JP2017508067A - 成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法 - Google Patents

成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明はTi及びNを添加して微細な粒度で鋳造が可能であり、結晶方位を制御して成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法に関する。本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、重量%で、Cr:12.5〜18.5%、C:0.025%以下(0%除外)、N:0.01〜0.05%、Ti:0.05〜0.4%、Al:0.2%以下(0%除外)、Si:0.5%以下(0%除外)、Mn:0.5%以下(0%除外)、及び残部のFe及び不純物を含み、下記の式(1)及び(2)を満たす溶鋼を連続鋳造してスラブを製造する過程;スラブから粗圧延及び仕上圧延工程によって熱延鋼板を製造する過程;熱延鋼板の温度が875〜1025℃となるように連続焼鈍工程で1次熱処理する過程;及び熱延鋼板から冷間圧延工程によって冷延鋼板を製造する過程;を含む。1.5≦N/C≦6−−−−−−−(1)5≦Ti/N≦20−−−−−−−(2)【選択図】 図4

Description

本発明はフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法に係り、より詳しくは、Ti及びNを添加して微細な粒度に鋳造可能であり、結晶方位を制御して成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法に関する。
一般に、フェライト系ステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼に比べて安価で、表面光沢、ドローイング性、及び耐酸化性に優れて、厨房用品、建築外装材、家電製品、電子部品などに広く使われている。
フェライト系ステンレス鋼は、前記のような用途の部品に適用するために成形加工するときに、圧延方向に平行にしわ状の表面欠陷が発生し、このような現象をリッジング(ridging)という。
リッジングの発生原因は根本的には粗大な鋳造組職に起因する。すなわち、鋳造組職が圧延又は焼鈍工程で破壊されないで粗大なバンド組職として残留する場合、引張加工時に周りの再結晶組職とは違う幅及び厚さ方向への変形挙動することによってリッジング欠陷として現れる。
このようなリッジング欠陷は製品の外観を悪くするため、成形後にリッジングが発生した部分にさらに研磨工程が必要となり、最終製品の製造コストを上昇させる原因となる。
フェライト系ステンレス鋼の1種であるSTS 430鋼は、約16重量%のクロム(Cr)を含む鋼で、フェライト系ステンレス鋼の代表的な鋼種であり、家庭用洋食器及び家電製品の部品用に広く使われている。
STS 430鋼は多くのフェライト系ステンレス鋼の中では耐リッジング性に優れているが、依然としてリッジング欠陷が発生するため、研磨費用の節減あるいはリッジングによって引き起こされる機械的欠陥減少のために、リッジング低減フェライト系ステンレス鋼が継続的に要求されている実情である。
STS 430鋼の耐リッジング性がほかのフェライト系ステンレス鋼に比べて相対的に優れている理由は、鋳造後から熱延完了までの区間で25〜40%のオーステナイト変態を経るからである。
前述したように、フェライト系ステンレス鋼でリッジングが発生する理由は、鋳造時に形成される粗大な組職のためであるが、STS 430鋼においては一部のオーステナイト変態によってこのような鋳造組織が多少除去されてリッジングの発生が緩和される。
従来の鋼の組成、圧延条件、焼鈍条件を適正にし、特有の集合組職が発達するように制御して耐リッジング性を向上させたフェライト系ステンレス鋼板及び製造方法については、「面内異方性が小さく、耐リッジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法(特許文献1参照)」などに具体的に知られている。
一方、バッチ焼鈍を実施して表面品質に優れたフェライト系ステンレス鋼板及び製造方法については「表面品質に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法(特許文献2参照)」などに具体的に開示されている。
しかし、前記のような先行文献は、オーステナイト変態区間を有するフェライト系ステンレス鋼は熱間圧延後にオーステナイト組職の分解のためのバッチ焼鈍熱処理が必須であるが、このために費用がかかって生産コストを上昇させ、製造時間が増大するという問題点を持っていた。
また、熱間圧延後にバッチ焼鈍熱処理を実施するため、生産コスト及び製造時間が増加し、生産性が低下する問題点を解決することができなく、製造時間が増加することによって生産性が低下する問題点を持っていた。
韓国公開特許10−1997−0015775号公報 韓国公開特許10−2011−0077095号公報
上記のような問題を解決するための本発明は、バッチ焼鈍熱処理工程を省略し、連続焼鈍熱処理が可能になってコストを節減するとともに、耐リッジング性及び成形性を向上させることができる成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法を提供する。
本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、重量%で、Cr:12.5〜18.5%、C:0.025%以下(0%除外)、N:0.01〜0.05%、Ti:0.05〜0.4%、Al:0.2%以下(0%除外)、Si:0.5%以下(0%除外)、Mn:0.5%以下(0%除外)、及び残部のFe及び不純物を含み、下記の式(1)及び(2)を満たす溶鋼を連続鋳造してスラブを製造する過程;前記スラブから粗圧延及び仕上圧延工程によって熱延鋼板を製造する過程;前記熱延鋼板の温度が875〜1025℃となるように連続焼鈍工程で1次熱処理する過程;及び前記熱延鋼板から冷間圧延工程によって冷延鋼板を製造する過程;を含む。
1.5≦N/C≦6−−−−−−−(1)
5≦Ti/N≦20−−−−−−−(2)
好ましくは、本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、Cr:14.5〜18.5%、C:0.01%以下(0%除外)、N:0.012〜0.03%、Ti:0.15〜0.3%、及びAl:0.15%以下(0%除外)であり、
下記の式(3)及び(4)を満たすことを特徴とすることができる。
1.5≦N/C≦5−−−−−−−(3)
8≦Ti/N≦20−−−−−−−(4)
前記スラブを製造する過程において、連続鋳造工程は、1530〜1550℃の温度で0.7〜1.0m/minの速度に制御しながら、電磁撹拌装置(EMS;Electro Magnetic Stirrer)の電流範囲を800〜1700Aに制御することが好ましい。
前記スラブは1180〜1240℃に加熱されて熱延鋼板に製造されることを特徴とする。
好ましくは、本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、前記冷延鋼板を冷延連続焼鈍工程によって775〜925℃となるように2次熱処理する過程;をさらに含むことができる。
本発明の第2実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、Cr:12.5〜16.5%、C:0.001〜0.025%、Al:0.01〜0.2%、Si:0.01〜0.5%、及びMn:0.01〜0.5%であり、Cu:0.01〜0.5%、Mo:0.001〜0.5%、Nb:0.01〜0.5%、及びNi:0.01〜0.5%をさらに含むことができる。
前記熱延鋼板の結晶粒は150μm以下(0μm除外)であることが好ましい。
好ましくは、本発明の第2実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、前記ステンレス鋼を冷間圧延した後、775℃以上かつ925℃以下の焼鈍温度で連続焼鈍(Continuous Annealing Line、CAL)を行うことを特徴とすることができる。
一方、本発明の第3実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、前記ステンレス鋼を冷間圧延した後、775℃以上かつ850℃以下の焼鈍温度で連続焼鈍(Continuous Annealing Line、CAL)を行うことを特徴とすることができる。
本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、重量%で、Cr:12.5〜18.5%、C:0.01%以下(0%除外)、N:0.01〜0.05%、Ti:0.05〜0.4%、Al:0.2%以下(0%除外)、Si:0.5%以下(0%除外)、Mn:0.5%以下(0%除外)、及び残部のFe及び不純物を含み、下記の式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする。
1.5≦N/C≦6−−−−−−−(1)
5≦Ti/N≦20−−−−−−−(2)
本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、Cr:14.5〜18.5%、C:0.01%以下(0%除外)、N:0.012〜0.03%、Ti:0.15〜0.3%、及びAl:0.15%以下(0%除外)であり、下記の式(3)及び(4)を満たすことを特徴とすることができる。
1.5≦N/C≦5−−−−−−−(3)
8≦Ti/N≦20−−−−−−−(4)
本発明の第2実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、Cr:12.5〜16.5%、C:0.001〜0.025%、Al:0.01〜0.2%、Si:0.01〜0.5%、及びMn:0.01〜0.5%であり、Cu:0.01〜0.5%、Mo:0.001〜0.5%、Nb:0.01〜0.5%、及びNi:0.01〜0.5%をさらに含むことができる。
好ましくは、本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、結晶方位{111}<112>からの方位差が15°以下である結晶粒A種の分率f(A)と結晶方位{111}<110>からの方位差が15°以下である結晶粒B種の分率f(B)の比f(A)/f(B)が3.0未満であることを特徴とすることができる。
また、結晶方位{113}<361>からの方位差が15°以下である結晶粒C種の分率が15%以下であり、結晶方位{111}//NDから角度が15°以下である結晶粒D種の分率が35%以上であることを特徴とすることができる。
一方、結晶粒の大きさは40μm以下(但し、0μm除外)であることを特徴とすることができる。
好ましくは、本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、最大リッジング幅が2μm以下、最大リッジング高さが15μm以下であることを特徴とすることができる。
本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、鋳造組職の等軸晶部と柱状晶部が1:2の体積比で形成され、等軸晶部の平均粒度が0mm超過かつ1.5mm以下であり、柱状晶部の平均粒度が2.0〜6.0mmであるスラブから製造されることができる。
前記熱延鋼板の結晶粒は冷間圧延方向の結晶粒の長さ/厚さの比が1.5〜3.0の範囲を満たすことが好ましい。
本発明の実施例によると、Ti、N及びCの含量を制御するとともに結晶方位を制御して、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼を提供することができる。
また、製品成形時に表面欠陷が生成することを防止して、生産製品の品質を向上させることができる効果がある。
また、バッチ焼鈍熱処理工程を省略することができるので、コストを節減し、生産性を向上させることができる効果がある。
本発明の一実施例による1次熱処理温度とリッジング発生の関係を示したグラフである。 本発明の一実施例による1次熱処理後の結晶粒の大きさとリッジング発生の関係を説明するためのグラフである。 鋳造組職のタイプ別等軸晶部と柱状晶部の形成を比較説明するための図である。 本発明の一実施例による2次熱処理温度とリッジング発生の関係を示したグラフである。 本発明の一実施例による2次熱処理後の結晶粒の大きさとリッジング発生の関係を説明するためのグラフである。 本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼及び比較鋼の鋳造組職粒度分布を示すグラフである。 本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼において{113}<361>方位付近の結晶粒分率と耐リッジング性の関係を示す図である。 本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の{113}<361>方位付近の結晶粒を示す比較例と比較するための図である。 比較例の{113}<361>方位付近の結晶粒を示す図である。 本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼から製造された冷延製品の{111}//ND方位付近の結晶粒分率と成形性の関係を示す図である。 本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の冷延製品微細組職の{111}//ND方位付近の結晶粒を示す比較例と比較するための図である。 比較例の冷延製品微細組職の{111}//ND方位付近の結晶粒を示す図である。 冷間圧延後の焼鈍熱処理において焼鈍温度と{113}<361>方位付近の結晶粒分率の関係を示す図である。 冷間圧延後の焼鈍熱処理において焼鈍温度と{111}//ND方位付近の結晶粒分率の関係を示す図である。 一般的なフェライト系ステンレス鋼から洋食器(Φ=270mm、H=150mm)を成形した後の表面性状を示す図である。 本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼から洋食器(Φ=270mm、H=150mm)を成形した後の表面性状を示す図である。 本発明の一実施例による成形後、リッジング谷の最大幅及び深みを説明するためのグラフである。 本発明の実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼と一般的なフェライト系ステンレス鋼の成形加工後のリッジングを比較するための図である。 比較鋼と本発明の一実施形態による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の最終冷延焼鈍後、0.5mm厚さを有する素材のTD(Transverse Direction)面の平均結晶粒度形状及び結晶粒度の分布の比較を示す図である。
以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細に説明するが、本発明が実施例によって制限されるか限定されるものではない。参照として、この説明で同一符号は実質的に同一の要素を指し、このような規則下で他の図面に記載された内容を引用して説明することができ、当業者に明らかであると判断されるか繰り返される内容は省略することができる。
本発明の一実施形態による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、溶鋼を連続鋳造してスラブを製造する過程と、熱延鋼板を製造する過程と、1次熱処理する過程と、冷延鋼板を製造する過程とからなる。
スラブを製造する過程は、重量%で、Cr:12.5〜18.5%、C:0.025%以下(0%除外)、N:0.01〜0.05%、Ti:0.05〜0.4%、Al:0.2%以下(0%除外)、Si:0.5%以下(0%除外)、Mn:0.5%以下(0%除外)、及び残部のFe及び不純物を含むとともに下記の式(1)及び(2)を満たす溶鋼を連続鋳造してスラブを製造する。
1.5≦N/C≦6−−−−−−−(1)
5≦Ti/N≦20−−−−−−−(2)
一般に、フェライト系ステンレス鋼においてリッジングを引き起こす原因としては、鋳造時に形成される粗大な結晶粒が熱延時に除去されずに圧延されることを挙げることができる。このような結晶粒は最終製品が製造される冷間圧延後の焼鈍熱処理において除去が容易でなく成形性を阻害する結晶粒群を形成する。
一方、一般的にNが含有された一般的なフェライト系ステンレス鋼においてはバッチ焼鈍(BAF:Batch Annealing Furnace)熱処理によってクロム−窒化物のために形成されるクロム欠乏層の解消が必須である。
クロム欠乏層が解消されなければ、耐食性及び表面光沢の劣化を引き起こす問題点を持っていた。
本発明においては、チタン(Ti)の添加によってTiN化合物による微細な等軸晶が形成され、粗大な結晶粒が除去された鋳造組職を得ることができる。また、クロム−窒化物の含量を低めてバッチ焼鈍(BAF)熱処理を実施しなくても耐食性に優れたフェライト系ステンレス鋼を製造することができることを要旨とする。
したがって、通常のフェライト系ステンレス鋼とは異なり、N/C比を高く制御し、TiN化合物の形成を促進することにより、等軸晶粒度が微細なフェライト系ステンレス鋼の製造が可能になり、耐リッジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼の製造が可能である。
また、N含量が高いにもかかわらず、Tiを添加して基地に固溶されるN含量を制御することにより、伸び率の劣化なしに成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼の製造が可能であるからである。
その後、熱延鋼板を製造する過程でスラブから粗圧延及び仕上圧延工程で熱延鋼板を製造した後、1次熱処理する過程で連続焼鈍を実施した後、冷延鋼板を製造する過程で冷間圧延を実施して製造する。
1次熱処理する過程は、875〜1025℃の温度で連続焼鈍を実施することが好ましい。
その理由は、図1に示したように、連続焼鈍時に875℃未満の焼鈍温度で連続焼鈍を実施する場合、TiC、TiNなどの析出物による再結晶邪魔によって再結晶が難しく、焼鈍温度が1025℃を超えて連続焼鈍を実施する場合、結晶粒が過度に成長することによってリッジングの発生を増加させるからである。
したがって、1次熱処理時の焼鈍温度は875〜1025℃に制限することが好ましい。よって、1次熱処理後、結晶粒の大きさを150μm以下に制限して、耐リッジング性を向上させることができることが分かる。
一方、本発明において、焼鈍温度とは、素材が連続焼鈍炉を通過するうちに加熱されて最大温度に到逹した後、連続焼鈍炉から出てから冷却される直前までの温度の平均値を意味する。
また、最大温度は一時的に測定される過度な値ではなく、通常的な範囲で素材が置かれる最大温度を意味し、リッジング高さとは熱間圧延後に連続焼鈍した素材を引き続いて冷間圧延及び連続焼鈍し、15%引張後、表面で引張方向に垂直な方向に表面粗度を測定したときの最大高さと最低高さの差を意味する。
以下、本発明の第1実施例について説明する。
本発明の第1実施例による連続鋳造過程は、Cr:14.5〜18.5%、C:0.01%以下(0%除外)、N:0.012〜0.03%、Ti:0.15〜0.3%、Al:0.15%以下(0%除外)、Si:0.5%以下(0%除外)、Mn:0.5%以下(0%除外)、及び残部のFe及びその他の不可避な不純物からなり、TiとN及びCとNの分率は下記の式(3)及び(4)を満たすことを特徴とする。
1.5≦N/C≦5−−−−−−−(3)
8≦Ti/N≦20−−−−−−−(4)
以下、本発明による第1実施例において成分含量の数値限定理由について説明する。以下では特に言及がない限り、単位は重量%である。
Cr:12.5〜18.5%
クロム(Cr)の量は14.5重量%〜18.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、クロム(Cr)は鋼の耐食性を向上させるために添加する合金元素で、クロムが14.5重量%未満で含まれる場合、本発明の組成範囲ではフェライト系ステンレス鋼の耐食性が低下して問題となる。一方、クロムが18.5重量%を超えて含まれる場合は、スラブを熱間圧延する過程で仕上圧延のロール負荷の増加及び熱延性欠陷(Sticking)が発生する可能性が高く、製造コストを無駄に増加させるからである。
したがって、本発明による実施例において、クロムは14.5重量%〜18.5重量%に限定する。
C:0〜0.010%(但し、0%除外)
炭素(C)の量は0%を超えるが0.010重量%以下であることが好ましい。
なぜなら、炭素(C)は鋼のオーステナイト安定化及び固溶強化元素で、0.010重量%を超える場合、オーステナイト分率を増加させ、固溶強化現象によって伸び率が低下して製品の成形性を低下させ、耐食性を減少させる問題があり、低塑性変形区間でのストレッチャーストレイン(stretcher strain)の欠陷を防止することができるからである。
この際、伸び率はフェライト系ステンレス鋼の冷延製品の加工性を表す品質特性の一つで、広く通用される用語であり、フェライト系ステンレス鋼の冷延製品を1軸引張したときに破断される瞬間まで伸びた量を初期長さで分けた値から計算する。
N:0.012〜0.030%
窒素(N)の量は好ましくは0.012重量%〜0.030重量%、より好ましくは0.015重量%〜0.023重量%添加することが好ましい。
なぜなら、窒素(N)は鋳造及び凝固の際にTiと結合してTiN化合物を形成することにより、スラブの微細組職を微細化させる効果がある本発明において重要な役目をする元素で、0.01重量%以上添加するが、窒素が0.030重量%を超えて多量添加されれば、加工性を阻害させるだけでなくTiNによるScab欠陷を発生させることができ、加工性阻害の問題と冷延製品のストレッチャーストレイン(Stretcher Strain)の原因となるからである。
特に、窒素の添加量を0.015重量%〜0.023重量%に制御すれば、成形後のリッジング谷の最大幅(Max A)は0.7〜1.2μm、リッジング最大高さ(Max B)は8〜14μmに制御することができ、等軸晶の粒度を0.7〜1.5mmに微細にする効果がある。
Si:0〜0.5%(但し、0%除外)
シリコン(Si)の量は0%を超えるが0.5重量%以下であることが好ましい。
なぜなら、シリコン(Si)は製鋼時に脱酸剤として添加される元素で、フェライト安定化元素であるので、微量含有することが好ましいが、0.5重量%を超えて多量含有すれば、素材の硬化を引き起こして軟性を低下させるため、0.5重量%以下に限定する。
Mn:0〜0.5%(但し、0%除外)
マンガン(Mn)の量が0%を超えるが0.5重量%以下であることが好ましい。
なぜなら、マンガン(Mn)は鋼中に不可避に含まれる不純物であるが、多量で含まれる場合、熔接時にマンガン系ヒューム(fume)が発生し、MnS相の析出原因となって伸び率を低下させるため、本発明による実施例においてはMnの含量を前記範囲に限定する。
Ti:0.15〜0.3%
チタン(Ti)の量は0.15重量%〜0.30重量%であることが好ましい。
なぜなら、チタン(Ti)は鋳片組職の等軸晶粒度を微細化させる重要な役目をする元素で、炭素、窒素などを固定させて加工性を向上させる役目をするので、0.15重量%以上で添加する。一方、チタンが0.30重量%を超えて添加される場合には、ステンレス鋼の製造コストを増加させ、冷延製品のスライバー(sliver)欠陷の原因となるため、本発明による実施例においては、Tiの含量を前記範囲に限定する。
Al:0〜0.15%(但し、0%除外)
アルミニウム(Al)の量は0%を超えるが0.15重量%以下であることが好ましい。
なぜなら、アルミニウム(Al)は製鋼時に脱酸剤として添加される元素であるが、0.15重量%を超えて添加される場合には、非金属介在物として存在して冷延ストリップのスライバー欠陷の原因となり、熔接性の低下を引き起こすため、本発明による実施例においてAlの含量を前記範囲に限定する。
前述した元素を除いた残りの元素は鉄(Fe)及びその他の不可避な不純物でなる。
好ましくは、本発明の第1実施例による連続鋳造過程は1530〜1550℃の温度で0.7〜1.0m/minの速度で制御する。この際、電磁撹拌装置(EMS;Electro Magnetic Stirrer)の電流範囲を800〜1700Aに制御することが好ましい。
なぜなら、図3に示したように、スラブの鋳造組職形状がTYPE−IIIのように厚さ方向に3等分で区画されるとき、平均粒度が1.5mm以下(0mm除外)である等軸晶部が中心部に総厚さの約1/3の厚さに形成され、それぞれ平均粒度は2.0〜6.0mmである柱状晶部が等軸晶部の両端から表層部まで形成されることができるからである。
すなわち、中心部の等軸晶部を微細に形成することにより、素材の耐リッジング性を向上させる効果があり、TYPE−I及びIIについては後述する。
このように、製造されたスラブは1180〜1240℃に加熱されて熱延鋼板に製造される。
以下、本発明の第2実施例について説明する。
本発明の第2実施例による、連続鋳造過程は、Cr:12.5〜16.5%、C:0.001〜0.025%、N:0.01〜0.05%、Ti:0.05〜0.4%、Al:0.01〜0.2%、Si:0.01〜0.5%、Mn:0.01〜0.5%、Cu:0.01〜0.5%、Mo:0.001〜0.5%、Nb:0.01〜0.5%、Ni:0.01〜0.5%、及び残部のFe及び不純物を含み、TiとN及びCとNの分率は前記式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする。
以下では、本発明による第2実施例の成分含量の数値限定理由について説明する。
Cr:12.5〜16.5%
クロム(Cr)の量は12.5重量%〜16.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、クロム(Cr)は鋼の耐食性を向上させるために添加する合金元素で、前記クロムが12.5重量%未満で含まれる場合には、フェライト系ステンレス鋼の耐食性が低下し、16.5重量%を超えて含まれる場合には、製造コストを無駄に増加させるからである。
したがって、本発明による実施例において前記クロムは12.5〜16.5重量%に限定する。
C:0.001〜0.025%
炭素(C)の量は0.001重量%〜0.025重量%であることが好ましい。
なぜなら、炭素(C)は鋼のオーステナイト安定化元素で、オーステナイト分率を最大化する作用をするため、制限が必要であり、かつ炭素(C)は固溶強化元素で、0.025重量%を超える場合、伸び率を低下させて製品の加工性を低下させ、耐食性を減少させ、0.001重量%未満の場合、付加の精錬費用を発生させるからである。
この際、前記伸び率は前記第1実施例で説明したようである。
N:0.01〜0.05%
窒素(N)の量は0.01重量%〜0.05重量%であることが好ましい。
なぜなら、窒素(N)は鋳造及び凝固の際にTiと結合してTiN化合物を形成することによってスラブの微細組職を微細化させる効果がある、本発明において重要な役目をする元素で、0.01重量%以上添加するが、前記窒素が0.05重量%を超えて多量添加されれば、加工性を阻害させるだけでなく、冷延製品のストレッチャーストレイン(Stretcher Strain)の原因となるからである。
Ti:0.05〜0.40%
チタン(Ti)の量は0.05重量%〜0.40重量%であることが好ましい。
その理由は、チタン(Ti)は鋳片組職の等軸晶粒度を微細化させる重要な役目をする元素として、炭素、窒素などを固定させて加工性を向上させる役目をするので、0.05重量%以上添加する。一方、前記チタンが0.40重量%を超えて添加される場合には、ステンレス鋼の製造コスト増加及び冷延製品のスライバー(sliver)欠陷の原因となるからである。
Al:0.01〜0.2%
アルミニウム(Al)の量は0.01重量%〜0.2重量%であることが好ましい。
なぜなら、アルミニウム(Al)は製鋼時に脱酸剤として添加される元素で、0.01重量%以上で含有されるが、アルミニウムが0.3重量%を超えて添加される場合には、非金属介在物として存在して冷延ストリップのスライバー欠陷の原因となり、熔接性低下を引き起こすからである。
Si:0.01〜0.5%
シリコン(Si)の量は0.01重量%〜0.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、シリコン(Si)は製鋼時に脱酸剤として添加される元素で、フェライト安定化元素なので、0.01重量%以上で含有されることが良い。一方、0.5重量%を超えて多量で含有されれば、素材の硬化を引き起こして軟性を低下させる問題点を有するからである。
Mn:0.01〜0.5%
マンガン(Mn)の量は0.01重量%〜0.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、マンガン(Mn)は鋼中に不可避に含まれる不純物であるが、多量で含まれる場合、熔接時にマンガン系ヒューム(fume)が発生し、MnS相の析出の原因となって伸び率を低下させるからである。
Cu:0.01〜0.5%
銅(Cu)の量は0.01重量%〜0.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、銅(Cu)は鋼中に不可避に含まれる不純物で、0.01%以上添加されることで耐食性が改善される効果を有するが、0.5%を超えて添加されれば、加工性が低下する問題点を有するからである。
Mo:0.001〜0.5%
モリブデン(Mo)の量は0.001重量%〜0.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、モリブデン(Mo)は0.010%以上添加されて、耐食性、特に耐孔食性を向上させる効果があるが、高価の元素で0.5%を超えて添加される場合、製造コストを上昇させ、加工性を低下させる問題点を有するからである。
Nb:0.001〜0.5%
ニオブ(Nb)の量は0.001重量%〜0.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、ニオブ(Nb)は高価の元素で、0.001%以上が添加されて、固溶C、Nを炭窒化物として析出させて耐食性改善及び成形性向上に効果を有するが、0.5%を超えて多量で添加されれば、介在物による外観不良及び靱性低下をもたらし、製造コストを上昇させる問題点を有するからである。
Ni:0.01〜0.5%
ニッケル(Ni)の量は0.01重量%〜0.5重量%であることが好ましい。
なぜなら、ニッケル(Ni)は鋼中に不可避に含まれる不純物で、0.01%以上が添加されて耐食性を向上させる効果を有するが、多量で添加されれば、オーステナイト安定化度が増加し、高価の元素で、製造コストを上昇させる問題点を有するからである。
前述した元素を除いた残りの元素は鉄(Fe)及びその他の不可避な不純物でなる。
図3及び図4に示したように、比較例であるTYPE−Iの鋳造組職はAl脱酸をするが、Ti、Nの割合及びそれぞれの量が適正化されなかった場合に現れる現象であり、これはNの含量が通常0.005〜0.01重量%範囲のTi添加鋼で現れる鋳造組職である。
また、さらに他の比較例であるTYPE−IIの鋳造組職はAl+Ti複合脱酸又はMg系脱酸を実施した場合、等軸晶率が80%以上に向上した鋳造組職を示す。これは等軸晶率の向上には大きな利点があるが、複合脱酸又はMg系脱酸などの複雑なプロセスで、製造コストの上昇をもたらし、等軸晶粒度の微細化には大きな効果を奏することができない。
一般に、スラブの表層部から中心部の半分位置(1/4t地点)までの鋳造組職は熱延工程で破壊されるため、実際に耐リッジング性を改善するためには、中心部の半分位置(1/4t地点)から中心部の等軸晶部までの鋳造組職の微細化がもっと効果的である。
本発明の一実施形態による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の鋳造組職はTYPE−IIIのような形態に形成され、このようなTYPE−IIIの鋳造組職はAl単独脱酸及びN含量0.012〜0.03重量%によってなるTi添加鋼から得られる。
本発明で得られた鋳造組職の特徴は、熱延区間で破壊されやすい部位(表層部から中心部の半分位置(1/4t地点))は柱状晶組職を有するが、熱延工程で破壊されにくい部位(中心部の半分位置(1/4t地点)から中心部)の等軸晶部の鋳造組職が1.5mm以下となることを確認することができる。
前記のように鋳造されたスラブは、熱延鋼板を製造する過程で粗圧延及び仕上圧延によって熱延鋼板に製造された後、1次熱処理によって冷延鋼板を製造する過程で冷間圧延工程によって冷延鋼板に製造される。
好ましくは、本発明の実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法は、製造された冷延鋼板を775〜925℃の温度で連続焼鈍する2次熱処理過程をさらに含む。
図3に示したように、本発明の実施例によって第2熱処理過程で焼鈍温度775〜925℃で連続焼鈍を実施する場合、冷延鋼板の結晶粒の大きさが40μm以下(但し、0μm除外)となるにして耐リッジング性が向上することが分かる。
また、本発明が提供する焼鈍温度範疇を外れる範囲で製造する場合、結晶粒が過度に成長するか再結晶が完了しなくて、リッジングが酷くなることが分かる。
より好ましくは、本発明の実施例による、2次熱処理過程の焼鈍温度は775〜850℃にして連続焼鈍を実施することが好ましい。
その理由は、図3aに示したように、リッジングの発生を最小化することによって耐リッジング性を大きく向上させることができるからである。
以下、本発明の実施例によって製造された成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼について図面を参照して説明する。
本発明の実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は下記の式(1)及び(2)を満たすことが好ましい。その理由は前述したようである。
1.5≦N/C≦6−−−−−−−(1)
5≦Ti/N≦20−−−−−−−(2)
Figure 2017508067
Figure 2017508067
表1にはフェライト系ステンレス鋼である実施例及び比較例の合金成分を示した。表1の実施例はTi、N及びCの含量を制御したもので、前記実施例及び比較例は真空溶解して成分を確認した。
表1による実施例及び比較例は粗圧延機と連続仕上げ圧延機によってフェライト系ステンレス熱延鋼板を製造した後、連続焼鈍及び酸洗を行い、引き続いて冷間圧延及び冷延焼鈍を実施した。
表2には表1による実施例及び比較例のTi/N及びN/Cを示し、最終冷延製品の代表的な品質であるリッジング等級を確認した結果を示した。
この際、表2において耐リッジング性等級は15%引張後に測定したリッジング高さ等級(Wt基準)で、1等級は11μm未満、2等級は11μm〜14μm、3等級は14μm〜18μm、4等級は18μm以上を示す。ここで、1等級が本発明で目標とする範囲に当たる。
表1及び表2を参照すれば、実施例1〜6はTi/Nが5〜20を満たし、N/Cが1.5〜6を満たす。一方、比較例1〜6はTi/Nが5〜20を満たすことができなく、N/Cが1.5〜6を満たすことができないことを確認することができた。
また、実施例1〜6のように、チタン(Ti)、窒素(N)、炭素(C)を制御して、本発明の組成範囲を満たし、式(1)及び式(2)の両者を満たす場合には、[表2]のようにリッジング等級の1等級を有することが分かる。比較例3のように製造中にオーステナイト相を含み、バッチ焼鈍(BAF)工程を必要とするSTS 430鋼の場合にはリッジング等級の2等級に当たる。
したがって、実施例1〜6は、バッチ焼鈍(BAF)工程を省略し、STS 430鋼に比べて製造コストを低めるとともに商用のSTS 430鋼に比べて耐リッジング性に優れていることを確認することができた。
また、比較例1、4及び5のように、Tiを多量添加しても本発明で提供する式を満たすことができない場合、優れた耐リッジング性が得られないことを確認することができた。
一方、本発明の一実施例による、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、結晶方位{111}<112>からの方位差が15°以下である結晶粒A種の分率f(A)と結晶方位{111}<110>からの方位差が15°以下である結晶粒B種の分率f(B)の比f(A)/f(B)が3.0未満であることが好ましい。
この際、結晶方位{113}<361>からの方位差が15°以下である結晶粒C種の分率が15%以下で、結晶方位{111}//NDから角度が15°以下である結晶粒D種の分率が35%以上であることが好ましい。
なぜなら、図8に示したように、{113}<361>方位からの方位差が15°以下である結晶粒C種の分率が15%以下の場合、リッジングの発生が最小化し、その分率が増加するほどリッジングの発生が増加することが分かる。
したがって、優れた耐リッジング性を確保するためには、結晶粒C種の分率を15%以下に制限することが好ましい。
図6(a)は本発明の一実施形態による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼を示す写真であり、図6(b)は比較例を示す写真である。
図6に示したように、本発明の一実施形態による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の最終製品が比較例に比べて高い分率で微細組職が形成されて耐リッジング性が向上することが分かる。
一方、成形性を向上させるためには、結晶方向が{111}//NDから15°以下である結晶粒D種の分率が35%より高くなければならない。
図7は結晶粒D種の分率と成形性の関係を示す図で、成形性を示す指標の一つである平均r値は下記の式によって定義される。
平均r値={r(0°)+4×r(45°)+r(90°)}/4
この際、r(角度)は該当の角度方向に素材を15%引張した後、幅方向と厚さ方向の延伸率比を意味し、この値が大きいほど優れた成形性を有し、高い分率で該当の結晶粒が形成される。
したがって、本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は平均r値が1.2以上で、成形性を向上させるためには結晶粒D種の分率が35%以上に制限することが好ましい。
一方、図8(a)は本発明の一実施形態による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼を示す写真であり、図8(b)は比較例を示す写真である。
図8bは特殊な比較例の微細組職を示す写真で、別の方法で{111}//ND結晶方向から角度が15°以下である結晶粒D種の分率が本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼と類似の分率を現して成形性に優れるとしても、リッジング等級は3等級と劣位である。
図9及び図10に示したように、本発明は前記のような優れた成形性及び耐リッジング性を得るためのより容易な方法を提供する。これは、冷間圧延後、冷延焼鈍熱処理で825℃以上かつ975℃以下の焼鈍温度で熱処理するものである。
該当の区間で温度が低いほど耐リッジング性に悪い影響を与え、本発明が提示した{113}<361>方位付近の結晶粒C種の分率が低くなる一方、温度が高いほど成形性に有利な影響を与え、本発明が分率を提示した{111}//ND付近の結晶粒D種の分率が高くなる相反の効果を有する。
したがって、本発明が提示する区間で熱処理するとき、最良の成形性及び耐リッジング性が同時に得られ、この区間の外では両特性を同時に果たすことが困り、本発明はこの点を区分して提示した。
前記結晶方位は電子後方散乱回折(Electron−backscatter diffraction、EBSD)法によって容易に測定することができる。これは結晶方位の測定において広く知られた測定法であり、本発明が結晶方位の測定法を制限するものではない。
方位差(misorientation angle)とは比較対象である二つの結晶方位間の角度を意味する。
図11(a)は一般的なフェライト系ステンレス鋼、図11(b)は本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼を用いた洋食器(Φ=270mm、H=150mm)の成形後の表面性状を示す写真である。
図11に示したように、本発明の実施例によると、成形後に観察されるリッジング谷の幅と深みが一般的なフェライト系ステンレス鋼を用いた洋食器に比べて改善されたことを肉眼でも確認することができる。
また、図12及び図13に示したように、本発明の実施例によるとリッジング谷の最大幅(Max A)は2μm以下、リッジング最大高さ(Max B)は15μm以下と観察されることから耐リッジング性が向上することが分かる。
一方、一般的なフェライト系ステンレス鋼の代表的な鋼の一種であるSTS 430鋼素材の場合、比較B群のような様相を現す。リッジング谷の最大幅が4〜6μm範囲と広く現れることが分かる。これはバフ工程の負荷として作用して後処理工程コストの上昇を引き起こすことができる。
また、STS439鋼素材の場合、比較A群のような様相を現し、安定化鋼に分類されている典型的なリッジングパターンを示している。しかし、耐リッジング性制御技術が反映されなかった場合、リッジング最大高さが15〜25μm範囲と現れることが分かる。
一方、図14に示したように、本発明の一実施例による成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼は、冷延焼鈍製品の最終焼鈍再結晶組職の平均結晶粒度を0μm超過かつ25μm以下に制御し、平均結晶粒の長さ/厚さの比を1.5〜3.0に制御して、比較例に比べて微細な結晶粒を形成することが分かる。
すなわち、本発明の実施例によると、平均結晶粒の長さ/厚さの比である平均結晶粒の縦横比(aspect ratio)を1.5〜3.0に制御して、比較例に比べて微細な0〜25μmの結晶粒を形成することにより、表面にオレンジ皮のような凹凸が生ずるオレンジ皮みたい表面の発生を抑制し、耐リッジング性を向上させることができる効果がある。
前述したように、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者であれば下記の請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で本発明を多様に修正及び変更することができることが理解可能であろう。

Claims (18)

  1. 重量%で、Cr:12.5〜18.5%、C:0.025%以下(0%除外)、N:0.01〜0.05%、Ti:0.05〜0.4%、Al:0.2%以下(0%除外)、Si:0.5%以下(0%除外)、Mn:0.5%以下(0%除外)、及び残部のFe及び不純物を含み、下記の式(1)及び(2)を満たす溶鋼を連続鋳造してスラブを製造する過程;
    前記スラブから粗圧延及び仕上圧延工程によって熱延鋼板を製造する過程;
    前記熱延鋼板の温度が875〜1025℃となるように連続焼鈍工程で1次熱処理する過程;及び
    前記熱延鋼板から冷間圧延工程によって冷延鋼板を製造する過程;を含む、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
    1.5≦N/C≦6−−−−−−−(1)
    5≦Ti/N≦20−−−−−−−(2)
  2. Cr:14.5〜18.5%、C:0.01%以下(0%除外)、N:0.012〜0.03%、Ti:0.15〜0.3%、及びAl:0.15%以下(0%除外)であり、
    下記の式(3)及び(4)を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
    1.5≦N/C≦5−−−−−−−(3)
    8≦Ti/N≦20−−−−−−−(4)
  3. 前記スラブを製造する過程において、
    連続鋳造工程は、1530〜1550℃の温度で0.7〜1.0m/minの速度に制御しながら、電磁撹拌装置(EMS;Electro Magnetic Stirrer)の電流範囲を800〜1700Aに制御することを特徴とする、請求項2に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
  4. 前記スラブは1180〜1240℃に加熱されて熱延鋼板に製造されることを特徴とする、請求項2に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
  5. 前記冷延鋼板を冷延連続焼鈍工程によって775〜925℃となるように2次熱処理する過程;をさらに含むことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
  6. Cr:12.5〜16.5%、C:0.001〜0.025%、Al:0.01〜0.2%、Si:0.01〜0.5%、及びMn:0.01〜0.5%であり、
    Cu:0.01〜0.5%、Mo:0.001〜0.5%、Nb:0.01〜0.5%、及びNi:0.01〜0.5%をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
  7. 前記熱延鋼板の結晶粒は150μm以下(0μm除外)であることを特徴とする、請求項6に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
  8. 前記ステンレス鋼を冷間圧延した後、775℃以上かつ925℃以下の焼鈍温度で連続焼鈍(Continuous Annealing Line、CAL)を行うことを特徴とする、請求項6又は7に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
  9. 前記ステンレス鋼を冷間圧延した後、775℃以上かつ850℃以下の焼鈍温度で連続焼鈍(Continuous Annealing Line、CAL)を行うことを特徴とする、請求項8に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼の製造方法。
  10. 重量%で、Cr:12.5〜18.5%、C:0.01%以下(0%除外)、N:0.01〜0.05%、Ti:0.05〜0.4%、Al:0.2%以下(0%除外)、Si:0.5%以下(0%除外)、Mn:0.5%以下(0%除外)、及び残部のFe及び不純物を含み、下記の式(1)及び(2)を満たすことを特徴とする、成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
    1.5≦N/C≦6−−−−−−−(1)
    5≦Ti/N≦20−−−−−−−(2)
  11. Cr:14.5〜18.5%、C:0.01%以下(0%除外)、N:0.012〜0.03%、Ti:0.15〜0.3%、及びAl:0.15%以下(0%除外)であり、
    下記の式(3)及び(4)を満たすことを特徴とする、請求項10に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
    1.5≦N/C≦5−−−−−−−(3)
    8≦Ti/N≦20−−−−−−−(4)
  12. Cr:12.5〜16.5%、C:0.001〜0.025%、Al:0.01〜0.2%、Si:0.01〜0.5%、及びMn:0.01〜0.5%であり、
    Cu:0.01〜0.5%、Mo:0.001〜0.5%、Nb:0.01〜0.5%、及びNi:0.01〜0.5%をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
  13. 結晶方位{111}<112>からの方位差が15°以下である結晶粒A種の分率f(A)と結晶方位{111}<110>からの方位差が15°以下である結晶粒B種の分率f(B)の比f(A)/f(B)が3.0未満であることを特徴とする、請求項10乃至12のいずれかに記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
  14. 結晶方位{113}<361>からの方位差が15°以下である結晶粒C種の分率が15%以下であり、結晶方位{111}//NDから角度が15°以下である結晶粒D種の分率が35%以上であることを特徴とする、請求項13に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
  15. 結晶粒の大きさは40μm以下(但し、0μm除外)であることを特徴とする、請求項11又は12に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
  16. 最大リッジング幅が2μm以下、最大リッジング高さが15μm以下であることを特徴とする、請求項10又は11に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
  17. 鋳造組職の等軸晶部と柱状晶部が1:2の体積比で形成され、等軸晶部の平均粒度が0mm超過かつ1.5mm以下であり、柱状晶部の平均粒度が2.0〜6.0mmであるスラブから製造されたことを特徴とする、請求項10又は11に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
  18. 前記熱延鋼板の結晶粒は冷間圧延方向の結晶粒の長さ/厚さの比が1.5〜3.0の範囲を満たすことを特徴とする、請求項10又は11に記載の成形性及び耐リッジング性が向上したフェライト系ステンレス鋼。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018198834A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 Jfeスチール株式会社 フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2018184660A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 Jfeスチール株式会社 フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法
EP3778962A4 (en) * 2018-03-30 2021-12-22 NIPPON STEEL Stainless Steel Corporation FERRITIC STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT FLEXIBILITY

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190316236A1 (en) * 2016-12-21 2019-10-17 Jfe Steel Corporation Ferritic stainless steel
JP6489254B2 (ja) * 2017-04-25 2019-03-27 Jfeスチール株式会社 ステンレス冷延鋼板用素材およびその製造方法
KR102497439B1 (ko) * 2020-12-09 2023-02-08 주식회사 포스코 내리징성이 향상된 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53103932A (en) * 1977-02-23 1978-09-09 Nippon Steel Corp Magnetically stirring in continuous casting
JPH04236717A (ja) * 1991-01-21 1992-08-25 Sumitomo Metal Ind Ltd フェライト系ステンレス鋼板の製造方法
JPH0949010A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Nisshin Steel Co Ltd 等軸晶率の高いフエライト系ステンレス鋼連鋳スラブの製造方法
JPH0953155A (ja) * 1995-08-14 1997-02-25 Kawasaki Steel Corp 耐リジング性と表面性状に優れたFe−Cr合金
JPH09227999A (ja) * 1996-02-20 1997-09-02 Kawasaki Steel Corp 耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板
JPH10102142A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Kawasaki Steel Corp 表面品質と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼の製造方法
JPH10330887A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Kawasaki Steel Corp 耐リジング性および加工性に優れた高光沢ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2008208412A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp 加工肌荒れの小さい成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2009299116A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Jfe Steel Corp 深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5868875A (en) * 1997-12-19 1999-02-09 Armco Inc Non-ridging ferritic chromium alloyed steel and method of making
US7494551B2 (en) * 2002-06-17 2009-02-24 Jfe Steel Corporation Ferritic stainless steel plate with Ti and method for production thereof
JP4272394B2 (ja) * 2002-08-08 2009-06-03 日新製鋼株式会社 精密打抜き加工性に優れるフェライト系ステンレス鋼
JP5560578B2 (ja) * 2009-03-31 2014-07-30 Jfeスチール株式会社 加工性に優れたフェライト系ステンレス冷延鋼板及びその製造方法
JP5655385B2 (ja) * 2010-06-10 2015-01-21 Jfeスチール株式会社 耐リジング特性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53103932A (en) * 1977-02-23 1978-09-09 Nippon Steel Corp Magnetically stirring in continuous casting
JPH04236717A (ja) * 1991-01-21 1992-08-25 Sumitomo Metal Ind Ltd フェライト系ステンレス鋼板の製造方法
JPH0949010A (ja) * 1995-08-09 1997-02-18 Nisshin Steel Co Ltd 等軸晶率の高いフエライト系ステンレス鋼連鋳スラブの製造方法
JPH0953155A (ja) * 1995-08-14 1997-02-25 Kawasaki Steel Corp 耐リジング性と表面性状に優れたFe−Cr合金
JPH09227999A (ja) * 1996-02-20 1997-09-02 Kawasaki Steel Corp 耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板
JPH10102142A (ja) * 1996-09-30 1998-04-21 Kawasaki Steel Corp 表面品質と加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼の製造方法
JPH10330887A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Kawasaki Steel Corp 耐リジング性および加工性に優れた高光沢ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2008208412A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp 加工肌荒れの小さい成形性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2009299116A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Jfe Steel Corp 深絞り性に優れたフェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018198834A1 (ja) * 2017-04-25 2018-11-01 Jfeスチール株式会社 フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP2018184660A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 Jfeスチール株式会社 フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法
US11401573B2 (en) 2017-04-25 2022-08-02 Jfe Steel Corporation Ferritic stainless steel sheet and method for manufacturing the same
EP3778962A4 (en) * 2018-03-30 2021-12-22 NIPPON STEEL Stainless Steel Corporation FERRITIC STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT FLEXIBILITY

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