냉간 압연 기술은 19세기 중반 독일에서 시작되었으며 처음에는 폭 20~25mm의 냉간 압연 스트립 강재를 생산하는 데 사용되었습니다. 그렇다면 냉연강판이란 무엇일까요? 냉연강의 정의, 생산 공정, 성능 특성, 적용 분야 등의 측면에서 냉연강에 대해 자세히 소개합니다:
정의
냉연강판은 제1강판에서 상온에 가까운 온도에서 냉간 가공 공정을 거쳐 목표 두께로 추가 압연된 철강재를 말합니다. 냉간압연은 강재의 재결정 온도 이하에서 진행되는 압연 공정으로 최종 압연 온도가 강재의 재결정 온도보다 낮습니다.
생산 프로세스
기본 절차
냉간 압연은 일반적으로 세로 압연을 채택하며, 생산 절차에는 일반적으로 원료 준비, 산세, 압연, 탈지, 어닐링(열처리) 및 마감이 포함됩니다.
원재료 준비: 냉간 압연은 열간 압연 제품을 원료로 사용합니다. 냉간 압연 전에 냉간 압연 제품의 표면 청결을 보장하기 위해 원료를 탈인 처리해야 합니다.
피클: 연속 산세 장치는 열연 코일의 표면 산화철 스케일을 제거하는 데 사용됩니다. 과거에는 산세 용액으로 황산이 사용되었지만 현재는 염산이 더 일반적으로 사용됩니다. 산세 전에 코일을 먼저 용접하고 코일로 감고 일부는 연속적인 “블랙 어닐링'을 거칩니다. 산세 후에는 코일을 세척, 건조, 다듬고 코일로 감습니다.
롤링: 금속판은 압연기의 롤러에 의해 압력을 받아 소성 변형이 발생하여 모양과 크기가 변경됩니다. 압연기의 롤 간격, 회전 속도 및 압연 온도와 같은 매개 변수를 조정하여 금속판의 변형 정도와 특성을 제어할 수 있습니다. 동시에 금속과 롤러 사이의 마찰을 줄이고 압연 품질을 향상시키기 위해 압연 공정 중에 윤활 처리도 필요합니다.
탈지: 압연 중에 압연 재료에 부착된 윤활 그리스를 제거하여 어닐링 중 강철 표면의 오염을 방지하는 것이 목적입니다. 스테인리스 스틸의 경우 침탄을 방지하는 데도 도움이 됩니다.
어닐링: 여기에는 중간 어닐링과 마감 열처리가 포함됩니다. 중간 어닐링은 재결정을 통해 냉간 변형 시 발생하는 가공물 경화를 제거하여 소재의 가소성을 회복하고 금속의 변형 저항을 감소시킵니다. 재결정을 통해 경화를 제거하는 것 외에도 마감 열처리의 목적은 제품의 기술적 요구 사항에 따라 필요한 구조(다양한 질감 등)와 제품 특성(딥 드로잉 및 전자기 특성 등)을 얻기 위한 것입니다.
마무리: 여기에는 검사, 전단, 직선화(평탄화), 인쇄, 분류 및 포장 작업이 포함됩니다. 냉연강판 제품은 운송 중 표면 스크래치를 방지하기 위해 포장 요구 사항이 높습니다.
롤링 밀의 종류
냉간 압연 강판에 사용되는 압연기에는 2하이 압연기, 4하이 압연기, 멀티롤 압연기 등이 있습니다. 4하이 압연기가 가장 널리 사용됩니다. 더 얇은 제품을 압연하려면 6하이 압연기, 센지미르 압연기, 12하이 압연기, 20하이 압연기와 같은 멀티롤 압연기가 필요합니다. 냉연 스트립 제강소는 스탠드 배열에 따라 단일 스탠드 가역 또는 비 가역 밀과 다중 스탠드 연속 밀의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전자는 다양한 제품, 작은 배치 크기 또는 합금강 제품 비율이 높은 상황에 적합합니다. 투자 비용이 낮고 건설이 빠르지만 생산량이 적고 금속 소비량이 높습니다. 멀티 스탠드 연속 압연은 제품 종류가 비교적 단일하거나 변동이 적은 상황에 적합합니다. 생산 효율이 높고 생산량이 많다는 장점이 있지만 더 많은 투자가 필요합니다.
성능 특성
장점
우수한 표면 품질: 여러 번의 냉간 가공 공정으로 인해 냉연강판의 표면은 열연강판보다 더 매끄럽고 평평합니다. 표면 아래에 산화물, 기름 얼룩 또는 불순물이 없습니다. 표면 거칠기가 낮고 외관이 미적으로도 만족스럽습니다.
높은 차원 정확도: 냉간 압연 강판 또는 코일의 치수 정확도는 열간 압연 강판보다 높습니다. 제품의 길이, 너비 및 두께 편차가 작아 치수 요구 사항이 엄격한 많은 산업 응용 분야의 요구 사항을 충족합니다.
뛰어난 기계적 특성: 강도와 경도가 높고 연성 및 인성이 우수하며 내마모성과 내식성이 우수합니다. 또한 가공 성능, 특히 펀칭 성능이 우수하며 완제품 가공에 직접 사용할 수 있습니다.
안정적인 표면 품질: 생산 공정 중 낮은 온도와 작은 변형으로 인해 열연강판 열간 가공 시 발생하는 표면 결함을 방지하여 표면 품질이 안정적입니다.
단점
높은 경도와 어려운 처리: 냉연강은 어닐링 처리를 거치지 않았기 때문에 경도가 높고(HRB 90 이상) 가공성이 매우 떨어집니다. 90도 미만의 각도(코일링 방향에 수직)로 간단한 방향 굽힘만 가능합니다. 어닐링하지 않으면 펀칭 성능이 저하되어 단순 변형이 있는 부품에만 사용할 수 있습니다.
높은 비용: 냉연강판은 고출력의 압연기가 필요하고 압연 효율이 낮으며 압연 공정 중에 작업물 경화를 없애기 위해 중간 어닐링이 필요합니다. 따라서 비용이 상대적으로 높습니다.
적용 분야
냉연강판은 여러 가지 우수한 특성으로 인해 다양한 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다:
건설 산업: 아름다운 표면, 우수한 치수 안정성, 높은 강도를 바탕으로 철골 구조물, 교량, 철골 부품, 건물 커튼월, 문 및 창틀 등을 제조하는 데 사용됩니다.
기계 제조 산업: 다양한 기계 부품, 베어링, 기어 등을 생산하는 데 사용되며 재료의 정밀도와 성능에 대한 요구 사항을 충족합니다.
자동차 산업: 고강도, 우수한 성형성, 내식성 덕분에 자동차 외장, 도어, 자동차 섀시, 엔진 블록 등 다양한 부품을 만드는 데 사용됩니다.
전자 및 전기 산업: 매끄러운 표면과 정밀한 치수의 장점을 살려 다양한 전기 인클로저, 단자판, 계기판 등을 제작하는 데 사용됩니다.
기타 필드: 가구, 수공예품, 식품 캔 생산은 물론 자동차 제조, 전기 제품, 기관차, 항공, 정밀 기기 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
