KR102482121B1 - 박판 강판의 제조 장치 및 박판 강판의 제조 방법 - Google Patents

박판 강판의 제조 장치 및 박판 강판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

주형 하단에 있어서의 주편 두께가 70㎜ 내지 120㎜인 박주편의 연속 주조 장치(1)와, 주조한 주편(10)을 보온 및/또는 가열하는 유지로(2)와, 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드(3)를 이 순으로 배치한 박판 강판의 제조 장치를 사용하여, 박주편의 주조 속도를 4 내지 7m/min으로 하고, 응고 완료 후 또한 주편 중심 온도가 1300℃ 이상에 있어서 압하 롤(4)에 의해 주편(10)을 압하율 30％ 이상으로 압하하고, 유지로(2)에 있어서, 주편(10)을 1150℃ 이상 1300℃ 이하의 온도에서 5분 이상 유지한다.

Description

박판 강판의 제조 장치 및 박판 강판의 제조 방법
본 발명은 박판 강판의 제조 장치 및 박판 강판의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2018년 11월 14일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2018-213447호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 본 명세서에 원용한다.
자동차용 등의 박판 강판은, 주편을 소재로 하여 열간 압연에 의해, 혹은 또한 냉간 압연을 거쳐서 제조된다. 근년, 자동차용의 박판 강판은 경량화를 위해 박육화가 요구되고 있고, 판 두께가 1.2㎜를 하회하는 박육의 것도 필요해지게 되어 있다. 이러한 박육재를, 종래 압연 라인에서 제조하고자 하면, 압연 부하가 증대하는 것 외에, 코일의 톱 및 보텀의 통판이 어려워진다는 문제를 갖고 있다.
한편, 박주편의 연속 주조 장치와 압연 라인이 조합된 라인(이하, TSCR: Thin Slab Casting and Rolling)이 알려져 있다. 이것은 박주편의 연속 주조와 열간 압연 라인이 직결화된 라인에서, 종래 프로세스에 비해 콤팩트한 것, 연속 주조로 주조한 주편을 커트하지 않고 그대로 압연함으로써, 엔드리스 압연을 행할 수 있는 것이 특징으로 되어 있다. 상기와 같은 박육의 박판 강판을 제조할 때, 출발 재료가 박주편인 것으로부터, 압연 부하를 저감할 수 있다. 또한, 엔드리스 압연이기 때문에, 압연 중에 있어서 코일의 톱 및 보텀이 통판하는 빈도를 극히 적게 할 수 있다. 따라서, 압연에 있어서의 통판성의 문제를 대폭 저감하는 것이 가능하다. 그 때문에, 판 두께가 1.2㎜를 하회하는 박육 강판의 안정적 제조를 바랄 수 있다.
특허문헌 1에는, TSCR이며, 처음에 주조 장치로 박주편이 주조되고, 이 박주편이, 계속하여 1개 이상의 압연 라인에서 주조 공정에 1차 열을 이용하여 압연되는, 주조 압연에 의해 스트립을 제조하기 위한 방법이 개시되어 있다. 여기서, 주조된 박주편이, 주조 장치와 1개 이상의 압연 라인의 사이에서 유지로와 유도로를 통과한다. 유지로와 유도로가, 선택한 운전 모드, 즉 스트립을 연속적으로 제조하는 제1 운전 모드와, 스트립을 비연속적으로 제조하는 제2 운전 모드에 의존하여 기동 또는 정지 혹은 제어 또는 조정된다.
특허문헌 2에는, TSCR이며, 수평의 배출 방향을 갖는 만곡 연속 주조 방법으로 제조되는 얇은 주편으로부터 띠강 또는 판강을 제조하는 연속 제조 방법이 개시되어 있다. 여기서, 연속 주조 소재의 응고 후에 1100℃보다 높은 온도에서 제1 성형단 중에서 얇은 주편을 성형한다. 상기 얇은 주편의 전체 단면에 걸쳐 가급적 최선의 온도 보상에 있어서 약 1100℃의 온도까지 다시 유도 가열한다. 적어도 하나의 제2 성형단에 있어서 각 롤에 대응하는 압연 속도에 있어서 상기 얇은 주편을 성형한다.
특허문헌 3에는, 강주편의 연속 주조 방법이며, 압하를 행하지 않고 주조한 경우의 주편의 두께 방향 중심에 있어서의 덴드라이트 1차 암 간격 λ0을 기준으로 하여, 주편의 두께 방향 중심에 있어서의 덴드라이트 1차 암 간격 λ과 상기 λ0의 비의 값 λ/λ0이 0.1 내지 0.8이 되도록, 주편의 두께 방향 중심이 응고한 직후에, 압하 직전의 주편 두께를 압하 직후의 주편 두께로 나눈 값인 압하비를 1.41 이상 2.00 이하로 하는 압하를 행하는 것을 특징으로 하는 주편의 연속 주조 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공표 제2009-508691호 공보 일본 특허 공표 제평3-504572호 공보 일본 특허 공개 2015-6680호 공보
전술한 바와 같이, 특히 박육화한 박판 강판을 제조할 때, TSCR를 사용함으로써, 압연 부하가 증대하는 문제, 및 코일의 톱 및 보텀의 통판 시의 문제를 피할 수 있다. 한편, 자동차용의 박판 강판은, 박육화에 의한 강성 저하를 방지하기 위해서, 재료를 고강도화하여 대응하고 있다. 고강도 강판의 성분계는 고합금계(고Mn강)로 되어 있다. 고합금계의 박판 강판은, 편석이 현저하므로, 편석에 기인하는 재질의 열화 및 강판 표면의 미관에 과제가 있었다. 종래 압연 라인에서는, 연속 주조로 제조한 주편을 소킹 처리함으로써 편석 확산을 행할 수 있다. 이에 비해, 상술한 바와 같이 TSCR에서는 주조한 주편은, 즉각 압연되어서 박판 강판이 되기 때문에, 소킹 처리에 의한 편석 개선을 행할 수 없다고 하는 과제가 있었다.
본 발명은 고합금계이며 편석이 적은 박판 강판을 TSCR에 의해 안정적으로 제조할 수 있는, 박판 강판의 제조 장치 및 박판 강판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명이 요지로 하는 바는 이하와 같다.
(1) 주형 하단에 있어서의 주편 두께가 70㎜ 내지 120㎜인 박주편의 연속 주조 장치와, 주조한 주편을 보온 및/또는 가열하는 유지로와, 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드를 이 순으로 배치하고, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편을 절단하지 않고 연속하여 행할 수 있는 박판 강판의 제조 장치에 있어서, 상기 연속 주조 장치 내이며 주편의 응고 완료 위치보다도 하류측에 압하 롤을 갖고, 당해 압하 롤에 의해 주편을 압하 가능하다.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 유지로는, 고온으로 유지한 분위기 중을 주편이 통과하는 로, 또는 주편을 유도 가열에 의해 가열하는 로의 어느 것이면 된다.
(3) 상기 (1) 또는 (2)의 박판 강판의 제조 장치를 사용한 박판 강판의 제조 방법이며, 상기 주형 하단에 있어서의 박주편의 주조 속도를 4 내지 7m/min으로 하고, 응고 완료 후 또한 주편 중심 온도가 1300℃ 이상에 있어서, 상기 압하 롤에 의해 주편을 압하율 30％ 이상으로 압하해도 된다.
(4) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 박판 강판의 제조 장치를 사용한 박판 강판의 제조 방법이며, 상기 주형 하단에 있어서의 박주편의 주조 속도를 4 내지 7m/min으로 하고, 응고 완료 후 또한 주편 중심 온도가 1300℃ 이상에 있어서, 상기 압하 롤에 의해 주편을 압하율 30％ 이상으로 압하하고, 상기 유지로에 있어서, 주편을 1150℃ 이상 1300℃ 이하의 온도에서 5분 이상 유지해도 된다.
(5) 상기 (3) 또는 (4)에 있어서, 상기 박판 강판은, 질량％로, C: 0.01％ 내지 1.0％, Si: 0.02％ 내지 2.00％, Mn: 0.1％ 내지 3.5％, P: 0.02％ 이하, S: 0.002 내지 0.030％, Al: 0.0005 내지 0.0500％, N: 0.002 내지 0.010％ 및 O: 0.0001 내지 0.0150％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 성분을 가져도 된다.
(6) 상기 (5)에 있어서, 상기 박판 강판은 추가로, 질량％로, Ti: 0.005 내지 0.030％, Nb: 0.0010 내지 0.0150％, V: 0.010 내지 0.150％, B: 0.0001 내지 0.0100％, Cr: 0.01 내지 2.00％, Ni: 0.01 내지 2.00％, Cu: 0.01 내지 2.00％, Mo: 0.01 내지 1.00％, W: 0.01 내지 1.00％의 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.
본 발명에 따르면, 박주편 연속 주조 장치와, 주편을 보온 및/또는 가열하는 유지로와, 압연 라인이 조합된 라인에서 박판 강판을 제조할 때, 고합금계이며 편석이 적은 박판 강판을 안정적으로 제조할 수 있다.
도 1은 박판 강판의 제조 장치의 개략을 도시하는 도면이다.
도 2는 연속 주조 장치의 기단(機端) 부근을 도시하는 부분 단면도이다.
특허문헌 3에 기재된 바와 같이, 연속 주조 장치 내에서, 주편 두께 중심이 응고한 직후에, 특정 조건에서 압하를 행하면, 편석 간격을 단거리화할 수 있어, 단시간의 열처리로도 편석 원소를 확산, 무해화할 수 있음이 알려져 있다. 또한 동 문헌에서는, 편석 간격이 되는 덴드라이트 조직을 미세하게 하는 방법으로서 Bi, Sn 및 Te를 첨가하는 방법도 개시되어 있다. 동 문헌에서는, 주형 두께가 200㎜ 이상 또한 주조 속도가 1m/min 정도의 조건 하의 연속 주조 방법을 대상으로 하여 검토가 행하여지고 있다.
편석이 없는 고합금계의 박판 강판을 안정적으로 제조하는 방법으로서, 주형에서의 주편 두께를 100㎜ 정도로 한 고속 주조 가능한 연속 주조(Continuous casting, CC)와 콤팩트한 열연을 조합한 프로세스를 생각하고, 주조 조건, 가열 조건이나 압연 조건의 최적 조건을 조사하였다.
연속 주조 장치 내에 있어서, 응고가 완료한 직후의 주편을 압하하는 것과, 압하 후의 주편을 열처리로 내에서 고온으로 유지함으로써, 주편 중심부의 매크로 편석, 및 덴드라이트 수간의 마이크로 편석을 더욱 경감하는 것을 착상하였다.
그래서, 조건 A의 경우와 조건 B의 경우에 주조하는 주편에 대해서, 응고 완료 후 또한 연속 주조 장치의 기 내에 있어서, 열간 그대로 응고 직후에 압연하는 실험을 행하였다. 응고 완료 후이며 주편의 중심 온도가 1300℃ 이상의 영역에 있어서, 압하율 30 내지 50％로 주편을 압하하였다. 그리고, 연속 주조 장치로부터 주편이 배출된 후에 즉시 절단하고, 절단된 주편을 즉시 1250℃로 유지된 유지로에 장입하고, 그 로 내에 유지하는 열처리를 10분 내지 60분 동안 실시하였다. 조건 A의 경우에는 압하하지 않고 열처리도 하지 않는 경우와, 압하율 30％로 압하를 행하지만 열처리는 하지 않는 경우와, 압하율 30％, 40％, 50％로 압하를 행하고, 1250℃에서 열처리 시간을 10분, 60분을 행하는 경우를 비교하여, 각 조건에서의 중심 편석비 및 마이크로 편석비를 구하였다. 조건 B의 경우에는 압하하지 않고 열처리도 하지 않는 경우와, 압하율 30％로 압하를 행하지만 열처리는 하지 않는 경우와, 압하율 30％, 50％로 압하를 행하고, 열처리 시간을 10분, 60분 행하는 경우를 비교하여, 각 조건에서의 중심 편석비 및 마이크로 편석비를 구하였다. 중심 편석비의 측정은, 주편의 압연 방향에 대하여 수직인 면의 두께 중심 부근의 Mn 농도의 분석은 EPMA를 사용하여, 빔 직경 50㎛으로 두께 방향으로 선 분석을 행하여, 주편 내의 Mn 농도 분포를 측정하고, 측정 범위에서의 Mn의 최대 농도를 구하였다. 그리고, Mn의 최대 농도의 값을 용강 단계의 화학 분석으로부터 구한 Mn의 초기 함유율(2.40질량％)로 나눈 값을 중심 편석비라 하였다. 마이크로 편석비의 측정은 중심 편석 측정과 같은 주편을 사용하여, 주편 두께 1/4에서의 폭 방향으로 선 분석을 행하였다. 그리고, 덴드라이트 1차 암에 농화한 Mn의 분포로부터, Mn의 최대 농도의 값을 용강 단계의 화학 분석으로부터 구한 Mn의 초기 함유율로 나눈 값을 마이크로 편석비라 하였다. 여기서, 압하 롤에 의한 압하율(％)은 「(압하 전 주편 두께-압하 후 주편 두께)/압하 전 주편 두께×100」으로서 구하였다.
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표 1로부터, 압하율이 높을수록, 열처리 시간이 길수록, 중심 편석비 및 마이크로 편석비는 모두, 편석 프리를 나타내는 1에 접근하여, 개선됨을 알았다. 또한, 박주편 연속 주조인 조건 A쪽이, 종래의 두꺼운 주편을 연속 주조하는 조건 B보다도 편석비의 개선 효과는 크다는 것을 알았다.
박주편 연속 주조로 고속 주조를 행할 때, 응고 완료 직후에서의 압하와, 주조 직후의 열처리에 의해, 중심 편석비 및 마이크로 편석비가 개선된 이유에 대해서는, 이하와 같이 생각된다. 즉, 응고 완료 직후의 압하와 열처리에 의해 중심 편석비 및 마이크로 편석비가 개선되는 이유는, 압하 시에 도입되는 전위가 편석 원소의 확산 경로로 되어 있어, 고속으로 확산했을 가능성이 있다. 또한, 압하에 의해 중심 편석은 압연 길이 방향으로 연장되어, 두께가 얇아지는 것에 의해 중심 편석이 확산할 때까지의 시간이 단축되는 것도 편석 개선의 이유라고 생각한다. 이러한 확산 메커니즘은, 압하율 30％에 있어서 유지로에서 적극적으로 열처리하지 않더라도 중심 편석비가 개선된 것과 정합한다. 주편의 중심 온도가 1300℃ 이상에 있어서 주편을 압하하고 있기 때문에, 압하 후에도 주편의 중심부 온도가 1300℃ 부근에 있는 시간이 어느 정도 있어, 이 동안에 편석 원소가 확산되는 것이 생각된다. 마이크로 편석도 중심 편석과 마찬가지로 압하에 의해 마이크로 편석 간격은 짧아지므로, 편석 원소의 확산은 촉진되기 때문에 편석이 개선된다.
본 실시 형태에 관계되는 박주편 연속 주조에 있어서, 주형 하단에 있어서의 주편 두께는, 70㎜ 내지 120㎜로 한다. 또한, 주형 하단에 있어서의 박주편의 주조 속도는, 4 내지 7m/min으로 한다. 두께 120㎜ 이하의 박주편을 4m/min 이상의 고속으로 주조함으로써, 응고 완료 직후에 있어서의 덴드라이트 암 간격을 미세화하여, 동일하게 응고 완료 직후에 있어서의 중심 편석비 및 마이크로 편석비를 저감할 수 있다. 한편, 생산성의 이유 때문에, 주편 두께 하한은 70㎜로 한다. 또한, 브레이크 아웃 등의 주조 트러블의 이유 때문에, 주조 속도의 상한은 7m/min으로 한다. 연속 주조 장치 내에 있어서, 응고쉘이 주형을 통과한 후, 롤대에 있어서 미응고 압하를 행하여 주편 두께를 얇게 해도 된다.
연속 주조 장치(1)의 기 내에 있어서의, 응고 완료 부위 부근의 주편(10)과 서포트 롤(7)과 압하 롤(4)의 관계에 대해서, 도 2에 기초하여 설명한다. 또한, 연속 주조 장치 내라 함은, 유지로(2)보다도 상류측(21)에 있는 연속 주조 장치(1)의 기 내를 의미하고, 가장 하류측(22)에 마련된 서포트 롤(7)보다 상류측(21)의 부분을 의미한다. 응고 완료 전의 주편(10)은 표면으로부터 순서대로, 고상부(13), 고액 공존상(14), 액상부(15)를 구비하고 있다. 여기서, 고상부(13)와 고액 공존상(14)의 경계를 고상선(16)이라고 칭한다. 고액 공존상(14)과 액상부(15)의 경계를 액상선(17)이라고 칭한다. 주편(10)이 상류측(21)으로부터 하류측(22)을 향하는 주조 방향(20)으로 이동함에 따라, 주편(10)의 응고는 진행되어, 고상부(13)의 두께는 두꺼워진다. 주편(10)의 상면측과 하면측의 고상선(16)이 교차하는 부분은, 응고 완료 위치(11)이다. 응고 완료 위치(11)보다도 하류를 향함에 따라, 주편 두께 중심부의 온도는 저하된다.
연속 주조 장치 내에 있어서의 압하 롤(4)을 사용한 압하는, 응고 완료 후 또한 주편 중심 온도가 1300℃ 이상이 되는 위치에 있어서, 주편(10)을 압하율 30％ 이상으로 행하는 것이 바람직하다. 즉, 연속 주조 장치 내에 있어서의 주조 라인의 1개소에서의 1조의 압하 롤(4)에 의한 주편(10)을 압하하는 1회의 패스에서의 압하율이 30％ 이상이어도 된다. 또한, 연속 주조 장치 내에 있어서의 주조 라인의 복수 개소에서의 복수 조의 압하 롤(4)의 압하여도 된다. 즉, 압하 롤(4)로 압하하는 주조 방향(20)에서의 주편(10)에 있어서의 부위는, 응고 완료 위치(11)와 중심부 1300℃ 위치(12) 사이의 위치가 된다. 바꾸어 말하면, 제조 장치는, 연속 주조 장치 내이며 주편(10)의 응고 완료 위치(11)보다도 하류측(22)이며, 중심부 1300℃ 위치(12)보다도 상류측(21)에, 압하 롤(4)을 갖고 있다. 압하 롤(4)은 연속 주조 장치 내에 있어서의 가장 하류에 있는 서포트 롤(7)보다도 상류측(21)에 위치하고 있다. 압하 위치를 응고 완료 후로 하는 것은, 내부가 미응고이고 압하를 하면 내부 갈라짐이 발생하기 때문이다. 압하 위치를 주편 중심 온도가 1300℃ 이상으로 하는 것은, 1300℃ 이상에서의 압하로 편석비의 개선 효과가 발현하고 있기 때문이다. 이 요건은, 연속 주조 장치 내에서 주편(10)을 주조 중에 압하함으로써 통상 달성된다. 주편(10)을 압하율 30％ 이상으로 압하하는 것은, 이에 의해 중심 편석비 및 마이크로 편석비의 개선이 명확하게 얻어지기 때문이다.
이와 같이, 본 실시 형태에 관계되는 제조 장치는, 주편 두께가 70㎜ 내지 120㎜인 박주편을, 유지로(2)보다 상류측(21)에서, 응고가 완료한 직후에, 30％ 이상의 큰 압하율로 압하하므로, TSCR에 의해, 편석이 적은 고합금계의 박판 강판을 안정적으로 제조할 수 있다.
유지로(2) 내에 있어서의 주편(10)의 보온에 대해서는, 주편(10)을 1150℃ 이상 1300℃ 이하의 로 내 분위기 온도에서 5분 이상 유지하는 것이 바람직하다. 1150℃ 이상에서 5분 이상 유지함으로써, 중심 편석비 및 마이크로 편석비의 개선이 한층 명확하게 얻어지기 때문이다. 한편, 유지 온도의 상한을 1300℃로 하는 것은, 그 이상의 고온에서는 스케일이 생성되어 스케일 흠집이 발생하기 때문이다.
단, 상기와 같이 유지로(2) 내에 5분 이상 유지하지 않더라도, 주형 하단에 있어서의 주편 두께가 70㎜ 내지 120㎜인 연속 주조 장치 내이며, 주편(10)의 응고 완료 위치(11)보다도 하류측(22)에 설치한 압하 롤(4)을 사용하여 주편(10)을 압하하면, 주편(10)의 중심 편석비 및 마이크로 편석비는 개선된다.
연속 주조 장치(1)는 주로, 주형 및 미응고부를 갖는 주편(10)을 서포트하는 롤대를 구비하고 있다. 롤대는, 롤러 에이프런 및 서포트 롤(7) 등을 구비하고 있다. 또한, 서포트 롤(7)은 회전 자유로운 롤을 구비한 것이어도 되고, 주편(10)을 주조 방향(20)에 대하여 보내도록 회전 토크를 부여할 수 있는, 회전 구동하는 롤을 구비한 핀치롤이면 된다. 서포트 롤(7) 중 몇몇은, 핀치롤이면 된다. 핀치롤은, 통상, 압하 롤(4)보다 상류측(21)에 배치되어 있다.
완전 응고한 후의 주편(10)은 통상 빠르게 연속 주조 장치(1)로부터 배출되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 연속 주조 장치 내에 압하 롤(4)을 구비하는 본 실시 형태여도, 주편(10)의 완전 응고 위치로부터 연속 주조 장치(1)의 말단까지는 3 내지 5m 정도이고, 주조 속도가 4 내지 7m/min이면 1분간 이내에 주편(10)이 장치 외로 배출된다.
이러한 단시간이기 때문에, 연속 주조 장치(1)의 출측에 있어서도, 주편(10)의 중심부 온도는 거의 1300℃ 이상이다. 따라서, 중심 편석비 및 마이크로 편석비의 개선만을 위해서라면, 반드시 주편(10)을 1150 내지 1300℃로 유지한 로 내에 5분간 이상 유지할 필요는 없다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 연속 주조된 주편(10)은 절단되는 일 없이 빠르게 압연된다. 이 경우, 연속 주조 장치(1)로부터 배출된 직후이더라도 주편(10)의 표면 코너부 등은 저온으로 되어 있는 경우가 많기 때문에, 즉시 압연될 수는 없지만, 압연하기 위한 주편 가열이기 때문에, 단시간에 승온되면 충분하다. 이러한 가열 목적에 적합한 장치로서는, 유도 가열 장치가 알려져 있다.
본 실시 형태에 있어서, 주조한 주편(10)을 보온하는 유지로 또는 주조한 주편(10)을 가열하는 가열로의 어느 한쪽 또는 양쪽을 총칭하여 「유지로」라고 칭한다. 본 실시 형태에 있어서, 연속 주조 장치(1), 유지로(2), 압연 스탠드(3)의 순으로 직선적으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
주조 중의 주조 방향(20)에 있어서의 각 위치에서의 주편 두께 방향 중심부의 온도 TC는, 1차원의 전열 응고 해석(계산)에 의해 구할 수 있다. 중심부의 온도 TC가 고상선 온도 TS에 일치한 위치를 응고 완료 위치(11)라 하자. 마찬가지의 해석에 의해, 중심부 1300℃ 위치(12)를 정할 수 있다. 전열 응고 해석에 있어서는, 엔탈피법, 등가 비열법 등을 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 관계되는 박판 강판의 제조 방법은, 도 1에 도시한 바와 같은 박판 강판의 제조 장치를 사용하여 실시할 수 있다. 즉, 박판 강판의 제조 장치는, 주형 하단에 있어서의 주편 두께가 70㎜ 내지 120㎜인 박주편의 연속 주조 장치(1)와, 주조한 주편(10)을 보온 및/또는 가열하는 유지로(2)와, 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드(3)를 이 순으로 배치하고, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편(10)을 절단하지 않고 연속하여 행할 수 있다. 박판 강판의 제조 장치는, 연속 주조 장치 내이며 주편(10)의 응고 완료부보다도 하류측(22)에 압하 롤(4)을 갖고, 압하 롤(4)에 의해 주편(10)을 압하 가능하다. 또한, 압하 롤(4)은 주편(10)을 회전하는 롤과 평판 사이 또는 회전하는 롤끼리의 사이에 끼워서 압박하면서 통과시킴으로써, 신전 및 압연을 행하는 압연기이다.
연속 주조 장치(1) 내의 압하 롤(4)에 의한 압하는, 주편(10)의 응고가 완료된 후의 위치에서 행한다. 그 때문에, 압하 롤(4)은 주편(10)의 응고 완료 위치(11)보다도 하류측(22)에 배치되어 있다. 압하 롤(4)은 연속 주조 장치 내이며 기단 부근에 배치되어 있는 것에 의해, 적정한 위치에서의 압하를 행할 수 있다. 여기서, 기단 부근이란, 연속 주조 장치(1)의 말단 위치, 또는 그 말단 위치로부터 5m 이내의 위치를 의미한다. 이 위치라면, 주조중의 주편(10)의 두께 중심부가 응고한 직후에 압하할 수 있다. 또한, 압하 롤(4)을 연속 주조 장치 내에 배치함으로써, 주편(10)의 중심 온도가 1300℃ 이상에 있어서 주편(10)을 압하할 수 있다.
본 실시 형태에 관계되는 박판 강판의 제조 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 연속 주조 장치(1)와 유지로(2)와 마무리 압연의 압연 스탠드(3)를 이 순으로 배치하고 있다. 그리고, 이 제조 장치는, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편(10)을 절단하지 않고 연속하여 행한다. 마무리 압연 후, 권취 장치(6)는 박판 강판을 권취한다. 종래의 배치식의 압연에 있어서는, 압연하는 코일마다 톱 및 보텀이 존재하고, 통판 시의 문제를 안고 있었지만, 본 실시 형태에서는 주편(10)을 절단하지 않고 연속하여 압연을 행하므로, 톱 및 보텀에 있어서의 통판 시의 문제를 피할 수 있다. 또한, 연속 주조 후의 주편(10)이 박주편이기 때문에, 판 두께가 1.2㎜를 하회하는 박판 강판의 제조에 있어서도, 압연 부하를 경감할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 유지로(2)는 주조한 주편(10)을 보온 및/또는 가열하는 기능을 갖고 있다. 유지로(2)는 고온으로 유지한 분위기 중을 주편(10)이 통과하는 로, 즉, 주편(10)을 통과시키는 분위기를 고온으로 유지하는 로이면 되고, 주편(10)을 유도 가열에 의해 가열하는 로여도 된다.
마무리 압연을 행하는 압연 스탠드(3)에 관한 것으로서, 마무리 스탠드 수에 제한은 없다. 판 두께 1.2㎜ 이하의 박육재를 제조하는 것이면, 마무리 스탠드 수는 5 이상이 바람직하다.
또한, 유지로(2)와 마무리 압연의 압연 스탠드(3) 사이에는, 통상, 디스케일링 장치(5)가 배치된다.
일반적인 TSCR의 보열로를 갖는 라인 구성에서는, 연속 주조 후의 주편을 보열로에 장입하고, 온도 균일화한 후에 마무리 압연을 행하는 것이 일반적이며, 보열로 전에는 압연을 행하지 않는다. 이것은, 보열로 전에 압하를 하면, 보열로 내에서의 통판 속도가 증가하기 때문에, 보열로에서의 재로(在爐) 시간이 짧아져, 온도 균질화를 행하기 위해서는 보열로의 연장이 필요하게 될 것으로 생각되어 왔기 때문이다. 본 실시 형태에서는 상기 생각과는 달리, 편석 확산을 목적으로 연속 주조 장치 내에서 압하를 행한다. 종래 상식으로는, 압하를 했기 때문에 보열로에서의 재로 시간이 짧아져, 편석 확산, 온도 균질화에는 불리할 것으로 예상되었다. 그러나, 상기 상세하게 설명한 바와 같이, 응고 완료 후에서 주편 중심이 1300℃ 이상의 온도에 있어서, 바람직하게는 압하율 30％ 이상으로 압하를 행함으로써, 압하 후 주편의 중심 편석비 및 마이크로 편석비가 경감되기 때문에, 그 후의 유지로에 있어서의 유지 시간이 짧더라도 편석이 확산됨을 알았다. 또한, 연속 주조 장치 내에서의 압하에서 중심 온도가 1300℃ 이상으로 고온 또한 압하율 30％ 이상의 압하를 행하면, 압하에 의해 강판 단면의 평균 온도는 균질화하여, 단시간의 열처리로도 온도 균질화에는 충분하다.
즉, 본 실시 형태에 따르면, 소킹 처리를 행할 수 없는 TSCR에 있어서, 편석이 적은 고합금계의 박판 강판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 실시 형태의 박판 강판의 제조 방법에서 사용하는 박판 강판의 바람직한 성분 조성에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 박판 강판은, 질량％로, C: 0.01％ 내지 1.0％, Si: 0.02％ 내지 2.00％, Mn: 0.1％ 내지 3.5％, P: 0.02％ 이하, S: 0.002％ 내지 0.030％, Al: 0.0005％ 내지 0.0500％, N: 0.002％ 내지 0.010％ 및 O: 0.0001％ 내지 0.0150％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 성분을 가지면 바람직하다.
C: 0.01％ 내지 1.0％
C는, 고강도 강판의 강도를 높이기 위하여 함유된다. 그러나, C의 함유량이 1.0％를 초과하면 용접성이 나빠진다. 한편, C의 함유량이 0.01％ 미만이면 강도가 저하된다.
Si: 0.02％ 내지 2.00％
Si는, 강판에 있어서의 철계 탄화물의 생성을 억제하고, 강도와 성형성을 높이기 위하여 필요한 원소이다. 그러나, Si의 함유량이 2.00％를 초과하면 강판이 취화하여, 연성이 열화된다. 한편, Si의 함유량이 0.02％ 미만이면 강도가 저하된다.
Mn: 0.1％ 내지 3.5％
Mn은, 강판의 강도를 높이기 위하여 본 실시 형태의 강판에 첨가된다. 그러나, Mn의 함유량이 3.5％를 초과하면 본 실시 형태에 의해서도 강판의 판 두께 중앙부에 조대한 Mn 농화부가 발생하여, 취화가 일어나기 쉬워질 우려가 있다. 또한, Mn의 함유량이 3.5％를 초과하면 용접성도 열화된다. 따라서, Mn의 함유량은, 3.5％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 용접성의 관점에서, Mn의 함유량은 3.00％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, Mn의 함유량이 0.1％ 미만이면, 중심 편석 및 마이크로 편석의 개선 효과를 명확하게 향수할 수 없다. 이 관점에서는, Mn의 함유량은 0.1％ 이상, 나아가 0.5％ 이상인 것이 바람직하다.
P: 0.02％ 이하
P는 강판의 판 두께 중앙부에 편석하는 경향이 있고, 용접부를 취화시킨다. P의 함유량이 0.02％를 초과하면 본 실시 형태에 의해서도 용접부가 대폭 취화할 우려가 있다.
S: 0.002％ 내지 0.030％
S는, 용접성 그리고 주조 시 및 열연 시의 제조성에 악영향을 미친다. 또한, Ti와 결부되어서 황화물을 생성하여, Ti가 질화물이 되는 것을 방해하고, 간접적으로 Al 질화물의 생성을 유발하는 것으로부터, S의 함유량의 상한값을 0.030％로 하는 것이 바람직하다. S의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않더라도, 편석비의 개선 효과는 발휘된다. S의 함유량을 0.002％ 미만으로 하는 것은 제조 비용의 대폭적인 증가를 수반하므로, S의 함유량의 하한을 0.002％로 한다.
Al: 0.0005％ 내지 0.0500％
Al은, 다량으로 첨가하면 조대한 질화물을 형성하고, 저온에서의 드로잉값을 저하시키고, 내충격 특성을 저하시키는 것으로부터, Al의 함유량의 상한을 0.050％로 하는 것이 바람직하다. 조대한 질화물의 생성을 피하기 위해서, Al의 함유량은 0.035％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. Al의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, Al의 함유량을 0.0005％ 미만으로 하는 것은 제조 비용의 대폭적인 증가를 수반한다. 또한, Al은 탈산재로서도 유효한 원소이며, 이 관점에서, Al의 함유량을 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.010％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
N: 0.002％ 내지 0.010％
N은, 저온에서의 파괴의 기점이 되는 조대한 질화물을 형성하고, 내충격 특성을 저하시키는 것으로부터, 첨가량을 억제할 필요가 있다. N의 함유량이 0.010％를 초과하면, 이 영향이 현저해지는 것으로부터, N 함유량의 범위를 0.010％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 관점에서, N의 함유량은 0.0040％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.0030％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. N의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, N의 함유량을 0.002％ 미만으로 하면, 제조 비용의 대폭적인 증가를 초래한다.
O: 0.0001％ 내지 0.0150％
O는, 조대한 산화물을 형성하고, 저온에서의 파괴의 기점을 발생시키는 것으로부터, 함유량을 억제할 필요가 있다. O의 함유량이 0.0150％를 초과하면, 이 영향이 현저해지는 것으로부터, O 함유량의 상한을 0.0150％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 관점에서, O의 함유량은 0.0020％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.0010％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. O의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, O의 함유량을 0.0001％ 미만으로 하는 것은 제조 비용의 대폭적인 증가를 수반한다.
본 실시 형태의 박판 강판은, 선택적으로 또한 하기 원소를 함유하고 있어도 된다. 즉, 박판 강판은, 또한, 질량％로, Ti: 0.005％ 내지 0.030％, Nb: 0.0010 내지 0.0150％, V: 0.010 내지 0.150％, B: 0.0001 내지 0.0100％, Cr: 0.01 내지 2.00％, Ni: 0.01 내지 2.00％, Cu: 0.01 내지 2.00％, Mo: 0.01 내지 1.00％, W: 0.01 내지 1.00％의 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. 본 실시 형태에 관계되는 주된 효과는 중심 편석과 마이크로 편석의 개선이며, 하기 원소를 함유하고 있는 것에 의해 그 효과가 특별히 영향받는 것은 아니다.
Ti: 0.005％ 내지 0.030％
Ti는, 적당한 조건에서 열간 압연을 실시함으로써 미세한 질화물을 형성하여, 조대한 Al 질화물의 생성을 억제하는 원소이며, 저온에서의 파괴의 기점을 감소시켜, 내충격 특성을 향상시킨다. 이 효과를 얻기 위해서는, Ti의 함유량을 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Ti의 함유량이 0.030％를 초과하면, 미세한 탄질화물의 석출에 의해 강판 중에서 연질의 부위의 성형성이 열화되어, 도리어 저온에서의 드로잉값을 저하시킨다. 성형성의 관점에서, Ti의 함유량은 0.0120％ 이하인 것이 바람직하고, 0.0100％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
Nb: 0.0010％ 내지 0.0150％
Nb는, 적당한 조건에서 열간 압연을 실시함으로써 미세한 질화물을 형성하여, 조대한 Al 질화물의 생성을 억제하는 원소이며, 저온에서의 파괴의 기점을 감소시킨다. 이 효과를 얻기 위해서는, Nb의 함유량을 0.0010％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, Nb의 함유량을 0.0030％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.0050％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, Nb의 함유량이 0.0150％를 초과하면, 미세한 탄질화물의 석출에 의해 강판 중에서 연질의 부위의 성형성이 열화되어, 도리어 저온에서의 드로잉값을 저하시키기 때문에, Nb의 함유량은 0.0150％ 이하인 것이 바람직하다. 성형성의 관점에서, Nb의 함유량은 0.0120％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.0100％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
V: 0.010％ 내지 0.150％
V는, 적당한 조건에서 열간 압연을 실시함으로써 미세한 질화물을 형성하여, 조대한 Al 질화물의 생성을 억제하는 원소이며, 저온에서의 파괴의 기점을 감소시킨다. 이 영향을 얻기 위해서는, V의 함유량을 0.010％ 이상으로 할 필요가 있고, 함유량을 0.030％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.050％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, V의 함유량이 0.150％를 초과하면, 미세한 탄질화물의 석출에 의해 강판 중에서 연질의 부위의 성형성이 열화되어, 도리어 저온에서의 드로잉값을 저하시키기 때문에, V의 함유량은 0.150％ 이하인 것이 바람직하다. 성형성의 관점에서, V의 함유량은 0.120％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.100％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
B: 0.0001％ 내지 0.0100％
B는, 적당한 조건에서 열간 압연을 실시함으로써 미세한 질화물을 형성하여, 조대한 Al 질화물의 생성을 억제하는 원소이며, 저온에서의 파괴의 기점을 감소시킨다. 이 효과를 얻기 위해서는, B의 함유량을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, B의 함유량을 0.0003％ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.0005％ 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, B는 고온에서의 상변태를 억제하여, 고강도화에 유효한 원소이며, 더 첨가해도 되지만, B의 함유량이 0.0100％를 초과하면, 열간에서의 가공성이 손상되어 생산성이 저하되는 점에서, B의 함유량은 0.0100％ 이하인 것이 바람직하다. 생산성의 관점에서, B의 함유량은 0.0050％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.0030％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
Cr: 0.01％ 내지 2.00％
Cr은 고온에서의 상변태를 억제하여, 고강도화에 유효한 원소이며, C 및/또는 Mn의 일부 대신에 첨가해도 된다. Cr의 함유량이 2.00％를 초과하면, 열간에서의 가공성이 손상되어, 생산성이 저하되는 점에서, Cr의 함유량은 2.00％ 이하인 것이 바람직하다. Cr의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, Cr에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, Cr의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.
Ni: 0.01％ 내지 2.00％
Ni는 고온에서의 상변태를 억제하여, 고강도화에 유효한 원소이며, C 및/또는 Mn의 일부 대신에 첨가해도 된다. Ni의 함유량이 2.00％를 초과하면, 용접성이 손상되는 것으로부터, Ni의 함유량은 2.00％ 이하인 것이 바람직하다. Ni의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, Ni에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, Ni의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.
Cu: 0.01％ 내지 2.00％
Cu는 미세한 입자로서 강 중에 존재함으로써 강도를 높이는 원소이며, C 및/또는 Mn의 일부 대신에 첨가할 수 있다. Cu의 함유량이 2.00％를 초과하면, 용접성이 손상되는 것으로부터, Cu의 함유량은 2.00％ 이하인 것이 바람직하다. Cu의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, Cu에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, Cu의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.
Mo: 0.01％ 내지 1.00％
Mo는 고온에서의 상변태를 억제하여, 고강도화에 유효한 원소이며, C 및/또는 Mn의 일부 대신에 첨가해도 된다. Mo의 함유량이 1.00％를 초과하면, 열간에서의 가공성이 손상되어, 생산성이 저하된다. 이로부터, Mo의 함유량은 1.00％ 이하인 것이 바람직하다. Mo의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, Mo에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, Mo의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.
W: 0.01％ 내지 1.00％
W는 고온에서의 상변태를 억제하여, 고강도화에 유효한 원소이며, C 및/또는 Mn의 일부 대신에 첨가해도 된다. W의 함유량이 1.00％를 초과하면, 열간에서의 가공성이 손상되어, 생산성이 저하되는 점에서, W의 함유량은 1.00％ 이하인 것이 바람직하다. W의 함유량의 하한은, 특별히 정하지 않아도 편석비의 개선 효과는 발휘되지만, W에 의한 고강도화의 효과를 충분히 얻기 위해서는, W의 함유량은 0.01％ 이상인 것이 바람직하다.
잔부는, 철 및 불순물이면 된다.
실시예
도 1에 도시한 바와 같은, 주형 하단에 있어서의 주편 두께가 100㎜인 박주편의 연속 주조 장치(1)와, 주조한 주편(10)을 가열하는 유지로(2)와, 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드(3)를 이 순으로 배치하고, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편(10)을 절단하지 않고 연속하여 행할 수 있는 박판 강판의 제조 장치를 사용하여, 박판 강판을 제조하였다. 이 제조 장치는, 연속 주조 장치(1)의 기 내이며, 그 말단 위치에, 롤 직경 720㎜의 압하 롤(4)을 갖고 있다. 주형 사이즈는, 100㎜ 두께×1500㎜ 폭이다. 주조 속도는, 5.0m/min이다. 압하 롤(4)에 의한 압연 속도는, 주조 속도와 동일하다. 압하율은, 표 3에 나타내는 바와 같다. 압하 위치는, 응고 완료 후이며, 전열 응고 해석에 의해 구한 주편 폭 중앙의 두께 중심 온도가 표 3에 나타내는 온도가 되는 위치로 하였다.
주조한 주편(10)을 보온하는 타입의 유지로(2)를 사용하는 경우, 연속 주조 장치(1)로부터 압하된 주편(10)이 나온 시점에서 소정의 길이로 절단하고, 가열하는 타입의 유지로의 가로로 설치한 유지로(2)에, 주편(10)을 절단하지 않고 했다고 가정했을 때의 압하율로부터 구해지는 통판 속도와 그 유지로(2)의 로 길이를 180m라고 상정했을 때의 재로 시간만큼 장입하고 나서, 상기한 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편(10)을 절단하지 않고 연속하여 행할 수 있는 박판 강판의 제조 장치의 라인 상에 주편(10)을 복귀시켜서, 소정의 박판 강판을 제조하였다. 이 경우, 주편(10)은 한번 절단되어 있기 때문에 뱃치 압연이 되지만, 문제없이 압연할 수 있다. 또한, 유지로(2)의 로 내 분위기 온도는 1200℃로 하였다. 연속 주조 장치(1)의 기단에서의 주편 두께 및 주편 속도(유지로 통과 속도), 유지로(2)에서의 열처리 시간(유지로 재로 시간)을 표 3에 나타내었다.
시험에 있어서, 표 2에 나타내는 강종 성분을 주조하고, 마무리 압연 후의 판 두께가 1.8㎜인 열연 강판(박판 제품)을 제조하였다. 표 3에 시험 조건 및 박판 제품 품질의 일람을 나타낸다.
Figure 112021056466868-pct00002
Figure 112021056466868-pct00003
상기 압연에 의해 얻어진 강판의 편석도를 측정하였다. 측정의 대상으로 한 용질 원소는 Mn으로 하였다. Mn 농도의 분석은 EPMA를 사용하여, 빔 직경 50㎛로 강판의 두께 방향으로 선 분석을 하고, 강판 내의 Mn 농도 분포를 측정하고, 측정 범위에서의 Mn의 최대 농도를 구하였다. Mn의 최대 농도의 값을 용강 단계의 화학 분석으로부터 구한 Mn의 초기 함유율로 나눈 값을 Mn 편석도라 하였다.
또한, 열연 강판으로부터 구멍 확장 시험용 샘플을 잘라내고, JIS Z 2256:2010(금속 재료의 구멍 확장 시험 방법)에 준거하여 구멍 확장 시험을 실시하고, 구멍 확장 한계치 「λ(％)」를 산출하였다. 종합 평가로서, 구멍 확장률이 50％ 이상인 것을 ○이라 하고, 그 이하를 ×라 하였다.
본 발명예 1 내지 4는, 연속 주조 장치(1) 내의 말단 위치에서 각 압하율로 압하한 직후에 주편(10)을 절단하고, 주편(10)을 보온하는 타입의 유지로(2)에 일단 장입하여 표 3에 기재한 유지 시간 후, 디스케일러, 마무리 압연에 의해, 소정의 두께까지 압연된 박판 강판(박판 제품)의 예이다.
본 발명예 5는, 주편 가열용의 유지로(2)(유도 가열로)를 사용하여, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편(10)을 절단하지 않고 연속해서 행하여 제조한 박판 강판의 예이다.
비교예 1은, 연속 주조 장치 내의 말단 위치에서 압하하지 않고, 그 주편을 절단한 뒤, 주편을 보온하는 타입의 유지로(2)에 일단 장입하여 표 3에 기재한 유지 시간 후, 압연하여, 본 발명예 1 내지 5와 동일한 판 두께로 한 박판 강판의 예이다.
본 발명예 1의 평가(※1)는 응고 직후 압하의 압하율이 작고, 구멍 확장률이 50％ 이하여도, 비교예 1에 비교하면 우수하다는 것을 의미하고 있다.
본 발명예 5의 평가(※1)는 유지로(2) 내에서의 유지 시간이 없어도, 비교예 1과 비교하면 명확히 우수하다는 것을 의미하고 있다. 이 이유는, 연속 주조 장치 내의 말단 위치에서 30％의 압하를 행한 것 외에, 연속 주조기의 기단으로부터 유도 가열로를 거쳐서 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드(3)의 입구까지 5분 정도를 요했기 때문에, 그 동안에 편석 원소의 확산이 진행했기 때문이라고 생각된다. 먼저 표 1에 있어서 확인하여 나타낸 바와 같이, 박주편의 연속 주조 장치(1)를 사용하여 주조한 주편(10)을 연속 주조 장치 내에서 압하함으로써 중심 편석과 마이크로 편석이 개선된 것으로 생각된다. 따라서, 유지로(2) 내에서의 주편 유지 시간을 충분히 확보하지 않더라도, 유도 가열을 사용하여 압연된 박판 강판의 품질은, 유지로(2) 내에서 60min 유지된 비교예 1과 비교하여 동등 이상으로 할 수 있음이 확인되었다.
또한, 연속 주조 후에 주편을 절단하여 장시간에 걸쳐 유지로(2) 내에 유지한 조건에 있어서, 응고 직후에 주편을 압하하지 않더라도 열처리 시간을 360min 확보하면 편석은 완화되어, 구멍 확장률은 개선됨을 알았다. 그러나, TSCR에 있어서는 주편을 절단하지 않고 연속적으로 처리를 행하기 때문에, 이러한 열처리를 행할 수는 없어, 실현성은 낮다.
이들 비교 조사 결과로부터, 박주편의 연속 주조 장치(1)와, 주조한 주편(10)을 보온 또는 가열하는 유지로(2)와, 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드(3)를 이 순으로 배치하고, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편(10)을 절단하지 않고 연속하여 행할 수 있는 박판 강판의 제조 장치를 사용하여 박판 강판을 제조하면, 연속 주조 장치(1)의 말단 위치에 있어서의 주편(10)의 압하율이 높을수록, 열처리 시간이 길수록, 중심 편석, 마이크로 편석이 적은 박판 강판을 제조할 수 있다고 알게 되었다.
또한, 본 발명예 5에서는, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편(10)을 절단하지 않고 연속해서 행하여 박판 강판을 제조한 결과, 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드(3)에서의 통판성이 양호해서, Mn을 2.6질량％ 함유하는 고Mn강으로 1.8㎜ 두께의 열연 강판을 제조하는 것에 전혀 문제가 없었다. 또한, 마찬가지의 방법이라면, 0.8㎜ 두께 등의, 더 얇은 두께의 열연 강판을 제조할 수 있음도 확인할 수 있었다. 이 고Mn강을 압연할 때에 있어서의 통판성의 향상 효과는, 유지로(2)의 로 길이를 180m로 한 유지로(2)를 연속 주조 장치(1)와 압연 스탠드(3) 사이에 설치하면, 본 발명예 1 내지 4에서도 본 발명예 5와 마찬가지로 향수할 수 있다.
본 발명에 따르면, TSCR에서 박판 강판을 제조할 때, 고합금계이며 편석이 적은 박판 강판을 안정적으로 제조할 수 있는 박판 강판의 제조 장치 및 박판 강판의 제조 방법에 적용할 수 있다.
1: 연속 주조 장치
2: 유지로
3: 압연 스탠드
4: 압하 롤
5: 디스케일링 장치
6: 권취 장치
7: 서포트 롤
10: 주편
11: 응고 완료 위치
12: 중심부 1300℃ 위치
13: 고상부
14: 고액 공존상
15: 액상부
16: 고상선
17: 액상선
20: 주조 방향
21: 상류측
22: 하류측

Claims (8)

  1. 주형 하단에 있어서의 주편 두께가 70㎜ 내지 120㎜인 박주편의 연속 주조 장치와, 주조한 주편을 보온 및/또는 가열하는 유지로와, 마무리 압연을 행하는 압연 스탠드를 이 순으로 배치하고, 연속 주조로부터 유지로 통과 및 마무리 압연까지 주편을 절단하지 않고 연속하여 행할 수 있는 박판 강판의 제조 장치를 사용한 박판 강판의 제조 방법에 있어서,
    상기 연속 주조 장치 내이며 주편의 응고 완료 위치보다도 하류측에 압하 롤을 갖고, 당해 압하 롤에 의해 주편을 압하 가능하며,
    상기 주형 하단에 있어서의 박주편의 주조 속도를 4 내지 7m/min으로 하고, 응고 완료 후 또한 주편 중심 온도가 1300℃ 이상에 있어서, 상기 압하 롤에 의해 주편을 압하율 30％ 이상으로 압하하는 것을 특징으로 하는 박판 강판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유지로에 있어서, 주편을 1150℃ 이상 1300℃ 이하의 온도에서 5분 이상 유지하는 것을 특징으로 하는 박판 강판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 박판 강판은, 질량％로, C: 0.01％ 내지 1.0％, Si: 0.02％ 내지 2.00％, Mn: 0.1％ 내지 3.5％, P: 0.02％ 이하, S: 0.002 내지 0.030％, Al: 0.0005 내지 0.0500％, N: 0.002 내지 0.010％ 및 O: 0.0001 내지 0.0150％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물을 포함하는 화학 성분을 갖는 것을 특징으로 하는 박판 강판의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 박판 강판은 추가로, 질량％로, Ti: 0.005 내지 0.030％, Nb: 0.0010 내지 0.0150％, V: 0.010 내지 0.150％, B: 0.0001 내지 0.0100％, Cr: 0.01 내지 2.00％, Ni: 0.01 내지 2.00％, Cu: 0.01 내지 2.00％, Mo: 0.01 내지 1.00％, W: 0.01 내지 1.00％의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 박판 강판의 제조 방법.
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