KR20010005742A - 강대의 열간 압연 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 열간 압연에 의해, 오스테나이트 영역에서 수회 패스시키고 그 다음 페라이트 영역에서 수회 패스시키는 것에 의해, 그리고 권취하는 것에 의해 만들어지고, 균질한 조직과 특성을 가지는 비합금 및 합금강의 강대를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 연속 주조되었거나 및/또는 오스테나이트 영역에서 조연 압연된 강대가, 시작 온도 T ≥ Ar3+ 30 ℃ 에서 전체 변형 eh≥ 30 % 로, 두차례 이상 오스테나이트 영역에서 패스되어 압연되는 것을 특징으로 한다. 페라이트 변태가 완결될 때까지, 각각의 패스 후에, 압연된 제품은 강하게 냉각된다. 압연된 제품은 그 다음 페라이트 영역에 걸쳐 수회 패스되는 것에 의해 마무리 압연을 겪는데, 전체 변형 eh≥ 60 % 로, 최종 두께가 얻어질 때까지 겪는다.

Description

강대의 열간 압연 방법{HOT-ROLLING STEEL STRIP}
예들 들어 EP 0 306 076 B1, DE 692 02 088, WO 96/12573, EP 0 504 999 A3, EP 0 541 574 B1 그리고 EP 0 370 575 B1 과 같은 다양한 출판물들이 어떠한 공정들을 개시하는데 그 공정들에 따르면 냉각 라인의 인라인 설비를, 만약 필요하다면 온도 균일화 라인도 함께, 다듬질 그룹 전에 설비하는 것에 의해 오스테나이트 영역에서의 열간 압연이 페라이트 영역에서의 열간 압연으로부터 분리된다. 이는 비교적 긴 냉각기간이라는 불이익과 관련된다. 이러한 취지로, 조연 그룹(roughing group)과 다듬질 그룹 사이의 상기 냉각 라인이 상당한 공간을 요하도록 충분히 길거나 또는 강대가 조직의 변태가 완결될 때까지 정지될 필요가 있다. 두 경우 모두 시간을 요하며 생산 공정을 바람직하지 못한 정도까지 확장한다.
다듬질 스탠드들 전의 그리고 그 들 사이의 냉각 라인의 성능을 증가시키는 것에 의해, 추가적인 공간과 시간 혹은 비용을 요하는, 추가적인 설비없이 행하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명은 연속주조 강대 및/또는 오스테나이트 영역에서 조연 압연된 강대의 생산 공정에 관한 것으로, 비합금 및 저합금강으로 만들어지고 조직과 특성이 균질하며, 온도 T ≥ Ar3+ 30 ℃ 의 온도로, 전체 변형도 eh≥ 30 % 로 시작되는 오스테나이트 영역에서의 둘 또는 여러개의 로울 패스들에서의 연속 열연과 이어서 페라이트 영역에서의 여러개의 로울 패스들에서 전체 변형도 eh≥ 60 % 로 되는 연속 열연 및 권취에 의해 만들어지는 공정에 관한 것이다.
이러한 목적은 다듬질 그룹내에서의 압연 감(rolling stock)이 오스테나이트 영역내에서 각각의 로울 패스 후에 강하게 냉각되고 페라이트 변태가 완결된 뒤에 강한 냉각이 종료되는 일반적인 공정에서 만족된다.
도 1 은 본 발명에 따른 압연 공정에서의 시간-온도 변태 곡선을 종래 기술에 따른 그것과 비교하여 보인다.
본 발명에 따른 공정이 질량 % 로, 0.06 % 이하의 C, 1.5 % 이하의 Si, 0.6 % 이하의 Mn, 0.005 내지 0.25 % 의 P, 0.03 % 이하의 S, 0.008 % 이하의 N 을 포함하고, 그리고 만약 적용가능하다면 Al, Ti, Nb, Zr, Cu, Sn 중 하나 또는 여러개의 원소가 전체로서 1.5 % 이하이며, 잔부는 불가피한 불순물을 포함하는 철인 강으로 수행된다면 이롭다.
본 발명에 따른 오스테나이트 및 페라이트 영역에서의 열간 압연에 대해서는, 오스테나이트/페라이트 이상 영역(diphasic region)이, 재료 기술 및 변형 기술의 관점에서는 어려우나, 압연 공정내에 통합되고 압연 감의 강한 인라인 냉각에 의해 아무런 문제없이 극복된다.
본 발명에 따른 오스테나이트 영역에서의 연속 압연, 이상 영역에서의 연속 압연 그리고 페라이트 영역에서의 연속 압연은, 종래의 일반적인 오스테나이트 압연을 위해 사용되는 다중 스탠드 다듬질 그룹(multi-stand finishing group)에서도 그리고 주입 히트(pouring heat)로부터 슬래브를 직접 처리하는 고온 압연기의 다듬질 그룹들에서도 적용될 수 있다.
압연 감의 온도 설정은, 예들 들어 다듬질 그룹에 들어가기 전의 그리고 다듬질 스탠드들 뒤의 세척 탈 스케일 플랜트(wash descaling plant)내에 제공되는, 냉각 그룹들을 가변적으로 그리고 단계적으로 사용하는 것에 의해 잘못없이 정확하게 일어날 수 있다. 열연 강대(hot strip)가 다듬질 그룹에 들어갈 때 고압하에 가해지는 물에 의해 T ≥ Ar3+ 30 ℃ 범위 내의 입구 온도로 조정되는 것이 바람직하다.
공간과 비용을 절약하는 것은 별론으로 하고, 연속 다듬질 압연하는 동안 냉각하는 것은 제품의 품질에 좋은 영향을 미치는 이점들을 제공한다. 오스테나이트 영역으로부터 이상 영역으로 그리고 이상 영역으로부터 페라이트 영역으로 연속적으로 전이되는 동안의 시간을 최소화함으로써, 강대의 폭, 강대 두께 그리고 강대 길이에 걸쳐 높은 규칙성을 갖는 조직의 상태가 얻어진다. 본 발명에 따라 생산된 열연 강대는 그 단면에 걸쳐 균질한 조직을 갖는다. 종래의 생산방법에서는 종종 관찰될 수 있었던 두께에 걸친 불균일성이 더 이상 없다. 표면 근방의 영역에서의 특히 강대 가장자리에서의 조대한 결정립을 가진 부분도 더 이상 없다. 나아가, 이는 석출 상태에도 좋은 영향을 미친다.
상기 새로운 공정은 넓은 한계내에서 변화가능하다. 여러개의 냉각 그룹들을 다듬질 그룹 앞에 그리고 다듬질 그룹내에 목표를 정하여 사용하는 것에 의해, 이상 영역의 온도 범위는 로울 패스 설계안(roll-pass plan)에서 다르게 위치될 수 있다. 다듬질 압연의 일부로서 냉각하는 것에 의해 오스테나이트/페라이트 변태 키네틱스(kinetics)가 가속되고 이상 영역의 온도가 유리하게 좁아진다.
다른 경우라면 조연 라인과 다듬질 라인 간의 온도 감소를 위해 요구되었을 요동시간(pendulum time)이 절약된다.
나아가, 본 발명에 따른 공정에 의해, 압연 온도가 Ar3온도를 고려하여 특히 Ar1온도를 고려하여 잘못없이 그리고 매우 정확하게 설정될 수 있다. 이는 Ar1온도보다 약간 낮은 온도는 물론 약간 높은 온도에서의 페라이트 압연(ferritic rolling)을 가능하게 한다. Ar1에 근접한 페라이트 압연은 압연력을 절감하는 선택 및 그에 따라 높은 압하량으로, 예를 들어 2.5 mm 이하 그리고 나아가 1 mm 보다도 작은 최종 두께의 얇은 강대를 위해 필요한 높은 압하량으로, 로울 패스들을 수행하는 선택을 제공한다. 열연 강대를 종래의 일반적인 두께 범위내에서 압연할 때는, 상기 낮은 압연력은 큰 폭을 갖는 강대의 생산에 이롭게 사용될 수 있다.
높은 마무리 압연 온도와 높은 권취 온도의 조합은 연질 열연 강대, 즉 전반적으로 열적으로 연화된 조직 상태인 열연 강대로 이어진다. 그렇게 하기 위해서는 마무리 다듬질 스탠드의 출구쪽에 가까운 거리에 예를 들어 20 m 거리에 권취기를 위치시켜 사용하는 것이 이롭다. 이 열연 강대는 열연 강대를 감(stock)으로 직접 사용하기 위해 요구되는 특성들을 포함한다.
높은 마무리 압연 온도와 낮은 권취 온도의 조합에 의해 또는 낮은 마무리 압연 온도와 낮은 권취 온도의 조합에 의해, 열연 강대들은 후속되는 소둔 공정에 의해 열적으로 연화되거나 또는 최종 열처리를 이어서 겪기 위해 냉간 압연에 의해 추가적으로 처리되며, 이들은 표면 정련(surface refinement)과 더불어 또는 표면 정련이 없이 행해진다.
마무리 압연 온도와 권취 온도간의 위에서 언급한 조합들은 직접적인 소비를 위한 열연 강대의 특성들 또는 그로부터 생산된 냉연 강대의 특성들의 프로파일에 지배적 영향을 행사하는 다채로운 선택들을 제공한다. 이는 조직 사진에 의해 쉽게 증명될 수 있다.
만약 본 발명에 따른 공정에서, 열연 강대가 페라이트의 최종 변태 온도에서부터 그보다 200 ℃ 낮은, 바람직하게는 100 ℃ 보다 작게 낮은 온도까지의 범위의 페라이트 영역에서 다듬질 압연되고, 이어서 650 ℃ 이상의 온도에서 권취된다면, 이롭다.
본 발명에 따른 공정의 추가적인 실시예에 따르면, 상기 열연 강대는 압연이 완결된 뒤 늦어도 2 초에, 물 및/또는 물-공기 혼합물과 같은 액상 및/또는 가스상의 냉매로, 10 K/s 를 넘는 심부(core) 냉각속도로, Ar1온도보다 200 ℃ 보다 더 작은 권취 온도까지 냉각될 수 있다.
설명된 이점들은 직접적인 소비를 위한 열연 강대와 30 % 이상, 바람직하게는 60 % 이상의 변형도에서의 후속되는 냉간 압연 및 연속 재결정 소둔 또는 후드형 노에서의 재결정 소둔에 의해 열연 강대로부터 생산되는 냉연 강대에 모두 적용된다.
최종 두께가 3 mm 보다 작은 얇은 강대는, 바람직하게는 윤활제가 도포된 상태로, 페라이트 영역에서 압연되어야 한다.

Claims (10)

  1. 온도 T ≥ Ar3+ 30 ℃ 의 온도로 시작되어, 전체 변형도 eh≥ 30 % 로 되는 오스테나이트 영역에서의 두개 또는 여러개의 로울 패스들에서의 연속 열간 압연과 이어서 페라이트 영역에서의 여러개의 로울 패스들에서 전체 변형도 eh≥ 60 % 로 되는 연속 열간 압연 및 권취에 의해 제조되고, 비합금 및 저합금강으로 만들어지고 균질의 조직 및 특성을 갖는, 오스테나이트 영역에서 조연 압연된 강대 및/또는 연속 주조 강대를 제조하기 위한 방법으로서,
    다듬질 그룹 내의 상기 압연 감(rolling stock)이 오스테나이트 영역에서의 각각의 로울 패스 후 강하게 냉각되고, 그 강한 냉각은 페라이트 변태가 완결된 후 종료되는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 3 바(bar) 이상의 압력으로 물 또는 물-공기 혼합물 또는 물-증기 혼합물을 적용하는 것에 의해, 페리이트 변태가 완결될 때까지 매 로울 패스 후 강한 냉각이 시작되는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 강대는 질량 % 로, 0.06 % 이하의 C, 1.5 % 이하의 Si, 0.6 % 이하의 Mn, 0.005 내지 0.25 % 의 P, 0.03 % 이하의 S, 0.008 % 이하의 N 을 포함하고, 그리고 만약 적용가능하다면 Al, Ti, Nb, Zr, Cu, Sn 중 하나 또는 여러개의 원소가 전체로서 1.5 % 이하이며, 잔부는 불가피한 불순물을 포함하는 철인 강으로부터 열간 압연되는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 열연 강대는 페라이트의 최종 변태 온도부터 그 보다 200℃ 아래의 온도까지의 범위에서의 페라이트 영역에서 다듬질 압연되고, 이어서 650℃ 이상의 온도에서 권취되는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 다듬질 압연은 페라이트의 최종 변태 온도부터 그 보다 100℃ 아래의 온도까지의 범위에서의 페라이트 영역에서 일어나는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 압연 완결 후 늦어도 2 초에, 열연 강대가, 물 및/또는 물-공기 혼합물과 같은 액체 및/또는 가스 냉각제로, 10 K/s 가 넘는 심부 냉각 속도로, 권취 온도까지 냉각되며, 상기 권취 온도는 Ar1온도보다 200℃ 보다 크게 아래인 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 열연 강판은 30% 이상의 변형도로 냉간 압연되는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 열연 강판은 60% 이상의 변형도로 냉간 압연되는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  9. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 열연 강판 또는 냉연 강판이 연속 재결정 소둔 또는 후드형 노에서의 재결정 소둔을 겪고 및/또는 표면 정련을 겪는 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항에 있어서, 강대는 윤활제가 가해져서 페라이트 영역에서 3 mm 보다 작은 두께까지 마무리 압연되는(end rolled) 것을 특징으로 하는 강대의 열간 압연 방법.
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