제6장 부피성형가공 (2) 압연
Topic: 압연의 정의/분류 * 분괴압연(breakdown rolling) * 평판압연(flat rolling) 소재를 롤 사이로 통과시키며 필요한 두께 및 형상을 얻는 공정 * 분괴압연(breakdown rolling) * 평판압연(flat rolling) * 형상압연(shape rolling)
<평판압연>
<형상압연>
<압연제품>
• 전후방장력: 없음, 초기두께: 1 in., 폭: 2 in., 롤반경: 8 in. 압하량: 20% 문제: ㈜포스코는 연연속 압연(Endless rolling)이라는 새로운 압연기술을 개발하였다. 이 기술에 적합한 압연기를 제작하기 위해 롤에 걸리는 하중을 예측할 필요가 있었다. 압연조건이 다음과 같을 때, 한 스탠드당 롤에 걸리는 하중을 계산하여라. • 전후방장력: 없음, 초기두께: 1 in., 폭: 2 in., 롤반경: 8 in. 압하량: 20% • 단축 인장 항복응력: 56.1ksi (완전소성재료로 가정), 마찰계수: 0.1 • Stone의 냉간압연식: 사상압연 대폭압연기 가열로 조압연 Edge Heater Crop shear Laminar Flow
Topic: 압연이론 <압연전후의 조직변화> <압연롤과 소재간의 상대속도> 입구부: V소재 < V롤 중립점 (neutral point): V소재 = V롤 출구부: V소재 > V롤
<압연압력의 분포> 입구부 출구부 Q: 압연압력에 영향을 주는 인자들은 무엇인가? 입구점에서는 f = a 값을 대입; H = H0 출구점에서는 f = 0 값을 대입; H = 0 Q: 압연압력에 영향을 주는 인자들은 무엇인가?
압력 p는 접촉호를 따라 h와 각도 f의 함수로 표현 재료의 강도, 마찰계수, R/hf가 증가하면 압력이 증가 두께감소율의 영향 마찰의 영향 압력 p는 접촉호를 따라 h와 각도 f의 함수로 표현 재료의 강도, 마찰계수, R/hf가 증가하면 압력이 증가 마찰이 작을수록 중립점은 출구점에 가까워 짐 마찰이 영에 가까와지면, 롤은 소재를 끌어당기지 못하고 마끄러져 중립점은 출구점이 됨
전/후방장력의 효과 압력분포
압연하중 (=압하력, Roll separating force) 삼각형의 상사 <압연롤의 변형> (1) 처짐 (2) 편평화(flattening) Q1: 롤의 처짐을 고려할 때, 롤형상은 어떻게 가공되어야 하는가? camber Q2: 롤반경이 변하면 압력은 어떻게 되는가? 편평할수록 접촉면적이 커져 압하력 증가 Q3: 롤 크라운(중앙부가 양 측면보다 두꺼워 짐)을 변화시킬 수 있는가?
압연 결함 압연방향 판재두께 인장 압축 인장 압축 반경이 작은 롤 또는 압하율이 작음 반경이 큰 롤 또는 압하율이 큰 경우
롤러 정직 (leveling rolls) FIGURE 6.40 롤러 정직의 개략도(a)압연판재 정직 (b) 환봉의 정직 판재 롤러정직 롤러 FIGURE 6.40 롤러 정직의 개략도(a)압연판재 정직 (b) 환봉의 정직
Topic: 압연기
<수직형, high mill> 2단 압연기 4단 압연기
<방사형, cluster mill> 6단 압연기 20단 압연기
롤 크라운의 제어 >>> The PC(pairing cross) Mill 추가적인 롤 크로싱 메커니즘을 이용한 전통적인 4단 고압연기
<압연라인의 구성 (1)> RM FM DC 슬래브 주조기 직접 결합 강편 용접기 고용량 쿨러 재가열된 용광로 사이징 프레스 코일박스 사상 압연기 조각 전단기 코일러 조압연 강편 전단기 RM FM DC Thermometer F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7
<압연라인의 구성 (2)> 7. 층류수로 냉각되는 런아웃 테이블 2. 스케일 브레이커와 디스케일링 스프레이 2. 스케일 브레이커와 디스케일링 스프레이 5. 디스케일링 장치 산화된 표면을 제거 3. 조압엽 스텐드 1. 재가열된 용광로 8. 코일러 6. 사상 압연기 4. 크롭 절단기 강편의 앞뒤를 네모난 형태로 만들기 위함.
형상압연 (Shape Rolling)
Topic: 롤 경로설계 (roll pass design)