KR19990051769A - Residual Stress Measurement Method of Hot Rolled Steel Sheet - Google Patents

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KR19990051769A
KR19990051769A KR1019970071151A KR19970071151A KR19990051769A KR 19990051769 A KR19990051769 A KR 19990051769A KR 1019970071151 A KR1019970071151 A KR 1019970071151A KR 19970071151 A KR19970071151 A KR 19970071151A KR 19990051769 A KR19990051769 A KR 19990051769A
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이광희
강기봉
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이구택
포항종합제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 열간압연 및 냉각공정을 거친 후 상욘으로 냉각된 강판에 형성된 잔류 응력을 측정하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잔류응력에 미치는 강판의 미세조직 인자의 영향 등을 제거하여 수요가에서 강판을 절단하여 사용할 때 잔유응력에 기인된 판변형을 정확하게 측정할 수 있도록 실제 강판에 존재하는 잔류응력을 정확하게 측정하기 위한 열간압연 강판의 잔류응력 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring the residual stress formed on a steel sheet cooled to a high temperature after hot rolling and cooling, and more particularly, to remove the influence of the microstructure factor of the steel sheet on the residual stress, The present invention relates to a method of measuring the residual stress of a hot rolled steel sheet to accurately measure the residual stress present in the actual steel sheet so that the sheet deformation caused by the residual oil stress can be accurately measured when cutting the steel sheet.

본 발명의 열간압연 강판의 잔류응력 측정 방법은, 측정하고자 하는 강판의 측정위치 상하부에 대칭으로 스트레인 게이지를 부착하고, 잔류응력을 해방시켜주기 위해 강판의 스트레인 게이지가 부착된 부위 양측의 절단선을 워터제트 절단기를 사용하여 절단하고, 절단 전후에 나타나는 스트레인의 변화를 측정기구를 통하여 측정하여 잔류응력을 구하는 것을 특징으로 하는 구성이다.In the method of measuring the residual stress of the hot rolled steel sheet of the present invention, a strain gauge is symmetrically attached to the upper and lower portions of the measurement position of the steel sheet to be measured, and cut lines on both sides of the portion where the strain gauge of the steel sheet is attached to release the residual stress. A water jet cutting machine is used to cut and measure the change in strain before and after cutting through a measuring mechanism to obtain residual stress.

Description

열간압연 강판의 잔류응력 측정방법Residual Stress Measurement Method of Hot Rolled Steel Sheet

본 발명은 열간압연 및 냉각공정을 거친 후 상욘으로 냉각된 강판에 형성된 잔류 응력을 측정하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잔류응력에 미치는 강판의 미세조직 인자의 영향 등을 제거하여 수요가에서 강판을 절단하여 사용할 때 잔유응력에 기인된 판변형을 정확하게 측정할 수 있도록 실제 강판에 존재하는 잔류응력을 정확하게 측정하기 위한 열간압연 강판의 잔류응력 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring the residual stress formed on a steel sheet cooled to a high temperature after hot rolling and cooling, and more particularly, to remove the influence of the microstructure factor of the steel sheet on the residual stress, The present invention relates to a method of measuring the residual stress of a hot rolled steel sheet to accurately measure the residual stress present in the actual steel sheet so that the sheet deformation caused by the residual oil stress can be accurately measured when cutting the steel sheet.

열간압연 공정에서 생산된 강판에 잔류응력이 존재하게 되면, 도 1 에서 a-a'로 나타낸 바와 같이 강판을 일정한 폭(통상 200∼500㎜)으로 절단하여 사용할 때, 도 2 도시와 같이 강판이 폭방향으로 휘는 결함인 캠버(Camber)(결함의 크기인 캠버량은 도 2에서 (c)로 나타냄)와, 도 3 도시와 같은 두께 방향으로 휘는 보우(Bow)(결함 크기는 (b)로 나타냄) 등의 결함을 만들게 된다.When the residual stress is present in the steel sheet produced in the hot rolling process, as shown by a-a 'in FIG. 1, when the steel sheet is cut and used at a predetermined width (usually 200 to 500 mm), the steel sheet is shown in FIG. Camber, which is a defect that bends in the width direction (the amount of the camber, which is the size of the defect, is indicated by (c) in FIG. 2), and a bow, which is curved in the thickness direction as shown in FIG. To create a defect).

이러한 결함이 많이 발생되면, 결함이 발생한 부위를 절단해 사용하거나 또는 사용하지 못하게 되고, 결함이 적은 경우는 교정해 사용하여야 한다.If a large number of such defects occur, the defective areas may be cut off or not used, and if there are few defects, they should be corrected and used.

따라서 실수율이 저하하거나 작업공수가 많이 들고 작업 생산성이 저하되는 등 많은 문제를 유발하게 되므로 잔류응력의 제거 처리뿐만 아니라 정확한 측정이 매우 중요하다.Therefore, it is very important that accurate measurement as well as the removal of residual stress is very important because it causes a lot of problems such as lowering the error rate, a lot of workmanship and work productivity decreases.

한편 수요가들이 강판을 절단하여 사용하는 방법은 산소 절단기를 사용하여 절단하는 경우와 시어링 머신(Shearing machine)을 사용하여 절단하는 경우가 일반적이다.On the other hand, the methods of cutting and using steel sheets are common when cutting using an oxygen cutting machine and a shearing machine.

그리고 수요가가 특히 규제하는 판변형 결함인 캠버의 크기는 통상 강판의 길이 1m당 1㎜ 이내를 요구하고 있다. 따라서, 강판에 존재하는 잔류응력에 기인된 캠버를 측정하기 위해서 통상 열연 코일(coil)로부터 3m 또는 6m 길이의 강판으로 절단한 후 수요가의 절단방법으로 절단하여 캠버를 측정하여 왔다.In addition, the size of the camber, which is a plate deformation defect regulated by the demand, is usually required to be within 1 mm per 1 m of steel sheet. Therefore, in order to measure the camber due to the residual stress present in the steel sheet, the camber is usually cut from a hot rolled coil into a 3 m or 6 m long steel sheet and then cut by a demand cutting method.

그러나, 이 방법으로 측정하기 위해서는 큰 강판이 소요되고, 시간과 노력이 많이 필요할 뿐아니라, 절단방법 즉, 산소 절단기 사용시 절단에 의한 열응력이 도입되고, 시어링 머신을 사용할 때 전단 변형이 도입되어 판내에 존재하는 정확한 잔류응력의 측정이 어려웠다. 더우기, 잔류응력의 직접적인 측정이 아니라 아래 식(1)에 나타낸 바와 같이, 절단폭 좌우의 폭방향 잔류응력 편차를 구하는 것에 지나지 않는다.However, in order to measure by this method, not only large steel sheets are required, but also a lot of time and effort are required, the cutting method, that is, thermal stress by cutting when oxygen cutting machine is used, and shear deformation is introduced when using shearing machine. It was difficult to measure the exact residual stress present in the chamber. Furthermore, as shown in the following equation (1), not the direct measurement of the residual stress, only the residual stress variation in the width direction of the cutting width left and right is obtained.

캠버의 발생량(도 2에서(c))으로 부터 잔류응력의 폭방향 분포편차를 구하는 식은 아래 식(1)과 같다.The equation for obtaining the width distribution deviation of residual stress from the camber generation amount ((c) in FIG. 2) is shown in Equation (1) below.

[ 식 1][Equation 1]

C = ΔσR· L2/ (8 B·E) C = Δσ R · L 2 / (8 B · E)

여기서, ΔσR는 잔류응력 구배(kg/㎟)이고 , L 은 절단 길이(㎜), B 는 절단폭(㎜)이다.Here, Δσ R is a residual stress gradient (kg / mm 2), L is a cutting length (mm), and B is a cutting width (mm).

따라서, 이 방법을 이용하면 폭방향의 부위별 잔류응력은 알 수 없고, 절단폭의 좌우 응력편차는 알 수 있으므로 정확한 폭방향 부위별 잔유응력을 알 수 없고 상대적인 편차량만을 구할 수 있다.Therefore, using this method, the residual stress of each part in the width direction is not known, and the left and right stress deviations of the cutting width are not known, so the residual residual stress of each part in the width direction is not known, and only the relative deviation amount can be obtained.

한편, 잔류응력을 직접 측정하는 방법에는 측정 목적과 측정 소재에 따라 여러 가지가 있는데, 강판의 잔류응력 측정이 가능한 것으로, 홀 드릴링(Hole drilling), X선법, 박하우젠(Barkhausen)법이 있고, 최근에는 초음파를 이용한 음향복굴절법 등의 방법을 많이 사용하고 있다.On the other hand, there are various methods for measuring the residual stress directly according to the measurement purpose and the material to be measured. The residual stress of the steel sheet can be measured, and there are hole drilling, X-ray method, and Barkhausen method. Recently, many methods such as acoustic birefringence using ultrasonic waves have been used.

여기에서 홀 드릴링법은 강판에 1㎜ 정도의 미세한 구멍을 뚫을 때, 구멍 주위의 잔류응력이 해방되어 변형으로 나타나게 되고, 이 변형을 변형 게이지를 이용하여 측정하여 잔류응력을 구하는 방법이다.Here, the hole drilling method is a method of obtaining a residual stress by measuring a strain by using a strain gauge when a small hole of about 1 mm is drilled in the steel sheet, and the residual stress around the hole is released.

이 방법은 표준화되어 있는 방법으로 널리 사용되고 있어서, 구멍 주위 및 표면의 잔류응력은 측정이 가능하나 강판과 같은 소재에 존재하는 넓은 범위의 잔유응력은 측정하기 어려우며, 잔류응력을 측정하기 위해 시편의 전처리 및 측정시간이 너무 많이 걸리는 단점이 있으나, 성분 및 금속조직의 영향은 받지 않는 장점은 있다.Since this method is widely used as a standardized method, it is possible to measure residual stresses around holes and surfaces, but it is difficult to measure a wide range of residual stresses present in materials such as steel sheets, and to pre-process specimens to measure residual stresses. And there is a disadvantage in that it takes too much measurement time, but there is an advantage that is not affected by the components and metal structure.

그리고, X선법은 상기 설명한 홀 드릴링법보다 더욱 좁은 영역의 전류응력 및 표면의 응력 측정이 가능하나, 잔류응력을 측정하기 위한 시편의 전처리 및 측정에 소요되는 시간이 너무 많이 걸리는 단점이 있으며, 금속조직 및 성분의 영향을 받지 않는 장점이 있다.In addition, the X-ray method can measure the current stress and the surface stress in a narrower area than the hole drilling method described above, but it takes a long time for the pretreatment and measurement of the specimen to measure the residual stress, and the metal There is an advantage that is not affected by tissue and ingredients.

또한, 최근에 개발되어 사용되고 있는 박하우젠법은 강자성체를 자화시키면 자기 스트레인(Magneto-striction)이 생기고, 역으로 자화특성은 응력에 의해 영향을 받는 원리를 이용하여 응력을 측정하는 방법이다. 즉, 교류 자화시의 자기 노이즈(noise)를 박하우젠 노이즈라 부르는데, 이 크기로부터 응력을 구할 수 있다.In addition, the Bachhausen method, which has been recently developed and used, generates magneto-striction when magnetizing ferromagnetic materials, and conversely, magnetization characteristics are a method of measuring stress using a principle that is affected by stress. In other words, magnetic noise at the time of alternating magnetization is called Bachhausen noise, and the stress can be obtained from this magnitude.

그리고 일본 특허공개 평 7-286916호에 개시된 초음파법은, 초음파 전파속도의 응력 의존성으로 부터 응력을 측정하는 방법이다.The ultrasonic method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-286916 is a method of measuring stress from the stress dependency of the ultrasonic wave propagation speed.

위의 2가지 방법, 즉 박하우젠법과 초음파법은 잔유응력 측정 소재의 전처리 및 측정시간이 짧고 비파괴법이기는 하지만 측정 소재의 금속 조직 및 성분의 영향을 쉽게 받기 때문에 무부하, 즉 무응력 상태에서 동일 금속 조직으로 측정한 값을 이용하여 보정을 하여야 잔류응력을 재대로 측정할 수 있는 단점이 있다.The two methods above, namely the Bachhausen method and the ultrasonic method, have short pretreatment and measurement time for the residual stress measurement material and are non-destructive, but are easily affected by the metal structure and components of the measurement material. There is a drawback that the residual stress can be measured again if the correction is made using the measured value with the tissue.

동일한 조직에서 무응력상태의 박하우젠 값 또는 초음파 전파속도를 구하기 위해서는 측정하고자 하는 동일 강판을 구해서 잔류응력을 없애주기 위해 잔류응력 제거 열처리를 하여 상온에서 균일냉각시킨 후, 각 방법에 의해 측정하여 그 값을 이용하여 잔류응력이 존재하는 강판의 측정치를 보정해주어야 한다.In order to obtain the Bachhausen value or the ultrasonic propagation speed of the non-stress state in the same structure, obtain the same steel sheet to be measured and remove residual stress in order to remove residual stress. The value should be used to correct the measured value of steel plate with residual stress.

따라서, 정확한 측정을 위해서는 따로 시험편을 채취해서 열처리를 하여야 하는 등 시간과 노력이 많이 들고, 박하우젠법과 초음파법을 이용하기 위해서는 열간압연 공정에서 생산되는 수백개의 강종에 대해서 성분과 조직에 따른 무응력 상태, 즉 잔류응력이 없는 상태의 박하우젠 값 및 초음파 전파속도의 기준 데이터 베이스(Data base)를 만들어야 하는 어려움이 있다.Therefore, it takes a lot of time and effort to take a separate specimen and heat treatment for accurate measurement. In order to use the Bachhausen method and the ultrasonic method, it is necessary to stress-free stress on the hundreds of steel species produced in the hot rolling process. There is a difficulty in creating a reference database of the state, that is, the Bachhausen value and the ultrasonic propagation speed in the state of no residual stress.

이러한 이유들로 인해서 강판의 잔류응력을 정확하게 측정하기는 용이하지 않다.For these reasons, it is not easy to accurately measure the residual stress of the steel sheet.

본 발명은 상기 설명한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 잔류응력 측정을 위한 시편의 전처리 및 측정시간이 짧고 비교적 작은 크기의 시편으로 측정이 가능하며 잔류응력의 측정값이 금속조직 및 성분의 영향을 받지 않는 열간압연 강판의 잔류응력 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, the pretreatment and measurement time of the specimen for the measurement of residual stress can be measured with a relatively small size of the specimen and the measurement of the residual stress of the metal structure and component It is an object of the present invention to provide a method for measuring residual stress of a hot rolled steel sheet which is not affected.

도 1 은 수요가에서 열간압연 강판을 절단하는 예를 도시한 도면,1 is a view showing an example of cutting a hot rolled steel sheet at demand;

도 2 및 도 3 은 열간압연 강판 절단후 잔류응력에 의해 나타나는 결함인 캠버와 보우를 각각 측정하는 방법을 나타낸 도면,2 and 3 are views showing a method for measuring the camber and the bow, which are defects caused by residual stress after cutting the hot rolled steel sheet, respectively;

도 4 는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining the principle of the present invention,

도 5 는 폭방향 잔류응력 분포를 비교 도시한 도면,5 is a diagram illustrating a comparison of the residual stress distribution in the width direction;

도 6 은 스트레인게이지 부착 방법을 달리한 경우의 폭방향 잔류응력 분포를 나타낸 도면,6 is a view showing the residual stress distribution in the width direction when the strain gauge attachment method is different;

도 7 은 종래 방법에 의한 잔류응력 측정시 잔류응력 분포를 비교하여 나타낸 도면이다.7 is a view showing a comparison of the residual stress distribution in the residual stress measurement by the conventional method.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

2:스트레인 게이지 3:절단선2: strain gauge 3: cutting line

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열간압연 강판의 잔류응력 측정 방법은, 측정하고자 하는 강판의 측정위치 상하부에 대칭으로 스트레인 게이지를 부착하고, 잔류응력을 해방시켜주기 위해 강판의 스트레인 게이지가 부착된 부위 양측의 절단선을 워터제트 절단기를 사용하여 절단하고, 절단 전후에 나타나는 스트레인의 변화를 측정기구를 통하여 측정하여 잔류응력을 구하는 것을 특징으로 하는 구성이다.Residual stress measuring method of the hot-rolled steel sheet of the present invention for achieving the above object, the strain gauge is attached symmetrically to the upper and lower measuring position of the steel sheet to be measured, the strain gauge of the steel sheet is attached to release the residual stress The cutting line of both sides of the site | part is cut | disconnected using a waterjet cutter, and the change of the strain which appears before and after cutting is measured with a measuring mechanism, and it is the structure characterized by obtaining residual stress.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments are shown.

본 발명에 의한 잔류응력 측정법은 잔류응력을 측정하는 원리로서, 잔류응력이 존재하는 측정부위의 잔류응력을 해방시켜 주고, 그때 나타나는 변형량을 스트레인 게이지로 측정하여 변형량으로부터 잔류응력을 구하는 것이다.The residual stress measuring method according to the present invention is a principle for measuring residual stress, releasing residual stress at the measurement site where residual stress exists, and measuring the amount of strain present by using a strain gauge to obtain the residual stress from the amount of strain.

잔류응력의 해방시켜 주는 방법으로 강판에 열변형이나 다른 임의의 변형이 주어지지 않는 워터제트(Water jet) 절단기를 사용하며, 측정하고자 하는 강판의 상하면에 대칭으로 각각 1축 스트레인 게이지를 부착하여 변형량을 측정하도록 구성한다.As a method of releasing residual stress, water jet cutting machine which is not given thermal deformation or any other deformation to steel sheet is used, and the amount of deformation by attaching uniaxial strain gauges symmetrically to the upper and lower surfaces of the steel sheet to be measured. Configure to measure

본 발명의 잔류응력 측정 방법이 도 4에 도시되고 있는데, 이를 설명하면, 먼저, 폭방향 잔류응력을 측정할 소재(1)를 압연 길이 방향으로 약 500㎜ 정도 절단한 후 잔류응력을 측정하고자 하는 부위에 스트레인 게이지(2)를 폭방향으로 일정한 간격을 두고 상하부가 일치하도록 부착한다.The residual stress measuring method of the present invention is shown in FIG. 4, which describes first, after cutting about 500 mm of the material 1 to be measured in the width direction in the rolling length direction, the residual stress to be measured. Strain gauges (2) are attached to the sites so that the upper and lower parts coincide at regular intervals in the width direction.

그 후에 잔류응력을 해방시켜 변형으로 나타내기 위해, 워터제트 절단기로 도 4의 점선으로 나타낸 절단선(3)을 따라 절단한다.Thereafter, in order to release the residual stress and show the deformation, the water jet cutting machine cuts along the cutting line 3 indicated by the dotted line in FIG. 4.

이어서, 스트레인 인디케이터(Strain indicator)와 같은 측정기구를 이용하여 절단 전후의 스트레인 게이지의 변형량을 측정하고 다음과 같이 식(2)을 이용하여 각 부위의 잔류응력(σR)을 계산한다.Subsequently, the strain amount of the strain gauge before and after cutting is measured using a measuring instrument such as a strain indicator, and the residual stress (σ R ) of each part is calculated using Equation (2) as follows.

[ 식 2][Equation 2]

σR= E· (-μe)/10σ R = E (-μ e ) / 10

여기서 σR은 잔류응력, E는 탄성계수(21,000kg/㎟), μe는 측정된 스트레인이다.Where σ R is the residual stress, E is the elastic modulus (21,000 kg / mm 2), and μ e is the measured strain.

계산에 사용되는 스트레인 값은 상부와 하부가 각각 다른 값을 나타내는데, 잔류응력의 계산에 사용되는 스트레인은 상부와 하부 스트레인의 합이다.The strain values used in the calculations represent different values for the upper and lower parts, and the strains used for calculating the residual stress are the sum of the upper and lower strains.

이와 같이 상부와 하부 스트레인을 동시에 측정하여야 하는 이유는 잔류응력을 해방시키기 위해서 워터제트로 절단시 길이방향 잔류응력은 길이방향 변형으로 나타나지만 두께방향의 잔류응력도 보우(Bow) 형태로 동시에 나타나게 된다.The reason why the upper and lower strains should be measured at the same time is that in order to release the residual stress, the residual stress in the longitudinal direction appears as a longitudinal deformation in waterjet cutting, but the residual stress in the thickness direction appears simultaneously in the form of a bow.

따라서 필요한 길이방향 잔류응력의 폭방향 분포를 구하기 위해서는 두께방향 잔류응력 성분을 제거하여야 한다. 두께방향 잔류응력은 상부 스트레인과 하부 스트레인을 합하면 없어지게 된다. 따라서 길이방향의 잔류응력을 정확하게 측정하기 위해서는 스트레인 게이지를 상하부에 대칭이 되게 부착하여야 한다.Therefore, to obtain the widthwise distribution of the required longitudinal residual stress, the thickness residual stress component should be removed. Thickness residual stress is eliminated by adding the upper and lower strains together. Therefore, in order to accurately measure the residual stress in the longitudinal direction, the strain gauge should be attached symmetrically on the upper and lower sides.

만약에 상부나 하부 한쪽에만 스트레인 게이지를 부착하면 두께방향의 잔류을력을 제외시킬수 없으므로 정확한 값을 구할 수 없으며, 강판의 잔류응력을 해방시켜 주기 위해서 절단시 산소 절단기를 사용할 때 열응력이 도입되어 정확한 측정을 할 수 없고, 시어링 머신을 사용시 절단된 강판에 전단변형이 도입되어 실제 잔류응력을 측정하기 어렵다.If the strain gauge is attached only to one of the upper and lower parts, the residual value in the thickness direction cannot be excluded, so the exact value cannot be obtained, and the thermal stress is introduced when using the oxygen cutter during cutting to release the residual stress of the steel sheet. It is not possible to measure and shear strain is introduced into the cut steel sheet when using the shearing machine, making it difficult to measure the actual residual stress.

그러나 수요가들이 강판을 절단시 발생하는 열응력을 최소화하기 위해서 절단되는 소재의 좌우를 동시에 절단하여 열응력을 최소화하고 있고, 시어링 머신을 이용한 절단시 전단변형을 최소화하기 위해 시어링 머신의 나이프 갭(Knife gap)을 최적화하여 사용하고 있다.However, in order to minimize the thermal stress generated when cutting steel sheets, the demands are cut at the same time to minimize the thermal stress, and the shear gap of the shearing machine knife gap ( Knife gap) is optimized.

그리고 일반적으로 잔유응력이 적은 강판을 이러한 방법에 의해 절단시 강판의 절단 결함인 캠버(Camber)나 보우(Bow) 발생은 적으나 잔류응력이 큰 강판 절단시에는 절단 결함인 캠버나 보우 발생이 커진다고 알려져 있다.In general, when cutting steel sheet with low residual stress by this method, camber or bow, which are cutting defects of the steel sheet, is small, but when cutting steel sheet with large residual stress, camber or bow, which is cutting defects, is increased. Known.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예Example

여러 가지 잔류응력 측정방법에 의한 측정시 데이터의 정확성 및 신속성과 편의성을 조사하기 위해서 동일한 열연 코일에서 각 측정법에 맞게 시험편을 준비하여 측정 비교하였다.In order to investigate the accuracy, speed and convenience of the data when measuring by various residual stress measurement methods, test specimens were prepared and compared for each measurement method in the same hot-rolled coil.

먼저, 본 발명의 효과를 확인하기 위하여 사용된 열연 코일의 성분을 표 1에 나타내었다. 이 강판의 두께는 5.85㎜이고, 폭은 1524㎜였다.First, the components of the hot rolled coils used to confirm the effects of the present invention are shown in Table 1. This steel plate had a thickness of 5.85 mm and a width of 1524 mm.

성 분ingredient CC MnMn SiSi PP SS AlAl 함량(중량%)Content (% by weight) 0.150.15 0.920.92 0.020.02 0.0110.011 0.0100.010 0.0300.030

도 5는 본 발명의 방법과 박하우젠법(비교예1)으로 측정하여 잔류응력이 없는 상태에 대한 조직과 성분의 영향을 제거한 후의 폭방향 잔류응력 분포를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 5 도시로부터 알 수 있는 바와 같이, 2가지 방법은 거의유사한 값을 나타내었다. 그리고, 홀 드릴링으로 측정한 폭방향 잔류응력 분포도 유사한 값을 나타내었다.Figure 5 shows the results of measuring the residual stress distribution in the width direction after removing the influence of the structure and the component on the state of no residual stress measured by the method of the present invention and the Bachhausen method (Comparative Example 1). As can be seen from the figure 5, the two methods showed almost similar values. In addition, the widthwise residual stress distribution measured by hole drilling showed similar values.

따라서 본 발명과 종래 알려진 방법으로 측정한 값에는 거의 차이가 없음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that there is almost no difference between the values measured by the present invention and the conventionally known method.

그러나 편의성 및 신속성을 조사하기 위해서 각 방법으로 폭방향 부위를 측정할 때 필요한 총시간(시편의 절단, 전처리 및 측정시간등을 포함)을 표 2에 나타내었는데, 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 방법에 의하면, 측정의 정확성은 종래 방법과 거의 동일하나, 측정시간은 박하우젠법의 약 1/10정도, 홀 드릴링법(비교예2)에 비해서는 약 1/7정도 적게 소요됨을 알 수 있다.However, in order to investigate the convenience and rapidity, the total time (including cutting, pretreatment and measuring time of the specimen) required for measuring the widthwise direction by each method is shown in Table 2. As can be seen from Table 2, According to the method of the invention, the accuracy of the measurement is almost the same as that of the conventional method, but the measurement time is about 1/10 less than that of the Bachhausen method and about 1/7 less than the hole drilling method (Comparative Example 2). Can be.

구 분division 본 발 명Invention 비 교 예 1Comparative Example 1 비 교 예 2Comparative Example 2 1)시편준비 -절단 -전처리 2)측정시간 3)보정열처리시간 4)무응력소재측정 -절단,전처리 -측정시간1) Specimen Preparation-Cutting-Pretreatment 2) Measurement Time 3) Calibration Heat Treatment Time 4) Stress-free Material Measurement-Cutting, Pretreatment-Measurement Time 0.5시간 1시간 2시간 - - -0.5 hour 1 hour 2 hours--- 0.5시간 3∼5시간 0.5시간 24∼48시간1∼2시간 0.5시간0.5 hour 3 to 5 hours 0.5 hour 24 to 48 hours 1 to 2 hours 0.5 hours 0.5시간 12∼15시간 10∼12시간 - - -0.5 hour 12 to 15 hours 10 to 12 hours--- 총 측정시간Total measurement time 3.5시간3.5 hours 29.5∼56.5시간29.5-56.5 hours 22.5∼27.5시간22.5-27.5 hours

그리고 도 6은 본 발명에서 스트레인 게이지를 상부에만 부착한 경우(비교예3)와 본 발명의 상,하부 모두 부착한 경우의 결과를 나타낸 것이다.And Figure 6 shows the results when the strain gauge is attached only to the upper part (comparative example 3) and the upper and lower parts of the present invention in the present invention.

도 6에 나타난 바와 같이 상부만 부착한 경우 (비교예3)는 강판의 가장자리 부위의 잔류응력이 매우 크게 나타남을 알 수 있다. 따라서 측정 정도가 매우 낮음을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, when only the upper part is attached (Comparative Example 3), it can be seen that the residual stress at the edge of the steel sheet is very large. Therefore, the measurement accuracy is very low.

도 7은 박하우젠법으로 측정한 경우의 보정 열처리 후(비교예2)와 보정처리를 하지 않은 경우(비교예4)의 응력분포를 각각 나타낸 것이다.7 shows the stress distributions after the correction heat treatment (Comparative Example 2) and the non-correction treatment (Comparative Example 4) when measured by the Bachhausen method, respectively.

보정열처리 전의 경우(비교예4)는 강판의 전폭에 결쳐서 약 4-5kg/mm2의 잔류응력치를 나타내어 보정처리후(비교예2)에 비해서 잔류응력이 높게 나타남을 알 수 있다. 따라서 보정 열처리가 반드시 필요함을 알 수 있다.In the case of before the correction heat treatment (Comparative Example 4), the residual stress value of about 4-5 kg / mm 2 was shown in relation to the full width of the steel sheet, indicating that the residual stress was higher than that after the correction treatment (Comparative Example 2). Therefore, it can be seen that the correction heat treatment is necessary.

상술한 바와 같이 본발명에 따르면 잔류응력에 미치는 열간압연 강판의 금속조직 및 성분의 영향을 배제하고, 잔류응력을 측정하기 위한 측정소재의 전처리가 거의 필요 없고 측정시간이 단시간이며 간편하고 정확한 잔류응력을 측정할 수 있으며, 이러한 결과를 이용하면 잔류응력을 발생시키는 공정의 영향을 제대로 분석할 수 있게 되고 결과적으로 잔류응력에 기인된 캠버나 보우 결함이 없는 열간압연 강판을 제조할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the effect of the metal structure and components of the hot rolled steel sheet on the residual stress is eliminated, and almost no pretreatment of the measurement material for measuring the residual stress is required, and the measurement time is short, simple and accurate residual stress. Using these results, it is possible to properly analyze the influence of the process that generates residual stress, and as a result, to produce a hot rolled steel sheet free of defects of camber or bow caused by residual stress.

Claims (1)

열간압연 강판의 잔류응력을 측정하는 방법에 있어서, 측정하고자 하는 강판의 측정위치 상하부에 대칭으로 스트레인 게이지를 부착하고, 잔류응력을 해방시켜주기 위해 강판의 스트레인 게이지가 부착된 부위 양측의 절단선을 워터제트 절단기를 사용하여 절단하고, 절단 전후에 나타나는 스트레인의 변화를 측정기구를 통하여 측정하여 잔류응력을 구하는 것을 특징으로 하는 열간압연 강판의 잔류응력 측정방법.In the method of measuring the residual stress of a hot rolled steel sheet, a strain gauge is symmetrically attached to the upper and lower measurement positions of the steel sheet to be measured, and cut lines on both sides of the portion where the strain gauge of the steel sheet is attached to release the residual stress. A method of measuring the residual stress of a hot rolled steel sheet, characterized by cutting using a water jet cutting machine and measuring the change in strain before and after cutting through a measuring mechanism to obtain residual stress.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7100457B2 (en) 2004-02-26 2006-09-05 Hyundai Motor Company Method for measuring residual stress in a siamese region of a cylinder block
WO2024066641A1 (en) * 2022-09-30 2024-04-04 中铝材料应用研究院有限公司 Method for measuring residual stress in thin plate

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