KR20130014807A - 구상화 열처리 생략형 강재 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중량%로, 탄소(C): 0.9~1.4％, 보론(B): 0.001~0.01%, 티타늄(Ti): 0.01~0.05%를 포함하고, 실리콘(Si): 1.0~3.0％, 망간(Mn): 0.3~0.7％, 크롬(Cr): 1.0~2.0% 중 1종 또는 2종 이상을 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 빌렛을 900℃ 이상에서 재가열하는 단계, 상기 재가열된 빌렛을 A1(공석 변태온도)~Acm에서 압연하는 단계, 상기 압연된 강재를 3~20℃/s의 냉각속도로 A1~A1+20℃까지 냉각하는 1차냉각단계 및 상기 1차냉각된 강재를 3℃/s 미만의 냉각속도로 냉각하는 2차냉각단계를 포함하는 구상화 열처리 생략형 강재의 제조방법을 제공한다.

Description

구상화 열처리 생략형 강재 및 그 제조방법{STEEL WITHOUT SPHEROIDIZING HEAT TREATMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 고탄소 강재 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 합금원소와 냉각조건을 제어하여, 구상화 열처리를 생략할 수 있는 구상화 열처리 생략형 강재와 그 제조방법에 관한 것이다.
통상 상업적으로 많이 사용되는 철강재의 탄소 함유량은 0.8 중량% 이하이다. 그리고, 특히 탄소 함유량이 0.2~0.4중량%인 아공석강에 집중되어 있다. 상업용 철강재의 탄소함유량이 한정된 주된 이유는 탄소 함유량을 높인 경우 소재의 강도가 급격히 증가하기 때문에, 연화 열처리 없이 직접적인 성형 및 가공이 어렵고, 냉각시 구오스테나이트 결정립계를 따라 석출되는 초석 세멘타이트로 인해 소재의 연성 또는 인성이 급격히 저하되기 때문이었다. 이러한 원인으로, 제품화되어 있는 과공석강은 구상화 등의 추가적 열처리 공정을 통해 소재의 강도를 낮추고, 입계 초석세멘타이트를 구상화하여 사용하여 왔다.
이러한 구상화 열처리는 크게 2가지로 분류되는데, 첫째는 공석온도 이하에서 장시간 가열하여 구상화를 실시하는 방법(Sub-critical Annealing)과, 둘째로 공석온도와 오스테나이트화 온도 사이의 2상 온도 구간에서 가열 후 극서냉하여 구상화 조직을 얻는 방법(Inter-critical Annealing) 이 있다.
각 과정별 구상화 진행을 살펴보면 다음과 같다. 구상화 과정은 높은 온도에서 확산에 의하여 주로 이루어지며, 라멜라(lamellar)내 세멘타이트의 결함부 또는 끝부분에서 주로 시작되며, 끝부분과 옆의 평평한 계면과의 곡률차에 의한 탄소 농도 구배에 의해 라멜라(lamellar)내 세멘타이트가 분절된 형태를 갖게 되며, 이후 표면 에너지를 줄이기 위해 구상화된다고 알려져 있다.
이와 같이 형성된 구형 입자는, 오스왈드 라이프닝(Ostwald ripening)이론과 유사한 과정을 거쳐 성장하게 되며, 이를 통하여 구상화 조직을 형성한다. 이러한 구상화 과정은 공석변태 온도 직하에서 주로 관찰되며, 초기 조직에서 페라이트로 존재하던 부분은 그대로 페라이트 형상으로 잔존하나, 펄라이트로 존재하던 부분은 페라이트와 구형 세멘타이트로 변화하여 존재하게 되므로, 전체 미세조직은 페라이트와 구형 세멘타이트로 구성된다.
2상 영역에서 가열하여 구상화를 실시하는 방법은 공석온도 이하에서의 구상화하는 방법과는 근본적으로 다르다. 초기 조직이 펄라이트와 페라이트로 구성된 경우, 2상 영역에서 가열하게 되면 높은 온도에서 펄라이트 부위와 페라이트의 일부 부위가 오스테나이트로 변태하며, 펄라이트가 존재하던 부위에 존재하는 오스테나이트 영역에 세멘타이트 입자가 완전히 용해되지 않고 일부 잔존하여 오스테나이트 + 잔류 세멘타이트의 형태를 유지한다. 이 후 서냉시 잔존 세멘타이트가 핵으로 작용하여, 오스테나이트로부터 펄라이트 변태가 아닌 페라이트와 잔존 세멘타이트 입자의 성장 형태로 변태가 진행되며, 변태 이후 서냉시 이미 형성된 구형 입자는 오스왈드 라이프닝(Ostwald ripening)과 유사한 과정을 거쳐 성장하게 되어 구상화 조직을 형성하게 된다.
이러한 구상화 열처리의 개념으로부터 구상화 연화 열처리 생략형 기술들은 크게 2가지 형태로 나눌 수 있다. 첫 번째는 오스테나이트 단상역 이상으로 빌렛을 재가열한 뒤, Acm(세멘타이트 석출 또는 용해 온도)부터 A1(공석 변태 온도) 이하까지 연속적으로 압연을 실시하여 구상화 탄화물 시드(seed)를 생성시키고, 이후 극서냉 패턴을 적용하여 이 시드들을 성장시키는 방법이다. 또한 이러한 압연패턴을 반복적으로 적용하여 그 탄화물 시드들의 개수를 늘릴 수 있다. 두 번째는 고온 탄화물 형성 원소들을 적극적으로 첨가하여, 냉각 중 이를 구상화 탄화물 시드로 성장시키는 방법이다. 그러나, 이러한 방법들은 충분한 구상화 탄화물 시드를 확보하기 위해 저온역 압연을 실시해야 하기 때문에 롤파손 또는 높은 압연부하가 걸리는 문제점이 있다.
본 발명은 보론 등의 합금원소를 제어하여, 강재의 Acm 변태점을 900℃ 이상의 온도영역으로 상승시켜, 빌렛 재가열시 미용해 세멘타이트 잔류를 유도하고, 시드의 효율적 성장을 위해 압연 및 냉각조건을 제어함으로서, 구상화 열처리 생략형 강재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면은 중량%로, 탄소(C): 0.9~1.4％, 보론(B): 0.001~0.01%, 티타늄(Ti): 0.01~0.05%를 포함하고, 실리콘(Si): 1.0~3.0％, 망간(Mn): 0.3~0.7％, 크롬(Cr): 1.0~2.0% 중 1종 또는 2종 이상을 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 페라이트 및 구상화 세멘타이트 2상조직인 구상화 열처리 생략형 강재를 제공한다.
상기 강재의 Acm(세멘타이트 생성 또는 석출온도)는 900℃ 이상인 것이 바람직하다.
상기 강재내의 탄화물간 평균거리는 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일측면은 중량%로, 탄소(C): 0.9~1.4％, 보론(B): 0.001~0.01%, 티타늄(Ti): 0.01~0.05%를 포함하고, 실리콘(Si): 1.0~3.0％, 망간(Mn): 0.3~0.7％, 크롬(Cr): 1.0~2.0% 중 1종 또는 2종 이상을 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 빌렛을 900~1100℃에서 재가열하는 단계, 상기 재가열된 빌렛을 A1(공석 변태온도)~Acm(세멘타이트 생성 또는 석출온도)에서 압연하는 단계, 상기 압연된 강재를 3~20℃/s의 냉각속도로 A1~A1 +20℃까지 냉각하는 1차냉각단계 및 상기 1차냉각된 강재를 3℃/s 미만의 냉각속도로 냉각하는 2차냉각단계를 포함하는 구상화 열처리 생략형 강재의 제조방법을 제공한다.
상기 재가열단계는 1시간 이내로 실시되는 것이 바람직하다.
상기 압연된 강재내의 탄화물간 평균거리는 50㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 일측면에 의하면, 별도의 열처리공정을 거치지 않아도 제품의 직접 성형이 가능하다. 따라서, 가공 후 급냉, 소려, 납조 등의 추가적 열처리를 실시하지 않아도 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예 강재(보론 0.001중량% 첨가강)의 상태도이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명자들은 연구와 실험을 통해 합금성분의 제어를 통해 강재의 Acm 변태점(세멘타이트 석출 또는 용해 온도)을 900℃ 이상으로 상승시킬 수 있음에 착안하여, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 보론 등의 합금원소 조정을 통하여 강재의 Acm 변태점을 900℃ 이상의 온도역으로 상승시켜, 빌렛을 재가열할 때 미용해 세멘타이트의 잔류를 유도하고, 이 잔류 세멘타이트 시드의 개수를 극대화한 후, 그 효율적 성장을 위해 압연 및 냉각패턴을 제어하여 그 미세조직이 완전 펄라이트 조직이 아닌 구상화 세멘타이트와 페라이트 조직으로 존재할 수 있도록 고안한 것이다. 더불어, 최적 냉각패턴을 도출하여 초석 세멘타이트 생성과 표면 페라이트 탈탄을 억제하여 최종적으로 구상화 미세조직을 얻을 수 있다. 이를 통해 본 발명은 구상화 연화 열처리를 생략할 수 있는 방안을 제공할 수 있는 것이다.
이하 본 발명의 강 성분의 조성범위를 설명한다. 본 조성범위는 Acm을 최대한 증가시키려는 목적이며, 통상의 미세조직(오스테나이트, 페라이트, 펄라이트 및 세멘타이트) 외에 새로운 상이 형성되는 것을 방지하기 위함이다.
탄소(C): 0.9~1.4중량％,
탄소는 Acm 온도를 증가시키는 역할을 한다. 그러나, 탄소의 함량이 0.9중량% 미만인 경우에는 Acm의 상승효과가 그리 크지 않고, 세멘타이트와의 정합성이 크게 떨어지는 Fe23(C,B)6, Fe2B 등의 탄화물이 용이하게 생성되어 구상화 탄화물 시드(seed)로서 역할을 할 수 없다. 반면에, 탄소의 함량이 1.4중량%를 초과하는 경우에는 M7C3 등과 같은 새로운 상의 석출물이 생성되어, 블룸 혹은 빌렛 등의 주편 응고시 중심편석 등의 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 상기 탄소의 함량은 0.9~1.4중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
보론(B): 0.001~0.01중량%,
보론도 상술한 탄소와 동일하게 Acm 온도를 증가시키는 역할을 할 수 있다. 그러나, 보론의 함량이 0.001중량% 미만인 경우에는 Acm 상승효과가 그리 크지 않다. 반면에, 보론의 함량이 0.01중량%를 초과하는 경우에는 오스테나이트 상과 액상 공존역이 1000℃ 부근까지 낮아져, 빌렛 등의 강편 가열시 중심부 용융 등의 열화가 발생하여 가열 중 빌렛이 붕괴될 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 보론의 함량은 0.001~0.01중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
티타늄(Ti): 0.01~0.05중량%
티타늄은 강력한 탄화물 형성 원소로서 압연시 결정립 미세화를 통한 Acm을 상승시키고, 이와 함께, 결정립계를 따라 석출하는 초석 세멘타이트를 억제하는데도 크게 기여할 수 있다. 또한, 티타늄은 강재내에서 질소를 고정시켜 TiN을 형성하여 프리(Free) 보론이 용이하게 형성하도록 한다. 티타늄의 함량이 0.01중량% 미만인 경우에는 형성되는 탄화물 개수가 적어 상술한 효과를 기대하기 어렵고, 반면에, 0.05중량%를 초과하는 경우에는 탄화물 형성 목적 이외에 고용강화 효과로 인한 소재의 연성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 티타늄의 함량은 0.01~0.05중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
더불어, 본 발명의 강재는 하기 설명하는 실리콘(Si), 망간(Mn) 및 크롬(Cr) 중 1종 또는 2종 이상의 원소를 첨가하는 경우 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
실리콘(Si): 1.0~3.0중량％,
실리콘은 대표적인 페라이트 형성제(ferrite former)로서 그 첨가량에 따라 Acm 변태점을 상승시키는 역할을 주도한다. 또한, 실리콘은 세멘타이트내 고용도가 거의 없으며, 강재 내부의 탄소 원자의 활동도(activity 또는 chemical potential)를 크게 올리는 역할을 한다. 따라서, 가열 전 빌렛의 초기 조직인 완전 펄라이트 조직내에 페라이트 상에만 선택적으로 농축되어 가열시 세멘타이트의 고온 안정성을 확보하여 그 용해속도를 크게 지연시키는 효과가 있다. 실리콘의 함량이 1.0중량% 미만인 경우에는 상기의 효과가 미흡하고, 반면에, 실리콘의 함량이 3.0중량%를 초과하는 경우에는 모재의 강도가 크게 증가하여 구상화 열처리 생략 효과가 크게 감소될 수 있다. 따라서, 실리콘의 함량은 1.0~3.0중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
망간(Mn): 0.3~0.7중량％,
망간은 기지조직내에 치환형 고용체를 형성하여 고용 강화하는 원소로서 연성의 저하 없이도 목표하고자 하는 강도를 확보할 수 있는 원소이며 대표적인 오스테나이트 형성제(austenite former)이다. 상기 망간의 함량이 0.7중량%를 초과하는 경우에는 Acm 변태점의 저하로 인해 충분한 구상화 시드(seed)의 확보가 어렵고, 망간 편석이 발생하는 문제점이 있다. 상기 망간이 0.3중량% 미만으로 첨가될 경우 망간 편석에 의한 편석대의 영향은 거의 없으나 고용강화에 의한 강도가 보장되지 않으며, 인성의 개선효과를 기대하기 어렵다. 따라서, 망간의 함량은 0.3~0.7중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
크롬(Cr): 1.0~2.0중량%
크롬 함량이 1.0중량% 미만인 경우에는, 흑연화가 진행되어 구상화 시드를 확보하기 어려울 수 있고, Acm 온도를 증가시키기 어렵다. 반면에 크롬의 함량이 2.0중량%를 초과하는 경우에는 과공석강의 탄소 함량범위 1.1~1.4중량% 영역에서 M7C3가 형성되는 문제점이 있다. 따라서, 크롬의 함량은 1.0~2.0중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
본 발명의 강재의 미세조직은 페라이트 및 구상화 세멘타이트 2상조직인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 구상화 세멘타이트를 확보하기 위하여 상술한 바와 같이, 보론 등 저가형 합금원소를 최적화하여 Acm 변태점(세멘타이트 석출 또는 용해 온도)을 직접 조압연이 가능한 900℃ 이상의 온도역까지 끌어 올리고, 후술할 최적 냉각패턴을 통하여 초석 세멘타이트의 생성과 표면 페라이트 탈탄을 억제하여 최종적으로는 본 발명이 의도하고자하는 페라이트 및 구상화 세멘타이트를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 탄화물간 평균거리(inter-particle spacing)는 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 여기서 상기 탄화물은 구상화 세멘타이트인 것이 바람직하다. 탄화물간 평균거리 50㎛를 초과하는 경우 구상화 세멘타이트가 형성되지 못하고 펄라이트가 생성되어 본 발명이 의도하고자 하는 구상화 생략형 강재를 제공할 수 없다.
더불어, 본 발명 강재의 Acm 변태점은 900℃ 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에서는 후술하는 바와 같이, 빌렛을 900℃ 이상에서 재가열하는데, 이 때, 강재의 Acm 변태점을 거치게 되어, 세멘타이트의 잔류를 유도하게 된다. 이 잔류 세멘타이트 시드의 개수를 극대화하고, 그 효율적 성장을 위해 압연 및 냉각패턴을 제어하여 그 미세조직이 완전 펄라이트 조직이 아닌 구상화 세멘타이트와 페라이트 조직으로 존재할 수 있도록 한다.
이하 본 발명의 열처리 생략형 강재를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일측면은 상술한 성분계를 만족하는 빌렛을 재가열한 후 다단냉각(Step Cooling)을 실시할 수 있다.
재가열단계: 900~1100℃ 및 1시간 이하
상술한 성분계를 만족하는 빌렛을 재가열한다. 재가열시 빌렛내에 미용해 보로 세멘타이트(Boro-cementite)가 균질하게 잔류될 수 있도록 온도 및 시간을 제어하는 것이 바람직하다. 900℃ 미만으로 가열하는 경우에는 충분한 잔류 세멘타이트 분율 확보를 위해 장시간 가열하여야 하므로 높은 압연부하로 인해 롤파손 등이 일어날 수 있다. 또한, 재가열시간이 1시간을 초과하는 경우에는 잔류 구상화 보로 세멘타이트가 조대화되어, 탄화물간 평균거리(inter-particle spacing)가 50㎛를 초과하게 되며, 이로 인하여 냉각시 펄라이트 조직의 생성을 억제하기 어렵다. 또한, 1100℃를 초과하여 가열하는 경우 경제성이 떨어지고, 빌렛에 편석된 부분이 재용해에 의해 빌렛 깨짐 현상이 발현될 수 있다. 따라서, 상기 재가열시 온도의 상한은 1100℃로 한정하는 것이 바람직하다.
압연단계: A1~Acm 변태 온도
상기 재가열된 빌렛을 A1~Acm 변태 온도사이에서 압연하는 것이 바람직하다. 상기 온도범위에서 압연시 구상화 세멘타이트 분율을 극대화할 수 있으며, 재결정을 조장하여 초석 세멘타이트 생성을 억제할 수 있다. A1 온도 미만인 경우에는 본 발명에서 의도하고자 하는 미세조직을 얻을 수 없으며 높은 압연부하로 인해 추가적인 설비도입이 필요하다.
여기서, 압연된 강재의 탄화물간 평균거리(inter-particle spacing)는 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 더불어, 상기 탄화물은 구상화 세멘타이트인 것이 바람직하다. 탄화물간 평균거리 50㎛를 초과하는 경우 구상화 세멘타이트가 형성되지 못하고 펄라이트가 생성되어 본 발명이 의도하고자 하는 구상화 생략형 강재를 제공할 수 없다.
다단냉각단계
상기 A1~Acm 변태 온도사이에서 압연된 강재를 A1~A1+20℃까지 1차냉각을 실시할 수 있으며, 이 때, 냉각속도는 3~20℃/s로 제어하는 것이 바람직하다. 냉각속도가 3℃/s 미만인 경우에는 냉각속도가 너무 느려서 입계 초석 세멘타이트가 생성되거나 표면 페라이트 탈탄이 발생할 수 있다. 이러한 서냉 조직을 억제하기 위해 스텝쿨링을 실시하며, 초석 세멘타이트와 페라이트 탈탄이 심화되는 A1~Acm 구간을 비교적 빠른 속도의 급냉을 통해 회피할 수 있다. 상기 냉각속도가 20℃/s를 초과하는 경우 본 발명에서 의도하지 않는 마르텐사이트와 같은 저온경조직이 생성될 수 있다.
상기 1차 냉각을 실시한 후 2차 냉각을 실시할 수 있으며, 이 때, 냉각속도는 3℃/s 미만으로 제어하는 것이 바람직하다. A1 변태점 직상에서부터 느린 냉각속도를 통해서 구상화 미세조직을 확보할 수 있다. 2차 냉각의 최종 목표 온도는 본 발명에서 반드시 한정하는 것은 아니며, 후공정에 따라 적절하게 제어될 수 있다.
추가적으로 보론이 0.001중량% 첨가된 강재에 대한 상태도를 도1에 나타내었고, 이를 통하여, 제조공정시 온도범위에 대하여 생성될 수 있는 미세조직을 확인할 수 있다. 여기서 α는 α-Fe, γ는 γ-Fe 및 θ는 세멘타이트를 나타낸다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
(실시예)
하기 표 1에 나타낸 성분계를 만족하는 강재를 소재의 균질화와 연주시 발생한 편석조직을 없애기 위해 900℃ 이상의 온도에서 1시간 가열한 뒤, 열간 압연을 20mm까지 실시한 후 하기 표1에 기재된 다양한 속도로 냉각하여 각각의 미세조직의 변화를 관찰하여, 탄화물간 평균거리, 구상화 여부를 판단하여 하기 표 1에 나타내었다.
비고 C B Ti Si Mn Cr Acm
(℃)		 1차
냉각
속도
(℃/s)		 2차
냉각
속도
(℃/s)		 탄화물간평균거리
(㎛)		 구상화
여부
발명예1 0.92 0.003 0.025 1.21 0.32 1.21 1000 3 0.2 20 ○
발명예2 0.99 0.005 0.030 1.03 0.42 1.42 1056 4.5 0.3 35 ○
발명예3 1.02 0.007 0.018 1.21 0.45 1.55 1120 5 0.5 13 ○
발명예4 1.21 0.005 0.033 1.52 0.52 1.62 1100 5.5 0.2 14 ○
발명예5 1.15 0.005 0.016 1.98 0.65 1.42 1080 3 0.1 22 ○
발명예6 1.20 0.003 0.021 2.10 0.61 1.23 1063 4 0.4 28 ○
비교예1 0.98 ~ 0.025 1.41 0.35 1.55 790 4.5 0.3 0 X
비교예2 1.01 0.003 ~ 2.30 0.51 1.82 1030 5 0.2 253 X
비교예3 1.02 0.005 0.015 1.50 0.49 1.72 1065 0.2 0.2 20 X
비교예4 1.10 0.004 0.021 2.42 0.67 1.62 1077 3 3 26 X
(단, 표1에 기재된 원소들의 단위는 중량%임)
본 발명에서 구한 Acm 계산 방법은 첨가 원소를 기준으로 열역학적 계산을 통하여 산출하였으며, 상기 표1에 나타낸 탄화물 간격 및 냉각속도는 실제로 각각 측정된 그 평균값을 의미한다.
화학성분에 의해 결정되는 Acm 온도는 비교예1을 제외한 모든 강종에서 조압연이 가능한 900℃ 이상을 나타내었다. 또한, 900℃ 이상에서 1시간 이상 가열시, 보론 또는 티타늄 미첨가재인 비교예1과 2에서는 각각 낮은 Acm과 프리(free) 보론량이 미흡하여 충분한 거리의 탄화물 간격이 얻어지지 않았다. 또한, 비교예 3과 4는 보론과 티타늄을 충분히 첨가하였지만, 다단계냉각을 본 발명이 제어하는 속도범위 이내에서 실시하지 않아 최종 미세조직내에 입계 초석세멘타이트 혹은 표면 페라이트 조직이 생성을 억제할 수 없었다.
따라서, 최종 구상화 미세조직을 얻기 위해서는 보론 등의 첨가를 통해 가열온도 이상에서 Acm 변태점이 형성되도록 하여 충분한 탄화물을 형성하여 냉각시 펄라이트 생성을 억제할 필요가 있으며, 냉각시 다단계냉각을 통해 입계 초석세멘타이트와 표면부 페라이트 탈탄을 억제할 필요가 있음을 알 수 있다.

Claims (6)

  1. 중량%로, 탄소(C): 0.9~1.4％, 보론(B): 0.001~0.01%, 티타늄(Ti): 0.01~0.05%를 포함하고, 실리콘(Si): 1.0~3.0％, 망간(Mn): 0.3~0.7％, 크롬(Cr): 1.0~2.0% 중 1종 또는 2종 이상을 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 페라이트 및 구상화 세멘타이트 2상조직인 구상화 열처리 생략형 강재.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 강재의 Acm(세멘타이트 생성 또는 석출온도)는 900℃ 이상인 것을 특징으로 하는 구상화 열처리 생략형 강재.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 강재내의 탄화물간 평균거리는 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 구상화 열처리 생략형 강재.
  4. 중량%로, 탄소(C): 0.9~1.4％, 보론(B): 0.001~0.01%, 티타늄(Ti): 0.01~0.05%를 포함하고, 실리콘(Si): 1.0~3.0％, 망간(Mn): 0.3~0.7％, 크롬(Cr): 1.0~2.0% 중 1종 또는 2종 이상을 포함하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 빌렛을 900~1100℃에서 재가열하는 단계;
    상기 재가열된 빌렛을 A1(공석 변태온도)~Acm(세멘타이트 생성 또는 석출온도)에서 압연하는 단계;
    상기 압연된 강재를 3~20℃/s의 냉각속도로 A1~A1+20℃까지 냉각하는 1차 냉각단계; 및
    상기 1차냉각된 강재를 3℃/s 미만의 냉각속도로 냉각하는 2차 냉각단계를 포함하는 구상화 열처리 생략형 강재의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 재가열단계는 1시간 이내로 실시되는 것을 특징으로 하는 구상화 열처리 생략형 강재의 제조방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 압연된 강재내의 탄화물간 평균거리는 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 구상화 열처리 생략형 강재의 제조방법.
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