KR20120110541A - Shape steel and method of manufacturing the shape steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 형강 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금 성분 및 공정 조건의 제어로 심부경도 특성을 향상시켜 우수한 내마모성을 갖는 형강 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for manufacturing a steel, and more particularly, to a steel having an excellent wear resistance by improving the core hardness characteristics by controlling alloy components and process conditions, and a method of manufacturing the same.
최근 수송 기기 및 중장비 분야의 발전과 더불어 금속 소재 부문에서는 고강도를 가지면서 내마모성이 우수할 것을 요구하고 있다. 특히, 포크레인과 같은 중장비의 하중을 차지하는 무한궤도(caterpillar)의 경우 그 환경에 의해 기계적 물성은 매우 중요하게 여겨진다.
Recently, with the development of transportation equipment and heavy equipment field, the metal material sector is required to have high strength and excellent wear resistance. In particular, in the case of caterpillar that takes the load of heavy equipment such as fork crane, mechanical properties are considered very important by the environment.
본 발명의 하나의 목적은 합금 성분 및 공정 조건의 제어로 소입성을 향상시켜 우수한 내마모성을 갖는 형강을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for producing a shaped steel having excellent wear resistance by improving the hardenability by controlling alloying components and process conditions.
본 발명의 다른 목적은 고강도를 가지면서 내마모성이 우수한 형강을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a section steel having high strength and excellent wear resistance.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법은 탄소(C) : 0.20 ~ 0.26 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.4 중량%, 인(P) : 0.030 중량% 이하, 황(S) : 0.030 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.25 ~ 0.50 중량%, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.035 중량%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.030 중량%, 보론(B) : 5 ~ 30ppm 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 주편을 1150 ~ 1250℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 주편을 압연하는 단계; 및 상기 압연된 강을 450 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Shape steel manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is carbon (C): 0.20 ~ 0.26% by weight, silicon (Si): 0.15 ~ 0.30% by weight, manganese (Mn): 1.1 ~ 1.4 weight %, Phosphorus (P): 0.030 wt% or less, sulfur (S): 0.030 wt% or less, chromium (Cr): 0.25-0.50 wt%, aluminum (Al): 0.015-0.035 wt%, titanium (Ti): 0.010 ~ 0.030% by weight, boron (B): reheating the cast steel consisting of 5 to 30ppm and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities to 1150 ~ 1250 ℃; Rolling the reheated cast steel; And cooling the rolled steel to 450 to 600 ° C.
또한, 상기 주편에는 니켈(Ni) : 0.2 중량% 이하 및 구리(Cu) : 0.3 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있을 수 있다.
In addition, the cast may further include one or more of nickel (Ni): 0.2% by weight or less and copper (Cu): 0.3% by weight or less.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 형강은 탄소(C) : 0.20 ~ 0.26 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.4 중량%, 인(P) : 0.030 중량% 이하, 황(S) : 0.030 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.25 ~ 0.50 중량%, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.035 중량%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.030 중량%, 보론(B) : 5 ~ 30ppm 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Shape steel according to an embodiment of the present invention for achieving the other object is carbon (C): 0.20 ~ 0.26% by weight, silicon (Si): 0.15 ~ 0.30% by weight, manganese (Mn): 1.1 ~ 1.4% by weight, phosphorus (P): 0.030 wt% or less, Sulfur (S): 0.030 wt% or less, Chromium (Cr): 0.25 ~ 0.50 wt%, Aluminum (Al): 0.015 ~ 0.035 wt%, Titanium (Ti): 0.010 ~ 0.030 wt% %, Boron (B): 5 to 30ppm and the remaining iron (Fe) and is characterized by consisting of other unavoidable impurities.
본 발명에 따른 형강 및 그 제조 방법은 담금질성을 증가시키는 원소인 망간과 경화능을 향상시키는 원소인 크롬의 함량을 높임으로써, 심부경도 특성인 소입성을 증가시켜 내마모성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the steel and the method of manufacturing the same may increase the content of chromium, which is an element that improves hardenability, and chromium, which is an element that improves hardenability.
따라서, 본 발명에 따른 형강은 포크레인과 같은 중장비의 하중을 차지하는 무한궤도 부품 중 하나인 트랙 슈(track shoe) 등에 활용될 수 있다.
Accordingly, the shaped steel according to the present invention can be utilized in track shoes, which are one of the tracked parts that occupy the load of heavy equipment such as fork cranes.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1,2에 따른 조미니 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법으로 제조된 트랙 슈를 나타낸 사진이다.1 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing a shaped steel according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the results of Jomini test according to Example 1 and Comparative Examples 1,2.
3 is a photograph showing a track shoe manufactured by a method of manufacturing a section steel according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 형강 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown.
형강Section steel
본 발명에 따른 형강은 탄소(C) : 0.20 ~ 0.26 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.4 중량%, 인(P) : 0.030 중량% 이하, 황(S) : 0.030 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.25 ~ 0.50 중량%, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.035 중량%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.030 중량%, 보론(B) : 5 ~ 30ppm 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.The steel according to the present invention is carbon (C): 0.20 to 0.26% by weight, silicon (Si): 0.15 to 0.30% by weight, manganese (Mn): 1.1 to 1.4% by weight, phosphorus (P): 0.030% by weight or less, sulfur (S): 0.030 wt% or less, Chromium (Cr): 0.25 ~ 0.50 wt%, Aluminum (Al): 0.015 ~ 0.035 wt%, Titanium (Ti): 0.010 ~ 0.030 wt%, Boron (B): 5 ~ 30 ppm And the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.
또한, 본 발명에 따른 형강은 강도 향상 등의 목적으로, 니켈(Ni) : 0.2 중량% 이하 및 구리(Cu) : 0.3 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
In addition, the shaped steel according to the present invention may further include one or more of nickel (Ni): 0.2% by weight or less and copper (Cu): 0.3% by weight or less for the purpose of improving strength.
이하, 본 발명에 따른 형강에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the role and content of each component included in the section steel according to the present invention will be described.
탄소(C)Carbon (C)
본 발명에서 탄소(C)는 강의 강도를 확보하기 위해 첨가된다.In the present invention, carbon (C) is added to secure the strength of the steel.
상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.20 ~ 0.26 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.The carbon (C) is preferably added in a content ratio of 0.20 to 0.26% by weight of the total weight of the steel according to the present invention.
만약, 탄소(C)의 함량이 0.20 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소(C)의 함량이 0.26 중량%를 초과할 경우에는 강의 강도는 증가하나 심부경도 및 용접성이 저하되는 문제점이 있다.
If the content of carbon (C) is added less than 0.20% by weight, it may be difficult to secure the strength. On the contrary, when the content of carbon (C) exceeds 0.26% by weight, the strength of the steel is increased, but there is a problem that the core hardness and the weldability are lowered.
실리콘(Si)Silicon (Si)
본 발명에서 실리콘(Si)은 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한, 실리콘(Si)은 고용강화 효과도 갖는다.In the present invention, silicon (Si) is added as a deoxidizer for removing oxygen in the steel in the steelmaking process. Silicon (Si) also has a solid solution strengthening effect.
상기 실리콘(Si)은 강 전체 중량의 0.15 ~ 0.30 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다.The silicon (Si) is preferably added in a content ratio of 0.15 to 0.30% by weight of the total weight of the steel.
만약, 실리콘(Si)의 함량이 0.15 중량% 미만일 경우에는 실리콘 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 실리콘(Si)의 함량이 0.30 중량%를 초과할 경우에는 강 표면에 산화물을 형성하여 강의 용접성 등을 저하시키는 문제점이 있다.
If the content of silicon (Si) is less than 0.15% by weight, the silicon addition effect may not be properly exhibited. On the contrary, when the content of silicon (Si) exceeds 0.30% by weight, an oxide is formed on the surface of the steel, thereby degrading weldability of the steel.
망간(Mn)Manganese (Mn)
망간(Mn)은 강의 강도 및 인성을 증가시키고 강의 소입성을 증가시키는 원소로서, 망간(Mn)의 첨가는 탄소(C)의 첨가보다도 강도 상승시 연성의 저하가 적다. 또한, 망간(Mn)은 강의 담금질성 향상에 기여한다.Manganese (Mn) is an element that increases the strength and toughness of the steel and increases the hardenability of the steel, and the addition of manganese (Mn) has less deterioration in ductility when increasing the strength than the addition of carbon (C). Manganese (Mn) also contributes to the hardenability of the steel.
상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 강 전체 중량의 1.1 ~ 1.4 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)의 함량이 1.1 중량% 미만일 경우에는 탄소(C) 함량이 높아도 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 망간(Mn)의 함량이 1.4 중량%를 초과할 경우에는 MnS계 비금속개재물의 양이 증가하는 데 기인하여 용접시 크랙 발생 등의 결함을 유발할 수 있다.
The manganese (Mn) is preferably added at 1.1 to 1.4% by weight of the total weight of the steel according to the present invention. When the content of manganese (Mn) is less than 1.1% by weight, it may be difficult to secure strength even if the carbon (C) content is high. On the contrary, when the content of manganese (Mn) exceeds 1.4% by weight, the amount of MnS-based nonmetallic inclusions may increase, which may cause defects such as cracking during welding.
인(P)Phosphorus (P)
인(P)은 강도 향상에 일부 기여하나, 2차가공취성을 저하시키는 대표적인 원소로서 그 함량이 낮으면 낮을수록 좋다. 따라서, 본 발명에서는 인(P)의 함량을 강 전체 중량의 0.030 중량% 이하로 제한하였다.
Phosphorus (P) contributes partly to strength improvement, but it is a representative element that lowers the secondary process embrittlement. Therefore, in the present invention, the content of phosphorus (P) was limited to 0.030% by weight or less of the total weight of the steel.
황(S)Sulfur (S)
황(S)은 인(P)과 마찬가지로 강 중에 존재하는 불순물 원소이다. 상기 황(S)은 MnS 등의 형태로 석출이 이루어져서 석출물의 양을 증가시키는 불순물에 해당한다. Sulfur (S), like phosphorus (P), is an impurity element present in steel. The sulfur (S) corresponds to impurities that are precipitated in the form of MnS and the like to increase the amount of precipitates.
따라서, 본 발명에서는 황(S)의 함량을 강 전체 중량의 0.03 중량% 이하로 제한하였다.
Therefore, in the present invention, the content of sulfur (S) was limited to 0.03% by weight or less of the total weight of the steel.
니켈(Ni)Nickel (Ni)
본 발명에서 니켈(Ni)은 결정립을 미세화하고 오스테나이트 및 페라이트에 고용되어 기지를 강화시키나, 비교적 고가인 관계로 다량 첨가할 경우 비경제적이며, 적열취성을 유발하는 문제점이 나타날 수 있다.In the present invention, nickel (Ni) is refined to solidify the crystal grains and strengthen the matrix by austenite and ferrite, but when added in a large amount, it is uneconomical and may cause a problem of red brittleness.
따라서, 상기 니켈(Ni)은 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.2 중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
Therefore, the nickel (Ni) is preferably added to 0.2% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention.
구리(Cu)Copper (Cu)
본 발명에서 구리(Cu)는 강도 상승 및 인성 개선에 유효한 원소이다. 이때, 상기 구리(Cu)는 실리콘(Si) 및 망간(Mn)과 함께 일정한 함량 조절을 통해 강의 고용강화 효과에 기여하나, 과도하게 첨가될 경우 강의 표면 특성이 저하될 우려가 있다.In the present invention, copper (Cu) is an element effective for increasing strength and improving toughness. At this time, the copper (Cu) contributes to the solid solution strengthening effect of the steel through a constant content control together with silicon (Si) and manganese (Mn), there is a fear that the surface properties of the steel is lowered when excessively added.
따라서, 상기 구리(Cu)는 본 발명에 따른 강 전체 중량의 0.3 중량% 이하의 함량비로 첨가하는 것이 바람직하다.
Therefore, the copper (Cu) is preferably added in a content ratio of 0.3% by weight or less of the total weight of the steel according to the present invention.
크롬(Cr)Chrome (Cr)
본 발명에서 크롬(Cr)은 경화능을 향상시켜 담금질성을 개선하는 데 유효한 원소이다.In the present invention, chromium (Cr) is an effective element for improving hardenability by improving hardenability.
상기 크롬(Cr)은 강 전체 중량의 0.25 ~ 0.50 중량%로 첨가하는 것이 바람직하다. 만약, 크롬(Cr)의 함량이 0.25 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미하여 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 크롬(Cr)의 함량이 0.50 중량%를 초과할 경우에는 용접성이나 열영향부(HAZ) 인성을 저하시키는 문제점이 있다.
The chromium (Cr) is preferably added in 0.25 ~ 0.50% by weight of the total weight of the steel. If the content of chromium (Cr) is less than 0.25% by weight, the amount of the chromium (Cr) is insignificant and the addition effect cannot be properly exhibited. On the contrary, when the content of chromium (Cr) exceeds 0.50% by weight, there is a problem of deteriorating the weldability or the heat affected zone (HAZ) toughness.
알루미늄(Al)Aluminum (Al)
알루미늄(Al)은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제 역할을 한다.Aluminum (Al) serves as a deoxidizer to remove oxygen in the steel.
상기 알루미늄(Al)은 강 전체 중량의 0.015 ~ 0.035 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만약, 알루미늄(Al)의 함량이 0.015 중량% 미만으로 첨가될 경우에는 탈산 효과가 불충분하다. 반대로, 알루미늄(Al)의 함량이 0.035 중량%를 초과할 경우에는 Al2O3를 형성하여 인성을 저하시키는 문제점이 있다.
The aluminum (Al) is preferably added in 0.015 ~ 0.035% by weight of the total weight of the steel. If the content of aluminum (Al) is added less than 0.015% by weight, the deoxidation effect is insufficient. On the contrary, when the content of aluminum (Al) exceeds 0.035% by weight, Al 2 O 3 is formed to deteriorate toughness.
티타늄(Ti)Titanium (Ti)
본 발명에서 티타늄(Ti)은 재가열시 TiN을 형성하여 오스테나이트 결정립 성장을 억제하여, 강의 조직을 미세화하는 역할을 한다.In the present invention, titanium (Ti) forms TiN upon reheating, thereby inhibiting austenite grain growth, thereby miniaturizing the structure of the steel.
상기 티타늄(Ti)은 강 전체 중량의 0.01 ~ 0.03 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 만약, 티타늄(Ti)의 함량이 0.01 중량% 미만일 경우에는 티타늄 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 티타늄(Ti)의 함량이 0.03 중량%를 초과할 경우에는 TiN 석출물이 조대해져 결정립 성장을 억제하는 효과가 저하된다.
The titanium (Ti) is preferably added in 0.01 to 0.03% by weight of the total weight of the steel. If the content of titanium (Ti) is less than 0.01% by weight, the titanium addition effect may not be properly exhibited. On the contrary, when the content of titanium (Ti) exceeds 0.03% by weight, TiN precipitates are coarsened and the effect of suppressing grain growth is reduced.
보론(B)Boron (B)
보론(B)은 강력한 소입성 원소로서 강의 강도 향상에 기여한다.Boron (B) is a strong hardenable element that contributes to the strength improvement of steel.
본 발명에서 보론(B)은 강 전체 중량의 5 ~ 30ppm으로 첨가하는 것이 바람직하다.In the present invention, boron (B) is preferably added in 5 ~ 30ppm of the total weight of the steel.
만약, 보론(B)의 함량이 5ppm 미만일 경우에는 강도 향상 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 보론(B)의 함량이 강 전체 중량의 30ppm을 초과할 경우에는 입계 편석에 의한 재질 편차를 발생시키는 문제점이 있다.
If the content of boron (B) is less than 5ppm, the strength improvement effect may not be properly exhibited. On the contrary, when the content of boron (B) exceeds 30ppm of the total weight of the steel, there is a problem of material deviation due to grain boundary segregation.
형강 제조 방법Manufacturing method of steel section
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart schematically showing a method for manufacturing a shaped steel according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 도시된 형강 제조 방법은 재가열 단계(S110), 성형 단계(S120) 및 냉각 단계(S130)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, the illustrated shaped steel manufacturing method includes a reheating step S110, a forming step S120, and a cooling step S130.
재가열Reheat
재가열 단계(S110)에서는 탄소(C) : 0.20 ~ 0.26 중량%, 실리콘(Si) : 0.15 ~ 0.30 중량%, 망간(Mn) : 1.1 ~ 1.4 중량%, 인(P) : 0.030 중량% 이하, 황(S) : 0.030 중량% 이하, 크롬(Cr) : 0.25 ~ 0.50 중량%, 알루미늄(Al) : 0.015 ~ 0.035 중량%, 티타늄(Ti) : 0.010 ~ 0.030 중량%, 보론(B) : 5 ~ 30ppm 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지는 주편을 재가열한다.In the reheating step (S110), carbon (C): 0.20 to 0.26 wt%, silicon (Si): 0.15 to 0.30 wt%, manganese (Mn): 1.1 to 1.4 wt%, phosphorus (P): 0.030 wt% or less, sulfur (S): 0.030 wt% or less, Chromium (Cr): 0.25 ~ 0.50 wt%, Aluminum (Al): 0.015 ~ 0.035 wt%, Titanium (Ti): 0.010 ~ 0.030 wt%, Boron (B): 5 ~ 30 ppm And reheat the cast steel consisting of the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.
또한, 상기 주편에는 강도 확보 등을 목적으로 니켈(Ni) : 0.2 중량% 이하 및 구리(Cu) : 0.3 중량% 이하가 더 포함되어 있을 수 있다.The cast may further include nickel (Ni): 0.2 wt% or less and copper (Cu): 0.3 wt% or less for the purpose of securing strength.
이때, 재가열 온도는 1150 ~ 1250℃로 실시하는 것이 바람직하다. 만약, 재가열 온도가 1150℃ 미만일 경우에는 재가열 온도가 낮아 압연 부하가 커지는 문제가 있다. 반대로, 재가열 온도가 1250℃를 초과할 경우에는 오스테나이트 결정립이 조대화되어 제조되는 강의 강도를 확보하기 어려운 문제점이 있다.
At this time, the reheating temperature is preferably carried out at 1150 ~ 1250 ℃. If the reheating temperature is less than 1150 ° C., there is a problem that the reheating temperature is low to increase the rolling load. On the contrary, when the reheating temperature exceeds 1250 ° C, there is a problem in that it is difficult to secure the strength of the steel produced by coarsening austenite grains.
압연Rolling
압연 단계(S120)에서는 재가열 단계(S110)에 의하여 재가열된 주편을 압연한다. 이때, 상기 압연 단계(S120)에서 재가열된 주편은 적정한 가압을 가하는 것에 의하여 특정 형상으로 압연될 수 있다. 구체적으로, 주편은 트랙 슈(track shoe)의 형태로 압연될 수 있다.In the rolling step S120, the reheated cast steel is rolled by the reheating step S110. At this time, the reheated cast steel in the rolling step (S120) may be rolled into a specific shape by applying an appropriate pressure. In particular, the cast steel may be rolled in the form of a track shoe.
이때, 마무리 압연온도는 700 ~ 950℃로 실시하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to perform finish rolling temperature at 700-950 degreeC.
만약, 마무리 압연온도가 700℃ 미만일 경우에는 이상역 압연이 발생하여 연성을 저하시킬 수 있다. 반대로, 마무리 압연온도가 950℃를 초과할 경우에는 제조되는 강의 강도가 급격히 저하되는 문제점이 있다.
If the finish rolling temperature is less than 700 ° C, abnormal reverse rolling may occur to reduce ductility. On the contrary, when the finish rolling temperature exceeds 950 ° C, there is a problem in that the strength of the steel to be produced is sharply lowered.
냉각Cooling
냉각 단계(S130)에서는 압연된 강을 냉각종료온도까지 냉각한다. 냉각은 압연된 강의 표면에 대하여 에어를 직접 분사하는 에어 블로잉 방식으로 실시될 수 있다.In the cooling step (S130) to cool the rolled steel to the cooling end temperature. Cooling can be effected by means of an air blowing method that directly injects air against the surface of the rolled steel.
상기 냉각 단계(S130)에서 냉각종료온도가 450 ~ 600℃가 되도록 실시하는 것이 바람직하다.In the cooling step (S130) it is preferable to perform the cooling end temperature is 450 ~ 600 ℃.
만약, 냉각종료온도가 450℃ 미만일 경우에는 미세한 결정립의 생성으로 인해 항복강도를 증가시킬 수 있다. 반대로, 냉각종료온도가 600℃를 초과할 경우에는 FeTiP 석출물의 형성으로 인해 고용탄소를 석출시키기 위한 유효 티타늄(Ti)의 함량이 줄어들어 성형성이 저하될 우려가 있다.If the cooling end temperature is less than 450 ℃ it can increase the yield strength due to the generation of fine grains. On the contrary, when the cooling end temperature exceeds 600 ℃, due to the formation of FeTiP precipitates there is a fear that the content of effective titanium (Ti) to precipitate the solid solution carbon is reduced and the moldability is lowered.
냉각 단계(S130) 이후에는 상온까지 공냉이 진행될 수 있다.
After the cooling step S130, air cooling may proceed to room temperature.
상기 제조 과정(S110 ~ S130)을 통하여 제조되는 형강은 담금질성을 증가시키는 원소인 망간과 경화능을 향상시키는 원소인 크롬의 함량을 높임으로써, 심부경도 특성인 소입성의 증가로 내마모성을 향상시킬 수 있다.The steel produced through the manufacturing process (S110 ~ S130) is to increase the content of chromium, which is an element to improve the hardenability and manganese to increase the hardenability, thereby improving the wear resistance by increasing the hardenability characteristic of the core hardness Can be.
이때, 상기 제조 과정을 통하여 제조되는 형강은 포크레인과 같은 중장비의 하중을 차지하는 무한궤도 부품 중 하나인 트랙 슈(track shoe)로 활용될 수 있다.
In this case, the section steel manufactured through the manufacturing process may be utilized as a track shoe that is one of the tracked parts that occupy the load of heavy equipment such as a fork crane.
실시예Example
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.
1. 시편 제조1. Specimen Manufacturing
표 1, 표 2에 기재된 조성 및 표 3에 기재된 공정 조건으로 실시예 1 및 비교예 1, 2에 따른 시편을 제조하였다.
Specimens according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared under the compositions shown in Tables 1 and 2 and the process conditions described in Table 3.
[표 1](단위 : 중량%)[Table 1] (unit:% by weight)
[표 2](단위 : 중량%)[Table 2] (unit:% by weight)
[표 3][Table 3]
2. 기계적 물성 평가2. Evaluation of mechanical properties
표 4는 실시예 1 및 비교예 1, 2에 따라 제조된 시편의 기계적 물성 평가 결과를 나타낸 것이고, 도 2는 조미니 테스트 결과를 나타낸 그래프이다.
Table 4 shows the results of evaluation of the mechanical properties of the specimen prepared according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, Figure 2 is a graph showing the Zoni mini test results.
[표 4][Table 4]
표 1 ~ 4를 참조하면, 실시예 1의 경우에는 시편의 표면으로부터 중심 방향으로 1.5mm, 11mm, 15mm에 해당하는 지점별 조미니 경도(HRC)가 47.3, 44.5, 38.7을 각각 나타내는 것을 알 수 있다.Referring to Tables 1 to 4, in the case of Example 1, it can be seen that the point-specific zomni hardness (HRC) corresponding to 1.5 mm, 11 mm, and 15 mm from the surface of the specimen indicates 47.3, 44.5, and 38.7, respectively. have.
실시예 1의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 거리별 조미니 경도(HRC)의 편차가 작아 기울기가 완만한 곡선을 갖는 것을 확인할 수 있다.
In the case of Example 1, as shown in Figure 2, it can be confirmed that the deviation of the roughness of the roughness (HRC) for each distance has a small slope has a gentle curve.
반면, 공정 조건은 실시예 1과 유사하나 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti)의 함량이 본 발명의 성분 범위를 벗어난 비교예 1의 경우에는 시편의 표면으로부터 중심 방향으로 1.5mm, 11mm, 15mm에 해당하는 지점별 조미니 경도(HRC)가 46.7, 26.7, 20.5를 각각 나타내는 것을 알 수 있다.On the other hand, the process conditions are similar to Example 1, but in the case of Comparative Example 1 in which the contents of manganese (Mn), chromium (Cr) and titanium (Ti) are outside the component range of the present invention, 1.5 mm from the surface of the specimen to the center direction. It can be seen that the point-wise roughness (HRC) corresponding to 11 mm and 15 mm represents 46.7, 26.7, and 20.5, respectively.
이러한 비교예 1의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 거리별 조미니 경도(HRC)의 편차가 실시예 1에 비해 심하여 기울기가 매우 가파르다는 것을 알 수 있다.
In the case of the Comparative Example 1, as shown in Figure 2, it can be seen that the deviation of the roughness (HRC) for each distance is severe compared to Example 1, the slope is very steep.
한편, 공정 조건은 실시예 1과 동일하나 탄소(C), 크롬(Cr), 알루니늄(Al) 및 티타늄(Ti)의 함량이 본 발명의 성분 범위를 벗어난 비교예 2의 경우에는 시편의 표면으로부터 중심 방향으로 1.5mm, 11mm, 15mm에 해당하는 지점별 조미니 경도(HRC)가 54.5, 50.5, 41.0을 각각 나타내는 것을 알 수 있다.On the other hand, the process conditions are the same as in Example 1, but in the case of Comparative Example 2, the content of carbon (C), chromium (Cr), aluminum (Al) and titanium (Ti) is outside the component range of the present invention It can be seen that the point-specific roughness hardness (HRC) corresponding to 1.5 mm, 11 mm, and 15 mm from the surface represents 54.5, 50.5, and 41.0, respectively.
비교예 2의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 거리별 조미니 경도(HRC)의 편차가 실시예 1에 비해 심하여 기울기가 가파른 것을 확인할 수 있다.In the case of Comparative Example 2, as shown in Figure 2, it can be seen that the deviation of the roughness (HRC) for each distance is severe compared to Example 1, the steep slope.
즉, 비교예 2와 같이, 탄소(C)를 과도하게 첨가할 경우 표면 강도는 높일 수 있으나, 크롬(C) 함량이 본 발명의 성분 범위에 미달하게 되면, 심부의 경도가 급격히 저하되어 소입성이 떨어지는 것을 확인할 수 있다.
That is, as in Comparative Example 2, when the carbon (C) is added excessively, the surface strength can be increased, but when the chromium (C) content is less than the component range of the present invention, the hardness of the core is sharply lowered and hardenability You can see this falling.
위의 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 경우에는 표면과 중심부의 조미니 경도의 편차가 가장 작다는 것을 확인할 수 있는 데, 이는 담금질성을 증가시키는 원소인 망간과 경화능을 향상시키는 크롬의 첨가량을 높인데 기인한 것으로, 이는 심부경도 특성인 소입성의 증가로 인하여 내마모성이 우수하다는 것을 의미한다.
As can be seen from the above experimental results, in the case of Example 1 it can be seen that the smallest deviation between the surface and the center of the Jomini hardness, which improves the hardenability of manganese, an element that increases the hardenability This is due to the increase in the amount of chromium added, which means that the wear resistance is excellent due to the increase in the hardenability, which is the core hardness property.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법으로 제조된 트랙 슈를 나타낸 사진이다.3 is a photograph showing a track shoe manufactured by a method of manufacturing a section steel according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 형강 제조 방법으로 제조되는 형강은 포크레인과 같은 중장비의 하중을 차지하는 무한궤도 부품 중 하나인 트랙 슈(track shoe)로 활용될 수 있다.
Referring to FIG. 3, a section steel manufactured by a section steel manufacturing method according to an exemplary embodiment of the present invention may be utilized as a track shoe that is one of a crawler component that occupies a load of heavy equipment such as a fork lane.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.
S110 : 재가열 단계
S120 : 압연 단계
S130 : 냉각 단계S110: Reheating step
S120: Rolling Step
S130: cooling stage
Claims (7)
상기 재가열된 주편을 압연하는 단계; 및
상기 압연된 강을 450 ~ 600℃까지 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 형강의 제조 방법.
Carbon (C): 0.20 to 0.26 wt%, Silicon (Si): 0.15 to 0.30 wt%, Manganese (Mn): 1.1 to 1.4 wt%, Phosphorus (P): 0.030 wt% or less, Sulfur (S): 0.030 wt % Or less, Chromium (Cr): 0.25 to 0.50 wt%, Aluminum (Al): 0.015 to 0.035 wt%, Titanium (Ti): 0.010 to 0.030 wt%, Boron (B): 5 to 30 ppm and the remaining iron (Fe) Reheating the cast steel made of and other unavoidable impurities to 1150 to 1250 ° C .;
Rolling the reheated cast steel; And
Cooling the rolled steel to 450 ~ 600 ℃; manufacturing method of the shaped steel comprising a.
상기 주편에는
니켈(Ni) : 0.2 중량% 이하 및 구리(Cu) : 0.3 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 형강 제조 방법.
The method of claim 1,
On the cast steel
Nickel (Ni): 0.2% by weight or less and copper (Cu): 0.3% by weight or less of the manufacturing method characterized in that it further comprises.
상기 압연 단계에서,
마무리 압연온도는 700 ~ 950℃로 실시하는 것을 특징으로 하는 형강의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the rolling step,
Finishing rolling temperature is 700 ~ 950 ℃ manufacturing method of the shaped steel, characterized in that carried out.
상기 냉각은
에어 블로잉 방식으로 실시되는 것을 특징으로 하는 형강의 제조 방법.
The method of claim 1,
The cooling is
A method for producing a shaped steel, which is carried out by an air blowing method.
상기 압연 단계에서,
상기 주편은 트랙 슈(track shoe)의 형태로 압연되는 것을 특징으로 하는 형강의 제조 방법.
The method of claim 1,
In the rolling step,
And the cast steel is rolled in the form of a track shoe.
Carbon (C): 0.20 to 0.26 wt%, Silicon (Si): 0.15 to 0.30 wt%, Manganese (Mn): 1.1 to 1.4 wt%, Phosphorus (P): 0.030 wt% or less, Sulfur (S): 0.030 wt % Or less, Chromium (Cr): 0.25 to 0.50 wt%, Aluminum (Al): 0.015 to 0.035 wt%, Titanium (Ti): 0.010 to 0.030 wt%, Boron (B): 5 to 30 ppm and the remaining iron (Fe) And steel, characterized in that consisting of and other unavoidable impurities.
상기 형강은
니켈(Ni) : 0.2 중량% 이하 및 구리(Cu) : 0.3 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형강.The method according to claim 6,
The section steel
Nickel (Ni): 0.2% by weight or less and copper (Cu): 0.3% by weight or less of the shaped steel, characterized in that it further comprises.
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