the Ae 3 temperature is exceeded, cornerstone ferrite is not produced, it is disadvantageous to grain refinement, and below 730 ℃ pearlite during rolling This is because it is disadvantageous to grain refinement, and the rolling temperature is low because the rolling temperature is overloaded.
그리고 그 변형량을 0.3~2.0이 되도록 함이 바람직한데, 이는 0.3 이하일 경우, 변형량이 작아 초석페라이트를 유도하지 못해 결정립을 미세화시킬 수 없으며, 2.0 이상일 경우, 변형량 증대로 압연량 과부화 및 원하는 소재의 직경을 제조하기 어렵다. And it is preferable to make the deformation amount to 0.3 ~ 2.0, which is less than 0.3, the deformation amount is small and can not induce the cornerstone ferrite can not refine the crystal grains, if it is 2.0 or more, the rolling amount overload due to the increase in deformation amount and the diameter of the desired material It is difficult to manufacture.
이어, 본 발명에서는 상기 마무리 열간압연된 선재를 3~20℃/s의 냉각속도로 냉각함으로써 상술한 바와 같은 그 내부 미세조직이 세립으로 제어된 선재를 얻을 수 있다. 이때, 냉각속도를 3~20℃/s 범위로 제어하는 이유는 열간압연 종료 이후, 페라이트 결정입 크기(FGS) 5㎛ 이하의 결정입 성장을 억제하기 위함이다. Subsequently, in the present invention, the finished hot rolled wire is cooled at a cooling rate of 3 to 20 ° C./s to obtain a wire in which the internal microstructure as described above is controlled to fine grains. At this time, the reason for controlling the cooling rate in the range of 3 ~ 20 ℃ / s is to suppress the grain growth of ferrite grain size (FGS) 5㎛ or less after the end of hot rolling.
그리고 본 발명에서는 상기 제조된 선재를 구상화 열처리할 수 있다. 통상의 아공석강 선재 구상화 열처리는 Ae1~Ae1+40℃의 온도에서 온도 유지 후 서냉하는 방법으로 제조되며, 본 발명에서는 소재를 Ae1~Ae1+40℃ 온도영역에서 유지후 660℃까지 15~30℃/hr로 냉각하였으며 온도 유지 및 냉각이 총 10~15시간으로 열처리 진행하였다.In the present invention, the wire rod manufactured may be spheroidized. Conventional agglomerated steel wire spheroidization heat treatment is prepared by a slow cooling after maintaining the temperature at the temperature of Ae1 ~ Ae1 + 40 ℃, in the present invention 15 ~ 30 ℃ to 660 ℃ after maintaining the material in the temperature range of Ae1 ~ Ae1 + 40 ℃ / hr was cooled and heat treatment was performed for 10-15 hours.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
(실시예)(Example)
하기 표 1에 나타낸 성분조성을 갖는 빌렛을 9mm 선재 압연하였다. 발명예들은 본 발명의 성분 범위 및 제조 조건을 만족하는 것이고, 비교예들은 본 발명의 제조조건을 벗어난 것이다.The billet having the component composition shown in Table 1 was rolled 9mm wire rod. The invention examples satisfy the component range and production conditions of the present invention, and the comparative examples are outside the production conditions of the present invention.

구분

division
합금 성분(중량%)Alloy component (% by weight) 가열조건Heating condition 마무리 압연Finish rolling 냉각 조건
Cooling condition
CC SiSi MnMn AlAl NN 온도(℃)Temperature (℃) 유지시간(min)Holding time (min) 압연전 AGS(㎛)AGS (μm) before rolling 압연온도(℃)Rolling temperature (℃) 변형량Strain
비교예1Comparative Example 1 0.170.17 0.190.19 0.620.62 0.0260.026 0.0040.004 11571157 9292 2525 753753 1One 55
비교예2Comparative Example 2 0.360.36 0.290.29 0.450.45 0.0250.025 0.0050.005 10321032 115115 1414 840840 1.21.2 88
비교예3Comparative Example 3 0.420.42 0.260.26 0.90.9 0.0270.027 0.0050.005 989989 8787 1010 749749 0.10.1 77
비교예4Comparative Example 4 0.480.48 0.320.32 0.690.69 0.0250.025 0.0040.004 979979 9494 99 762762 0.80.8 1One
발명예1Inventive Example 1 0.180.18 0.250.25 0.360.36 0.0230.023 0.0040.004 962962 9595 99 761761 1.41.4 55
발명예2Inventive Example 2 0.240.24 0.110.11 0.490.49 0.0250.025 0.0040.004 10221022 107107 1010 754754 1.61.6 88
발명예3Inventive Example 3 0.360.36 0.320.32 0.770.77 0.0260.026 0.0050.005 10461046 121121 1010 749749 0.50.5 44
발명예4Inventive Example 4 0.480.48 0.190.19 0.620.62 0.0240.024 0.0050.005 988988 8888 1111 759759 0.80.8 99
발명예5Inventive Example 5 0.440.44 0.360.36 0.940.94 0.0270.027 0.0040.004 994994 9999 99 768768 1.11.1 1111
*표 1에서 냉각조건은 선재 표면온도가 500℃까지 도달하는 냉각속도(℃/s) * Cooling conditions in Table 1 are the cooling rates (℃ / s) at which the wire surface temperature reaches up to 500 ℃.
도 1은 마무리 열간압연 전 강재의 AGS를 보이는 조직사진으로서, (a)는 발명예 2를, 그리고 (b)는 비교예 2를 나타낸다. AGS는 ASTM E112법을 활용하여 측정되었다. 1 is a texture photograph showing AGS of steel before finishing hot rolling, (a) shows Inventive Example 2, and (b) shows Comparative Example 2. FIG. AGS was measured using the ASTM E112 method.
비교예 1의 경우, 가열온도가 다른 조건에 비해 1157℃의 높은 온도 조건에서 가열되었기 때문에 마무리 압연전 AGS가 다른 조건에 비해 컸다. 마무리 압연전 작은 AGS는 마무리 압연시 변형량에 의해 입계에서 많은 초석 페라이트를 생성시킬 수 있으며, 압연 중 초석 페라이트의 생성 및 성장에 의해 최종 선재의 결정립 크기를 작게 만들 수 있다.In the case of Comparative Example 1, since the heating temperature was heated at a high temperature condition of 1157 ℃ compared to other conditions, AGS before the finish rolling was larger than other conditions. The small AGS before finishing rolling can produce a large amount of cornerstone ferrite at grain boundaries by the amount of deformation during finishing rolling, and the grain size of the final wire can be made small by the formation and growth of the cornerstone ferrite during rolling.
하기 표 2는 상기의 제조 조건으로 만들어진 선재 미세조직과, 연질화 열처리재된 연질화재의 미세조직 및 기계적 물성을 나타내고 있다.Table 2 shows the microstructure and mechanical properties of the wire microstructure and the soft nitriding material of the soft nitriding heat treatment made by the above manufacturing conditions.
구분
division
선재 미세조직Wire Rod Microstructure 연질화 열처리 조건Soft Nitriding Heat Treatment Condition cementi
te 평균
형상비
cementi
te average
Aspect ratio
평균 초석 페라이트 결정입 크기(㎛)Average cornerstone ferrite grain size (㎛) 초석 페라이트평형 분율(%)Cornerstone ferrite equilibrium fraction (%) b*b * 초석 페라이트 분율(%)Cornerstone ferrite fraction (%) 펄라이트 콜로니 평균크기(㎛)Pearlite Colony Average Size (㎛) cementite 장축 평균크기(㎛)cementite long axis average size (㎛) 열처리온도
(℃)
Heat treatment temperature
(℃)
열처리시간(h)Heat treatment time (h) 660℃까지 냉각속도(℃/h)Cooling rate up to 660 ℃ (℃ / h)
비교예1Comparative Example 1 1111 8181 6161 5757 99 88 740740 1010 1717 5.25.2
비교예2Comparative Example 2 1313 5858 4141 3737 1414 1313 742742 1313 2222 6.36.3
비교예3Comparative Example 3 1212 4848 3535 2727 1919 1717 746746 1111 1717 6.86.8
비교예4Comparative Example 4 1010 3737 2929 2121 2222 1919 737737 1212 2525 7.27.2
발명예1Inventive Example 1 44 7979 6060 7878 22 22 742742 1010 2828 1.81.8
발명예2Inventive Example 2 55 7272 5454 7070 33 33 746746 1111 1717 1.71.7
발명예3Inventive Example 3 55 5959 4141 5858 33 22 738738 1313 2222 2.22.2
발명예4Inventive Example 4 44 3838 2929 3636 33 22 744744 1212 2525 1.41.4
발명예5Inventive Example 5 44 4444 3333 4343 44 44 741741 1111 1919 1.91.9
*표 2에서 b*는 초석 페리이트 분율에 관한 관계식 1의 -105*[C]+79 값임. In Table 2, b * is the value of -105 * [C] +79 in relation 1 for the cornerstone ferrite fraction.
먼저 비교예 1의 경우, 상술한 바와 같이, 마무리 압연전 AGS가 다른 조건에 비해 커서 압연 중 충분히 초석 페라이트가 유도되지 않았다.First, in the case of Comparative Example 1, as described above, the AGS before the finish rolling was larger than other conditions, so that the cornerstone ferrite was not sufficiently induced during the rolling.
비교예 2의 경우, 압연온도가 840℃로 Ae3의 이상의 온도에서 마무리 압연되으므로 초석 페라이트가 유도되지 못했다. In the case of Comparative Example 2, because the rolling temperature is finish-rolled at a temperature higher than Ae3 at 840 ° C, the cornerstone ferrite was not induced.
비교예 3의 경우, 마무리 압연 중 변형량이 0.1로 너무 낮았기 때문에 변형에 의한 초석 페라이트를 유도하지 못했다. In Comparative Example 3, since the amount of deformation during finish rolling was too low as 0.1, the cornerstone ferrite due to deformation could not be induced.
비교예 4의 경우, 선재 표면온도가 500℃까지 도달하는 냉각속도가 1℃/s으로 초석 페라이트가 너무 많이 성장하여 초석 페라이트 분율은 높았으나, 평균 결정립이 너무 성장하였다. In Comparative Example 4, the cornerstone ferrite grew too much at a cooling rate of 1 ° C./s at which the wire surface temperature reached 500 ° C., but the average grain size grew too much.
따라서 비교예 1-4의 경우 최종 선재의 평균 초석 페라이트 결정립 크기가 10㎛ 이상이 되었으며, 동시에 펄라이트 콜로니 평균 크기 및 cementite 장축 평균 길이가 발명예들의 선재에 비해 큼을 알 수 있다. 도 2는 선재 압연후 냉각으로 얻어진 선재의 미세조직을 나타내는 조직으로서, (a)는 발명예 4를, 그리고 (b)는 비교예 4를 나타낸다. Therefore, in Comparative Example 1-4, the average cornerstone ferrite grain size of the final wire rod was more than 10 μm, and at the same time, the average size of the pearlite colonies and the average length of the cementite major axis were larger than those of the wire rods of the inventive examples. 2 is a structure showing the microstructure of the wire rod obtained by cooling after wire rod rolling, (a) shows invention example 4, and (b) shows comparative example 4. FIG.
비교예들에 비래 미세한 선재 미세조직을 가진 발명예 1-5는 후속하는 연질화 열처리 중 탄소의 확산 가속을 통해 구상화 속도가 촉진되었으며, 연질화 열처리 후 2.5이하의 cementite 형상비를 가질 수 있었다. 즉, 본 발명예의 경우, 비교예에 비해 마무리 압연 중 초석 페라이트 생성 및 성장이 이루어지기 때문에 80% 이상의 평형 초석페라이트 분율을 조직으로 가지는 것을 확인할 수 있으며, 동일 구상화 열처리 시 우수한 cementite 형상비를 지니는 구상화재 미세조직을 얻을 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다. 도 3은 구상화 열처리후의 선재의 미세조직을 나타내는 조직으로서, (a)는 발명예 4를, 그리고 (b)는 비교예 4를 나타낸다. Inventive Example 1-5 having a fine wire microstructure in comparison with the comparative examples promoted the spheroidization rate through the accelerated diffusion of carbon during the subsequent soft nitriding heat treatment, it was possible to have a cementite aspect ratio of 2.5 or less after the soft nitriding heat treatment. That is, in the case of the present invention, it can be confirmed that since the formation and growth of the cornerstone ferrite during the finish rolling compared to the comparative example, having a balanced cementite ferrite fraction of more than 80% as a structure, spherical fire material having an excellent cementite shape ratio during the same nodular heat treatment It can be seen that there is an effect to obtain a microstructure. 3 is a structure showing the microstructure of the wire rod after spheroidization heat treatment, (a) shows Inventive Example 4, and (b) shows Comparative Example 4. FIG.
한편 상기 관계식 1은 해당 조성의 평형 초석 페라이트 분율 100% 중 80% 이상일 경우를 수식적으로 나타낸 Parameter이다. 본 발명강 및 비교강에서의 합금 조성에서 초석 페라이트 및 펄라이트 조직을 제조하는 통상의 냉각속도를 적용할 경우 (저온조직이 생성되는 급랭냉각 속도가 아닐 경우), C 원소함량에 의한 초석 페라이트 및 펄라이트 조직의 분율이 지배적이기 때문에 회귀분석법에 의한 C 함량을 변수로 하는 상기와 같은 1차 선형적 Parameter를 도출할 수 있었다.On the other hand, the relational expression 1 is a parameter that expresses the case of 80% or more of the equilibrium saltpeter ferrite fraction 100% of the composition. When the conventional cooling rate for preparing the cornerstone ferrite and pearlite structure in the alloy composition of the present invention steel and comparative steel is applied (not the quench cooling rate at which the low temperature tissue is produced), the cornerstone ferrite and pearlite by the C element content Since the fraction of the tissue is dominant, the linear linear parameters such as the above were obtained by using the C content by regression analysis.
상술한 바와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 실험예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and experimental examples, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described below.

Claims (5)

  1. 중량%로 C: 0.15~0.5%, Si: 0.02~0.4%, Mn: 0.3~1.2%, Al: 0.02~0.05%, P: 0.03% 이하, S: 0.01% 미만, N: 0.01% 미만을 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며,
    그 내부조직이, 20~90 면적%의 초석 페라이트 조직, 5 면적% 이하의 베이나이트 및 마르텐사이트 조직, 및 잔여 펄라이트 조직을 포함하고, 상기 내부조직을 이루는 초석 페라이트는 레버룰(lever rule)에 의해 계산된 평형 초석 페라이트 분율 중 80% 이상에 해당하며,
    상기 초석 페라이트는 평균 5㎛ 이하의 결정립 크기를 가지며 하기 관계식 1을 만족하고,
    상기 펄라이트는 평균 4㎛ 이하의 펄라이트 콜로니 크기를 가지며, 그리고 상기 펄라이트를 이루는 시멘타이트(cementite) 장축 평균길이가 4㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 연질 열처리 시간을 단축할 수 있는 냉간 압조용 선재.
    [관계식 1]
    초석 페라이트 분율(%) ≥ -105*[C]+79
    Weight% includes C: 0.15 to 0.5%, Si: 0.02 to 0.4%, Mn: 0.3 to 1.2%, Al: 0.02 to 0.05%, P: 0.03% or less, S: less than 0.01%, N: less than 0.01% And the remaining Fe and other unavoidable impurities,
    The internal structure includes 20-90 area% of the cornerstone ferrite structure, 5 area% or less of bainite and martensite structure, and residual pearlite structure, and the cornerstone ferrite constituting the internal structure is applied to the lever rule. Equivalent to at least 80% of the equilibrium saltpeter ferrite fraction calculated by
    The cornerstone ferrite has an average grain size of 5㎛ or less and satisfies the following relation 1,
    The pearlite has a pearlite colony size of less than 4 ㎛ average, and the average length of cementite long axis (cementite) forming the pearlite is characterized in that the soft heat treatment time for shortening the soft heat treatment time.
    [Relationship 1]
    Cornerstone Ferrite Fraction (%) ≥ -105 * [C] +79
  2. 제 1항에 있어서, 상기 선재는 연질화 열처리 후, 상기 시멘타이트(cementite)의 형상비가 2.5 이하인 것을 특징으로 하는 연질 열처리 시간을 단축할 수 있는 냉간 압조용 선재.
    The wire rod for cold rolling as claimed in claim 1, wherein, after soft nitriding heat treatment, a shape ratio of cementite is 2.5 or less.
  3. 중량%로 C: 0.15~0.5%, Si: 0.02~0.4%, Mn: 0.3~1.2%, Al: 0.02~0.05%, P: 0.03% 이하, S: 0.01% 미만, N: 0.01% 미만을 포함하고, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강재를 900~1050℃ 범위로 가열한 후, 180분 이내로 유지하는 공정;
    상기 강재의 오스테나이트 결정입 크기(AGS)를 5~20㎛ 범위로 제어하는 공정;
    상기 AGS가 제어된 강재를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도에서 0.3 ~ 2.0의 변형량으로 선재형상으로 마무리 열간압연하는 공정; 및
    상기 마무리 열간압연된 선재를 3~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 공정;을 포함하고,
    상기 냉각된 선재는, 그 내부조직이, 20~90 면적%의 초석 페라이트 조직, 5 면적% 이하의 베이나이트 및 마르텐사이트 조직, 및 잔여 펄라이트 조직을 포함하고, 상기 내부조직을 이루는 초석 페라이트는 레버룰(lever rule)에 의해 계산된 평형 초석 페라이트 분율 중 80% 이상에 해당하며, 상기 초석 페라이트는 평균 5㎛ 이하의 결정립 크기를 가지며 하기 관계식 1을 만족하고, 상기 펄라이트는 평균 4㎛ 이하의 펄라이트 콜로니 크기를 가지며, 그리고 상기 펄라이트를 이루는 시멘타이트(cementite) 장축 평균길이가 4㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 연질 열처리 단축형 냉간 압조용 선재 제조방법.
    [관계식 1]
    초석 페라이트 분율(%) ≥ -105*[C]+79
    Weight% includes C: 0.15 to 0.5%, Si: 0.02 to 0.4%, Mn: 0.3 to 1.2%, Al: 0.02 to 0.05%, P: 0.03% or less, S: less than 0.01%, N: less than 0.01% And, after heating the steel material containing the remaining Fe and other unavoidable impurities in the 900 ~ 1050 ℃ range, and maintaining within 180 minutes;
    Controlling the austenite grain size (AGS) of the steel in the range of 5 to 20 μm;
    Finishing hot rolling of the steel in which the AGS is controlled to a wire shape at a deformation amount of 0.3 to 2.0 at a temperature of less than or equal to Ae 3 to 730 ° C .; And
    And cooling the finished hot rolled wire at a cooling rate of 3 to 20 ° C./s.
    The cooled wire rod has an internal structure of 20-90 area% of the cornerstone ferrite structure, 5 area% or less of bainite and martensite structure, and residual pearlite structure, and the cornerstone ferrite constituting the internal structure is a lever. It corresponds to more than 80% of the equilibrium saltpeter ferrite fraction calculated by a rule rule, the saltpeter ferrite has a grain size of 5㎛ or less on average and satisfies the following relation 1, the pearlite is a pearlite of 4㎛ or less on average A method for manufacturing a soft heat treatment short-circuit cold rolling rod having a colony size, and an average length of cementite major axes forming the pearlite is 4 µm or less.
    [Relationship 1]
    Cornerstone Ferrite Fraction (%) ≥ -105 * [C] +79
  4. 제 3항에 있어서, 상기 냉각된 선재를, Ae1~Ae1+40℃ 온도영역에서 유지후 660℃까지 15~30℃/hr로 냉각하고, 이때, 상기 온도 유지 및 냉각 시간이 총10~15시간인 구상화 열처리하는 공정을 추가로 포함하는 연질 열처리 단축형 냉간 압조용 선재 제조방법.
    The method of claim 3, wherein the cooled wire is cooled to 15 to 30 ℃ / hr up to 660 ℃ after holding in the temperature range of Ae1 ~ Ae1 + 40 ℃, wherein the temperature maintenance and cooling time is a total of 10 to 15 hours A method for producing a soft heat treatment short-circuit cold pressurizing wire rod, further comprising a process of phosphorous nodular heat treatment.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 구상화 열처리 공정 이후, 구상 탄화물의 형상비가 2.5이하를 만족하는 것을 특징으로 하는 연질 열처리 단축형 냉간 압조용 선재 제조방법.
    5. The method of claim 4, wherein the spherical carbide has a shape ratio of 2.5 or less after the spheroidizing heat treatment process.
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