KR20220169248A - Wire rod and steel wire wire with improved strength and softening resistance, and manufacturing method there of - Google Patents

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KR20220169248A
KR20220169248A KR1020210079432A KR20210079432A KR20220169248A KR 20220169248 A KR20220169248 A KR 20220169248A KR 1020210079432 A KR1020210079432 A KR 1020210079432A KR 20210079432 A KR20210079432 A KR 20210079432A KR 20220169248 A KR20220169248 A KR 20220169248A
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Abstract

Disclosed are a wire rod wire with improved strength and softening resistance, a steel wire, and a manufacturing method thereof. According to an embodiment, the disclosed wire rod with improved strength and softening resistance comprises 0.8 to 1.1 wt% of C, 0.1 to 0.3 wt% of Si, 0.2 to 0.8 wt% of Mn, 0.4 to 1.0 wt% of Cr, 0.5 to 1.0 wt% of Mo, and the balance Fe and other unavoidable impurities, and the pro-eutectoid cementite structure having a maximum thickness of 20 μm or more at the austenite grain boundary is 10% or less in area fraction.

Description

강도 및 연화저항성이 향상된 선재, 강선 및 그 제조방법 {WIRE ROD AND STEEL WIRE WIRE WITH IMPROVED STRENGTH AND SOFTENING RESISTANCE, AND MANUFACTURING METHOD THERE OF}Wire rod, steel wire with improved strength and softening resistance, and manufacturing method thereof

본 발명은 강도 및 연화저항성이 향상된 선재, 강선 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금조성 및 석출물을 제어함으로써 강도가 우수함과 동시에 연화저항성이 향상된 선재, 강선 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wire rod, a steel wire having improved strength and softening resistance, and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a wire rod, a steel wire having excellent strength and improved softening resistance by controlling alloy composition and precipitates, and a method for manufacturing the same. .

통상적으로 LNG저장탱크(liquefied natural gas storage tank), 사일로(Silo)등 외벽 보강용으로 사용되는 PC(Pre-stressed Concrete)강연선은 탄소 함량이 0.7중량% 이상인 탄소강을 이용한다. 한편, 저장구조물 보강용에 사용되는 강선은 1,580MPa 정도의 항복강도를 가지고, 인장강도 기준으로는 2,360MPa 정도의 값을 가지는 강선을 이용하여 제조하고 있다.PC (Pre-stressed Concrete) steel wire, which is commonly used for external wall reinforcement such as liquefied natural gas storage tanks and silos, uses carbon steel having a carbon content of 0.7% by weight or more. On the other hand, the steel wire used for storage structure reinforcement has a yield strength of about 1,580 MPa, and is manufactured using a steel wire having a value of about 2,360 MPa based on tensile strength.

전세계적으로 제품의 고강도화는 계속해서 진행 중이다. 그 이유는 고강도화 될수록 제품의 경량화를 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 건설 공기간 단축, 제조 단가 감소 등의 효과가 크기 때문이다.The strengthening of products is continuously progressing around the world. The reason is that the higher the strength, the lighter the product can be, and the shorter the construction period and the lower the manufacturing cost.

PC강선의 강도를 높이기 위한 방법으로는 초기 소재의 강도를 높이거나 열처리를 통해 강도를 향상시키는 방법이 있으며, 조직적인 측면에서는 미세한 결정립을 형성함으로써 높은 강도를 확보하는 방법이 있다. 즉, 초기 소재의 강도가 높은 만큼 최종 강선에서도 높은 강도를 확보할 수 있고, 결정립이 미세할수록 강도를 확보함과 동시에 신선 가공중 세멘타이트 분절 등을 억제하여 신선 가공성도 크게 향상될 수 있다. As a method for increasing the strength of PC steel wire, there is a method of increasing the strength of the initial material or improving the strength through heat treatment, and in terms of structure, there is a method of securing high strength by forming fine crystal grains. That is, as high as the strength of the initial material is, high strength can be secured in the final steel wire, and as the crystal grains are finer, strength is secured and at the same time, wire-drawing performance can be greatly improved by suppressing cementite fragmentation during wire-drawing.

초기 소재의 강도 및 결정립 크기를 제어하는 방법은 C, Cr 등의 합금원소를 첨가하는 방법과 열처리 시 형성되는 미세조직 및 신선공정의 조건 등의 공정인자를 제어하는 방법이 있다.Methods for controlling the strength and grain size of the initial material include a method of adding alloying elements such as C and Cr and a method of controlling process factors such as microstructure formed during heat treatment and conditions of the wire drawing process.

다만, 합금원소를 첨가하는 방법은 강도 증가의 효과가 우수하나, 합금량 변화 시 열처리 온도, 유지 시간 및 신선 조건 변화 등을 고려해야 하기 때문에, 공정인자를 제어하는 것이 더 효과적이라고 할 수 있다. 특히, 공정인자 중 신선 가공량을 증가시키는 것이 효과적이다. 그러나, 신선 가공량은 소재의 성질에 크게 의존적이고, 높은 신선 가공기술이 필요하기 때문에 이에 대한 기술강화가 요구된다.However, the method of adding alloying elements has an excellent effect of increasing strength, but it can be said that controlling process factors is more effective because heat treatment temperature, holding time, and wire drawing condition changes must be considered when the amount of alloy is changed. In particular, it is effective to increase the amount of wire drawing among process factors. However, since the amount of wire drawing is highly dependent on the properties of the material and high wire drawing processing technology is required, technological reinforcement is required.

한편, 최근 중동, 유럽 등을 중심으로 미래도시를 위한 대형 건축물 크기가 증가하면서 화재 발생에 대한 저항성이 필요해짐에 따라, 우수한 고온연화저항성을 가지는 PC강연선에 대한 요구가 증대하고 있다.On the other hand, as the size of large buildings for future cities increases in the Middle East and Europe, the demand for PC steel stranded wire having excellent high temperature softening resistance is increasing as resistance to fire is required.

고온에서의 연화저항성을 향상시키는데 효과적인 방법 중 하나는 미세탄질화물을 석출시키는 것이다. Cr, Mo, Nb, V 등의 첨가를 통해 미세한 탄질화 석출물 등을 고온에서 형성시켜 페라이트 입내의 전위를 피닝(pinning)함에 따라 고온강도를 확보할 수 있기 때문이다.One of the effective methods for improving softening resistance at high temperatures is to precipitate fine carbonitrides. This is because it is possible to secure high-temperature strength by forming fine carbonitride precipitates at high temperature through the addition of Cr, Mo, Nb, V, etc., thereby pinning dislocations in ferrite grains.

기존 건축물을 체결하는 볼트의 경우, 탄질화 석출물을 석출시켜 내화볼트 등으로 개발되어왔다. 그러나, 석출물 제어를 통한 내화용 PC강연선의 개발은 미흡한 실정이기 때문에 신규한 합금조성을 가지는 강재의 개발이 필요한 상황이다.In the case of bolts fastening existing buildings, carbonitride precipitates have been precipitated and developed as fireproof bolts. However, since the development of PC steel strands for fire resistance through precipitate control is insufficient, it is necessary to develop steel materials having a novel alloy composition.

한국 공개특허공보 제10-2011-0014853호 (공개일자: 2011년02월14일)Korean Patent Publication No. 10-2011-0014853 (published on February 14, 2011)

상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 C, Cr, Mo의 성분범위와 제조공정을 최적화하여, 미세조직 및 석출물을 제어함으로써, 높은 항복강도를 확보함과 동시에 연화저항성이 향상된 선재, 강선 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problems, the present invention optimizes the component ranges of C, Cr, and Mo and controls the microstructure and precipitates, thereby securing high yield strength and improving softening resistance. It is intended to provide a manufacturing method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강도 및 연화저항성이 향상된 선재는, 중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 오스테나이트 결정립계에서 최대 두께가 20㎛ 이상의 초석 시멘타이트 조직이 면적분율로 10% 이하일 수 있다.The wire rod having improved strength and softening resistance according to the present invention for achieving the above object contains, in weight percent, C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 0.4%. 1.0%, Mo: 0.5 to 1.0%, including the rest of Fe and other unavoidable impurities, and a pro-eutectoid cementite structure having a maximum thickness of 20 μm or more at the austenite grain boundary may be 10% or less in area fraction.

여기서, 상기 선재는 선재의 직경을 D라고 할 때, 길이방향과 수직인 단면의 중심으로부터 선재 표면 방향으로 0.25D까지의 영역에서, 탄소의 최대 함량(Cmax)과 탄소의 평균 함량(C0)의 비가 하기 식(1)을 만족할 수 있다.Here, when the diameter of the wire rod is D, the maximum content of carbon (C max ) and the average content of carbon (C 0 ) may satisfy the following equation (1).

식(1): Cmax/C0≤1.25Equation (1): C max /C 0 ≤1.25

여기서, 상기 선재는 선재 표층의 탄소 함량이 0.90중량%을 초과하는 영역에서, 평균입경이 1㎛ 이상인 탄화물을 포함하는 베이나이트 조직이 면적분율로 90% 이상일 수 있다.Here, the wire rod may have a bainite structure including carbides having an average particle diameter of 1 μm or more in an area fraction of 90% or more in a region where the carbon content of the surface layer of the wire rod exceeds 0.90% by weight.

여기서, 상기 선재는 항복강도가 1000MPa 이상일 수 있다.Here, the wire rod may have a yield strength of 1000 MPa or more.

여기서, 상기 선재는 연신율이 12% 이상일 수 있다.Here, the wire rod may have an elongation of 12% or more.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강도 및 연화저항성이 향상된 선재의 제조방법은, 중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 빌렛을 1000 내지 1200℃의 가열로에서 90 내지 120분 유지하는 단계; 상기 빌렛을 압연하여 선재를 제조하는 단계; 상기 제조한 선재를 900 내지 980℃에서 권취하는 단계; 상기 권취한 선재를 권취 온도로부터 500℃까지 10 내지 15℃/s의 냉각속도로 제1 냉각하는 단계; 및 상기 냉각한 선재를 500℃부터 300℃까지 0.1℃/s 이하의 냉각속도로 제2 냉각하는 단계;를 포함한다.In addition, the method for manufacturing a wire rod with improved strength and softening resistance according to the present invention for achieving the above object is C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, in weight% , Cr: 0.4 to 1.0%, Mo: 0.5 to 1.0%, maintaining the billet containing the remainder Fe and other unavoidable impurities in a heating furnace at 1000 to 1200 ° C. for 90 to 120 minutes; manufacturing a wire rod by rolling the billet; Winding the prepared wire at 900 to 980 ° C; first cooling the wound wire from a winding temperature to 500 °C at a cooling rate of 10 to 15 °C/s; and secondly cooling the cooled wire rod from 500°C to 300°C at a cooling rate of 0.1°C/s or less.

여기서, 상기 압연은 1000 내지 1200℃에서 마무리 압연하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the rolling may include finishing rolling at 1000 to 1200 ° C.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강도 및 연화저항성이 향상된 강선은, 중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 600℃에서 30분 유지한 후 ??칭하였을 때, 선재의 길이방향과 수직한 단면의 500nm2 영역에서 MC탄화물(여기서, M은 Cr 또는 Mo)의 수가 10개 이상일 수 있다.In addition, the steel wire with improved strength and softening resistance according to the present invention for achieving the above object, in weight%, C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 1.0%, Mo: 0.5 to 1.0%, including remaining Fe and other unavoidable impurities, maintained at 600 ° C for 30 minutes and then quenched, MC in the 500 nm 2 region of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the wire rod The number of carbides (where M is Cr or Mo) may be 10 or more.

여기서, 상기 강선은 600℃에서 30분 유지한 후의 항복강도가 780MPa 이상일 수 있다.Here, the steel wire may have a yield strength of 780 MPa or more after being maintained at 600° C. for 30 minutes.

여기서, 상기 강선은 600℃에서 30분 유지한 후, 인장강도에 대한 항복강도의 비가 0.35 이상일 수 있다.Here, after the steel wire is maintained at 600° C. for 30 minutes, the ratio of yield strength to tensile strength may be 0.35 or more.

여기서, 상기 강선은 항복강도가 2200MPa 이상일 수 있다.Here, the steel wire may have a yield strength of 2200 MPa or more.

여기서, 상기 강선은 100D 기준으로, 딜라미네이션(Delamination)이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 12회 이상일 수 있다.Here, the number of twisting times in which delamination does not occur in the steel wire based on 100D may be 12 or more.

여기서, 상기 강선은 신선 시 톤당 단선 횟수가 2회 이하일 수 있다.Here, when the steel wire is drawn, the number of disconnections per ton may be 2 or less.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강도 및 연화저항성이 향상된 강선의 제조방법은, 상기 선재를 신선하는 단계;를 포함한다.In addition, the method for manufacturing a steel wire having improved strength and softening resistance according to the present invention for achieving the above object includes drawing the wire rod.

본 발명의 일 측면에 따르면, C, Cr, Mo의 성분범위와 제조공정을 최적화하여 미세조직 및 석출물을 제어함으로써, 높은 항복강도를 확보함과 동시에 연화저항성이 향상된 선재, 강선 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the present invention, by controlling the microstructure and precipitates by optimizing the composition range and manufacturing process of C, Cr, Mo, a wire rod, steel wire with improved softening resistance and a method for manufacturing the same while securing high yield strength can provide

도 1은 J-Mat 상용 프로그램으로 계산된 실시예 1의 연속냉각변태(Continuous cooling transformation, CCT)그래프이다.
도 2는 Thermo-Cale 프로그램을 이용하여 계산한 실시예 1의 평형상태도이다.
도 3은 실시예 1과 비교예 8을 각각의 온도에서 30분동안 유지한 후 ??칭하였을때, 온도에 따른 항복강도 변화를 나타낸 그래프이다.
1 is a continuous cooling transformation (CCT) graph of Example 1 calculated with the J-Mat commercial program.
2 is an equilibrium diagram of Example 1 calculated using the Thermo-Cale program.
3 is a graph showing the change in yield strength according to temperature when Example 1 and Comparative Example 8 were maintained for 30 minutes at each temperature and then quenched.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술사상이 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Preferred embodiments of the present invention are described below. However, the embodiments of the present invention can be modified in many different forms, and the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 예시를 설명하기 위하여 사용되는 것이다. 때문에 가령 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수여야만 하는 것이 아닌 한, 복수의 표현을 포함한다. 덧붙여, 본 출원에서 사용되는 "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 명확히 지칭하기 위하여 사용되는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것의 존재를 예비적으로 배제하고자 사용되는 것이 아님에 유의해야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific examples. Therefore, for example, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly requires them to be singular. In addition, the terms "include" or "have" used in this application are used to clearly indicate that the features, steps, functions, components, or combinations thereof described in the specification exist, but other features It should be noted that it is not intended to be used to preliminarily exclude the presence of any steps, functions, components, or combinations thereof.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진 것으로 보아야 한다. 따라서, 본 명세서에서 명확하게 정의하지 않는 한, 특정 용어가 과도하게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 가령, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Meanwhile, unless otherwise defined, all terms used in this specification should be regarded as having the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Accordingly, certain terms should not be interpreted in an overly idealistic or formal sense unless clearly defined herein. For example, in this specification, a singular expression includes a plurality of expressions unless there is a clear exception from the context.

또한, 본 명세서의 "약", "실질적으로" 등은 언급한 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.In addition, "about", "substantially", etc. in this specification are used at or in the sense of or close to the value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are presented, and are accurate to aid in understanding the present invention. or absolute numbers are used to prevent unfair use by unscrupulous infringers of the stated disclosure.

본 발명의 일 실시예에 따른 강도 및 연화저항성이 향상된 선재는, 중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The wire rod having improved strength and softening resistance according to an embodiment of the present invention contains, in weight percent, C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 1.0%, Mo : 0.5 to 1.0%, including the remainder Fe and other unavoidable impurities.

여기서, 상기 강도 및 연화저항성이 향상된 선재는, 중량%로, N: 0.01% 이하, P: 0.035% 이하, S: 0.035% 이하, Al: 0.02 내지 0.05%를 더 포함할 수 있다.Here, the wire rod having improved strength and softening resistance may further include N: 0.01% or less, P: 0.035% or less, S: 0.035% or less, and Al: 0.02 to 0.05%, in weight%.

이하, 각 합금원소의 성분범위를 한정한 이유에 대하여 설명한다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 단위는 중량%이다.Hereinafter, the reason for limiting the composition range of each alloy element will be described. Hereinafter, unless otherwise specified, units are % by weight.

C의 함량은 0.8 내지 1.1%이다.The content of C is 0.8 to 1.1%.

C(탄소)는 펄라이트(Pearlite)를 구성하는 세멘타이트(Cementite)의 분율을 증가시키고, 펄라이트의 층간간격을 감소시킨다. C는 0.1중량% 첨가 시 강도를 약 80MPa 증가시키는 고용강화 원소로써, 소재의 강도를 확보하기 위해 0.8% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 중심 편석의 형성을 유발하여 신선 가공 중 단선을 유발하는 문제가 있다. 이를 고려하여, C 함량의 상한은 1.1%로 한정할 수 있다.C (carbon) increases the fraction of cementite constituting pearlite and reduces the interlayer spacing of pearlite. C is a solid solution strengthening element that increases the strength by about 80 MPa when 0.1% by weight is added, and may be added in an amount of 0.8% or more to secure the strength of the material. However, when the content is excessive, there is a problem of causing the formation of central segregation and causing disconnection during wire drawing. Considering this, the upper limit of the C content may be limited to 1.1%.

Si의 함량은 0.1 내지 0.3%이다.The content of Si is 0.1 to 0.3%.

Si(실리콘)은 페라이트 경화원소로, 용강 내 산소를 제거하고 강도를 향상시키기 위해 0.1% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 모재와 결합력이 우수한 Fe2sSiO4의 형성으로 스케일 박리성 저하가 발생하는 문제가 있다. 이를 고려하여, Si 함량의 상한은 0.3%로 한정할 수 있다.Si (silicon) is a ferrite hardening element, and can be added in an amount of 0.1% or more to remove oxygen in molten steel and improve strength. However, when the content is excessive, there is a problem in that scale exfoliation property is deteriorated due to the formation of Fe 2 sSiO 4 having excellent bonding strength with the parent material. Considering this, the upper limit of the Si content may be limited to 0.3%.

Mn의 함량은 0.2 내지 0.8%이다.The content of Mn is 0.2 to 0.8%.

Mn(망간)은 오스테나이트 안정화 원소로, 소입성을 향상시키고 초석 세멘타이트가 입계에 형성되는 것을 억제하기 위해 0.2% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, S와 결합하여 MnS 개재물이 형성되며, 중심부의 망간 편석이 발생하여 신선 가공 중 단선 가능성이 증가하는 문제가 있다. 이를 고려하여, Mn 함량의 상한은 0.8%로 한정할 수 있다.Mn (manganese) is an austenite stabilizing element, and may be added in an amount of 0.2% or more to improve hardenability and suppress formation of proeutectoid cementite at grain boundaries. However, when the content is excessive, there is a problem in that MnS inclusions are formed by combining with S, and the possibility of disconnection during wire drawing increases due to manganese segregation in the center. Considering this, the upper limit of the Mn content may be limited to 0.8%.

Cr의 함량은 0.4 내지 1.0%이다.The content of Cr is 0.4 to 1.0%.

Cr(크롬)은 베이나이트, 펄라이트 등 전위의 이동을 방해할 수 있는 결정립 크기를 감소시키기 때문에 제품의 강도를 증가시킬 수 있다. 또한, Cr은 고온에서 유지 시 Cr계 탄화물을 형성시키는 주요 원소로써, 600℃ 수준의 온도에서 연화저항성을 확보하기 위해 0.4% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 중심 편석대에서 마르텐사이트가 형성되어 신선가공성이 열위해지고, 목표로하는 강도 및 연화저항성에 대한 효과가 포화한다. 이를 고려하여, Cr 함량의 상한은 1.0%로 한정할 수 있다.Cr (chrome) can increase the strength of products because it reduces the size of crystal grains that can hinder the movement of dislocations such as bainite and pearlite. In addition, Cr is a major element that forms Cr-based carbides when maintained at high temperatures, and may be added in an amount of 0.4% or more to secure softening resistance at a temperature of 600 ° C. However, when the content is excessive, martensite is formed in the central segregation zone, resulting in poor wire-drawing properties, and the effect on target strength and softening resistance is saturated. Considering this, the upper limit of the Cr content may be limited to 1.0%.

Mo의 함량은 0.5 내지 1.0%이다.The content of Mo is 0.5 to 1.0%.

Mo(몰리브덴)은 MoC 탄화물을 형성하여 석출강화 효과에 의한 소재의 강도를 향상시키고 전위를 피닝(pinning)함에 따라 신선 시 가공경화율을 향상시키는 원소이다. 또한, Mo는 Cr과 더불어 고온에서의 연화저항성을 향상시키는 원소로써, 600℃ 수준의 온도에서 항복강도의 저하를 방지하기 위해 0.5% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 냉각대에서 마르텐사이트 상이 형성되어, 본 발명에서 목표로 하는 수준의 베이나이트 조직을 확보할 수 없다. 또한, Mo는 고가의 원소로써, 그 함량이 과다할 경우 제조 단가를 상승시켜 생산성이 저하되는 문제가 발생한다. 이를 고려하여, Mo 함량의 상한은 1.0%로 한정할 수 있다.Mo (molybdenum) is an element that forms MoC carbide to improve the strength of the material due to the precipitation hardening effect and improves the work hardening rate during drawing by pinning dislocations. In addition, Mo is an element that improves softening resistance at high temperatures along with Cr, and may be added in an amount of 0.5% or more to prevent a decrease in yield strength at a temperature of 600 ° C. However, if the content is excessive, a martensite phase is formed in the cooling zone, so that the target level of the bainite structure in the present invention cannot be secured. In addition, Mo is an expensive element, and when its content is excessive, a manufacturing cost is increased and productivity is lowered. Considering this, the upper limit of the Mo content may be limited to 1.0%.

N의 함량은 0.01% 이하이다.The content of N is 0.01% or less.

N(질소)는 고용강화에 의한 강도 증가가 우수한 원소이다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 전위와 N의 결합으로 시효강도가 증가하여 소재의 연성이 열위해지고, 제조원가가 증가하는 문제가 있다. 이를 고려하여, N 함량의 상한은 0.01%로 한정할 수 있다.N (nitrogen) is an element with excellent strength increase by solid solution strengthening. However, when the content is excessive, the aging strength increases due to the combination of dislocation and N, resulting in poor ductility of the material and an increase in manufacturing cost. Considering this, the upper limit of the N content may be limited to 0.01%.

P의 함량은 0.035% 이하이다.The content of P is 0.035% or less.

P(인)은 통상적으로 강 중 C 함량이 높을 경우 중심 편석대를 피하기 어려우며, 결정립계에 편석하거나, 입계에 FeP로 형성될 수 있어, 신선 가공 중 단선을 유발하는 문제가 있다. 이를 고려하여, P 함량의 상한은 0.035%로 한정할 수 있다.P (phosphorus) is usually difficult to avoid the central segregation zone when the C content in steel is high, and may be segregated at grain boundaries or formed as FeP at grain boundaries, causing disconnection during wire drawing. Considering this, the upper limit of the P content may be limited to 0.035%.

S의 함량은 0.035% 이하이다.The content of S is 0.035% or less.

S(황)은 다량 함유 시 입계에 MnS 개재물을 형성하여 가공성을 저하시키는 문제가 있다. 이를 고려하여, S 함량의 상한은 0.035%로 한정할 수 있다.S (sulfur) has a problem of reducing processability by forming MnS inclusions at grain boundaries when contained in large amounts. Considering this, the upper limit of the S content may be limited to 0.035%.

Al의 함량은 0.02 내지 0.05%이다.The content of Al is 0.02 to 0.05%.

Al(알루미늄)은 산소와 반응하기 쉬운 원소로, Si 함량이 낮은 경우에는, 제강의 탈산 반응에 활용하여 개재물을 제어하기 위해 0.02% 이상 첨가할 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 연주 시 개재물에 의한 노즐 막힘이 발생하고, 특히 Al2O3 등의 조대한 알루미늄 개재물이 형성되어, 신선 가공중 단선을 유발하는 문제가 있다. 이를 고려하여, Al 함량의 상한은 0.05%로 한정할 수 있다.Al (aluminum) is an element that reacts easily with oxygen, and when the Si content is low, it can be added in an amount of 0.02% or more to control inclusions by using it in the deoxidation reaction of steelmaking. However, when the content is excessive, nozzle clogging due to inclusions occurs during playing, and in particular, coarse aluminum inclusions such as Al 2 O 3 are formed, causing disconnection during wire drawing. Considering this, the upper limit of the Al content may be limited to 0.05%.

상기 조성 이외에 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.In addition to the above composition, the remaining components are iron (Fe). However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in a normal manufacturing process, this cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone skilled in the ordinary manufacturing process, not all of them are specifically mentioned in this specification.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재는 면적분율로 펄라이트 조직 80% 이상, 나머지 베이나이트 조직 또는 마르텐사이트 조직을 포함할 수 있다. 이때, 오스테나이트 결정립계에서 최대 두께가 20㎛ 이상의 초석 시멘타이트 조직이 면적분율로 10% 이하일 수 있다.In addition, the wire rod according to an embodiment of the present invention may include 80% or more of pearlite structure and the remaining bainite structure or martensite structure in area fraction. At this time, the pro-eutectoid cementite structure having a maximum thickness of 20 μm or more at the austenite grain boundary may be 10% or less in terms of area fraction.

오스테나이트 결정립계에서 최대 두께가 20㎛ 이상의 초석 시멘타이트 조직이 면적분율로 10%를 초과하는 경우에는 신선 가공 시에 균열이 발생하기 쉬워져 신선 가공성이 열화된다.When the area fraction of the pro-eutectoid cementite structure having a maximum thickness of 20 μm or more at the austenite grain boundary exceeds 10%, cracks are likely to occur during wire drawing, resulting in deterioration in wire drawing performance.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재는 길이방향과 수직인 단면의 중심으로부터 선재 표면 방향으로 0.25D까지의 영역에서, 탄소의 최대 함량(Cmax)과 탄소의 평균 함량(C0)의 비가 하기 식(1)을 만족할 수 있다. 여기서, 상기 D는 직경을 의미한다.In addition, in the wire rod according to an embodiment of the present invention, the maximum carbon content (C max ) and the average carbon content (C 0 ) are measured in a region from the center of the cross section perpendicular to the longitudinal direction to 0.25D in the wire surface direction. The ratio may satisfy Equation (1) below. Here, the D means the diameter.

식(1): Cmax/C0≤1.25Equation (1): C max /C 0 ≤1.25

선재 내부의 탄소의 최대 함량(Cmax)과 탄소의 평균 함량(C0)의 비는 ~에 영향을 끼치는 인자이다. 길이방향과 수직인 단면의 중심으로부터 선재 표면 방향으로 0.25D까지의 영역에서, 탄소의 최대 함량(Cmax)과 탄소의 평균 함량(C0)의 비가 1.25를 초과하는 경우, 중심부 C 편석이 증가하여 가공성이 열위해지고, 신선 가공시 단선을 유발할 수 있다.The ratio of the maximum content of carbon (C max ) and the average content of carbon (C 0 ) in the wire rod is a factor affecting ~. In the region from the center of the cross section perpendicular to the longitudinal direction to 0.25D in the direction of the wire surface, when the ratio of the maximum carbon content (C max ) to the average carbon content (C 0 ) exceeds 1.25, the center C segregation increases. As a result, workability is inferior, and wire breakage may occur during wire drawing.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재는 선재 표층의 탄소 함량이 0.90중량%을 초과하는 영역에서, 평균입경이 1㎛ 이상인 탄화물을 포함하는 베이나이트 조직이 면적분율로 90% 이상일 수 있다.In addition, in the wire rod according to an embodiment of the present invention, the bainite structure including carbide having an average particle diameter of 1 μm or more may have an area fraction of 90% or more in a region where the carbon content of the surface layer of the wire rod exceeds 0.90% by weight.

선재 표층의 탄소 함량이 0.90중량%을 초과하는 영역에서, 평균입경이 1㎛ 이상인 탄화물을 포함하는 베이나이트 조직이 면적분율로 90% 미만인 경우, 항복강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In a region where the carbon content of the surface layer of the wire rod exceeds 0.90% by weight, when the area fraction of the bainite structure including carbides having an average particle diameter of 1 μm or more is less than 90%, a problem in which the yield strength is lowered may occur.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재는 항복강도가 1000MPa 이상일 수 있다.In addition, the wire rod according to an embodiment of the present invention may have a yield strength of 1000 MPa or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재는 연신율이 12% 이상일 수 있다.In addition, the wire rod according to an embodiment of the present invention may have an elongation of 12% or more.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 강도 및 연화저항성이 향상된 선재를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method for manufacturing a wire rod having improved strength and softening resistance according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 선재의 제조방법은, 중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 빌렛을 1000 내지 1200℃의 가열로에서 90 내지 120분 유지하는 단계; 상기 빌렛을 압연하여 선재를 제조하는 단계; 상기 제조한 선재를 900 내지 980℃에서 권취하는 단계; 상기 권취한 선재를 500℃까지 10 내지 15℃/s의 냉각속도로 제1 냉각하는 단계; 및 상기 냉각한 선재를 300℃까지 0.1℃/s 이하의 냉각속도로 제2 냉각하는 단계;를 포함한다.In the manufacturing method of a wire rod according to an embodiment of the present invention, in weight%, C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 1.0%, Mo: 0.5 to 0.5% maintaining a billet containing 1.0% of Fe and other unavoidable impurities in a heating furnace at 1000 to 1200° C. for 90 to 120 minutes; manufacturing a wire rod by rolling the billet; Winding the prepared wire at 900 to 980 ° C; first cooling the wound wire to 500° C. at a cooling rate of 10 to 15° C./s; and secondly cooling the cooled wire rod to 300°C at a cooling rate of 0.1°C/s or less.

여기서, 상기 빌렛은, 중량%로, N: 0.01% 이하, P: 0.035% 이하, S: 0.035% 이하, Al: 0.02 내지 0.05%를 더 포함할 수 있다.Here, the billet may further include N: 0.01% or less, P: 0.035% or less, S: 0.035% or less, and Al: 0.02 to 0.05%, by weight%.

각 합금원소의 성분범위를 한정한 이유는 상술한 바와 같으며, 이하 각 제조단계에 대하여 보다 상세히 설명한다.The reason for limiting the composition range of each alloy element is as described above, and each manufacturing step will be described in detail below.

먼저, 상술한 조성성분을 갖는 빌렛(Billet)을 제조한 후, 오스테나이트 단상으로 균질화하는 가열 단계를 거친다.First, after preparing a billet having the above-described components, a heating step of homogenizing the austenite single phase is performed.

상기 가열 단계는 후속하는 선재 압연의 온도 영역을 확보하고, 빌렛의 미세조직을 오스테나이트 단상으로 확보하며, 장입 시간을 고려하여 1000℃ 이상의 온도에서 수행될 수 있다. 다만, 상기 가열 단계의 온도가 과도할 경우에는, 스케일 생성 및 탈탄 현상으로 인해 표면 품질이 열위해지고, 가열로에 부하가 걸리는 문제가 발생할 수 있다. 이를 고려하여, 상기 가열 온도의 상한은 1200℃로 한정할 수 있다.The heating step may be performed at a temperature of 1000° C. or more in consideration of a charging time, securing a temperature range for subsequent wire rod rolling, securing a microstructure of the billet as an austenite single phase. However, when the temperature in the heating step is excessive, the surface quality is deteriorated due to scale generation and decarburization, and a load may be applied to the heating furnace. In consideration of this, the upper limit of the heating temperature may be limited to 1200°C.

더불어, 상기 가열 단계는 선재 중심부에 오스테나이트상을 확보하고, 강도 확보를 위한 고용강화 원소를 충분히 고용시키기 위해 90분 동안 수행될 수 있다. 다만, 가열 시간이 과도하게 긴 경우, 조대한 결정립이 형성되어 충분한 강도를 확보할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 이를 고려하여, 상기 가열 시간의 상한은 120분으로 한정할 수 있다.In addition, the heating step may be performed for 90 minutes to secure the austenite phase in the center of the wire rod and sufficiently dissolve the solid solution strengthening element for securing strength. However, when the heating time is excessively long, coarse crystal grains may be formed, which may cause a problem in that sufficient strength cannot be secured. In consideration of this, the upper limit of the heating time may be limited to 120 minutes.

이어서, 가열된 빌렛을 통상적인 압연 조건에서 압연할 수 있다. 즉, 가열된 빌렛에 조압연, 중간 조압연/사상압연 및 마무리 압연으로 순차적으로 구성된 열간압연을 수행하여 선재를 제조할 수 있다.The heated billet can then be rolled under conventional rolling conditions. That is, the wire rod may be manufactured by sequentially performing hot rolling consisting of rough rolling, intermediate rough rolling/finish rolling, and finish rolling on the heated billet.

이때, 상기 압연은 1000 내지 1200℃에서 마무리 압연하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 온도는 마무리 압연 전단 온도로써 제어하는 것이 바람직하다. 마무리 압연 전 사상압연 이후에 소재의 온도가 높은 것을 고려하여, 마무리 압연 전단 입측 온도로써 제어하는 것이 더 바람직하다.In this case, the rolling may include finishing rolling at 1000 to 1200 ° C. Here, it is preferable to control the temperature as a front end temperature of finish rolling. Considering that the temperature of the material is high after finishing rolling before finish rolling, it is more preferable to control the temperature at the inlet side of the front end of finish rolling.

마무리 압연 온도가 1000℃ 미만인 경우에는, 마무리 압연 시 롤부하가 크게 발생할 수 있고, C가 확산할 수 있는 시간이 감소함에 따라, 선재 중심부의 C 편석량이 증가할 수 있다. 그 결과, 마무리 압연 온도가 1000℃ 미만인 경우에는 소재의 탄소의 평균 함량(C0)에 대한 탄소의 최대 함량(Cmax)비가 1.25를 초과할 수 있다. When the finish rolling temperature is less than 1000 ° C, a large roll load may occur during finish rolling, and as the time for C to diffuse is reduced, the amount of C segregation in the center of the wire rod may increase. As a result, when the finish rolling temperature is less than 1000° C., the ratio of the maximum carbon content (C max ) to the average carbon content (C 0 ) of the material may exceed 1.25.

반면, 마무리 압연 온도가 1200℃를 초과하는 경우에는 가공 발열에 의해 가공 중 선재의 동적변형시효(dynamic strain aging)를 촉진시킬뿐 아니라, 가공 후에는 정적변형시효(static strain aging)를 촉진시켜 선재에 층간분리를 일으킬 수 있다.On the other hand, when the finish rolling temperature exceeds 1200°C, dynamic strain aging of the wire rod is accelerated during processing due to heat generated during processing, and static strain aging is promoted after processing. can cause layer separation.

이어서, 제조한 선재를 900 내지 980℃의 온도범위에서 권취할 수 있다.Subsequently, the manufactured wire rod may be wound in a temperature range of 900 to 980 °C.

이때, 권취온도가 900℃ 미만인 경우, 스케일 두께가 얇아 박리성 측면에서 불리하다. 반면에, 권취 온도가 980℃를 초과하는 경우, 권취 형상이 적합하지 않고 냉각 중 스케일이 과다하게 형성될 수 있다.At this time, when the coiling temperature is less than 900 ° C., the scale thickness is thin, which is disadvantageous in terms of peelability. On the other hand, when the coiling temperature exceeds 980° C., the coiling shape is not suitable and scale may be excessively formed during cooling.

한편, 상기 권취된 선재는 길이방향과 수직인 단면의 중심으로부터 선재 표면 방향으로 0.25D까지의 영역에서, 탄소의 최대 함량(Cmax)과 탄소의 평균 함량(C0)의 비가 하기 식(2)를 만족할 수 있다. 여기서, 상기 D는 선재의 직경을 의미한다.Meanwhile, in the coiled wire rod, the ratio of the maximum carbon content (C max ) and the average carbon content (C 0 ) in the region from the center of the cross section perpendicular to the longitudinal direction to 0.25D in the wire rod surface direction is expressed by the following formula (2 ) can be satisfied. Here, D means the diameter of the wire rod.

식(2): 1≤Cmax/C0≤1.1Equation (2): 1≤C max /C 0 ≤1.1

이어서, 권취한 선재를 권취 온도로부터 500℃까지 10 내지 15℃/s의 냉각속도로 진행되는 제1 냉각단계를 수행할 수 있다.Subsequently, a first cooling step may be performed in which the coiled wire rod is cooled from the coiling temperature to 500° C. at a cooling rate of 10 to 15° C./s.

상기 제1 냉각단계는 초석시멘타이트 형성을 억제하기 위해, A1 이하의 온도인 500℃까지 냉각할 수 있다. 이때, 냉각속도가 10℃/s 미만인 경우에는 오스테나이트 결정립계에서 최대 두께가 20㎛ 이상의 초석 시멘타이트 조직이 면적분율로 10%를 초과하여, 신선 사 가공중 단선이 발생할 수 있다. 냉각속도가 15℃/s를 초과하는 경우에는, 추가 공정을 위한 비용이 발생하는 문제가 발생한다.The first cooling step may be cooled to 500 ° C., which is a temperature of A1 or less, in order to suppress the formation of proeutectoid cementite. At this time, when the cooling rate is less than 10 ° C / s, the pro-eutectoid cementite structure having a maximum thickness of 20 μm or more at the austenite grain boundary exceeds 10% in area fraction, and wire breakage may occur during wire drawing. When the cooling rate exceeds 15° C./s, there arises a problem of cost for an additional process.

이어서, 상기 제1 냉각한 선재를 500℃부터 300℃까지 극서냉하는 제2 냉각단계를 수행할 수 있다.Subsequently, a second cooling step of extremely slowly cooling the first cooled wire rod from 500° C. to 300° C. may be performed.

제2 냉각단계에서 냉각속도가 0.1℃/s를 초과하는 경우, 마르텐사이트가 10% 이상 형성되어 가공성이 열위해짐에 따라, 신선 가공 시 단선이 발생할 수 있다. 이를 고려하여, 제2 냉각단계의 냉각속도는 0.1℃/s 이하로 한정할 수 있다.When the cooling rate exceeds 0.1° C./s in the second cooling step, martensite is formed in an amount of 10% or more, resulting in poor workability, and thus disconnection may occur during wire drawing. In consideration of this, the cooling rate of the second cooling step may be limited to 0.1° C./s or less.

이후, 상기 선재를 디스케일링(Descaling) 후 신선하여 강선을 제조할 수 있다. 이때, 신선 가공은 87% 이상의 총 신선 감면량으로 진행될 수 있다.Thereafter, a steel wire may be manufactured by drawing the wire rod after descaling. At this time, the fresh processing may proceed with a total freshness reduction of 87% or more.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 강도 및 연화저항성이 향상된 강선에 대하여 설명한다.Next, a steel wire having improved strength and softening resistance according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 강선은, 중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.In the steel wire according to one embodiment of the present invention, in weight%, C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 1.0%, Mo: 0.5 to 1.0%, It contains the remaining Fe and other unavoidable impurities.

여기서, 상기 강도 및 연화저항성이 향상된 강선은, 중량%로, N: 0.01% 이하, P: 0.035% 이하, S: 0.035% 이하, Al: 0.02 내지 0.05%를 더 포함할 수 있다.Here, the steel wire having improved strength and softening resistance may further include, in weight%, N: 0.01% or less, P: 0.035% or less, S: 0.035% or less, and Al: 0.02 to 0.05%.

각 합금원소의 성분범위를 한정한 이유는 상술한 바와 같다.The reason for limiting the composition range of each alloy element is as described above.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강선은, 600℃에서 30분 유지한 후 ??칭하였을 때, 선재의 길이방향과 수직한 단면의 500nm2 영역에서 MC탄화물의 수가 그 크기와 상관없이 10개 이상일 수 있다. In addition, when the steel wire according to one embodiment of the present invention is quenched after being maintained at 600° C. for 30 minutes, the number of MC carbides in the 500 nm 2 region of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the wire rod is 10 regardless of its size. There may be more than one.

여기서, M은 Cr 또는 Mo를 의미하며, 탄화물의 수는 평균입경, 최대직경 등의 크기와 상관없이 측정되는 MC 탄화물의 수를 의미한다. 상기 ??칭은 수냉(水冷), 유냉(油冷), 공랭(空冷), 노냉(爐冷) 등의 통상적인 방법으로 수행될 수 있다.Here, M means Cr or Mo, and the number of carbides means the number of MC carbides measured regardless of sizes such as average particle diameter and maximum diameter. The quenching may be performed by conventional methods such as water cooling, oil cooling, air cooling, and furnace cooling.

선재의 길이방향과 수직한 단면의 500nm2 영역에서 MC탄화물의 수가 10개 미만인 경우에는 고온에서의 연화저항성을 확보할 수 없다. 반면, MC탄화물의 수가 10개 이상인 경우에는 고온에서의 항복강도 저하를 억제할 수 있다.When the number of MC carbides is less than 10 in the 500 nm 2 region of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the wire, resistance to softening at high temperatures cannot be secured. On the other hand, when the number of MC carbides is 10 or more, the decrease in yield strength at high temperatures can be suppressed.

본 발명의 일 실시예에 따른 강선은 MC 탄화물이 형성됨에 따라, 600℃에서 30분 유지한 후에도 항복강도의 저하를 억제하여 780MPa 이상의 항복강도를 확보할 수 있다.As the MC carbide is formed in the steel wire according to an embodiment of the present invention, it is possible to secure a yield strength of 780 MPa or more by suppressing a decrease in yield strength even after holding at 600° C. for 30 minutes.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강선은, 600℃에서 30분 유지한 후에도 항복강도의 저하를 억제한 결과, 인장강도에 대한 항복강도의 비가 0.35 이상일 수 있다.In addition, the steel wire according to one embodiment of the present invention, as a result of suppressing the decrease in yield strength even after holding at 600 ° C. for 30 minutes, the ratio of yield strength to tensile strength may be 0.35 or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강선은, 항복강도가 2200MPa 이상일 수 있다.In addition, the steel wire according to an embodiment of the present invention may have a yield strength of 2200 MPa or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강선은, 100D 기준으로, 딜라미네이션(Delamination)이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 12회 이상일 수 있다.In addition, the steel wire according to an embodiment of the present invention, based on 100D, the number of times of twisting without delamination may be 12 or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강선은, 신선 시 톤당 단선 횟수가 2회 이하일 수 있다.In addition, in the case of the steel wire according to an embodiment of the present invention, the number of wire breakage per ton may be 2 or less during drawing.

본 발명의 일 실시예에 따른 선재는 고강도 PC강선, 강연선, PC강연선 등의 제조에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 강선은 LP 열처리를 하지 않고, 현재 열처리 설비를 통해 제조될 수 있다. 또한, 강도를 확보함과 동시에 고온에서의 항복강도 저하를 방지함으로써 화재에 대한 저항효과를 확보할 수 있다.The wire rod according to one embodiment of the present invention can be used for manufacturing high-strength PC steel wire, stranded wire, PC steel stranded wire, and the like. In addition, the steel wire according to an embodiment of the present invention can be manufactured through current heat treatment facilities without LP heat treatment. In addition, it is possible to secure the effect of resistance to fire by preventing the yield strength from lowering at high temperatures while securing strength.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the description of these examples is only for exemplifying the practice of the present invention, and the present invention is not limited by the description of these examples. This is because the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

{실시예}{Example}

아래 표 1에 나타낸 다양한 합금조성을 만족하는 강을 진로에서 제강한 다음, 통상적인 조건에서 주조하여 160*160mm2 연주 빌렛재를 제조하였다. 이후, 제조된 빌렛은 오스테나이트상 및 강도 확보 등의 목적으로 가열로 온도 1,150℃에서 95분 동안 유지하였다.Steels satisfying the various alloy compositions shown in Table 1 below were manufactured in the course, and then cast under normal conditions to produce 160 * 160 mm 2 continuous billet materials. Thereafter, the prepared billet was maintained at a heating furnace temperature of 1,150 ° C. for 95 minutes for the purpose of securing the austenite phase and strength.

중량%weight% CC SiSi MnMn CrCr MoMo 실시예 1Example 1 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.60.6 실시예 2Example 2 1.081.08 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.60.6 실시예 3Example 3 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.90.9 0.60.6 실시예 4Example 4 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.90.9 비교예 1Comparative Example 1 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.60.6 비교예 2Comparative Example 2 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.60.6 비교예 3Comparative Example 3 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.60.6 비교예 4Comparative Example 4 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.60.6 비교예 5Comparative Example 5 1.121.12 0.20.2 0.60.6 0.60.6 0.60.6 비교예 6Comparative Example 6 0.980.98 0.20.2 0.60.6 1.21.2 0.60.6 비교예 7Comparative Example 7 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.60.6 1.11.1 비교예 8Comparative Example 8 0.980.98 0.20.2 0.60.6 0.20.2 0.20.2

다음으로, 아래 표 2의 마무리 압연 온도 조건에 따라, 압연을 실시하여 선재를 제조하였다. 아래 표 2의 마무리 압연 온도는 사상압연 후 마무리 압연 전단 입측 온도를 의미한다.Next, according to the finish rolling temperature conditions in Table 2 below, rolling was performed to manufacture wire rods. The finish rolling temperature in Table 2 below means the temperature at the front end of finish rolling after finishing rolling.

이어서, 상기 제조된 선재를 권취한 다음 권취된 선재를 500℃까지 제1 냉각을 수행한 후, 500℃부터 300℃까지 제2 냉각을 수행하였다. 아래 표 2에는 권취공정의 온도, 권취한 선재의 탄소 평균 함량(C0)에 대한 탄소 최대 함량(Cmax)의 비, 제1 냉각 공정, 제2 냉각 공정의 냉각속도를 나타내었다.Subsequently, after winding the manufactured wire rod, first cooling was performed on the wound wire rod up to 500 ° C, and then second cooling was performed from 500 ° C to 300 ° C. Table 2 below shows the temperature of the winding process, the ratio of the maximum carbon content (C max ) to the average carbon content (C 0 ) of the coiled wire rod, and the cooling rates of the first cooling process and the second cooling process.

마무리 압연 온도
(℃)
finish rolling temperature
(℃)
권취온도
(℃)
winding temperature
(℃)
500℃까지의 냉각속도
(℃/s)
Cooling rate up to 500℃
(℃/s)
300℃까지의 냉각속도
(℃/s)
Cooling rate up to 300℃
(℃/s)
실시예 1Example 1 1,0501,050 950950 1414 0.10.1 실시예 2Example 2 1,0501,050 950950 1414 0.10.1 실시예 3Example 3 1,0501,050 950950 1414 0.10.1 실시예 4Example 4 1,0501,050 950950 1414 0.10.1 비교예 1Comparative Example 1 950950 950950 1414 0.10.1 비교예 2Comparative Example 2 900900 950950 1414 0.10.1 비교예 3Comparative Example 3 1,0501,050 950950 44 0.10.1 비교예 4Comparative Example 4 1,0501,050 950950 1414 55 비교예 5Comparative Example 5 1,0501,050 950950 1414 0.10.1 비교예 6Comparative Example 6 1,0501,050 950950 1414 0.10.1 비교예 7Comparative Example 7 1,0501,050 950950 1414 0.10.1 비교예 8Comparative Example 8 1,0501,050 950950 1414 0.10.1

냉각공정을 마친 후, 선재의 초석 시멘타이트 분율, Cmax/C0, 베이나이트 분율, 항복강도(Yield strength, YS) 및 연신율(Elongation)을 측정하여, 아래 표 3에 나타내었다.After the cooling process was completed, the pro-eutectoid cementite fraction, C max /C 0 , bainite fraction, yield strength (YS) and elongation of the wire rod were measured and shown in Table 3 below.

아래 표 3의 초석 시멘타이트 분율은 오스테나이트 결정립계에서 최대 두께가 20㎛ 이상인 초석 시멘타이트 조직의 면적분율을 의미한다. 시멘타이트 조직의 최대 두께는 모델명이 S-3700N인 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 통해 선재의 길이방향과 수직한 단면의 펄라이트 층상간격을 측정한 후 하기 식 (3)으로부터 계산하였다.The pro-eutectoid cementite fraction in Table 3 below means the area fraction of a pro-eutectoid cementite structure having a maximum thickness of 20 μm or more at the austenite grain boundary. The maximum thickness of the cementite structure was calculated from the following equation (3) after measuring the pearlite layer spacing of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the wire rod through a scanning electron microscope (SEM) having a model name S-3700N.

식(3): tc={S0*0.15(wt%C)}/Vp Equation (3): t c ={S 0 *0.15(wt% C)}/V p

상기 식 (3)에서 tc는 시멘타이트 조직의 최대두께, S0는 층상간격, Vp는 측정된 펄라이트 분율, wt%C는 시편의 탄소 함량을 의미한다.In Equation (3), t c is the maximum thickness of the cementite structure, S 0 is the interlayer spacing, V p is the measured pearlite fraction, and wt% C is the carbon content of the specimen.

아래 표 3의 Cmax/C0는 탄소의 평균 함량(C0)에 대한 탄소의 최대 함량(Cmax)의 비를 의미한다. C max /C 0 in Table 3 below means the ratio of the maximum carbon content (C max ) to the average carbon content (C 0 ).

아래 표 3의 베이나이트 분율은 선재 표층의 탄소 함량이 0.90중량%을 초과하는 영역에서, 평균입경이 1㎛ 이상인 탄화물을 포함하는 베이나이트 조직의 면적분율을 의미한다. The bainite fraction in Table 3 below means the area fraction of the bainite structure including carbides having an average particle diameter of 1 μm or more in a region where the carbon content of the surface layer of the wire rod exceeds 0.90% by weight.

베이나이트 분율은 먼저 탄소함량이 0.90중량%를 초과하는 영역을 측정하였다. 이후, 해당 영역에서 면적이 1mm2인 임의의 8개소에서 주사전자현미경을 이용하여 베이나이트 조직의 면적분율을 측정한 후, 평균 값을 산출하였다.The bainite fraction was first measured in a region in which the carbon content exceeded 0.90% by weight. Thereafter, the area fraction of the bainite structure was measured using a scanning electron microscope at 8 random points having an area of 1 mm 2 in the corresponding region, and an average value was calculated.

선재 초석 시멘타이트 분율(%)Wire rod cornerstone cementite fraction (%) 선재
Cmax/C0
wire rod
C max /C 0
선재
베이나이트 분율
(%)
wire rod
bainite fraction
(%)
선재 항복강도
(MPa)
wire yield strength
(MPa)
선재
연신율
(%)
wire rod
elongation rate
(%)
실시예1Example 1 99 1.171.17 9191 1,080 1,080 1414 실시예2Example 2 99 1.211.21 9191 1,170 1,170 1313 실시예3Example 3 1010 1.221.22 9090 1,140 1,140 1313 실시예4Example 4 1010 1.241.24 9292 1,180 1,180 1212 비교예1Comparative Example 1 99 1.511.51 8989 1,014 1,014 1010 비교예2Comparative Example 2 88 1.861.86 8888 970 970 77 비교예3Comparative Example 3 1616 1.171.17 8989 1,069 1,069 44 비교예4Comparative Example 4 99 1.181.18 7878 780 780 44 비교예5Comparative Example 5 99 1.381.38 8787 1,200 1,200 1010 비교예6Comparative Example 6 99 1.171.17 8686 1,190 1,190 99 비교예7Comparative Example 7 1010 1.241.24 8484 1,240 1,240 44 비교예8Comparative Example 8 88 1.151.15 9292 920 920 1818

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1의 성분 조성을 기준으로, 실시예 2는 C가 더 첨가되었다. 한편, 실시예 1의 성분 조성을 기준으로 실시예 3은 Cr이 더 첨가되었으며, 실시예 4는 Mo이 더 첨가되었다.Referring to Table 1, based on the component composition of Example 1, Example 2 was further added with C. Meanwhile, based on the component composition of Example 1, Example 3 further added Cr, and Example 4 further added Mo.

상기 표 2 및 3을 참조하면, 실시예 1 내지 4는 본 발명에서 제어하는 합금조성 및 제조공정 조건을 만족한 결과, 선재 초석 시멘타이트 조직이 10% 이하로 형성되었으며 선재 베이나이트 조직의 분율이 90% 이상을 만족하였다.Referring to Tables 2 and 3, Examples 1 to 4 satisfied the alloy composition and manufacturing process conditions controlled by the present invention, and as a result, the wire rod pro-eutectoid cementite structure was formed at 10% or less, and the wire rod bainite structure fraction was 90%. % or more were satisfied.

또한, 실시예 1 내지 4는 마무리 압연 온도가 1000 내지 1200℃에서 수행된 결과, C가 확산할 수 있는 시간이 증가하였다. 이에 따라, 실시예 1 내지 4는 선재 중심부의 C 편석량이 감소하여, Cmax/C0 값이 1.25 이하를 만족하였다.In addition, Examples 1 to 4 were performed at a finish rolling temperature of 1000 to 1200 ° C., and as a result, the time for C to diffuse was increased. Accordingly, in Examples 1 to 4, the amount of C segregation in the center of the wire rod decreased, and the C max /C 0 value satisfied 1.25 or less.

또한, 실시예 1 내지 4는 선재 항복강도가 1000MPa 이상의 항복강도를 확보함과 동시에 12% 이상의 연신율을 확보할 수 있었다.In addition, Examples 1 to 4 were able to secure a yield strength of 1000 MPa or more and an elongation of 12% or more at the same time.

이에 비해, 비교예 1은 마무리 압연 온도가 1000℃ 미만인 950℃에서 압연 공정이 수행된 결과, Cmax/C0 값이 1.51로 1.25를 초과하였다. 또한, 비교예 1은 베이나이트 조직이 90% 미만으로 형성되었으며, 연신율이 10%로 열위하였다.In comparison, in Comparative Example 1, as a result of performing the rolling process at 950° C. where the finish rolling temperature is less than 1000° C., the C max /C 0 value was 1.51, exceeding 1.25. In addition, Comparative Example 1 had a bainite structure of less than 90% and had an inferior elongation of 10%.

비교예 2는 마무리 압연 온도가 1000℃ 미만인 900℃에서 압연 공정이 수행된 결과, Cmax/C0 값이 1.86으로 크게 증가하였다. 또한, 비교예 2는 베이나이 조직이 90% 미만으로 형성되었으며, 항복강도와 연신율이 열위하였다.In Comparative Example 2, as a result of performing the rolling process at a finish rolling temperature of 900° C. less than 1000° C., the C max /C 0 value significantly increased to 1.86. In addition, Comparative Example 2 had a Baini structure of less than 90%, and yield strength and elongation were inferior.

비교예 3은 권취 온도에서 500℃까지 10℃/s 미만인 4℃/s의 냉각속도로 냉각한 결과, 입계에서 두께가 20 이상인 초석 시멘타이트 조직의 분율이 10%를 초과하여 16%로 크게 증가하였다. 이에 따라, 비교예 3은 연신율이 4%로 가공성이 열위하였으며, 베이나이트 조직도 90% 미만으로 형성되었다.In Comparative Example 3, as a result of cooling at a cooling rate of 4 ° C / s less than 10 ° C / s from the coiling temperature to 500 ° C, the fraction of the pro-eutectoid cementite structure having a thickness of 20 or more at the grain boundary greatly increased from 10% to 16%. . Accordingly, Comparative Example 3 had an elongation of 4% and poor workability, and a bainite structure of less than 90% was formed.

비교예 4는 500℃에서 300℃까지 0.1℃/s 초과하는 5℃/s의 냉각속도로 냉각한 결과, 베이나이트 조직의 분율이 78%로 크게 저하되어, 최종 제품으로 생산하기에 부적합하였다.Comparative Example 4 was cooled at a cooling rate of 5 ° C / s exceeding 0.1 ° C / s from 500 ° C to 300 ° C, and the fraction of the bainite structure was greatly reduced to 78%, making it unsuitable for production as a final product.

비교예 5는 C가 1.1%를 초과하여 첨가됨에 따라, Cmax/C0의 값이 1.38로 증가하였다. 또한, 비교예 5는 베이나이트 조직이 90% 미만으로 형성되었으며, 연신율이 10%로 열위했다.In Comparative Example 5, as C was added in excess of 1.1%, the value of Cmax/C 0 increased to 1.38. In Comparative Example 5, the bainite structure was formed at less than 90%, and the elongation was inferior at 10%.

비교예 6은 Cr이 1.0%를 초과한 1.2%가 첨가됨에 따라, 연신율이 9%로 가공성이 열위했으며, 베이나이트 조직이 90% 미만인 86%로 형성되었다.Comparative Example 6 had an elongation of 9%, poor workability, and a bainitic structure of 86%, which is less than 90%, as Cr was added in excess of 1.0% by 1.2%.

비교예 7은 Mo이 1.0%를 초과한 1.1%가 첨가됨에 따라, 연신율이 4%로 가공성이 불량했으며, 베이나이트 조직이 90% 미만인 84%로 형성되었다.In Comparative Example 7, as 1.1% of Mo exceeding 1.0% was added, the elongation was 4%, which was poor in processability, and the bainitic structure was formed at 84%, which is less than 90%.

비교예 8은 Cr이 0.4% 미만인 0.2%가 첨가되었으며, Mo이 0.5% 미만인 0.2%가 첨가되었다. 이에 따라, 비교예 8은 항복강도가 1000MPa 미만인 920MPa로 크게 저하하는 문제가 발생했다.In Comparative Example 8, 0.2% of less than 0.4% of Cr was added, and 0.2% of less than 0.5% of Mo was added. Accordingly, in Comparative Example 8, a problem occurred in which the yield strength was greatly reduced to 920 MPa, which is less than 1000 MPa.

이어서, 제조된 선재는 기계적 박리법을 이용하여 표면에 존재하는 스케일을 일부 제거한 후, 총 신선 감면량 87%로 신선가공을 수행하였다. Then, after removing some of the scale present on the surface of the manufactured wire rod using a mechanical peeling method, wire drawing was performed with a total wire drawing reduction of 87%.

총 신선 감면량은 아래 식(4)를 통해 계산하였다.The total amount of reduction in freshness was calculated through Equation (4) below.

식(4): 총 신선 감면량(%) = 100*[1-(신선 후 직경/신선 전 직경)2]Equation (4): Total wire drawing reduction (%) = 100*[1-(Diameter after drawing / Diameter before drawing) 2 ]

하기 표 4에는 상기 제조한 강선의 항복강도, 비틀림 횟수, 톤당 단선 횟수 및 MC 탄화물 수가 10개 이상인지 여부를 측정한 후 그 결과를 나타내었다.Table 4 below shows the results after measuring the yield strength, the number of twists, the number of disconnections per ton, and whether or not the number of MC carbides is 10 or more of the prepared steel wire.

하기 표 4에서 강선의 비틀림 특성 평가는 제조된 강선에 인장강도*단면적*0.008의 하중을 인가하여 범용 비틀림 시험기(back load: 파단응력x0.2)를 이용하였으며, 비틀림 길이 100*D(D: 강선의 직경)를 기준으로 비틀림 횟수를 측정하여 수행되었다.In Table 4, to evaluate the torsion characteristics of the steel wire, a general-purpose torsion tester (back load: breaking stress x 0.2) was used by applying a load of tensile strength * cross-sectional area * 0.008 to the manufactured steel wire, and the torsion length was 100 * D (D: It was performed by measuring the number of twists based on the diameter of the steel wire).

아래 표 4에서 MC 탄화물의 수(M은 Cr 또는 Mo)는 크기와 관계없이 측정된 MC 탄화물의 개수를 의미한다. MC 탄화물의 수는 선재 표층에서 면적이 500nm2인 임의의 8개소를 주사전자현미경을 이용하여 측정한 후 평균 값을 산출하였다. 아래 표 4에서'○'는 MC 탄화물의 수가 10개 이상인 경우를 의미하며, 'X'는 MC 탄화물의 수가 10개 미만인 경우를 의미한다.In Table 4 below, the number of MC carbides (M is Cr or Mo) means the number of MC carbides measured regardless of size. The number of MC carbides was measured by using a scanning electron microscope at eight random points having an area of 500 nm 2 on the surface layer of the wire rod, and then the average value was calculated. In Table 4 below, '○' means the case where the number of MC carbides is 10 or more, and 'X' means the case where the number of MC carbides is less than 10.

총 신선 감면량
(%)
Total fresh reduction amount
(%)
강선
항복강도
(MPa)
steel wire
yield strength
(MPa)
강선
비틀림
(회)
steel wire
torsion
(episode)
가공단선
(횟수/톤)
cutting wire
(number of times/ton)
MC 탄화물10개 이상 여부More than 10 MC carbides
실시예1Example 1 8787 2,2102,210 1616 0.40.4 실시예2Example 2 8787 2,3002,300 1515 0.50.5 실시예3Example 3 8787 2,2802,280 1414 0.70.7 실시예4Example 4 8787 2,2902,290 1212 0.90.9 비교예1Comparative Example 1 8787 1,8961,896 1111 2.52.5 비교예2Comparative Example 2 8787 1,8591,859 1111 3.83.8 비교예3Comparative Example 3 8787 2,1502,150 88 4.24.2 비교예4Comparative Example 4 8787 1,8051,805 1One 20.120.1 비교예5Comparative Example 5 8787 2,3002,300 44 19.219.2 비교예6Comparative Example 6 8787 2,3102,310 66 17.417.4 비교예7Comparative Example 7 8787 2,3402,340 22 22.722.7 비교예8Comparative Example 8 8787 2,0802,080 1818 0.10.1 XX

실시예 1 내지 4는 항복강도가 2000MPa 이상으로 우수하였으며, MC 탄화물의 수가 10개 이상을 만족하였다. 또한, 실시예 1 내지 4는 딜라미네이션이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 12회 이상이었으며, 신선 시 톤당 단선 횟수가 2회 이하를 만족하여 가공성이 우수하였다.Examples 1 to 4 were excellent in yield strength of 2000 MPa or more, and the number of MC carbides satisfied 10 or more. In addition, in Examples 1 to 4, the number of twists without delamination was 12 times or more, and the number of wire breakage per ton was 2 times or less during drawing, so the workability was excellent.

이에 비해, 비교예 1 및 2는 항복강도가 2000MPa 미만으로 열위했으며, 비틀림 횟수가 12회 미만이었고, 가공 단선 횟수가 2회를 초과하였다.In comparison, Comparative Examples 1 and 2 were inferior in yield strength to less than 2000 MPa, the number of twists was less than 12 times, and the number of broken wires exceeded 2 times.

비교예 3은 2000MPa 이상의 항복강도를 확보하였으나, 비틀림 횟수가 12회 미만인 8회이었으며, 가공 단선 횟수가 2회를 초과한 4.2회로 가공성이 열위했다.Comparative Example 3 secured a yield strength of 2000 MPa or more, but the number of torsion was 8 times less than 12 times, and the number of broken wires was 4.2 times more than 2 times, and the workability was poor.

비교예 4는 항복강도가 2000MPa 미만인 1805MPa로 열위했으며, 비틀림 횟수가 1회, 가공 단선 횟수가 20.1회로 가공성이 크게 저하되어 최종 제품으로 생산할 수 없는 문제가 발생했다.In Comparative Example 4, the yield strength was inferior to 1805 MPa, which was less than 2000 MPa, and the number of twists was 1 time and the number of broken wires was 20.1 times.

비교예 5 내지 7은 2000MPa 이상의 항복강도를 확보하였으나, 비틀림 횟수가 12회 미만이었으며, 가공 단선 횟수가 2회를 초과하여 가공성이 불량했다.Comparative Examples 5 to 7 secured a yield strength of 2000 MPa or more, but the number of twists was less than 12, and the number of broken wires exceeded 2, resulting in poor workability.

도 3은 실시예 1과 비교예 8을 각각의 온도에서 30분동안 유지한 후 ??칭하였을때, 온도에 따른 항복강도 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the change in yield strength according to temperature when Example 1 and Comparative Example 8 were maintained for 30 minutes at each temperature and then quenched.

도 3을 참조하면, 0 내지 500℃의 온도에서 30분 동안 유지한 후 ??칭하였을 때 실시예 2와 비교예 8의 항복강도 감소량은 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나, 비교예 8은 MC 탄화물이 10개 미만으로 형성되어 600℃ 이상의 온도에서 비교예 8는 실시예 2에 비해 항복강도가 크게 저하되었다. Referring to FIG. 3, when maintained at a temperature of 0 to 500 ° C. for 30 minutes and then quenched, the yield strength reduction of Example 2 and Comparative Example 8 did not show a significant difference. However, in Comparative Example 8, less than 10 MC carbides were formed, so the yield strength of Comparative Example 8 was greatly reduced compared to Example 2 at a temperature of 600 ° C or higher.

또한, 비교예 8의 경우 600℃ 에서 30분 동안 유지한 후 ??칭하였을 때, 인장강도에 대한 항복강도의 비가 0.21이었다. 반면, 실시예 1의 경우 600℃ 에서 30분 동안 유지한 후 ??칭하였을 때, 인장강도에 대한 항복강도의 비가 0.35로 비교예 8의 166% 값을 가졌다.In addition, in the case of Comparative Example 8, when quenched after maintaining at 600 ° C. for 30 minutes, the ratio of yield strength to tensile strength was 0.21. On the other hand, in the case of Example 1, when quenched after being maintained at 600 ° C. for 30 minutes, the ratio of yield strength to tensile strength was 0.35, which was 166% of Comparative Example 8.

개시된 실시예에 따르면, 합금조성 및 제조공정을 최적화함으로써, 우수한 항복강도와 연신율을 확보함과 동시에 600℃ 수준의 고온에서 항복강도의 저하를 억제할 수 있음을 알 수 있다.According to the disclosed embodiment, it can be seen that by optimizing the alloy composition and manufacturing process, it is possible to secure excellent yield strength and elongation and at the same time suppress the decrease in yield strength at a high temperature of the level of 600 ° C.

Claims (13)

중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
오스테나이트 결정립계에서 최대 두께가 20㎛ 이상의 초석 시멘타이트 조직이 면적분율로 10% 이하인, 강도 및 연화저항성이 향상된 선재.
In weight percent, C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 1.0%, Mo: 0.5 to 1.0%, the balance including Fe and other unavoidable impurities,
A wire rod with improved strength and softening resistance, in which the area fraction of a pro-eutectoid cementite structure with a maximum thickness of 20 μm or more at the austenite grain boundary is 10% or less.
제1항에 있어서,
선재의 직경을 D라고 할 때, 길이방향과 수직인 단면의 중심으로부터 선재 표면 방향으로 0.25D까지의 영역에서,
탄소의 최대 함량(Cmax)과 탄소의 평균 함량(C0)의 비가 하기 식(1)을 만족하는, 강도 및 연화저항성이 향상된 선재.
식(1): Cmax/C0≤1.25
According to claim 1,
When the diameter of the wire is D, in the area from the center of the cross section perpendicular to the length direction to 0.25D in the direction of the wire surface,
A wire rod with improved strength and softening resistance, wherein the ratio of the maximum content of carbon (C max ) and the average content of carbon (C 0 ) satisfies the following formula (1).
Equation (1): C max /C 0 ≤1.25
제1항에 있어서,
선재 표층의 탄소 함량이 0.90중량%을 초과하는 영역에서,
평균입경이 1㎛ 이상인 탄화물을 포함하는 베이나이트 조직이 면적분율로 90% 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 선재.
According to claim 1,
In the region where the carbon content of the surface layer of the wire rod exceeds 0.90% by weight,
A wire rod with improved strength and softening resistance, wherein the bainite structure containing carbides having an average grain size of 1 μm or more is 90% or more in area fraction.
제1항에 있어서,
항복강도가 1000MPa 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 선재.
According to claim 1,
A wire rod with improved strength and softening resistance with a yield strength of 1000 MPa or more.
제1항에 있어서,
연신율이 12% 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 선재.
According to claim 1,
A wire rod with an elongation of 12% or more and improved strength and softening resistance.
중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 빌렛을 1000 내지 1200℃의 가열로에서 90 내지 120분 유지하는 단계;
상기 빌렛을 압연하여 선재를 제조하는 단계;
상기 제조한 선재를 900 내지 980℃에서 권취하는 단계;
상기 권취한 선재를 권취 온도로부터 500℃까지 10 내지 15℃/s의 냉각속도로 제1 냉각하는 단계; 및
상기 냉각한 선재를 500℃부터 300℃까지 0.1℃/s 이하의 냉각속도로 제2 냉각하는 단계;를 포함하는, 강도 및 연화저항성이 향상된 선재의 제조방법.
In weight percent, a billet containing C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 1.0%, Mo: 0.5 to 1.0%, the balance Fe and other unavoidable impurities maintaining for 90 to 120 minutes in a heating furnace at 1000 to 1200 ° C;
manufacturing a wire rod by rolling the billet;
Winding the prepared wire at 900 to 980 ° C;
first cooling the wound wire from a winding temperature to 500 °C at a cooling rate of 10 to 15 °C/s; and
Second cooling the cooled wire rod from 500 ° C to 300 ° C at a cooling rate of 0.1 ° C / s or less; manufacturing method of a wire rod having improved strength and softening resistance.
제6항에 있어서,
상기 압연은 1000 내지 1200℃에서 마무리 압연하는 단계를 포함하는, 강도 및 연화저항성이 향상된 선재의 제조방법.
According to claim 6,
The rolling method of manufacturing a wire rod having improved strength and softening resistance, comprising the step of finishing rolling at 1000 to 1200 ° C.
중량%로, C: 0.8 내지 1.1%, Si: 0.1 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 0.8%, Cr: 0.4 내지 1.0%, Mo: 0.5 내지 1.0%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
강선의 길이방향과 수직한 단면의 500nm2 영역에서 MC탄화물(여기서, M은 Cr 또는 Mo)의 수가 10개 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 강선.
In weight percent, C: 0.8 to 1.1%, Si: 0.1 to 0.3%, Mn: 0.2 to 0.8%, Cr: 0.4 to 1.0%, Mo: 0.5 to 1.0%, the balance including Fe and other unavoidable impurities,
A steel wire with improved strength and softening resistance, wherein the number of MC carbides (where M is Cr or Mo) is 10 or more in the 500 nm 2 area of the cross section perpendicular to the length direction of the steel wire.
제8항에 있어서,
600℃에서 30분 유지한 후의 항복강도가 780MPa 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 강선.
According to claim 8,
A steel wire with improved strength and softening resistance, having a yield strength of 780 MPa or more after holding at 600 ° C for 30 minutes.
제8항에 있어서,
600℃에서 30분 유지한 후,
인장강도에 대한 항복강도의 비가 0.35 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 강선.
According to claim 8,
After holding at 600 ° C for 30 minutes,
A steel wire with improved strength and softening resistance with a ratio of yield strength to tensile strength of 0.35 or more.
제8항에 있어서,
항복강도가 2200MPa 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 강선.
According to claim 8,
Steel wire with improved strength and softening resistance, with a yield strength of 2200 MPa or more.
제8항에 있어서,
100D 기준으로, 딜라미네이션(Delamination)이 발생하지 않는 비틀림 횟수가 12회 이상인, 강도 및 연화저항성이 향상된 강선.
According to claim 8,
Based on 100D, a steel wire with improved strength and softening resistance, with more than 12 twists without delamination.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 강도 및 연화저항성이 향상된 선재를 신선하는 단계;를 포함하는, 강도 및 연화저항성이 향상된 강선의 제조방법.A method for manufacturing a steel wire having improved strength and softening resistance, comprising: drawing the wire rod having improved strength and softening resistance according to any one of claims 1 to 5.
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