KR20080058293A - 신선 특성이 우수한 고강도 선재 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 신선 가공성이 우수한 선재를 얻어, 그것을 소재로 하는 강선을 높은 생산성 하에 수율 좋게 염가로 제공하는 것으로, 성분이 특정된 경강선재를 열간 압연 후, 특정한 온도 영역에서 권취한 후에 소정의 냉각 속도로 패턴팅 처리함으로써, 가공성이 우수한 고탄소 강선을 얻는다. 펄라이트 조직의 면적률이 97 ％ 이상, 잔량부가 베이나이트, 의사 펄라이트, 초석 페라이트로 이루어지는 비펄라이트 조직이며, 펄라이트 블록 입경이 20 ㎛ 이상 45 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 미가공 신선성이 우수한 고강도 강선재이다. 또한, 중간 패턴팅 및 냉간 신선을 실시함으로써 제조하는, 인장 강도가 2800 MPa 이상인 것을 특징으로 하는 연성이 우수한 고탄소 강선이다.

베이나이트, 의사 펄라이트, 초석 페라이트, 오스테나이트

Description

신선 특성이 우수한 고강도 선재 및 그 제조 방법 {HIGH STRENGTH STEEL SHEET FOR GOOD WIRE DRAWABILITY PROPERTY AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은, 강선재, 강선 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 예를 들어, 자동차의 래디얼 타이어나, 각종 산업용 벨트나 호스의 보강재로서 이용되는 스틸 코드, 또한 소잉 와이어 등의 용도에 적합한 압연 선재와 그 제조 방법, 및 상기한 압연 선재를 소재로 하는 강선에 관한 것이다.

자동차의 래디얼 타이어나, 각종 벨트, 호스의 보강재로서 이용되는 스틸 코드용 강선, 혹은 소잉 와이어용 강선은, 일반적으로 열간 압연 후 조정 냉각한 선 직경이 4 내지 6 ㎜인 강선재를, 1차 신선 가공하여 직경을 3 내지 4 ㎜로 하고, 계속해서 중간 패턴팅 처리를 행하고, 다시 2차 신선 가공하여 1 내지 2 ㎜의 직경으로 한다. 이 후, 최종 패턴팅 처리를 행하고, 계속해서 브라스 도금을 실시하고, 다시 최종 습식 신선 가공을 실시하여 직경 0.15 내지 0.40 ㎜로 한다. 이와 같이 하여 얻어진 극세 강선을, 또한 꼬임 가공으로 복수개 서로 꼬아 꼬임 강선으로 함으로써 스틸 코드가 제조된다.

최근, 제조 비용 저감의 목적으로부터, 상기한 중간 패턴팅을 생략하고, 조정 냉각한 압연 선재로부터 최종 패턴팅 선 직경인 1 내지 2 ㎜까지 다이렉트로 신 선하는 예가 많아지고 있다. 이로 인해, 조정 냉각한 압연 선재에 대해, 압연 선재로부터의 다이렉트 신선 특성, 이른바 미가공 신선성이 요구되게 되어, 선재의 고연성 및 고가공성에 대한 요구가 매우 커지고 있다.

패턴팅 선재의 연성을 나타내는 지표의 하나인 교축치는, 오스테나이트 입경에 의존하고, 오스테나이트 입경을 미세화함으로써 교축치가 향상되므로, Nb, Ti, B 등의 탄화물이나 질화물을 피닝 입자로서 이용함으로써 오스테나이트 입경을 미세화하는 시도도 이루어지고 있다. 일본 특허 제2609387호 공보에는, 성분 원소로서 Nb : 0.01 내지 0.1 중량％, Zr : 0.05 내지 0.1 중량％, Mo : 0.02 내지 0.5 중량％로 이루어지는 군으로부터 1종 이상을 함유시켜 극세 강선의 인성 및 연성을 한층 높이는 기술이 개시되어 있다. 일본 특허 공개 제2001-131697호 공보에서도, NbC에 의한 오스테나이트 입경의 미세화가 제안되어 있다. 그러나 이들 첨가 원소는 고가이기 때문에 비용 증가를 초래하는 것, Nb는 조대한 탄화물, 질화물을, Ti는 조대한 산화물을 형성하기 때문에 가는 선 직경, 예를 들어 직경 0.40 ㎜ 이하의 선 직경으로까지 신선되면, 단선되는 경우가 있었다. 또한, 본 발명자들에 의한 검증에 따르면, BN의 피닝에서는, 교축치에 영향을 미칠 정도로 오스테나이트 입경을 미세화하는 것은 어렵다.

또한, 일본 특허 공개 평8-3639호 공보와 같이, 패턴팅 온도를 저하시킴으로써 선재의 조직을 베이나이트로 조정함으로써 고탄소 선재의 신선 가공성을 높이는 기술도 제안되어 있다. 그러나, 인라인으로 압연 선재를 베이나이트화하기 위해서는 용융 솔트 등에 침지할 필요가 있어 고비용을 초래할 우려가 있는 동시에, 메커 니컬 디스케일링성(mechanical descaling)을 저하시킬 우려가 있다.

본 발명은, 상기 현상에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은, 스틸 코드나 소잉 와이어 등의 용도에 적합한 미가공 신선성이 우수한 고강도 선재를 높은 생산성 하에 수율 좋게 염가로 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 관한 제조 방법의 구성은, 하기 (1)에 나타내는 강선, (2) 내지 (3)에 나타내는 강선용 강재, (4)에 나타내는 선재의 제조 방법, 및 (5)에 나타내는 고강도 강선의 제조 방법에 있다.

(1) 펄라이트 조직의 면적률이 97 ％ 이상, 잔량부가 베이나이트, 의사 펄라이트, 초석 페라이트로 이루어지는 비펄라이트 조직이며, 펄라이트 블록 입경이 20 ㎛ 이상 45 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 미가공 신선성이 우수한 고강도 강선재.

(2) 질량％로, C : 0.70 내지 1.10 ％, Si : 0.1 내지 1.5 ％ 이하, Mn : 0.1 내지 1.0 ％, Al : 0.01 ％ 이하, Ti : 0.01 ％ 이하, N : 10 내지 60 질량ppm, B : [0.77 × N(ppm) - 17.4] 질량ppm 혹은 5 질량ppm 중 높은 양 이상, 52 질량ppm 이하를 함유하고, 잔량부는 Fe 및 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 고강도 강선재.

(3) Cr : 0.03 내지 0.5 ％, Ni : 0.5 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), Co : 0.5 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), V : 0.03 내지 0.5 ％ 이하, Cu : 0.2 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), Mo : 0.2 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), W : 0.2 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), Nb : 0.1 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 고강도 강선재.

(4) (2) 내지 (3)에 기재된 화학 조성을 갖는 강편을 열간 압연 후, 다음에 나타내는 온도 Tmin 내지 950 ℃의 온도 영역에서 권취한 후, 800 내지 600 ℃까지의 냉각 속도가 5 ℃/s 이상인 냉각 방법으로 패턴팅 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3)에 기재된 고강도 강선재의 제조 방법.

B(ppm) - 0.77 × N(ppm) ＞ 0.0의 경우에는, Tmin은 800 ℃,

B(ppm) - 0.77 × N(ppm) ≤ 0.0의 경우에는, Tmin은,

Tmin = 950 + 1450/(B(ppm) - 0.77 × N(ppm) - 10)

(5) (1) 내지 (3)에 기재된 강선재를, 중간 패턴팅 및 냉간 신선을 실시함으로써 제조하는, 인장 강도가 2800 MPa 이상인 것을 특징으로 하는 연성이 우수한 고탄소 강선.

도1은 비펄라이트 면적률과, 신선에 의해 파단하는 평균 진변형의 관계를 나타내는 도면.

도2는 TS와 신선에 의해 파단하는 평균 진변형의 관계를 나타내는 도면.

도3은 펄라이트 블록 입경과 연신에 의해 파단하는 평균 진변형의 관계를 나타내는 도면.

본 발명자들은, 선재의 화학 조성과 기계적 성질이 신선 가공성에 미치는 영 향에 대해 조사ㆍ연구를 거듭하여, 그 결과, 하기의 지견을 얻었다.

(a) 인장 강도를 높이기 위해서는, C, Si, Mn, Cr 등의 합금 원소의 함유량을 늘리면 되지만, 이들 합금 원소의 함유량의 증가는 신선 가공성의 저하, 즉 신선 가공시의 한계 가공도의 저하를 초래하므로, 단선되는 빈도가 증가한다.

(b) 신선 가공성은 신선 가공 전, 즉 열처리 후의 인장 강도와 파단 교축치와 좋은 관계를 나타내고, 교축치가 인장 강도에 따른 어느 일정치 이상인 경우에 매우 양호한 신선 가공성을 얻을 수 있다.

(c) B는 N과 화합물을 형성하고, 고용 B양은 토탈 B양, N양 및 펄라이트 변태 전의 가열 온도에 의해 결정된다. 고용 B는 오스테나이트 입계에 편석하고, 패턴팅 처리시에 오스테나이트 온도로부터의 냉각 중에, 오스테나이트 입계로부터 발생하는 베이나이트, 페라이트, 의사 펄라이트 등의 마이크로 조직이 성기고 저강도인 조직, 특히 베이나이트의 발생을 억제한다. 이들 비펄라이트 조직 중, 신선성에 가장 악영향을 미치는 조직은 베이나이트이다. 비펄라이트 조직 중, 베이나이트가 차지하는 비율은 60 ％ 이상이다. 고용 B가 적으면 상기 효과는 작고, 과잉이면 펄라이트 변태에 앞서, 조대한 Fe₂₃(CB)₆이 석출되어 신선 가공이 저하된다.

본 발명은, 상기한 지견을 기초로 하여 완성된 것이다.

이하, 본 발명의 각 요건에 대해 상세하게 설명한다.

선재의 조직 및 기계적 성질 :

본 발명자들의 검토에 따르면, 패턴팅 선재의 미가공 신선성은, 초석 페라이 트, 의사 펄라이트, 베이나이트 등의 비펄라이트 조직의 양과 관계가 있고, 이들 비펄라이트 조직의 체적률을 3 ％ 미만으로 억제할 수 있으면, 신선시에 있어서의 조기의 균열 발생이 억제되고, 미가공 신선성이 향상된다. 비펄라이트 조직의 저감에는 B 첨가와, 열간 압연 후의 권취 온도를, 다음에 나타내는 온도 Tmin 이상의 온도 영역에서 권취한 후, 800 내지 600 ℃까지의 냉각 속도가 5 ℃/s 이상인 냉각 방법으로 패턴팅 처리를 행하는 것이 유효한 것을 발견하였다.

B(ppm) - 0.77 × N(ppm) ＞ 0.0의 경우에는, Tmin은 800 ℃,

B(ppm) - 0.77 × N(ppm) ≤ 0.0의 경우에는, Tmin은,

Tmin = 950 + 1450/(B(ppm) - 0.77 × N(ppm) - 10)

이에 의해, 비펄라이트 체적률이 3 ％ 미만에서 미가공 신선성이 우수한 고강도 선재를 얻을 수 있다. 또, 펄라이트 블록 입경은 오스테나이트 입경과 펄라이트 변태 온도(연속 냉각의 경우에는 냉각 속도)에 의존하지만, 압연 선재의 경우, 오스테나이트 입경의 극단의 조대화는 생기기 어려워, 변태 온도의 영향이 크다. 따라서 펄라이트 블록이 조대화하고 있는 것은 변태 온도가 높다(냉각 속도가 작다)는 것을 의미하고 있다. 오스테나이트 입자가 조대화되면, 비록 B 첨가를 하고 있어도, 조대한 비펄라이트 조직이 생성되므로, 미가공 신선성이 열화된다. 또한, 변태 온도가 너무 높아도, 펄라이트 변태에 앞서 오스테나이트 입계에 조대한 B 탄화물이 생성되고, 미가공 신선성이 열화된다. 한편, 변태 온도가 너무 낮으면(냉각 속도가 너무 높으면), TS가 지나치게 높아져, 미가공 신선성이 열화된다. 검토의 결과, 펄라이트 블록 입경이 20 ㎛ 이상 45 ㎛ 이하이면 상기의 비펄라이트 조직 및 조대한 B 탄화물의 생성이 억제되는 동시에, TS도 적정한 값이 되어, 미가공 신선성의 열화를 억제할 수 있는 것을 발견하였다. 또, 권취 온도는 디스케일링성의 관점에서, 950 ℃ 이하인 것이 바람직하다.

성분 조성 :

C : C는, 선재의 강도를 높이는 데 유효한 원소이며, 그 함유량이 0.70 ％ 미만인 경우에는 2800 MPa 이상의 높은 강도를 안정되게 최종 제품에 부여시키는 것이 곤란한 동시에, 오스테나이트 입계에 초석 페라이트의 석출이 촉진되어, 균일한 펄라이트 조직을 얻는 것이 곤란해진다. 한편, C의 함유량이 지나치게 많으면 오스테나이트 입계에 네트 형상의 초석 시멘타이트가 생성되어 신선 가공시에 단선이 발생하기 쉬워질 뿐만 아니라, 최종 신선 후에 있어서의 극세 선재의 인성ㆍ연성을 현저하게 열화시킨다. 따라서, C의 함유량을 0.70 내지 1.10 질량％로 하였다.

Si : Si는 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 또한 탈산제로서 유용한 원소이며, Al을 함유하지 않은 강선재를 대상으로 할 때에도 필요한 원소이다. 0.1 질량％ 미만에서는 탈산 작용이 과소하다. 한편, Si양이 지나치게 많으면 과공석 강에 있어서도 초석 페라이트의 석출을 촉진하는 동시에, 신선 가공에서의 한계 가공도를 저하한다. 또한 메커니컬 디스케일링(이하, MD라 약기함)에 의한 신선 공정이 곤란해진다. 따라서, Si의 함유량을 0.1 내지 1.5 질량％로 하였다.

Mn : Mn도 Si와 마찬가지로, 탈산제로서 유용한 원소이다. 또한, 켄칭(quenching)성을 향상시키고, 선재의 강도를 높이는 데도 유효하다. 또한 Mn은, 강 중의 S를 MnS로서 고정하여 열간 취성을 방지하는 작용을 갖는다. 그 함유량이 0.1 질량％ 미만에서는 상기한 효과를 얻기 어렵다. 한편, Mn은 편석하기 쉬운 원소이며, 1.0 질량％를 초과하면 특히 선재의 중심부에 편석하고, 그 편석부에는 마르텐사이트나 베이나이트가 생성되므로, 신선 가공성이 저하된다. 따라서, Mn의 함유량을 0.1 내지 1.0 질량％로 하였다.

Al : 0.01 ％ 이하 : Al의 함유량은, 경질 비변형의 알루미나계 비금속 개재물이 생성되어 강선의 연성 열화와 신선성 열화를 초래하지 않도록 0 ％를 포함하는 0.01 ％ 이하로 규정하였다.

Ti : 0.01 ％ 이하 : Ti의 함유량은, 경질 비변형의 산화물이 생성되어 강선의 연성 열화와 신선성 열화를 초래하지 않도록 0 ％를 포함하는 0.01 ％ 이하로 규정하였다.

N : 10 내지 60 ppm : N은, 강 중에서 B와 질화물을 생성하고, 가열시에 있어서의 오스테나이트 입도의 조대화를 방지하는 작용이 있고, 그 효과는 10 ppm 이상 함유시킴으로써 유효하게 발휘된다. 그러나, 함유량이 지나치게 많아지면, 질화물량이 지나치게 증대하여, 오스테나이트 중의 고용 B양을 저하시킨다. 또한 고용 N이 신선 중의 시효를 촉진시킬 우려가 생기므로, 상한을 60 ppm으로 한다.

B : 5 또는 (0.77 × N(ppm) - 17.4) 내지 50 ppm : B는 고용 상태에서 오스테나이트 중에 존재하는 경우, 입계에 농화되어 페라이트, 의사 펄라이트, 베이나이트 등의 비펄라이트 석출의 생성을 억제한다. 한편, B를 과잉으로 첨가하면 오 스테나이트 중에 있어서 조대한 Fe₂₃(CB)₆ 탄화물의 석출을 촉진하고, 신선성에 악영향을 미친다. 따라서 B의 함유량의 하한치를 5 또는 (0.77 × N(ppm) - 17.4) 중 큰 값, 상한치를 50 질량ppm으로 하였다.

또, 불순물인 P와 S는 특별히 규정하지 않지만, 종래의 극세 강선과 마찬가지로 연성을 확보하는 관점에서, 각각 0.02 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 이용되는 강선재는 상기 원소를 기본 성분으로 하는 것이지만, 또한 강도, 인성, 연성 등의 기계적 특성의 향상을 목적으로 하여, 이하와 같은 선택적 허용 첨가 원소를 1종 또는 2종 이상, 적극적으로 함유해도 좋다.

Cr : 0.03 내지 0.5 ％, Ni : 0.5 ％ 이하, Co : 0.5 ％ 이하, V : 0.03 내지 0.5 ％, Cu : 0.2 ％ 이하, Mo : 0.2 ％ 이하, W : 0.2 ％ 이하, Nb : 0.1 ％ 이하(Ni, Co, Cu, Mo, W, Nb에 대해서는 모두 0 ％를 포함하지 않음). 이하, 각 원소에 대해 설명한다.

Cr : 0.03 내지 0.5 ％ Cr은 펄라이트의 라멜라 간격을 미세화하고, 선재의 강도나 신선 가공성 등을 향상시키는 데 유효한 원소이다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.03 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Cr양이 지나치게 많으면 변태 종료 시간이 길어지고, 열간 압연 선재 중에 마르텐사이트나 베이나이트 등의 과냉 조직이 생길 우려가 있는 외에, 기계적으로 스케일링성도 나빠지므로, 그 상한을 0.5 ％로 하였다.

Ni : 0.5 ％ 이하 Ni는 선재의 강도 상승에는 그다지 기여하지 않지만, 신 선재의 인성을 높이는 원소이다. 이와 같은, 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Ni를 과잉으로 첨가하면 변태 종료 시간이 길어지므로, 상한치를 0.5 ％로 하였다.

Co : 1 ％ 이하 Co는, 압연재에 있어서의 초석 시멘타이트의 석출을 억제하는 데 유효한 원소이다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Co를 과잉으로 첨가해도 그 효과는 포화되어 경제적으로 낭비이므로, 그 상한치를 0.5 ％로 하였다.

V : 0.03 내지 0.5 ％ V는 페라이트 중에 미세한 탄질화물을 형성함으로써, 가열시의 오스테나이트 입자의 조대화를 방지하고, 연성을 향상시키는 동시에, 압연 후의 강도 상승에도 기여한다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.03 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 그러나, 과잉으로 첨가하면, 탄질화물의 형성량이 지나치게 많아지는 동시에, 탄질화물의 입경도 커지므로 상한을 0.5 ％로 하였다.

Cu : 0.2 ％ 이하 Cu는 극세 강선의 내식성을 높이는 효과가 있다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 그러나 과잉으로 첨가하면, S와 반응하여 입계 중에 CuS를 편석하기 때문에, 선재 제조 과정에서 강괴나 선재 등에 손상을 발생시킨다. 이와 같은 악영향을 방지하기 위해, 그 상한을 0.2 ％로 하였다.

Mo : Mo는 극세 강선의 내식성을 높이는 효과가 있다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Mo를 과잉 으로 첨가하면 변태 종료 시간이 길어지므로, 상한치를 0.2 ％로 하였다.

W : W는 극세 강선의 내식성을 높이는 효과가 있다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.1 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, W를 과잉으로 첨가하면 변태 종료 시간이 길어지므로, 상한치를 0.2 ％로 하였다.

Nb : Nb는 극세 강선의 내식성을 높이는 효과가 있다. 이와 같은 작용을 유효하게 발휘시키기 위해서는 0.05 ％ 이상의 첨가가 바람직하다. 한편, Nb를 과잉으로 첨가하면 변태 종료 시간이 길어지므로, 상한치를 0.1 ％로 하였다.

신선 조건 :

청구항 1에 기재된 강선재에 냉간 신선을 실시함으로써, 인장 강도가 2800 MPa 이상인 것을 특징으로 하는 연성이 우수한 고강도 강선을 얻을 수 있다. 냉간 신선의 진(眞)변형은 3 이상, 바람직하게는 3.5 이상이다.

다음에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당하게 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하며, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

표1에 나타내는 화학 성분의 강의 빌릿(billet)을 가열 후, 열간 압연에 의해 직경 4 내지 6 ㎜의 선재로 하고, 소정의 온도로 권취 후, 스텔모어(STELMOR) 처리에 의해 패턴팅 처리를 실시하였다.

비펄라이트 체적률의 측정을 위해, 압연 선재의 L 단면을 수지 매립 후, 알루미나 연마하고, 포화 피크럴에 의해 부식시켜 SEM 관찰을 실시하였다. SEM의 관 찰 영역은 표층, 1/4D, 1/2D(D는 선 직경)부로서, 각 영역에서 배율 3000으로 50 × 40 ㎛의 면적의 사진을 임의로 10매 촬영하고, 시멘타이트가 입상으로 분산된 의사 펄라이트부, 판 형상 시멘타이트가 주위보다 3배 이상의 성긴 라멜라 간격으로 분산되어 있는 베이나이트부, 오스테나이트를 따라 석출한 초석 페라이트부의 면적률을 화상 해석에 의해 측정한 값을 비펄라이트 체적률로 하였다.

펄라이트 블록 입경은, 선재의 L 단면을 수지에 매립 후 절단 연마하고, EBSP 해석에 의해 방위차 9°의 계면으로 둘러싸인 영역을 하나의 블록 입자로서 해석하고, 그 평균 체적으로부터 구한 평균 입경으로 하였다.

패턴팅 선재의 미가공 신선성은, 스케일을 산 세척으로 제거한 후, 본더라이징 처리에 의해 인산 아연 피막을 부여한 길이 4 m의 선재를 10개 준비하고, 어프로치 각 25도의 다이스를 사용하여 1 패스당 감면율 16 내지 20 ％의 단두식 신선을 행하고, 신선 파단하는 한계의 선 직경 및 진변형의 평균치를 구하였다.

[표1]

[표2]

표1에 평가재의 화학 조성, 표2에 시험 조건, 오스테나이트 입경 및 기계적 성질을 나타낸다.

표1, 표2에 있어서, 1 내지 11, A 내지 I는 본 발명 강, 12 내지 22는 비교 강이다.

12, 18은 권취 온도가 낮기 때문에, 패턴팅 처리 전에 B의 질화물 및 탄화물이 석출되고, 고용 B양을 확보할 수 없었으므로, 교축치가 낮은 예이다. 13 및 19 내지 20은 B양이 낮거나 혹은 무첨가이므로, 교축치가 낮았던 예이다. 14는 B양이 과잉이고, 다량의 B 탄화물 및 초석 시멘타이트가 오스테나이트 입계에 석출되어 교축치가 낮은 예이다. 15는 Si양이 과잉이고, 초석 페라이트 석출을 억제할 수 없었던 예이다. 16은 C양이 과잉이고, 초석 시멘타이트 석출을 억제할 수 없었던 예이다. 17은 Mn양이 과잉이고, 마이크로 마르텐사이트의 생성을 억제할 수 없었던 예이다. 21은 패턴팅시의 냉각 속도가 너무 높고, C양에 비해 TS가 너무 높아, 연성이 열화된 예이다. 냉각 속도가 높았기 때문에 블록 입경은 미세화되어 있다. 22는 패턴팅 처리시의 냉각 속도가 작아, 블록 입경이 조대화하여 연성이 열화된 예이다.

도1에 본 발명 강과 비교 강의 비펄라이트 면적률과, 신선에 의해 파단되는 진변형의 평균치의 관계를 나타낸다. 본 발명 강은 파단의 평균 진변형이 높고, 양호한 미가공 신선성을 나타낸다. 그러나, 신선 한계는 TS에도 의존하므로, 도2에 TS와 신선에 의해 파단하는 평균 진변형의 관계를 나타낸다. 동일한 TS로 비교해도, 본 발명 강은 평균 진변형이 높아, 양호한 미가공 신선성을 나타내는 것을 알 수 있다. 도3에 본 발명의 범위 내의 화학 성분, 가열 조건을 충족시키는 강선재 중, TS가 1000 내지 1300 MPa의 범위의 실시예에 관한 것이다. 펄라이트 블록 입경과 신선에 의해 파단되는 평균 진변형의 관계를 나타낸다. 펄라이트 블록 사이즈가 20 ㎛ 이상 45 ㎛ 이하의 범위이면, 높은 미가공 신선성을 나타낸다.

도1 내지 도3에 있어서, ◆는 본 발명 강, □는 비교 강을 나타낸다.

본 발명에 의해, 자동차의 래디얼 타이어나, 각종 산업용 벨트나 호스의 보강재로서 이용되는 스틸 코드, 또한 소잉 와이어 등의 용도에 적합한 압연 선재를 제공하는 것이 가능해진다.

Claims (5)

1. 펄라이트 조직의 면적률이 97 ％ 이상, 잔량부가 베이나이트, 의사 펄라이트, 초석 페라이트로 이루어지는 비펄라이트 조직이며, 펄라이트 블록 입경이 20 ㎛ 이상 45 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 미가공 신선성이 우수한 고강도 강선재.
2. 제1항에 있어서, 질량％로, C : 0.70 내지 1.10 ％, Si : 0.1 내지 1.5 ％, Mn : 0.1 내지 1.0 ％, Al : 0.01 ％ 이하, Ti : 0.01 ％ 이하, N : 10 내지 60 질량ppm, B : [0.77 × N(ppm) - 17.4] 질량ppm 혹은 5 질량ppm 중 높은 양 이상, 52 질량ppm 이하를 함유하고, 잔량부는 Fe 및 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고강도 강선재.
3. 제2항에 있어서, Cr : 0.03 내지 0.5 ％, Ni : 0.5 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), Co : 0.5 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), V : 0.03 내지 0.5 ％, Cu : 0.2 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), Mo : 0.2 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), W : 0.2 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음), Nb : 0.1 ％ 이하(0 ％를 포함하지 않음)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 고강도 강선재.
4. 강편을 열간 압연 후, 다음에 나타내는 온도 Tmin 내지 950 ℃의 온도 영역 에서 권취한 후, 800 내지 600 ℃까지의 냉각 속도가 5 ℃/s 이상인 냉각 방법으로 패턴팅 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강선재의 제조 방법.

   B(ppm) - 0.77 × N(ppm) ＞ 0.0의 경우에는, Tmin은 800 ℃,

   B(ppm) - 0.77 × N(ppm) ≤ 0.0의 경우에는, Tmin은,

   Tmin = 950 + 1450/(B(ppm) - 0.77 × N(ppm) - 10)
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 고강도 강선재를, 중간 패턴팅 및 냉간 신선을 실시함으로써 제조하는, 인장 강도가 2800 MPa 이상인 것을 특징으로 하는 연성이 우수한 고탄소 강선.

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