KR100856295B1 - 열처리 생략이 가능한 연질 선재의 제조방법 - Google Patents

Abstract

보열커버가 설치된 컨베이어에 의해 선재를 이송하면서 냉각하는 선재냉각라인에서의 냉각속도를 제어하여 열처리 생략 가능한 연질 선재의 제조방법이 제공된다.

이 제조방법은, 선재냉각라인에서 선재의 냉각속도를 0.65℃/sec이하로 하는 것으로서, 보열커버에서의 보열판넬의 재질을 인코넬로 하는 것이 바람직하며, 보열커버는 800℃에서의 방사도가 0.75-0.84의 특성을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 선재냉각라인에서의 냉각속도를 조절하여 페라이트 분율을 높임으로써 선재의 연질화를 도모하고 이에 따라 열처리 공정 생략이 가능하게 하므로써 냉간압조공정에서 최종 제품의 생산비용을 낮출 수 있다.

제어냉각, 페라이트, 보열커버, 보론첨가강, 냉간압조

Description

열처리 생략이 가능한 연질 선재의 제조방법{Method For Manufacturing Soft Wire Rod Capable Of Eliminating Heat Treatment}

도 1은 보열커버의 재질에 따른 보온특성을 나타내는 것으로,

도 1a는 보열커버의 사진이며

도 1b는 경과시간에 따른 온도변화를 나타내는 그래프이다.

도 2a는 선재냉각라인에서 선재를 나타내는 모식도이다.

도 2b는 선재냉각라인의 입구측과 출구측의 온도를 나타내는 그래프이다.

도 3은 냉각속도에 따른 조직사진이다.

일본 특허공개공보 2003-321743

일본 특허공개공보 평7-173531

한국 공개특허공보 2000-0033852

본 발명은 냉간압조성을 확보할 수 있는 연질 선재의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 보열커버가 설치된 컨베이어에 의해 선재를 이송하면서 냉각하는 선 재냉각라인에서 냉각속도를 제어하여 열처리 생략 가능한 연질 선재를 제조하는 것이다.

기존 볼트는 선재 상태에서 저온 어닐링을 거쳐 사이징(sizing)목적의 신선을 수행한 후 구상화 열처리, 볼트 성형, 소입, 소려 공정을 거쳐 최종 템퍼드 마르텐사이트(Tempered Martensite)의 단상조직을 갖는다. 따라서 볼트의 강도는 조성 및 소입, 소려 열처리 공정에 의해 결정된다. 그러나, 원소재인 선재 상태에서는 볼트 성형을 용이하게 하기 위해 되도록 낮은 강도를 나타내어야 한다. 일반적으로 선재 상태에서의 조직은 페라이트와 퍼얼라이트의 복합상으로 존재하며 페라이트 결정입 크기(grain size)와 페라이트, 퍼얼라이트 분율등이 선재 강도를 정하게 된다. 따라서, 연질 선재를 생산하기 위해서는 페라이트 상 분율을 증대시키고 입경을 크게 만드는 공정을 수행하여야 한다.

한편, 최근 철강 원료가 급등으로 인해 기존의 물성을 유지하며 Mo, Ni 등의 고가의 합금원소를 낮춰 원가를 절감하려는 추세이다. 이러한 배경에서 합금원소로서 보론이 주목되고 있다. 보론은 저렴한 원가와 강의 소입성 보증 측면에서 기타 다른 원소에 비해 상당한 장점을 갖고 있어 오래전부터 활발히 사용되고 있다. 그러나, 100 kg/mm² 이상의 고강도 영역에서는 소입성의 불균일과 기타 보론의 소입성 유지의 어려움으로 저강도 영역에서와 같이 활발히 사용되고 있지는 않고 있다.

선재에서 보론강의 또 하나의 특징으로는 보론사용으로 인한 탄소 및 기타 합금원소를 기존보다 적게 첨가하게 되어 선재 인장강도를 낮출수 있다. 이로 인해 볼트 성형이전 공정인 냉간압조를 위해 구상화 열처리를 생략하거나 신선 공정을 하기 위한 저온 어닐링 공정을 생략할 수 있다.

연질화 된 보론 첨가 선재를 생산하여 고강도 CHQ 제품을 구현하였을 경우 기대되어지는 잇점으로는 다음과 같다. 첫째 보론을 사용함으로서 고가의 합금원소 첨가를 낮춰 선재 제조원가를 낮출수 있으며, 둘째 보론 사용으로 인해 선재 인장강도를 낮춰 연질 선재를 구현하여 구상화 열처리 및 로우(low) 어닐링 열처리를 생략할 수 있어 환경 에너지 측면에서 큰 장점을 가지고 있고, 셋째 여러 열처리 공정이 생략되어 공정이 단순화되므로 생산성이 크게 증대되는 잇점이 있다.

또한, 고강도 제품은 내지연파괴 물성을 상당히 고려해야 한다. 11T급(110kg/mm² 이상급)제품부터는 내지연파괴 물성 설계를 해야 한다. 지연파괴 저항성을 개선하기 위한 종래의 기술로는 1) 강재의 부식억제, 2)수소 침입량의 최소화, 3) 지연파괴에 기여하는 확산성 수소의 억제, 4) 한계확산성 수소농도가 큰 강재사용, 5) 인장응력 최소화, 6) 응력집중 완화, 7) 오스테나이트 입계 크기 미세화 등을 들 수 있다. 이를 달성하기 위한 수단으로 고합금화를 추구하거나, 외부 수소침입방지를 위 한 표면코팅 또는 도금을 부여하는 방법을 주로 사용하고 있는 실정이다.

일본 특허공개공보 2003-321743는 지연파괴 저항성이 우수한 고강도 볼트의 제조방법에 관한 것으로서 중량 %로 C=0.35%, Si=0.50%, Mn: 0.1~2.0%, Mo: 0.05~0.6%, 또한 Nb=0.08%, V=0.15%, W=1.5%의 일종 또는 2종 이상 Cu, Ni, Cr, B의 일종 또는 2종 이상, C=(C/12)/{(Ti/48)+(Mo/96)+(Nb/93)+(V/51)+(W/192)}=5를 만족하는 나머지 Fe 및 불순물로 이루어진 템퍼드 마르텐사이트 단상조직강을 특징으로 한다. 그러나, 이 선행기술은 내지연파괴 물성을 얻기위해 고가의 원소를 다량 첨가하고 있으며 템퍼링 온도도 높아 공업성을 부여하긴 어려운 문제가 있다.

일본 특허공개공보 평7-173531은 중량%로 0.05-0.3%C, 0.05-2.0%Si, 0.3-5.0%Mn, 1.0-3.0%Cr, 0.01-0.5%Nb, 0.01-0.06%Al의 화학조정을 갖는 강을 열간성형후 초석 페라이트가 석출되지 않는 임계냉각속도 이상으로 연속냉각하여 베이나이트+마르텐사이트 이상복합조직강을 제조하는 방법에 관한 것이나, 제조시 열처리 공정이 많아 공업성을 부여하기 어려운 점이 있다.

한국 공개특허공보 2000-0033852는 페라이트와 템퍼드 마르텐사이트 복합조직강을 기본조직으로 하여 중량%로 0.4-0.6C%, 2.0-4.0Si%, 0.2-0.8Mn% 0.25-0.8Cr%, P=0.01%, S=0.01%, 0.005-0.01N%, O=0.005 이며, 여기에 V 0.05-0.2%, Nb 0.05-0.2%, Ni 0.3-2.0%, B 0.001-0.003%, Mo 0.01-0.5%,Ti, Cu, Co로 이루어진 그 룹중 1종 또는 2종 이상을 선택적으로 함유한 고강도 볼트 제작방법의 열처리 방법을 제시한 것을 특징으로 한다. 그러나, 이 선행기술은 낮은 소입온도로 인해 구상화 탄화물이 볼트 내에 남아있어 노치인성을 저하시킨다는 문제점 있다.

상기한 바와 같이, 선재에 요구되는 여러가지 물성확보를 위한 다양한 노력이 행해지고 있다. 선재의 요구특성중에서 가장 중요한 부분이 상술한 바와 같이, 냉간압조성을 확보하가 위하여 낮은 강도를 갖도록 하는 것이다. 즉, 연질 선재를 생산하기 위해서는 페라이트 상 분율을 증대시킬 수 있는 방안이 필요하다.

이에 본 발명은 페라이트 분율을 높일 수 있는 방안에 대해 다각도로 노력한 결과에 의한 것으로, 선재냉각에서의 냉각패턴제어에 의해 페라이트 분율을 높이는 것에 의해 연질의 선재를 제조하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연질 선재 제조방법은, 열간압연한 선재를 보열커버가 설치된 컨베이어에 의해 이송하면서 냉각하는 선재냉각라인을 통해 제조하는 방법에 있어서, 상기 선재냉각라인에서 선재의 냉각속도를 0.65℃/sec이하로 하는 것을 포함하여 구성된다.

본 발명에서는 상기한 선재의 냉각속도는 , 상기 보열커버에서의 보열판넬의 재질을 인코넬로하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 또한, 상기 보열커는 800℃에서의 방사도가 0.75-0.84로 하는 것에 의해 선재의 냉각속도가 제어될 수 있다.

본 발명의 대상이 되는 선재는 B첨가 선재로서, 그 대표적인 예는 중량%로 탄소 0.15-0.3%, 실리콘 0.05-2.5%, 망간 0.1-1.5%, 인 0.015%이하, 황 0.015%이하, 산소 0.005% 이하, 보론 0.001-0.004%, 티타늄 0.01-0.1%, 크롬 0.3-1.5%를 포함하고, 여기에 Mo 0.1-1.5%, Ni 0.01-0.5%, Nb 0.01-0.5%, V 0.05-0.5% 으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종과 나머지 Fe 및 기타 불순물로 조성되는 것이다. 본 발명에 따라 상기한 선재를 냉각하게 되면, 냉각후에 페라이트 분율이 70%이상 얻어질 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 연질의 선재를 제조하기 위한 방안에 대해 여러가지 검토한 결과, 선재의 제조과정에서 냉각속도를 엄격하게 0.65℃/sec이하로 제어한다면, 연질의 선재가 제조될 수 있다는 연구결과에 의해 얻어진 것이다. 이러한 연구결과를 기본으로 하여 선재의 냉각속도를 원하는 서냉조건으로 제어할 수 있는 방안에 대해 다음과 같은 결론에 도달하게 이르렀다.

먼저, 선재의 냉각라인에서의 보열커버에서 보열판넬의 재질을 적절히 선정하는 것이다. 통상선재는 열간선재압연한 후에 보열커버가 설치된 컨베이어에 이해 이송하면서 냉각하는 선재냉각라인을 가지고 있다. 통상의 보열커버에서 보열판넬은 재질은 스테인레스강이다. 본 발명에서는 선재냉각라인에서의 냉각속도를 0.65℃/sec이하로 제어하기 위한 방안을 모색하던중에 스테인레스 보다는 인코넬 합금이 보열효과가 우수하다는 점에 주목하여 인코넬을 보열커버의 보열판넬로 사용하는데도, 또 다른 특징이 있다.

도 1a은 실제 보열커버의 사진으로 인코넬과 스테인레스의 재질로 된 보열커버를 보여주고 있다. 도 1b는 보열커버의 보열판넬 재질에 따른 온도변화를 나타낸 것으로, 인코넬 재질의 보열열판넬을 사용한 보열커버가 보열효과가 우수하다는 것을 알 수 있다. 보열커버는 선재의 이송면으로 향하는 보열판넬과 보열커버의 개폐가 가능하도록 하면서 보열커버의 외면을 형성하는 커버구조재 그리고, 보열판넬과 커버구조제의 사이에는 단열재가 채워진다. 본 발명에서는 단열재로서 세라믹울 또는 마르크로썸(microtherm) 등이 사용될 수 있다. 인코넬합금의 경우에는 인코넬 601이 있으며, 여기에 반드시 제한되는 것은 아니다. 도 1에서 I의 약자는 인코텔을 S는 스테인레스를 의미하는 것이며, 인코넬 보열커버1은 단열재를 마이크로썸을 사용한 것이며, 인코텔 보열커버2는 단열재를 마이크로썸과 세라믹울을 반반 사용한 것이며, 스테인레스 보열커버는 세라믹울을 사용한 것이다. 그리고, 도 1(a)에서 I₁s₁은 온도를 측정한 위치를 의미한다.

본 발명의 일실시예에 따르면 상기한 재질의 다른 보열판넬을 사용하는 것에 의해 냉각속도와 재질에 대해 평가한 결과, 인코넬을 보열판넬로 사용한 경우에 냉각라인에서의 냉각속도를 0.65℃/sec이하로 제어가 가능해지면서 페라이트 분율도 70%이상의 확보가 가능하다.

본 발명에서는 그러한 원인에 대해 연구한 결과, 보열판넬의 재질에 따라서 보열커버의 방사도에 차이를 발생하고 이 방사도에 따라서 냉각라인에서 냉각속도가 영향을 미치는 것을 알아낸 것이다. 방사도는 일정한 온도를 가진 물체가 단위면적에서 단위시간에 어떤 파장의 방사선을 낼때의 그 에너지로서, 보열커버의 방사도가 낮다는 것은 그 만큼 보열효과가 좋다는 것이다. 도 1a에서 보열판넬을 인코넬로 한 보열커버의 방사도는 800℃에서 대략 0.8 수준이며, 스테인레스재질로 제조한 보열커버는 800℃에서 대략 0.85수준이었다. 여기서 방사도를 800℃기준으로 측정한 것은 선재냉각라인에서의 온도가 약 700-1000℃인점을 고려하여 적절한 온도를 선정한 것이다. 물론, 방사도는 기준온도에 따라 변화하는 값이기 때문에 기준온도를 가지고 방사도를 상대적으로 평가할 수 있는 것이다.

이러한 실험결과에 의하면 보열커버의 방사도가 선재의 냉각라인에서의 냉각속도에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 이러한 실험에 의해 본 발명에서는 보열커버의 방사도를 800℃에서 0.85미만 바람직하게는 0.84이하, 구체적으로 0.84-0.75로 하 는 것이다.

본 발명에서는 선재냉각라인에서 냉각속도를 제어하여 연질의 선재를 제조하는 것으로, 이러한 선재로는 B첨가강이 권장된다. 상술한 바와 같이, 선재에 B를 첨가하면 저렴한 원가와 강의 소입성 보증 측면 나아가, B의 사용으로 인한 탄소 및 기타 합금원소를 기존보다 적게 첨가하게 되어 선재 인장강도를 낮출수 있다. 이로 인해 볼트 성형이전 공정인 냉간압조를 위해 구상화 열처리를 생략하거나 신선 공정을 하기위한 저온 어닐링 공정을 생략할 수 있다.

본 발명이 적용될 수 있는 B첨가 선재의 성분의 예로는, 중량%로, 탄소 0.15-0.3%, 실리콘 0.05-2.5%, 망간 0.1-1.5%, 인 0.015%이하, 황 0.015%이하, 산소 0.005% 이하, 보론 0.001-0.004%, 티타늄 0.01-0.1%, 크롬 0.3-1.5%를 포함하고, 여기에 Mo 0.1-1.5%, Ni 0.01-0.5%, Nb 0.01-0.5%, V 0.05-0.5% 으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종, 나머지 Fe 및 기타 불순물로 조성되는 것이다. 이러한 선재의 조성범위에 대하여 설명한다.

탄소의 함량은 0.15-0.3중량%(이하, 간단히 %라고 함)가 바람직하다.

탄소의 함량이 0.3%초과에서는 보론의 소입효과가 급격히 저하하여 충분한 소입성을 유지하기 못하며 0.15%미만의 경우에는 90kg/mm² 이상의 볼트 인장강도가 충분히 확보되지 못한다.

실리콘(Si)의 함량은 0.05-2.5%가 바람직하다.

Si 함량이 2.5%초과에서는 볼트를 만들기 위한 냉간단조 공정중에 가공경화 현상이 급격하게 일어나 가공성에 많은 문제가 되며 0.05%미만에서는 볼트의 충분한 강도를 확보하지 못하며 세멘타이트의 구상화에도 악영향을 미친다.

망간(Mn)의 함량은 0.1-1.5%가 바람직하다.

망간은 기지조직내에 소입성을 강화하고 치환형 고용체를 형성하여 고용강화하는 원소로 고장력 볼트 특성에 매우 유용한 원소이다. 상기 망간을 1.5%를 초과하여 첨가할 경우 고용강화 효과보다는 망간편석에 의한 조직 불균질이 볼트특성에 더 유해한 영향을 미친다. 강의 응고시 편석기구에 따라 거시편석과 미시편석이 일어나기 용이한데, 망간편석은 타원소에 비해 상대적으로 낮은 확산계수로 인해 편석대를 조장하고 이로인한 경화능 향상은 중심부 저온조직(core martensite)를 생성하는 주원인이 된다. 또한 상기 망간이 0.1% 미만으로 첨가될 경우 망간편석에 의한 편석대의 영향은 거의 없으나 고용강화에 의한 응력이완 개선효과는 기대하기 어려우며 여러 합금원소를 뺀 본 합금계에서는 보론 이외의 소입성 보완이 필요한데 그 효과를 보기 어렵다. 즉 망간의 함량이 0.1% 미만인 경우에는 고용강화 효과 미흡으로 소입성 및 영구변형 저항성 개선이 미흡하고 1.5 %를 초과하는 경우에는 주조시 망간편석으로 인한 국부소입성 증대 및 편석대 형성으로 조직 이방성 심화, 즉 조직 불균일로 볼트특성이 저하된다.

인(P)과 황(S)의 함량은 각각 0.015%이하 와 0.015%이하가 바람직하다.

인은 결정립계에 편석되어 인성을 저하시키고 지연파괴 저항성을 감소시키는 주요 원인이므로 그 상한을 0.015%로 제한하는 것이다. 황은 저융점 원소로 입계 편석되어 인성을 저하시키고 유화물을 형성시켜 지연파괴 저항성 및 응력이완 특성에 유해한 영향을 미치므로 그 상한을 0.01%로 제한하는 것이 바람직하다.

산소(O)의 함량은 0.005% 이하가 바람직하다.

산소의 함량이 0.005%초과에서는 산화물계 비금속 개재물로 인한 피로수명 저하가 우려되기 때문이다.

보론(B)의 함량은 0.001-0.004%가 바람직하다.

보론은 본 발명에서 소입성 및 지연파괴 저항성 개선을 위한 입계 강화원소이다. 보론으 함량이 0.0010% 미만에서는 열처리시 보론원자들이 입계편석에 따른 입계 강도 개선효과나 소입성 개선효과가 미흡하다. 보론의 첨가량이 0.004%를 초과하면 효과가 포화되고 입계에 보론 질화물이 석출하여 입계강도가 저하된다.

티타늄의 함량은 0.01-0.2%가 바람직하다.

티타늄의 함량이 0.01% 미만에서는 부식저항성에 대한 개선효과가 미흡하고 보론의 소입성 향상을 위해 보론 질화물을 생성을 막는 티타늄 질화물 생성이 어렵다. 티타늄의 함량이 0.2% 초과하면 그 효과가 포화되고 조대한 티타늄계 질화물이 형성하여 피로특성에 유해하기 때문이다. 보다 바람직한 티타늄의 함량은 0.01-0.1%이다.

크롬(Cr)의 함량은 0.3-1.5%가 바람직하다.

크롬의 함량이 0.3% 미만에서는 소입, 소려 열처리시 충분한 소입성 확보가 어렵다. 크롬 자체의 소입성 향상은 미미하지만 보론과 함께 넣어줄 경우 그 효과가 매우 증가하는 것으로 알려져 있다. 1.5% 이상의 크롬을 제한하는 것은 그 이상의 크롬 첨가는 강재내에 필름형태의 탄화물을 생성하기 때문이다. 이러한 필름형태의 탄화물은 오스테나이트 입계에 존재하게 되면 수소지연파괴 저항성을 저하시키는 것으로 알려져 있다.

본 발명은 상기와 같이 조성되는 강성분계에 Mo, Ni, Nb, V으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종을 추가로 첨가하나.

몰리브덴(Mo) 함량은 0.1-1.5%가 바람직하다.

몰리브덴의 함량이 0.1%미만에서는 템퍼링시에 세멘타이트가 입실론 카바이드에서 천이하여 성장할 때 세멘타이트 성장을 억제하여 연화저항성을 향상시키거나 지연파괴 저항성 향상을 위한 탄화물 생성에도 미흡하다. 몰리브덴의 함량이 1.5%초과 할 경우 연화저항성 증가에는 매우 효과적이나 선재 제조시 저온조직(마르텐사이트, 베이나이트) 생성이 쉽게된다.

니켈(Ni)의 함량은 0.01-0.5%가 바람직하다.

니켈은 열처리시 표면에 니켈 농화층을 형성하여 외부수소의 투과(permeation)을 억제하여 지연파괴 저항성을 개선하는 원소이다. 그 함량이 0.1% 미만인 경우에는 표면 농화층 형성이 불완전하여 지연파괴 저항성 개선효과를 기대하기 어려우며 냉간볼트 가공시 냉간성형성의 개선효과가 크지 않다. 니켈의 함량이 0.5%를 넘게되면 잔류 오스테나이트 양이 증가하여 충격인성이 저하할 우려가 있다.

바나듐(V) 또는 니오븀(Nb)의 함량은 0.01-0.5%가 바람직하다.

바나듐 또는 니오븀은 지연파괴 저항성 및 연화저항성 개선원소이다. 그 함량이 0.05% 미만에서는 모재내 바나듐 또는 니오븀계 석출물들의 분포가 적어짐에 따라 비확산성 수소 트랩사이트로의 역할이 미흡하여 지연파괴 저항성 개선효과를 기대하기 어렵다. 또한 석출강화를 기대하기 어려워 연화저항성에 대한 개선효과가 충분학지 못하기 때문이다. 그 함량이 0.5%를 초과하면 석출물들에 의한 지연파괴 저항성 및 연화저항성에 대한 개선효과가 포화하고 오스테나이트 열처리시 모재에 용해되지 않은 조대한 합금 탄화물이 증가하여 비금속 개재물과 같은 작용을 하기 때문에 피로특성의 저하을 초래한다.

이하 상기와 같은 화학성분을 갖는 강을 이용하여 연질 선재를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.

상기한 B첨가강에 대해 본 발명에 따라 선재냉각라인에서 냉각속도를 제어하면 페라이트 분율을 70% 이상의 연질 선재를 얻어을 수 있다. 이러한 선재는 인장강도를 60 kg/mm² 이하로 유지하여 열처리 생략하고 냉간압조될 수 있다,

본 발명에 따라 얻어지는 선재의 미세조직은 페라이트와 퍼얼라이트 복합상으로 생성이 되며 페라이트 분율이 70% 이상될 수 있는 것이다. 이와 같이, 본 발명은 냉간압조용 보론강 선재를 제조함에 있어 선재 공정중 냉각라인에서 극서냉을 통해 페라이트 분율을 높일 수 있는 것이다. 극서냉은 보열커버와 페라이트의 관계에 주목하여 도출된 것으로서, 더 연질한 선재를 만드는데 일조하는 것이다. 특히, 목표 냉각속도를 달성하기 위해 보열커버의 방사도 개념을 적용하는 것이다. 이러한 연질 선재를 제조하므로써 구상화 및 기타 열처리 공정을 생략할 수 있고 고강도 볼트를 제조하면서도 생산원가를 낮추는 등의 잇점이 확보할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예]

중량%로, 탄소 0.15-0.3%, 실리콘 0.05-2.5%, 망간 0.1-1.5%, 인 0.015%이하, 황 0.015%이하, 산소 0.005% 이하, 보론 0.001-0.004%, 티타늄 0.01-0.1%, 크롬 0.3-1.5%를 포함하고, 여기에 Mo 0.1-1.5%, Ni 0.01-0.5%, Nb 0.01-0.5%, V 0.05-0.5% 으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종, 나머지 Fe 및 기타 불순물로 조성되는 선재에 대해 실험하였다.

선재라인의 대체적인 냉각라인의 냉각조건은 13.5 mm의 직경을 갖는 선재에 대해 진행속도는 0.25m/sec 였다. 스테인레스 재질의 보열커버를 사용하는 경우와 인코텔 재질의 보열커버를 사용하는 경우에 대하여 선재냉각라인의 입구측과 출구측의 온도를 조사하였다.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 인코넬을 사용한 경우에는 입구커버에서는 약 10℃정도의 보상이 이루어지며 출구커버에서는 약 80℃의 온도 보상이 이루어지는 것을 알 수 있었다.

냉각속도에 따른 미세조직의 차이는 팽창계(dilatometer) 시험을 통해 잘 나타나는데, 이와 관련된 자료는 도 3의 조직사진으로 나타나 있다. 냉각속도가 낮아지면 낮아질수록 강종의 페라이트 분율이 급격히 증가하는 것을 알수 있었다. 냉각속도가 0.4℃/sec이하에서는 냉각속도에 관계없이 페라이트 분율이 거의 일정하게 유지 되는 것을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 선재냉각라인에서의 냉각속도를 조절하여 페라이트 분율을 높임으로써 선재의 연질화를 도모하고 이에 다라 열처리 공정 생략이 가능하게 하므로써 냉간압조공정에서 최종 제품의 생산비용을 낮추는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 열간압연한 선재를 보열커버가 설치된 컨베이어에 의해 이송하면서 냉각하는 선재냉각라인을통해 선재를 제조하는 방법에 있어서,

   상기 보열커버에서 보열판넬의 재질은 인코넬임을 특징으로 하고, 상기 선재냉각라인에서 선재의 냉각속도를 0.65℃/sec이하로 하는 것을 포함하여 이루어지는 열처리생략 가능한 연질 선재의 제조방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 보열커버는 800℃에서의 방사도가 0.75-0.84임을 특징으로 하는 열처리생략 가능한 연질 선재의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 선재에는 B이 포함되는 것을 특징으로 하는 열처리생략 가능한 연질 선재의 제조방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 선재는 중량%로 탄소 0.15-0.3%, 실리콘 0.05-2.5%, 망간 0.1-1.5%, 인 0.015%이하, 황 0.015%이하, 산소 0.005% 이하, 보론 0.001-0.004%, 티타늄 0.01-0.1%, 크롬 0.3-1.5%를 포함하고, 여기에 Mo 0.1-1.5%, Ni 0.01-0.5%, Nb 0.01-0.5%, V 0.05-0.5% 으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 1종과 나머지 Fe 및 기타 불순물로 조성되는 열처리생략 가능한 연질 선재의 제조방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 선재는 냉각후에 페라이트 분율이 70%이상임을 특징으로 하는 열처리생략 가능한 연질 선재의 제조방법.

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