KR20120110202A

KR20120110202A - 고강도 고인성 마그네슘 합금

Info

Publication number: KR20120110202A
Application number: KR1020110027912A
Authority: KR
Inventors: 오윤식
Original assignee: 오윤식
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-10-10

Abstract

전기강 스트립의 제조에 있어서, 로로부터 토출되기 전에 로에서의 최대 온도에 도달될 수 있도록 열간 압연 전에 특별한 슬래브 재가열 처리를 수행한다. 가열 단계 및 상기 열 싸이클의 가장 높은 온도에서의 처리 동안, 2차 재결정 입자들이 용해되고, 편석된 요소들이 금속 기지에 분산되며, 한편, 냉각 및 상기 로에서의 온도 동일화 단계 동안, 작은 제2상 입자들의 조절된 양이 상기 금속 기지로부터 균질하게 재석출된다. 일반적인 전기 강 제조 방법과 달리, 상기 슬래브 재가열 로는 연속적인 제조 단계 동안 그레인 성장 조절에 필요한 제 2상 입자들의 조절된 양의 석출이 이루어지는장소가 된다.

Description

고강도 고인성 마그네슘 합금{MAGNESIUM ALLOY HAVING HIGH STRENGTH AND HIGH TOUGHNESS}

본 발명은 그레인 방향성 전기 강 스트립의 제조에 있어, 그레인 성장 억제제 분포를 조절하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 열간 압연용 슬래브들의 고온 가열로부터 시작하여, 로(furnace)로부터의 토출부에서의 슬래브의 온도차로 인한 비편평성을 피하고, 2차 재결정이 일어나는 소망 두께의 스트립으로 변형시키는 후속 변형 공정에 보다 유리하도록, 상기 억제제들의 최적화된 분포를 얻는 방법에 관한 것이다.

그레인 방향성 전기 강은 일반적으로, 제품 등급에 의해 결정되는 자성특성, 예컨대, 최고 제품이 1.9T보다 높은 자계투자율(magnetic permeability)치를 갖고, 1W/kg보다 낮은 철손(core loss)을 갖는 것을 특징으로 하는, 0.18 내지

0.50mm 의 두께를 갖는 스트립과 같은 산업용 레벨로 제조된다. 그레인 방향성 규소 강 스트립(실제, Fe-Si 합금)의 고품질은 이론상으로는 모든 그레인들이 그 조직에서 스트립 표면에 평행한 자신의 {110}결정면과 압연 방향에 평행한 자신의 < 001> 결정축을 갖는 소위 고스(Goss) 조직에 해당하는 매우 예리한 결정 조직을 얻는 능력에 의해 결정된다. 이는 < 001> 축이 Fe-Si 합금의 체심입방결정(body-centered cubic crystal)에서 자속 전달이 가장 쉬운 방향이라는 사실에 주로 기인한 것이다; 그러나, 실제 제품에 있어서, 인접한 그레인들의 001 축 사이에서의 다소간의 무방향성이 항상 존재하고, 상기 무방향성이 높아질수록 제품의 자계 투자율이 낮아지며, 상기 제품을 채용한 전기 기기에서의 전압 손실이 높아진다.

고스 조직에 가능한 한 가까운 강의 그레인의 방향성을 얻기 위해서는 실제 " 2차 재결정" 이라고 불리는 금속공학적 현상의 제어에 기초를 둔 보다 복잡한 과정이 필요하다. 최초 재결정화를 위한 어닐링 후, 최종 박스 어닐링(box annealing) 전인 제품 제조의 마지막 부분에서 일어나는 상기 현상이 발생하는 동안, 상기 고스 조직에 가까운 방향성을 가진 소수의 그레인들이 최초 재결정된 생성물의 다른 그레인들을 희생시켜 성장한다. 이 현상이 발생되도록 하기 위해서, 비금속 불순물들(제2상)이 사용되고, 최초 재결정된 그레인들의 바운더리(boundary:粒界)에서 미세하고 균일한 입자들로 석출된다. 소위 그레인 성장 억제제(grain growth inhibitor) 또는 짧은 억제제(short inhibitor)라 불리는 이러한 입자들은 그레인 바운더리 이동을 늦추는 데 사용되고, 또한, 상기 고스 조직에 가까운 방향성을 갖는 그레인들이,일단 제 2 상의 고상화 온도에 도달되면 다른 그레인들을 희생시키면서 빠르게 성장하는, 상기와 같은 차원의 장점을 얻을 수 있도록 하기 위해 사용된다.

본 발명은 이러한 단점들을 제거하기 위해, 특히, 그레인 방향성 전기 강 스트립 제조기술에서 우수한 특성의 균일성을 갖는 최종 제품을 얻을 수 있도록 하고, (ⅰ) 주조 과정에서 얻어지는 조대 석출물(제2상)의 용해를 전체적 또는 부분적으로 피하기 위해 종래의 기술에 대해 슬래브 가열 온도를 낮추고, (ⅱ) 열간 압연 단계 이후에 방향성 2차 재결정을 조절할 수 있는 데 필요한 양의 억제제를 생성하는 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의하면, 실리콘 강이 연속적으로 주조, 열간 압연, 냉간 압연되어 냉간 압연된(이하, " 냉연" 이라 한다) 스트립을 얻은 다음, 이 냉연 스트립이 1차 재결정, 필요한 경우 탈탄을 위해 연속 어닐링 되고, 이어서 상기 1차 재결정 온도보다 높은 온도에서 2차 재결정 어닐링 되는 그레인 방향성 전기 강 스트립의 제조 공정에서, 다음과 같은 작동 단계가 연속하여 수행된다:

상기 그레인 성장 억제제들의 적어도 일부의 석출이 이미 이루어진 슬래브들은 열간 압연되고, 이에 따라 얻어진 상기 열연 스트립들은 순차로 어닐링되고 최종 두께로 냉간 압연된다; 이미 언급한 바와 같이, 상기 냉간 압연 공정은 하나또는 그 이상의 단계로 수행될 수 있는 데, 이는 중간 어닐링, 적어도 75%의 두께 감소율을 갖도록 수행되는 적어도 하나의 압연 단계가 그것이다.

후에 그레인 성장 억제제를 형성하게 되는, 사용 가능한 석출물들을 완전히 용해하기에 불충분한 슬래브 가열 온도를 채택하는 경우, 이러한 억제제들은 냉간 압연 후의 열처리 및 2차 재결정의 시작 전 중 어느 하나의 기간 동안에 상기 스트립과 적당한 액상, 고상, 또는 기상의 요소들과의 반응에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 상기 스트립의 질소 함량은 해리되지 않은 암모니아와의 반응에 의해 최종 두께를 갖는 스트립의 연속 어닐링 동안 증대되는 것이 바람직하다.

일단 상기 냉연 스트립이 질화되어, 그레인 성장을 억제하기 쉬운 양과 분포 형태의 나이트라이드 석출물들을 직접 형성하면, 상기 스트립 그 자체는 고온 연속 어닐링을 거치게 되며, 그 동안 2차 재결정 어닐링이 행해지거나 적어도 시작된다.

본 발명에 따른 상기 슬래브 온도의 동일화 효과는 첨부된 도면에 나타나 있다.
도 1은 상기 로로부터의 추출 온도가 도달되는 최대 온도인 일반적인 슬래브 가열 개략도를 나타내고;도 2는 본 발명에 따른 슬래브 가열 개략도를 나타내고;
도 3은 일반적인 슬래브 가열을 이용한 것으로, 열간 압연 후의 스트립 길이(가로축)에 따른 스트립 두께(세로축)의 변화의 그래프를 나타내고(세로축의 각 분할은 0.01mm이다);도 4는 본 발명에 따른 슬래브 가열을 사용한 것으로, 열간 압연 후의 스트립 길이(가로축)에 따른 스트립 두께(세로축)의 변화의 그래프를 나타낸다(세로축의 각 분할은 0.01mm이다).

스크랩으로부터 용융된 것으로, 전기로에서 제조되고, 주조 상태에서 Si 3.15 중량 %(이하, %로 한다), C 0.035%,Mn 0.16%, S 0.006%, Al sol 0.030%, N 0.0080%, Cu 0.25% 및 제강과정에서의 불순물들을 포함하는 규소 강을 18 t짜리 슬래브로 연속 주조하었다. 8개의 슬래브들을 선택하여, 유동 빔 로에서 서로 다른 슬래브 가열 싸이클로 특정된 실험용 산업 냉간 압연 프로그램에 쌍으로 제공하였다. 상기 네 개의 실험용 싸이클을 수행하여 표 1에 나타나 있는바와 같이, 상기 로의 최종 두 영역에서의 온도 셋팅을 결정하였다. 상기 슬래브가 상기 로를 통과하는 통과 속도는 끝에서 두 번째(예비 동일화) 로 영역을 35분동안 통과하도록 하고, 최종(동일화) 영역을 22분동안 통과하도록 하고, 이를 유지시켰다.

Si 3.180 중량 %(이하, %로 한다), C 0.025%, Mn 0.150%, S 0.012%, Cu 0.150%, Al 0.028%, N 0.008%를 함유하는 용융 강을 산업용 연속 주조 설비로 240 mm 두께의 18t짜리 슬래브들로 주조하었다.

Claims

실리콘 강이 연속적으로 주조, 열간 압연, 냉간 압연되어 냉연 스트립을 얻은 다음, 이 냉연 스트립이 1차 재결정, 필요한 경우 탈탄을 위해 연속 어닐링 되고, 이어서 상기 1차 재결정 온도보다 높은 온도에서 2차 재결정 어닐링되는 그레인 방향성 전기 강 스트립의 제조 방법에 있어서,상기 최종 단계동안의, 로에 있지 않은 상태의 처리 온도가 선행하는 처리 온도들 중 적어도 하나 보다 낮은, 열간압
연 전의 복수개의 단계로 이루어진 슬래브 가열 단계;중간 어닐링에 의해 분리되고, 그 단계들 중 적어도 하나에서 75%보다 높은 감소가 행해지는 하나 또는 그 이상의감소 단계로 이루어진 냉간 압연 단계;800 내지 950℃의 온도에서 상기 냉연 스트립의 연속 1차 재결정 어닐링 단계;를 포함하는 방법.