KR20150055499A

KR20150055499A - 저탄소 고인성 선재 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20150055499A
Application number: KR1020130137933A
Authority: KR
Inventors: 이상윤; 류근수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2015-05-21

Abstract

본 발명은 고인성 선재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소(C): 0.05~0.15 wt%, 실리콘(Si): 0.001~0.5 wt%, 망간(Mn): 1.0~2.0 wt%, 황(S): 0.004~0.01 wt%, 질소(N): 0.003~0.008 wt%, 티타늄(Ti): 0.005~0.03 wt%, 인(P) 0.02 wt% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만, 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하며, 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 고인성 선재; 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면 침상형 페라이트 구조를 갖는 비조질강 선재가 제조되며, 본 발명에 의해 획득되는 비조질강 선재는 침상형 페라이트의 분율이 전체 조직의 50% 이상을 차지하여 베이나이트 비조질강과 유사한 충격 인성을 획득할 수 있다.

Description

저탄소 고인성 선재 및 이의 제조방법 {WIRE ROD HAVING HIGH TOUGHNESS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 선재 제조 후 별도의 가공 열처리를 수행하지 않고서도 고인성의 확보가 가능한 저탄소 고인성 선재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

냉간 압조용으로 사용되고 있는 선재 중 소입, 소려 등과 같은 가열 처리를 생략하는 비조질강은 크게 두 가지 종류로 나누어질 수 있다. 하나는 저탄소를 기반으로 하여 선재 제조 과정에서 베이나이트를 생성시켜 비조질강의 단점이라고 할 수 있는 충격 인성을 크게 향상시킨 베이나이트형 비조질강이며, 다른 하나는 중탄소를 기반으로 하여 펄라이트(Pearlite)와 페라이트(Ferrite) 상이 혼합되어 이루어져 충격 인성은 다소 낮으나 원가 경쟁력을 극대화시킨 비조질강이다.

베이나이트형 비조질강은 저탄소를 기반으로 하고 강의 냉각 중 페라이트 형성을 지연시키는 니오븀, 망간, 몰리브덴, 크롬 등의 원소를 첨가하여 넓은 범위의 냉각 중에 일정량의 베이나이트가 생성되도록 하는 것이 중요이다.

퍼얼라이트(Pearlite)와 페라이트(Ferrite) 상이 혼합되어 이루어진 비조질강은 일반 탄소강 또는 일반 탄소강에 오스테나이트 크기를 제어하는 석출물 생성 원소인 티타늄, 바나듐 등을 첨가하고 선재 제조 중 제어압연을 통해 조직을 미세화하여 충격 인성을 확보하는 것이 중요하다.

한편, 비조질강 선재의 인성을 향상시키는 방법으로 잘 알려진 방안은 Ti, Nb, V 등의 페라이트 입계를 고정시킬 수 있는 탄/질화물 형성 원소를 첨가하고, 압연공정을 제어함으로써 오스테나이트 입자 미세화 및 조대화를 억제하면서, 오스테나이트 입계에서 페라이트를 형성시켜 페라이트 미세화를 통해 인성을 향상시키는 방법으로 비특허문헌 1에 제시되어 있다. 그러나, 상기 방법은 Ti, Nb, V 등에 의한 석출물을 정밀하게 제어하여야 하며, 블룸(Bloom)을 사용하므로 가열로에서 가열 온도를 1200℃ 이상으로 설정하여야 하기 때문에 이용에 제한적이다.

고인성 비조질강을 제조하는 또 다른 방법으로는, 비특허문헌 2에서 제안하는 바와 같이 탄소(C)를 0.2 중량%로 함유하는 강을 바우싱거 효과(Bauschinger effect)를 통해 미세조직을 페라이트 및 펄라이트 층상형 조직으로 형성시키는 방안이 있다. 미세조직을 이와 같이 조성할 경우 충격 인성을 극대화시킬 수 있으며, 일반적인 탄소강을 이용한다는 장점이 있으나, 층상형 조직으로 인해 소재 자체가 방향성을 가지고 있기 때문에 사용에는 제한적인 단점이 있다.

F.B.Pickering; Physical Metall. and the Design of steel (1978) pp. 98~99 Kobe Tech. Report(1997)

본 발명의 일 측면은, 선재 제조 후 별도의 열처리를 수행하지 않고도 고인성을 갖는 저탄소 고인성 선재를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은, 선재 제조 후 별도의 열처리를 수행하지 않고도 고인성을 갖는 저탄소 고인성 선재를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다

본 발명의 일 견지에 의하면, 탄소(C): 0.05~0.15 wt%, 실리콘(Si): 0.001~0.5 wt%, 망간(Mn): 1.0~2.0 wt%, 황(S): 0.004~0.01 wt%, 질소(N): 0.003~0.008 wt%, 티타늄(Ti): 0.005~0.03 wt%, 인(P) 0.02 wt% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만, 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하며, 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 저탄소 고인성 선재가 제공된다.

상기 선재는 오스테나이트 결정립도(AGS)가 100㎛ 이상인 것이 바람직하다.

상기 선재는 보론(B): 0 초과 0.003 wt% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.5 wt% 미만, 및 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.4 wt% 이하로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

상기 선재는 Ti₂O₃, TiO₂, MnS, 및 MnSiO₄로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 석출물을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 침상형 페라이트는 단축과 장축비가 3 이상인 침상형의 페라이트가 전체 침상형 페라이트 상의 50% 이상을 차지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 견지에 의하면, 탄소(C): 0.05~0.15 wt%, 실리콘(Si): 0.001~0.5 wt%, 망간(Mn): 1.0~2.0 wt%, 황(S): 0.004~0.01 wt%, 질소(N): 0.003~0.008 wt%, 티타늄(Ti): 0.005~0.03 wt%, 인(P) 0.02 wt% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만, 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하여 조성되는 강편을 제공하는 단계; 상기 강편을 1200℃ 내지 1250℃의 온도에서 가열하여 열간압연 후 공냉하여 선재를 제조하는 단계를 포함하며, 상기 선재는 오스테나이트 결정립도(AGS)가 100㎛ 이상이고, 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 저탄소 고인성 선재의 제조방법이 제공된다.

상기 강편은 보론(B): 0 초과 0.003 wt% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.5 wt% 미만, 및 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.4 wt% 이하로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

상기 공냉하는 단계는 0.5 ℃/sec 내지 10 ℃/sec의 냉각 속도로 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 침상형 페라이트 구조를 갖는 비조질강 저탄소 고인성 선재가 제조되며, 본 발명에 의해 획득되는 비조질강 선재는 침상형 페라이트의 분율이 전체 조직의 50% 이상을 차지하여 베이나이트 비조질강과 유사한 충격 인성을 획득할 수 있다.

도 1은 선재의 내부 석출물에서 생성되는 침상형 페라이트의 형태를 도식적으로 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 의하면 선재 제조 후 별도의 열처리를 수행하지 않고도 고인성을 갖는 저탄소 선재가 제공된다.

보다 상세하게 본 발명의 선재는 탄소(C): 0.05~0.15 wt%, 실리콘(Si): 0.001~0.5 wt%, 망간(Mn): 1.0~2.0 wt%, 황(S): 0.004~0.01 wt%, 질소(N): 0.003~0.008 wt%, 티타늄(Ti): 0.005~0.03 wt%, 인(P) 0.02 wt% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만, 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하며, 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 저탄소 고인성 선재이다.

본 발명에 있어서 각 성분의 함량은 선재 전체 중량을 기준으로 하는 중량%(wt%)로 나타낸다.

상기 탄소(C)의 함량이 0.05 wt% 미만인 경우에는 선재 내부에서 페라이트의 생성은 가능하나 선재 비조질강으로서 활용 가능한 충분한 물성을 획득하기 어려운 문제가 있다. 현재 비조질강 선재를 제품으로 활용 가능하기 위해서는 인장강도가 최소 600MPa 이상이 되어야 하지만, 탄소 함량이 0.05 wt% 미만인 경우에는 이러한 강도의 달성이 어려운 경향이 있다. 상기 탄소(C)의 함량이 0.15 wt%를 초과하는 경우에는 평형 상 중 퍼얼라이트 상이 증가하여 오스테나이트 내부에서의 침상형 페라이트 생성이 어려운 경향이 있다.

상기 실리콘(Si)은 대표적인 치환형 원소로서 강의 가공 경화량에 큰 영향을 미친다. 특히 비조질강에서는 연화 열처리 공정이 없고 신선 후 바로 냉간 압조가 수행되므로 이러한 종류의 강 내의 실리콘 함량의 증가는 가공 경화를 증가시켜 수명 악화를 가져올 수 있으므로, 본 발명의 선재에 있어서 실리콘(Si)의 함량은 0.5 wt%이하인 것이 바람직하다. 실리콘(Si)의 함량이 0.5 wt%를 초과하는 경우에는 가공 경화량이 증가하여 강의 연성을 저하시켜 충격 인성이 저하되는 경향이 있다. 실리콘(Si)의 함량이 0.001wt% 미만인 경우는 제강 상황을 고려할 때 제조가 어려운 수치이므로, 하한을 0.001wt%로 설정하였다.

상기 망간(Mn)은 황과 결합하여 MnS를 생성한다. 이러한 MnS는 티타늄 산화물 표면에 석출하여 복합 석출물 형태를 띠게 되며, 이와 같은 티타늄 산화물과 MnS 복합 산화물에서 침상형 페라이트가 보다 효과적으로 생성될 수 있다. 또한, 티타늄 산화물 내부로 Mn이 고용되어 들어가 Mn 고갈층을 만들고 이것으로부터 페라이트가 생성될 수도 있는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 상기 망간(Mn)의 함량은 1.0~2.0 wt%인 것이 바람직하다. 상기 망간의 함량이 2.0 wt%를 초과하는 경우에는 강의 소입성이 지나치게 증가하여 저온 조직의 생성 우려가 있으며, 상기 망간의 함량이 1.0 wt% 미만인 경우에는 충분한 양의 MnS 생성이 어려워 침상형 페라이트 생성 분율이 저하되는 경향이 있다.

상기 황(S)의 함량은 0.004-0.01 wt%인 것이 바람직하다. 본 발명의 선재에 있어서 황의 역할은 MnS와 결합하여 오스테나이트 내부에 침상형 페라이트가 형성될 핵 생성을 돕는 것이다. 따라서, 황의 함량이 0.01 wt%을 초과하는 경우에는 MnS의 함량이 지나치게 많아지게 되어 티타늄 산화물 주위를 완전히 MnS가 둘러싸게 되므로 핵성성이 오히려 제한되는 경향이 있으며, 강의 물성 측면에서도 인성이 열화될 수 있다. 한편, 황의 함량이 0.004 wt% 미만인 경우에는 MnS 함량이 불충분하여 핵생성이 충분하게 이루어지지 않는 경향이 있다.

상기 질소(N)의 함량은 0.003~0.008wt%인 것이 바람직하다. 상기 질소는 산소 결합 후 잉여의 티타늄과 결합하여 티타늄 탄/질화물을 형성하게 되는데, 이러한 티타늄 탄/질화물은 오스테나이트 입계의 이동을 제한하는 역할을 하게 된다. 본 발명에서 입내 페라이트를 형성하기 위해서는 오스테나이트 크기가 충분히 커야 하므로 이러한 티타늄 탄/질화물의 역할을 방지하기 위해서 질소의 함량은 0.003~0.008wt% 사이로 제한한다.

상기 티타늄(Ti)의 함량은 0.005~0.03wt%인 것이 바람직하다. 상기 티타늄은 산소와 결합하여 티타늄 산화물(Ti₂O₃, TiO₂)을 생성하여 오스테나이트 입내에서 페라이트를 생성시키는 핵 생성 위치의 역할을 하게 된다. 그러나 티타늄 함량이 0.03 wt%를 초과하는 경우 잉여의 티타늄이 과량 생성되게 되어 질화물을 형성하고, 이에 따라 오스테나이트 크기를 제한하게 된다. 한편, 티타늄 함량이 0.005 wt% 미만인 경우에는 티타늄 산화물의 생성이 불충분한 경향이 있다.

본 발명에 의하면, 상술한 성분들과 함께 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하는 저탄소 고인성 선재가 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 저탄소 고인성 선재는 오스테나이트 결정립도(AGS)가 100㎛ 이상인 것이다. 즉, 본 발명은 오스테나이트 결정립도(AGS)를 100㎛ 이상, 바람직하게는 150㎛ 이상, 보다 바람직하게는 200㎛ 이상으로 크게 형성하여 일반적인 상 변태 시에 오스테나이트 입계에서 발생하는 페라이트를 억제하는 반면 입내에서의 핵 생성을 유도하여 침상형 페라이트가 형성되도록 한다. 본 발명에 의하면, 강 중 생성되는 페라이트의 70% 이상이 오스테나이트 입내에서 생성될 수 있다.

상기 선재는 이와 같이 형성된 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 것이 바람직하다. 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 미만인 경우에는 선재의 인성이 충분히 확보되지 않는 경향이 있다.

한편, 상기 침상형 페라이트는 단축과 장축비가 3 이상인 침상형의 페라이트가 전체 침상형 페라이트 상의 50% 이상을 차지하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명의 선재는 보론(B): 0 초과 0.003 wt% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.5 wt% 미만, 및 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.4 wt% 이하로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.

상기 보론(B)이 자유(free) 보론으로 존재하는 경우, 이는 선재의 제조 과정 중 냉각 과정에서 오스테나이트 입계로 이동하여 오스테나이트 입계 에너지를 낮추게 된다. 이렇게 오스테나이트 입계 에너지가 낮아질 경우 상 변태 중 오스테나이트 입계로부터 생성되는 페라이트 형성이 억제되는 효과가 있다. 일반적으로 강의 소입성을 향상시키기 위한 원소로서 보론을 첨가하지만 본 발명의 경우에는 오스테나이트 입내의 페라이트 형성을 유도하기 위해 입계로부터의 페라이트 생성은 억제할 필요가 있어 보론을 활용할 수 있다.

다만, 보론 함량이 0.003 wt%를 초과하는 경우 선재 중 Fe₂₃(C,B)₆와 같은 화합물이 발생하여 보론의 효과가 감소하거나 강의 인성이 저하되게 되므로, 보론의 함량은 0.003 wt% 이하인 것이 바람직하다.

한편, 상기 크롬(Cr)과 몰리브덴(Mo)의 함량은 각각 크롬(Cr): 0 초과 0.5 wt% 미만 및 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.4 wt% 이하인 것이 바람직하다.

크롬과 몰리브덴은 강력한 소입성 향상 원소로 알려져 있으며, 선재(강)의 냉각 과정 중 페라이트의 형성을 지연시키는 역할을 하게 된다. 상기 기술한 바와 같이 본 발명은 일반적인 상 변태 시에 오스테나이트 입계에서 발생하는 페라이트를 억제하고 입내 핵생성을 유도하여 침상형 페라이트를 형성시키기 위한 것으로, 이때 크롬과 몰리브덴은 입계 페라이트 핵생성을 지연시키는 역할을 수행할 수 있다. 다만, 크롬 및 몰리브덴의 함량이 각각 0.5 wt% 이상 및 0.4wt% 초과인 경우에는 소입성이 지나치게 증가하여 마르텐사이트가 생성되게 되므로, 이들의 함량은 각각 상기 범위 이하로 한정한다.

나아가, 본 발명에 있어서 상기 선재는 인(P) 및 알루미늄(Al)의 함량이 제한되는 것이 바람직하며, 보다 상세하게 본 발명의 선재는 인(P) 0.02 wt% 이하, 및 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 인(P)이 0.02wt%를 초과하여 포함되는 경우, 결정립계에 편석되어 인성을 저하시키고 지연파괴 저항성을 감소시키는 주요 원인이 될 수 있다.

상기 알루미늄(Al)과 관련하여, 본 발명은 페라이트의 석출물 위치로서 티타늄 산화물 및 망간 석출물 등을 주로 이용하고 있는데, 제강 공정 중 탈산을 위해 알루미늄(Al)을 첨가하는 경우 대부분의 산화물이 알루미늄 산화물로 존재하게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위해 본 발명은 실리콘(Si) 단독 탈산을 수행하게 되며, 이러한 공정을 거친 후 알루미늄의 함량은 0.01 wt%미만으로 한정되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 상기 선재는 상술한 바와 같이 Ti계 산화물, MnS 또는 이들의 복합 산화물의 석출물을 포함하며, 보다 상세하게는 Ti₂O₃, TiO₂, MnS, 및 MnSiO₄로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 석출물을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상술한 바와 같이 충분히 조대한 오스테나이트 입도를 가지고 그 내부에 형성되는 상기와 같은 산화물 또는 석출물을 이용하여 침상형의 페라이트를 석출시키는 결과, 충격인성이 125J 이상인 저탄소 고인성 선재가 획득될 수 있다.

나아가, 본 발명에 의하면 상술한 바와 같은 선재를 제조하는 방법이 제공된다.

보다 상세하게 본 발명의 저탄소 고인성 선재의 제조방법은, 탄소(C): 0.05~0.15 wt%, 실리콘(Si): 0.001~0.5 wt%, 망간(Mn): 1.0~2.0 wt%, 황(S): 0.004~0.01 wt%, 질소(N): 0.003~0.008 wt%, 티타늄(Ti): 0.005~0.03 wt%, 인(P) 0.02 wt% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만, 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하여 조성되는 강편을 제공하는 단계; 상기 강편을 1200℃ 내지 1250℃ 온도에서 가열하여 열간압연 후 공냉하여 선재를 제조하는 단계를 포함하며, 상기 선재는 오스테나이트 결정립도(AGS)가 100㎛ 이상이고, 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지한다.

상기 본 발명의 선재의 구성 성분 및 함량은 선재와 관련하여 본 명세서에서 상술한 바와 같다.

한편, 본 발명에 있어서, 상기 공냉하는 단계는 0.5℃/sec 내지 10 ℃/sec의 냉각 속도로 수행되는 것이 바람직하며, 냉각 시 냉각속도가 10℃/sec를 초과할 경우 저온조직이 생성될 우려가 있다.

이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 조성을 갖는 강편을 준비한 후, 진공 유도 용해로에서 이들로 50Kg의 잉곳으로 주조한 후, 1200℃ 이상의 가열 온도로 6시간 동안 균질화 열처리한 후, 1200℃ 이상의 온도에서 직경 80mm까지의 선재를 사이징(sizing) 압연한 후 공냉하였다. 그 후, 추가로 1200℃ 이상의 온도로 가열한 후 850℃까지 냉각하면서 직경 20mm까지 마무리 열간압연을 한 후 공냉하여 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3의 선재를 획득하였다.

	C	Mn	Si	P	S	Al	Ti	N	B	Cr	Mo
실시예1	0.1	1.5	0.2	0.01	0.005	0.002	0.015	0.005	-	-	-
실시예2	0.08	1.3	0.4	0.015	0.007	0.003	0.015	0.005	0.0015	-	-
실시예3	0.12	1.4	0.2	0.01	0.007	0.002	0.02	0.005	-	0.45	-
실시예4	0.1	1.3	0.2	0.01	0.005	0.003	0.02	0.005	-	-	0.2
실시예5	0.1	1.4	0.3	0.01	0.007	0.003	0.03	0.005	-	0.15	-
비교예1	0.12	0.7	0.2	0.01	0.005	0.03	-	0.005	-	-	-
비교예2	0.1	1.2	0.2	0.01	0.005	0.005	-	0.005	-	1.5	0.2
비교예3	0.02	1.2	0.2	0.01	0.005	0.03	-	0.005	-	-	-

상기 표 1에의 성분으로 제조한 선재에 있어서 조직 분율의 구성, 오스테나이트 결정립도(AGS) 및 충격 인성(J)은 하기 표 2와 같다.

이때, 충격 인성은 U형 노치(U notch) 샤르피 충격 시험 방법을 이용하여 측정하였으며, 상온에서 5회 실험한 평균치를 구하였다.

	침상형 페라이트 분율 (%)	AGS (㎛)	충격인성(J)
실시예1	80	220	150
실시예2	75	240	137
실시예3	85	180	125
실시예4	78	210	145
실시예5	79	300 이상	139
비교예1	0	30	120
비교예2	0	80	140
비교예3	0	60	124

상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 5는 침상형 페라이트의 분율이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 침상형 페라이트는 대부분 선재 내부의 석출물에서 생성되어 성장한다.

내부 석출물에서 생성되는 침상형 페라이트는 도 1에 도시한 바와 같이 초기 생성후 침상형으로 성장하면서 선재 내부에서 그물과 같은 조직을 형성한다. 이러한 그물 조직은 선재 내부의 균열 전파를 용이하지 않게 하여 결과적으로 선재의 충격인성 효과를 향상시킨다.

실시예 1 내지 5는 모두 선재 내부에 침상형 페라이트를 생성시키기 위해 오스테나이트 결정립도(AGS)를 100 ㎛ 이상으로 조대화 시켜 적용하였다. 오스테나이트 결정립도(AGS)를 그 미만으로 하는 경우에는 오스테나이트 입계에서 페라이트 형성이 용이하므로 입내 페라이트 형성 비율이 급격하게 저하되게 된다.

비교예 4

실시예 1과 동일한 성분 조성을 갖는 강편을 준비하여, 열간압연하는 단계를 1000 ℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정에 의해 선재를 제조하였다.

그 결과 오스테나이트 결정립도(AGS)가 30~80㎛의 범위로 획득되었으며, 침상형 페라이트의 면적 분율을 계산한 결과 약 30% 미만의 면적 분율을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 나아가, 이때 획득한 선재의 충격인성은 100 J이하로 대폭 저하되는 것을 확인할 수 있었다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims

탄소(C): 0.05~0.15 wt%, 실리콘(Si): 0.001~0.5 wt%, 망간(Mn): 1.0~2.0 wt%, 황(S): 0.004~0.01 wt%, 질소(N): 0.003~0.008 wt%, 티타늄(Ti): 0.005~0.03 wt%, 인(P) 0.02 wt% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만, 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하며, 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 고인성 선재.
제 1항에 있어서, 상기 선재는 오스테나이트 결정립도(AGS)가 100㎛ 이상인 고인성 선재.
제 1항에 있어서, 상기 선재는 보론(B): 0 초과 0.003 wt% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.5 wt% 미만, 및 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.4 wt% 이하로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 고인성 선재.
제 1항에 있어서, 상기 선재는 Ti₂O₃, TiO₂, MnS, 및 MnSiO₄로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 석출물을 포함하는 고인성 선재.
제 1항에 있어서, 상기 침상형 페라이트는 단축과 장축비가 3 이상인 침상형의 페라이트가 전체 침상형 페라이트 상의 50% 이상을 차지하는 고인성 선재.
탄소(C): 0.05~0.15 wt%, 실리콘(Si): 0.001~0.5 wt%, 망간(Mn): 1.0~2.0 wt%, 황(S): 0.004~0.01 wt%, 질소(N): 0.003~0.008 wt%, 티타늄(Ti): 0.005~0.03 wt%, 인(P) 0.02 wt% 이하, 알루미늄(Al): 0.01 wt% 미만, 나머지 철(Fe), 및 기타 불순물을 포함하여 조성되는 강편을 제공하는 단계;
상기 강편을 1200℃내지 1250℃의 온도에서 가열하여 열간압연 후 공냉하여 선재를 제조하는 단계를 포함하며,
상기 선재는 오스테나이트 결정립도(AGS)가 100㎛ 이상이고, 침상형 페라이트 상이 전체 상분율의 50% 이상을 차지하는 고인성 선재의 제조방법.
제 6항에 있어서, 상기 강편은 보론(B): 0 초과 0.003 wt% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 0.5 wt% 미만, 및 몰리브덴(Mo): 0 초과 0.4 wt% 이하로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 고인성 선재의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 공냉하는 단계는 0.5℃/sec 내지 10 ℃/sec의 냉각 속도로 수행되는 고인성 선재의 제조방법.