KR20210000022A - 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재 - Google Patents

산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재 Download PDF

Info

Publication number
KR20210000022A
KR20210000022A KR1020190074754A KR20190074754A KR20210000022A KR 20210000022 A KR20210000022 A KR 20210000022A KR 1020190074754 A KR1020190074754 A KR 1020190074754A KR 20190074754 A KR20190074754 A KR 20190074754A KR 20210000022 A KR20210000022 A KR 20210000022A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel wire
cooling
boron steel
manufacturing
weight
Prior art date
Application number
KR1020190074754A
Other languages
English (en)
Inventor
정신웅
임성준
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020190074754A priority Critical patent/KR20210000022A/ko
Publication of KR20210000022A publication Critical patent/KR20210000022A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
    • B21B37/76—Cooling control on the run-out table
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재와 관련한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 상기 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법은 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 블룸을 이용하여 빌렛을 제조하는 단계; 상기 빌렛을 재가열 후, 마무리 압연온도: 750~930℃ 조건으로 열간압연하여 중간성형체를 제조하는 단계; 상기 중간성형체를 권취하여 코일재를 제조하는 단계; 및 상기 코일재를 냉각하는 단계;를 포함하며, 상기 냉각은, 상기 코일재를 1차 냉각 종료온도: 580~610℃ 까지 2.0~5.5℃/s의 냉각속도로 1차 냉각하고; 그리고 상기 1차 냉각된 코일재를 0.5~1.5℃/s의 냉각속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함한다.

Description

산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재 {MANUFACTURING METHOD OF BORON STEEL WIRE HAVING EXCELLENT PICKING PROPERTY AND BORON STEEL WIRE MANUFACTURED USING THE SAME}
본 발명은 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 보론강 선재의 스케일 품질이 우수하며, 산세 작업 시간을 단축할 수 있어 생산성 및 경제성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재에 관한 것이다.
특수강 선재는 제강, 연주 및 대형 압연 공정을 통해 빌렛을 생산하고, 소형 압연 공정에서 가열 후 조압연과 사상압연을 실시하고, 열간선재 압연기(NTM) 및 정밀 압연기(RSM)를 거쳐 압연된 이후 레잉헤드 설비에서 권취되고, 냉각 컨베이어로 이송되어 냉각되어 코일 형상의 선재로 제작된다.
이중 보론강 선재는, 합금 원소로 보론(B)을 첨가하여 담금질 성을 향상시킨 것으로, 인성과 내충격성이 우수하지만, 선재 표면의 스케일 제거가 어려워 산세 공정 효율성이 낮은 문제가 있었다.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0077522호(2016.07.04. 공개, 발명의 명칭: 보론강 선재의 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 스케일 품질 및 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기계적 물성, 생산성 및 경제성이 우수한 보론강 선재 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 보론강 선재 제조방법에 의해 제조된 보론강 선재를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 보론강 선재 제조방법은 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 블룸을 이용하여 빌렛을 제조하는 단계; 상기 빌렛을 재가열 후, 마무리 압연온도: 750~930℃ 조건으로 열간압연하여 중간성형체를 제조하는 단계; 상기 중간성형체를 권취하여 코일재를 제조하는 단계; 및 상기 코일재를 냉각하는 단계;를 포함하며, 상기 냉각은, 상기 코일재를 1차 냉각 종료온도: 580~610℃ 까지 2.0~5.5℃/s의 냉각속도로 1차 냉각하고; 그리고 상기 1차 냉각된 코일재를 0.5~1.5℃/s의 냉각속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함한다.
한 구체예에서 상기 권취는, 권취온도: 750~850℃ 조건으로 실시될 수 있다.
한 구체예에서 상기 2차 냉각은 2차 냉각 종료온도: 450~500℃ 조건으로 실시될 수 있다.
한 구체예에서 상기 빌렛은, 상기 블룸을 1100~1200℃에서 가열하는 단계; 및 상기 가열된 블룸을 마무리 압연온도: 1100~1200℃ 조건으로 압연하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
한 구체예에서 상기 빌렛은 1050~1150℃로 재가열될 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 보론강 선재 제조방법에 의해 제조된 보론강 선재에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 보론강 선재는 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
한 구체예에서 상기 보론강 선재의 표면에는 산화철을 포함하는 두께 30㎛ 이하의 스케일이 형성되며, 상기 산화철은 FeO, Fe3O4 및 Fe2O3를 포함하고, 상기 FeO, Fe3O4 및 Fe2O3의 합에 대하여 상기 FeO는 50 몰% 이상 포함될 수 있다.
본 발명의 보론강 선재 제조방법을 적용하여 제조된 보론강 선재는, 선재 표면과 부착력이 낮은 FeO 스케일의 분율을 증가시켜, 스케일 품질 및 산세성이 우수하며, 산세 공정시간 단축으로 인해 생산성 및 경제성이 우수하고, 기계적 물성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 보론강 선재 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는 종래의 조건으로 열간압연시 중간성형체 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 조건으로 열간압연시 중간성형체 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이다.
도 4는 종래의 냉각속도 조건으로 냉각시 선재 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉각속도 조건으로 냉각시 선재 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 및 비교예 보론강 선재 제조 공정을 나타낸 것이다.
도 7(a)는 실시예 보론강 선재의 산세 후의 표면을 나타낸 사진이며, 도 7(b)는 실시예 보론강 선재의 스케일층을 분석한 사진이다.
도 8(a)는 비교예 보론강 선재의 산세 후의 표면을 나타낸 사진이며, 도 8(b)는 비교예 보론강 선재의 스케일층을 분석한 사진이다.
도 9는 실시예 및 비교예 보론강 선재의 산세처리 후 표면 사진과, 산세 공정 소요시간을 비교한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법
본 발명의 하나의 관점은 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 보론강 선재 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 보론강 선재 제조방법은 (S10) 빌렛 제조단계; (S20) 중간성형체 제조단계; (S30) 코일재 제조단계; 및 (S40) 냉각단계;를 포함한다.
더욱 구체적으로 상기 보론강 선재 제조방법은 (S10) 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 블룸을 이용하여 빌렛을 제조하는 단계; (S20) 상기 빌렛을 재가열 후, 마무리 압연온도: 750~930℃ 조건으로 열간압연하여 중간성형체를 제조하는 단계; (S30) 상기 중간성형체를 권취하여 코일재를 제조하는 단계; 및 (S40) 상기 코일재를 냉각하는 단계;를 포함한다.
이하, 상기 보론강 선재 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(S10) 빌렛 제조단계
상기 단계는 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 블룸(bloom)을 이용하여 빌렛(billet)을 제조하는 단계이다. 이하, 상기 블룸에 포함되는 성분에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
탄소(C)
상기 탄소(C)는 화학성분 중 가장 강력한 침입형 기지강화 원소로 탄소량이 높을수록 강도는 상승하지만 인성이 저하되는 현상이 발생한다.
한 구체예에서 상기 탄소는 상기 블룸 전체중량에 대하여 0.1~0.8 중량% 포함된다. 상기 탄소를 0.1 중량% 미만으로 포함시 강도 확보가 어려우며, 0.8 중량%를 초과하여 포함시 초석 시멘타이트 조직 발생 및 보론 합금과의 탄화물 형성이 증가할 수 있다.
실리콘( Si )
상기 실리콘(Si)은 강도 및 탄성계수를 강화시키는 요소지만, 신율과 충격치를 저하시키는 성분이다.
한 구체예에서 상기 실리콘은 상기 블룸 전체중량에 대하여 0.01~1.0 중량% 포함된다. 상기 실리콘을 0.01 중량% 미만으로 포함시 그 첨가효과가 미미하며, 1.0 중량%를 초과하여 포함시 본 발명의 인성을 저하시키는 결함이 발생할 수 있다.
망간(Mn)
상기 망간(Mn)은 기지 내부에 고용되어 재료의 강도 및 인성향상에 도움을 준다.
한 구체예에서 상기 망간은 상기 블룸 전체중량에 대하여 0.01~1.6 중량% 포함된다. 상기 망간을 0.01 중량% 미만으로 포함시 그 첨가효과가 미미하며, 1.6 중량%를 초과하여 포함시 기계가공성이 저하될 수 있다.
황(S)
상기 황(S)은 함량 과다시 비금속개재물 증대로 인한 강도저하의 문제가 발생할 수 있다. 한 구체예에서 상기 황은 상기 블룸 전체중량에 대하여 0 초과 0.025 중량% 이하로 포함된다. 상기 황을 0.025 중량%를 초과하여 포함시 비금속개재물량이 증가하여 강도가 저하될 수 있다.
보론(B)
상기 보론(B)은 소입성 향상 효과가 우수하고 미량 첨가로도 소입성에 큰 영향을 미치나 양이 지나치면 보론 카바이드가 석출하여 여리게 된다. 한 구체예에서 상기 보론은 상기 블룸 전체중량에 대하여 0.0001~0.05 중량%(1~500ppm) 포함된다. 상기 보론을 0.0001 중량% 미만으로 포함시 그 첨가효과가 미미하며, 0.05 중량%를 초과하여 포함시 보론 카바이드 석출량이 증가하여 기계적 물성이 저하될 수 있다.
한 구체예에서 상기 빌렛은, 상기 블룸을 1100~1200℃에서 가열하는 단계; 및 상기 가열된 블룸을 마무리 압연온도: 1100~1200℃ 조건으로 대형 압연하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 온도로 가열시 블룸의 균질화 처리가 충분히 진행되어 편석이 용이하게 제거되며, 상기 마무리 압연온도 범위에서 압연시 선재의 기계적 물성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 상기 블룸을 상기 조건으로 가열 및 압연한 다음, 공냉 방식으로 냉각하여 빌렛을 제조할 수 있다.
(S20) 중간성형체 제조단계
상기 단계는 상기 빌렛을 재가열 후, 마무리 압연온도: 750~930℃ 조건으로 열간압연하여 중간성형체를 제조하는 단계이다. 상기 마무리 압연 조건에서 열간압연시 FeO 스케일 분율이 증가하여, 산세성이 우수할 수 있다. 상기 마무리 압연온도를 750℃ 미만으로 실시하는 경우, 선재의 기계적 물성과 스케일 품질 및 산세성이 저하되며, 930℃ 초과하여 실시하는 경우, 스케일 품질 및 산세성이 저하될 수 있다. 예를 들면 750~900℃ 조건으로 실시할 수 있다.
한 구체예에서 상기 빌렛은 1050~1150℃로 재가열될 수 있다. 상기 조건으로 재가열시, 선재의 압연부하를 방지하면서, 기계적 물성이 우수할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 빌렛에, 종래의 열간압연 조건을 적용시 중간성형체 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이며, 도 3은 본 발명에 따른 조건으로 열간압연시 중간성형체 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 합금조성을 갖는 빌렛에, 종래의 마무리 압연온도인 950~1000℃의 조건으로 열간압연을 실시하는 경우, 제조되는 중간성형체의 표면에 Fe3O4 및 Fe2O3 스케일 분율이 증가하는 것을 알 수 있으며, 상기 성분 증가시, 압연 후 선재 제품의 표면 조성에 영향을 미치게 된다. 상기 Fe3O4 및 Fe2O3의 경우 밀도가 대단히 치밀하고 선재와의 밀착성과 내식성까지 우수하여, 소지 금속과 스케일의 박리가 어렵기 때문에 산세성이 현저히 저하되는 문제가 있었다.
반면, 본 발명은 상기 도 3과 같이 마무리 압연온도 750~930℃ 조건으로 열간압연을 실시하여, 제조되는 중간성형체의 표면에 FeO 스케일 분율을 높이고, Fe3O4 및 Fe2O3 스케일 형성을 최소화하였다. 상기 FeO 스케일은 비교적 밀도가 낮고, 밀착성이 낮아 산세 공정시 산세성이 우수할 수 있다. 따라서, 상기 마무리 압연온도 조건으로 열간압연시 FeO 스케일의 분율이 증가하여 상기 선재의 산세성이 우수할 수 있다.
(S30) 코일재 제조단계
상기 단계는 상기 중간성형체를 권취하여 코일재를 제조하는 단계이다. 한 구체예에서 상기 중간성형체를 수냉 설비 등을 이용하여 냉각하여, 레잉헤드(Laying Head)를 통과시켜 권취할 수 있다. 한 구체예에서 상기 권취는, 권취온도: 750~850℃ 조건으로 실시될 수 있다. 상기 온도로 권취시, 코일재에 형성되는 스케일층 두께를 최소화할 수 있으며, 선재 제조시 미세조직 제어가 용이하며, 기계적 물성이 우수할 수 있다.
종래의 중간성형체의 권취온도는, 850℃ 초과 950℃ 이하의 조건으로 실시하여, Fe3O4 스케일의 분율 및 스케일층 두께가 증가하는 문제가 있었다. 반면, 본 발명에 따른 권취온도를 적용시 코일재에 형성되는 스케일층의 두께를 최소화할 수 있다.
(S40) 냉각단계
상기 단계는 상기 코일재를 냉각하는 단계이다. 예를 들면, 상기 코일재를 냉각 컨베이어를 통과시켜 1차 냉각 및 2차 냉각을 순차적으로 실시할 수 있다. 한 구체예에서 상기 냉각은, 상기 코일재를 1차 냉각 종료온도: 580~610℃ 까지 2.0~5.5℃/s의 냉각속도로 1차 냉각하고; 그리고 상기 1차 냉각된 코일재를 0.5~1.5℃/s의 냉각속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함한다. 예를 들면, 상기 1차 냉각은 580~750℃ 사이의 구간에서 이루어질 수 있다. 다른 예를 들면 580~700℃에서 이루어질 수 있다.
상기 1차 냉각종료온도를 580℃ 미만의 조건으로 1차 냉각을 종료하는 경우, 목표로 하는 미세조직 제어가 어려워 기계적 물성이 저하되며, 선재 표면에 Fe3O4 및 Fe2O3 스케일 분율이 증가하여 산세성이 저하되며, 610℃를 초과하는 조건으로 1차 냉각을 종료하는 경우, 선재의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 1차 냉각시 냉각속도가 2.0℃/s 미만인 경우, 1차 냉각의 온도 영역인 580~700℃의 구간에서의 체류 시간이 증가하여 선재 표면의 Fe3O4 스케일층 두께 및 분율이 증가하여 산세성이 저하되며, 5.5℃/s를 초과하는 경우 경화 조직이 발생하여 선재 가공시 단선이 발생할 수 있다.
한 구체예에서 상기 1차 냉각은 블로워, 미스트, 냉각매체 및 냉각 컨베이어의 이송속도 제어 등의 방법으로 실시할 수 있다.
상기 2차 냉각시 냉각속도가 0.5℃/s 미만인 경우, 미세조직 제어가 어려우며, 냉각속도가 1.5℃/s를 초과하는 경우 인발 가공이나 냉간 압조 등의 공정에서 크랙, 단선 등을 발생 시키는 베이나이트, 마르텐사이트 조직이 발생할 수 있다.
상기 2차 냉각은, 상기 코일재가 냉각 컨베이어를 통과하여 리폼튜브로 이송되기까지 실시할 수 있다. 한 구체예에서 상기 2차 냉각은 2차 냉각 종료온도: 450~500℃ 조건으로 실시될 수 있다. 상기 2차 냉각은 서냉커버 또는 열원을 제공하는 보열용 히터를 이용하여 냉각속도를 조절할 수 있다.
도 4는 종래의 냉각속도 조건으로 냉각시 선재 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이며, 도 5는 본 발명에 따른 냉각속도 조건으로 냉각시 선재 표면에 발생하는 스케일 분율을 나타낸 그래프이다.
상기 도 4를 참조하면, 종래 냉각은 580~700℃의 구간을 0.5~1.5℃/s의 냉각속도를 적용하여 코일재가 장시간 체류되며, 이 경우 Fe3O4 및 Fe2O3 스케일의 분율이 현저하게 증가하여 산세성이 저하되는 것을 알 수 있다.
반면, 본 발명은 상기 도 5와 같이, 580~700℃의 구간에서 2.0~5.5℃/의 냉각속도를 적용하여 코일러가 상대적으로 단시간 체류되며, 이 경우 Fe3O4 및 Fe2O3의 변태시간을 최소화하여 스케일의 분율을 저하시킬 수 있으며, 산세성이 향상되는 것을 알 수 있다.
보론강 선재 제조방법에 의해 제조된 보론강 선재
본 발명의 다른 관점은 상기 보론강 선재 제조방법에 의해 제조된 보론강 선재에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 보론강 선재는 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
상기 보론강 선재의 합금성분 및 함량은, 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한 구체예에서 상기 보론강 선재의 표면에는 산화철을 포함하는 두께 30㎛ 이하의 스케일이 형성될 수 있다. 예를 들면 상기 스케일 두께는 0~15㎛일 수 있다.
상기 산화철은 FeO, Fe3O4 및 Fe2O3를 포함하고, 상기 FeO, Fe3O4 및 Fe2O3의 합에 대하여 상기 FeO는 50 몰% 이상 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 FeO는 50~90 몰% 포함될 수 있다.
종래 보론강 선재를 냉각 컨베이어에 이송 후 일반적인 서냉 냉각을 실시하는 경우, 보론강 선재 표면에 형성되는 스케일은 FeO의 함량이 적은 반면, Fe3O4 및 Fe2O3 성분이 상대적으로 많기 때문에 스케일의 밀도가 대단히 치밀하고, 밀착성과 내식성이 우수하여 소지금속과 스케일의 박리가 어려운 문제점이 있었다.
특히 선재의 산세 특성이 저하되면, 선재 표면에 스케일이 잔류되어 피막 형성이 열위해질 뿐만 아니라, 잔류 스케일을 제거하기 위해 산세 시간이 추가적으로 발생하기 때문에 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 냉간압조용강선(CHQ wire) 및 인발용강선 등의 제품 가공에서 결함을 발생 시킬 수 있기 때문에 산세 특성이 향상될 수 있도록 스케일 품질 관리가 필요한 상황이었다.
반면 본 발명은 종래보다 빌렛의 마무리 압연온도와 권취온도를 낮게 제어하고, 냉각 속도를 제어하여 코일재가 580~700℃의 구간에서 단시간 체류하도록 제어하여, Fe3O4 및 Fe2O3 스케일층의 두께 및 분율을 저하시켜 스케일 제거가 용이하고, 산세 시간 단축하여 산세성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 및 비교예
실시예
탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 블룸을 1100~1200℃에서 가열하고, 상기 가열된 블룸을 마무리 압연온도: 1100~1200℃ 조건으로 압연한 다음, 공랭하여 빌렛을 제조하였다.
상기 빌렛을 도 6과 같은 제조 공정을 적용하여 보론강 선재를 제조하였다. 구체적으로, 상기 빌렛을 1050~1150℃로 재가열한 다음, 마무리 압연온도: 750~900℃의 조건으로 마무리 열간압연하여 중간성형체를 제조하였다. 그 다음에, 상기 중간성형체를 권취온도: 750~850℃ 조건으로 레잉헤드를 통과시켜 코일재를 제조하였다. 상기 코일재를 냉각 컨베이어로 이송한 다음, 1차 냉각 종료온도 580℃까지 2.0~5.5℃/s의 냉각속도로 1차 냉각하고, 상기 1차 냉각된 코일재를 2차 냉각 종료온도: 450~500℃까지 0.5~1.5℃/s의 냉각속도로 2차 냉각하여 보론강 선재를 제조하였다.
비교예
상기 도 6과 같은 조건으로 보론강 선재를 제조하였다. 구체적으로, 상기 실시예와 동일한 조건으로 제조된 빌렛을 1050~1150℃로 재가열한 다음, 마무리 압연온도: 950~1000℃의 조건으로 마무리 열간압연하여 중간성형체를 제조하였다. 그 다음에, 상기 중간성형체를 권취온도: 850℃ 초과 950℃ 조건으로 레잉헤드를 통과시켜 코일재를 제조하였다. 상기 코일재를 냉각 컨베이어로 이송한 다음, 450~500℃의 구간까지 0.5~1.5℃/s의 냉각속도로 냉각하여 보론강 선재를 제조하였다.
산세성 평가: 상기 실시예 및 비교예의 보론강 선재에 대하여, 통상의 방법으로 산세 공정을 실시하였다.
도 7(a)는 실시예 보론강 선재의 산세 후의 표면을 나타낸 사진이며, 도 7(b)는 실시예 보론강 선재의 스케일층을 분석한 사진이고, 도 8(a)는 비교예 보론강 선재의 산세 후의 표면을 나타낸 사진이며, 도 8(b)는 비교예 보론강 선재의 스케일층을 분석한 사진이다. 또한, 도 9는 실시예 및 비교예 보론강 선재의 산세처리 후 표면 사진과, 산세 공정 소요시간을 비교한 것이다.
상기 도 7 내지 도 9의 결과를 참조하면, 실시예 방법으로 제조된 보론강 선재의 경우, 스케일 중 Fe3O4 의 분율이 30몰%로 형성되었으며, 산세 공정에서 스케일이 용이하게 제거되어 선재의 표면 특성이 우수함을 알 수 있었다. 반면, 비교예 보론강 선재의 경우, 스케일 중 Fe3O4 의 분율이 59몰%로 현저히 증가되었으며, 산세 공정시 스케일이 완전히 제거되지 않아 표면 특성이 저하되는 것을 알 수 있었다. 또한, 동일한 길이의 보론강 선재에 대하여 실시예는 산세 완료까지 15분 소요된 반면, 비교예는 35분이 소요되어, 본 발명의 제조방법을 적용시 산세 시간이 현저히 감소되는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (7)

  1. 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 블룸을 이용하여 빌렛을 제조하는 단계;
    상기 빌렛을 재가열 후, 마무리 압연온도: 750~930℃ 조건으로 열간압연하여 중간성형체를 제조하는 단계;
    상기 중간성형체를 권취하여 코일재를 제조하는 단계; 및
    상기 코일재를 냉각하는 단계;를 포함하며,
    상기 냉각은, 상기 코일재를 1차 냉각 종료온도: 580~610℃ 까지 2.0~5.5℃/s의 냉각속도로 1차 냉각하고; 그리고
    상기 1차 냉각된 코일재를 0.5~1.5℃/s의 냉각속도로 2차 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 권취는, 권취온도: 750~850℃ 조건으로 실시되는 것을 특징으로 하는 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2차 냉각은 2차 냉각 종료온도: 450~500℃ 조건으로 실시되는 것을 특징으로 하는 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 빌렛은, 상기 블룸을 1100~1200℃에서 가열하는 단계; 및
    상기 가열된 블룸을 마무리 압연온도: 1100~1200℃ 조건으로 압연하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 빌렛은 1050~1150℃로 재가열되는 것을 특징으로 하는 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법.
  6. 탄소(C) 0.1~0.8 중량%, 실리콘(Si) 0.01~1.0 중량%, 망간(Mn) 0.01~1.6 중량%, 황(S) 0 초과 0.025 중량% 이하, 보론(B) 0.0001~0.05 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 보론강 선재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보론강 선재의 표면에는 산화철을 포함하는 두께 30㎛ 이하의 스케일이 형성되며, 상기 산화철은 FeO, Fe3O4 및 Fe2O3를 포함하고,
    상기 FeO, Fe3O4 및 Fe2O3의 합에 대하여 상기 FeO는 50 몰% 이상 포함되는 것을 특징으로 하는 보론강 선재.
KR1020190074754A 2019-06-24 2019-06-24 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재 KR20210000022A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190074754A KR20210000022A (ko) 2019-06-24 2019-06-24 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190074754A KR20210000022A (ko) 2019-06-24 2019-06-24 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210000022A true KR20210000022A (ko) 2021-01-04

Family

ID=74127261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190074754A KR20210000022A (ko) 2019-06-24 2019-06-24 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210000022A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116875874A (zh) * 2023-07-10 2023-10-13 辛集市澳森特钢集团有限公司 8.8级易热处理紧固件用钢的生产方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116875874A (zh) * 2023-07-10 2023-10-13 辛集市澳森特钢集团有限公司 8.8级易热处理紧固件用钢的生产方法
CN116875874B (zh) * 2023-07-10 2023-12-26 辛集市澳森特钢集团有限公司 8.8级易热处理紧固件用钢的生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10370737B2 (en) High-strength galvanized steel sheet
US10450642B2 (en) High-strength galvanized steel sheet and method for producing the same
JP5884714B2 (ja) 溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法
JP6057027B1 (ja) 高強度溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法
JP6179461B2 (ja) 高強度鋼板の製造方法
JP4650006B2 (ja) 延性および伸びフランジ性に優れた高炭素熱延鋼板およびその製造方法
US10294542B2 (en) Method for producing high-strength galvanized steel sheet and high-strength galvannealed steel sheet
US11332804B2 (en) High-strength cold-rolled steel sheet, high-strength coated steel sheet, and method for producing the same
JP6079726B2 (ja) 高強度鋼板の製造方法
KR101963705B1 (ko) 고강도 강판 및 그의 제조 방법
JP6171994B2 (ja) 成形性に優れた高強度鋼板の製造方法
KR101676109B1 (ko) 신선성이 우수한 고강도 선재 및 고강도 강선과 선재의 제조방법
WO2017191792A1 (ja) ばね巻き性に優れるばね用鋼線及びその製造方法
KR20190075986A (ko) 방향성 전자 강판의 제조 방법
KR20210000022A (ko) 산세성이 우수한 보론강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 보론강 선재
CN107109601B (zh) 成型性优异的复合组织钢板及其制造方法
JP3800902B2 (ja) 面内異方性の小さい加工用高炭素鋼板およびその製造方法
JP6202012B2 (ja) 成形性に優れた高強度鋼板の製造方法
KR102224892B1 (ko) 신선 가공성이 우수한 경강 선재 제조방법 및 이에 의해 제조된 경강 선재
JP4333356B2 (ja) 冷延鋼板の製造方法
JPH07268467A (ja) 高靭性耐サワー鋼管用ホットコイルの製造方法
KR100946068B1 (ko) 고강도 과공석강 및 이를 이용한 과공석강 선재의 제조방법
KR20200000893A (ko) 탄소강 선재의 제조방법
KR100722390B1 (ko) 신장 플랜지성이 우수한 고탄소 강판 및 그 제조 방법
KR100241303B1 (ko) 균일하고도 우수한 기계적 탈스케일성을 가지는 고탄소 강선재의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application