KR910003876B1 - 굽힘가공성이 우수한 순티타늄열연소둔재 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

굽힘가공성이 우수한 순티타늄열연소둔재 제조방법

제 1 도는 육방정금속의 결정방위 모식도.

제 2 도(a) 및 (b)는 각각 극점도 및 결정방위모식도.

제 3 도(a) 및 (b)는 각각 극점도 및 결정방위모식도.

제 4 도 및 제 5 도는 각 제조조건에 대한 각각의(0002) 극점도.

본 발명은 공업용 순티타튬의 열간압연소둔재의 제조방법, 특히, 굽힘가공성이 우수한 순티타늄열간압연 소둔재의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 굽힘가공성이 우수한 열간압연소둔재 제조방법은 열연공정에 있어서 슬라브의 가열온도를 변태점이상 980℃이하로하고, 열간압연종료온도를 500℃이상 730℃이하로하여 일방향으로 열간압연한후 소둔을 실시했으나, 이경우 변태온도 이상의 β구역압하율 및 변태온도 이하로부터 열연종료온도에 이르기까지 실시되는 α구역압하율의 합으로 이루어지는 총압하율 그리고 α구역압하율을 제어하지않기 때문에 굽힘가공성을 향상시키는 집합조직 형성을 제어하는 방법으로는 부적합하다. 따라서 종래의 기술과같이 가열온도와 열연종료온도만을 제어해서 열간압연한 소둔재는 압하율의 영향에 의해 굽힘가공성이 악화될 가능성이 대한히크다. 또한 종래 공지기술에서 얻어지는 굽힘가공성이 우수한 순티타늄 열연소돈재는 소성변형비 γ값이 작은 경우에만 우수한 굽힘가공성을 나타내고 있고, r값이 큰 경우에는 굽힘가공성이 나쁘게 나타나는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 열간압연조건 특히 압하율을 제어하여 굽힘가공성을 향상시키는 집합조직을 형성하므로서, 굽힘가공성이 우수한 공업용 순티타늄의 열간압연소둔대를 제조하고자 하는 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 순티타눔 열연소둔재를 제조하는 방법에 있어서, 가열온도를 변태점이상 980℃이하, 압연종료온도를 550℃이상 730℃이하로 제어함과 동시에 총압하율(β구역압하율+α구역압하율)을 80%이상으로하되 α구역압하율을 35%이하로하여 열연방향을 일방향으로 하는 굽힘가공성이 우수한 순티타늄 열연소둔재를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 종래의 기술로는 곤란한 집합조직제어를 통해 순티타늄판의 굽힘가공성 악화는 α상(조밀육방정 HCP 결정구조)의 결정방위 즉 집합조직에 기인하는 것을 발견했다. 굽힘가공성악화는 순티타늄 열연소둔재의 α상에 있어서 (0002) 극점도(pole figure)로 집합조직을 조사할경우 육방정의 c축의 열간압연판의 판면에 대해 수직방향으로 위치하는 결정이 많이 존재하는 것에 기인하는 것이 확인되었다. 육방정 금속에 있어서 소성변형을 지배하는 주슬립계는 제 1 도에 나타난 바와같이 {0001}〈1120〉, {1010}〈1120〉{1011}〈1120〉 뿐이므로 슬립방향은 어느경우에도 저면(basal plane)상에 있기때문에, 저면에 대해 수직방향의 변형 즉 제 1 도중에서 c축방향의 변형은 변형에 유효한 분해전단응력이 zero로 되기때문에 불가능하다.

예를들면, 제 2 도(a) 및 (b)의 극점도 및 결정방위도에 나타냈듯이 판면법선방향으로부터 어느정도 기울어진방향으로 c축을 가지는 경우에도 변형은 극히 곤란하게되며, 판두께 감소변형이 주체인 굽힘가공성은 취화된다.

그러나, 제 3 도(a) 및 (b)의 극점도 및 결정방위도에 나타난 바와같이 c축이 횡방향(Traverse Direction):이하, ("TD")라 칭함)으로 50。-90。기울어진 집합조직을 갖는 재료는 슬립계중 반드시 1가지 이상이 판두께방향의 변형에 대해 유효하게 작용해서 굽힘가공성이 양호하게된다. 이와같이 굽힘가공성 향상에 지대한 영향을 미치는 50。-90。TD성분을 갖는 집합조직은 가열온도를 변태점 이상 980℃이하로하고, 열연종료온도를 550℃이상 730℃이하로 제어함과 동시에 총압하율(β구역압하율+α구역압하율)을 80%이상으로 하고 α구역압하율을 35%이하로 제어함으로써 얻어질 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예 1]

공업용 순티타늄 ASTM Grade 2에 상당하는 화학조성을 갖는 Ingot로부터 제조된 두께 20mm후판을 하기 표1과 같이 800℃-1030℃로 대기중에서 가열해서 30분 유지한 직후 압연을 개시하여 열간압연종료온도를 450℃-750℃로 변화시키고, 총압하율을 90%(단 변태온도 이상 가열재는 α구역압하율을 30%)로 일정하게 열간압연을 실시한후 700℃×50min으로 소둔한 열연소둔재의 소성변형비 r값과 굽힘지수 R/t(R:굽힘반경, t : 판두께)값을 나타낸 것이다.

[표 1]

#표면산화경화에의 극심한 균열발생

△극심한 표면조도성장

×굽힘지수 5 이상

여기서, 굽힘가공성은 MIL규격(T-9046J)에서 정한 굽힘각도 180。로 굽힘시험을 실시하여 조사한 것이며, 굽힘가공성 우수성판단은 동일규격에서 정한 굽힘지수 2.5이하를 기준으로했다.

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와같이, 가열온도를 변태점 이상 980℃이하로 하고, 열연종료온도를 550℃이상 730℃이하로 했을때 우수한 굽힘가공성이 얻어짐을 알 수 있는데 비교재(A)와 (B)는 가열온도를 각각 980℃, 1030℃로한 경우로 표면산화경화에 의해 극심한 미세균열이 발생하며 비교재(D)는 열간압연종료온도를 750℃로한 경우로 열연종료온도가 높아 극도의 표면조도성장을 일으켜 굽힘가공성이 악화되고, 압연 종료온도가 450℃인 비교재 G및 가열온도가 800℃로 α구역에서만 압연된 비교재 H의 경우에도 굽힘가공성이 열화되었다. 반면에, 본 발명의 열간압연조건에 따라 압연된 발명재 C,E 및 F는 굽힘지수값이 우수하게 나타났는데, 발명재 E및 F의 경우는 r값이 각각 6.43, 6.52로 상당히 큰값을 가지나 굽힘가공성은 굽힘지수 2이하로 우수하게 나타났으며 특히, 발명재 C는 r값이 3.4로 비교적 큰값을 가짐에도 불구하고 가장 우수한 굽힘가공성을 나타내고있다. 따라서 급힘가공성은 r값이 작지않아도 집합조직형성조건에 따라 우수하게 나타남을 알 수 있다.

상기 표 1의 시편중에서 발명재 C,E 및 F와 비교재 H의 열간압연소둔재의(0002) 극점도를 제 4 도의 (a),(b),(c) 및(d)에 각각 나타내었다. 제 4 도에 나타난 바와같이, 제 4 도(a)(발명재 C), (b)(발명재 E), 및 (c)(발명재 F)의 경우에는 제 3 도(a)의 유형과같이 (0002)±50。-90。TD성분을 갖는 집합조직이 형성됨으로써 굽힘가공성이 얻어지지않는다.

[실시예 2]

실시예 1과같은 방법으로 실시했으나 다만 이경우 가열온도는 930℃ 열연종료온도는 700℃로 일정하게하고, 하기 표2와같이 총압하율을 65%-90%로하고, 총압하율 90%인 경우 α구역압하율을 10%-50%로 변화시켜 일방향으로 열간압연후 700℃×50min조건으로 소둔을 실시했다. 그리고, 종래재(9)인 냉연소둔재는 하기 표2의 발명재(3)을 압하율 30%로 냉간압연하여 700℃×50min 조건으로 소둔하여 각각에 대하여 소성변형비 r값 및 굽힘지수값을 측정하여 하기 표2에 나타내었다.

[표 2]

△극심한 표면조도성장

×굽힘지수 5 이상

상기 표 2에 나타난 바와같이, 총압하율이 80%이하인 비교재(1) 및 (2)의 경우에는 극심한 표면조도성장이 일어났으며, α구역아바율이 35%이상인 비교재(7) 및 (8)의 경우에는 굽힘가공성을 나타내는 굽힘지수 R/t값이 크게 나타났다. 반면에 본 발명의 압연조건에 의해 압연된 발명재(3)-(6)는 작은 굽힘가공지수값 즉, 굽힘가공성이 우수함을 알 수 있다.

상기한 굽힘가공성과 집함조직관계를 설명하기 위하여 발명재 3,4,6 및 비교재 1,7에 대한(0002) 극점도를 제 5 도에 나타내었다. 제 5 도에 나타난 바와같이, 제 5 도(a) (발명재3), (b) (발명재4) 및 (c) (발명재6)의 경우에는 제 3 도(a)의 유형의 (0002)±50。-90。TD성분이 현저하게 형성되었으며, 제 5 도(d) (비교재1) 및 (e) (비교재7)의 경우에는 제 2 도(a)유형의 집합조직이 형성되었는데, 이는 본 발명재가 비교재에 비하여 굽힘가공성이 우수하다는 것을 입증해주는 것이다.

상술한 바와같이, 본 발명은 집합조직제어에 의해 냉연소둔재에 상당하는 우수한 굽힘가공성을 가지며, 종래의 공지기술과 달리 소성변형비 r값이 큰 경우라도 굽힘가공성이 우수한 순티타늄열연 소둔재를 제조할 수 있는 효과가있다.

Claims (1)

1. 순티타늄 슬라브를 열간압연하여 열연소둔재를 제조하는 방법에 있어서, 슬라브가열온도를 변태점 이상 980℃이하, 열연종료온도를 550℃ 이상 730℃이하로 제어함과 동시에 총압하율을 80%이상으로하되 α구역압하율을 35%이하로 제어하면서 열연방향을 일방향으로 하는 것을 특징으로 하는 굽힘가공성이 우수한 순티타늄 열연소둔재 제조방법.

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