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열간 압연 스테인레스 판재의 생산 공정

Sep 11, 2024

열간 압연은 냉간 압연에 대비됩니다. 냉간 압연은 재結晶 온도 이하에서 이루어지는 압연이고, 열간 압연은 재結晶 온도 이상에서 이루어지는 압연입니다. 그러면 열간 압연이란 무엇인가요? 열간 압연 스테인레스 판재의 생산 공정과 용도는 무엇일까요? 함께 알아보겠습니다!

열간 압연이란?

열간 압연은 금속 소재를 그 재結晶 온도보다 높은 온도(일반적으로 900 ° ℃와 1300 ° ℃ 사이)로 가열한 후, 롤러를 통해 원하는 형상과 두께로 압축하고 늘이는 금속 가공 공정을 말합니다. 재結晶 온도는 금속 소재의 주요 매개변수입니다. 온도가 재結정 온도를 초과하면, 물질 내부의 결정립들이 재배열되어 더 균일하고 미세해지며, 이로 인해 물질이 플라스틱 변형 중 파손되거나 응력 집중이 발생할 가능성이 줄어듭니다.

열간 압연 공정은 다양한 금속 재료를 처리할 수 있습니다. 가장 일반적인 응용 분야에는 강판, 강재, 강관 등의 생산이 포함됩니다. 스테인레스의 경우 열간 압연은 물리적 특성을 향상시키는 데만 도움을 주는 것이 아니라 표면 품질도 향상시켜 후속 냉간 압연 공정의 기반을 마련합니다.

열간 압연의 기본 원리:

열간 압연 과정에서 금속 잉곳은 일반적으로 고온 가열로에서 가열된 후, 조립 밀과 정밀 밀에 들어가 일련의 압연 작업을 수행합니다. 이 과정에서는 큰 연신과 변형이 발생하여 금속의 내부 구조가 재편성되고 결정이 세분화되어 재료의 기계적 특성이 향상됩니다.

열간 압연의 장점:

높은 생산 효율성:

고온에서 금속을 가공할 수 있기 때문에 핫롤링은 재료의 연성이 좋고 짧은 시간에 크게 변형시킬 수 있습니다. 따라서 핫롤링은 높은 생산 효율을 가지고 대규모 산업 생산에 적합합니다.

큰 크기와 두께의 금속을 처리할 수 있음:

핫롤링 공정은 더 두꺼운 금속 빌렛을 처리할 수 있어 여러 번의 롤링 후 더 두꺼운 판재나 기타 제품을 얻을 수 있습니다.

재료의 균일한 변형:

핫롤링은 고온을 통해 금속 재료의 내부 응력을 제거하고, 냉간 압연 시 스트레스 집중으로 인해 발생하는 재료 파손을 방지합니다. 재結晶 과정에서 재료의 결정립이 재배열되어 더욱 균일한 재료 구조를 얻을 수 있습니다.

기계적 특성 향상:

재료의 내부 결정이 열간 압연 과정에서 세밀화됨에 따라 기계적 특성이 크게 향상됩니다. 구체적으로 재료의 인성은 증가하고, 인장 강도는 향상되며, 피로 수명이 연장됩니다.

에너지 소비 감소:

열간 압연은 고온에서 수행되기 때문에 에너지 소비가 비교적 낮습니다. 냉간 압연과 비교했을 때, 열간 압연은 더 적은 에너지를 필요로 합니다.

열간 압연 스테인레스 플레이트 생산 공정:

열간 압연 스테인레스 플레이트를 생산하는 공정은 금속의 초기 가열부터 압연 및 최종 표면 처리까지 여러 주요 단계로 나눌 수 있으며, 각 단계는 제품의 품질을 보장하기 위해 엄격한 통제와 작업이 필요합니다.

1. 빌릿 준비

열간 압연 스테인레스 플레이트의 원료는 일반적으로 주조 빌릿 또는 슬래브입니다. 빌릿의 준비에는 표면의 산화 피막이나 기타 오염물질을 제거하는 청소 처리가 포함됩니다.

2. 가열

빌릿은 고온 가열로에 넣으며,로 내부 온도는 일반적으로 1100 °C 에서 1250 °C 사이입니다. 가열의 목적은 빌릿의 연성을 향상시키기 위해 이후 압연 과정에서 균열이나 파손 없이 큰 변형을 일으킬 수 있도록 하는 것입니다. 가열 시간은 빌릿의 크기와 재질에 따라 밀접하게 관련 있으며, 온도 조절은 재료가 너무 부드러워지거나 산화되는 것을 방지하기 위해 매우 중요합니다.

3. 조압

빌릿이 가열된 후, 초기 압연을 위해 조립 롤링 밀에 공급됩니다. 조립 압연의 주요 목적은 빌릿을 최종 두께에 가까운 조립 가공 크기로 크게 압축하는 것입니다. 압연 과정 중 금속 재료의 내부 구조는 점차 변화하며, 결정들이 압축되고 연장되며, 응력이 균일하게 분포됩니다.

4. 마무리

마무리 공정은 일반적으로 여러 번의 압연 패스를 포함하며, 각각의 압연 패스는 재료의 두께를 추가로 압축하여 원하는 크기 요구 사항을 충족시킵니다. 마무리 단계에서 온도와 압력의 제어가 특히 중요하여 재료의 두께와 기계적 특성의 균일성을 보장합니다.

5. 냉각 및 마무리

작업이 끝나면 핫롤링 스테인레스 플레이트는 점진적으로 온도를 낮추기 위한 일련의 냉각 작업을 거칩니다. 냉각의 속도와 방법은 최종 재료의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 일부 경우, 핫롤링 스테인레스 플레이트는 추가로 평탄화 및 절단 작업을 거쳐 평평하고 표준 크기를 얻을 수도 있습니다.

6. 표면 처리

핫롤링 스테인레스 플레이트의 표면에는 일반적으로 산화 피막이 형성됩니다. 염산 처리나 샷블래스트와 같은 표면 처리 후 산화층이 제거되고 표면 품질이 개선될 수 있습니다. 일부 경우, 고객 요구에 따라 연마 및 도장과 같은 추가적인 표면 처리가 수행될 수 있습니다.