KR102421642B1 - 베어링용 선재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 3과 도 4는 각각 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 선재를 마무리 열간압연 및 냉각 후, 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)으로 촬영한 미세조직 사진이다.
도 5와 도 6은 각각 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 선재를 마무리 열간압연 및 냉각 후, SEM-EBSD를 통해 결정립계 특성을 관찰한 사진이다.
도 7과 도 8은 각각 본 발명의 실시예 1, 비교예 1 선재를 구상화 열처리 후, 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)으로 촬영한 미세조직 사진이다.
강종 | 합금 성분 | 식(1) | ||||||
C | Si | Mn | Cr | Al | N | -1.6Ceq2 + 3.11Ceq - 0.48 | ||
발명강1 | 0.98 | 0.32 | 0.45 | 1.45 | 0.035 | 0.015 | 0.81 | |
발명강2 | 1.05 | 0.24 | 0.51 | 1.50 | 0.023 | 0.001 | 0.69 | |
발명강3 | 0.98 | 0.25 | 0.45 | 1.43 | 0.035 | 0.015 | 0.81 | |
비교강1 | 1.20 | 0.25 | 0.75 | 2.00 | 0.005 | 0.005 | 0.12 | |
비교강2 | 0.93 | 0.25 | 0.33 | 1.22 | 0.005 | 0.005 | 0.93 |
강종 | 가열온도(℃) / 가열시간(분) |
마무리 압연 전 평균 AGS (㎛) | 마무리 압연온도(℃) | 변형량 | Tpf - Tf(℃) | 500℃까지 냉각속도 (℃/s) |
500℃이후 냉각속도 (℃/s) |
|
실시예 1 | 발명강1 | 950/90 | 7 | 760 | 1.2 | 40 | 5 | 0.5 |
실시예 2 | 발명강2 | 1,000/80 | 11 | 750 | 0.8 | 38 | 4 | 1 |
실시예 3 | 발명강3 | 1,020/90 | 9 | 730 | 0.95 | 43 | 6 | 0.7 |
비교예 1 | 비교강1 | 1,000/90 | 15 | 780 | 0.1 | 44 | 2 | 3 |
비교예 2 | 비교강2 | 950/80 | 11 | 850 | 0.6 | 63 | 4 | 2 |
비교예 3 | 발명강1 | 1,100/90 | 24 | 880 | 0.85 | 85 | 1 | 1 |
비교예 4 | 발명강2 | 1,000/90 | 13 | 770 | 0.32 | 55 | 3 | 2 |
미세조직 및 결정립계 특징 | 기계적 특성 | ||||||
AGS (㎛) |
라멜라 간격 (㎛) |
≥15° 입계길이 분포 (mm/mm2) |
≤15° 입계길이 분포 (mm/mm2) |
≤15°입계 중 ≤5°입계비율(%) | 인장강도 (MPa) | 단면적 감소율 (%) |
|
실시예 1 | 4 | 0.12 | 2500 | 420 | 60 | 1250 | 25 |
실시예 2 | 5.5 | 0.11 | 3500 | 650 | 55 | 1260 | 32 |
실시예 3 | 5 | 0.15 | 3700 | 550 | 63 | 1210 | 27 |
비교예 1 | 12 | 0.21 | 2150 | 210 | 35 | 1020 | 13 |
비교예 2 | 11 | 0.22 | 850 | 120 | 17 | 980 | 11 |
비교예 3 | 15 | 0.29 | 1450 | 150 | 22 | 1020 | 14 |
비교예 4 | 13 | 0.21 | 1200 | 160 | 25 | 1030 | 13 |
구분 | Ae1 (℃) |
열처리 온도 (℃) |
열처리 시간 (Hr) |
660℃까지 냉각속도 (℃/Hr) |
열처리 후 시멘타이트 평균 종횡비 |
열처리 후 인장강도 (MPa) |
실시예 1 | 743.6 | 765 | 8 | 15 | 1.6 | 720 |
실시예 2 | 741.6 | 780 | 7 | 17 | 2.1 | 733 |
실시예 3 | 739.7 | 770 | 6 | 10 | 1.5 | 730 |
비교예 1 | 738.4 | 700 | 7 | 30 | 8.5 | 820 |
비교예 2 | 734.8 | 740 | 10 | 20 | 6.2 | 790 |
비교예 3 | 740.2 | 800 | 7.5 | 15 | 7.5 | 810 |
비교예 4 | 740.2 | 765 | 4 | 25 | 5.5 | 770 |
Claims (13)
- 중량%로, C: 0.8 내지 1.2%, Si: 0.01 내지 0.6%, Mn: 0.1 내지 0.6%, Cr: 1.0 내지 2.0%, Al: 0.01 내지 0.06%, N: 0.02% 이하(0은 제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
미세조직의 구오스테나이트 결정립 크기는 3 내지 10 ㎛이고,
방위차 각도(Misorientation angle)가 15°이상인 고경각 입계 길이의 합이 단위면적당 1,000 내지 4,000mm/mm2이고,
방위차 각도가 15°이하인 저경각 입계 길이의 합이 단위면적당 250 내지 800mm/mm2이고, 상기 저경각 입계 중 방위차 각도가 5°이하인 입계의 비율은 40 내지 80%인 베어링용 선재. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 미세조직은, 입계에는 망상형 초석 시멘타이트로, 입내에는 펄라이트로 구성되는 베어링용 선재. - 제3항에 있어서,
펄라이트 내 층상간격은 0.05 내지 0.2㎛인 베어링용 선재. - 제1항에 있어서,
인장강도는 1,200MPa 이상, 단면적 감소율(RA)은 20% 이상인 베어링용 선재. - 제1항에 있어서,
1회 연질화 열처리 후, 시멘타이트의 평균 종횡비가 2.5 이하인 베어링용 선재. - 제1항에 있어서,
1회 연질화 열처리 후, 인장강도가 750MPa 이하인 베어링용 선재. - 중량%로, C: 0.8 내지 1.2%, Si: 0.01 내지 0.6%, Mn: 0.1 내지 0.6%, Cr: 1.0 내지 2.0%, Al: 0.01 내지 0.06%, N: 0.02% 이하(0은 제외), 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 빌렛을 950 내지 1,050℃의 온도범위에서 가열하는 단계;
Ae1 내지 Acm℃의 온도범위에서, 하기 식(1)로 표현되는 임계 변형량 이상의 변형량으로 마무리 열간압연하여 선재를 제조하는 단계; 및
상기 선재를 3℃/sec 이상의 속도로 500 내지 600℃ 온도범위까지 냉각한 후, 1℃/sec 이하의 속도로 냉각하는 단계;를 포함하는 베어링용 선재의 제조 방법.
식(1): -1.6Ceq2 + 3.11Ceq - 0.48
(여기서, Ceq = C + Mn/6 + Cr/5이고, C, Mn, Cr은 각 원소의 중량%를 의미한다.) - 제8항에 있어서,
상기 선재는 하기 식(2)를 만족하는 베어링용 선재의 제조 방법.
식(2): Tpf - Tf ≤ 50℃
(여기서, Tpf 는 마무리 열간압연 전 선재의 평균 표면온도이고, Tf 는 마무리 열간압연 후 선재의 평균 표면온도이다.) - 제8항에 있어서,
가열시간은 90분 이하인 베어링용 선재의 제조 방법. - 제8항에 있어서,
마무리 열간압연 전 오스테나이트 결정립 평균 크기(AGS)는 5 내지 20㎛인 베어링용 선재의 제조 방법. - 제8항에 있어서,
냉각 후, 상기 선재를 Ae1 내지 Ae1+40℃로 가열하고 5 내지 8시간 유지하는 연질화 열처리 단계;를 더 포함하는 베어링용 선재의 제조 방법. - 제12항에 있어서,
연질화 열처리 후, 20℃/hr 이하의 속도로 660℃까지 냉각하는 단계;를 더 포함하는 베어링용 선재의 제조 방법.
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