KR102209568B1 - 열처리 생략형 냉간 압조용 선재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

열처리 생략형 냉간 압조용 선재 및 그 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 냉간 압조용 선재는, 중량%로, 탄소 0.30-0.50%, 실리콘 0.02-0.4%, 망간 0.3-1.2 %, 알루미늄 0.02~0.05%, 질소 0.01% 이하, P 0.03% 미만, S 0.01% 미만, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하며; 그 내부 미세조직이, 초석 페라이트 분율이 평형상의 70면적% 이상, 베이나이트와 마르텐사이트 분율의 합이 5 면적% 이하 및 잔부는 펄라이트로 이루어지고; 상기 초석 페라이트 결정입경이 최대 5㎛ 이하이고 펄라이트 콜로니가 4㎛ 이하이며, 상기 펄라이트 조직내 페라이트/세멘타이트상의 평균 라멜라 간격이 0.1~0.2mm이고 상기 세멘타이트상의 평균 두께는 0.03~0.06mm 이며, 그리고 X선 회절 분석 시 전위밀도가 5×1014/m2 ~ 12×1014/m2 범위를 만족한다.

Description

열처리 생략형 냉간 압조용 선재 및 그 제조 방법{WIRE ROD FOR CHQ AND METHOD FOR MANUFATURING THE SAME}
본 발명은 연질 열처리 및 QT 등 강화 열처리를 생략하는 냉간 압조용 선재의 제조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연후 선재의 미세조직을 제어함으로써 후속하는 모든 열처리를 생략할 수 있는 냉간 압조용 선재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
냉간 압조용 선재는 연질화 열처리 및 QT 등의 강화 열처리를 통해 제조되는 열처리형 제품과 별도의 열처리 없이 제조되는 비열처리형 제품으로 구분된다.
상기 열처리형 제품의 경우 냉간 단조시 다이수명 향상에는 효율적이나 연질 열처리시 장시간이 소요되어 생산성이 떨어지고, 최종 QT 열처리시 제품에 휨이 발생되어 별도의 교정비용 등이 소요되는 단점이 있다. 하지만, 비열처리강의 경우에는 별도의 열처리 공정이 생략됨으로 경제성이 높고, 휨교정 역시 필요하지 않아 생산성 및 효율측면에서 많은 장점을 가지고 있다.
상기 비열처리 제품은 20~30%의 신선감면을 통해 최종 강도와 인/연성을 확보한다. 하지만, 그 이상의 신선시 강도는 증가하나, 제품의 연성이 크게 감소하여 냉간 단조시 많은 문제를 발생시킨다. 따라서 동일 신선량에서 제품의 연성 감소없이 가공경화율을 향상시키기 위한 기술 개발 요구가 대두되고 있다.
대한민국 특허 KR2013-0157964(2013.12.18출원)
따라서 본 발명은 선재 미세조직 등을 제어함으로써 선재 압연후 후속 모든 열처리를 생략할 수 있는 냉각 압조용 선재 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
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.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
중량%로, 탄소 0.30-0.50%, 실리콘 0.02-0.4%, 망간 0.3-1.2 %, 알루미늄 0.02~0.05%, 질소 0.01% 이하, P 0.03% 미만, S 0.01% 미만, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하며;
그 내부 미세조직이, 초석 페라이트 분율이 평형상의 70면적% 이상, 베이나이트와 마르텐사이트 분율의 합이 5 면적% 이하, 및 잔부는 펄라이트로 이루어지고;
상기 초석 페라이트 결정입경이 최대 5㎛ 이하이고 펄라이트 콜로니가 4㎛ 이하이며, 상기 펄라이트 조직내 페라이트/세멘타이트상의 평균 라멜라 간격이 0.1~0.2mm이고 상기 세멘타이트상의 평균 두께는 0.03~0.06mm 이며, 그리고 X선 회절 분석 시 전위밀도가 5×1014/m2 ~ 12×1014/m2 범위를 만족하는 것을 특징으로 하는 열처리 생략형 냉간 압조용 선재에 관한 것이다.
상기 선재는 60% 이하의 신선 시, 신선량 별 인장강도 및 단면적 감소율이 아래 관계식 1 및 관계식 2를 만족하는 것이 바람직하다.
[관계식 1]
TS(MPa) ≥ 650 + 6.7 × (신선량%)
[관계식 2]
RA(%) ≥ 50 - 0.26 × (신선량%)
또한 본 발명은,
중량%로, 탄소 0.30-0.50%, 실리콘 0.02-0.4%, 망간 0.3-1.2 %, 알루미늄 0.02~0.05%, 질소 0.01% 이하, P 0.03% 미만, S 0.01% 미만, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하는 강재를 984℃이상 1050℃이하로 가열한 후, 80~90분 범위로 유지하는 공정;
상기 강재의 오스테나이트 결정입 크기(AGS)를 5~20㎛ 범위로 제어하는 공정;
상기 AGS가 제어된 강재를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도에서 0.3 ~ 1.1의 변형량으로 선재형상으로 마무리 열간압연하는 공정; 및
상기 마무리 열간압연된 선재를 3~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 공정;을 포함하는 열처리 생략형 냉간 압조용 선재의 제조방법에 관한 것이다.
상기 냉각된 선재는, 그 내부 미세조직이, 초석 페라이트 분율이 평형상의 70면적% 이상, 베이나이트와 마르텐사이트 분율의 합이 5 면적% 이하, 및 잔부는 펄라이트로 이루어지고; 상기 초석 페라이트 결정입경이 최대 5㎛ 이하이고 펄라이트 콜로니가 4㎛ 이하이며, 상기 펄라이트 조직내 페라이트/세멘타이트상의 평균 라멜라 간격이 0.1~0.2mm이고 상기 세멘타이트상의 평균 두께는 0.03~0.06mm 이며, 그리고 X선 회절 분석 시 전위밀도가 5×1014/m2 ~ 12×1014/m2 범위를 만족할 수 있다.
상기 선재는 60% 이하의 신선 시, 신선량 별 인장강도 및 단면적 감소율이 아래 관계식 1 및 관계식 2를 만족할 수 있다.
[관계식 1]
TS(MPa) ≥ 650 + 6.7 × (신선량%)
[관계식 2]
RA(%) ≥ 50 - 0.26 × (신선량%)
상술한 바와 같이 본 발명의 구성은 제조된 선재 미세조직의 최적화를 통해 소망하는 특성을 갖는 선재를 별도의 후속 공정에서의 연질화 열처리 없이 냉간 압조용 선재를 제조할 수 있으며, 이에 따라 제조비용 및 시간을 줄일 수 있는 유용한 효과가 있다.
도 1(a-b)은 본 발명의 일실시예에서 마무리 압연전 AGS를 나타내는 조직사진으로서, 도 1(a)는 비교예 1을, 도 1(b)는 발명예 1를 나타낸다.
도 2(a-b)는 본 발명의 일실시예에서 선재 압연후 미세조직 나타내는 조직사진으로서, 도 2(a)는 비교예 1을, 도 2(b)는 발명예 1을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에서 비교예 2와 발명예 4의 선재에 대한 신선량별 인장강도 변화를 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서 비교예 2와 발명예 4에 대한 신선량별 단면적 감소율(%)을 나타내는 그림이다.
이하, 본 발명을 설명한다.
본 발명은 압연후 후속 모든 열처리를 생략할 수 있는 냉각 압조용 선재를 제조화기 위하여 선재의 내부 조직등을 제어함을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 열처리 생략형 냉간 압조용 선재는, 중량%로, 탄소 0.30-0.50%, 실리콘 0.02-0.4%, 망간 0.3-1.2 %, 알루미늄 0.02~0.05%, 질소 0.01% 이하, P 0.03% 미만, S 0.01% 미만, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하며; 그 내부 미세조직이, 초석 페라이트 분율이 평형상의 70 면적% 이상, 베이나이트와 마르텐사이트 분율의 합이 5 면적% 이하, 및 잔부는 펄라이트로 이루어지고; 상기 초석 페라이트 결정입경이 최대 5㎛ 이하이고 펄라이트 콜로니가 4㎛ 이하이며, 상기 펄라이트 조직내 페라이트/세멘타이트상의 평균 라멜라 간격이 0.1~0.2mm이고 상기 세멘타이트상의 평균 두께는 0.03~0.06mm 이며, 그리고 X선 회절 분석 시 전위밀도가 5×1014/m2 ~ 12×1014/m2 범위를 만족한다.
이하, 상기 본 발명의 선재의 화학 성분 및 그 범위의 한정이유에 대하여 설명하며, 아래에서 "%"는 달리 규정하는 바가 없다면 "중량%"를 의미한다.
·탄소(C)
본 발명에서는 상기 탄소(C)의 함량을 0.3~0.5%로 제한함이 바람직하다. 만일 탄소 함량이 0.5%를 초과하면 거의 모든 조직이 펄라이트로 구성되어 목적으로 하는 페라이트 결정립경을 확보하기 어려우며, 소입성 증가로 저온 경조직이 발생하기 용이해질 수 있다. 반면에 0.3% 미만에서는 충분한 양의 펄라이트 분율을 확보하기 어려워 신선시 원하는 가공경화율을 확보하기 어렵다.
보다 바람직하게는, 상기 탄소 함량을 0.40~0.48% 범위로 제한하는 것이다.
·실리콘(Si)
본 발명에서는 상기 실리콘(Si)의 함량을 0.02~0.4%로 제한하는 것이 바람직하다. Si은 대표적인 치환형 원소로서 강의 강도확보에 큰 영향을 미친다. 본 발명에서 상기 실리콘 함량이 0.02% 미만에서는 강의 강도확보 및 충분한 소입성 확보가 어려우며, 0.4%를 초과하면 선재압연 중 탈탄 조직 생성을 조장하여 추가적 제거 비용이 필요하고, 높은 항복강도 상승으로 인해 단조성 확보가 어려울 수 있다.
·망간(Mn)
상기 망간(Mn)은 기지조직내에 치환형 고용체를 형성하고 A1 온도를 낮추어 퍼얼라이트 층간간격을 미세화하며 페라이트 조직내 아결정립을 증가시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 상기 망간 함량을 0.3~1.2%로 제한함이 바람직하다. 만일 상기 망간 함량이 1.2%를 초과하면 망간 편석에 의한 조직 불균질에 의해 유해한 영향을 미칠 수 있다. 상세하게 설명하면, 강의 응고 시 편석 기구에 따라 거시 편석과 미시 편석이 일어나기 용이한데, 망간 편석은 타 원소에 비해 상대적으로 낮은 확산계수로 인해 편석대를 조장하고 이로 인한 경화능 향상은 중심부 저온조직(core martensite)를 생성하는 주원인이 될 수 있다. 반면에 상기 망간 함량이 0.3% 미만으로 첨가될 경우, 선재 냉각후 목표로 하는 펄라이트내 라멜라 간격 및 세멘타이트 두께를 확보하기 어려울 수 있다.
·알루미늄(Al)
본 발명에서는 상기 알루미늄(Al) 함량을 0.02~0.05%로 제한함이 바람직하다. 만일 알루미늄 함량이 0.02% 미만이면 충분한 탈산력이 확보되기 어려우며, 0.05%를 초과하면 Al2O3 등의 경질 개재물이 증가할 수 있으며, 특히 연주시 개재물에 의한 노즐 막힘이 발생할 수 있다.
·질소(N)
본 발명에서는 상기 질소(N)의 함량을 0.01% 이하로 관리함이 바람직하다. 만일 그 함량이 0.01%를 초과하면 석출물로 결합하지 않은 고용 질소로 인해 소재 인/연성의 저하가 발생할 수 있다.
·P 및 S
본 발명에서 P 및 S의 함량을 각각 0.03% 미만, 0.01% 미만으로 관리함이 바람직하다. P는 불순물로서 P는 결정립계에 편석하여 인성을 저하시키기 때문에 그 함량을 0.03% 미만으로 제한함이 바람직하다. 그리고 S는 저융점 원소로 입계 편석을 조장하여 인성을 저하시키고 유화물을 형성시켜 제품에 유해한 영향을 미치기 때문에 그 함량을 0.01% 미만으로 관리함이 바람직하다.
기타 본 발명의 선재는 잔여 성분으로서 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 선재는 그 내부 미세조직이, 초석 페라이트 분율이 평형상의 70 면적% 이상, 베이나이트와 마르텐사이트 분율의 합이 5 면적% 이하, 및 잔부는 펄라이트를 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 상기 평형 초석 페라이트 분율이란 각 조성의 상태도에서 Ae1 직상의 온도에서 레버룰에 의한 상분율을 의미한다. 본 발명에서는 Thermo calc. 소프트웨어에서 계산된 상태도를 활용하였다.
본 발명은 평형 초석 페라이트 분율이 70% 이상인 것을 특징으로 한다. 통상의 냉각 중에 생성 및 성장하는 선재내 초석 페라이트와 비교하여 Ae3~730℃ 온도에서 마무리 압연 중 초석 페라이트가 생성하고 냉각중 성장하기 때문에 본 발명에서의 초석 페라이트 분율은 통상의 방법으로 제조된 선재내 초석 페라이트 분율 보다 높다.
또한 본 발명에서는 상기 초석 페라이트 결정입경이 최대 5㎛ 이하이고 펄라이트 콜로니가 4㎛ 이하이며, 상기 펄라이트 조직내 페라이트/세멘타이트상의 평균 라멜라 간격이 0.1~0.2mm이고 상기 세멘타이트상의 평균 두께는 0.03~0.06mm 이며, 그리고 X선 회절 분석 시 전위밀도가 5×1014/m2 ~ 12×1014/m2 범위를 만족할 것이 요구된다. 이를 확보하고자 하는 이유는 신선시 높은 가공경화율을 확보하고, 연질상인 초석 페라이트의 높은 분율을 활용해 강도증가에도 불구하고 높은 연성을 동시에 확보하기 위함이다.
상기와 같은 본 발명의 선재는 60% 이하의 신선 시, 신선량 별 인장강도 및 단면적 감소율이 아래 관계식 1 및 관계식 2를 만족하는 것이 바람직하다. 아래 관계식 1-2를 만족하지 못하면 목표강도 확보를 위해 신선공정이 추가로 필요하다. 따라서 제조비용이 증가하고, 목표강도 확보시 충분한 연성이 확보될 수 없어 사용 중 조기 파손 등이 발생하여 비열처리형 제품으로 사용하기 어렵다.
[관계식 1]
TS(MPa) ≥ 650 + 6.7 × (신선량%)
[관계식 2]
RA(%) ≥ 50 - 0.26 × (신선량%)
다음으로, 본 발명의 열처리 생략형 냉간 압조용 선재의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 선재의 제조방법은, 상술한 조성의 강재를 900℃이상~1050℃이하로 가열한 후, 90분 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.
먼저, 본 발명에서는 상술한 조성을 강재를 900℃이상~1050℃이하로 가열한 후, 90분 이내로 유지한다. 이는 후속공정인 압연부하를 줄이고, 적정 압연성과 압연품질을 확보하기 위함이다.
만일 본 공정에서 상기 가열온도가 900℃ 미만인 경우에는 압연성이 저하되고, 1050℃을 초과하는 경우에는 압연을 위하여 급격한 냉각이 필요함으로 냉각제어가 어려울 뿐만 아니라 균열 등이 발생하여 양호한 제품 품질의 확보가 어렵다.
또한 본 발명에서 상기 가열시간은 90분 이하인 것이 바람직하다. 상기 가열시간이 90분을 초과하는 경우에는 표면 탈탄층 깊이가 두꺼워져 압연종료 후 탈탄층이 잔존할 수 있다.
이어, 본 발명에서는 상기 강재의 오스테나이트 결정입 크기(AGS)를 5~20㎛ 범위로 제어한다. 이와 같이 결정입 크기의 제어는 압연시 소재온도 제어를 통해 조절할 수 있다. 만일, 상기 결정입 크기가 5㎛ 미만이면 너무 낮은 압연 온도로 인해 압연기 부하가 증가하여 롤 파손 등의 우려가 있으며, 20㎛를 초과하면 최종 제품의 요구 물성을 확보하기 어려운 문제가 있다.
그리고 본 발명에서는 상기 AGS가 제어된 강재를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도에서 0.3 ~ 2.0의 변형량으로 선재형상으로 마무리 열간압연한다.
본 발명에서는 상기 마무리 열간압연을 Ae3이하 ~ 730℃ 이상의 온도 범위에서 실시함이 바람직한데, 만일 상기 온도가 730℃ 미만에서는 높은 압연부하로 인해 롤파손 및 권취가 어려워 권취 형상 불량에 기인한 소재 냉각 불균질이 발생할 수 있다. 반면, Ae3를 초과하면 결정립 조대화로 인한 요구 물성 확보가 어려운 문제가 발생한다.
또한 상기 마무리 열간압연시 0.3~2.0의 변형량으로 압연함이 바람직한데, 그 이유는 0.3 미만으로 마무리 압연하는 경우에는 압하량이 중분하지 않아 선재 중심부의 결정립 미세화가 어려우며, 2.0 이상의 변형량에서는 설비 부하가 증가하여 설비 수명이 급격히 저하되는 문제가 있다.
후속하여, 본 발명에서는 상기 마무리 열간압연된 선재를 3~20℃/s의 냉각속도로 냉각하여 최종 선재를 제조할 수 있다.
만일 상기 냉각속도가 3℃/s 미만이면 압연종료후 결정립 조대화로 인해 목표하는 결정립 미세화가 어렵고, 최종적으로 원하는 요구물성 확보가 어려운 문제가 발생할 수 있다. 반면, 20℃/s 초과하는 빠른 냉각시에는 미변태 오스테나이트상이 저온 경조직으로 변태되어 신선시 소재 파손 혹은 단선 등이 발생하여 생산성을 저하시킬 우려가 있다.
상기와 같은 제조공정으로 제조된 본 발명의 선재는, 그 내부 미세조직이, 초석 페라이트 분율이 평형상의 70 면적% 이상, 베이나이트 및 마르텐사이트 분율은 5% 이하, 및 잔부는 펄라이트로 이루어지고; 상기 초석 페라이트 결정입경이 최대 5㎛ 이하이고 펄라이트 콜로니가 4㎛ 이하이며, 상기 펄라이트 조직내 페라이트/세멘타이트상의 평균 라멜라 간격이 0.1~0.2mm이고 상기 세멘타이트상의 평균 두께는 0.03~0.06mm 이며, 그리고 X선 회절 분석 시 전위밀도가 5×1014/m2 ~ 12×1014/m2 범위를 만족할 수 있다.
이에 따라, 상기 관계식 1-2에서 정의한 수치범위를 충족하여 별도의 후속 공정에서의 연질화 열처리 없이 냉간 압조용 선재를 제조할 수 있으며, 이에 따라 제조비용 및 시간을 줄일 수 있는 유용한 효과가 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
(실시예)
하기 표 1에 나타낸 성분조성을 갖는 빌렛을 표 1의 제조 조건을 이용하여 선재를 제조하였다. 표 1에서 발명예 1-5는 본 발명의 성분 범위 및 제조조건을 만족하는 것이고, 비교예 1-3은 본 발명의 제조공정조건을 벗어나는 경우를 나타낸다.
상기와 같이 제조된 각각의 선재에 대하여, 선재 미세조직및 신선 시 물성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다. 한편 하기 표 2에서 AGS 평균 결정립경은 ASTM E112법으로 평가하였으며, 라멜라 간격 및 세멘타이트 두께는 고분해능 SEM 전자현미경을 활용하여 측정하였다.
구분 합금 성분(중량%) 가열 조건 마무리 압연 냉각 조건
C Si Mn Al N 온도
(℃)
유지 시간
(min)
압연전 AGS(㎛) 압연온도(℃) Ae3
(℃)
변형량
비교예1 0.25 0.30 0.20 0.025 0.004 1032 85 13 850 835 1.0 5
비교예2 0.45 0.17 0.75 0.028 0.005 1100 100 25 845 783 1.0 4
비교예3 0.43 0.20 0.83 0.023 0.004 993 80 11 749 789 0.8 1
비교예4 0.41 0.25 0.75 0.031 0.005 995 84 16 850 795 0.15 8
발명예1 0.45 0.22 0.62 0.029 0.004 1010 83 12 750 785 1.4 4
발명예2 0.43 0.30 0.82 0.028 0.005 985 88 11 755 788 1.3 7
발명예3 0.42 0.24 0.93 0.025 0.004 984 87 11 749 791 0.7 10
발명예4 0.48 0.27 0.92 0.035 0.004 1021 85 12 758 775 0.8 9
발명예5 0.41 0.24 0.72 0.029 0.004 1002 80 11 768 793 1.1 11
*냉각조건은 선재 표면온도가 600℃까지 도달하는 냉각속도(℃/s)
구분
선재 미세조직 신선시 물성
a b c d e f g h i
비교예1 14 40 21 2.1×1014 0.31 0.081 42 911 35
비교예2 15 39 29 1.3×1014 0.29 0.093 41 913 38
비교예3 12 46 27 1.5×1014 0.36 0.082 45 921 32
비교예4 10.5 35 25 1.7×1014 0.25 0.085 43 918 36
발명예1 4 45 41 9.3×1014 0.14 0.052 33 995 52
발명예2 3 41 41 8.6×1014 0.14 0.041 37 1002 51
발명예3 4 42 39 9.6×1014 0.12 0.033 35 998 52
발명예4 3 40 46 10.5×1014 0.11 0.036 45 1049 52
발명예5 4 43 41 9.8×1014 0.16 0.040 52 1111 47
*표 2에서 a는 초석 페라이트 결정립 크기(㎛), b는 초석 페라이트 평형분율(%), c는 초석 페라이트 분율(%), d는 전위밀도(/m2), e는 라멜라 간격, f는 펄라이트 조직내 세멘타이트 두께이며, g와 h는 신선량에 따른 인장강도 및 단면적 감소율 파라메터를 나타낸다.
상기 표 1-2로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1은 낮은 탄소량으로 인해서 신선시 충분한 인장강도가 확보되지 않으며, 비교예 2는 충분한 결정립 미세화가 이루어지지 않음을 알 수 있다. 또한 비교예 3은 느린 냉각속도로 인해 조대한 결정립이 얻어지고, 비교예 4는 마무리 압연조건을 만족하지 않아 충분한 페라이트 결정립 미세화가 이루어지지 않음을 확인할 수 있다. 따라서 비교예 1-4 모두 본 발명에서 목적으로 하는 충분한 전위밀도, 라멜라 간격 및 세멘타이트 두께를 확보할 수 없으며, 이에 따라, 신선 시 가공경화에 따른 인장강도와 단면적 감소율을 확보가 어려움을 알 수 있다.
이에 반하여, 발명예 1-5는 5㎛m 이하의 미세한 결정립경의 확보할 수 있으며, 나아가, 빠른 냉각속도로부터 높은 전위밀도와 함께 라멜라 간격이 미세해지고, 이로 인해 충분히 얇은 세멘타이트 두께를 확보할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 동일량의 신선시 비교예 1-3 대비 높은 강도와 단면적 감소율 확보가 가능함을 알 수 있다.
한편 도 1(a-b)은 마무리 압연전 AGS를 나타내는 조직사진으로서, 도 1(a)는 비교예 1을, 도 1(b)는 발명예 1를 나타내며, 도 2(a-b)는 선재 압연후 미세조직 나타내는 조직사진으로서, 도 2(a)는 비교예 1을, 도 2(b)는 발명예 1을 나타낸다.
그리고 도 3은 비교예 2와 발명예 4의 선재에 대한 신선량별 인장강도 변화를 나타낸 그림이며, 도 4는 비교예 2와 발명예 4에 대한 신선량별 단면적 감소율(%)을 나타내는 그림이다.
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 균등범위내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 중량%로, 탄소 0.30-0.50%, 실리콘 0.02-0.4%, 망간 0.3-1.2 %, 알루미늄 0.02~0.05%, 질소 0.01% 이하, P 0.03% 미만, S 0.01% 미만, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하는 강재를 984℃이상 1050℃이하로 가열한 후, 80~90분 범위로 유지하는 공정;
    상기 강재의 오스테나이트 결정입 크기(AGS)를 5~20㎛ 범위로 제어하는 공정;
    상기 AGS가 제어된 강재를 Ae3이하 ~ 730℃이상의 온도에서 0.3 ~ 1.1의 변형량으로 선재형상으로 마무리 열간압연하는 공정; 및
    상기 마무리 열간압연된 선재를 3~20℃/s의 냉각속도로 냉각하는 공정;을 포함하고,
    상기 냉각된 선재는, 그 내부 미세조직이, 초석 페라이트 분율이 평형상의 70면적% 이상, 베이나이트와 마르텐사이트 분율의 합이 5 면적% 이하, 및 잔부는 펄라이트로 이루어지고; 상기 초석 페라이트 결정입경이 최대 5㎛ 이하이고 펄라이트 콜로니가 4㎛ 이하이며, 상기 펄라이트 조직내 페라이트/세멘타이트상의 평균 라멜라 간격이 0.1~0.2mm이고 상기 세멘타이트상의 평균 두께는 0.03~0.06mm 이며, 그리고 X선 회절 분석 시 전위밀도가 5×1014/m2 ~ 12×1014/m2 범위를 만족하며,
    상기 냉각된 선재는 60% 이하의 신선 시, 신선량 별 인장강도 및 단면적 감소율이 아래 관계식 1 및 관계식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 열처리 생략형 냉간 압조용 선재의 제조방법.
    [관계식 1]
    TS(MPa) ≥ 650 + 6.7 × (신선량%)
    [관계식 2]
    RA(%) ≥ 50 - 0.26 × (신선량%)
  4. 삭제
  5. 삭제
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