KR20190017468A - End coupling of spindle and this reinforcing method - Google Patents

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KR20190017468A KR1020170102363A KR20170102363A KR20190017468A KR 20190017468 A KR20190017468 A KR 20190017468A KR 1020170102363 A KR1020170102363 A KR 1020170102363A KR 20170102363 A KR20170102363 A KR 20170102363A KR 20190017468 A KR20190017468 A KR 20190017468A
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Abstract

Provided are an end coupling of a spindle and a reinforcing method thereof, wherein an abrasion portion of the end coupling is reinforced to prevent vibration of a spindle to improve durability of facilities. Moreover, a reinforcing unit is connected to the spindle by a slipper metal pin, and is provided in a contact portion with the slipper metal pin. The reinforcing unit has a reinforcing layer provided by welding an austenitic aging stiffening material.

Description

스핀들의 앤드 커플링 및 그 보강방법{END COUPLING OF SPINDLE AND THIS REINFORCING METHOD}[0001] END COUPLING OF SPINDLE AND THIS REINFORCING METHOD [0002]

보강층이 형성된 스핀들의 앤드 커플링 및 앤드 커플링 보강방법을 개시한다.A method of end-coupling and end-coupling reinforcement of a spindle in which a reinforcing layer is formed is disclosed.

압연공정은 연속 주조에 의해 제조된 슬래브(Slab)를 가열로에 장입하여 고온으로 재가열한 후, 조압연(Roughing Mill) 및 사상압연(Finish Mill)의 과정을 거쳐 최종 압연 제품을 생산한다.In the rolling process, a slab produced by continuous casting is charged into a heating furnace and reheated to a high temperature, followed by a roughing mill and a finishing mill to produce a final rolled product.

열간 압연 공정 중 모터의 동력은 스핀들(Spindle), 슬리퍼 메탈(Slipper Metal), 커플링(Coupling)을 통하여 압연 롤러에 전달된다. 모터에 연결되어 있는 스핀들과 압연 롤러에 연결된 커플링은 열간 압연 부품의 동력 전달부의 주요 부품이다.During the hot rolling process, the power of the motor is transmitted to the rolling roller through a spindle, a slipper metal, and a coupling. The spindle connected to the motor and the coupling connected to the rolling roller are the main components of the power transmission of the hot rolling parts.

상기 스핀들은 압연기 구동계의 핵심적인 구성으로서 스핀들이 안정적으로 운영되어야 양질의 제품을 생산할 수 있다.The spindle is a key component of the rolling mill drive system, and the spindle must be operated stably to produce a good quality product.

상기 스핀들은 모터의 동력을 압연 롤에 전달하기 위한 장치로서, 모터 축에 앤드 커플링(End Coupling)이 조립되어 스핀들 축에 연결된다. 상기 스핀들 축에는 상기 앤드 커플링과 연결되는 스핀들 연결부가 설치되어 압연 롤에 동력을 전달하는 구조이다.The spindle is a device for transmitting the power of the motor to the rolling roll, and an end coupling is assembled to the motor shaft and connected to the spindle shaft. The spindle shaft is provided with a spindle connection part connected to the end coupling to transmit power to the rolling roll.

상기 스핀들은 그 연결부에 슬리퍼 메탈이 구비되고, 상기 슬리퍼 메탈과 상기 앤드 커플링이 슬리퍼 메탈 핀을 통해 서로 연결된다.The spindle is provided with a slipper metal at a connection portion thereof, and the slipper metal and the end coupling are connected to each other through a slipper metal pin.

상기 모터의 동작 시 상기 앤드 커플링에 진동이 가해지고, 상기 슬리퍼 메탈 핀과 조립된 앤드 커플링의 연결부에서 마모가 발생한다.During operation of the motor, vibration is applied to the end coupling, and abrasion occurs at the connection portion of the end coupling assembled with the slipper metal pin.

상기 앤드 커플링의 마모 발생 시 이에 조립된 상기 슬리퍼 메탈 핀에서도 마모가 발생한다. 이에 따라 상기 앤드 커플링과 슬리퍼 메탈 핀 사이에 틈새가 발생하여 회전하는 스핀들이 스핀들 축방향으로 흔들리게 된다.Abrasion also occurs in the slipper metal pin assembled with the wear of the end coupling. As a result, a clearance is generated between the end coupling and the slipper metal pin, and the spindle rotating is shaken in the axial direction of the spindle.

상기 스핀들의 흔들림으로 그 진동이 상기 모터에 전달되어 모터가 흔들리면서 비틀림 부하가 발생하여 로터(Rotor)를 손상시킬 수 있다.The vibration of the spindle is transmitted to the motor, and the motor is shaken to generate a torsional load, thereby damaging the rotor.

상기와 같은 앤드 커플링의 마모로 안정적인 설비 운영이 어렵기 때문에 양질의 제품을 생산하는데 한계가 있었다.Since the above-mentioned wear of the end coupling makes it difficult to operate the facility stably, there is a limitation in producing high-quality products.

상기 앤드 커플링의 국부적 마모 시 앤드 커플링 전체를 교체하여야 하기 때문에 장비수명의 단축으로 생산성 및 경제성이 저하되는 문제가 있었다.Since the entire end coupling of the end coupling is required to be replaced, productivity and economical efficiency are reduced due to shortening of the equipment life.

또한, 상기 스핀들의 앤드 커플링은 평상 시에 도그 하우스(Dog House)로 덮어져 있기 때문에 앤드 커플링의 마모 상태를 점검하기 어렵다. 상기 앤드 커플링의 교환작업 시에도 장시간이 소요되기 때문에 앤드 커플링의 유지 및 관리가 어렵다.Further, since the end coupling of the spindle is normally covered with a dog house, it is difficult to check the wear state of the end coupling. It is also difficult to maintain and manage the end coupling because it takes a long time to perform the above-mentioned end-coupling exchange operation.

이에 따라 상기 앤드 커플링의 마모 진행으로 스핀들의 유동이 발생되는 경우, 2차적인 대형 설비사고가 발생할 수 있는 위험성이 상시 존재한다.Accordingly, when the flow of the spindle is generated due to the progress of the wear of the end coupling, there is always a risk that a second large-scale facility accident may occur.

앤드 커플링의 마모부를 보강하여 스핀들의 진동을 방지함으로써 설비의 내구성을 향상시킬 수 있도록 된 스핀들의 앤드 커플링 및 그 보강방법을 제공한다.The end coupling of the spindle is reinforced by preventing the vibration of the spindle by reinforcing the wear of the end coupling, thereby improving the durability of the spindle.

스핀들의 앤드 커플링은, 슬리퍼 메탈 핀에 의해 스핀들과 연결되고, 상기 슬리퍼 메탈 핀과의 접촉부위에 구비된 보강부를 포함하며, 상기 보강부는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 용접하여 구비된 보강층을 포함할 수 있다.The end coupling of the spindle includes a reinforcing portion connected to a spindle by a slipper metal pin and provided at a contact portion with the slipper metal pin, and the reinforcing portion includes a reinforcing layer formed by welding an austenitic-age- can do.

상기 보강층은 탄소(C): 0 초과 0.15 중량% 이하, 규소(Si): 0 초과 0.98 중량% 이하, 망간(Mn): 0 초과 7.5 중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 21 중량% 이하 및 니켈(Ni): 0 초과 9.8 중량% 이하를 포함하고, 몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti)의 미세 첨가 및 잔부 철(Fe)을 포함한다.Wherein the reinforcing layer has a carbon (C) content of more than 0 and not more than 0.15 wt%, a silicon (Si) content of more than 0 and not more than 0.98 wt%, a manganese (Mn) content of more than 0 and not more than 7.5 wt%, a chromium (Cr) And more than 0 to 9.8 wt% of nickel (Ni), and further includes fine addition of molybdenum (Mo), nitrogen (N), boron (B), titanium (Ti) and the balance iron (Fe).

상기 보강층 내 망간은 4 중량% 이상 및 7.5 중량% 이하이고, 탄소는 0.06 중량% 이상 및 0.08 중량% 이하인 것이다.Manganese in the reinforcing layer is not less than 4 wt% and not more than 7.5 wt%, and carbon is not less than 0.06 wt% and not more than 0.08 wt%.

상기 보강층은 0.34 내지 0.51 중량%의 함량을 갖는 몰리브덴(Mo)을 더 포함할 수 있다.The reinforcing layer may further include molybdenum (Mo) having a content of 0.34 to 0.51 wt%.

상기 보강부는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 포함하고, 상기 보강층에 용접된 추가 보강층을 더 포함할 수 있다.The reinforcing portion may include an austenitic age-hardenable material, and may further include an additional reinforcing layer welded to the reinforcing layer.

상기 추가 보강층은 탄소(C): 0 초과 0.15 중량% 이하, 규소(Si): 0 초과 0.98 중량% 이하, 망간(Mn): 0 초과 7.5 중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 21 중량% 이하 및 니켈(Ni): 0 초과 9.8 중량% 이하를 포함하고, 몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti)의 미세 첨가 및 잔부 철(Fe)을 포함한다.Wherein the additional reinforcing layer contains carbon (C) in an amount of more than 0 to 0.15 wt%, silicon (Si) in an amount of more than 0 to 0.98 wt%, manganese (Mn) in an amount of more than 0 and not more than 7.5 wt%, chromium (Cr) (Ni): not less than 0 and not more than 9.8 wt%, and includes fine addition of molybdenum (Mo), nitrogen (N), boron (B), titanium (Ti) and the balance iron (Fe).

상기 추가 보강층 내 망간(Mn)은, 7 중량% 이상이고, 탄소(C)는 0.1 중량% 이상인 것이다.The manganese (Mn) in the additional reinforcing layer is 7 wt% or more, and the carbon (C) is 0.1 wt% or more.

스핀들의 앤드 커플링 보강방법은, 앤드 커플링의 마모부에 보강부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 보강부를 형성하는 단계는, 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 상기 마모부에 용접하여 보강층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.The method for reinforcing an end coupling of a spindle includes forming a reinforcing portion in a wear portion of an end coupling, and the step of forming the reinforcing portion includes forming a reinforcing layer by welding an austenitic-age hardenable material to the wear portion ≪ / RTI >

상기 보강부 형성 단계는, 상기 보강층 상에 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 용접하여 추가 보강층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The forming of the reinforcing portion may further include forming an additional reinforcing layer by welding an austenitic-age-hardenable material on the reinforcing layer.

상기 보강부 형성 단계는, 상기 앤드 커플링의 마모부를 예열하는 마모부 예열 단계를 더 포함할 수 있다.The reinforcing portion forming step may further include a pre-heating step of pre-heating the wear portion of the end-coupling.

상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링을 장치에서 분해하여 전기로에 장입한 후, 앤드 커플링을 가열하는 것 또는 장치에 조립된 앤드 커플링과 스핀들을 분해한 상태에서 앤드 커플링의 마모부를 용접 토치로 가열하는 것 중 어느 하나일 수 있다.The wear-side preheating step of the end-coupling may be performed by disassembling the end-coupling in the apparatus and charging it into an electric furnace, and then heating the end-coupling, or end coupling assembled in the apparatus, And the wear portion of the ring is heated by the welding torch.

상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링 마모부에 대한 예열 온도를 150 내지 200℃ 범위로 유지할 수 있다.The pre-heating of the wear-side part of the end-coupling may maintain the pre-heating temperature for the end-coupling wear part in the range of 150 to 200 ° C.

상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링의 예열 상태가 유지되도록 앤드 커플링의 마모부 표면 냉각을 방지하는 보온 단계를 더 포함할 수 있다.The wear-side preheating step of the end-coupling may further comprise a warming step to prevent cooling of the wear-side surface of the end-coupling so that the pre-heating state of the end-coupling is maintained.

상기 보강층 형성단계는, 상기 앤드 커플링의 마모부 예열 후, 4시간 이내에 수행할 수 있다.The reinforcing layer forming step may be performed within 4 hours after the pre-heating of the abrasion part of the end-coupling.

상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링 마모부의 용접작업 지연 시 용접 토치를 이용하여 마모부를 재가열하는 추가 예열 단계를 더 포함할 수 있다.The wear and tear preheating step of the end-coupling may further include an additional preheating step of reheating the wear part by using a welding torch when the welding operation delay of the end-coupling wear part is delayed.

상기 앤드 커플링 마모부의 용접작업 완료 후, 상기 보강부에 보온재를 덮어 보강부를 서냉시키는 단계를 더 포함할 수 있다.After completion of the welding work of the end-coupling wear part, the step of warming the reinforcement part by covering the insulator with the insulator is further included.

상기 앤드 커플링 마모부의 용접작업 완료 후, 상기 앤드 커플링의 보강부를 검사하는 단계 및 상기 앤드 커플링의 보강부 중 용접 상태가 미비한 결함부를 재 용접하는 단계를 더 포함할 수 있다.After completion of the welding work of the end-coupling wear part, the step of inspecting the reinforcing part of the end coupling and the step of re-welding the defect part of the reinforcing part of the end coupling that is not welded.

본 앤드 커플링 보강재 및 그 보강방법에 따르면, 슬리퍼 메탈 핀과 접촉되는 앤드 커플링의 마모부를 보강하여 앤드 커플링의 마모를 방지할 수 있다. 앤드 커플링의 마모를 방지하여 압연기 설비의 내구성을 향상시킬 수 있다. 앤드 커플링의 마모로 인한 스핀들의 진동을 방지하여 압연기 설비의 수명을 연장할 수 있다.According to the present and the present invention, it is possible to reinforce the abrasion portion of the end coupling which is in contact with the slipper metal pin, thereby preventing wear of the end coupling. The wear of the end coupling can be prevented, and the durability of the mill equipment can be improved. It is possible to prevent the vibration of the spindle due to wear of the end coupling and prolong the lifetime of the mill equipment.

또한, 앤드 커플링의 보강방법을 통해 설비의 보수 작업 시 시간 및 비용을 절감시켜 생산성 향상과 원가 절감을 도모할 수 있다.In addition, through the reinforcement method of the end coupling, it is possible to reduce the time and cost in the maintenance work of the equipment, thereby improving the productivity and reducing the cost.

도 1은 본 실시예에 따른 앤드 커플링에 보강재가 용접된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 앤드 커플링의 조립 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 앤드 커플링의 마모부에 보강재를 용접하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 스핀들의 앤드 커플링을 보강하는 과정을 도시한 도면이다.
1 is a view schematically showing a state where a reinforcement material is welded to an end coupling according to the present embodiment.
2 is a view schematically showing an assembled state of the end coupling according to the present embodiment.
3 is a view schematically showing a state in which a reinforcing member is welded to a wear portion of an end coupling according to the present embodiment.
4 is a view illustrating a process of reinforcing the end coupling of the spindle according to the present embodiment.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이에, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 실시예에 따른 앤드 커플링에 보강재가 용접된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 본 실시예에 따른 앤드 커플링의 조립 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a state where a reinforcement material is welded to an end coupling according to the present embodiment. 2 is a view schematically showing an assembled state of the end coupling according to the present embodiment.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 모터의 동력을 압연기의 스핀들에 전달하는 앤드 커플링(1)이 스핀들 연결부(2)와 조립된다. 상기 앤드 커플링(1)과 스핀들 연결부(2)는 슬리퍼 메탈(3) 및 이에 조립된 슬리퍼 메탈 핀(4)에 의해 조립된다. 상기 앤드 커플링(1)은 상기 슬리퍼 메탈 핀(4)과 접촉되는 부위에 마모부(A)가 형성된다.As shown in Figs. 1 and 2, an end coupling 1 for transferring the power of the motor to the spindle of the rolling mill is assembled with the spindle connection portion 2. The end coupling 1 and the spindle connecting portion 2 are assembled by the slipper metal 3 and the slipper metal pin 4 assembled thereto. A wear part (A) is formed in a portion of the end coupling (1) where the slipper metal pin (4) is contacted.

본 실시예에서, 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)를 보강하는 보강부(5)가 형성된 앤드 커플링(1)을 개시한다. In the present embodiment, an end coupling 1 having a reinforcing portion 5 for reinforcing a wear portion A of the end coupling 1 is formed.

마모부(A)에 보강부(5)가 형성된 상기 앤드 커플링(1)은, 상기 스핀들 연결부(2)와 연결되면서 슬리퍼 메탈 핀(4)과의 접촉으로 그 내측에 마모부(A)가 형성된 본체(10)를 포함한다. 상기 본체(10)는 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 몰리브덴(Mo)을 포함한다.The end coupling 1 having the reinforcing portion 5 formed on the wear portion A is in contact with the slipper metal pin 4 while being connected to the spindle connecting portion 2, And a body 10 formed thereon. The body 10 includes carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr), nickel (Ni), and molybdenum (Mo).

상기 앤드 커플링(1)은, 상기 슬리퍼 메탈 핀(4)에 의해 스핀들 연결부(2)와 연결되고, 상기 슬리퍼 메탈 핀(4)과의 접촉부위에 구비된 보강부(5)를 포함하며, 상기 보강부(5)는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 용접하여 구비된 보강층(20)을 포함할 수 있다.The end coupling 1 includes a reinforcing portion 5 connected to the spindle connecting portion 2 by the slipper metal pin 4 and provided at a contact portion with the slipper metal pin 4, The reinforcing portion 5 may include a reinforcing layer 20 formed by welding an austenitic-age-hardenable material.

상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 용접되는 보강층(20)은 분말에 열을 가해 용접하는 육성 용접으로 용접될 수 있다.The reinforcing layer 20 to be welded to the wear portion A of the end coupling 1 may be welded to the powder by heat welding.

상기 보강층(20)은, 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr), 니켈(Ni)과 몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti) 및 잔부 철(Fe)포함하는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 포함한다. 상기 시효 경화성은 열처리 후 시간의 경과와 함께 합금의 경도가 높아지는 현상이다.The reinforcing layer 20 may be formed of at least one of carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo), nitrogen (N), boron ) And the balance iron (Fe). The age hardenability is a phenomenon in which the hardness of the alloy increases with the passage of time after the heat treatment.

또한, 상기 보강부(5)는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 포함하고, 상기 보강층(20)에 용접된 추가 보강층(30)을 더 포함할 수 있다.The reinforcing portion 5 may further include an austenitic age-hardenable material and may further include an additional reinforcing layer 30 welded to the reinforcing layer 20.

상기 추가 보강층(30)은, 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 잔부 철(Fe)포함하는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 포함한다.The additional reinforcing layer 30 includes an austenitic age-hardening material containing carbon (C), silicon (Si), manganese (Mn), chromium (Cr), nickel (Ni), and the balance iron (Fe).

또한, 상기 앤드 커플링(1)의 본체(10)는 기계구조강(SCM440)을 담금질한 후, 가공하는 것으로, 강의 연삭 가공 전에 열처리하여 기계적 성질을 향상시킨다.In addition, the main body 10 of the end coupling 1 hardens the mechanical structural steel (SCM440) and then processes it to heat the steel before grinding to improve its mechanical properties.

상기 본체(10)는 탄소(C): 0.037 중량% 이하, 규소(Si): 0.30 중량% 이하, 망간(Mn): 0.91 중량% 이하, 니켈(Ni): 0.24 중량% 이하, 크롬(Cr): 1.3 중량% 이하 및 몰리브덴(Mo): 0.14 중량% 이하를 포함한다.The main body 10 is made of a material which contains 0.037 wt% or less of carbon (C), 0.30 wt% or less of silicon (Si), 0.91 wt% or less of manganese (Mn) : 1.3 wt% or less and molybdenum (Mo): 0.14 wt% or less.

상기 본체(10)는 가공된 기계구조강을 860℃에서 12시간 30분 유지하다가 공기에서 냉각시켜 내부 응력을 제거하고 조직을 균일화하는 풀림 과정을 거친다.The main body 10 is subjected to a loosening process of maintaining the machined structural steel at 860 DEG C for 12 hours and 30 minutes, then cooling it in the air to remove the internal stress and uniformize the texture.

그 다음, 상기 기계구조강은 860℃에서 다시 7시간 30분 후, 기름에서 냉각시키는 ?칭(Quenchin) 공정을 거친다. 상기 ?칭 공정 후 다시 담금질 공정을 거쳐 기계구조강의 경도를 높여준다. The mechanical structural steel is then quenched at 860 ° C for 7 hours and 30 minutes to cool in oil. The quenching process is followed by quenching to increase the hardness of the mechanical structure steel.

또한, 상기 보강층(20) 및 추가 보강층(30)을 구성하는 상기 보강부(5)는 단조 강 또는 담금질 처리를 한 고경도 합금강으로 시효 경화 성이 있다. 상기 보강부(5)는 충격 하중에 대한 저항성이 크고, 특히 이종금속의 용접 성이 우수하며, 내 마모, 내 충격, 내 식 및 용접 성이 뛰어난 재료이다.The reinforcing portion 5 constituting the reinforcing layer 20 and the additional reinforcing layer 30 is hardened by forging steel or hardened alloy steel subjected to quenching treatment. The reinforcing portion 5 is highly resistant to an impact load, and particularly excellent in weldability of dissimilar metals and excellent in abrasion resistance, impact resistance, abrasion resistance and weldability.

상기 보강부(5)는 용접봉(7, 도 3 참조)을 이용하여 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 용접됨으로써 앤드 커플링(1)을 보강하게 된다. 상기 보강부(5)는 마모부(A) 표면에 형성되는 보강층(20) 및 이 보강층(20) 표면에 형성되는 추가 보강층(30)을 포함한다.The reinforcing portion 5 is welded to the wear portion A of the end coupling 1 by using the welding rod 7 (see FIG. 3), thereby reinforcing the end coupling 1. The reinforcing portion 5 includes a reinforcing layer 20 formed on the surface of the worn portion A and an additional reinforcing layer 30 formed on the surface of the reinforcing layer 20.

본 실시예에서, 상기 보강부(5)를 이루는 상기 보강층(20)은 탄소(C): 0 초과 0.15 중량% 이하, 규소(Si): 0 초과 0.98 중량% 이하, 망간(Mn): 0 초과 7.5 중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 21 중량% 이하 및 니켈(Ni): 0 초과 9.8 중량% 이하를 포함하고, 몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti)의 미세 첨가 및 잔부 철(Fe)을 포함한다. 상기 보강층(20)은 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 육성 용접을 통해 형성된다.In the present embodiment, the reinforcing layer 20 constituting the reinforcing portion 5 has a carbon (C) content of more than 0 to 0.15 wt%, a silicon (Si) content of more than 0 to 0.98 wt%, a manganese (Mn) content of more than 0 (Ni), nitrogen (N), boron (B), titanium (Ti), and titanium (Ti) ) And the remainder iron (Fe). The reinforcing layer 20 is formed through a breaching process on the wearable portion A of the end coupling 1.

상기 보강층 내 망간은 4 중량% 이상 및 7.5 중량% 이하이고, 탄소는 0.06 중량% 이상 및 0.08 중량% 이하인 것이다. 상기 보강층은 0.34 내지 0.51 중량%의 함량을 갖는 몰리브덴(Mo)을 더 포함할 수 있다.Manganese in the reinforcing layer is not less than 4 wt% and not more than 7.5 wt%, and carbon is not less than 0.06 wt% and not more than 0.08 wt%. The reinforcing layer may further include molybdenum (Mo) having a content of 0.34 to 0.51 wt%.

또한, 상기 보강부(5)를 이루는 상기 추가 보강층(30)은 탄소(C): 0 초과 0.15 중량% 이하, 규소(Si): 0 초과 0.98 중량% 이하, 망간(Mn): 0 초과 7.5 중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 21 중량% 이하 및 니켈(Ni): 0 초과 9.8 중량% 이하를 포함하고, 몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti)의 미세 첨가 및 잔부 철(Fe)을 포함한다.The additional reinforcing layer 30 constituting the reinforcing portion 5 has a carbon (C) content of more than 0 to 0.15 wt%, a silicon (Si) content of more than 0 to 0.98 wt%, a manganese (Mn) (Mo), nitrogen (N), boron (B), titanium (Ti), or the like, Fine addition and residual iron (Fe).

상기 추가 보강층(30)은 고온, 충격, 마찰 하에서의 강도, 충격흡수성 및 시효 경화성이 매우 양호하다. 상기 추가 보강층 내 망간(Mn)은, 7 중량% 이상이고, 탄소(C)는 0.1 중량% 이상인 것이다.The additional reinforcing layer 30 is very excellent in strength at high temperature, impact and friction, shock absorbing property and aging hardening property. The manganese (Mn) in the additional reinforcing layer is 7 wt% or more, and the carbon (C) is 0.1 wt% or more.

상기 보강층(20)과 추가 보강층(30)을 시험강과 비교하여 [표 1]로 나타내면 다음과 같다.The reinforcing layer 20 and the additional reinforcing layer 30 are compared with the test steels and are shown in Table 1 as follows.

구분division C
중량%
C
weight%
Si
중량%
Si
weight%
Mn
중량%
Mn
weight%
Cr
중량%
Cr
weight%
Ni
중량%
Ni
weight%
내 충격성Impact resistance 시효 경화aging 인장 강도The tensile strength 비고Remarks
보강층Reinforced layer 0.15
중량%
0.15
weight%
0.98
중량%
0.98
weight%
7.5
중량%
7.5
weight%
21
중량%
21
weight%
9.8
중량%
9.8
weight%
매우
양호
Extremely
Good
매우양호Very good 매우양호Very good 내 충격,
시효경화
Shock resistance,
Aging hardening
추가 보강층Additional stiffening layer 0.15
중량%
0.15
weight%
0.98
중량%
0.98
weight%
7.5
중량%
7.5
weight%
21
중량%
21
weight%
9.8
중량%
9.8
weight%
매우
양호
Extremely
Good
매우
양호
Extremely
Good
양호Good 내 충격,
시효경화
Shock resistance,
Aging hardening
시험강1Test River 1 0.06
중량%
0.06
weight%
0.65
중량%
0.65
weight%
3.1
중량%
3.1
weight%
19.5
중량%
19.5
weight%
6.5
중량%
6.5
weight%
보통usually 없음none 보통usually 내 부식Corrosion resistance
시험강2Test River 2 0.061
중량%
0.061
weight%
0.50
중량%
0.50
weight%
3.5
중량%
3.5
weight%
23
중량%
23
weight%
6.0
중량%
6.0
weight%
보통usually 없음none 보통usually 내 부식Corrosion resistance
시험강3Test River 3 0.11
중량%
0.11
weight%
0.34
중량%
0.34
weight%
2.5
중량%
2.5
weight%
11
중량%
11
weight%
6.8
중량%
6.8
weight%
보통usually 없음none 보통usually

표 1을 참조하면, 시험강1 내지 시험강3은 탄소(C): 0.06 내지 0.11 중량%, 규소(Si): 0.34 내지 0.65 중량%, 망간(Mn): 2.5 내지 3.5 중량%, 크롬(Cr): 11 내지 23 중량%, 니켈(Ni): 6.0 내지 6.8 중량%와 몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B) 및 티타늄(Ti)을 미세 함유하고, 잔부 철(Fe)로 이루어지는 페라이트계 소재이다. 시험강은 실험에서 시효 경화성 및 고온 하에서의 강도가 미흡한 것으로 나타났다.Test steel 1 to test steel 3 contained 0.06 to 0.11 wt% of carbon (C), 0.34 to 0.65 wt% of silicon (Si), 2.5 to 3.5 wt% of manganese (Mn) (Ni), 6.0 to 6.8 weight% of nickel (Ni), nitrogen (N), boron (B) and titanium (Ti) It is a ferrite material. The test steels were found to have poor age hardening properties and poor strength at high temperatures.

이에 비해, 본 실시예의 보강부(5)는 스핀들 연결부(2)의 앤드 커플링(1)의 국부적 마모부(A)에 용접되는 망간, 크롬, 니켈을 주성분으로 하는 오스테나이트계 소재이다. 상기 보강부(5)로 시효 경화성 소재를 사용함으로써 고 충격성, 고경도, 고인장력의 물리적 특성을 확보할 수 있다.On the other hand, the reinforcing portion 5 of the present embodiment is an austenitic material mainly composed of manganese, chrome, and nickel welded to the locally worn portion A of the end coupling 1 of the spindle connecting portion 2. By using an age hardening material as the reinforcing portion 5, physical properties of high impact resistance, high hardness, and high tensile strength can be secured.

이에 따라, 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 충격을 가하는 조건하에서도 내마모성 및 연신 율을 향상시켜 앤드 커플링(1)과 슬리퍼 메탈 핀(4)과의 접촉으로 인한 마모를 극도로 제한할 수 있다.This makes it possible to improve the wear resistance and elongation rate even under the condition of impacting the wear portion A of the end coupling 1 and to reduce the wear caused by the contact between the end coupling 1 and the slipper metal pin 4 Can be extremely limited.

또한, 상기 보강부(5)의 용접 후, 급랭에 의해 용접 조직부가 마르텐사이트 조직으로 변하여 용접된 조직이 경화됨으로써 용접부가 균열과 동시에 조각 형태로 탈락되는 현상을 방지할 수 있다.Further, after the welding of the reinforcing portion 5, the welded structure changes into the martensite structure by quenching, and the welded structure is hardened, whereby the welded portion can be prevented from falling out in the form of a piece simultaneously with the crack.

도 3은 본 실시예에 따른 앤드 커플링의 마모부에 보강재를 용접하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 본 실시예에 따른 스핀들의 앤드 커플링을 보강하는 과정을 도시한 도면이다.3 is a view schematically showing a state in which a reinforcing member is welded to a wear portion of an end coupling according to the present embodiment. 4 is a view illustrating a process of reinforcing the end coupling of the spindle according to the present embodiment.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 스핀들의 앤드 커플링 보강방법은, 두 가지로 진행될 수 있다.As shown in Figs. 3 and 4, the method for reinforcing the end coupling of the spindle can be carried out in two ways.

첫째, 압연기의 스핀들 연결부(2)에서 앤드 커플링(1)을 완전히 분해한 후, 상기 앤드 커플링(1)을 전기로에서 예열한 다음, 별도의 작업장에서 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 보강부(5)를 용접한다.First, after the end coupling 1 is completely disassembled from the spindle connecting portion 2 of the rolling mill, the end coupling 1 is preheated in the electric furnace, and then the wear portion of the end coupling 1 A is welded to the reinforcement portion 5.

둘째, 압연기의 스핀들 연결부(2)에서 앤드 커플링(1)을 분해하지 않은 상태로 앤드 커플링(1)을 덮고 있는 도그 하우스(Dog House)를 오픈한다. 상기 도그 하우스는 스핀들과 상기 앤드 커플링(1)의 연결부를 덮고 있는 덮개이다. Secondly, a dog house covering the end coupling 1 is opened without removing the end coupling 1 from the spindle connecting portion 2 of the rolling mill. The dog house is a lid covering the connection of the spindle and the end coupling (1).

상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)를 예열한 후, 압연기가 설치된 현장에서 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 보강부(5)를 용접한다.After pre-heating the worn portion A of the end-coupling 1, the reinforcing portion 5 is welded to the worn portion A of the end coupling 1 at the site where the rolling mill is installed.

즉, 상기 앤드 커플링(1)의 보강방법은, 앤드 커플링(1)의 마모부(A) 예열 단계(S1), 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 용접하여 보강부(5)를 형성하는 단계(S2) 및 상기 앤드 커플링(1)의 보강부(5) 표면을 그라인더로 가공하여 용접 작업을 마감하는 단계(S3)를 포함할 수 있다.That is, the reinforcement method of the end coupling 1 is carried out by preheating the abrasion portion A of the end coupling 1 to the wear portion A of the end coupling 1, A step S2 of forming a reinforcing portion 5 by welding a curable material and a step S3 of finishing the welding work by grinding the surface of the reinforcing portion 5 of the end coupling 1 have.

상기 보강부 형성 단계(S2)는, 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 보강부(5)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 보강부(5)를 형성하는 단계는, 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 상기 마모부(A)에 용접하여 보강층(20, 도 1 참조)을 형성하는 것을 포함할 수 있다.The step of forming the reinforcing portion S2 includes the step of forming the reinforcing portion 5 in the wear portion A of the end coupling 1 and the step of forming the reinforcing portion 5 includes a step And forming a reinforcing layer 20 (see FIG. 1) by welding the base material to the wear-resistant portion A.

상기 보강층(20) 상에 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 용접하여 추가 보강층(30, 도 1 참조)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.And further forming an additional reinforcing layer 30 (see FIG. 1) by welding an austenitic-age-hardening material on the reinforcing layer 20.

상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계(S1)는, 상기 앤드 커플링(1)을 장치에서 분해하여 전기로에 장입한 후, 앤드 커플링(1)을 가열하는 것 또는 장치에 조립된 앤드 커플링(1)과 스핀들(2, 도 2 참조)을 분해한 상태에서 앤드 커플링(1)의 마모부(A)를 용접 토치로 가열하는 것 중 어느 하나일 수 있다.The wear-and-light preheating step S1 of the end-coupling is performed by disassembling the end-coupling 1 in the apparatus and charging it into an electric furnace, and then heating the end-coupling 1, The wear part A of the end coupling 1 is heated by the welding torch in a state in which the spindle 2 and the spindle 2 (see Fig. 2) are disassembled.

상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계(S1)는, 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 대한 예열 온도를 150 내지 200℃ 범위로 유지할 수 있다.The pre-heating step (S1) of the wear-side part of the end-coupling can maintain the pre-heating temperature of the wear part (A) of the end-coupling (1) within the range of 150 to 200 ° C.

용접 중의 예열 및 보강층 층간 온도 관리는 150 내지 200℃ 범위에서 유지되어야 한다. 그 이유는 기계구조강(SCM440) 재질의 마르텐사이트 시작점 310℃ 및 끝점 140℃으로 최적 예열온도가 400 내지 500℃이나 변형발생 및 예열작업이 현실적으로 불가능하다. 300℃ 부근에는 청열 취성대가 있으며, 140℃ 이하는 마르텐사이트 조직으로 크랙 발생이 예상된다.The preheating during the welding and the temperature management between the reinforcing layer layers should be maintained in the range of 150 to 200 ° C. The reason for this is that the optimal preheat temperature is 400 to 500 ° C. at the starting point of martensite of 310 ° C. and the end point of 140 ° C. of the mechanical structural steel (SCM440), but deformation generation and preheating are practically impossible. At around 300 ° C there is a brittle embrittlement band, and below 140 ° C cracks are expected to occur in the martensitic structure.

따라서, 150 내지 200℃ 온도 범위에서 금속 조직은 오스테나이트와 베이나이트 및 마르텐사이트를 이룬다. 상기 앤드 커플링(1)은 전기로에서 150 내지 200℃ 범위의 온도로 전체 예열(소요시간 10시간)이 필요하다.Thus, in the temperature range of 150 to 200 占 폚, the metal structure forms austenite, bainite and martensite. The end coupling (1) requires a total preheating (time required for 10 hours) at a temperature in the range of 150 to 200 ° C in an electric furnace.

상기와 같이 가열된 앤드 커플링(1)은 작업장으로 이동되어 마모부(A)의 용접작업이 진행된다. 이때, 상기 앤드 커플링(1)의 예열 상태가 유지되도록 앤드 커플링(1)의 마모부(A) 표면이 냉각되는 것을 방지하는 보온 단계를 더 포함한다.The heated end coupling 1 as described above is moved to the workplace and the welding operation of the wear part A proceeds. At this time, it further includes a warming step for preventing the surface of the wear part (A) of the end coupling (1) from being cooled so that the pre-heating state of the end coupling (1) is maintained.

상기 앤드 커플링 마모부 보온 단계에서 예열된 앤드 커플링(1)의 마모부(A) 냉각을 방지하기 위해 앤드 커플링(1)의 작업장 이동 후, 4시간 이내에 마모부(A) 용접작업을 수행할 수 있다.In order to prevent the cooling of the wear part (A) of the end coupling (1) preheated in the above-mentioned end-coupling wear part warming step, the wear part (A) is welded within 4 hours after the work of the end coupling Can be performed.

상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계(S1)는, 상기 앤드 커플링(1) 마모부(A)의 용접작업 지연 시 용접 토치를 이용하여 마모부(A)를 재가열하는 추가 예열 단계를 더 포함할 수 있다.The wear and tear preheating step S1 of the end coupling further includes an additional preheating step of reheating the worn portion A using a welding torch when the welding operation of the end coupling 1 is delayed can do.

상기 앤드 커플링(1) 마모부(A)의 용접작업 지연 시 용접 토치(6)를 이용하여 마모부(A)에 직접 예열처리를 진행할 수 있다.The preheating process can be directly carried out on the wear part A by using the welding torch 6 when the welding operation delay of the end coupling part 1 is made.

즉, 작업장에 옮겨진 앤드 커플링(1)은 예열된 상태가 냉각되지 않도록 4시간 이내에 용접작업을 진행한다. 용접작업이 지연되는 경우, 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 용접 토치(6)로 예열처리를 추가할 수 있다. 상기 앤드 커플링(1) 마모부(A)의 용접작업 완료 후, 마모부(A)의 보강층에 보온재를 덮어 보강층을 서냉시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In other words, the end coupling (1) transferred to the worksite advances the welding operation within 4 hours so that the preheated state is not cooled. If the welding operation is delayed, a preheating process may be added to the wear portion (A) of the end coupling (1) with the welding torch (6). After completion of the welding work of the end-coupling (1) wear part (A), it may further comprise a step of slowly cooling the reinforcing layer by covering the reinforcing layer of the wear part (A) with a heat insulating material.

또한, 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 보강층 용접이 마무리된 다음, 용접부위의 결함 부를 검사하고, 결함 부를 재 용접한다. 용접부의 경도를 검사하고, 재생된 용접부를 매끈하게 가공작업한 후, 비파괴 검사를 진행한다. 이에 따라 앤드 커플링(1) 마모부(A)의 보강과정을 마무리한다.After finishing the welding of the reinforcing layer to the wear part (A) of the end coupling (1), the defect part of the welding part is inspected and the defect part is re-welded. After the hardness of the welded portion is inspected and the regenerated welded portion is smoothly worked, the non-destructive inspection is carried out. Thus, the reinforcing process of the wear-resistant portion A is completed.

한편, 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)를 현장에서 보강하는 경우, 장치에 조립된 앤드 커플링(1)의 도그 하우스를 오픈한 후, 앤드 커플링(1)과 스핀들을 분해한 상태에서 앤드 커플링(1)의 마모부(A)를 용접 토치(6)로 가열한다.On the other hand, when the wear part A of the end coupling 1 is reinforced in the field, the dog house of the end coupling 1 assembled into the device is opened, and then the end coupling 1 and the spindle are disassembled The worn portion A of the end coupling 1 is heated by the welding torch 6. [

상기 앤드 커플링 예열 단계(S1)에서 앤드 커플링(1)의 마모부(A)를 가열하는 상기 용접 토치(6)의 온도가 온도가 150 내지 200℃ 범위일 수 있다.The temperature of the welding torch 6 which heats the wear portion A of the end coupling 1 in the end-coupling preheating step S1 may be in the range of 150 to 200 占 폚.

예열된 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)에 용접 토치(6)와 보강재질을 갖는 용접봉(7)을 이용하여 보강 용접작업을 진행한다.The reinforcing welding operation is carried out by using the welding torch 6 and the welding electrode 7 having a reinforcing material in the worn portion A of the preheated end coupling 1.

용접 작업이 완료된 마모부(A)는 그 표면이 매끄럽지 않기 때문에 용접 작업 마감 단계에서 보강층의 표면을 그라인더를 이용하여 연마하는 단계를 거친다.Since the surface of the worn portion A completed the welding operation is not smooth, the surface of the reinforcing layer is polished using a grinder in the welding operation finishing step.

그러므로, 상기 앤드 커플링(1)을 완전히 분해할 필요 없이 현장에서 간편하게 보강작업을 진행할 수 있다.Therefore, it is possible to easily carry out the reinforcement work in the field without the need to completely disassemble the end coupling 1.

성분계Component 및 성분범위 And composition range

이하 본 발명의 실시 예를 따르는 앤드 커플링(1) 보강 재료의 성분계 및 성분범위에 대하여 설명한다.Hereinafter, the component system and the range of components of the end-coupling 1 reinforcing material according to the embodiment of the present invention will be described.

탄소(C): 0 초과 및 0.15 중량% 이하Carbon (C): more than 0 and not more than 0.15% by weight

탄소(C)는 강의 강도를 높이는데 가장 효과적이며 중요한 원소이다. 탄소(C)는 오스테나이트에 고용되어 담금질 시 마르텐사이트 조직을 형성시킨다. 탄소(C)는 철, 크롬, 몰리브덴, 바나듐 등의 원소와 화합하여 탄화물을 형성함으로써 강도와 경도를 향상시킨다. 반면, 탄소(C)의 함량이 0.15 중량%를 초과하면, 담금질 시 변형 가능성을 크게 만들 수 있는 문제가 있다.Carbon (C) is the most effective and important element in increasing the strength of steel. Carbon (C) is dissolved in austenite to form martensite structure during quenching. Carbon (C) combines with elements such as iron, chromium, molybdenum, and vanadium to form carbides to improve strength and hardness. On the other hand, if the content of carbon (C) exceeds 0.15% by weight, there is a problem that the possibility of deformation during quenching may be increased.

보다 구체적으로, 탄소(C)의 함량은 0.07 이상일 수 있다.More specifically, the content of carbon (C) may be 0.07 or more.

망간(manganese( MnMn ): 0 초과 및 7.5 중량% 이하): More than 0 and not more than 7.5% by weight

망간(Mn)은 첨가 시 퍼얼라이트를 미세화시키고 페라이트의 고용 강화효과를 가져오므로 탄소강의 항복강도를 향상시킨다. 망간(Mn)의 첨가로 오스테나이트에서 급냉 시 경화 성능을 향상시킬 수 있다. 반면, 망간(Mn) 함량이 7.5 중량%를 초과하면, 급냉 시 균열 발생 및 뒤틀림이 심해질 수 있는 문제가 있다.Manganese (Mn) improves the yield strength of carbon steel by adding finer pearlite and enhancing solubility of ferrite when added. The addition of manganese (Mn) can improve the curing performance during quenching in austenite. On the other hand, if the content of manganese (Mn) exceeds 7.5% by weight, there is a problem that cracking and warping may be increased during quenching.

보다 구체적으로, 4.0% 이상 또는 6.4% 이상일 수 있다.More specifically, it may be 4.0% or more or 6.4% or more.

규소(silicon( SiSi ): 0 초과 및 0.98 중량% 이하): More than 0 and not more than 0.98% by weight

규소(Si)는 탈산제로 사용되므로 이산화규소(SiO₂) 또는 규산염(silicate)을 형성하여 재료의 기계적 성질에는 거의 영향을 주지 않는다. 규소(Si)는 강력한 탈산제로 재료의 강도가 향상될 수 있다.Since silicon (Si) is used as a deoxidizer, it forms silicon dioxide (SiO2) or silicate and has little effect on the mechanical properties of the material. Silicon (Si) is a strong deoxidizer, and the strength of the material can be improved.

규소(Si)는 뜨임 시 연화 저항성을 증대시키는 효과도 있다. 반면, 규소(Si)의 함량이 0.98 중량%를 초과하면 공정화합물이 과다하게 석출되어 내균열성이 저하하는 문제점이 발생한다.Silicon (Si) also has the effect of increasing softening resistance during tempering. On the other hand, when the content of silicon (Si) exceeds 0.98% by weight, the process compound is excessively precipitated and the crack resistance is lowered.

보다 구체적으로, 규소(Si)의 함량은 0.7% 이상일 수 있다.More specifically, the content of silicon (Si) may be 0.7% or more.

니켈(nickel( NiNi ): 0 초과 및 9.8 중량% 이하): More than 0 and not more than 9.8 wt%

니켈(Ni)은 크롬과 함께 가장 중요하고 보편적인 합금용 원소이다. 니켈(Ni)은 강의 조직을 미세화시키고 오스테나이트와 페라이트에 잘 고용되므로 기지강화에 이용된다. 상기 니켈(Ni)이 크롬(Cr)이나 몰리브덴(Mo)과 공존하면 우수한 경화 성능을 나타내며 대형 강재의 열처리를 용이하게 만들 수 있다. 반면, 니켈(Ni)의 함량이 9.8 중량%를 초과하면, 용접부의 점도가 과도하게 증가하여 기공 및 용입 부족이 발생하는 문제점이 있다.Nickel (Ni) is the most important and common element for alloying with chromium. Nickel (Ni) is used to reinforce the matrix because it fine-grained the steel structure and is well employed in austenite and ferrite. When the nickel (Ni) coexists with chromium (Cr) or molybdenum (Mo), it exhibits excellent curing performance and can easily heat treat the large steel. On the other hand, if the content of nickel (Ni) exceeds 9.8 wt%, the viscosity of the welded portion excessively increases, resulting in the problem of pores and insufficient penetration.

보다 구체적으로, 니켈(Ni)의 함량은 9.0% 이상일 수 있다.More specifically, the content of nickel (Ni) may be 9.0% or more.

크롬(chrome( CrCr ): 0 초과 및 21 중량% 이하): More than 0 and not more than 21% by weight

크롬은 오스테나이트 영역을 확장시키고 대량 첨가해도 취화를 일으키지 않는 탄화물을 형성시킨다. 상기 크롬은 내 산화 성, 내 황화 성을 향상시키므로 구조용강, 공구강, 스테인레스강, 내열강 등에 거의 모두 함유되어 있는 가장 보편적인 합금원소이다. 반면, 크롬(Cr)의 함량이 21 중량%를 초과하면, 고온에서 페라이트 및 크롬탄화물이 형성되어 인성이 저하하는 문제점이 있다.Chromium expands the austenite region and forms carbides that do not cause brittleness even in large quantities. The chromium improves the oxidation resistance and the sulfidation resistance, and therefore is the most common alloy element contained in almost all of structural steel, tool steel, stainless steel, and heat resistant steel. On the other hand, when the content of chromium (Cr) exceeds 21% by weight, ferrite and chromium carbide are formed at a high temperature, and toughness is lowered.

보다 구체적으로, 크롬(Cr)의 함량은 17.8 내지 20.5 중량%의 범위를 갖는다.More specifically, the content of chromium (Cr) ranges from 17.8 to 20.5% by weight.

몰리브덴(molybdenum( MoMo ): 0.34 내지 0.51 중량%): 0.34 to 0.51 wt%

몰리브덴(Mo)은 탄화물을 형성하므로 고급절삭 공구의 합금원소로 우수한 효과를 보이고, 결정립 조대화 온도를 상승시킨다. 몰리브덴(Mo)은 경화 능력 향상을 위해 크롬(Cr)과 함께 사용하면 효과가 더욱 뛰어날 수 있다. 반면, 몰리브덴(Mo)의 함량이 0.51 중량%를 초과하면, 상기 몰리브덴(Mn) 계열 탄화물의 석출물이 저온 및 고온에서의 충격인성 저하를 유발하고, 결국 연성이 감소하는 문제점이 있다.Since molybdenum (Mo) forms carbide, it shows an excellent effect as an alloying element of an advanced cutting tool and raises the grain coarsening temperature. Molybdenum (Mo) may be more effective when used in combination with chromium (Cr) to improve hardenability. On the other hand, if the content of molybdenum (Mo) exceeds 0.51% by weight, the precipitation of the molybdenum (Mn) -based carbide causes a decrease in impact toughness at low temperature and high temperature, resulting in a decrease in ductility.

보다 구체적으로, 몰리브덴(Mo)의 함량은 0.34 내지 0.51 중량%의 범위를 갖는다.More specifically, the content of molybdenum (Mo) ranges from 0.34 to 0.51% by weight.

그러므로, 상기 앤드 커플링(1)의 마모부(A)를 보강하는 보강 재료가 오스테나이트계로 내 충격성과 내 경화성이 치밀한 조직을 이룬다. 또한, 상기 보강 재료는 우수한 인장력과 연신율을 요구하는 합금강, 크롬강, 망간강, 열처리강 및 일반강의 접합 및 육성에 효과적이다. 상기 보강 재료는 기계적인 마모에 의해 경도가 향상되는 효과도 있다. 상기 보강 재료는 그 경도가 용접 후 25 내지 30HS이고, 사용 시 그 경도가 36 내지 47HS로 시효 경화가 매우 양호하다.Therefore, the reinforcing material for reinforcing the abraded portion A of the end coupling 1 is austenitic-based and has a structure in which impact resistance and hardening resistance are dense. Further, the reinforcing material is effective for joining and cultivating alloy steels, chrome steels, manganese steels, heat treated steels and general steels that require excellent tensile strength and elongation. The reinforcing material also has an effect of improving the hardness by mechanical abrasion. The reinforcing material has a hardness of 25 SIMILAR 30 HS after welding and a hardness of 36 SIMILAR 47 SIMILAR when used.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어, 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.While the illustrative embodiments of the present invention have been shown and described, various modifications and alternative embodiments may be made by those skilled in the art. Such variations and other embodiments will be considered and included in the appended claims, all without departing from the true spirit and scope of the invention.

1 : 앤드 커플링 2 : 스핀들 연결부
3 : 슬리퍼 메탈 4 : 슬리퍼 메탈 핀
5 : 보강부 6 : 용접 토치
7 : 용접봉 10 : 본체
20 : 보강층 30 : 추가 보강층
A : 마모부
1: End coupling 2: Spindle connection
3: Slipper metal 4: Slipper metal pin
5: reinforcement part 6: welding torch
7: welding rod 10:
20: reinforcing layer 30: additional reinforcing layer
A: Wear portion

Claims (17)

슬리퍼 메탈 핀에 의해 스핀들과 연결되고, 상기 슬리퍼 메탈 핀과의 접촉부위에 구비된 보강부를 포함하며,
상기 보강부는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 용접하여 구비된 보강층을 포함하는 스핀들의 앤드 커플링.
And a reinforcing portion connected to the spindle by a slipper metal pin and provided at a contact portion with the slipper metal pin,
Wherein the reinforcing portion includes a reinforcing layer formed by welding an austenitic age-hardenable material.
제 1 항에 있어서,
상기 보강층은 탄소(C): 0 초과 0.15 중량% 이하, 규소(Si): 0 초과 0.98 중량% 이하, 망간(Mn): 0 초과 7.5 중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 21 중량% 이하 및 니켈(Ni): 0 초과 9.8 중량% 이하를 포함하고,
몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti)의 미세 첨가 및 잔부 철(Fe)을 포함하는 스핀들의 앤드 커플링.
The method according to claim 1,
Wherein the reinforcing layer has a carbon (C) content of more than 0 and not more than 0.15 wt%, a silicon (Si) content of more than 0 and not more than 0.98 wt%, a manganese (Mn) content of more than 0 and not more than 7.5 wt%, a chromium (Cr) And nickel (Ni): more than 0 and not more than 9.8 wt%
And coupling of spindle containing fine addition of molybdenum (Mo), nitrogen (N), boron (B), titanium (Ti) and the remainder iron (Fe).
제 2 항에 있어서,
상기 보강층 내 망간은 4 중량% 이상 및 7.5 중량% 이하이고, 탄소는 0.06 중량% 이상 및 0.08 중량% 이하인 것인 스핀들의 앤드 커플링.
3. The method of claim 2,
Wherein the manganese in the reinforcing layer is not less than 4 wt% and not more than 7.5 wt%, and the carbon is not less than 0.06 wt% and not more than 0.08 wt%.
제 2 항에 있어서,
상기 보강층은 0.34 내지 0.51 중량%의 함량을 갖는 몰리브덴(Mo)을 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링.
3. The method of claim 2,
Wherein the reinforcing layer further comprises molybdenum (Mo) having a content of 0.34 to 0.51 wt%.
제 1 항에 있어서,
상기 보강부는 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 포함하고, 상기 보강층에 용접된 추가 보강층을 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링.
The method according to claim 1,
Wherein said reinforcing portion comprises an austenitic age-hardenable material and further comprises a further reinforcing layer welded to said reinforcing layer.
제 4 항에 있어서,
상기 추가 보강층은 탄소(C): 0 초과 0.15 중량% 이하, 규소(Si): 0 초과 0.98 중량% 이하, 망간(Mn): 0 초과 7.5 중량% 이하, 크롬(Cr): 0 초과 21 중량% 이하 및 니켈(Ni): 0 초과 9.8 중량% 이하를 포함하고,
몰리브덴(Mo), 질소(N), 붕소(B), 티타늄(Ti)의 미세 첨가 및 잔부 철(Fe)을 포함하는 스핀들의 앤드 커플링.
5. The method of claim 4,
Wherein the additional reinforcing layer contains carbon (C) in an amount of more than 0 to 0.15 wt%, silicon (Si) in an amount of more than 0 to 0.98 wt%, manganese (Mn) in an amount of more than 0 and not more than 7.5 wt%, chromium (Cr) And Ni (Ni): more than 0 and not more than 9.8 wt%
And coupling of spindle containing fine addition of molybdenum (Mo), nitrogen (N), boron (B), titanium (Ti) and the remainder iron (Fe).
제 6 항에 있어서,
상기 추가 보강층 내 망간(Mn)은, 7 중량% 이상이고, 탄소(C)는 0.1 중량% 이상인 것인 스핀들의 앤드 커플링.
The method according to claim 6,
Wherein the manganese (Mn) in the additional reinforcing layer is at least 7 wt% and the carbon (C) is at least 0.1 wt%.
앤드 커플링의 마모부에 보강부를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 보강부를 형성하는 단계는, 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 상기 마모부에 용접하여 보강층을 형성하는 것을 포함하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
And forming a reinforcing portion in the wear portion of the end coupling,
The step of forming the reinforcing portion includes welding an austenitic-age-hardenable material to the abrasive portion to form a reinforcing layer.
제 8 항에 있어서,
상기 보강부 형성 단계는, 상기 보강층 상에 오스테나이트계 시효 경화성 소재를 용접하여 추가 보강층을 형성하는 단계를 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the forming of the reinforcing portion further comprises forming an additional reinforcing layer by welding an austenitic-age-hardening material on the reinforcing layer.
제 8 항에 있어서,
상기 보강부 형성 단계는, 상기 앤드 커플링의 마모부를 예열하는 마모부 예열 단계를 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the step of forming the reinforcing portion further includes a step of pre-heating the wear portion of the end coupling.
제 10 항에 있어서,
상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링을 장치에서 분해하여 전기로에 장입한 후, 앤드 커플링을 가열하는 것 또는 장치에 조립된 앤드 커플링과 스핀들을 분해한 상태에서 앤드 커플링의 마모부를 용접 토치로 가열하는 것 중 어느 하나인 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
11. The method of claim 10,
The wear-side preheating step of the end-coupling may be performed by disassembling the end-coupling in the apparatus and charging it into an electric furnace, and then heating the end-coupling, or end coupling assembled in the apparatus, And the worn portion of the ring is heated by a welding torch.
제 11 항에 있어서,
상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링 마모부에 대한 예열 온도를 150 내지 200℃ 범위로 유지하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the wear and tear preheat step of the end coupling maintains the preheat temperature of the end-coupling wear part in the range of 150 to 200 占 폚.
제 11 항에 있어서,
상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링의 예열 상태가 유지되도록 앤드 커플링의 마모부 표면 냉각을 방지하는 보온 단계를 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the wear-side preheating step of the end-coupling further comprises a warming step to prevent cooling of the wear-side surface of the end-coupling so that the pre-heating state of the end-coupling is maintained.
제 10 항에 있어서,
상기 보강부 형성단계는, 상기 앤드 커플링의 마모부 예열 후, 4시간 이내에 수행하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the reinforcing portion forming step is performed within 4 hours after the pre-heating of the abrasion portion of the end coupling.
제 11 항에 있어서,
상기 앤드 커플링의 마모부 예열 단계는, 상기 앤드 커플링 마모부의 용접작업 지연 시 용접 토치를 이용하여 마모부를 재가열하는 추가 예열 단계를 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the wear-and-wear preheating step of the end-coupling further comprises an additional preheating step of reheating the wear part using a welding torch when the welding operation delay of the end-coupling wear part is reheated.
제 8 항에 있어서,
상기 앤드 커플링 마모부의 용접작업 완료 후, 상기 보강부에 보온재를 덮어 상기 보강부를 서냉시키는 단계를 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
9. The method of claim 8,
Further comprising the step of gradually cooling the reinforcing portion by covering the reinforcing portion with a thermal insulating material after completion of the welding work of the end-coupling wear portion.
제 16 항에 있어서,
상기 앤드 커플링 마모부의 용접작업 완료 후, 상기 앤드 커플링의 보강부를 검사하는 단계 및 상기 앤드 커플링의 보강부 중 용접 상태가 미비한 결함부를 재 용접하는 단계를 더 포함하는 스핀들의 앤드 커플링 보강방법.
17. The method of claim 16,
Further comprising the step of inspecting the reinforcing portion of the end coupling after completion of the welding work of the end-coupling wear portion and re-welding the defect portion of the welded portion of the reinforcing portion of the end coupling. Way.
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