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KR101704821B1 - Bucket tooth for construction equipment with enhanced abrasion resistance and impact resistance - Google Patents

Bucket tooth for construction equipment with enhanced abrasion resistance and impact resistance Download PDF

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KR101704821B1
KR101704821B1 KR1020100114827A KR20100114827A KR101704821B1 KR 101704821 B1 KR101704821 B1 KR 101704821B1 KR 1020100114827 A KR1020100114827 A KR 1020100114827A KR 20100114827 A KR20100114827 A KR 20100114827A KR 101704821 B1 KR101704821 B1 KR 101704821B1
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Abstract

본 발명은 건설기계용 버켓(bucket)에 적용되는 투스(tooth)의 내마모성 및 내충격성을 향상시키기 위하여 상기 투스를 형성하기 위한 철강 소재의 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화하고 또한 열처리 과정도 최적화한 것이다.In order to improve the abrasion resistance and impact resistance of a tooth applied to a bucket for a construction machine, it is necessary to optimize the composition and content ratio of the steel alloy material for forming the tooth and to optimize the heat treatment process It is.

Description

내마모성과 내충격성이 향상된 건설기계용 버켓 투스{BUCKET TOOTH FOR CONSTRUCTION EQUIPMENT WITH ENHANCED ABRASION RESISTANCE AND IMPACT RESISTANCE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bucket tooth for a construction machine having improved abrasion resistance and impact resistance,

본 발명은 내마모성 및 내충격성이 향상된 건설기계용 버켓(bucket)에 적용되는 투스(tooth)에 대한 것으로서, 투스를 형성하기 위한 철강 소재의 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화하여 투스의 내마모성과 내충격성이 향상시킨 것이다.The present invention relates to a tooth to be applied to a bucket for a construction machine having improved wear resistance and impact resistance, and it is an object of the present invention to optimize the composition and content ratio of an alloy element of a steel material for forming a tooth, The impact is improved.

일반적으로, 건설 기계의 일종인 굴삭기는 토사나 암석을 채굴하기 위해 사용되는 건설기계로서, 차체의 전방부에는 아암을 구비하고, 상기 아암의 단부에는 토사나 암석을 채굴하기 위한 버켓이 구비된다.BACKGROUND ART In general, an excavator, which is a type of construction machine, is a construction machine used for mining logs or rocks. An arm is provided at a front portion of a vehicle body, and a bucket for mining logs or rock is provided at an end portion of the arm.

상기 굴삭기는 택지조성사업, 도로 및 하수도 공사, 하천개조 및 차수공사, 터널 및 지하철 공사, 토석 채취작업, 임야개간공사, 토사 적재작업 등의 다양한 작업을 할 수 있도록 제작되어 있는데, 필요에 따라 아암의 선단에 결합되는 버켓 등을 작업목적에 적합한 것으로 교체하여 사용 가능하다. 일례로, 종래 굴삭 작업용 굴삭기의 버켓은 도 1에 도시된 것과 같이, 상기 버켓(100)의 선단에 굴삭 작업을 위한 다수의 투스(110)가 일정 간격을 두고 구비된 구조를 갖는다. 상기 투스(110)는 볼트체결이나 용접 등에 의해 상기 버켓(100)에 고정 결합되는 투스 어댑터(101)에 결합됨으로써 버켓에 고정된다. 이러한 투스는 굴착지면에 직접 접촉되면서 굴삭지면을 굴삭하는 소모품으로서, 상기 투스 어댑터(101)에 끼워진 상태에서 록킹 핀 및 록킹 와셔 등과 같은 체결수단을 통해 조립되어 교체될 수 있다.The excavator is designed to perform various operations such as residential land development, road and sewer construction, river remodeling and water supply construction, tunnels and subway construction, reclamation work, forest clearing construction, and earth loading work. A bucket or the like coupled to the front end of the bucket can be used by replacing it with a suitable one for the purpose of work. For example, as shown in FIG. 1, a bucket of a conventional digging excavator has a structure in which a plurality of teeth 110 for excavation work are provided at predetermined intervals at the tip of the bucket 100. The tooth 110 is fixed to the bucket by being coupled to a tooth adapter 101 which is fixedly coupled to the bucket 100 by bolting or welding. Such a tooth can be assembled and replaced through a fastening means such as a locking pin and a locking washer in a state of being fitted to the tooth adapter 101, as a consumable item for excavating the excavated floor while being in direct contact with the excavation surface.

상기 투스는 일반적으로 내마모성이 우수한 합금원소를 이용하여 제조되며 열처리 등을 거친다. 그런데 최근 건설장비가 고성능화, 고마력화되면서 상기와 같은 투스의 소모도 빨라지게 되어 교환주기가 짧아지고 있으며 상기와 같은 소모성 부품에 대한 품질향상 및 교환주기 연장을 위한 수명연장의 요구가 커지고 있다. 상기와 같은 투스(110)의 손상을 억제하면서 사용 수명을 연장시키기 위해서는 투스의 마모성과 내충격성을 강화시킬 필요가 있다. 이를 위하여 최근 다양한 연구들이 진행되고 있는 실정이다. The tooth is generally manufactured using an alloy element excellent in abrasion resistance and is subjected to heat treatment or the like. Recently, as the construction equipment has become high performance and high power, the consuming speed of the above-mentioned tools has been accelerated and the exchange period has been shortened. There has been a growing demand for quality improvement of the consumable parts and prolongation of the service life for extending the exchange cycle. It is necessary to strengthen the abrasion resistance and impact resistance of the tooth in order to extend the service life while suppressing the damage of the tooth 110 as described above. Recently, various studies have been conducted for this purpose.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 과제를 해결하고자 수명이 연장되어 교환주기를 연장시킬 수 있는 건설기계 버켓의 투스를 제공하고자 한다.Accordingly, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a bucket of a construction machine bucket capable of extending the service life of the bucket by prolonging its service life.

본 발명에서는 또한 내마모성과 내충격성이 향상된 건설기계 버켓의 투스를 제공하고자 한다.The present invention also aims to provide a construction machine bucket with improved wear resistance and impact resistance.

본 발명은 또한 건설기계 버켓의 투스를 형성하기 위한 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화하고, 그에 맞는 최적의 열처리공정 기술을 적용하여 투스를 제조함으로써 투스의 내마모성과 내충격성을 향상시키고자 한다.The present invention also aims to improve the abrasion resistance and impact resistance of the tooth by optimizing the composition and content ratio of the steel alloy element for forming the tooth of the construction machine bucket and applying the optimal heat treatment process technology accordingly. do.

본 발명에서는 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화 한 합금 조성물에 의하여 제조되는 건설기계용 버켓의 투스를 제공한다.The present invention provides a bucket for a construction machine manufactured by an alloy composition that optimizes the composition and content ratio of steel alloy elements.

본 발명의 일례에 따르면, 예컨대, 구성성분 전체 중량에 대하여 탄소(C) 0.2 내지 0.4 중량%, 규소(Si) 0.2 내지 0.9 중량%, 망간(Mn) 0.8 내지 2.0 중량%, 니켈(Ni) 0.5 내지 2.0 중량%, 크롬(Cr) 0.3 내지 1.5 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.25 내지 0.4%, 붕소(B) 0.0001 내지 0.003 중량%, 알루미늄(Al) 0.01 내지 0.1 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 내지 0.1 중량%를 함유하고, 잔량의 철(Fe)을 포함하는 합금 조성물에 의하여 제조되는 건설기계용 버켓의 투스를 제공한다.According to one example of the present invention, for example, 0.2 to 0.4 wt% of carbon (C), 0.2 to 0.9 wt% of silicon (Si), 0.8 to 2.0 wt% of manganese (Mn) (B), 0.01 to 0.1% by weight of aluminum (Al), 0.01 to 0.1% by weight of titanium (Ti), and 0.01 to 0.1% by weight of titanium 0.1 wt.%, And the balance iron (Fe).

본 발명의 일례에 따르면, 상기 합금 조성물은 전체 중량에 대하여 0.1 내지 0.25 중량%의 바나듐(V)을 더 포함할 수 있다.According to an example of the present invention, the alloy composition may further include vanadium (V) in an amount of 0.1 to 0.25% by weight based on the total weight of the alloy composition.

한편, 상기 합금 조성물을 이용하여 건설기계용 버켓의 투스를 제조할 때, 상기 합금 조성물에는 상기 각각의 구성성분에 자연적으로 부가된 인(P)과 황(S) 중 어느 하나 또는 둘 모두가 포함될 수 있다. 이 때 상기 각각의 구성성분에 자연적으로 부가된 인(P) 및 황(S)은 각각 상기 합금 조성물 총 중량에 대하여 0.03 중량% 이하가 되도록 조절한다.On the other hand, when the alloy composition is used to produce a tooth of a bucket for a construction machine, the alloy composition contains either or both phosphorus (P) and sulfur (S) added naturally to the respective constituent components . At this time, phosphorus (P) and sulfur (S) added naturally to the respective components are adjusted so as to be 0.03 wt% or less with respect to the total weight of the alloy composition.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 합금 조성물은 전체 중량에 대하여 0.1 내지 0.3 중량%의 구리(Cu)을 더 포함할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the alloy composition may further include 0.1 to 0.3% by weight of copper (Cu) based on the total weight.

본 발명은 또한 상기 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화 한 합금 조성물을 이용하여 건설기계용 버켓의 투스를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for manufacturing a toothed bucket for a construction machine using an alloy composition optimized in composition and content ratio of the steel alloy element.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제조방법은, 상기 설명한 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하는 단계; 상기 용융된 용강을 1,600±100℃에서 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 투스 형태를 형성하는 단계; 상기 형성된 투스를 오스테나이트화 온도인 920±30℃에서 오스테나트화한 후 퀀칭하는 단계; 및 상기 오스나이트화된 투스를 300~500℃에서 오스템퍼링하는 단계;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the manufacturing method comprises: melting the above-described alloy composition to produce molten steel; Casting the molten molten steel at 1,600 占 폚 to 100 占 폚 to form a molten molten steel; Austenitizing the formed tough at austenitization temperature of 920 占 30 占 폚 and then quenching; And austenizing the osmotized tooth at 300-500 < 0 > C.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 건설기계용 버켓의 투스 재질의 조직 중에는 Acicular Structure 마르텐사이트 조직이 80~95 부피%, 오스페라이트(Bainite) 조직이 5~10 부피%, 잔류 오스테나이트 조직이 0~5 부피% 포함되어 있으며, 여기에 잔류 강조직이 더 포함되어 있을 수 있다. 상기 건설기계용 버켓의 투스는 상기 열처리를 포함하는 제조방법에 의하여 제조되는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the structure of the toccous material of the bucket for the construction machine includes 80 to 95% by volume of acicular structure martensite, 5 to 10% by volume of bariumite, 0 to 10% by volume of retained austenite, 5% by volume, and may further contain residual steel structure. The tooth of the bucket for the construction machine can be manufactured by the manufacturing method including the heat treatment.

본 발명에 따른 건설기계 버켓의 투스는 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화한 것으로서, 우수한 내마모성과 내충격성을 가진다. 또한 상기 건설기계 버켓의 투스는 상기 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비에 적합한 최적의 열처리공정 기술을 적용하여 제조됨으로써 내마모성과 내충격성이 더욱 향상될 수 있다.The construction machine bucket according to the present invention has excellent wear resistance and impact resistance by optimizing the composition and content ratio of the steel material alloy element. Also, since the construction machine bucket is manufactured by applying the optimal heat treatment process technique suitable for the composition and content ratio of the steel alloy element, wear resistance and impact resistance can be further improved.

도 1은 일반적인 건설기계용 버켓에 대한 사시도로서, 버켓에 투스 부착된 것을 확인할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 건설기계용 버켓 투스의 제조과정에서 열처리 과정을 설명하는 그래프이다.
도 3a 내지 도 3c는 각각 상기 열처리 및 오스테나이트화에서 시간에 따른 온도조절을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 실시예 1, 실시예 5 내지 7, 비교예 1, 비교예 3에서 제조한 투스에 대하여 HB 경도값과 HRC 경도값을 측정한 결과를 보여주는 것이다.
1 is a perspective view of a bucket for a general construction machine.
2 is a graph illustrating a heat treatment process in the process of manufacturing a bucket tooth for a construction machine according to an embodiment of the present invention.
3A to 3C are schematic views for explaining temperature control over time in the heat treatment and austenitization, respectively.
4 shows results of measurement of HB hardness values and HRC hardness values for the tooth prepared in Example 1, Examples 5 to 7, Comparative Examples 1 and 3, and Comparative Example 3.

본 발명의 일례에 따르면, 예컨대, 구성성분 전체 중량에 대하여 탄소(C) 0.2 내지 0.4 중량%, 규소(Si) 0.2 내지 0.9 중량%, 망간(Mn) 0.8 내지 2.0 중량%, 니켈(Ni) 0.5 내지 2.0 중량%, 크롬(Cr) 0.3 내지 1.5 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.25 내지 0.4%, 붕소(B) 0.0001 내지 0.003 중량%, 알루미늄(Al) 0.01 내지 0.1 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 내지 0.1 중량%를 함유하고, 잔량의 철(Fe)을 포함하는 합금 조성물에 의하여 제조되는 건설기계용 버켓의 투스를 제공한다.According to one example of the present invention, for example, 0.2 to 0.4 wt% of carbon (C), 0.2 to 0.9 wt% of silicon (Si), 0.8 to 2.0 wt% of manganese (Mn) (B), 0.01 to 0.1% by weight of aluminum (Al), 0.01 to 0.1% by weight of titanium (Ti), and 0.01 to 0.1% by weight of titanium 0.1 wt.%, And the balance iron (Fe).

본 발명에 따른 건설기계용 버켓의 투스는 철을 주성분으로 하는 합금 조성물에 의하여 제조되며 합금 조성물은 하기와 같다.The bucket of the construction machine bucket according to the present invention is manufactured by an alloy composition mainly composed of iron, and the alloy composition is as follows.

탄소(C)는 0.2~0.4 중량% 정도 포함되는데, 탄소는 강의 강도를 향상시키는데에 가장 효과적이고 중요한 원소이다. 상기 탄소는 오스테나이트에 고용하여 퀀칭(quenching)시 변형유발 가능성을 크게 한다. 또한 탄소는 Fe, Cr, Mo, V 등의 원소와 화합하여 탄화물을 형성하므로써 강도 및 경도를 향상시킨다. Carbon (C) is contained in an amount of 0.2 to 0.4% by weight, and carbon is the most effective and important element for improving the strength of steel. The carbon is dissolved in austenite to increase the possibility of deformation during quenching. In addition, carbon combines with elements such as Fe, Cr, Mo, and V to form carbides to improve strength and hardness.

규소(Si)는 0.2~0.9 중량% 정도 함유되는데, 강 속의 규소(Si)는 주로 선철과 탈산제에서 잔류되는 것이다. 규소는 SiO2와 같은 화합물을 형성하지 않는한 페라이트 속에 고용 되므로 탄소강의 기계적성질에는 큰 영향을 미치지 않는다. 상기 규소는 템퍼링시 연화저항성을 증대시키기 때문에 본 발명에서는 그 함량이 0.9 중량%를 초과하지 않도록 한다.Silicon (Si) is contained in an amount of about 0.2 to 0.9% by weight, and silicon (Si) in the steel is mainly remained in the pig iron and the deoxidizer. Silicon is solidified in ferrite unless it forms a compound such as SiO 2 , so that it does not greatly affect the mechanical properties of carbon steel. Since the silicon increases softening resistance during tempering, the content of the silicon in the present invention should not exceed 0.9 wt%.

망간(Mn)은 0.8~2.0 중량% 정도로 함유된다. 일반적으로 탄소강에는 약 0.35~1.0% 정도의 망간(Mn)이 함유되어 있다. 이 Mn의 일부는 강 속에 고용되며, 나머지는 강 속에 함유되어 있는 황(S)과 결합하여 비금속 게재물(nonmetallic inclusion)인 MnS를 결정립내에 형성한다. 상기 MnS는 연성이 있어서 소성가공시에 가공방향으로 길게 연신되는 특성이 있어 강의 물성에 영향을 주지만, 상기 MnS의 형성으로 인하여 강 속의 S의 양이 감소되도록 하는 효과가 있다. 참고로, 상기 황(S)은 결정립계에 형성되는 취약하고 저융점 화합물인 FeS를 형성을 억제시킨다. 따라서, Mn에 의해서 펄라이트가 미세해지고, 페라이트를 고용강화시키므로써 탄소강의 항복강도를 향상시킨다. 또한, 퀀칭시 경화깊이를 증가시키지만, 많은 양이 함유되어 있을때는 퀀칭 균열이나 변형을 유발시킨다. Mn은 강에 점성을 부여하는 특징이 있지만 강의 내산성및 내산화성을 저해하는 원소이기도 하다. 따라서, 본 발명에서는 Mn의 함랴을 0.8~2.0 중량%로 조절한다.Manganese (Mn) is contained in an amount of about 0.8 to 2.0% by weight. Generally, carbon steel contains about 0.35 to 1.0% manganese (Mn). A portion of this Mn is dissolved in the steel and the remainder is combined with sulfur (S) contained in the steel to form MnS, a nonmetallic inclusion, in the grain. The MnS is ductile and has a property of being elongated in the machining direction at the time of plastic working so as to affect the physical properties of the steel. However, MnS is effective to reduce the amount of S in the steel. For reference, the sulfur (S) inhibits the formation of FeS which is a weak and low melting point compound formed in grain boundaries. Therefore, the pearlite becomes finer by Mn, and the ferrite is solid-strengthened to improve the yield strength of the carbon steel. It also increases the depth of curing during quenching, but it causes quenching cracks and deformation when contained in large quantities. Mn has a characteristic of imparting viscosity to the steel, but it is also an element that inhibits the acid resistance and oxidation resistance of steel. Accordingly, in the present invention, the content of Mn is adjusted to 0.8 to 2.0 wt%.

니켈(Ni)은 0.5~2.0 중량% 만큼 포함된다. Ni은 강의 조직을 미세화시키고 오스테나이트나 페라이트에도 고용이 잘되므로 기지를 강화시킨다. 또한 Cr이나 Mo과의 공존하면 우수한 경화능을 나타내어 대형강재의 열처리를 용이하게 한다. Ni은 오스테나이트 안정화원소이므로 Cr과의 조합으로 오스테나이트계 스테인리스강 내열강을 형성하며, 강의 저온인성을 현저히 개선시키며 용접성 가단성 을 해치지 않는다. 또한 Ni은 C나 N의 확산을 느리게 하므로 내열강의 열화를 방지하고 팽창율, 강성율, 도자율 등에 있어서 특징이 있다. Ni은 Cr과 함께 가장 중요하고도 보편적인 합금원소이며, 본 발명에서는 그 함량을 0.5~2.0 중량% 정도로 조정한다.Nickel (Ni) is included by 0.5 to 2.0% by weight. Ni strengthens the structure of the steel and strengthens the base because it is well-suited to austenite and ferrite. In addition, coexistence of Cr and Mo exhibits excellent hardenability and facilitates heat treatment of large steel. Since Ni is an austenite stabilizing element, an austenitic stainless steel heat resistant steel is formed in combination with Cr, and the low temperature toughness of the steel is remarkably improved and the weldability is not deteriorated. In addition, because Ni causes diffusion of C and N to be slow, it prevents the deterioration of the heat resistant steel and has characteristics such as expansion ratio, stiffness ratio, porcelain ratio and the like. Ni is the most important and common alloying element together with Cr. In the present invention, its content is adjusted to about 0.5 to 2.0% by weight.

크롬(Cr)은 0.3~1.5 중량% 정도 함유된다. 참고로 크롬은 13 중량%까지 첨가되어 오스테나이트 영역을 확장시키는 역할을 할 수 있다. 크롬은 가격이 싸고, 다량 첨가하여도 취화를 일으키지 않는 탄화물을 형성시킨다. 크롬을 10 중량%이상 첨가하면 스테인리스강으로 되고 내산화성을 향상시키고 내유화성을 개선하므로, 크롬은 구조용강, 공구강, 스테인리스강 및 내열강에 함유되는 중요한 합금원소이다. 단 Cr의 첨가량이 많게되면 비자성의 취약한 상이 나타난다. Cr은 또한 저온취성과 수소취성을 방지하는 효과가 있지만 템퍼링 취성을 유발한다. 이에 본 발명에서는 Cr의 함량을 0.3~1.5 중량% 정도로 한정한다.Cr (Cr) is contained in an amount of about 0.3 to 1.5% by weight. For reference, chromium can be added up to 13 wt% to expand the austenite region. Chromium is cheap and forms carbides that do not cause brittleness even when added in large amounts. Chromium is an important alloying element contained in structural steel, tool steel, stainless steel and heat-resisting steel, because it is made of stainless steel when chromium is added in an amount of 10 wt% or more and improves oxidation resistance and oil resistance. However, when the amount of Cr added is large, a nonmagnetic weak phase appears. Cr also has an effect of preventing low-temperature embrittlement and hydrogen embrittlement, but it causes tempering brittleness. Therefore, in the present invention, the content of Cr is limited to about 0.3 to 1.5% by weight.

몰리브덴(Mo)은 0.25~0.4 중량% 함유된다. Mo은 0.25~0.4 중량% 정도의 첨가로 Ni의 10배까지 경화능을 향상시키는 효과가 있는 원소로서, 템퍼링 취성을 방지하여 템퍼링 취화 저항성을 부여한다. 몰리브덴은 또한 탄화물을 형성하기 때문에 고급 절삭공구의 합금원소로도 우수한 효과를 나타내며 결정립조대화 온도를 상승시킨다. 경화능에 관해서는 Mo단독보다는 Cr과 병용하면 더욱 효과적이다. 그러나 값이 비싸다. 이에 본 발명에서는 몰리브덴(Mo)의 함량을 0.25~0.4 중량%로 조정한다.Molybdenum (Mo) is contained in an amount of 0.25 to 0.4% by weight. Mo is an element having an effect of improving the hardenability up to 10 times of Ni by the addition of about 0.25 to 0.4% by weight, which prevents tempering brittleness and gives resistance to tempering brittleness. Since molybdenum also forms carbides, it is also effective as an alloying element in high-grade cutting tools and increases the grain coarsening temperature. As to the hardenability, it is more effective when used in combination with Cr than Mo alone. But it is expensive. In the present invention, the content of molybdenum (Mo) is adjusted to 0.25 to 0.4 wt%.

붕소(B)는 강재에 자연발생적으로 포함될 수 있는 원소로서 그 함량이 적을 수록 좋은데, 본 발명에서는 0.0001~0.003 중량% 정도 포함되도록 한다. 상기 붕소의 함량을 0.003 중량% 이하로 조절함으로써 경화능을 증가시킬 수 있다. 붕소가 과잉 첨가되면 Fe3B를 형성하여 적열취성을 일으킨다. Boron (B) is an element that can be spontaneously contained in a steel material, and its content is preferably as small as possible. In the present invention, the boron (B) is contained in an amount of about 0.0001 to 0.003% by weight. By controlling the boron content to 0.003 wt% or less, the hardenability can be increased. When boron is added in excess, Fe 3 B is formed, which causes red-hot brittleness.

알루미늄(Al)은 0.01~0.1 중량% 정도 포함된다. Al은 강탄산제로서 유효하나 첨가량이 많으면 강을 취약하게 한다. 따라서 탄산, 탈질용으로서는 0.1 중량% 이하로 첨가하는 것이 보통이다. 질화물인 AIN은 미세석출하여 강의 결정립미세화에 효과적이므로 이것을 이용해서 극미세결정립을 갖는 강인강을 제조할 수 있다. 또한 고온산화방지 및 내유화성에 극히 효과적이다. Aluminum (Al) is contained in an amount of about 0.01 to 0.1% by weight. Al is effective as a strong carbonating agent, but it causes the steel to become weak when it is added. Therefore, it is usually added in an amount of 0.1% by weight or less for carbonic acid and denitrification. Since AIN which is a nitride is fine precipitated and is effective for grain refinement of steel, a strong steel having very fine grain can be produced by using this. And is extremely effective in preventing oxidation at high temperature and oil resistance.

티타늄(Ti)은 0.01~0.1 중량% 정도 함유된다. Ti는 O, N, C, S 및 H 등 어느 원소와도 강한 친화력을 나타내고 특히 탈산, 탈질 및 탈유에 흔히 사용된다. 탄화물 형성능도 Cr보다 강하고 결정립을 미세화시키기 때문에 스테인리스강이나 절삭공구강의 개량에 이용된다. 또한 타금속원소와도 화합물을 형성하여 석출경화 효과가 현저하므로 석출경화형 스테인리스강이나 영구자석 등에 이용된다. 본 발명에서는 상기 티타늄(Ti)의 함량을 0.01~0.1 중량% 정도로 조정한다.Titanium (Ti) is contained in an amount of about 0.01 to 0.1% by weight. Ti shows a strong affinity with any element such as O, N, C, S and H, and is often used for deoxidation, denitrification and de-oxidation. The carbide forming ability is stronger than that of Cr and is used for refining stainless steel and cutting tool steel because it makes fine grains finer. It is also used with precipitation hardening type stainless steels and permanent magnets because of its remarkable effect of precipitation hardening by forming compounds with other metal elements. In the present invention, the content of titanium (Ti) is adjusted to about 0.01 to 0.1% by weight.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 합금 조성물은 바나듐(V)을 더 포함할 수 있다. 상기 바나듐은 합금 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 0.25 중량% 만큼 함유될 수 있다.According to an example of the present invention, the alloy composition may further include vanadium (V). The vanadium may be contained in an amount of 0.1 to 0.25% by weight based on the total weight of the alloy composition.

상기 바나듐(V)은 탄화물 형성능이 커서 미립탄화물을 만들어 강의 조직을 미세화시킬 수 있기 때문에 고장력강으로부터 각종 공구강에 이르기까지 많이 사용되고 있다. 템파링 연화저항성도 Mo이상으로 좋다. 고온강도도 대폭향상시키지만 산화물인V205는 증기압이 높아서 고온증발하므로 첨가량에 한계가 있다. 또한 상기 바나듐은 가격이 비싸기 때문에 함량이 많아지면 경제적 측면에서 불리한 점이 있다. 이에 본 발명에서는 상기 바나듐의 함량을 합금 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 0.25 중량%로 조절한다.The vanadium (V) has been widely used from high tensile steels to various tool steels because it has a high ability to form carbides and can form fine carbides to refine the steel structure. The tampa ring softening resistance is also better than Mo. Although the high-temperature strength is greatly improved, the addition amount of V 2 O 5, which is an oxide, is limited because of high vapor pressure and high temperature evaporation. In addition, since the vanadium is expensive, the content of vanadium is disadvantageous from the economical point of view. Therefore, in the present invention, the vanadium content is controlled to 0.1 to 0.25 wt% based on the total weight of the alloy composition.

한편, 상기 합금 조성물을 이용하여 건설기계용 버켓의 투스를 제조할 때, 상기 합금 조성물에는 부가적인 성분들이 포함된다. 즉, 상기 건설기계용 버켓의 투스를 제조하는 과정에서 불가항력적으로 자연적으로 포함되는 성분들도 있으며, 상기 각각의 구성성분의 채취나 또는 수득과정에서 자연적으로 부가되는 성분도 있다. 인(P)과 황(S)도 상기와 같이 제조과정에서 자연적으로 부가될 수 있는 성분인데, 상기 자연적으로 부가된 인(P) 및 황(S)은 각각 상기 합금 조성물 총 중량에 대하여 0.03 중량% 이하가 되도록 조절한다.On the other hand, when the alloy composition is used to produce a tooth of a bucket for a construction machine, the alloy composition includes additional components. That is, there are components that are naturally included in the force majeure during the manufacturing process of the bucket for the construction machine, and components that are added naturally in the process of collecting or obtaining the respective components. Phosphorus (P) and sulfur (S) can also be added naturally in the process as described above. The naturally added phosphorus (P) and sulfur (S) % Or less.

황(S)은 강 속에 함유되어 있는 원소로서, 보통 Mn과 결합하여 MnS 개재물을 형성한다. 강 중에 Mn의 양이 충분치 못할 경우에는 Mn에 의하여 황(S)이 전부 소모되지 못하기 때문에 상기 황(S)이 Fe와 결합하여 FeS를 형성하기도 한다. 그런데 FeS는 물성이 매우 취약하고 용융점이 낮기 때문에 열간 및 냉간가공시에 균열을 일으킬 수 있다. 따라서 FeS 개재물의 형성을 피하기 위해서는 Mn:S의 비를 보통 5:1로 하고 있다. 일반적으로 황은 Mn, Zn, Ti, Mo 등의 원소와 결합하여 강의 피삭성을 증가시킨다. Sulfur (S) is an element contained in the steel, usually combined with Mn to form MnS inclusions. If the amount of Mn in the steel is insufficient, sulfur (S) is not consumed by Mn, so the sulfur (S) bonds with Fe to form FeS. However, since FeS is very weak in properties and has a low melting point, it can cause cracks in hot and cold working. Therefore, in order to avoid the formation of FeS inclusions, the ratio of Mn: S is usually set to 5: 1. In general, sulfur combines with elements such as Mn, Zn, Ti, and Mo to increase the machinability of the steel.

인(P)도 역시 강 속에 함유되어 있는 원소로서, P가 강 속에 균일하게 분포되어 있으면 별 문제가 없으나, 종종 Fe3P라는 해로운 화합물을 형성한다.이 화합물은 물성이 극히 취약하고 편석되어 있어서 풀림처리를 하여도 균질화되지 않고 단조, 압연 등의 가공을 하면 길게 늘어난다. 충격저항을 저하시키고, 템퍼링취성을 촉진하며, 쾌삭강에서는 피삭성을 증가시키는 원소로 취급되나 일반적으로는 불순물로서 간주된다.Phosphorus (P) is also an element contained in the steel. It is not a problem if P is uniformly distributed in the steel, but often forms a harmful compound called Fe 3 P. The compound is extremely weak in physical properties and segregated Even if the annealing treatment is performed, it is not homogenized, but it is elongated when it is subjected to forging or rolling. It is regarded as an impurity in general, though it is treated as an element which decreases impact resistance, promotes tempering brittleness and increases machinability in free machining steel.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 합금 조성물은 전체 중량에 대하여 0.1 내지 0.3 중량%의 구리(Cu)을 더 포함할 수도 있다. 구리(Cu)는 광석 등으로부터 쉽게 혼입되는데 강에는 보통 0.1~0.3 중량%정도 함유되어 있다. Cu를 함유한 강에서는 열간가공성이 문제로 되는데, 특히 구리의 함량이 0.5 중량%이상일 때에는 적열취성(red brittleness)의 원인으로 된다. 이는 고온 가열시에 Cu의 산화속도가 Fe보다 작기 때문에 구리가 강표면에 편재하여 열간 가공중에 강재 내부로 침투하기 때문이다. 이러한 적열취성은 Ni이나 Mo의 첨가로서 현저히 개선할수 있다. 또한 Cu는 비교적 소량 함유되어 있어도 대기 및 해수중에서 강의 내식성을 현저하게 향상시킨다. Cu와 P가 공존할 경우 내식성 향상이 더욱 우수해진다.According to an embodiment of the present invention, the alloy composition may further include 0.1 to 0.3% by weight of copper (Cu) based on the total weight. Copper (Cu) is easily mixed from ore and so on. It is usually contained in 0.1 to 0.3% by weight of steel. In a steel containing Cu, hot workability becomes a problem. Especially when the content of copper is 0.5% by weight or more, it causes red brittleness. This is because the copper is unevenly distributed on the steel surface and permeates into the steel during hot working because the oxidation rate of Cu is lower than Fe at high temperature heating. Such a red-hot brittleness can be remarkably improved by addition of Ni or Mo. Cu also significantly improves the corrosion resistance of steel in air and seawater even if it contains a relatively small amount. When Cu and P coexist, the corrosion resistance is further improved.

기타, 상기 건설기계용 버켓의 투스를 제조하는 과정에서 자연적으로 포함되어 잔류하거나 또는 상기 각각의 구성성분의 채취나 또는 수득과정에서 자연적으로 부가되는 성분들로서 하기의 성분들이 있다.Other components which are naturally included in the process of manufacturing the bucket for the construction machine and remain naturally or are added naturally in the process of harvesting or obtaining the respective components are the following components.

이러한 성분들 중 먼저, 강 중에 잔류하는 질소량은 용해원료, 용해방법에 따라서 현저하게 변화된다. 일반적으로 질소는 극히 미량의 존재로도 강의 기계적 성질에 큰 영향을 미치는데, 인장강도, 항복강도를 증가시키고 연신율을 저하시킨다. 특히 충격치의 감소 및 천이온도의 상승이 현저하다. 질소는 탄소와 동일하게 침입형원소이고 강중에서 확산속도가 빠르고 또한 페라이트에 대해서 초대 약 0.1%(580℃)로부터 0.003% 정도(상온)까지 연속적으로 용해도 변화를 나타내는 등 다른 잔류원소와는 다른 큰 특징이 있다. 이 때문에 강은 각종의 취성이나 시효경화성을 나타낸다. 퀀칭시에 일어나는 퀀칭시효, 냉간 가공에 의한 변형시효, 그리고 200~300℃에서의 청열취성에 의해서 강의 인장강도, 항복강도는 증가하고 충격치는 저하하여 강의 취화를 일으킨다. 특히 극연방 박판의 deep drawing 가공시에 표면에 주름이 발생하는 현상은 주로 질소의 변형시효에 의한 것이다. 이것을 안정화 시키기 위해서는 질소와 친화력이 큰 Al, Ti, Zr, V, B 등을 첨가하므로써 취화현상을 방지하여야 한다. 또한 질소는 다른 합금원소와 결합하여 질화물을 형성하므로 강의 여러 성질에 영향을 미친다. AlN이 강중에 미세하게 석출되어 있으면 오스테나이테의 결정립을 미세하게 하여 세립강의 제조가 가능해지고, 이외에 Ti, Zr, V, Nb 등도 질화물을 형성하여 결정립을 미세하게 만든다. 그러나 AlN도 다량 존재하면 고온인성을 크게 해치고, 특히 단조시에 오스테나이트 입계에 AlN이 석출되어 입계취성을 일으키며 또한 AlN 석출에 의하여 고온크르프강도도 저하시키다.Among these components, the amount of nitrogen remaining in the steel first varies significantly depending on the raw material for dissolution and the dissolution method. In general, nitrogen has a great influence on the mechanical properties of steel even in the presence of an extremely small amount, which increases tensile strength, yield strength and elongation. Particularly, the decrease of the impact value and the increase of the transition temperature are remarkable. Nitrogen is an invasive element that is the same as carbon and has a fast diffusion rate in the steel and a large difference from the other residual elements such as solubility changes continuously from about 0.1% (580 ° C) to about 0.003% (room temperature) Feature. For this reason, the steel exhibits various brittleness and age hardenability. The tensile strength and yield strength of the steel increase due to quenching aging during quenching, deformation aging due to cold working, and brittle brittleness at 200 to 300 ° C, and the impact value is lowered to cause steel embrittlement. Especially, the phenomenon of wrinkling on the surface during the deep drawing of pole plate is mainly due to the deformation aging effect of nitrogen. In order to stabilize this, the embrittlement phenomenon should be prevented by adding Al, Ti, Zr, V, B, etc. having high affinity to nitrogen. Nitrogen also bonds with other alloying elements to form nitrides, which affects various properties of the steel. If AlN is precipitated finely in the steel, fine grain of the osteonite can be made finer to make fine grain steel. In addition, Ti, Zr, V, Nb and the like also form nitrides to make crystal grains finer. However, when AlN is present in a large amount, the high temperature toughness is largely deteriorated. In particular, AlN precipitates at the austenite grain boundary during forging, causing grain boundary brittleness and also lowers the high temperature creep strength by AlN precipitation.

수소(H)는 원자반경이 극히 작으므로 Fe 격자 중에 N, C 등과 동일하게 침입형으로 고용되어 있고, 강중에서는 다른 원소에 비해서 확산속도가 매우 빠르므로 강속을 자유로이 이동할 수 있다. 또한 수소는 백점, 헤어크랙, 선상조직 및 용접시 비드 균열 등 여러가지 결함의 원인이 된다. 이러한 결함의 방지 또는 제거를 위하여 최근에는 진공용해 또는 진공처리에 의해 탈수소를 행하여 제강과정에서 생기는 수소에 의한 결함을 줄이고자 하고 있다.Since the atomic radius of hydrogen (H) is extremely small, it is dissolved in the interstitial form in the same way as N, C, etc. in the Fe lattice, and the diffusion rate is very fast compared with other elements in the steel. In addition, hydrogen causes various defects such as white spot, hair crack, linear texture and bead crack at welding. In order to prevent or eliminate such defects, dehydrogenation is recently conducted by vacuum melting or vacuum treatment to reduce defects due to hydrogen generated during the steelmaking process.

산소(O)는 Fe에 거의 고용되지 않기 때문에 강중에서는 주로 비금속개재물로서 존재한다. 이들 중 SiO2, Al203, Cr203, TiO2 등은 Fe에 대해서 고용도를 갖지 않지만 FeO, MnO 등은 고온에서 약간 고용한다. 특히 이들 비금속개재물은 강의 기계적 성질, 피로 특성 등을 저하시킨다. 순도가 높은 FeO 합금에서는 산소 함유량의 증가와 함께 충격 천이온도는 현저하게 상승하지만, 순철에 소량의 C, Mn 등이 존재하면 그 영향은 거의 사라진다. 산소는 다량으로 함유되어 있으면 강의 침탄시 이상조직의 원인이 됨과 동시에 경화능을 저하시키고, 가열에 의한 오스테나이트의 결정립을 성장을 촉진시킨다.Since oxygen (O) is hardly soluble in Fe, it exists mainly in non-metallic inclusions in steel. Of these, SiO 2 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 and TiO 2 have no solubility in Fe, but FeO, MnO and the like are slightly solved at a high temperature. In particular, these nonmetallic inclusions degrade the mechanical properties and fatigue characteristics of steel. In high purity FeO alloys, the impact transition temperature increases remarkably with the increase of the oxygen content, but the effect is almost extinguished when a small amount of C, Mn or the like exists in the pure iron. When oxygen is contained in a large amount, it becomes a cause of abnormal structure at the time of carburizing steel, and at the same time, the hardenability is lowered and the growth of austenite grains is promoted by heating.

비소(As)는 제선제강 과정에서 제거하는 것이 거의 불가능한데, 강재의 재질향상을 위해서 As를 인위적으로 첨가하는 경우는 거의 없다고 보아도 좋다. As는 0.2 중량% 이상 함유될 경우 충격치를 현저하게 저하시키고, 충격 천이온도를 상승시킴과 함께 강의 열간가공성을 해치고 적열취성을 일으킨다. 그러나 통상의 강에 함유되어 있는 정도량의 As에 대해서는 이러한 악영향은 거의 문제시 되지 않는다고 볼 수 있다. It is almost impossible to remove arsenic (As) during the steelmaking process. It can be said that there is almost no case where As is added artificially to improve the quality of steel. When As is contained in an amount of not less than 0.2% by weight, the impact value is remarkably lowered, the impact transition temperature is raised, the hot workability of the steel is deteriorated, and the hot brittleness is caused. However, as for As, which is contained in ordinary steels, such adverse effects are hardly a problem.

코발트(Co)는 강의 고온강도를 개선하는 데에 효과적이다. 대부분의 합금원소는 고량첨가로써 강의 경화능을 향상시키지만 Co는 예외로서 그반대의 경향을 나타내며, 또한 고가이므로 일반적인 강에는 사용하지 않고 자석, 고급 절삭공구, 내열재료 등에 첨가해서 성질을 개선하는데 사용하고 있다.Cobalt (Co) is effective in improving the high temperature strength of steel. Most of the alloying elements improve the hardenability of steel by adding high amount of Co. However, Co is an exception to the opposite, and because it is expensive, it is added to magnets, high-grade cutting tools and heat resistant materials .

주석(Sn)은 scrap으로부터 혼입되어 제강과정에서는 거의 제거되지 못하는 원소로서 페라이트에서는 약 8 중량%까지 고용된다. 일반적으로 Sn은 강의 인장강도, 항복강도를 증가시키고 연신율 충격치를 감소시키는등 P의 영향과 유사한점이 많지만 P만큼 현저하지는 않다. 그러나 Sn은 열간가공시의 적열취성, 템퍼링취성, 저온취성 등의 원인이 되고 내식성에 약간의 이점이 있기는 하지만 일반적으로 강에는 유해한 원소이다.Tin (Sn) is an element that can be removed from the scrap and hardly removed during the steelmaking process, and up to about 8 wt% in ferrite. In general, Sn is similar to the effect of P, such as increasing the tensile strength and yield strength of a steel and decreasing the elongation at impact. However, Sn is a harmful element in steel, though it has some advantages in corrosion resistance because it causes red embrittlement in hot working, tempering brittleness, low temperature brittleness and the like.

칼슘(Ca)은 강력한 탈산제이다. 용강 중에 기화하여 폭발하기 쉬우므로 Ca-Si, Ca-Si-Mn 등의 상태로 첨가하여 비금속개재물의 상태 및 분포의 조정을 행한다. Calcium (Ca) is a powerful deoxidizer. Ca-Si, Ca-Si-Mn, and the like, because of vaporization and explosion in molten steel, so as to adjust the state and distribution of non-metallic inclusions.

니오븀(Nb)은 강력한 결정립 미세화원소로서 결정립 조대화 온도를 상승시킨다. 경화능을 저하시키며, 템퍼링 취성을 감소시킨다. Niobium (Nb) is a strong grain refinement element and increases the grain coarsening temperature. Lowering the hardenability and reducing the tempering brittleness.

텔루륨(Te)은 강의 피삭성을 증대시키며 열간가공성을 해친다. Tellurium (Te) increases the machinability of steel and deteriorates hot workability.

납(Pb)은 강의 피삭성을 증가시킨다. Lead (Pb) increases the machinability of the steel.

텅스텐(W)은 고가이고 비중이 커서 편재하기 쉬우므로 구조용 강에는 거의 첨가되지 않지만, 경화능을 향상시키고 Fe4W2C 또는 Fe3W3C 형의 탄화물을 형성하기 때문에 공구강 특히 절삭공구강에 이용되고, 18%W-4%Cr-1%V강은 고속도강으로서 유명하다. Since tungsten (W) is expensive and has a large specific gravity, it is not easily added to structural steels because it is prone to ubiquitous, but because it improves hardenability and forms carbides of Fe 4 W 2 C or Fe 3 W 3 C type, 18% W-4% Cr-1% V steels are used as high-speed steels.

지르콘(Zr)은 N, C, S 및 H와의 친화력이 Ti보다도 높기 때문에 상기 원소의 고정에 흔히 이용되고 있다. 백점의 발생도 0.2~0.3 중량% 첨가로 완전히 방지할 수 있다고 알려져 있다.Zircon (Zr) is often used for fixing the above element because its affinity with N, C, S and H is higher than Ti. It is known that the incidence of white point can be completely prevented by adding 0.2 to 0.3% by weight.

본 발명은 또한 상기 철강 소재 합금 원소의 조성과 함량비를 최적화 한 합금 조성물을 이용하여 건설기계용 버켓의 투스를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for manufacturing a toothed bucket for a construction machine using an alloy composition optimized in composition and content ratio of the steel alloy element.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제조방법은, 상기 설명한 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하는 단계; 상기 용융된 용강을 1,600±100℃에서 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 투스 형태를 형성하는 단계; 상기 형성된 투스를 오스테나이트화 온도인 920±30℃에서 오스테나트화한 후 퀀칭하는 단계 및 상기 오스나이트화된 투스를 300~500℃에서 오스템퍼링하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the manufacturing method comprises: melting the above-described alloy composition to produce molten steel; Casting the molten molten steel at 1,600 占 폚 to 100 占 폚 to form a molten molten steel; Austenitizing the formed teeth at austenitization temperature of 920 占 30 占 폚, quenching and austenizing the osnitized teeth at 300 to 500 占 폚.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 920±30℃의 온도에서의 퀀칭하는 단계 후에 추가로 또는 상기 퀀칭과는 별도로 870±30℃의 온도에서 퀀칭하는 단계를 포함할 수도 있다.According to an example of the present invention, after the quenching step at the temperature of 920 占 0 占 폚, quenching may be performed additionally or at a temperature of 870 占 30 占 separately from the quenching.

도 2는 상기 열처리를 설명하는 그래프이다.2 is a graph for explaining the heat treatment.

도 3a 내지 도 3c는 각각 상기 열처리 및 오스테나이트화에서 시간에 따른 온도조절을 설명하기 위한 개략도이다.
3A to 3C are schematic views for explaining temperature control over time in the heat treatment and austenitization, respectively.

이하, 실시예 및 비교예를 설명한다.Examples and Comparative Examples are described below.

<실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2>&Lt; Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 >

먼저 하기 표 1의 조성으로 합금 조성물을 준비한 후 이를 이용하여 건설기계(굴삭기)용 버켓의 투스를 제조하였다. 실시예는 본 발명에 따른 조성이며, 비교예는 종래 사용되던 강화강 조성이다.First, an alloy composition was prepared according to the composition shown in Table 1 below, and a tooth of a bucket for a construction machine (excavator) was manufactured using the alloy composition. The examples are compositions according to the present invention, and the comparative example is the previously used tempered steel composition.

구체적으로, 하기 표 1의 조성으로 된 합금 조성물을 진공 용해로에서 용융하고 주조를 실시하여 잉곳(ingot)을 제조하고 어닐링하였다. 구체적으로, 약 1050℃에서 공기 냉각하고, 담금질 한 후, 600℃에서 공기냉각하고 템퍼링을 실시하였다. 하기 표 1에서 P, S, B는 제조과정에서 자연발생적으로 포함되어지는 성분으로서 가능한 적게 함유되도록 하였는데, 적어도 표 1에 개시된 함량 이하로 포함되도록 하였다. 표 1에서 함량 단위는 중량%이다.Specifically, an alloy composition having the composition shown in the following Table 1 was melted in a vacuum melting furnace and subjected to casting to produce an ingot and annealed. Specifically, air cooling at about 1050 占 폚, quenching, air cooling at 600 占 폚, and tempering were performed. In Table 1, P, S, and B are included as spontaneously included as possible in the manufacturing process, so that they are contained at least as low as those shown in Table 1. In Table 1, the content unit is wt%.

원소element 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 CC 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.30.3 0.350.35 0.150.15 SiSi 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 1.01.0 2.02.0 MnMn 0.80.8 2.02.0 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.01.0 P (max)P (max) 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.020.02 0.030.03 S (max)S (max) 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.030.03 0.080.08 0.020.02 NiNi 0.50.5 1.51.5 1.01.0 1.51.5 1.21.2 -- CrCr 0.30.3 0.80.8 1.01.0 1.51.5 0.30.3 -- MoMo 0.150.15 0.40.4 0.250.25 0.30.3 0.150.15 -- VV -- 0.250.25 0.10.1 0.20.2 -- -- B (max)B (max) 0.0030.003 0.0030.003 0.0030.003 0.0030.003 0.00050.0005 -- AlAl 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.0050.005 TiTi 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.050.05 0.10.1 NN -- -- -- -- -- 0.0060.006 Nb+Mo+VNb + Mo + V -- -- -- -- -- 0.10.1

<실시예 5 내지 7 및 비교예 3>&Lt; Examples 5 to 7 and Comparative Example 3 >

상기 실시예 2 내지 4 및 비교예 2의 조성을 갖는 합금용 조성물을 이용하여 아래와 같이 열처리를 하여 각각 실시예 5 내지 7 및 비교예 3이라 하였다.The compositions for alloys having the compositions of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 were heat-treated as follows to give Examples 5 to 7 and Comparative Example 3, respectively.

상기 표 1에서 실시예 2 내지 4 및 비교예 2의 조성을 갖는 합금용 조성물을 용융시킨 용강을 1,600±100℃에서 주형에 주입하여 잉곳을 형성한 후 상기 형성된 잉곳을 오스테나이트화 온도인 920±30℃에서 오스테나트화한 후 퀀칭하고, 다시 300~500℃에서 오스템퍼링하였다. 이어 기계적 가공을 하여 완성한 투스를 각각 실시예 5 내지 7 및 비교예 3이라 하였다.In Table 1, molten steel obtained by melting the composition for alloys having compositions of Examples 2 to 4 and Comparative Example 2 was injected into a mold at 1,600 占 폚 to 100 占 폚 to form an ingot, and then the ingot was formed at austenitization temperature of 920 占 퐉 Lt; 0 &gt; C, quenched and further austempered at 300-500 &lt; 0 &gt; C. Then, the finished tooth was subjected to mechanical processing as Examples 5 to 7 and Comparative Example 3, respectively.

상기 제조된 투스 중, 실시예 1, 실시예 5 내지 7, 비교예 1, 비교예 3에 대하여 경도분석을 실시하였다. 경도 분석은 HB 경도값과 HRC 경도값을 측정하였다. 상기 경도값 측정 결과는 도 4에 도시되어 있다.Hardness analysis was performed on Example 1, Examples 5 to 7, Comparative Example 1 and Comparative Example 3 among the prepared trues. HB hardness and HRC hardness were measured. The hardness value measurement result is shown in FIG.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 투스의 경우 경도가 우수하며, 특히 상기 실시예 5 내지 7에서처럼, 본 발명에 따른 조성을 갖는 합금용 조성물을 이용하여 투스를 제조한 후 소정의 열처리를 한 경우 경도값이 매우 우수해짐을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, the toughness according to the present invention is excellent in hardness. Particularly, as in Examples 5 to 7, after preparing a tooth using a composition for an alloy having the composition according to the present invention, The hardness value becomes very good.

100: 버켓 110: 투스
101: 투스 어댑터
100: Bucket 110: Tooth
101: Tooth adapter

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 구성성분 전체 중량에 대하여 탄소(C) 0.2 내지 0.4 중량%, 규소(Si) 0.2 내지 0.9 중량%, 망간(Mn) 0.8 내지 2.0 중량%, 니켈(Ni) 0.5 내지 2.0 중량%, 크롬(Cr) 0.3 내지 1.5 중량%, 몰리브덴(Mo) 0.25 내지 0.4%, 붕소(B) 0.0001 내지 0.003 중량%, 알루미늄(Al) 0.01 내지 0.1 중량%, 티타늄(Ti) 0.01 내지 0.1 중량%를 함유하고, 잔량의 철(Fe)을 포함하는 합금 조성물에 의하여 제조된 합금 조성물을 용융시켜 용강을 제조하는 단계;
상기 용융된 용강을 1,600±100℃에서 주형에 주입하여 응고시키는 주조를 실시하여 투스 형태를 형성하는 단계;
상기 형성된 투스를 오스테나이트화 온도인 920±30℃에서 오스테나이트화한 후 퀀칭하는 단계;
상기 오스테나이트화된 투스를 870±30℃의 온도에서 재퀀칭하는 단계; 및
상기 재퀀칭된 투스를 300~500℃에서 오스템퍼링하는 단계;
를 포함하는 건설기계용 버켓의 투스의 제조방법.
0.2 to 0.9% by weight of silicon (Si), 0.8 to 2.0% by weight of manganese (Mn), 0.5 to 2.0% by weight of nickel (Ni) 0.3 to 1.5% by weight of boron, 0.25 to 0.4% of molybdenum, 0.0001 to 0.003% by weight of boron (B), 0.01 to 0.1% by weight of aluminum (Al) and 0.01 to 0.1% by weight of titanium (Ti) Melting an alloy composition produced by an alloy composition comprising iron (Fe) to produce a molten steel;
Casting the molten molten steel at 1,600 占 폚 to 100 占 폚 to form a molten molten steel;
Austenitizing the formed teeth at austenitizing temperature of 920 占 폚 to quench;
Quenching said austenitized tooth at a temperature of 870 占 30 占 폚; And
Austenizing the re-quenched tooth at 300-500 占 폚;
Of the bucket (1).
제 5항에 의한 제조방법에 의하여 제조된 건설기계용 버켓의 투스로서, 상기 투스 재질의 조직 중에는 Acicular Structure 마르텐사이트 조직이 80~95 부피%, 오스페라이트(Bainite) 조직이 5~10 부피%, 잔류 오스테나이트 조직이 0~5 부피% 포함되어 있으며, 잔류 강조직이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 건설기계용 버켓의 투스.A tooth of a bucket for a construction machine manufactured by the manufacturing method according to claim 5, wherein the structure of the toothed material is composed of 80 to 95% by volume of acicular structure martensite, 5 to 10% by volume of osferite, Wherein the residual austenite structure is contained in an amount of 0 to 5% by volume and the residual steel structure is included.
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