KR20140000794A - 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

고탄소 강선 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 고탄소 강선 제조장치는, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부; 및 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 상기 극저온 냉각부의 후단에 연계되어 상기 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부;를 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화할 수 있다.

Description

고탄소 강선 제조장치 및 제조방법{Apparatus and Method for manufacturing high carbon steel}
본 발명은 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법으로서, 소재의 비틀림 특성을 강화하는 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
고탄소 강선의 비틀림 특성(torsional property)은 타이어코드(tirecord), 브릿지 케이블(bridge cable), 비드 와이어(bead wire) 등 다양한 강종에서 중요한 물성치로서 연성을 나타내는 지표로 사용된다.
선재의 강도를 높일 목적으로 냉간에서 신선가공을 통하여 많은 감면량을 부여할 경우 일반적으로 연성, 즉 비틀림 특성이 나빠져서 딜라미네이션 (delamination, 비틀림 시 강선이 나선형으로 파괴되는 현상)이 발생하게 된다.
또한, 고탄소 강선의 경우 여러 가닥의 선을 꼬아서 다발을 만드는 스트랜딩(stranding) 공정을 거치게 되는데, 연성이 나쁠 경우 다발의 특성이 떨어지게 된다.
한편, 상기 딜라미네이션이 발생하는 원인은 다양하게 분석되었으나 아직 명확한 원인을 찾지 못하고 있다.
신선가공 중 온도가 150℃까지 상승하게 되면 탄소의 재고용이 발생하여 변형시효(strain aging)에 영향을 끼친다는 결과가 있다.
신선가공 중에 소재의 길이방향으로 생성되는 텍스쳐(texture)가 딜라미네이션과 관련이 있다고 보고되고 있다.
이를 피하기 위해서는 상변태 노즈(nose) 근방에서 펄라이트 변태를 유발시켜, 변태 전 인큐베이션 타임(incubation time)을 최소화해야 한다고 보고되고 있다.
그러나, 냉간신선 감면율이 일반적으로 90%을 넘으며 형상의 변화가 없이 계속해서 원형으로 감면이 이루어지기 때문에, 표면과 내부의 변형률 편차를 막을 수 없어 발달되는 텍스쳐(texture)가 다를 수밖에 없다.
이로 인하여 계면에서 크랙(crack)이 전파되어 최종 딜라미네이션으로 발전될 수 있다.
타이어코드 선재의 신선가공 시, 패스스케쥴(pass schedule) 설정에 따라 발열량의 차이가 발생하고 딜라미네이션 특성이 달라지는데, 신선가공 시 발열량을 시뮬레이션으로 계산하여 발열량을 낮출 수 있는 설계변수를 재설정하여 딜라미네이션 발생을 억제하는 연구 결과도 있다.
상기와 같이, 고탄소 강선을 제조 시, 제조된 고탄소 강선이 사용되는 과정에서, 딜라미네이션 발생을 억제하기 위해 비틀림 특성을 개선하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 소재의 비틀림 특성을 강화하는 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고탄소 강선 제조장치는, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부; 및 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 상기 극저온 냉각부의 후단에 연계되어 상기 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부;를 포함한다.
여기에서, 상기 전단 신선부는, 상기 극저온 냉각부의 후단에 배치된 압연롤; 및 상기 압연롤의 후단에 배치되며, 전단홀이 형성된 전단다이스;를 포함하며, 상기 전단홀은 적어도 하나의 절곡부위를 갖고, 상기 전단홀을 통과하면서 전단가공된 소재의 전단변형률이 2.0 이상인 유효변형률이 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 전단다이스의 전단홀은, 절곡부위의 절곡각이 120°~ 150°인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 전단다이스의 전단홀은 제1 라인, 제2 라인, 제3 라인, 제4 라인, 및 제5 라인이 절곡구분되어 순차적으로 연결되며, 상기 제1 라인, 제3 라인, 및 제5 라인은 상기 전단홀 지름의 3배 이상 5배 이하의 길이로 연장되고, 상기 제2 라인과 제4라인은 상기 전단홀 지름의 2배 이상 3배 이하의 길이로 연장된 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은, 상기 전단 다이스의 후단에 배치되어, 통과되는 상기 소재의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하도록 교정홀이 형성된 교정다이스;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 극저온 냉각부 전단에 배치되어, 진행되는 상기 소재가 상기 극저온 냉각부에 정인입되도록 가이드 교정하는 교정롤러부;를 더 포함할 수 있으며, 상기 교정롤러부는 수직교정을 위한 수평롤과, 수평교정을 위한 수직롤을 구비하는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 소재는 선재로서 상기 압연롤은 공형롤이 제공되며, 상기 전단다이스의 전단홀은 길이방향을 따라 단면적이 동일한 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 신선단계; 및 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 극저온 신선된 상기 소재에 연이어 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선단계;를 포함하는 고탄소 강선 제조방법이 제공된다.
이때, 본 발명은 상기 극저온 신선단계 이전에, 상기 소재를 진행하고자 하는 방향으로 가이드 교정하는 진행교정단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 전단 신선단계 이후에, 상기 소재의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하는 형상교정단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고탄소 강선 제조장치 및 제조방법은, 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고탄소 강선 제조장치를 나타낸 도이다.
도 2는 도 1의 고탄소 강선 제조장치에서 전단 신선부의 전단다이스 내부를 나타낸 도이다.
도 3은 도 1의 고탄소 강선 제조장치에 의해 고탄소 강선 제조시, 시간에 따른 소재의 온도를 나타낸 도이다.
도 4는 상온에서 기존의 방법으로 가공한 소재와, 도 1의 고탄소 강선 제조장치로 극저온에서 가공한 소재를 전자현미경으로 관찰한 미세조직이다.
본 발명은 상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부와, 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부가 연계되어 구성됨으로써, 단순한 설비사양으로도 소재의 비틀림 특성을 현저히 강화하는 것을 기술적 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 소재를 극저온으로 냉각한 직후, 전단변형을 부여함으로써, 단면적 수축율(연성)을 증대시켜 많은 횟수로 비틀어야지만 딜라미네이션이 발생하도록, 소재의 비틀림 특성을 강화시킨다.
이때, 극저온 냉각부와 전단 신선부는, 일례로서 각각 출원번호 제2010-0081458호와, 제2010-0115292호에 개시된 장치들이 사용될 수 있다.
아울러, 하기 설명에서 상기 소재는 일례로서 선재이며, 이때 후술되는 전단 신선부에서의 압연롤은 공형롤이 제공될 수 있다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고탄소 강선 제조장치를 나타낸 도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 극저온 냉각부(10)와 전단 신선부(20)를 포함하는데, 상기 극저온 냉각부(10)와 전단 신선부(20)가 연계되어 설치됨으로써, 소재(1)가 진행하면서 극저온 냉각부(10)에서 극저온 상태로 냉각한 직후, 전단 신선부(20)에서 전단변형 될 수 있도록 구성된다.
상기 극저온 냉각부(10)는 소재(1)를 실온보다 상대적으로 아주 낮은 극저온 상태로 소재(1)를 냉각하는 구성으로서, 일례로서 기존의 저온 신선장치(출원번호 제2010-0081458)가 사용될 수 있는데, 실린더 내부에서 2중 튜브 사이에 냉매가 융입되며 유입구의 반대 측에 냉매가 빠져나가는 유출구가 있어서 온도를 극저온인 -195℃까지 냉각할 수 있다.
물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기와 같이 극저온으로 소재를 냉각할 수 있는 극저온 냉각장치라면, 어떠한 것도 활용될 수 있다.
또한, 전단 신선부(20)는 소재(1)에 전단변형을 부여하면서 소재(1)를 신선하는 구성으로서, 일례로서 기존의 연속전단 가공장치(출원번호 제2010-0115292)가 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 종래의 어떠한 전단변형을 부여하는 장치도 활용될 수 있음은 물론이다.
상기와 같은 전단 신선부(20)는, 극저온 냉각부(10)의 후단에 연계되어 설치됨으로써, 소재(1)를 극저온으로 냉각한 직후, 전단변형을 부여하여 소재(1)의 비틀림 특성을 현저하게 강화시킬 수 있다.
이러한 전단 신선부(20)는, 극저온 냉각부(10)의 후단에 배치된 압연롤(21)과, 상기 압연롤(21)의 후단에 배치된 전단다이스(22)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 압연롤(21)은 극저온 냉각부(10)의 직후단, 즉 최근접하여 배치됨으로써 소재(1)가 극저온 상태에 압연될 수 있도록 하고, 상기 전단다이스(22)도 상기 압연롤(21)의 직후단에 최대한 근접하여 배치됨으로써 극저온 상태에서 전단변형될 수 있도록 한다.
이때, 상기 전단다이스(22)는 소재(1)가 통과하는 전단홀(22a)에 있어서 길이방향을 따라 단면적이 동일한 것이 활용된다.
상기와 같은 전단다이스(22)로 인하여, 소재(1)가 전단홀(22a)을 통과하면서 전단가공되는 과정에서 그 전단변형률이 2.0 이상이 되도록 가공될 수 있다.
비틀림 특성이 강화될 수 있는 전단변형률은, 2.0 이상이 되어야 하기 때문에, 이러한 유효변형률이 소재(1)에 발생할 수 있도록 상기 전단 신선부(20)는 아래와 같이 구성될 수 있다.
도 2는 도 1의 고탄소 강선 제조장치에서 전단 신선부(20)의 전단다이스(22) 내부를 나타낸 도이다.
도면을 참조하면, 상기 전단다이스(22)의 전단홀(22a)은, 전단변형을 부여하기 위해 그 연장형성 구조가 적어도 한번 이상 절곡되어 연장된 구조를 취한다.
즉, 상기 전단홀(22a)은 절곡 구분된 적어도 두 개 이상의 구간으로 나뉘어 형성될 수 있다.
이에 따라, 소재(1)가 전단홀(22a)에서의 절곡부위를 통과하면서 전단변형이 이루어지게 된다.
여기에서, 상기 전단홀(22a)은 절곡된 부위의 절곡각(Φ)이 120°~ 150°인 것을 특징으로 하는데, 이와 같은 수치범위 내에서 구간별로 변경하여 소재(1)의 전단변형량을 조절할 수 있다.
물론, 이때 상기 절곡각(Φ)이 150°보다 큰 경우에는, 소재(1)가 신선되는 과정에서 진행방향에서의 꺽인 정도가 너무 미미하여 전단력이 거의 발생하지 않게 됨에 따라, 소재(1)의 전단변형률 발생이 크게 이루어지지 않게 된다.
또한, 절곡각(Φ)이 120°보다 작은 경우에는, 소재(1)가 신선되는 과정에서 진행방향에서의 꺽인 정도가 너무 크게 되어 소재(1)가 절곡부위에서 압축력을 과다하게 받음으로써, 소재(1)의 표면에 표면흠이 발생할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 전단다이스(22)의 전단홀(22a)은 제1 라인(L1), 제2 라인(L2), 제3 라인(L3), 제4 라인(L4), 및 제5 라인(L5)이 절곡구분되어 순차적으로 연결될 수 있다.
즉, 상기 전단홀(22a)은 4번 절곡되어 연장될 수 있는데, 이때 형성되는 4개의 절곡각(Φ)은 상술된 바와 같이 120°~ 150°인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제1 라인(L1), 제3 라인(L3), 및 제5 라인(L5)은 전단홀(22a) 지름(D)의 3배 이상 5배 이하의 길이로 연장되고, 상기 제2 라인(L2)과 제4라인(L4)은 전단홀(22a) 지름(D)의 2배 이상 3배 이하의 길이로 연장된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 수치범위는, 소재(1)가 전단홀(22a)을 통과하는 과정에서, 절곡된 부위의 전후 연장부위가 일정 길이 이상이 되어야지만, 전단력을 충분하게 받을 수 있기 때문이다. 즉, 그 길이가 너무 짧게 되면 단순히 직선방향으로 통과하는 것과 큰 차이가 없게 된다.
다시 말해, 제2 라인(L2), 제3 라인(L3), 및 제4 라인(L4)의 길이가 상술된 수치보다 작은 경우에, 도면에서 상측으로 적정 거리만큼 올라가지 못하고, 다시 수평방향으로 적정 거리만큼 가지 못하고, 아울러 다시 적정 거리만큼 하측으로 내려오지 못함으로써, 소재(1)가 전단력을 충분하게 받지 못함에 따라 전단변형이 충분히 발생하지 않게 된다.
또한, 제1 라인(L1), 제5 라인(L5)의 길이가 상술된 수치보다 작은 경우에도, 절곡하기 전 또는 한 후에 적정 길이가 확보되지 못함으로써, 상술된 바와 같은 원리로 전단변형이 충분히 발생하지 않게 된다.
그리고, 전단홀(22a)의 각 라인에서의 길이가 상술된 수치보다 큰 경우에는, 전단다이스(22)에 대한 소재(1)의 마찰이 긴 시간 동안 발생함으로써 표면이 거칠어진다. 아울러, 마찰되는 전단다이스(22)를 진행하기 위해 소재(1)의 압축력도 높아짐에 따라, 권출롤러(50)와 권취롤러(60)에 부하가 크게 걸리게 된다.
나아가, 본 발명은 바람직한 일 실시예로서, 제1 라인(L1), 제3 라인(L3), 및 제5 라인(L5)이 평행하고, 제2 라인(L2)과 제4 라인(L4) 각각의 양단에서의 절곡각(φ)이 동일함으로써, 결과적으로 소재(1)가 처음 진행방향에 따라 일직선으로 진행할 수 있으면서도, 충분한 전단변형을 부여받을 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 전단다이스(22)의 후단에 배치되어, 통과되는 소재(1)의 단면형상을 교정하는 교정다이스(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 교정다이스(30)는 소재(1)가 통과되도록 그 진행방향으로 교정홀(30a)이 형성되는데, 이러한 교정홀(30a)은 그 단면형상이 최종규격형상으로 형성됨으로써, 전단변형을 거치면서 단면에서 변형된 부분을 교정하면서 최종규격의 단면으로 신선할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명은 극저온 냉각부(10) 전단에 소재(1) 진행을 가이드 하는 교정롤러부(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 교정롤러부(40)는 극저온 냉각부(10) 전단에 배치되어, 진행되는 소재(1)가 상기 극저온 냉각부(10)에 정인입되도록 가이드 교정하는 역할을 수행한다.
이때, 상기 교정롤러부(40)는 수직교정을 위한 수평롤(41)과, 수평교정을 위한 수직롤(42)을 구비할 수 있는데, 상기 수평롤(41)과 수직롤(42)이 적정한 수로 일정 간격 배치되어 소재(1)의 진행방향에 오차가 있는 경우 이를 교정할 수 있다.
그러면, 상기와 같이 구성되는 고탄소 강선 제조장치를 이용한 고탄소 강선 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 소재(1)가 선재로서 권출롤러(50)에 감겨져 있는 경우, 상기 권출롤러(50)가 회전함에 따라 소재(1)가 권출롤러(50)로부터 풀어지면서 극저온 냉각부(10)로 진행하게 된다.
이러한 과정에서, 소재(1)가 극저온 냉각부(10)의 인입구에 정위치되어 인입될 수 있도록, 교정롤러부(40)에 의해 그 진행방향이 가이드 교정되면서 진행하게 된다(진행교정단계).
다음으로, 극저온 냉각부(10)에 인입된 소재(1)는, 극저온 냉각부(10)에서 극저온 상태로 냉각됨에 따라 비틀림 특성을 강화할 수 있으며, 나아가 극저온 냉각부(10)의 직후단에 배치된 전단 신선부(20)에서의 전단변형을 위해 극저온 상태를 유지할 수 있다(극저온 신선단계).
그 다음으로, 극저온 냉각부(10)를 통과한 소재(1)는 전단 신선부(20)의 압연롤(21)을 거치면서 압연되어 일정 정도 수축된 후, 전단다이스(22)로 진행하면서 전단홀(22a)로 치입하게 된다.
이때, 상기 소재(1)는 극저온 상태로 전단홀(22a)을 통과하면서 전단력 받아 전단변형이 이루어지게 된다.
아울러, 소재(1)는 압연롤(21)을 통해 일정 정도 압축되지만, 전단다이스(22)의 전단홀(22a)을 통과하는 과정에서, 특히 절곡된 부위를 통과하는 과정에서 충돌에 의한 반발력을 받아 전단홀(22a)을 꽉 채움으로써 초기 단면적이 회복하게 된다.
다음으로, 전단다이스(22)의 전단홀(22a)을 통과한 소재(1)는, 교정다이스(30)를 통해 소재(1)의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하게 된다(형상교정단계).
상기 소재(1)는 전단다이스(22)에서 전단변형이 이루어지는 과정에서 단면적의 변화가 일어날 수 있는데, 이를 최종적으로 교정다이스(30)의 교정홀(30a)을 통과하는 과정에서 규격형상으로 그 단면을 교정할 수 있다.
마지막으로, 소재(1)에 전단변형이 이루어진 후, 그 다음에 배치된 권취롤러(60)가 회전하면서 소재를 감을 수 있다. 물론, 전단 측의 권출롤러(50) 또는 후단 측의 권취롤러(60)에 의해 소재(1)가 진행방향으로 진행되는 압축력 또는 인장력을 얻을 수 있다.
물론, 소재(1)에 전단변형이 이루어진 후, 그 다음에 배치된 절단기(70)에 의해 일정 길이 간격으로 절단될 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 고탄소 강선 제조방법은, 극저온 신선된 소재(1)에 연이어 전단변형을 부여하면서 신선함에 따라, 소재(1)의 비틀림 특성을 현저하게 강화할 수 있다.
이어서, 본 발명의 고탄소 강선 제조방법에 따른 더 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.
(실시예)
초기 선경이 5.5 mmφ인 0.8%C 고탄소강을 대상으로 본 발명을 적용하고, 원형 신선으로 가공된 소재(1)와 인장강도, 단면수축률(Reduction of Area, RA), 비틀림 회전수를 비교하였다.
이때, 상기 단면수축률을 연성을 의미하며, 상기 비틀림 회전수는 딜라미네이션(비틀림 시 강선이 나선형으로 파괴되는 현상)이 일어날 때의 회전수를 의미한다.
그리고, 가공온도는 도 3에 도시된 바와 같이, 상온, -50 ℃, -100℃, -150℃으로 냉각하였으며, 절곡각(Φ)이 130o인 등통로다이스와, 감면율 30%인 교정다이스(30)를 통과시켰다.
가공 후 소재(1)에 가해진 유효변형률은 3.4정도 이며, 최종 선경은 4.6mm이다.
도 4(a)는 상온, 도 4(b)는 -100 oC에서 가공한 시편을 전자현미경으로 관찰한 미세조직이다. 저온에서 가공한 소재(1)의 경우 라멜라 간격(lamella spacing)이 상온에서 가공한 소재(1)보다 미세화된 것을 알 수 있다.
실시예의 결과로서, 각 온도별로 물성은 [표 1]에 정리하였다.
[표 1]을 살펴보면, 본 발명에 의해 신선된 소재(발명재)는 기존방식으로 신선된 소재(기존재)와 비교하여, 인장강도 측면에서는 큰 변화가 없는 반면에, 단면수축률과 비틀림 회전수 측면에서 그 수치가 현저하게 증가하였다.
온도(℃) 인장강도(MPa) 단면수축율(%) 비틀림 회전수(Cycles)
기존재(상온) 1190 41.0 34.5
발명재(-50) 1135 41.5 35.2
발명재(-100) 1142 45.6 38.2
발명재(-150) 1167 50.3 42.5
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
10 : 극저온 냉각부 20 : 전단 신선부
21 : 압연롤 22 : 전단다이스
22a : 전단홀 D : 지름(전단홀의)
L1 : 제1 라인 L2 : 제2 라인
L3 : 제3 라인 L4 : 제4 라인
L5 : 제5 라인 30 : 교정다이스
30a : 교정홀 40 : 교정롤러부
41 : 수평롤 42 : 수직롤
50 : 권출롤러 60 : 권취롤러
70 : 절단기

Claims (10)

  1. 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 냉각부; 및
    상기 소재를 극저온으로 냉각한 직후 전단변형을 부여하여 상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 상기 극저온 냉각부의 후단에 연계되어 상기 소재에 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선부;
    를 포함하는 고탄소 강선 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전단 신선부는,
    상기 극저온 냉각부의 후단에 배치된 압연롤; 및
    상기 압연롤의 후단에 배치되며, 전단홀이 형성된 전단다이스;를 포함하며,
    상기 전단홀은 적어도 하나의 절곡부위를 갖고, 상기 전단홀을 통과하면서 전단가공된 소재의 전단변형률이 2.0 이상인 유효변형률이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전단다이스의 전단홀은, 절곡부위의 절곡각이 120°~ 150°인 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전단다이스의 전단홀은 제1 라인, 제2 라인, 제3 라인, 제4 라인, 및 제5 라인이 절곡구분되어 순차적으로 연결되며,
    상기 제1 라인, 제3 라인, 및 제5 라인은 상기 전단홀 지름의 3배 이상 5배 이하의 길이로 연장되고, 상기 제2 라인과 제4라인은 상기 전단홀 지름의 2배 이상 3배 이하의 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전단 다이스의 후단에 배치되어, 통과되는 상기 소재의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하도록 교정홀이 형성된 교정다이스;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 극저온 냉각부 전단에 배치되어, 진행되는 상기 소재가 상기 극저온 냉각부에 정인입되도록 가이드 교정하는 교정롤러부;를 더 포함하며,
    상기 교정롤러부는 수직교정을 위한 수평롤과, 수평교정을 위한 수직롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
  7. 제1항 내지 제6중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소재는 선재로서 상기 압연롤은 공형롤이 제공되며,
    상기 전단다이스의 전단홀은 길이방향을 따라 단면적이 동일한 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조장치.
  8. 소재를 극저온 상태로 냉각하는 극저온 신선단계; 및
    상기 소재의 비틀림 특성을 강화하도록, 극저온 신선된 상기 소재에 연이어 전단변형을 부여하면서 신선하는 전단 신선단계;
    를 포함하는 고탄소 강선 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 극저온 신선단계 이전에,
    상기 소재를 진행하고자 하는 방향으로 가이드 교정하는 진행교정단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 전단 신선단계 이후에,
    상기 소재의 단면형상을 최종규격형상으로 교정하는 형상교정단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고탄소 강선 제조방법.
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