KR20010086358A - Highly cleaned steel - Google Patents
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Abstract
냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강에 있어서, Ca, Mg 합금의 사용량이 적어도 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강을 제공한다.In the high cleanliness steel with excellent cold workability and fatigue properties, the amount of Ca and Mg alloys used provides at least the high cleanliness steel with excellent cold workability and fatigue properties.
압연강재의 L단면에 있어서, 길이 (1)과 폭 (d)의 비가 1/ d≤5인 비금속 개재물의 조성이 하기 조성 A1에 속하는 것이 개수비로 20% 이상, 하기 조성 A1또는 B1에 속하는 것이 합계 80% 이상이며, 또한 l/d≤5에서 하기 조성 A1에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛이하인 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.In the L section of the rolled steel, the composition of the nonmetallic inclusion having a ratio of length (1) to width (d) of 1 / d ≦ 5 belongs to the following composition A1 by 20% or more, and belongs to the following composition A1 or B1. A high-cleanness steel with excellent cold workability and fatigue characteristics, characterized by a total of 80% or more and a non-metallic inclusion d belonging to the following composition A1 at l / d ≦ 5 of 40 μm or less.
조성 Al: Si02 60% 초과Composition Al: Si02> 60%
조성 Bl: Si02 20∼60%, Mn l0∼80%에, Ca0 50% 이하, Mg0 15% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함.Composition Bl: Si02 20 to 60%, Mn l0 to 80% contain one or both of Ca0 50% or less and Mg0 15% or less.
Description
박판 용수철이나, 타이어코드와 같이 냉간 압연이나 와이어드로잉 등 강한 냉간가공을 받는 강이나, 밸브 스프링과 같은 고피로강도를 필요로 하는 강에 있어서는 경질의 비금속 개재물은 유해하며, 이러한 경질 개재물을 기점으로하여 파괴가 일어나는 것은 잘 알려져 있다. 그에 대한 대책으로서 개재물을 연질화함으로써 열간압연 및 냉간압연 또는 와이어드로잉에 의하여 연신하여 개재물을 소형화하는 것이 가능하다. 예를 들면 일본 특공 소54-7252호 공보에는, 개재물을 망간석류석(spessartite)을 주성분으로 하여, Al203/SiO2+A1203+Mn0 = 0.15∼0.40로 하는 것이 개시되어 있다. 그러나 상기 공보에 개시한 개재물은 커런덤(corundum)을 초정으로 하는 영역에 걸쳐 있다. 따라서, 실제의 제조에 있어서는 매우 경질이며, 유해한 커런덤의 발생을 제대로 방지할 수 없어, 충분한 효과가 얻어지지 않는다.Hard non-metallic inclusions are harmful in steels that are subjected to strong cold work such as cold rolling or wire drawing, such as thin springs or tire cords, or that require high fatigue strength such as valve springs. It is well known that destruction occurs. As a countermeasure therefor, by softening the inclusions, it is possible to draw them by hot rolling, cold rolling or wire drawing to reduce the inclusions. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-7252 discloses an inclusion having Al 2 0 3 / SiO 2 + A 1 2 0 3 + Mn0 = 0.15 to 0.40, with manganese garnet as the main component. However, the inclusion disclosed in this publication spans an area having a corundum as the primary. Therefore, in actual manufacture, it is very hard and generation | occurrence | production of harmful corundum cannot be prevented properly, and sufficient effect is not acquired.
또한, 일본 특공 평6-74484호 공보에 있어서는, 압연강재의 L 단면에 있어서, 길이 (l)과 폭 (d)의 비가 1/d≤5인 비금속 개재물의 평균적 조성이, Si0220∼60%, Mn0 l0∼80%에, Ca0 50% 이하, Mg0 15% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함하는 강이 개시되어 있다. 또한 일본 특공 평6-74485호 공보에 있어서는, 압연 강재의 L 단면에 있어서, 길이 (1)과 폭 (d)의 비가 1/d≤5인 비금속 개재물의 평균적 조성이, SiO235∼75%, A12O330% 이하, CaO 50% 이하, MgO 25% 이하로 구성되는 강이 개시 되어 있다. 이들 공보에 기재된 발명에 의하여 강 중의 개재물은 열간 압연으로 충분히 연신하지 않는 1/d≤5의 비금속 개재물도 냉간압연 또는 와이어드로잉으로 파쇄하여 미세하게 분산함으로써 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강을 얻을 수 있었다.In Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-74484, in the L cross section of a rolled steel, the average composition of nonmetallic inclusions having a ratio of length (l) and width (d) of 1 / d ≦ 5 is Si0 2 20 to 60. Steel which contains one or both of Ca0 50% or less and Mg0 15% or less in%, Mn0 to 80% is disclosed. In Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-74485, the average composition of nonmetallic inclusions having a ratio of length (1) to width (d) of 1 / d ≦ 5 in the L cross section of a rolled steel is 35 to 75% of SiO 2 . , A1 2 O 3 30% or less, CaO 50% or less, MgO 25% or less are disclosed. According to the invention described in these publications, the inclusions in steel are also highly clean steels with excellent cold workability and fatigue characteristics, as 1 / d ≦ 5 nonmetallic inclusions, which are not sufficiently drawn by hot rolling, are crushed by cold rolling or wire drawing and finely dispersed. Could get
상기 일본 특공 평6-74484호 공보, 특공 평6-74485호 공보에 기재된 발명은,강중의 개재물을 연질화하기 위하여, 용강단계에서 Si, Mn, 기타 필요 성분 원소를 첨가한 후, Ca, Mg, 그리고, 필요한 경우, A1의 한 종류 또는 두 종류 이상을 포함하는 합금(ferroalloy)을 첨가함으로써 복합탈산을 행하고, 개재물 조성을 복합 조성의 개재물로 하고 있다. 용강단계에서 첨가하는 Ca, Mg 합금은 고가이며, 이 고가의 합금 사용량를 저감할 수 있으면 제조 코스트가 삭감되므로 바람직하다.The inventions described in JP-A-6-74484 and JP-A-6-74485 disclose that in order to soften inclusions in steel, Si, Mn, and other necessary component elements are added in a molten steel step, followed by Ca, Mg And if necessary, complex deoxidation is performed by adding an alloy (ferroalloy) containing one or two or more kinds of A1, and the inclusion composition is used as the inclusion of the composite composition. Ca and Mg alloys added at the molten steel stage are expensive, and if the amount of expensive alloy used can be reduced, the manufacturing cost is reduced, which is preferable.
본 발명은, 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강, 특히 초고장력선, 극세선, 고강도 스프링, 극박판 용수철에 있어서 우수한 성능을 가지는 고청정도 강에 관한 것이다.The present invention relates to high cleanliness steel having excellent cold workability and fatigue characteristics, in particular, high cleanliness steel having excellent performance in ultra high tension wire, ultrafine wire, high strength spring, and ultrathin spring.
본 발명은, Ca, Mg 합금의 사용량이 적은 경우에도 냉간가공성 및 피로 특성이 뛰어난 고청정도 강을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a high-cleaning steel excellent in cold workability and fatigue properties even when the amount of Ca and Mg alloys is small.
제 1 발명은, 개재물중의 A12O3을 최대한 배제하기 위하여 A1을 사용하지 않고 Si, Mn 및 Ca와 Mg의 일방 또는 쌍방을 사용하여 복합 탈산을 행하는 발명으로서, 그 요지는 이하와 같다.The first invention is an invention for performing a complex deoxidation using one or both of Si, Mn and Ca and Mg without the use of A1 in order to rule out possible to A1 2 O 3 in the inclusions, the gist is as follows.
(1) 압연 강재의 L 단면에 있어서, 길이 (1)과 폭 (d)의 비가 l/d≤5의 비금속 개재물의 조성이 하기 조성 A1에 속하는 것이 개수비(個數比)로 20% 이상, 하기 조성 A1 또는 B1에 속하는 것이 합계 80% 이상이고, 또한 l/d≤5로 하기 조성 A1에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 냉간가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(1) In the L cross section of the rolled steel, the ratio of the length (1) to the width (d) of the non-metallic inclusion having l / d ≦ 5 belongs to the following composition A1 in terms of the number ratio of 20% or more. High cleanliness steel with excellent cold workability and fatigue characteristics, characterized in that the composition belonging to the following composition A1 or B1 is 80% or more in total, and the d of the nonmetallic inclusion belonging to the composition A1 is 40 µm or less with l / d ≦ 5. .
조성 A1: Si0260%초과;Composition A1: Si0 2 60% greater;
조성 Bl: SiO220∼60%, MnO 10∼80%에, Ca0 50%이하, MgO 15% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함.Composition Bl: 20 to 60% of SiO 2 and 10 to 80% of MnO include one or both of Ca0 of 50% or less and MgO of 15% or less.
단, 비금속 개재물의 조성은, SiO2, MnO, CaO, Mg0, Al2O3의 합을 100으로 하여 구한다. 이하의 발명에 있어서도 동일하다.However, the composition of non-metallic inclusions is determined by the sum of SiO 2, MnO, CaO, Mg0 , Al 2 O 3 to 100. The same applies to the following inventions.
(2) 항목 (1)에 있어서, 길이 (1)과 폭 (d)의 비가 l/d≤5인 비금속 개재물의 조성이 상기 조성 A1에 속하는 갯수가 1 개/mm2이하인 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(2) The cold workability according to item (1), wherein the composition of the nonmetallic inclusion having a ratio of length (1) to width (d) of l / d? High cleanliness steel with excellent fatigue properties.
(3) 압연강재의 L 단면에 있어서, 길이 (l)과 폭(d)의 비가 l/d≤5인 비금속 개재물의 평균 조성이, SiO230% 이상, MnO 8∼65%에, CaO 40% 이하, MgO 12% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함하고, 1/d≤5의 비금속 개재물의 d가 40㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(3) In the L cross section of the rolled steel, the average composition of the nonmetallic inclusion having a ratio of length (l) and width (d) of l / d ≦ 5 is SiO 2 30% or more and MnO 8 to 65%, and CaO 40. A high cleanliness steel having excellent cold workability and fatigue characteristics, comprising one or both of% or less, 12% or less of MgO, and d of 1 / d ≦ 5 of nonmetallic inclusions of 40 μm or less.
단, 비금속 개재물의 평균 조성은, 압연 강재의 L 단면 1 시야(one visual field)에서 조성을 분석한 비금속 개재물의 개수를 평균하여 구한다. 이하의 발명에 있어서도 동일하다.However, the average composition of the nonmetallic inclusions is obtained by averaging the number of nonmetallic inclusions whose composition is analyzed in the L section 1 visual field of the rolled steel. The same applies to the following inventions.
제 2 발명은, 개재물에 적극적으로 Ca0, Mg0, Al203을 함유시키는 복합 탈산을 행하는 발명이고, 그 요지는 이하와 같다.The second invention, the invention actively performing the composite deoxidation which contain Ca0, Mg0, Al 2 0 3 in the inclusions, the gist is as follows.
(4) 압연 강재의 L 단면에 있어서, 길이(l)와 폭(d)의 비가 1/d≤5인 비금속 개재물의 조성이 하기 조성 A2에 속하는 것이 개수비로 20% 이상, 하기 조성 A2 또는 B2에 속하는 것이 합계 80% 이상이고, 또한 1/d≤5로 하기 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛이하인 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(4) In the L cross section of the rolled steel, the composition of the nonmetallic inclusion having a ratio of length 1 to width d of 1 / d ≦ 5 belongs to the following composition A2 by 20% or more in the number ratio, and the following composition A2 or B2 It belongs to 80% or more in total, and 1 / d ≤ 5, d of non-metallic inclusions belonging to the following composition A2 is 40㎛ or less, high cleanliness steel excellent in cold workability and fatigue characteristics, characterized in that.
조성 A2: Si0275% 초과;Composition A2: Si0 2> 75%;
조성 B2: SiO235∼75%, Al2O330% 이하에, CaO 50% 이하, Mg01 5% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함.Composition B2: One or both of CaO 50% and Mg01 5% or less contained in 35 to 75% of SiO 2 and 30% or less of Al 2 O 3 .
(5) 항목 (4)에 있어서, 길이 (l)과 폭(d)의 비가 l/d≤5인 비금속 개재물의 조성이 상기 조성 A2에 속하는 것의 개수가 1개/mm2이하인 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(5) The item (4) is characterized in that the composition of the nonmetallic inclusion having a ratio of length (l) and width (d) of l / d ≦ 5, wherein the number belonging to the composition A2 is 1 / mm 2 or less. High cleanliness steel with excellent cold workability and fatigue properties.
(6) 압연 강재의 L단면에 있어서, 길이 (l)과 폭 (d)의 비가 1/d≤5인 비금속 개재물의 평균 조성이, Si0243% 이상, A120324% 이하에, Ca0 40% 이하, Mg0 12% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함하고, 1/d≤5의 비금속 개재물의 d가 40㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(6) In the L section of the rolled steel, the average composition of the nonmetallic inclusion having a ratio of length (l) and width (d) of 1 / d ≦ 5 is Si0 2 43% or more and A1 2 0 3 24% or less, A high cleanliness steel having excellent cold workability and fatigue characteristics, comprising one or both of Ca0 40% or less and Mg0 12% or less, and the d of the 1 / d ≦ 5 nonmetallic inclusion is 40 μm or less.
본 발명에 있어서 강 조성은, 개재물 조성을 제어하기 위하여 Si, Mn을 0.1% 이상 포함할 것이 요구되나, 기타의 원소에 관하여는 특별한 제한이 없다. 따라서, 본 발명은, 필요에 따라 합금 원소를 가한 저탄소강, 고탄소강 및 오스테나이트계 스테인레스강 등에 적용할 수 있다. 본 발명에 따른 강의 구체적인 조성은 아래에 개시하는 바와 같다.In the present invention, the steel composition is required to contain at least 0.1% of Si and Mn in order to control the inclusion composition, but there is no particular limitation regarding other elements. Therefore, the present invention can be applied to low carbon steel, high carbon steel, austenitic stainless steel, etc. to which an alloying element is added as necessary. The specific composition of the steel according to the invention is as described below.
(7) 상기 항목 (1) 내지 (6)중 하나에 있어서, C O.4∼1.2%, Si O.1∼1.5%, Mn O.1∼1.5%를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(7) The cold workability according to any one of the above items (1) to (6), comprising C 0.4 to 1.2%, Si 0.1 to 1.5%, and Mn 0.1 to 1.5%. High cleanliness steel with excellent fatigue properties.
(8) 상기 항목 (1) 내지 (6)중 하나에 있어서, C 0.4∼1.2%, Si 0.1∼1.5%, Mn 0.1∼1.5%에 추가적으로, Cr 0.05∼ 1.0%, Ni O.05∼1.0%, Cu 0.05∼1.0%, B 0.001∼O.01%, Ti O.001∼0.2%, V 0.001∼0.2%, Nb 0.001∼0.2%, Mo 0.05∼1.0%, Co 0.1∼2%의 한 종류 또는 두 종류 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수한 고청정도 강.(8) In any one of the items (1) to (6), in addition to C 0.4 to 1.2%, Si 0.1 to 1.5%, Mn 0.1 to 1.5%, Cr 0.05 to 1.0%, Ni 0.15 to 1.0% Cu, 0.05 to 1.0%, B 0.001 to 0.01%, Ti 0.001 to 0.2%, V 0.001 to 0.2%, Nb 0.001 to 0.2%, Mo 0.05 to 1.0%, Co 0.1 to 2% or High cleanliness steel with excellent cold workability and fatigue characteristics, characterized by including two or more types.
열간 압연 강재에 있어서 저융점의 개재물은 압연 온도에서 강재보다 연화하므로 길이 방향으로 연신한다. 따라서 압연 후의 강재의 L단면에 있어서, 개재물의 길이(1)와 폭(d)의 비 1/d를 측정함으로써 연화 정도를 판정할 수 있다. 1/d가 크고, 구체적으로는 1/d>5가 되는 개재물은 연신성이 크고, 압연으로 연신되므로 무해하다. 한편, 1/d가 작은 개재물이라도, 그 후의 냉간압연 또는 와이어드로잉가공에 의해 파쇄, 미세하게 분산되어 무해화되는 개재물과, 그대로 잔존해 유해하게 되는 개재물이 있기 때문에, 1/d만으로 개재물의 양부 판정을 할 수는 없다.In hot-rolled steels, the inclusions of low melting point soften than steels at the rolling temperature and thus extend in the longitudinal direction. Therefore, in the L cross section of the steel material after rolling, the softening degree can be determined by measuring the ratio 1 / d of the length 1 and the width d of the inclusion. The inclusions whose 1 / d is large, specifically 1 / d> 5, have high stretchability and are harmless because they are stretched by rolling. On the other hand, even a small inclusion of 1 / d includes inclusions that are crushed, finely dispersed and harmless by subsequent cold rolling or wire drawing processing, and inclusions that remain and remain harmful. You cannot make a decision.
상기 종래 기술에 있어서는, 개재물 조성을 복합화함으로써 l/d≤5의 개재물을 연질화하였다. 이 때 개재물중의 Si02조성은 60% 이하 내지 75% 이하이었다. Si02가 이 농도를 초과하면, 경질의 Si02계 개재물이 발생한다는 인식에 의한 것이다.In the above prior art, the inclusion of l / d ≦ 5 is softened by complexing the inclusion composition. At this time, the Si0 2 composition in the inclusions was 60% or less to 75% or less. When Si0 2 exceeds this concentration, it is due to the recognition that hard Si0 2 -based inclusions are generated.
본 발명자들의 검토 결과, 예를 들어 1/d≤5인 개재물의 조성이 고 Si02이어도, 이 개재물의 크기가 작으면 그 후의 냉간압연 또는 와이어드로잉가공에서도 악영향을 미치지 않는다는 것을 밝혀내었다. SiO2계 개재물은 경질이라고 해도 CaO계, MgO계, A1203계 개재물에 비하면 연질이고, 그 크기를 d≤4O㎛로 억제하기만 하면 강재의 냉간 가공성 및 피로 특성은 충분히 양호하게 유지된다. 1/d≤5로 조성이 고Si02인 개재물의 크기는, d≤20㎛로 하는 것이 더욱 바람직하다.As a result of the inventors' investigation, it was found that even if the composition of the inclusion having 1 / d ≦ 5 is high SiO 2 , the size of the inclusion does not adversely affect subsequent cold rolling or wire drawing processing. Although the SiO 2 inclusions are hard compared to CaO based, MgO based and A1 2 O 3 based inclusions, the cold workability and the fatigue properties of the steel are sufficiently well maintained as long as their size is reduced to d ≦ 40 μm. . It is more preferable that the size of the inclusion whose composition is high SiO 2 with 1 / d ≦ 5 is d ≦ 20 μm.
본 발명에 있어서는, 충분히 연질이고 냉간 압연 또는 와이어드로잉가공에 의해 파쇄되고 미세하게 분산되어 무해화되는 개재물의 조성 범위를 B(B1,B2)로 하고, 조성B의 개재물보다 Si02농도가 높은 개재물의 조성 범위를 A(A1,A2)로 한다.In the present invention, the composition range of the inclusions that are sufficiently soft and is crushed by cold rolling or wire drawing and finely dispersed and harmless is B (B1, B2), and the inclusions having a higher Si0 2 concentration than the inclusions of composition B are included. Let composition range of be A (A1, A2).
본 제 1 발명, 제 2 발명 모두 l/d≤5의 비금속 개재물의 조성이 조성A에 속하는 것이 개수비로 20% 이상, 조성A 또는 B에 속하는 것이 합계 80% 이상으로 한다.In the first and second inventions, the ratio of the composition of the nonmetallic inclusion of l / d ≦ 5 to the composition A is 20% or more in the number ratio, and the composition A or B is 80% or more in total.
조성 A 또는 B에 속하는 것이 합계 80% 이상으로 한 것은, A에도 B에도 속하지 않는 조성의 개재물은, 예를 들면 CaO계, MgO계, Al203계 개재물이고 경질인데, 이들 경질 개재물의 비율이 20%를 초과하면 강재의 냉간 가공성 및 피로 특성을 저해하기 때문이다.The inclusion of composition A or B in total 80% or more means that inclusions of composition not belonging to either A or B are CaO based, MgO based, Al 2 O 3 based inclusions, and are hard, but the ratio of these hard inclusions This is because if it exceeds 20%, the cold workability and fatigue characteristics of the steel are impaired.
또 조성A에 속하는 것이 20% 이상으로 한 것은, 용강에 있어서 첨가하는 Ca, Mg 합금 첨가량을 저감해나가면 조성A에 속하는 개재물이 증대하지만, 조성A에 속하는 것이 20% 이상이 되는 정도까지 Ca,Mg 합금을 삭감하면 본발명의 목적인 코스트 삭감 효과를 발휘할 수 있기 때문이다. 조성 A에 속하는 것을 40% 이상으로 하면, 더 한층의 경비 삭감 효과를 발휘할 수 있다.In addition, when the amount of Ca and Mg alloy added in molten steel is reduced when inclusions in composition A are increased, inclusions in composition A increase, but Ca to the extent that 20% or more belong to composition A is increased. It is because the reduction of Mg alloy can exhibit the cost reduction effect which is the objective of this invention. When the thing belonging to the composition A is made into 40% or more, a further cost reduction effect can be exhibited.
조성 B의 조성 범위 한정 이유를 제 1 발명,제 2 발명 각각에 대해서 서술한다.The reason for limiting the composition range of composition B is demonstrated about each of 1st invention and 2nd invention.
제 1 발명에 있어서 조성 B1을 Si0220∼60%, MnO 10∼80%에, CaO 50% 이하, MgO 15% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함한다고 하는 이유는 아래와 같다.In the first invention, the composition B1 includes 20 or 60% of Si0 2 and 10 to 80% of MnO, including one or both of CaO 50% or less and MgO 15% or less, as follows.
Si02가 20% 미만에서는, CaO 또는 Mg0계의 경질 개재물이 발생하며, 이들은 열간압연 및 냉간가공으로 충분히 소형화할 수 없다. Si0260% 초과는 조성 A1의 영역이고, 종래 경질 개재물이 발생한다고 하여 기피되던 영역이다. 본 발명에서의 개재물 조성은, Si, Mn탈산에 의해 Mn-Silicate를 생성한 후, Ca,Mg를 포함하는 합금을 적량 첨가함으로써 제조할 수 있으나, 본 발명에 있어서 중요한 점은, Mn0은 Ca, Mg합금의 첨가에 의해 소멸하는 경향을 가지지만, 이 합금철(ferroalloy)의 첨가량을 적정하게 제어함으로써 MnO를 10∼80% 존재시켜, 경질 개재물의 발생을 방지하는 점이다. Ca0이 50%를 초과하면 Ca0 계의 경질 개재물이 발생하고, Mg0이 15%를 초과하면 Mg0 계의 경질 개재물이 발생하하여 모두 목적을 달성할 수 없다. CaO는 복합탈산에 의한 개재물 연질화의 효과를 확실히 얻을 수 있으므로, 바람직하게는 5% 이상으로 한다. 마찬가지로 Mg0은 복합탈산에 의한 개재물 연질화의 효과를 확실히 얻을 수 있으므로 바람직하게는 3% 이상으로 한다.If Si0 2 is less than 20%, hard inclusions of CaO or Mg0 series are generated, and these cannot be sufficiently miniaturized by hot rolling and cold working. More than 60% of Si0 2 is a region of the composition A1, and is a region which has been avoided because of the occurrence of hard inclusions in the past. The inclusion composition in the present invention can be produced by producing an Mn-Silicate by Si and Mn deoxidation, and then adding an appropriate amount of an alloy containing Ca and Mg. However, in the present invention, Mn0 is Ca, Although there is a tendency to disappear by addition of the Mg alloy, 10 to 80% of MnO is present by appropriately controlling the addition amount of ferroalloy to prevent the occurrence of hard inclusions. When Ca0 exceeds 50%, the hard inclusions of Ca0 system generate | occur | produce, and when Mg0 exceeds 15%, the hard inclusions of Mg0 system generate | occur | produce, and all cannot reach the objective. CaO is preferably 5% or more because the effect of inclusion nitriding by complex deoxidation can be reliably obtained. Similarly, Mg0 is preferably 3% or more because the effect of inclusion nitrification by complex deoxidation can be reliably obtained.
또한 A12O3에 관하여는 최대한 배제하는 것이 경질인 개재물의 생성을 방지한다는 점에서 바람직하기 때문에, 본 제 1 발명에서는 A1을 사용하지 않는다. 그러나, A1 불사용으로 적정하게 탈산방법을 제어한 경우에도 Al203은 20% 정도 이하는 생성된다. 본 발명의 개재물 조성에서는 종래 기술과 달리 이 정도의 Al2O3의 함유로는, 경질의 커런덤이나 스피넬을 생성하지 않으므로 Al2O320% 이하는 허용될 수 있다.In addition, because the preferred in that it would prevent the generation of a hard inclusion is possible to exclude with respect to A1 2 O 3, In the first aspect of the present invention does not use A1. However, Al 2 O 3 is less than 20% even when the deoxidation method is properly controlled by the use of A1 unused. In the inclusion composition of the present invention, unlike the prior art, the Al 2 O 3 content of this degree does not produce hard corundum or spinel, so 20% or less of Al 2 O 3 may be allowed.
제 2 발명에 있어서 조성 B2를 SiO235∼75%, Al2O330% 이하에, CaO 50% 이하, MgO 15% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함한다고 한 이유는 다음과 같다.The reason for that the composition B2 in the second invention are described below SiO 2 35~75%, Al 2 O 3 30%, including one or both of CaO less than 50%, MgO less than 15% is as follows.
Si, Ca, Mg, A1 등의 경질 개재물을 생성하기 쉬운 탈산원소를 사용하여도 CaO, MgO, Al2O3을 일정 범위의 SiO2와 공존시킴으로써 매우 연질인 개재물로 할 수있다. SiO2가 35% 미만에서는, CaO, MgO 또는 A12O3계의 경질 개재물이 발생하며, 또한 열간압연 및 냉간가공으로 충분히 소형화할 수 없다. Si0275% 초과에서는 조성 A2의 영역이고, 종래 경질 개재물이 발생한다고 하여 기피되었던 영역이다. 또한 CaO가 50%를 초과하고, MgO가 15%를 초과하고, A1203이 30%를 초과하면, 각각 CaO계, Mg0계, Al203계, 및 이들의 복합계의 경질 개재물이 발생한다. Ca0은 복합탈산에 의한 개재물 연질화의 효과를 확실히 얻기 위해서는 5% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, MgO는 복합 탈산에 의한 개재물 연질화의 효과를 확실히 얻기 위하여 3% 이상으로 하는 것이 바람직하다.Even when deoxidation elements that are easy to produce hard inclusions such as Si, Ca, Mg, and A1 are used, CaO, MgO, and Al 2 O 3 can coexist with a range of SiO 2 to form very soft inclusions. If SiO 2 is less than 35%, hard inclusions of CaO, MgO, or A1 2 O 3 system are generated and cannot be sufficiently miniaturized by hot rolling and cold working. It is the area | region of composition A2 in more than 75% of Si <0> 2 , and is the area | region which was avoided conventionally because hard inclusion generate | occur | produced. If CaO exceeds 50%, MgO exceeds 15%, and A1 2 0 3 exceeds 30%, the hard inclusions of CaO based, Mg0 based, Al 2 0 3 based, and composite systems thereof, respectively, Occurs. Ca0 is preferably 5% or more in order to secure the effect of inclusion softening by complex deoxidation. Similarly, MgO is preferably 3% or more in order to secure the effect of inclusion softening by complex deoxidation.
본 제 2 발명의 큰 특징은, 이와 같이 적극적으로 CaO, MgO, A12O3을 함유시켜도 종래 기술의 커런덤, 스피넬과 같은 유해한 경질 개재물을 생성하지 않고, 제조 안정성이 매우 우수한 것이다. Mn0에 대하여 특별히 규정하지 않는 것은, Mn0은 Ca,Mg,A1과 같은 강력한 탈산원소의 첨가에 의하여 소멸하는 경향을 가지고, 특히 본 발명과 같이, CaO, MgO, Al2O3의 함유량을 비교적 많게 한 경우에는 통상 20% 이하가 된다. 또 Mn0은 개재물을 연질화 하는데 유효한 성분이고, 이것을 함유하여도 본 발명 효과를 방해하지는 않으므로, Mn0에 관해서는 특별히 규정하지 않는다. A1203의 하한을 규정하고 있지 않으나, 본 제 2 발명에서는 적극적으로 A1203을 함유시키므로, 조성 B2의 개재물중에는 통상은 A1203이 5% 이상 함유된다.The great feature of this second invention is that the composition stability is very excellent without generating harmful hard inclusions such as corundum and spinel of the prior art even if CaO, MgO and A1 2 O 3 are actively contained in this way. Not specifically defined for Mn0, Mn0 has a tendency to disappear by addition of strong deoxidizing elements such as Ca, Mg, A1, and in particular, as in the present invention, the content of CaO, MgO, Al 2 O 3 is relatively high. In one case, it is usually 20% or less. In addition, Mn0 is an effective component for softening the inclusions, and containing it does not interfere with the effects of the present invention, so Mn0 is not particularly defined. Although the lower limit of A1 2 0 3 is not prescribed | regulated, in this 2nd invention, since A1 2 0 3 is actively contained, the inclusion of composition B2 usually contains 5% or more of A1 2 0 3 .
본 발명에 있어서는, 1/d≤5이고 조성이 A1 또는 A2에 속하는 개재물의 크기를 d≤40㎛로 억제하는 것이 중요하다. 조성이 A1 또는 A2에 속하는 개재물은 조성이 B1, B2에 속하는 개재물에 비하여 약간 경질임에도 불구하고, d≤40㎛로 함으로써, 개재물 연질화의 효과가 저해되는 경우는 없다.In the present invention, it is important to suppress the size of the inclusions having 1 / d ≦ 5 and the composition belonging to A1 or A2 to d ≦ 40 μm. Although the inclusions whose composition belongs to A1 or A2 are slightly harder than the inclusions belonging to B1 and B2, the effect of inclusion softening is not impaired by d ≦ 40 μm.
d가 40㎛을 초과하는 큰 개재물은, 탈산 후의 용강중에 형성되는 1차 탈산생성물이 주체이다. 본 발명과 같이, 1/d≤5가 되는 개재물의 조성이 조성 B를 주체로 하도록 Ca 또는 Mg를 함유시킨 복합 탈산을 행하는 경우, 상기 1차 탈산 생성물은 결과적로서 연질화되고, d>40㎛가 되는 큰 개재물은 모두 1/d가 5를 초과하는 개재물이 된다. 본 발명에 있어서는, 이와 같이 1/d≤5이고 조성이 A1 또는 A2에 속하는 개재물의 크기를 d≤40㎛로 억제할 수 있었다.The large inclusion whose d exceeds 40 micrometers mainly consists of the primary deoxidation product formed in the molten steel after deoxidation. As in the present invention, when the composite deoxidation containing Ca or Mg is carried out so that the composition of the inclusion whose 1 / d ≦ 5 is mainly composed of the composition B, the primary deoxidation product is consequently softened and d> 40 mu m. All large inclusions are those with 1 / d greater than 5. In the present invention, the size of the inclusions having 1 / d ≦ 5 and the composition belonging to A1 or A2 in this way was able to be suppressed to d ≦ 40 μm.
본 발명은, 이상과 같이 개재물의 조성과 크기를 제어함으로써 우수한 냉간 가공성 및 피로 특성을 확보할 수 있었다. 본 발명에 있어서는 또한 1/d≤5에 조성이 A1 또는 A2에 속하는 개재물 갯수를 관찰 1 시야(5.5mm×1lmm)에 있어서 1개/mm2이하, 보다 바람직하게는 0.5개/mm2이하로 함으로써 와이어드로잉가공시의 드로잉 다이스 수명을 향상시킬 수 있다.The present invention was able to secure excellent cold workability and fatigue characteristics by controlling the composition and size of inclusions as described above. The present invention In addition to less than 1 / in the number of inclusions d≤5 compositions belonging to the A1 or A2 in the observation field of view 1 (5.5mm × 1lmm) 1 piece / mm 2 or less, more preferably 0.5 pieces / mm 2 As a result, the life of a drawing die during wire drawing can be improved.
본 발명은, 이상과 같이 l/d≤5의 비금속 개재물의 조성이 A 영역에 있는 것의 비율과 A 또는 B영역에 있는 것의 비율로 특정하는 대신에, 상기(3),(6)과 같이 1/d≤5인 비금속 개재물의 평균 조성으로 특정할 수도 있다. 상세하게 설명하면 다음과 같다. 이 때, 비금속 개재물의 평균 조성은 압연 강재의 L단면 1시야로 조성을 분석한 비금속 개재물의 갯수 평균에 의하여 구한다. 1시야는, 예를 들면 선재이면 5.5mm×1lmm정도의 크기의 시야가 적절하다.In the present invention, instead of specifying the composition of the non-metallic inclusion of l / d ≦ 5 in the ratio A in the region A and the ratio in the region A or B as described above, 1 is the same as in (3) and (6) above. It can also be specified by the average composition of the nonmetallic inclusion of / d≤5. It will be described in detail as follows. At this time, the average composition of the nonmetallic inclusions is obtained by the average of the number of nonmetallic inclusions whose composition is analyzed at L section 1 field of the rolled steel. If the field of view is 1 wire, for example, a field of view of about 5.5 mm × 1 mm is appropriate.
본 제 1 발명에 있어서, 길이 (1)과 폭 (d)의 비가 l/d≤5인 비금속 개재물의 평균 조성이, SiO230% 이상, MnO 8∼65%에, CaO 40% 이하, MgO 12% 이하의 일방 또는 쌍방을 포함하고, 1/d≤5의 비금속 개재물의 d가 40μm이하이다. 평균 조성으로 Si02가 30% 이상이 되도록 Ca,Mg 합금을 삭감하면 본 발명의 목적인 비용 삭감 효과를 발휘할 수 있다. MnO를 8% 이상 존재하게 하여 경질 개재물의 발생을 방지한다. SiO2를 30% 이상으로 하기 위하여, Mn0은 상한이 65%가 된다. CaO가 40%를 초과하면 CaO계의 경질 개재물이 발생하고, MgO가 12%를 초과하면 MgO계의 경질 개재물이 발생하여, 목적을 달성할 수 없다. 1/d≤5의 비금속 개재물의 d가 40㎛ 이하인 이유는 전술한 바와 같다.In the first aspect of the present invention, the average composition of nonmetallic inclusions having a ratio of length (1) and width (d) of l / d? 5 is 30% or more of SiO 2 , 8 to 65% of MnO, 40% or less of CaO and MgO It contains one or both of 12% or less, and the d of the nonmetallic inclusion of 1 / d ≦ 5 is 40 μm or less. When Ca and Mg alloys are reduced so that Si0 2 is 30% or more in an average composition, the cost reduction effect which is the object of the present invention can be exhibited. The presence of 8% or more of MnO prevents the occurrence of hard inclusions. To the SiO 2 more than 30%, Mn0 is an upper limit of 65%. When CaO exceeds 40%, the hard inclusions of CaO system generate | occur | produce, and when MgO exceeds 12%, the hard inclusions of MgO system generate | occur | produce, and the objective cannot be achieved. The reason why d of the nonmetallic inclusion of 1 / d ≦ 5 is 40 μm or less is as described above.
Ca0은 복합탈산에 의한 개재물 연질화의 효과를 확실하게 얻기 위하여 5% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Mg0은 복합탈산에 의한 개재물 연질화 효과를 확실히 얻기 위하여 3% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Si02를 60% 초과로 하면, 더 한층 코스트 삭감 효과를 발휘할 수 있다.이 경우, MnO, CaO는 상한이 32%, Mg0은 상한이 30%가 된다.Ca0 is preferably 5% or more in order to securely obtain the effect of inclusion softening by complex deoxidation. Mg0 is preferably 3% or more in order to secure the inclusion softening effect by complex deoxidation. When Si0 2 is more than 60%, the cost reduction effect can be further exhibited. In this case, the upper limit of MnO and CaO is 32%, and the upper limit of Mg0 is 30%.
본 제 2 발명에 있어서는, 길이 (1)과 폭 (d)의 비가 l/d≤5인 비금속 개재물의 평균 조성이, SiO243% 이상, Al2O324% 이하, CaO 40% 이하, MgO 12% 이하로 구성되고, l/d≤5의 비금속 개재물의 d가 40㎛이하이다. 평균 조성으로 Si02가 43%이상이 되도록 Ca, Mg합금을 삭감하면 본 발명의 목적인 코스트 삭감 효과를 발휘할 수 있다. Ca0가 40%를 초과하고, MgO가 12%를 초과하며, Al203가 24%를 초과하면, 각각 CaO계, MgO계, A1203계 및 이러한 복합계의 경질 개재물이 발생하여 목적을 달성할 수 없다. 1/d≤5의 비금속 개재물의 d가 40㎛이하인 이유는 전술과 같다.In the second invention, the average composition of the nonmetallic inclusions having a ratio of length (1) and width (d) of l / d? 5 is 43% or more of SiO 2 , 24% or less of Al 2 O 3 , 40% or less of CaO, It consists of 12% or less of MgO, and d of the nonmetallic inclusion of 1 / d <= 5 is 40 micrometers or less. When Ca and Mg alloys are reduced so that Si0 2 becomes 43% or more in an average composition, the cost reduction effect which is the objective of this invention can be exhibited. When Ca0 exceeds 40%, MgO exceeds 12%, and Al 2 O 3 exceeds 24%, CaO based, MgO based, A1 2 0 3 based and hard inclusions of such composites arise, respectively. Cannot be achieved. The reason why d of the nonmetallic inclusion of 1 / d ≦ 5 is 40 µm or less is as described above.
Ca0은 복합 탈산에 의한 개재물 연질화의 효과를 확실하게 얻기 위하여 5% 이상으로 하는 것이 바람직하다. Mg0은 복합 탈산에 의한 개재물 연질화의 효과를 확실하기 얻기 위해서는 3% 이상이라고 하는 것이 바람직하다. Si0275% 초과로 하면, 더 한층 비용 삭감 효과를 발휘할 수 있다. 이 경우, Ca0, Mg0, Al203의 상한이 각각 Al2O317% 이하, CaO 20% 이하, MgO 15% 이하로 정하여진다.Ca0 is preferably at least 5% in order to securely obtain the effect of inclusion softening by complex deoxidation. Mg0 is preferably 3% or more in order to ensure the effect of inclusion softening by complex deoxidation. If it is more than 75% of Si0 2 , the cost reduction effect can be further exhibited. In this case, it becomes Ca0, Mg0, respectively, the upper limit of the Al 2 0 3 Al 2 O 3 17% or less, 20% or less prescribed by less than CaO, MgO 15%.
본 발명은, 이상과 같이 종래와 같은 엄격한 냉간 가공성 및 피로 특성이 요구되는 용도에 있어서 양호한 성적을 얻는다. 한편, 최근에는 타이어코드에 있어서 용도에 따라서는 두꺼운 지름의 코드가 사용되고, 냉간 가공성과 관련하여서도 종래에 비하여 완화된다. 또 와이어드로잉 다이스의 수명에 관하여는, 윤활의 개선 등에 의하여 강재의 개재물 레벨이 약간 저하되어도 이것의 영향을 받지 않고 제조하는 것이 가능해지고 있다. 이와 같은 용도에 있어서, 본 발명의 고청정도 강은 특히 효과를 발휘한다.As described above, the present invention obtains satisfactory results in applications in which strict cold workability and fatigue characteristics as in the prior art are required. On the other hand, in recent years, thicker cords are used in tire cords depending on the use, and are relaxed compared to the conventional ones in terms of cold workability. Moreover, regarding the life of a wire drawing die, even if the interference | inclusion level of steel materials falls slightly by the improvement of lubrication etc., it becomes possible to manufacture without being affected by this. In such a use, the high cleanliness steel of the present invention is particularly effective.
다음으로 강성분에 대해서 서술한다. 본 발명은 개재물의 특성을 규정하는것이기 때문에, 강성분에 관해서는 특별히 한정할 필요는 없으나, 이용 분야를 구체적으로 열거하면 다음 분야를 들 수 있다.Next, the steel component will be described. Since the present invention defines the characteristics of inclusions, the steel component need not be particularly limited. However, the following fields may be cited when the application fields are specifically listed.
한 예로서 탄소강 및 저합금 탄소강 선재가 있으며, 열간압연후 와이어드로잉되어, 와이어, 스프링 등으로 사용된다. 특히 0.3mm Φ 이하의 극세연선, 경선에 있어서는, 와이어드로잉시 및 연선시의 단선 방지에 효과가 있고, 스프링에 있어서는 피로 강도의 향상에 효과가 있다.One example is carbon steel and low alloy carbon steel wire rods, which are wire drawn after hot rolling and used as wires, springs, and the like. In the case of very fine stranded wires and rigid wires of 0.3 mm Φ or less in particular, it is effective in preventing disconnection during wire drawing and stranded wire, and in spring, it is effective in improving fatigue strength.
이러한 용도로 적용되는 강재의 성분으로서는, C 0.6∼1.2%, Si 0.1∼1.5%, Mn O.1∼1.5%를 포함하고, 필요에 따라 Cr O.05∼O.5%, Ni 0.05∼1.0%, Cu O.05∼1.0%, B O.001∼0.01%, Ti O.001∼O.2%, V 0.001∼O.2%, Nb 0.001∼0.2%, Mo 0.05∼1.0%, Co 0.1∼2%의 1 종 또는 2 종 이상 포함하는 것이다.As the components of the steel applied for this use, C 0.6-1.2%, Si 0.1-1.5%, Mn 0.1-1.5%, and Cr.05-0.5%, Ni 0.05-1.0 as needed. %, Cu.05-1.0%, B.001-0.01%, Ti O.001-0.2%, V 0.001-0.2%, Nb 0.001-0.2%, Mo 0.05-1.0%, Co 0.1 It contains 1 type or 2 or more types of -2%.
C는 강을 강화하는데 경제적이면서 유효한 강화 원소이고, 경강선으로서 필요한 강도를 얻으려면 0.4% 이상이 필요하다. 그러나, 1.2%를 초과하면 강의 연성이 저하되고, 2차 가공이 곤란하게 되므로 1.2% 이하로 하였다.C is an economical and effective reinforcing element for reinforcing steel, and requires 0.4% or more to obtain the strength required as a hard steel wire. However, if it exceeds 1.2%, the ductility of the steel is lowered, and secondary processing becomes difficult, so it is set to 1.2% or less.
한편 Si와 Mn은 탈산과 개재물 조성의 조절을 위하여 필요하고, 0.1% 미만에서는 효과가 없다. 또한 강의 강화원소로서 유효하나, Si가 1.5%, Mn이 1.5%를 초과하면 강이 취화된다.On the other hand Si and Mn are necessary for the control of deoxidation and inclusion composition, it is not effective at less than 0.1%. In addition, it is effective as a reinforcing element of steel, but the steel becomes brittle when Si exceeds 1.5% and Mn exceeds 1.5%.
Cr 0.05∼1.0%로 한 것은 Cr는 펄라이트 라멜라를 미세하게 하고, 강의 강도를 올리는 효과가 있으므로, 이 효과를 얻기 위하여 필요한 양이 0.05%이고, 그 이상의 첨가가 바람직하다. 그러나 1.0%를 초과하여 첨가한 경우, 연성을 저해하기 때문에 상한을 1.0%로 하였다.Cr having 0.05 to 1.0% of Cr has an effect of making the pearlite lamellar fine and increasing the strength of the steel. Therefore, the amount required for obtaining this effect is 0.05%, and further addition is preferred. However, when exceeding 1.0%, since ductility was inhibited, an upper limit was made into 1.0%.
Ni도 Cr과 마찬가지의 효과에 의하여 강을 강화하기 위하여, 그 효과를 발휘하는 0.05% 이상의 첨가가 바람직하고, 연성의 저하를 초래하지 않는 1.0 이하로 한다.In order to strengthen the steel by the same effect as that of Cr, Ni is preferably added at 0.05% or more that exhibits the effect, and is made 1.0 or less which does not cause ductility deterioration.
Cu는 와이어의 스케일 특성 및 부식 피로 특성을 향상시키는 효과가 있으므로, 효과를 발휘하는 0.05% 이상의 첨가가 바람직하나, 상한은 연성의 저하를 초과하지 않는 1.0% 이하로 한다.Since Cu has the effect of improving the scale characteristics and the corrosion fatigue properties of the wire, the addition of 0.05% or more that exhibits the effect is preferable, but the upper limit is 1.0% or less that does not exceed the decrease in ductility.
B는 강의 담금질성을 향상시키는 원소이다. 본 발명의 경우, 그 첨가에 의하여 강의 강도를 높일 수 있으나, 과도한 첨가는 B의 석출물을 증가시키고, 강의 인성을 저해하므로 그 상한을 0.01%로 한다. 또한 첨가량이 너무 작으면 효과가 없으므로 첨가량의 하한을 0.001%로 한다.B is an element which improves hardenability of steel. In the case of the present invention, the strength of the steel can be increased by the addition, but excessive addition increases the precipitate of B and inhibits the toughness of the steel, so the upper limit thereof is made 0.01%. If the addition amount is too small, there is no effect, so the lower limit of the addition amount is made 0.001%.
Ti, Nb, V는 석출 강화에 의해 선재의 강도를 높이는 효과가 있다. 모두 O.OO1% 미만에서는 효과가 없고, 0.2%를 초과하면 석출 취화를 일으키므로 그 함유량을 0.2% 이하로 한다. 또한 이러한 원소는 패턴팅 시의 γ입자 사이즈를 작게 하는 효과로도 첨가하는 것이 유효하다.Ti, Nb, and V have the effect of increasing the strength of the wire rod by precipitation strengthening. In all cases, if the content is less than 0.1%, the effect is not effective. If the content exceeds 0.2%, precipitation embrittlement occurs, so that the content is made 0.2% or less. Moreover, it is effective to add such an element also in the effect which makes the size of (gamma) particle | grains at the time of patterning small.
Mo는 강의 담금질성을 향상시키는 원소이다. 본 발명의 경우, 그 첨가에 의하여 강의 강도를 높일 수 있으나, 과도한 양의 첨가는 강을 과잉으로 경화시키고, 가공을 곤란하게 하기 때문에, Mo 첨가 범위는 0.05∼1.0%로 하였다. Co는 과공석 강의 초석 세멘타이트의 생성을 억제하는 효과에 의하여 연성을 향상한다.Mo is an element which improves hardenability of steel. In the case of the present invention, the strength of the steel can be increased by the addition, but the addition of excessive amounts makes the steel excessively hardened and makes the machining difficult, so the Mo addition range is set to 0.05 to 1.0%. Co improves ductility by the effect of suppressing formation of cornerstone cementite in the roughened steel.
또한, 고탄소강에 있어서는, P, S는 와이어드로잉 가공성을 악화시킬 뿐만 아니라 와이어드로잉가공 후의 연성을 악화시키기 때문에, P와 S 각각의 함유량은0.02% 이하가 바람직하다.Moreover, in high carbon steel, since P and S not only deteriorate wire drawing workability but also worsen the ductility after wire drawing processing, content of each of P and S is preferable at 0.02% or less.
다른 이용 분야로서는 오스테나이트계 스테인레스강이 있다. 이는 열간압연후 냉간압연되어 0.3mm 이하의 극박판 스프링으로서 사용되는 것이며, 본 발명은 스프링의 피로 강도의 향상에 효과가 있다. 이 용도로 적용되는 강재의 성분은, C 0.15% 이하, Si 0.1∼1%, Mn 0.1∼2%, Cr 16∼20%, Ni 3.5∼22%로 대표된다.Another field of application is austenitic stainless steels. It is cold rolled after hot rolling and used as an ultra-thin spring of 0.3 mm or less, and the present invention is effective in improving the fatigue strength of the spring. The components of the steel applied for this use are represented by C 0.15% or less, Si 0.1-1%, Mn 0.1-2%, Cr 16-20%, and Ni 3.5-22%.
다른 이용 분야로서 디프드로잉 가공용 저탄소 강판이 있다. 이는 열연 압연후 냉간 압연되어 1.2mm 이하의 얇은 판자로 되고, 소둔, 스킨패스후, 디프드로잉 가공되는 것이며, 본 발명은 표면 결함 방지 및 디프드로잉 가공성의 향상에 효과가 있다. 이 용도로 적용되는 강재의 성분은, C 0.12% 이하, Si 0.3% 이하, Mn 0.50% 이하로 대표된다.Another field of application is low carbon steel sheet for deep drawing. It is cold rolled after hot rolling and becomes a thin board of 1.2 mm or less, and after annealing, skin pass and deep drawing, the present invention is effective in preventing surface defects and improving deep drawing workability. The component of the steel applied for this use is represented by C 0.12% or less, Si 0.3% or less, and Mn 0.50% or less.
(실시예 1)(Example 1)
250톤 전로(converter)에서 용제된 용강에 출강시에 Si, Mn, 기타 필요성분 원소를 첨가한 후, Ca, Mg의 1종 또는 2종을 포함하는 철합금을 첨가하여, 표 1, 2에 나타내는 조성의 강을 제조하였다. 이것을 80% 이상의 열간압연에 의하여 선재로 하고, L단면에서의 비금속 개재물을 조사하였다. 본 실시예에 있어서, L단면 비금속 개재물의 개수 및 조성의 조사는, 직경 5.5mm의 선재 1 코일로부터 0.5m 길이의 샘플을 잘라내고, 각 샘플의 길이 방향 임의의 1O군데로부터 길이 1lmm의 작은 샘플들을 잘라내고, 각각의 작은 샘플들의, 길이 방향의 중심선을 통하는 종단면을 광학 현미경에 의하여 전체면 관찰함으로써 실시하였다.Si, Mn, and other necessary element elements were added to the molten steel melted in the 250 ton converter, and then an iron alloy containing one or two of Ca and Mg was added. Steel of the composition shown was manufactured. This was made into a wire by 80% or more of hot rolling, and the nonmetallic inclusions at the L section were examined. In this embodiment, the investigation of the number and composition of the L-section nonmetallic inclusions cuts a 0.5 m long sample from a wire rod 1 coil having a diameter of 5.5 mm, and a small sample having a length of 1 l mm from any 10 longitudinal directions of each sample. They were cut out and each small sample was carried out by observing the longitudinal section through the longitudinal centerline in full view with an optical microscope.
그 선재를 와이어드로잉가공하고, 와이어드로잉가공시의 다이스 수명과 단선율의 평가를 하였다. 평가 결과를 마찬가지로 표 1, 2에 나타낸다. 다이스 수명은, 길수록 좋으므로 현행 공정재의 평균 다이스 수명(다이스 수명 기준 보다 긴 수명이 된다)을 넘은 것을, 현행공정재의 평균 수명에 미치지 못하는 것을 ×로 하였다. 또한 단선율은, 낮을수록 좋으므로 현행 공정재의 평균 단선율(단선 허용 기준 보다 작은 단선율이 된다)보다 낮은 것을, 현행 공정재의 평균 단선율을 상회하는 것을 ×로 하였다.The wire rod was processed by wire drawing, and die life and disconnection rate during wire drawing were evaluated. The evaluation results are similarly shown in Tables 1 and 2. As die life is longer, it is better than average die life (it becomes longer life than die life standard) of current process materials The thing which does not reach the average lifetime of the current process material was made into x. In addition, since disconnection rate is so good that it is lower, it is lower than average disconnection rate (it becomes less than disconnection acceptance standard) of current process material. The thing exceeding the average disconnection rate of the current process material was made into x.
*1 l/d≤5인 비금속 개재물의 조성이 조성 A1에 속하는 것과, 조성 A1 또는 B1에 속하는 것의 비율* 1 The ratio of the composition of the nonmetallic inclusion having l / d ≦ 5 to composition A1 and to composition A1 or B1
*2 l/d≤5이고 조성 A1에 속하는 비금속 개재물의 최대 d* 2 d / d≤5 and the maximum d of nonmetallic inclusions in composition A1
*3 l/d≤5이고 조성 A1에 속하는 비금속 개재물의 개수(개/mm2)* 3 l / d≤5 and number of nonmetallic inclusions in composition A1 (pieces / mm 2 )
*1 l/d≤5인 비금속 개재물의 조성이 조성 A1에 속하는 것과, 조성 A1 또는 B1에 속하는 것의 비율* 1 The ratio of the composition of the nonmetallic inclusion having l / d ≦ 5 to composition A1 and to composition A1 or B1
*2 l/d≤5이고 조성 A1에 속하는 비금속 개재물의 최대 d* 2 d / d≤5 and the maximum d of nonmetallic inclusions in composition A1
*3 l/d≤5이고 조성 A1에 속하는 비금속 개재물의 개수(개/mm2)* 3 l / d≤5 and number of nonmetallic inclusions in composition A1 (pieces / mm 2 )
*4 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물의 평균조성* 4 Average composition of nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the field of view
*5 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 A1에 속하는 개재물의 평균조성* 5 Average composition of inclusions of composition A1 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the viewing field
*6 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 B1에 속하는 개재물의 평균조성* 6 Average composition of inclusions of composition B1 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the viewing field
*4 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물의 평균조성* 4 Average composition of nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the field of view
*5 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 A1에 속하는 개재물의 평균조성* 5 Average composition of inclusions of composition A1 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the field of view
*6 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 B1에 속하는 개재물의 평균조성* 6 Average composition of inclusions of composition B1 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the viewing field
표 3, 4에는, 표 1, 2에 나타내는 각 선재의 L단면에 있어서 l/d≤5의 비금속 개재물의 평균 조성을 나타낸다. 표중 좌측은 1/d≤5의 전비금속 개재물의 평균 조성, 중앙은 1/d≤5의 비금속 개재물 중에 조성A1에 속하는 비금속 개재물의 평균조성, 우측은 1/d≤5의 비금속 개재물 중에 조성 B1에 속하는 비금속 개재물의 평균 조성이다.Tables 3 and 4 show the average composition of nonmetallic inclusions of l / d ≦ 5 in the L section of each wire rod shown in Tables 1 and 2. In the left side of the table, the average composition of all nonmetallic inclusions of 1 / d≤5, the center is the average composition of nonmetallic inclusions belonging to composition A1 in the nonmetallic inclusions of 1 / d≤5, and the right side of the composition B1 in nonmetallic inclusions of 1 / d≤5. Average composition of nonmetallic inclusions belonging to
표 1, 3의 No.1∼21이 본 발명예이고, 모든 파라미터도 본 발명 범위내이며, 단선율, 다이스 수명 모두 양호한 성적을 얻을 수 있었다.Nos. 1 to 21 of Tables 1 and 3 are examples of the present invention, and all the parameters were also within the scope of the present invention, and good results were obtained in both the disconnection rate and the die life.
표 2, 4의 No.22∼29가 비교예이다. No.22는 l/d≤5로 조성 A1에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛를 초과하고, 단선율이 불량하였다. No.23은 조성A1, A1 또는 B1에 속하는 개재물의 비율이 모두 부족하고, 다이스 수명이 불량하였다. No. 24는 Si가 높고 결과적으로 조성 A1 또는 B1에 속하는 비금속 개재물의 비율이 부족하고, 다이스 수명이 불량하다. No.25는 Mn이 높고 결과적으로 조성 A1 또는 B1에 속하는 비금속 개재물의 비율이 부족하고, 다이스 수명이 불량하였다. No.26은 Si가 낮아 결과적으로 조성 A1에 속하는 개재물의 비율이 부족하고, 단선율이 불량하였다. No.27은 단선율은 양호하고 본 발명의 효과를 가지고 있지만, Mn이 낮아 결과적으로 개재물 개수가 청구항 2의 범위부터 벗어나 있어, 다이스 수명이 불량하였다. No.28은 개재물 개수가 청구항 2의 범위부터 벗어나 있고, 다이스 수명이불량한 No.29는 l/d≤5이고 조성A1에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛을 초과하며, 단선율이 불량하였다.Nos. 22 to 29 in Tables 2 and 4 are comparative examples. No. 22 had l / d ≦ 5, and the d of the nonmetallic inclusion belonging to the composition A1 exceeded 40 μm, and the disconnection rate was poor. No. 23 lacked all the proportions of the inclusions belonging to the composition A1, A1 or B1, and the die life was poor. No. 24 is high in Si, and as a result, the ratio of the nonmetallic inclusions belonging to the composition A1 or B1 is insufficient, and die life is poor. No. 25 had a high Mn, as a result, the ratio of the nonmetallic inclusions belonging to the composition A1 or B1 was insufficient, and the die life was poor. No. 26 had a low Si, and as a result, the ratio of inclusions belonging to the composition A1 was insufficient, and the disconnection rate was poor. No. 27 had a good disconnection rate and had the effect of the present invention, but the Mn was low, and as a result, the number of inclusions deviated from the range of claim 2, resulting in poor die life. No. 28 contained the number of inclusions outside the range of Claim 2, No. 29 with a poor die life had l / d ≦ 5, d of the nonmetallic inclusions belonging to the composition A1 exceeded 40 μm, and the disconnection rate was poor.
표 1, 2에 나타낸 본 발명예 No.2와 비교예 No.23에 대하여, 직경 5.5mm의 열간압연 선재를 와이어드로잉가공에 의하여 1.6mm의 와이어로 하여 950℃에서 γ화 처리한 후, 560℃의 연욕(lead bath)에 침적하여 최종 패턴팅을 실시하여 펄라이트 조직의 와이어로 하였다. 이 와이어를 연속 와이어드로잉가공으로 직경 0.3mm로 하여 헌터 피로 시험(Hunter fatigue testing)에 의해 피로 특성을 비교하였다.Inventive Example No. 2 and Comparative Example No. 23 shown in Tables 1 and 2 were subjected to gamma treatment at 950 ° C. after the hot rolled wire having a diameter of 5.5 mm was made 1.6 mm by wire drawing. The final patterning was performed by dipping in a lead bath at 占 폚 to form a wire of pearlite structure. The wires were subjected to continuous fatigue wire drawing to a diameter of 0.3 mm, and fatigue characteristics were compared by Hunter fatigue testing.
표 5에 직경 0.3mm의 와이어의 인장 강도 및 이 와이어에 있어서 헌터 피로 시험을 실시한 결과를 피로 한계 응력으로 하여 나타낸다. 표 5에 나타내는 바와 같이, 인장 강도는 본발명예와 비교예 사이에 차는 없으며, 거의 동일한 강도에 있어서 본발명예는 비교예에 비하여 높은 피로 한계 응력을 나타낸다.Table 5 shows the tensile strength of the wire having a diameter of 0.3 mm and the result of the Hunter fatigue test performed on the wire as fatigue limit stress. As shown in Table 5, the tensile strength does not differ between the present invention and the comparative example, and at almost the same strength, the present invention shows a higher fatigue limit stress than the comparative example.
(실시예 2)(Example 2)
250톤 전로에서 용제된 용강에 출강시에 Si, Mn, 기타 필요성분 원소를 첨가한 후, Ca, Mg, Al을 포함하는 합금을 첨가하여, 표 6, 7에 나타내는 조성의 강을 제조했다. 이것을 80% 이상의 열간압연에 의하여 선재로 하였다. L단면의 개재물조사, 와이어드로잉가공과 와이어드로잉가공시의 품질 평가에 대하여는 상기 실시예 1과 동일하다. 실시예 1과 다른 점은, Al을 적극적으로 첨가하는 점 및 항상 Ca와 Mg 모두를 첨가하는 점이다.Si, Mn, and other necessary component elements were added to the molten steel dissolved in the 250 ton converter at the time of tapping, and then alloys containing Ca, Mg, and Al were added to prepare steels having the compositions shown in Tables 6 and 7. This was made into a wire rod by hot rolling of 80% or more. Investigation of the inclusions in the L section, the quality evaluation at the time of wire drawing processing and wire drawing processing were the same as in Example 1 above. The difference from Example 1 is that Al is actively added and that Ca and Mg are always added.
*1 l/d≤5인 비금속 개재물의 조성이 조성 A2에 속하는 것과, 조성 A2 또는B2에 속하는 것의 비율* 1 The ratio of the composition of the nonmetallic inclusions with l / d ≦ 5 to composition A2 and to composition A2 or B2
*2 l/d≤5이고 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 최대 d* 2 d / d≤5 and maximum d of nonmetallic inclusions in composition A2
*3 l/d≤5이고 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 개수(개/mm2)* 3 l / d≤5 and number of nonmetallic inclusions in composition A2 (pieces / mm 2 )
*1 l/d≤5인 비금속 개재물의 조성이 조성 A2에 속하는 것과, 조성 A2 또는 B2에 속하는 것의 비율* 1 The ratio of the composition of the nonmetallic inclusion having l / d ≦ 5 to composition A2 and to composition A2 or B2
*2 l/d≤5이고 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 최대 d* 2 d / d≤5 and maximum d of nonmetallic inclusions in composition A2
*3 l/d≤5이고 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 개수(개/mm2)* 3 l / d≤5 and number of nonmetallic inclusions in composition A2 (pieces / mm 2 )
*4 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물의 평균조성* 4 Average composition of nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the field of view
*5 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 A2에 속하는 개재물의 평균조성* 5 Average composition of inclusions in composition A2 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the viewing field
*6 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 B2에 속하는 개재물의 평균조성* 6 Average composition of inclusions of composition B2 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the viewing field
*4 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물의 평균조성* 4 Average composition of nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the field of view
*5 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 A2에 속하는 개재물의 평균조성* 5 Average composition of inclusions in composition A2 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the viewing field
*6 관찰시야내의 l/d≤5인 비금속 개재물 중에 조성 B2에 속하는 개재물의 평균조성* 6 Average composition of inclusions of composition B2 in nonmetallic inclusions with l / d≤5 in the viewing field
표 8, 9에는, 표 6, 7에 나타내는 각 선재의 L단면에 있어서 l/d≤5의 비금속 개재물의 평균 조성을 나타낸다. 표중, 좌측은 l/d≤5의 전비금속 개재물의 평균 조성, 중앙은 1/d≤5의 비금속 개재물 중에 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 평균조성, 우측은 1/d≤5의 비금속 개재물 중에 조성 B2에 속하는 비금속 개재물의 평균 조성이다.In Tables 8 and 9, the average composition of the nonmetallic inclusions of l / d ≦ 5 in the L section of each wire rod shown in Tables 6 and 7 is shown. In the table, the left side shows the average composition of all nonmetallic inclusions of l / d ≦ 5, the center shows the average composition of nonmetallic inclusions belonging to composition A2 in the nonmetallic inclusions of 1 / d ≦ 5, and the right side contains the nonmetallic inclusions of 1 / d ≦ 5. Average composition of nonmetallic inclusions belonging to B2.
표 6, 8에 나타내는 No.31∼51이 본 발명예이고, 모든 파라미터도 본 발명의 범위 내이며, 단선율, 다이스 수명 모두 양호한 성적을 얻을 수 있었다.Nos. 31 to 51 shown in Tables 6 and 8 are examples of the present invention, and all the parameters were also within the scope of the present invention, and good results were obtained in both the disconnection rate and the die life.
표 7, 9에 나타내는 No.52∼59가 비교예이다. No.52는 l/d≤5에 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛을 초과하고 있어, 단선율이 불량하다. No. 53은 조성 A2 또는 B2에 속하는 개재물의 비율이 부족하고, 다이스 수명이 불량하였다. No. 54는 Si가 높고 결과적으로 조성 A2, A2 또는 B2에 속하는 비금속 개재물의 비 모두 부족하고, 다이스 수명이 불량하다. No.55는 Mn이 높고 결과적으로 조성 A2 또는 B2에 속하는 비금속 개재물의 비율이 부족하고, 다이스 수명이 불량한 No.56은 Si가 낮고 결과적으로 조성 A2에 속하는 개재물의 비율이 부족하고, 단선율이 불량하였다. No.57은 Mn이 낮고 결과적으로 1/d≤5이고 조성A2에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛을 초과하고, 또한 개재물 갯수가 청구항 5의 범위로부터 벗어나 있어, 다이스수명이 불량하다. No. 58은 개재물 갯수가 청구항 5의 범위부터 벗어나 있어, 다이스 수명이 불량하였다. No.59는 l/d≤5이고 조성 A2에 속하는 비금속 개재물의 d가 40㎛을 초과하여, 단선율이 불량하였다.Nos. 52 to 59 shown in Tables 7 and 9 are comparative examples. In No. 52, d of the nonmetallic inclusion belonging to the composition A2 at l / d ≦ 5 exceeds 40 µm, and the disconnection rate is poor. No. 53 lacked the ratio of the inclusions belonging to the composition A2 or B2, and the die life was poor. No. 54 is high in Si, and as a result, the ratio of all the nonmetallic inclusions belonging to the composition A2, A2 or B2 is insufficient, and die life is poor. No. 55 has a high Mn and consequently lacks a proportion of nonmetallic inclusions belonging to composition A2 or B2, and No.56 has a poor die life and a low Si and consequently a proportion of inclusions belonging to composition A2, resulting in poor disconnection rate. It was. No. 57 has a low Mn, consequently 1 / d ≦ 5, and the d of the nonmetallic inclusions belonging to the composition A2 exceeds 40 μm, and the number of inclusions is out of the range of claim 5, resulting in poor die life. No. The number of inclusions was out of the range of claim 5, and the die life was poor. No. 59 had l / d ≦ 5 and d of the nonmetallic inclusion belonging to composition A2 exceeded 40 μm, resulting in poor disconnection rate.
본 발명은 냉간 가공성 및 피로 특성이 우수하고, 극박판 스프링, 극세선, 고강도 스프링 용강으로서 우수한 성능을 가짐과 동시에, 고가의 Ca합금, Mg합금의 첨가량이 적어도 되므로, 저코스트로 제조할 수 있다는 우수한 효과를 가진다.The present invention is excellent in cold workability and fatigue characteristics, has excellent performance as ultra-thin spring, ultra-fine wire, high-strength spring molten steel and at the same time the addition amount of expensive Ca alloy and Mg alloy can be produced at low cost. Has an excellent effect.
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