KR20150074891A - Method for manufacturing enamel steel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 법랑강판의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 Fish Scale 결함에 대한 저항성이 우수한 법랑강판의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing an enameled steel sheet, and more particularly, to a method of manufacturing an enameled steel sheet having excellent resistance to Fish Scale defects.
법랑강판은 일반적으로 제품의 형상으로 소재를 가공한 후, 표면에 세라믹의 유약을 도포, 건조 후 가열로에서 소성하는 처리를 거쳐 법랑층과 기지 강판조직이 접합된 강재를 만들게 된다. The enamel steel sheet is generally made of steel in the form of a product, then applied to the surface with a glaze of ceramic, dried and baked in a heating furnace to produce a steel material which is bonded to the enamel layer and the base steel sheet structure.
이 때, 법랑강판의 소성 과정에서 외부의 수증기와 강판 내의 기지철이 반응하여 수소를 형성하게 되고, 이렇게 형성된 수소가 강과 법랑층 사이에 존재하다가 법랑층이 굳어 외부로 수소가 확산하여 나가지 못함으로써, 내압을 발생하게 된다.At this time, during the firing process of the enamel steel plate, the external steam reacts with the base iron in the steel plate to form hydrogen, and since the hydrogen thus formed is present between the steel and the enamel layer, the enamel layer hardens, So that the internal pressure is generated.
이로 인해, 법랑층과 기지의 밀착성이 약할 경우 법랑층이 탈락하게 되는 Fish Scale(손톱형박리)라는 결함을 유발하게 된다. This causes a defect called "Fish Scale" in which the enamel layer and the matrix are weakly adhered to each other.
법랑용 기지 조직으로 사용되는 강판은 크게 뒤틀림 보정 특성, 법랑층과의 밀착성, 성형성 등이 중요하지만, 가장 중요한 특성이 상기 기술한 수소에 의해 발생되는 Fish Scale 결함이다. The most important characteristic of the steel sheet used for the enamel base structure is the distortion correction characteristic, the adhesion with the enamel layer and the formability, but the most important characteristic is the fish scale defect generated by the hydrogen described above.
일반적으로 이러한 Fish Scale 결함을 유발하지 않게 위해서는, 법랑층과 강재의 소성 시, 법랑층과 강재가 사이에 생성되는 수소를 강 내부에 고착할 수 있도록, 강재 내부에 일종의 결함을 임의로 만들어주는 방법을 사용한다.Generally, in order not to cause such Fish Scale defects, a method of arbitrarily creating a kind of defect in the steel so as to fix the hydrogen generated between the enamel layer and the steel during the firing of the enamel layer and the steel, use.
강재 내부에 결함을 만드는 방법으로는 OCA강이라고 하는 일련의 강판의 경우, 강재를 소둔하는 과정에서 코일을 느슨하게 풀어 오랜 시간 상자소둔 처리하여 강을 탈탄시키고, 탄소가 빠져나간 자리를 이용하여 수소를 고착하는 방법을 사용한다.In the case of a series of steel plates called OCA steels, the coil is loosened during the annealing process to anneal the steel for a long time to decarbonize the steel, The method of fixing is used.
또한, 다른 방법으로는 강을 제조하는 과정에서 임의로 개재물이나 석출물을 형성시켜, 이를 냉간 압연하여 석출물, 개재물의 표면 혹은 파쇄된 석출물, 개재물의 Micro-Void를 활용함으로써 강 내부로 유입되는 수소를 고착하는 방법을 사용하게 된다.Another method is to optionally form inclusions or precipitates in the process of manufacturing steel, cold-rolling them, and using micro-voids of precipitates, inclusions, crushed precipitates, and inclusions to adhere hydrogen .
그러나, 법랑강판은 그 제조가 용이하지 않으며, 상기 기술한 바와 같이 강재 내부에 수소를 고착할 수 있는 위치들을 다량으로 형성하기 위해 고가 원소의 다량 활용, 전용 내화물 활용, 별도 공정의 필요 등의 문제점이 있었다.However, the enamel steel sheet is not easy to manufacture, and as described above, there are problems such as a large amount of expensive elements, use of a refractory material, and a need for a separate process in order to form a large amount of places where hydrogen can be fixed in the steel material .
본 발명의 일 실시예는, Fish Scale 결함에 대한 저항성이 높은 법랑층이 함유된 강판을 제조 가능한 법랑강판의 제조 방법을 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a method of manufacturing an enameled steel sheet in which a steel sheet containing an enamel layer having high resistance to a Fish Scale defect can be produced.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 중량 %로, 탄소(C): 0.02% 이상, 망간(Mn): 0.05 내지 1.0%, 황(S): 0.002 내지 0.01%, 질소(N): 0.002 내지 0.004, 알루미늄(Al): 0.03 내지 0.045%, 및 잔부인 Fe와 기타 원소를 포함하는 강판을 제조한 후, 법랑 소성하여 법랑강판을 제조하는 방법으로서, 상기 법랑 소성 후 냉각 개시 온도까지 공냉하고, 이후 수냉 처리를 하되, 상기 냉각 개시 온도는 하기의 식 (1)(500℃ = 냉각 개시 온도 = 법랑 유약의 녹는점(Tm) + 20℃)을 따르는, 법랑강판의 제조 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising: (a) providing a carbonaceous material containing 0.02% or more of carbon, 0.05 to 1.0% of manganese, 0.002 to 0.01% (N): 0.002 to 0.004, aluminum (Al): 0.03 to 0.045%, and the remainder Fe and other elements, and thereafter baking the enamel to obtain an enamel steel sheet, And the cooling start temperature is set to a temperature at which the production of the enamel steel sheet is performed in accordance with the following formula (1) (500 占 폚 = cooling start temperature = melting point of enamel glaze (Tm) + 20 占 폚) Method is provided.
이 때, 상기 강판을 제조하는 단계는, 중량 %로, 탄소(C): 0.02% 이상, 망간(Mn): 0.05 내지 1.0%, 황(S): 0.002 내지 0.01%, 질소(N): 0.002 내지 0.004, 알루미늄(Al): 0.03 내지 0.045%, 및 잔부인 Fe와 기타 원소를 포함하는 강 슬라브를 가열하는 단계, 가열된 강을 Ar3이 -30 내지 +100℃ 인 온도 범위에서 열간 압연하는 단계, 및 상기 열간 압연된 강판을 500 내지 700℃ 인 온도 범위에서 권취하는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the step of preparing the steel sheet may include the steps of: 0.02% or more of carbon (C), 0.05 to 1.0% of manganese (Mn), 0.002 to 0.01% of sulfur (S) 0.03 to 0.045% aluminum (Al), and the remainder Fe and other elements; hot rolling the heated steel in a temperature range of Ar3 ranging from -30 to +100 DEG C And winding the hot-rolled steel sheet in a temperature range of 500 to 700 ° C.
또한, 상기 열간 압연 이후에, 상기 열간 압연된 강판을 50 내지 90%의 압하율로 냉간 압연하는 단계, 및 상기 냉간 압연된 강판을 650 내지 850℃의 소둔 온도에서 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.Further, after the hot rolling, cold rolling the hot-rolled steel sheet at a reduction ratio of 50 to 90%, and heat-treating the cold-rolled steel sheet at an annealing temperature of 650 to 850 ° C have.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 따른 법랑강판의 제조 방법에 의하면, Fish Scale 결함에 대한 저항성이 높은 법랑층이 함유된 강판을 개발할 수 있으며, 이를 통해 결함이 없고 표면 특성이 우수한 법랑 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to the method for manufacturing an enamel steel sheet according to one of the embodiments of the present invention, there can be developed a steel sheet containing an enamel layer having a high resistance to a fish scale defect, It is possible to provide an excellent enamel method.
도 1a는 법랑 소성 과정에서 Fish Scale이 발생하는 경향을 관찰하기 위해 사용되는 Fish Scale check-frit에 의하여, 강 시간 별로 법랑 처리를 한 결과 중, 835℃에서 소성 후 5sec. 이후에 급냉을 한 경우를 나타낸 도면이다.
도 1b는 법랑 소성 과정에서 Fish Scale이 발생하는 경향을 관찰하기 위해 사용되는 Fish Scale check-frit에 의하여, 강 시간 별로 법랑 처리를 한 결과 중, 835℃에서 소성 후 15sec. 이후에 급냉을 한 경우를 나타낸 도면이다.
도 1c는 법랑 소성 과정에서 Fish Scale이 발생하는 경향을 관찰하기 위해 사용되는 Fish Scale check-frit에 의하여, 강 시간 별로 법랑 처리를 한 결과 중, 835℃에서 소성 후 30sec. 이후에 급냉을 한 경우를 나타낸 도면이다.
도 2a는 내산용으로 사용되는 내산 유약을 사용할 경우에 냉각 개시 시간에 따른 법랑층 표면을 나타낸 결과 중, 냉각 시간을 5sec.로 하였을 경우를 나타낸 도면이다.
도 2b는 내산용으로 사용되는 내산 유약을 사용할 경우에 냉각 개시 시간에 따른 법랑층 표면을 나타낸 결과 중, 냉각 시간을 15sec.로 하였을 경우를 나타낸 도면이다.
도 2c는 내산용으로 사용되는 내산 유약을 사용할 경우에 냉각 개시 시간에 따른 법랑층 표면을 나타낸 결과 중, 냉각 시간을 30sec.로 하였을 경우를 나타낸 도면이다.Fig. 1 (a) shows the result of the enamel treatment by the fish scale check-frit used to observe the tendency of the fish scale to occur during the enamel firing process. And then quenched.
Fig. 1B shows the result of enamel treatment by the fish scale check-frit used to observe the tendency of fish scale to occur during the enamel firing process. And then quenched.
Fig. 1 (c) shows the result of the enamel treatment by the fish scale check-frit used to observe the tendency of the fish scale to occur during the enameling process. And then quenched.
FIG. 2A is a view showing a case where the cooling time is set to 5 sec, among the results showing the surface of the enamel layer according to the cooling start time in the case of using acid-resistant glaze used for acid resistance.
FIG. 2B is a view showing the result of showing the surface of the enamel layer according to the cooling start time when the acidic glaze used for acid resistance is used, and the cooling time is 15 sec.
FIG. 2C is a view showing the result of showing the surface of the enamel layer according to the cooling start time when the acid glaze used for acid resistance is used, and the cooling time is 30 sec.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
이하, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
일반적으로, 강재에 법랑 유약을 도포하여 법랑 소성처리를 하는 법랑재의 경우, 강재 제조과정에서 수소가 발생하며, 발생된 수소에 의해 내압을 형성함으로써 Fish Scale이라는 결함이 발생시킨다. Generally, in the case of an enamel material subjected to an enamel baking treatment by applying an enamel glaze to a steel material, hydrogen is generated in the steel material manufacturing process, and a defect called a fish scale is generated by forming the internal pressure by the generated hydrogen.
일반강을 법랑처리 할 경우, 강재 내부에 수소를 흡장할 수 있는 공간이 없어, 공냉 시 Fish Scale이 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위해 강재 내부에 다양한 방법으로 결함을 형성시켜 수소를 흡장하는 방법을 사용하는 것이 법랑강이다. When enameled steel is used as a general steel, there is no room for storing hydrogen inside the steel, and a fish scale is generated during air cooling. In order to prevent this, a method for storing hydrogen by forming defects in steel by various methods It is enamel to use.
그러나, 종래에는 강재 내부에 수소를 고착할 수 있는 위치들을 다량으로 형성하기 위해 고가 원소의 다량 활용, 전용 내화물 활용, 별도 공정의 필요 등의 문제점이 있었다.However, conventionally, there have been problems such as a large amount of expensive elements, utilization of special refractories, and the necessity of separate processes in order to form a large amount of places where hydrogen can be fixed in the steel material.
이에, 본 발명의 일 실시예에서는 수소를 흡장하는 방법을 사용하되, 종래 기술에서 행해지던 개재물, 석출물 혹은 탄소의 탈탄 공정을 하지 않고, 법랑 유약을 표면에 도포한 후 소성 및 상기 소성 이후에 급냉을 통해 내부에 가동전위를 다량 형성하고 이를 통해 발생되는 수소를 흡장하는 방법을 사용하도록 안출되었다.Therefore, in an embodiment of the present invention, a method of storing hydrogen is used, but the method of applying the enamel glaze to the surface without performing decarburization of inclusions, precipitates, or carbon, which has been performed in the prior art, To generate a large amount of movable electric potential and to store the generated hydrogen.
보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 법랑강판의 제조 방법은 중량 %로, 탄소(C): 0.02% 이상, 망간(Mn): 0.05~1.0%, 황(S): 0.002~0.01%, 질소(N): 0.002~0.004, 알루미늄(Al): 0.03~0.045%, 및 잔부인 Fe와 기타 원소를 포함하는 강판을 제조한 후, 법랑 소성하여 법랑강판을 제조하는 방법으로서, 상기 법랑 소성 후 냉각 개시 온도까지 공냉하고, 이후 수냉 처리를 하되, 상기 냉각 개시 온도는 하기의 식 (1)을 따르도록 한다.
More specifically, the method for manufacturing an enamel steel sheet according to an embodiment of the present invention includes 0.02% or more of carbon (C), 0.05 to 1.0% of manganese (Mn), 0.002 to 0.01% of sulfur (S) (N): 0.002 to 0.004, aluminum (Al): 0.03 to 0.045%, and the balance Fe and other elements, and thereafter baking the enamel steel, Cooling to the post-cooling start temperature, and then the water-cooling treatment is performed, and the cooling start temperature is set to satisfy the following formula (1).
500℃ ≤ 냉각 개시 온도 ≤ 법랑 유약의 녹는점(Tm) + 20℃ ----- 식 (1)
500 ℃ ≤ cooling start temperature ≤ melting point of enamel glaze (Tm) + 20 ℃ ----- (1)
여기에서, 상기 강판은 중량 %로, 탄소(C): 0.02% 이상, 망간(Mn): 0.05~1.0%, 황(S): 0.002~0.01%, 질소(N): 0.002~0.004, 알루미늄(Al): 0.03~0.045%, 및 잔부인 Fe와 기타 원소를 포함하는 강 슬라브를 가열하는 단계와, 가열된 강을 Ar3이 -30~+100℃ 인 온도 범위에서 열간 압연하는 단계, 및 상기 열간 압연된 강판을 500~700℃ 인 온도 범위에서 권취하는 단계를 거쳐 제조된 열연 강판을 사용하거나, 열간 압연 이후에, 상기 열간 압연된 강판을 50~90%의 압하율로 냉간 압연하는 단계 및 상기 냉간 압연된 강판을 650~850℃의 소둔 온도에서 열처리하는 단계를 거쳐 제조된 냉연 강판을 사용할 수 있다.Here, the steel sheet may contain 0.02% or more of carbon (C), 0.05 to 1.0% of manganese (Mn), 0.002 to 0.01% of sulfur (S), 0.002 to 0.004 of nitrogen (N) Al): 0.03 to 0.045%, and the balance Fe and other elements; subjecting the heated steel to hot rolling at a temperature range of -30 to +100 DEG C for Ar3; Rolling the rolled steel sheet through a step of winding the rolled steel sheet in a temperature range of 500 to 700 ° C, or cold-rolling the hot-rolled steel sheet at a reduction ratio of 50 to 90% after hot rolling, A cold-rolled steel sheet produced through a step of heat-treating a cold-rolled steel sheet at an annealing temperature of 650 to 850 ° C may be used.
먼저, 강재를 법랑 소성 후, 바로 수냉을 하게 되면 법랑층에 다량의 크랙(crack)이 발생하여 법랑강을 제조할 수 없음을 실험을 통해 확인하였다. First, it is confirmed through experiments that enamel steel can not be produced because a large amount of cracks are generated in the enamel layer after water-cooling immediately after the steel is baked.
이는, 법랑 유약의 특성과 연관이 있는데, 법랑 유약이 완전히 고화되지 않은 상황에서 수냉할 경우에는 냉각속도로 인해 법랑층에 다수의 크랙이 발생한다. 또한, 강재의 냉각 개시 온도가 일정 이하일 경우, 수냉의 효과가 충분하지 않아, 냉각 시에도 가동전위가 형성되지 않는다. This is related to the characteristics of the enamel glaze. When the enamel glaze is not completely solidified, many cracks occur in the enamel layer due to the cooling rate in case of water cooling. Further, when the cooling start temperature of the steel material is lower than a certain level, the effect of water cooling is not sufficient, and the movable potential is not formed even upon cooling.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 강재의 두께 별, 냉각 속도 별로 냉각 개시 온도를 설정하고, 이를 활용하여 법랑층에 크랙이 발생하지 않는 온도 범위 및 법랑강 내부에 다량의 가동전위를 형성할 수 있는 냉각 개시 온도 조건을 설정하도록 한다.Therefore, in one embodiment of the present invention, the cooling start temperature is set according to the thickness of the steel material and the cooling rate, and a temperature range in which cracks do not occur in the enamel layer and a large amount of movable electric potential can be formed in the enamel steel The cooling start temperature condition is set.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 법랑강판의 제조 방법에 의해 제조된 발명강과 비교강의 표면상태에 대하여 설명하도록 한다.
Hereinafter, the surface states of the inventive steel and the comparative steel manufactured by the method of manufacturing the enamel steel sheet according to the preferred embodiment of the present invention will be described.
[실시예][Example]
하기 [표 1]의 조성을 갖는 강재를 제조하였다.
A steel material having the composition shown in the following Table 1 was prepared.
발명강 1의 경우, C 함량이 0.04wt% 인 저탄소 강종이며, 내부에 법랑강의 특성인 개재물, 석출물 등을 포함하지 않았다. Invention steel 1 is a low carbon steel having a C content of 0.04 wt% and does not contain inclusions, precipitates, etc., which are characteristic of enamel steel.
발명강 2의 경우, C 함량이 0.22wt% 수준인 중탄강이며, 역시 내부에 석출물, 개재물 등을 포함하지 않았다. In case of Invention Steel 2, the C content is 0.22 wt%, which is medium strength steel, and also does not contain precipitates, inclusions, etc. in the interior.
비교강 1의 경우, 극저탄소계 IF(Interstitial Free)강이며, 역시 내부에 수소 흡장능을 갖는 석출물이 존재하지 않는 강종이다.In the case of comparative steel 1, it is an extremely low carbon interstitial free (IF) steel, which is also a steel type in which precipitates having hydrogen storage capacity are not present.
비교강 2의 경우, 일반적인 법랑강으로 사용되는 TiS 법랑강종이다. In the case of comparative steel 2, it is a TiS enamel steel used as a general enamel steel.
비교강 3의 경우, C 함량이 낮은 저탄소강이며, Ti, S 등의 함량이 없는 강종이다.In the case of the comparative steel 3, it is a low carbon steel having a low C content and a steel type having no content of Ti, S and the like.
상기 [표 1]의 강종들을 법랑 소성처리 하기 위해 사용한 유약의 종류와 녹는점을 나타낸 것이 [표 2]이다.
[Table 2] shows the types and melting points of the glaze used for the enameling treatment of the steel materials in Table 1 above.
강판에 밀착성능이 떨어져 Fish Scale이 쉽게 발생하는 유약을 Check-frit라고 하는데, Pemco의 Fish Scale 시험 유약과 Gizem의 내산성 유약을 사용하였다. 이 때, 유약의 실험실적 녹는점은 각각 650℃, 550℃ 였다. It is called Check-frit, where the fish scale is easily adhered to the steel plate due to its poor adhesion. We used Pemco's Fish Scale test glaze and Gizem's acid-resistant glaze. At this time, the experimental melting points of the glaze were 650 ° C and 550 ° C, respectively.
법랑 소성 시에 사용하는 강재의 두께에 따라, 공냉 시 냉각 속도의 차이가 발생하는 것을 나타내는 것이 [표 3]이다.
Table 3 shows the difference in cooling rate during air cooling depending on the thickness of the steel used in enamel firing.
본 발명에서는 각 0.8㎜, 1.0㎜, 2.0㎜의 두께를 갖는 강종을 활용하여 법랑 소성 시험을 수행하였다. 강 수냉 시에 내부에 생성되는 가동전위의 밀도는 냉각 개시 온도에 영향을 받으므로, 소성로에서 소성된 시편을 유출 한 후, 공냉 시간에 따라 냉각 개시 온도를 설정하고, 이후에 수냉하는 방법을 사용하여 검증하였다. 그 결과는 [표 4]와 같다.
In the present invention, an enamel plasticity test was carried out by using a steel material having a thickness of 0.8 mm, 1.0 mm, and 2.0 mm, respectively. Since the density of the movable potential generated inside the steel during water cooling is influenced by the cooling start temperature, it is necessary to set the cooling start temperature according to the cooling time after the sintered sample is discharged from the sintering furnace, Respectively. The results are shown in [Table 4].
본 발명에서 대상으로 하는 강종은 [표 1]의 발명강 1과 2이다. The steel grades to be used in the present invention are inventive steels 1 and 2 of [Table 1].
비교강 1의 경우 극저탄소계 강종이며, 내부에 탄소 함량이 작아 수냉 시 가동전위가 활발하게 생성되지 않는 것으로 확인되었다.It is confirmed that the comparative steel 1 is an extremely low carbon steel type, and the carbon content is small in the inside, so that no moving potential is actively generated during water cooling.
비교강 2의 경우 일반 법랑강으로 수냉 시험을 수행하지 않아도 이미 내부에 Micro void 등의 흡장 공간을 다량 확보하고 있다. In the case of the comparative steel 2, a large amount of storage space such as a micro void is already secured in the inside, even if a water-cooling test is not performed with a general enamel steel.
비교강 3의 경우 저탄소계 강종으로, C 함량이 낮아 가동전위의 생성이 충분하지 않은 것으로 보인다. The comparative steel 3 is a low-carbon steel type, and the C content is low, indicating that the generation of the movable potential is not sufficient.
상기 실시예들에 의하면, 법랑 유약의 종류에 따른 냉각 시 법랑층에 크랙이 생성되는 양상이 다른 것을 알 수 있다.According to the above embodiments, it can be seen that cracks are generated in the enamel layer during cooling according to the type of enamel glaze.
보다 상세하게, 녹는점이 상대적으로 높은 Fish Scale 시험 유약의 경우에는, 냉각 개시 온도가 650℃ 이상이 되면, 법랑층에 다량의 크랙이 발생하는데 반하여, 녹는점이 상대적으로 낮은 유약은 550℃ 이하의 온도에서 법랑층이 굳게 되므로, 냉각 개시 온도가 시험유약 대비 낮음에도 법랑층 크랙이 생성됨을 확인하였다. More specifically, in the case of a Fish Scale test glaze having a relatively high melting point, when a cooling start temperature is 650 ° C or more, a large amount of cracks are generated in the enamel layer, while a glaze having a relatively low melting point has a temperature , It was confirmed that enamel layer cracks were generated even when the cooling start temperature was lower than the test glaze.
법랑층에 크랙이 다량 생성되면 표면 상태가 좋지 못해 표면의 Fish Scale 결함을 확인할 수 없기 때문에, 크랙이 생성된 경우에는 Fish Scale의 발생유무를 확인할 수 없었다. When cracks were formed on the enamel layer, the surface condition was not good and the fish scale defect on the surface could not be confirmed. Therefore, the occurrence of the fish scale could not be confirmed when cracks were generated.
[표 3]을 참조하면, 강재의 두께에 따른 법랑 소성 후 냉각 속도의 차이를 확인할 수 있는데, 훗물 일수록 냉각 속도가 감소함을 확인할 수 있었다. 즉, 훗물의 원소재를 사용할 경우에는 상대적으로 공냉 시간이 길어져, 실제 공정 상에서 시험편을 다룰 수 있는 시간적 여유가 확보될 것으로 보인다. As shown in Table 3, it can be seen that the difference in cooling rate after the enamel firing according to the thickness of the steel can be confirmed. That is, when the raw material of the next water is used, the air cooling time is relatively long, and it is expected that the time for handling the test piece in the actual process will be secured.
[표 4]의 냉각 개시 온도 별 법랑 크랙의 발생여부와 Fish Scale의 발생여부를 보면, 발명강 1과 발명강 2의 경우, Pemko Check-frit의 시험 유약 사용 시, 냉각 개시 온도가 500~650℃ 일 경우, Fish Scale이 발생하지 않았다.In Table 4, the occurrence of enamel cracks and the occurrence of fish scales by the cooling start temperature are shown in the case of Inventive Steel 1 and Invention Steel 2, when the test glaze of Pemko Check-frit is used, ℃, Fish Scale did not occur.
비교강 1의 경우 내부에 충분한 가동전위가 형성되지 않아 동일 조건에도 Fish Scale 결함이 발생하는 것을 알 수 있다. 그러나, 500℃ 이하의 온도에서는 수냉 시에도 충분한 가동전위가 확보되지 않아, 본 발명의 개념을 사용할 수 없었다. In case of the comparative steel 1, sufficient movable potential is not formed in the inside, and a Fish Scale defect occurs even under the same conditions. However, at a temperature of 500 DEG C or less, sufficient sufficient electric potential can not be secured even during water cooling, and the concept of the present invention can not be used.
비교강 2의 경우, 공냉 처리를 하더라도 fish scale이 발생하지 않는 것은 내부에 석출물의 파쇄로 인한 수소 흡장원들이 다량 존재하기 때문이다.In the case of the comparative steel 2, the reason why the fish scale does not occur even by the air cooling treatment is because a large amount of hydrogen occluding sources are present due to the fracture of the precipitate inside.
비교강 3의 경우에는 비교강 1과 마찬가지로 내부에 충분한 가동전위가 형성되지 않아 Fish Scale 결함을 유발하였다. In the case of the comparative steel 3, sufficient movable potential was not formed in the interior of the comparative steel 1 like the comparative steel 1, resulting in a fish scale defect.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 C의 범위를 0.02wt% 이상으로 한정하였다. Therefore, in the embodiment of the present invention, the range of C is limited to 0.02 wt% or more.
한편, 도 1a 내지 도 1c는 법랑 소성 과정에서 Fish Scale이 발생하는 경향을 관찰하기 위해 사용되는 Fish Scale check-frit에 의하여, 강 시간 별로 법랑 처리를 한 결과 중, 835℃에서 소성 후 5sec. 이후에 급냉을 한 경우, 835℃에서 소성 후 15sec. 이후에 급냉을 한 경우, 835℃에서 소성 후 30sec. 이후에 급냉을 한 경우를 각각 나타낸 도면이다.Meanwhile, Figs. 1a to 1c show the result of the enamel treatment by the fish scale check-frit used to observe the tendency of the fish scale to occur during the enamel firing process. After quenching at 835 ° C for 15 sec. In the case of quenching after that, after baking at 835 ° C for 30 sec. And then quenched. Fig.
도 1a 내지 도 1c는 Pemko Check-frit의 시험 유약을 사용하였으며, 두께는 1.0mm인 시험편을 대표적으로 나타낸 것이다. Figs. 1A to 1C show test specimens having a thickness of 1.0 mm using a test glaze of Pemko Check-frit.
이 때, 발명강의 경우, 냉각 5초 후 수냉하였을 경우에는 도 1a와 같이 법랑 표면층에 다량의 크랙이 발생하여 사용할 수 없는 수준이었으며, 15초 후 급냉하였을 경우에는 도 1b와 같이 표면 크랙도 발생하지 않았고, Fish Scale도 없는 유려한 법랑 표면을 확인할 수 있었다. At this time, in the case of the inventive steel, when water was cooled after 5 seconds of cooling, a large amount of cracks were generated in the surface layer of the enamel as shown in FIG. 1A and the surface was unusable. When quenched after 15 seconds, surface cracking occurs as shown in FIG. I could confirm the enamel surface with no fish scale.
그러나, 30초 후 냉각한 경우에는 도 1c와 같이 강판 표면에 Fish Scale이 다량으로 발생하였다. However, when the steel sheet was cooled after 30 seconds, a large amount of fish scale was generated on the surface of the steel sheet as shown in FIG.
도 2a 내지 도 2c는 내산용으로 사용되는 내산 유약을 사용할 경우에 냉각 개시 시간에 따른 법랑층 표면을 나타낸 결과 중, 냉각 시간을 5sec.로 하였을 경우, 15sec.로 하였을 경우, 30sec.로 하였을 경우를 각각 나타낸 도면이다.FIGS. 2A to 2C show the result of showing the surface of the enamel layer according to the cooling start time when the acidic glaze used for acid resistance is used. When the cooling time is 5 sec., 15 sec., 30 sec. Respectively.
도 2a 내지 도 2c는 Gizem의 내산성 시험 유약을 사용하였으며, 두께는 1.0mm인 시험편을 대표적으로 나타낸 것이다. Figs. 2A to 2C show Gizem's acid resistance test glaze, which is a typical example of a test piece having a thickness of 1.0 mm.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 내산성 유약의 경우, 수냉 처리 시 강재 표면 온도가 낮더라도 법랑 유약층이 충분히 고화되지 않은 상태에서 수냉 처리를 할 경우 법랑층이 파쇄되는 현상이 나타남을 확인할 수 있다. 2A to 2C, it can be seen that, in the case of acid-resistant glaze, even when the surface temperature of the steel is low in the water-cooling treatment, the enamel layer is shattered when the enamel glaze layer is not fully solidified .
내산성 유약은 녹는점(Tm)이 낮아 500℃의 낮은 온도에서 수냉 처리를 하더라도 법랑층이 수냉 과정에서 파쇄되며, 그보다 더 낮은 온도에서 수냉처리를 하게 되면, 충분한 가동 전위를 형성하지 못해 법랑층에 Fish Scale 결함을 일으키게 된다.Since the acid-resistant glaze has a low melting point (Tm), even if the water-cooling process is performed at a low temperature of 500 ° C, the enamel layer is broken in the water-cooling process. If the water-cooling process is performed at a lower temperature than that, Fish Scale will cause a defect.
5sec. 및 15sec. 후 수냉 처리를 하였을 경우, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 표면에 다량의 크랙이 발생하였으며, 30sec 후 냉각하였을 경우에는 도 2c에 도시된 바와 같이 다량의 fish Scale이 발생하였다.5sec. And 15 sec. A large amount of cracks occurred on the surface as shown in FIGS. 2A and 2B, and when a cooling was performed after 30 seconds, a large amount of fish scales occurred as shown in FIG. 2C.
이에, 법랑층이 수냉 처리 시 전위를 형성하기 위한 온도 범위가 강재 온도 기준으로 550℃ 이상인 것을 감안하면, 냉각 시 가동 전위를 형성하는 방법으로 내 Fish scale성을 향상하기 위해서는 법랑 유약의 녹는점이 500℃ 이상의 법랑 유약을 사용하는 것이 바람직하다.Considering that the enamel layer has a temperature range of 550 ° C or higher based on the steel material temperature in order to form a dislocation during the water-cooling treatment, in order to improve the fish scale property by forming the movable potential during cooling, the melting point of the enamel glaze is 500 Lt; RTI ID = 0.0 > C < / RTI >
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 법랑강판의 제조 방법에 의하면, Fish Scale 결함에 대한 저항성이 높은 법랑층이 함유된 강판을 개발할 수 있으며, 이를 통해 결함이 없고 표면 특성이 우수한 법랑 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the method for manufacturing an enamel steel sheet according to an embodiment of the present invention, a steel sheet containing an enamel layer having high resistance to a fish scale defect can be developed, thereby providing an enamel method having no defects and excellent surface characteristics There is an effect that can be done.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the following claims. Those who are engaged in the technology field will understand easily.
Claims (3)
상기 법랑 소성 후 냉각 개시 온도까지 공냉하고, 이후 수냉 처리를 하되, 상기 냉각 개시 온도는 하기의 식 (1)을 따르는, 법랑강판의 제조 방법.
500℃ ≤ 냉각 개시 온도 ≤ 법랑 유약의 녹는점(Tm) + 20℃ ----- 식 (1) (M): 0.05 to 1.0%, sulfur (S): 0.002 to 0.01%, nitrogen (N): 0.002 to 0.004, aluminum (Al): 0.03 to 0.045 %, And the remainder Fe and other elements, and thereafter baking the enamel to form an enamel steel sheet,
(1), wherein the cooling start temperature is set to a cooling start temperature after the enamel firing, and then a water cooling treatment is performed.
500 ℃ ≤ cooling start temperature ≤ melting point of enamel glaze (Tm) + 20 ℃ ----- (1)
상기 강판을 제조하는 단계는,
중량 %로, 탄소(C): 0.02% 이상, 망간(Mn): 0.05 내지 1.0%, 황(S): 0.002 내지 0.01%, 질소(N): 0.002 내지 0.004, 알루미늄(Al): 0.03 내지 0.045%, 및 잔부인 Fe와 기타 원소를 포함하는 강 슬라브를 가열하는 단계;
가열된 강을 Ar3이 -30 내지 +100℃ 인 온도 범위에서 열간 압연하는 단계; 및
상기 열간 압연된 강판을 500 내지 700℃ 인 온도 범위에서 권취하는 단계를 포함하는, 법랑강판의 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of manufacturing the steel sheet may include:
(M): 0.05 to 1.0%, sulfur (S): 0.002 to 0.01%, nitrogen (N): 0.002 to 0.004, aluminum (Al): 0.03 to 0.045 %, And the balance Fe and other elements;
Hot-rolling the heated steel in a temperature range where Ar < 3 > is between -30 and +100 [deg.] C; And
And winding the hot-rolled steel sheet in a temperature range of 500 to 700 占 폚.
상기 열간 압연 이후에,
상기 열간 압연된 강판을 50 내지 90%의 압하율로 냉간 압연하는 단계; 및
상기 냉간 압연된 강판을 650 내지 850℃의 소둔 온도에서 열처리하는 단계를 더 포함하는, 법랑강판의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
After the hot rolling,
Cold-rolling the hot-rolled steel sheet at a reduction ratio of 50 to 90%; And
Further comprising the step of heat-treating the cold-rolled steel sheet at an annealing temperature of 650 to 850 ° C.
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|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20180928 Year of fee payment: 4 |
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| FPAY | Annual fee payment |
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