KR870002184B1 - 열연대판 강제품의 열처리 가공 압연방법 및 장치 - Google Patents

열연대판 강제품의 열처리 가공 압연방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

열연대판 강제품의 열처리 가공 압연방법 및 장치
제1도는 종래 기술의 표준 반연속 열연대판 압연기의 개략도.
제2도는 제1도의 종래기술의 열연대판 압연기에 보온장치를 추가한 개략도.
제3도는 열간 반전압연기 및 보온장치를 사용한 미니열연대판 압연기의 개략도.
제4도는 인라인형 조질압연기를 사용한 제3도의 미니압연기의 수정예를 나타낸 개략도.
제5도는 열간반전 압연기의 같은 열에 2개의 보온장치를 사용한 것을 나타낸 다른 실시예의 개략도.
제6도는 인라인 조질압연기를 포함한 제5도의 미니압연기의 다른 실시예의 개략도.
제7도는 표준 철-탄소계상태도.
제8도는 저탄소강의 표준 TTT선도.
제9도는 판재압연 장치와 조합시킨 본 발명의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
C : 권취기(로) CS : 주행전단기
F : 마무리 압연기 HR, PM, PS : 열간반전압연기
I : 보온장치 R : 조압연기
RO : 런아웃테이블 SB : 스케일브레이커
T : 로울테이블 FC : 재가열로
WS : 물분무기 TM : 조질압연기
AC : 공냉부
본 발명은 열연대판의 압연방법 및 장치의 전반적에 관한 것으로, 특히 열연대판 압연기와 조합시킨 런아웃 테이블상의 냉각수단 중간에 배치한 보온수단을 포함한 압연장치를 사용하여 각종조성의 대강재 또는 강판재를 가공열처리적 압연하여 조정된 현미경 조직을 얻는방법 및 장치에 관한 것이다.
강의 열간압연의 야금학적 모든 상은 특히 표준 탄소강 및 저합금강에 관하여는 오랜 세월에 걸쳐서 주지된 것이다. 최종 마무리 압연대에서의 최종 압연은 대부분의 열간압연 제품의 경우에, 통상 상측 임계 온도보다 높은 온도에서 행해진다. 이에 의해 제품의 열간가공이 모두 종료된 후 상변태를 행할수 있고, 등축의 균일한 미세페라이트 결정립이 제품 전체에 걸쳐서 발생한다. 이 마무리 온도는 저탄소강의 경우에는 약 843℃ 이상이다.
마무리 온도가 보다 낮고, 또한 열간압연이 이미 부분적으로 페라이트로 변태된 강에 행해지는 경우에는 냉각 또는 649 내지 732℃의 통상 온도에서의 권취에 의해 야기되는 자기 소둔중에 변형페라이트 결정립은 통상 재결정되어 비정상적으로 거친 결정립의 구획을 형성한다.
이 저탄소강의 경우는 최종 압연대에 계속되는 런아웃 테이블을 충분히 길게함과 동시에 충분한 급냉용 분무기를 설치하여 제품이 최종적으로 코일상으로 권취되거나 또는 열간 전단되어 큰 질량에 의한 자기 소둔 효과가 발생하기 전에 제품이 마무리 온도보다 111 내지 278℃정도 낮은 온도까지 냉각된다.
또한 5개 정도의 현상이 발생하고, 이들 현상이 공동으로 열간압연되는 탄소강 제품의 기계적 성질을 제한하는 것이 인정되고 있다. 5개의 현상은 압연중 또는 압연후에 강이 오스테나이트 온도 대역에 있는 동안에 오스테나이트중에 발생하는 MnS 또는 AlN 혹은 기타 첨가물의 석출, 변형에 계속하는 강의 회복 및 재결정, 분해 생성물인 페라이트 및 탄화물로의 상변태, 탄화물의 조대화 및 저은으로 냉각시 탄소 및 또는 질소의 격자간 석출이다.
열간압연후 제품에 자주 고른 소입, 소둔 또는 기타 열처리등의 재처리를 행하여 어떤 현미경 조직에 관련한 야금학적 성질을 얻음과 동시에 응력을 제거 또는 재분배한다. 이와 같은 열간압연제품은 원하는 평활함 또는 표면 상태를 얻기 위하여 조질압연되는 경우도 있다. 또 열간 압연후에 가공된 압연제품, 예컨대 냉간압연된 강 또는 주석판은 제품을 제조할때 기본이 되는 열연대판의 야금학(현미경 조직)에 어느정도 좌우된다. 예컨대 열연대판의 결정입경은 각각 탄뎀(tandem)압연 및 소둔에 의한 변형 및 재결정의 후에 있어서도 최종 결정입경을 결정하는 인자이다.
종래, 반연속식 열연대판 압연기 및 열간반전압연대를 사용하는 소위 미니압연기에서는 열연대판 압연기의 최종 압연대에서 재료를 권취하는 하류 권취기까지 또는 박판제품을 제조하는 열간 전단기까지 뻗은 런아웃테이블의 상류 및 또는 하류에 배치된 물분무기에 의해 연속적 런아웃 냉각을 행하고 있다. 런아웃 테이블에서의 냉각은 열연대판이 권취되거나 또는 전단되어 다시 박판상으로 적층되어 제품이 무거워짐으로써 자기 소둔이 일어나는 경우에 발생되는 결정립의 성장, 탄화물의 조대화, 기타 야금학적 현상을 최소한 억제하기 위해 열연대판을 냉각하는 수단이다.
원하는 성질 및 형상을 얻기 위해 사용하는 각종 열처리 및 조질압연은 열간압연장치에 의한 가공 그 자체에 계속하여 행해진다. 예컨대, 어떤 종류의 열처리가 요구되는 경우에는 코일에 권취되거나 또는 적층된 박판제품을 적절한 열처리 설비에 넣어 원하는 온도로 가열한 후 유지하여 원하는 현미경 조직 또는 응력제거를 달성한다.
인라인 열처리는 봉재 또는 선재에 대하여 사용되어 왔다. 그러나 이와 같은 제품의 표면적 대체적비는 열연대판과 비교하여 다른 형태의 문제를 발생시키며, 또한 봉재, 선재등의 목적은 일반적으로 시차적 성질을 얻는 것으로서 많은 열연대판 제품에서 요구되는 균일성과는 대조적이다. 끝으로, 오늘날의 시장에 있어서는 가공의 융통성 및 원하는 현미경 조직이 압연장치의 완전한 생산능력보다도 중요하다. 현존하는 열연대판용 설비는 주로 생산성을 위하여 조정되어 있고, 따라서 오늘날의 시장의 요구에는 적합하지 못하다.
본 발명은 오늘날의 시장의 요구에 부응하여 열연대판 압연기 자체에 융통성 및 고품질을 제공한다. 그와 동시에 임의의 후속 가공 공정 및 장치를 없애고 그들을 열간압연 과정에 병합함으로써 모든 제강작업의 생산성에 기여한다. 한정된 목표시간 및 온도범위내에서 작업함으로써 조정된 재현성 있는 현미경 조직을 가진 열연대판 제품을 얻을 수 있는 것이다. 본 발명은 작업의 용이성 및 실질적 융통성 때문에 신제품 개발 수단에 제공된다.
강의 압연 및 처리에 있어서 볼수 있는 상변태는 알려져 있고, 입수가능한 상태도에 의하여 나타나며, 또 속도론은 적절한 TTT선도에서 예측되므로 원하는 현미경 조직을 얻을 수 있다. 또한 회복 및 재결정의 속도론은 다수의 재료에 대하여 알려져 있다. 종래, 열간압연장치는 그점에 관하여 결정적으로 제약되어 있었으며, 이는 열간압연 과정의 비융통성 때문이다.
이융통성을 가능하게 하는 데는 열연대판을 권취 및 해권할수 있는 보온장치(incubator)를 설치하되, 이 보온장치를 런아웃(압연계열외) 냉각 수단의 중간에 배치하고, 보온장치의 상류에 제1 냉각수단, 보온장치의 하류에 제2 냉각수단을 형성하도록 하면되다. 제2 또는 추가의 보온장치를 인라인적으로 사용해도 좋다. 보온장치는 열간압연 과정에 재차융통성을 부여하기 위하여 가열수단 또는 분위기 도입수단을 포함해도된다. 또 조질압연기 및/또는 슬릿터를 대판이 충분히 냉각되어 적절한 가공이 가능하게되는 상황에서 인라인적으로 배치해도 좋다.
압연방법은 일반적으로 상측 임계점 A3보다 높은 온도에서 대판을 최종 압연대에서 이탈시키는 것과, 제1 냉각 수단으로 대판을 A3보다도 낮은 온도까지 냉각하는 것과, 보온장치내에서 대판을 권취하여 온도를 유지함과 동시에 오스테나이트중에서 페라이트 입자의 헥생성 및 성장을 발생시킨 후 대판을 보온장치로부터 해권하는 것과, 급냉하여 결정립성장 및 탄화물 조대화를 최소로 억제하는 것을 포함한다. 조질압연기를 사용하는 경우에는 대판을 적절한 온도로 냉각한 후에 조질압연해도 좋다. 온도를 유지한다는 것은 항온 상태에 가까이 하도록 노력하는 것을 뜻하지만, 실제로는 시간과 함께 온도 강하가 존재하므로 그것을 최소가 되도록 노력한다.
열연대판을 가공하는데 있어서 다른 수단은 열간반전 압연기를 최종 압연기로서 사용하는 것과, A3보다 높은 온도에서 제2 패스를 지나 대판을 압연하는 것과, 그후에 대판을 냉각하는 것과, 보온장치내에서 대판을 권취하여 온도를 유지하는 것을 포함한다. 그후, 냉각수단 및 보온장치를 이용하는 다른 처리에 앞서 대판은 최종 패스인열간 반전압연기를 통과시킨다. 가공 과정은 제2보온장치를 이용하여 석출현상을 조절하는 공정을 포함한다.
본 발명의 방법 및 장치는 열간반전압연기에 관한 특별한 응용을 발견하고 그것과 보온장치와의 병용에 의해 조정된 현미경 조직을 가진 열연대판을 얻는 열처리 가공수단을 제공한다.
본 방법 및 장치는 또강 및 그 합금에 특별한 응용이 있으나 유사한 변태특성을 가진 기타 금속도 본 방법에 의해 본 장치로 가공할 수 있다.
표준 반연속식 열연대판 압연기는 제1도에 도시되어 있다. 슬라브(분괴판)의 가열은 3개의 재가열로 FC1, FC2및 FC3에 의해 행해진다. 재가열로에 인접하여 스케일 브레이커(산화피막소취기) SB가 있고, 스케일 브레이커 SB의 하부에는 4개의 조압연기 R1, R2, R3및 R4로 이루어진 조압연기 열이 있다. 트랜스퍼 바아(이동부재)에 까지 압연된 슬라브는 전동기 구동 T로 진행하여 주행전단기(flyling crop shear) cs를 지나 그 양단이 베어 들어간다. 도시한 예에 있어서의 마무리 압연기열은 5개의 마무리 압연대 F1, F2, F3, F4및 F5를 포함하며, 여기서 이동봉재는 원하는 대판 두까지 연속적으로 압연된다. 마무리 압연기열은 5개의 마무리 압연대 모두를 제어하는 단차(speed cone)에 의해 동기화되어 가동된다.
대판은 통상 843℃의 원하는 마무리 온도에서 F5를 나오지만, 특정 마무리 온도는 강종에 따른다. 다음에 대판은 런아웃 테이블 RO를 따라 진행하며, 여기서 다수의 물 분무기 WS에 의해 냉각된다. 물분무기 WS에 의해 적절한 온도까지 냉각된 대판은 2개의 하류 권취기 C1, C2의 어느 한쪽에 의해 권취된다.
제1도는 현존하는 반연속식 열연대판 압연기의 여러 형식중의 하나에 불과한 것이다. 또 런아웃 테이블상의 물분무기는 대판의 한면 또는 양면을 냉각하는 임의의 여러가지 알려진 형태이다. 제1도의 반연속식 열연대판 압연기는 제2도에 나타낸 바와 같이 보온장치를 포함하도록 수정할 수 있다. 보온 장치 I는 런아웃 테이블 RO를 따라 배치하고 중간에는 물분무기를 배치하여 보온장치의 상류에 제1물 분무기 WS1, 보온장치의 하류에 제2 물 분무기 WS2가 형성되도록 한다. 보온장치는 통과 경로의 상류 또는 하류에 배치할 수 있다. 보온장치 I는 최종 마무리 압연대에서 대판을 권취한 후, 대판을 반대방향으로 하류 권취기를 향하여 해권하는 능력을 지닐 것이 필요하다. 이와 같은 여러 권취기는 알려져 있고, 권취기의 상세는 본 발명의 일부를 구성하지 않는다. 보온장치는 보온장치내의 제품에 외열을 부여하는 가열장치를 포함해도 좋고, 또 표면탈탄을 일으키기 위한 이산화탄소 부화가스, 표면침탄을 일으키기 위한 탄화수소 부화가스 또는 스케일 생성을 방지하기 위하여 혹은 당해기술에서 주지된 기타 목적을 달성하기 위한 불활성 가스등의 가스 제어장치를 포함해도 좋다. 보온장치에 열 또는 분위기 도입에 대한 자세한 설명은 본 발명의 영역이 아니다.
보온장치의 최적 사용법은 제3도에 도시한 열간반전 압연기로 이루어지거나 그를 포함하는 미니 압연기와 병용함으로써 이루어진다. 열간반전 압연기를 사용함으로써 변형, 온도강하, 순차 또는 선행처리에 무관한 지연시간을 얻을수 있다. 이것은 단일의 단차로 복수개의 압연기의 압연을 제어하는 반연속식압연장치에서는 그다지 용이하게 달성되지 않는다. 이것의 특별한 적용성을 발견할수 있는 것은 후속의 재가열 및 열처리를 제외하는 편이 바람직한 경우 및 가열과 압연을 병용하는 경우, 예컨대 최종 변형에 앞서 열처리(이경우는 온도강하)를 행하는 파이프 라인용 강종의 제어 압연의 경우이다. 열간압연 가공 라인은 재가열로 FC1및 압연기 상류측의 표준권취기로 C3, 압연기 하류측의 유사한 권취기로 C4를 갖춘 4단식 열간반전 압연기 HR를 포함한다. 여기서도 역시 보온장치 I를 런아웃 테이블을 따라 냉각수단의 중간에 배치시켜 보온장치 I의 상류에 제1조의 물 분무기 WS1, 보온장치 I의 하류에 제2조의 물 분무기 WS2가 형성되도록 한다.
대판을 보온장치 I내에 유지할 수 있으므로 하류의 냉각수단 WS2를 통하여 대판을 충분히 냉각할 수 있고, 조질압연기 및/또는 슬릿터(세로전단기)를 열연대판 압연기의 일부로서 라인의 가운데에 포함시킬 수 있다. 이와 같은 구성은 제4도에 도시되어 있고, 조질압연기 TM 및 슬릿터 S는 제2 냉각수단 WS2의 하류에 배치되어 압연, 냉각, 보온 및 재차의 수냉을 끝마친 대판은 약 149°의 온도로 조질압연기를 통과하고, 거기서 적절히 평활화된 후 세로를 잘라 권취기 C5에 권취된다.
다수의 인라인형 보온장치를 열간반전 압연기와 함께 사용함으로써 열연대판 압연제품의 야금학적 및 물리적 성질을 보다 더 잘 조정할 수 있다. 이와 같은 구성은 제5 및 6도에 대략 도시되어 있다. 제5도의 열연대판 압연기는 추가의 보온장치 I2가 제2 냉각수단 WS2의 하류에 위치하며, 제3 냉각수단 WS3을 제2보온장치 I2의 하류에 그리고 최종 하류 권취기 C1의 상류에 위치한다는 것을 제외하고는 제3도의 것과 유사하다. 제5도의 구성은 제6도에 나타낸 바와 같이 제3조의 물 분무기 WS3의 하류에 조절압연기 TM 및 권취기 C5를 부가시킴으로써 변형될 수 있다.
본 발명은 반전대를 사용하는 판재 압연장치에도 적용가능하다. 이것을 나타내는 제9도에 있어서, 큰 슬라브는 로 FC1를 빠져나와 권취기로 C3및 C4의 사이의 열간반전압연기 PM에서 압연된다. 다음에 코일은 물 분무기 WS1에 의해 냉각된 후, 보온장치 I에서 권취되는데, 보온장치중에서는 적절한 열처리가 행하여진다. 복수개의 보온 장치를 사용해도 좋다. 그후 코일은 해권되고 런아웃 테이블 RO를 따라 운반되어, 인라인 전단기 PS에 의해 전단되기 전에 공냉 AC(air cooled)된다. 이어서 판재는 당해 기술에서 보통 행하여지는 것과 같이 적층되거나 또는 냉각 테이블에 보내진다. 장점은 30톤 정도의 큰 슬라브를 판재로 가공할 수 있다는 점과 종래의 소형 슬라브를 배제할 수 있다는 점이다. 또한 원료에 대한 제품의 비율이 종래의 86%에서 약 96%로 증대하며, 후속의 열처리를 대부분의 경우에 삭제할 수 있다.
본 보온장치를 사용함으로써 열연대판의 열간 압연에 있어서 상당한 융통성 및 현미경 조직의 조절을 가져올 수 있다. 종래 열연대판의 현미경 조직의 조절은 조성, 마무리 온도 및 권취온도에 의하여만 가능하였다.
본 발명에 의한 인라인형 보온장치를 사용함으로써 a) 상, 핵생성 및 변태, b) 회복 및 재결정, c) 석출을 조절할 수 있다.
제7도의 표준 철-탄소계 상태도는 상변태를 초래하는 열역학적 가능성을 규정한 것이다. 고용 한도는 주어진 조성에 대한 온도-상 관계를 묘사하는데에 필요 불가결하다. 이러한 평형상에 접근하는 온도는 그 대표예로서 저탄소강에 대해 제8도에 도시된 표준 TTT선도내에서 구체화된 모든 속도론적 인자의 총합에 의해 규정된다. 상기 TTT선도는 어느 정도의 시간에서 실현될 수 있는 온도 및 변태 생성물을 명시한다. 또한 페라이트를 예비 핵생성시킴으로써 TTT곡선을 이동시키고, 변태시간을 단축시킬 수 있다.
변태생성물의 형태구조는 합금성분의 고상확산, 새로의 상의 핵의 성질, 핵생성속도 및 동시핵 생성과정의 결과인 대규모 성장 효과에 기초한다. 잠복기간중에 핵생성이 행해지는 조건은 모든 형태 구조에 중요한 영향을 미칠 것이다.
일반적으로 상경계를 횡단할때, 변태는 즉시 시작되지 않으며, 그것이 검출될 때 까지의 필요한 시간을 요한다. 이 시간 간격을 잠복기간이라하며, 안정된 가시핵을 형성하는데에 필요한 시간을 나타낸다. 반응이 발생하는 속도는 온도에 따라서 변한다. 낮은 온도에서는 확산속도가 대단히 늦으며, 반응속도는 원자의 이동하는 속도에 의해 규제된다. 고용한도선의 바로 아래의 온도에서 용체는 약간 과포화의 상태에 있을 뿐이며, 석출에 의한 자유 에너지의 감소는 매우 작다. 따라서 핵생성 속도는 대단히 늦고 변태 속도는 핵생성이 가능한 속도에 의해 규제된다. 중간 온도에서 전체의 속도는 최대까지 증가하며 그 시간은 짧다. 이러한 효과를 조합하면 제8도의 TTT선도에 도시되어 있는 바와 같은 통상의 변태 속도론이 된다.
제품이 보온장치내에 있는 동안에 발생하는 현상은 핵의 크기 및 분포를 형성하는 것과 관계가 있다. 이 시간이 끝날때 따르는 현상은 주어진 온도에서 제어된 성장(확산)이다. 즉, 최종반응 생성물의 성질은 보온기간중의 변하는 상황에 의해 조절될 수 있다. 그래서 하나 이상의 보온장치를 사용함으로써 사실상 무한한 프로세스 제어가 제공되어 전적으로 조정된 현미경 조직이 이루어진다.
본 발명의 모든 장치 및 방법은 결정립 미세화가 기계적 성질에 주요한 변화를 일으키기 위해 조절되는 중요한 변수라고 하는 점에 기초하고 있다. 이와 같은 조절의 실체는 미세하고 균일한 결정입경을 발생시키는 강을 야금학적 가공을 행하여 이루어진다. 예컨대 열간반전 압연기의 변형의 최종단계에 있어서, 최종패스를 조정된 온도에서 행하여 변태를 A3의 직상(전형적으로는 A3직하가 중요한 패스온도가 되는 강도 있다)에서 일으켜서 변형태가 오스테나이트 결정립을 분할하는 야금학적 조건을 발생시킨다. 후속의 유지 온도를 조절하면, 선택한 시간 및 재료의 속도론에 근거한 재결정이 가능하게 된다. 원하는 현미경 조직이 달성되면 그 조직은 보온장치로 가는 도중에 런아웃 테이블에서의 조절된 특정 냉각 속도를 통해 대판 온도를 즉시 강하시켜 유지된다. 이러한 런아웃 냉각에 의해 얻어지는 최종 온도는 강이 TTT선도에서 요구되는 온도에서 보온장치에 들어가도록 선택되는 온도이다. 이 온도는 페라이트-펄라이트 조직을 원한다면, 침상 베이나이트 조직을 얻고자 하는 온도보다 수백도 낮은 온도가 될 것이며, 페라이트의 예비핵 생성을 원한다면, A1과 A3의 사이가 좋다.
상기와 같이 보온장치는 a) 상, 핵생성 및 변태, b) 회복 및 재결정, 및 c) 석출을 조절하는데 이용 가능하다. 또한 보온장치에서 임계점간 소둔을 행할 기회가 얻어진다.
보온장치후에 다시 행하는 런아웃 냉각은 잔존하는 격자간 원자(예컨대 고용한도를 초과하는 탄소 및 질소)의 감소를 조절할 수 있고, 강에 적용되는 경우는 후속의 변형시효현상을 무효로한다.
물론 높은 MS 온도를 가진 저탄소강재에서는 보온장치 공정을 전적으로 생략할 수 있다. 열간반전 압연기의 권취기로중에서 A3직상에 적절히 유지하면 강을 런아웃 테이블상에서 (상온)까지 직접 소입하여 마르텐사이트를 발생시킬 수 있고, 이 경우 다시 조절압연등의 가공을 행할 수 있다. 또한 보온장치는 선행작업의 속도와 무관하게 후속작업과 통합하기 위하여 단순한 지연 목적에 사용할 수 있다. 예로서 인라인형의 세로 절단 및 또는 조절압연이 가능하나, 이러한 가공은 종래 열연대판 압연기와는 무관하게 이루어졌다.
각종 방법에 있어서 중요한 개념은 TTT반응 생성물을 발생시키기 전에 재결정을 완료하는 것이다. 또한 변형을 통한 결정립의 분할은 통상 상업적으로 행해지는 바와 같이 강을 실온까지 냉각하여 마르텐사이트 결정립을 분할시킨 후에 재가열하는 것을 필요로하지 않는다. 이에 따라, 열연대판 압연기로부터 직접 최종야금학적 성질을 발생시키는 완전히 연속적인 방법을 얻었다.
하기 표 1의 분류는 TTT선도상의 최단 반응경로에서의 온도 및 시간과 함께 주우합금 성분에 의한 많은 재료를 나타낸 것이다. 이것은 넓고 다양한 합금강에 관하여 필요한 유지시간의 길이를 표시함과 동시에, 통상의 압연작업과 양립하는 시간에서 변태시키는 상대적 가능성을 암시한다. 일반적으로 탄소 또는 합금성분 함유량을 증가시키면, 변태속도는 감소한다. 오스테나이트 결정입경의 증대는 같은 효과를 수반하나, 오스테나이트의 불균질한 증대는 변태속도를 상승시킨다. 표 1에 표시한 강은 본 발명의 방법 및 장치로 가공하기 용이한 다수의 강에 대한 모범예이다.
[표 1]
표준강 및 합금강
반응속도론(TTT선도에서)
Figure kpo00001
* TTT곡선은 2개의 코부분(노우즈)을 포함한다.
일군의 재료로서 표1의 합금은 고도의 소입능력을 지니며, 표준적 권취온도에서는 적절한 반응시간을 갖는다. 이는 핵으로서 작용하여 변태의 개시를 빠르게 함과 동시에 결정입계의 피닝(pinning)으로써 결정립 성장을 지연시키는 오스테나이트중의 비교용 탄화물을 유효하게 이용토록한다. 상기 재료의 반응시간은 A1과 A3사이의 온도에서 보온장치중 예비핵 생성을 행하여 조절할 수 있다.
유사한 변태특성을 지닌 기타 금속에도 본 발명을 적용할 수 있다. 예컨대 티타늄 β상 변태를 일으켜 예비핵생성이 발생하므로 티타늄은 본 발명을 이용하여 압연할수 있을 것이다. 다음은 런아웃 테이블상에서 냉각수단의 중간에 배치된 적어도 하나의 보온장치를 사용한 본 발명의 압연기로 강에 실시한 많은 형태의 가공예를 나타낸 것이다.
[실시예 1]
표준 저탄소강의 개량된 열연대판을 표준압하작업으로 843℃에서 마무리 압연한다. 최초의 냉각은 제1조의 물분무기로 행하는데 그 속도는 대판 온도를 593℃까지 하강시키는 율로 행하여 이때 대판은 보온장치내에서 권취하여 5초간 유지한다. 그후 대판을 해권하고 재차 냉각을 행하여 최종하류 권취전의 온도를 454℃로 한다. 통상 이와같은 제품은 황화물의 석출이 일어나 결정입계를 피닝하는 온도인 704℃에서 권취한다. 그후 코일이 자기소둔됨에 따라 탄화물이 상변태 종료후에 조대화되어 어느 정도의 결정립 성장을 허용하는 경향이 있다. 상기와 같이 개선된 방법의 경우에는 593℃까지의 냉각에 의해 미세한 재결정 입경이 유지되며, 상변태가 황화물의 석출과 무관하게 일어나는 것이 가능하게 됨과 동시에 탄화물의 입자조대화에 의한 결정립성장의 어떠한 기회도 무산된다. 454℃의 권취온도까지의 후속 냉각에 의해 격자간 원자는 코일상의 온도까지의 후속냉각에 의해 격자간 원자는 코일상의 서냉시에 석출된다. 이 방법은 개선된 기계적 성질을 지닌 열연대판을 제공함과 동시에 그에 사용되는 낮은 온도에 의해 스케일을 경감시킨다.
[실시예 2]
인발용 저탄소강에 대해 열연대판을 A3근방에서 2상 영역에 들지 않는 온도까지 냉각한다. 그후 열간반전 압연기로 최종 대압하하여 핵의 재결정화를 촉진한다. 계속해서 코일을 약 2분간 보온장치에 넣어서 재결정을 완료시킨다. 그후 약 7℃/초로 런아웃 냉각하고 다시 몇도/초로 런아웃 냉각한다. 최종으로는 149℃에서 조질압연하여 석출을 위한 전위를 발생시킨다.
[실시예 3]
소준강에 대해 열간반전압 연기상의 최종패스전에 대판을 런아웃 테이블상으로 보내서 A3위 28℃까지 냉각하고 그 온도에서 보온장치에 넣어 온도를 균일하게하는 것외에는 통상의 방법으로 열간압연한다. 그후 열간반전 압연기에서 약 30%의 최종 압하를 행하여 재결정 오스테나이트중에 변형대를 발생시킨다. 계속해서 대판을 보온장치로에 되돌리든지 또는 제2 보온장치로에 넣어 871℃ 보다 높은 온도에서 약 100초간 유지한다. 그후 대판을 런아웃테이블상에 보내서 28℃/초의 비율로 593℃까지 냉각한다. 대판을 593℃에서 재차 보온장치에 약 60초간 넣은 다음, 런아웃 테이블상에서 427℃까지 냉각한후 최종 권취한다.
[실시예 4]
4단식 열간반전 압연기를 사용하고 통상의 변형계획대로 가공하여 마르텐사이트계 강을 제조한다. 최종 패스전에 대판을 런아웃 테이블상으로 송출하고, A3위 28℃까지 냉각한후 이 온도에서 보온장치에 넣고 온도를 균일화한다. 최종 패스에서는 재결정 오스테나이트중에 변형대를 발생시키는데 충분한 30%의 압하를 행한다. 이 대판을 열간반전 코일로에 넣고 일시적으로 유지한 후 런아웃 테이블상에 보내서 149℃까지 급냉한다. 다음에 대판을 조질 압연기에 통과시킨다.
[실시예 5]
2상형 강은 통상의 강에 비해 낮은 항복강도, 높은 가공경화도 및 개선된 연신율을 특징으로 한다. 전형적인 조성은 0.1% 탄소, 0.4% 규소 및 1.5% 망간을 포함한다. 임계점간 소둔 온도로부터의 냉각 속도는 중요한 프로세스 변수이다. 연성의 감소는 임계점간 소둔온도로부터의 냉각이 20℃/초를 초과하는 경우에 발생한다. 이것은 탄화물의 석출이 억제되기 때문인 것으로 믿어진다. 본 발명의 열연대판 압연기를 사용하고, 통상의 열간압연 순서에 따른 대판을 런아웃 냉각에 의해 원하는 임계점간 온도까지 냉각한 후, 749℃에서 보온장치에 2분간 넣는다. 그후 20℃/초의 최고 냉각 속도로 추가의 런아웃 냉각을 온도가 약 299℃로 될때까지 행한다. 이와는 달리 상기 방법은 런아웃 테이블상의 코일온도가 탄화물의 석출이 발생하는 것으로 알려져 있는 427℃에 달했을때 코일을 제2 보온장치에 넣음으로써 최적으로 할수 있다. 제2 보온장치의 기능은 용체로부터 탄소를 거의 완전하게 제거하여 부드럽고 연성이 있는 재료를 생산해내는 것이다.
[실시예 6]
고강도 저탄소 합금강은 593℃에서 보다 긴 잠복기간을 필요로하는 것외에는 실시예 3의 소준강과 동일하게 가공할 수 있다. 약 180°초의 시간을 요하고, 그후는 표준 냉각을 사용해도 된다.
이상 본 발명은 열기계적으로 압연되는 열연대판 제품에 조정된 현미경 조직을 부여하는 거의 무수한 가공기술을 제공함을 알 수 있었을 것이다. 후속의 모든 가공 공정 및 장치를 제거할 수 있으므로 길어진 런아웃 테이블 및 증대된 냉각 수단이 경제적으로 실용가능하게 된다.

Claims (19)

  1. 열연대판 강제품을 조정된 현미경 조직으로 열처리 가공적 압연하는 방법에 있어서,
    (A) 열연대판을 A3보다 높은 온도에서 최종압연대로부터 이탈시키는 공정과,
    (B) 열연대판을 제1 냉각수단(WS1)에 의해 A3보다 낮은 온도까지 냉각시키는 공정과,
    (C) 열연대판을 보온장치(I)중에서 권치하는 공정과,
    (D) 열연대판을 보온장치(I)중에서 A1과 A3사이의 온도에서 유지시켜 오스테나이트중의 페라이트입자의 핵생성 및 성장을 촉진시키는 공정과,
    (E) 열연대판을 보온장치(I)로부터 해권하는 공정과,
    (F) 보온장치(I)에서 나은 열연대판을 제2 냉각수단(WS2)에 의해 냉각시켜 결정립 성장 및 탄화물 입자의 조대화를 최소로 억제하는 공정을 포함하는 것을 특징으로하는 압연방법.
  2. 제1항에 있어서, 공정(F)의 열연대판을 149℃ 이하까지 급냉하는 공정과, 급냉된 열연대판을 인라인적으로 조절 압연하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 방법.
  3. 열연대판 강제품을 조정된 현미경 조직으로 열처리 가공적 압연하는 방법에 있어서,
    (A) 열간 반전압연기(HR)를 이용하여 표준적 변형공정으로 A3보다 실질적으로 높은 온도에서 두번째의 패스를 통하는 열간반전 방식으로 열연대판을 압연하는 공정과,
    (B) 열연대판을 A3보다 28℃ 높은온도까지 런아웃 테이블(RO) 상에서 냉각하는 공정과,
    (C) 열연대판을 보온장치(I)중에서 냉각하여 온도를 균일하게 하는 공정과,
    (D) 열연대판을 최종압연하는 공정과,
    (E) 열연대판을 런아웃 테이블(RO)상에서 냉각하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연방법.
  4. 제3항에 있어서, 최종 변형후의 열연대판을 593℃까지 런아웃 테이블(RO) 상에서 냉각하는 공정과, 런아웃 테이블(RO) 상에서의 냉각전에 열연대판을 보온장치(I)중에 유지하여 온도를 균일하게 하는 공정을 포함하는 것을 특징으로하는 압연방법.
  5. 제3항에 있어서, 최종 변형후의 열연대판을 열간반전 압연기(HR)의 권취기(C)중의 하나에 유지시키는 공정과, 열연대판을 런아웃 테이블(RO) 상에서 급냉하는 공정을 포함하는 것을 특징으로하는 압연방법.
  6. 제5항에 있어서, 열연대판을 149℃까지 급냉하는 공정과, 열연대판을 인라인적으로 조질압연하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연방법.
  7. 제3항에 있어서, 열연대판을 실질적 변형을 통해 최종 압연하는 공정과, 열연대판을 보온장치(I)중에 유지하여 재결정을 촉진하는 공정을 포함하는 것을 특징으로하는 압연방법.
  8. 제7항에 있어서, 열연대판을 149℃까지 급냉하는 공정과, 열연대판을 인라인적으로 조질압연하는 공정을 포함하는 것을 특징으로하는 압연방법.
  9. 최종 압연대 및 그 하류측의 런아웃 냉각수단을 포함하고, 슬라브를 열열대판으로 압연하는 압연대판 압연장치에 있어서, 열연대판의 권취 및 해권 가능한 보온장치(I)를 런아웃 냉각수단(WS) 중간에 배치하는데, 보온장치(I)의 상류측에는 제1 냉각수단(WS1)을, 하류측에는 제2 냉각수단(WS2)을 배치하여 구성된 것을 특징으로하는 압연장치.
  10. 제9항에 있어서 보온장치(I)에 열입력을 공급하도록 보온장치(I)와 관련된 가열수단을 포함하는 것을 특징으로하는 압연장치.
  11. 제9항에 있어서, 보온장치(I)에 불활성 분위기, 산화성 분위기 및 환원성분위기중의 하나를 공급하도록 보온장치(I)와 관련된 분위기 도입 수단을 포함하는 것을 특징으로하는 압연장치.
  12. 제9항에 있어서, 제2런아웃 가열수단(WS2) 하류측에 배치된 조질압연기(TM) 및 슬릿터중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로하는 압연장치.
  13. 제12항에 있어서, 조질압연기(TM) 및 슬릿터중 적어도 하나의 하류측에 배치된 권취기(C5)를 포함하는 것을 특징으로하는 압연장치.
  14. 제9항에 있어서, 열연대판 압연기의 최종 압연대는 열간반전압연기(HR)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연장치.
  15. 제14항에 있어서, 열간반전 압연기(HR)의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 권취기(C3, C4)를 포함하는데, 하류측 권취기(C4)는 제1 냉각수단(WS1)의 상류측에 있는 것을 특징으로하는 압연장치.
  16. 제15항에 있어서, 제2 냉각수단(WS2)의 하류측에 배치된 권취 및 해권 가능한 제2 보온장치(I2)를 포함하는 것을 특징으로하는 압연장치.
  17. 제16항에 있어서, 제2보온장치(I2)의 하류측에 배치된 제3 냉각수단(WS3)을 포함하는 것을 특징으로하는 압연장치.
  18. 제17항에 있어서, 제3냉각수단(WS3)의 하류측에 배치된 조질압연기(TM) 및 슬릿터중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로하는 압연장치.
  19. 양측에 권취기를 가지며, 최종압연패스를 행하도록 배치된 열간반전압연기(HR)와, 열간반전 압연기(HR)의 하류측에 제1 및 제2 냉각수단(WS1, WS2)을 갖는 런아웃 테이블(RO)과, 열간반전압연기(HR)로부터 열연대판을 반대방향으로 권취가능한 보온장치(I)를 포함하는데, 보온장치(I)는 제1 및 제2 냉각수단(WS1, WS2) 중간에 배치된 것을 특징으로하는 압연장치.
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