KR100340568B1 - 고크롬페라이트계스테인레스강의소둔조건설정방법 - Google Patents

고크롬페라이트계스테인레스강의소둔조건설정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해수 열교환기 및 건축외장벽 등의 소재로 사용되는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 관한 것이며; 그 목적은 합금원소의 함량에 따른 소둔조건을 정량적으로 설정할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중량%로, C:0.010%이하, N:0.02%이하, Si:0.5%이하, Mn:0.5%이하, P:0.03%이하, S:0.004%이하, O:0.01%이하, Ti:0.18%이하, Cu:1.0% 이하, Mo:4% 이하, Cr:20-35%, Nb::0.4%이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 열간압연하고, 열연판 소둔한 다음, 산세하고, 냉간압연하여 냉연판을 얻고, 이 냉연판을 최종소둔하는 것을 포함한 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 목표로 하는 최종소둔판의 결정입도(ASTM No.)를 설정하는 단계; 상기 설정된 결정입도(ASTM No.)와 C+N, Cr, Mo, Nb, Ti의 함량(중량%)을 이용하여 하기 식에 의해 소둔온도(T1(K))를 구하는 단계;
a)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)<12을 만족하는 경우 아래의 식에 의해 구하고,
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
b)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)≥12을 만족하는 경우 아래의 식에 의해 구하고,
Figure pat00004
상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 아래의 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크면 상기 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계; 및
Figure pat00005
상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 유용소둔온도(T2(K)) 보다 작은 경우 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크게 되도록 C+N, Cr, Mo, Nb, Ti의 성분을 제어하여 소둔온도(T1(K))를 구하고, 이 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고 크롬 페라이트계 스테인레스강의 최종소둔조건 설정방법에 관한 것을 그 요지로 한다.

Description

고 크롬 페라이트계 스테인레스강의 소둔조건 설정방법{A method for setting up annealing condition of high-alloyed ferritic stainless steels}
본 발명은 해수 열교환기 및 건축외장벽 등의 소재로 사용되는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합금원소의 함량에 따른 소둔조건을 정량적으로 설정할 수 있는 방법에 관한 것이다.
고 크롬 폐라이트계 스테인레스 강(20-30% Cr)은 입계 부식성 및 인성 때문에 용도가 해수용 열교환기나 해안가 지역에서 건축외장벽재로 제약되어 왔으며, 이들 성질 특히, 인성을 개선하기 위하여 미세합금(Ti, Nb, Cu, Al)을 첨가하여 새로운 강종개발이 연구되고 있다.
페라이트계 스테인레스강의 인성을 증가시키기 위하여 2%정도의 Ni의 첨가를 통해 내식성의 감소 없이 인성을 향상시킨 29%Cr-4%Mo-2%Ni강종이 개발되어 시판되고 있다(Alleghey Ludlum). 이외에도 요시히로(Yoshihiro) 등은 0.06-0.2%P첨가는 내식성을 향상시킨다고 보고한 바 있다(BP O 603 402 Al). 또한, 포항제철에서 1996년에 연구된 결과에 따르면 Al의 첨가는 인성을 향상시키는 것으로 보고된 바 있다.
상기 미세합금의 첨가에 의한 제품의 성질을 개선시키는 방법 이외에 결정립크기의 조절을 통한 제품의 성질을 개선시키는 방법이 있다. 즉, 페라이트계 스테인레스 냉연판의 소둔조건을 제어하여 인성 및 내식성이 좋은 결정립크기를 만드는 것이다. 그런데, 페라이트계 스테인레스 강의 결정립크기는 Ti, Nb, Al, C, N 등의 원소함량에 밀접한 관계가 있는데 반해, 첨가원소에 따른 소둔조건의 관계가 보고된 바 없어 소둔조건을 강종에 따라 정량적으로 설정하지 못하고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 합금원소의 함량에 따른 고 Cr페라이트강의 소둔조건을 정량적으로 제시함으로써, 소둔시 결정립크기를 제어하여 인성 및 내식성이 우수한 페라이트계 스테인레스강을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
도 1은 강성분에 따른 소둔온도와 결정립크기의 관계를 나타내는 그래프,
도 1(a)는 26%Cr-4%Mo강에 대한 것이고,
도 1(b)는 26%Cr-2%Mo강에 대한 것이며,
도 1(c)는 22%Cr-2%Mo강에 대한 것이다;
도 2는 결정립에 미치는 Nb, Al의 영향을 나타내는 미세조직사진으로,
도 2(a)는 Nb 첨가강(시편번호 22)이고,
도 2(b)는 Ti, Al 첨가강(시편번호 23)이다.
도 3은 Nb, Al에 따른 최소소둔온도를 나타내는 그래프이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 최종소둔조건 설정방법은, 중량%로,C:0.010%이하, N:0.02%이하, Si:0.5%이하, Mn:0.5%이하, P:0.03%이하, S:0.004%이하, O:0.01%이하, Ti:0.18%이하, Cu:1.0% 이하, Mo:4% 이하, Cr:20-35% 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 열간압연하고, 열연판 소둔한 다음, 산세하고, 냉간압연하여 냉연판을 얻고, 이 냉연판을 최종소둔하는 것을 포함한 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 목표로 하는 최종소둔판의 결정입도(ASTM No.)를 설정하는 단계; 상기 설정된 결정입도(ASTM No.)와 C+N, Cr, Mo의 함량(중량%)을 이용하여 하기 식에 의해 소둔온도(T1(K))를 구하는 단계;
Figure pat00006
상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 아래의 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크면 상기 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계; 및
Figure pat00007
상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 유용소둔온도(T2(K)) 보다 작은 경우 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크게 되도록 C+N, Cr, Mo의 성분을 제어하여 소둔온도(T1(K))를 구하고, 이 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계;를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 소둔조건 결정방법은, 중량%로, C:0.010%이하, N:0.02%이하, Si:0.5%이하, Mn:0.5%이하, P:0.03%이하, S:0.004%이하, O:0.01%이하, Ti:0.18%이하, Cu:1.0% 이하, Mo:4% 이하, Cr:20-35%, Nb::0.4%이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 열간압연하고, 열연판 소둔한 다음, 산세하고, 냉간압연하여 냉연판을 얻고, 이 냉연판을 최종소둔하는 것을 포함한 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 목표로 하는 최종소둔판의 결정입도(ASTM No.)를 설정하는 단계; 상기 설정된 결정입도(ASTM No.)와 C+N, Cr, Mo, Nb, Ti의 함량(중량%)을 이용하여 하기 식에 의해 소둔온도(T1(K))를 구하는 단계;
a)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)<12을 만족하는 경우 아래 식에 의해 구하고,
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
b)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)≥12을 만족하는 경우 아래 식에 의해 구하고,
Figure pat00011
상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 아래의 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크면 상기 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계; 및
Figure pat00012
상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 유용소둔온도(T2(K)) 보다 작은 경우 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크게 되도록 C+N, Cr, Mo, Nb, Ti의 성분을 제어하여 소둔온도(T1(K))를 구하고, 이 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계;를 포함하여 구성된다.
이하 본 발명을 설명한다.
본 발명의 대상강종은 중량%로, C:0.010%이하, N:0.02%이하, Si:0.5%이하, Mn:0.5%이하, P:0.03%이하, S:0.004%이하, O:0.01%이하, Ti:0.18%이하, Cu:1.0% 이하, Mo:4%이하, Cr:20-35%를 함유하고, 여기에 Al무첨가 또는 Al:0.03-0.13%, 여기에 Nb미 첨가 또는 Nb::0.4%이하를 함유하여 조성된 페라이트계 스테인레스강이며 그 한정이유를 설명하면 다음과 같다.
C 및 N는 인성 및 내식성을 저감시키므로 이들 물성의 저감을 최소화하기 위하여 이들 원소 함량의 각각의 최대치는 0.01%, 0.02%이다. 이들 원소는 소둔시 입계성장을 억제한다.
Si은 탈산 및 내산화성을 증가시키는 원소로 인성의 감소를 억제하기 위해 0.5%이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
Mn은 탈산을 증가시키는 원소로 0.5% 초과의 경우에는 개재물인 MnS을 형성하여 내식성을 감소시키므로 0.5%이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
P은 내식성뿐 아니라 인성을 감소시키므로 0.03% 이내로 제한한다. S은 내식성을 감소시키므로 0.004%이하로 첨가한다. O는 개재물 함량을 증가시켜서 인성 및 내식성을 감소시키므로 0.01%이하로 억제하는 것이 좋다.
Cu는 환원성 분위기에서 내식성을 증가시킬 뿐 아니라 내공식 저항성을 증가시킨다. 그러나, 과다한 첨가는 응력부식저항성 및 열간가공성을 감소시키므로 1.0% 이내로 제한한다.
Al은 탈산을 위해 첨가시키는 원소로서 내식성을 증가시킨다. 그러나 산소의 함량이 0.003%이하일 경우 오히려 강중의 산화성 개재물량을 증가시키므로 주의가 요구된다. Al의 함량이 0.03%이하에서는 내식성 향상효과가 관찰되지 않으며 Al 함량이 0.13% 초과시 내식성의 향상없이 개재물의 함량만 증가되므로 Al은 0.03-0.13%로 첨가한다. 또한, Al은 소둔시 Nb이 첨가된 강에서 개재물이 혼립되는 현상을 고 적정한 입계 성장을 도운다.
Nb과 Ti은 예민화를 방지하기 위해 첨가되는 원소이나 인성의 열하를 가져오므로 내식성을 고려하여 첨가량을 각각 0.4%이하, 0.18%이하로 한다. Ti은 소둔시 결정립의 속도에 큰 영향을 미치지는 않으나, Nb 는 결정립 성장을 억제하고 강중에 결정립 혼립 현상을 야기시킨다.
Cr과 Mo은 내식성을 증가시키나 인성을 감소시키므로 Cr, Mo의 적정범위는 각각 20-35%, 4%이하로 제한한다. 소둔시 결정립 성장에 미치는 영향은 미비하다.
이하, 본 발명을 소둔조건 설정방법을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.
아래 표 1의 조성을 가지는 30Kg 잉고트를 진공 유도로에서 용해 후 Ar 분위기에서 1200℃에서 2시간동안 열처리를 통해 균일화처리를 하였다.
시편번호 화학성분(중량%)
Cr Mo Nb Ti Al C+N Si Mn P S O
1-2 22.61 2.01 - - - 0.0204 0.30 0.30 0.030 0.0019 0.011
2 22.53 1.99 0.12 0.047 - 0.0150 0.31 0.30 0.030 0.0019 0.0063
3 22.1 2.03 0.21 0.092 - 0.0178 0.31 0.30 0.030 0.0020 0.01
4 22.15 2.02 0.31 0.11 - 0.0218 0.30 0.30 0.029 0.0020 0.0083
5 22.4 2.05 0.12 0.12 0.056 0.0210 0.30 0.29 0.028 0.0024 0.0062
6 22.1 2.0 0.22 0.12 0.070 0.0203 0.30 0.29 0.030 0.0025 0.0041
7 22.2 2.0 0.34 0.12 0.083 0.0210 0.25 0.24 0.028 0.0026 0.0021
1 22.2 2.05 - - - 0.0177 0.31 0.29 0.029 0.0022 0.032
18 22.2 2.07 0.28 0.05 - 0.0175 0.31 0.29 0.029 0.0025 0.006
10 26.2 4.1 - - - 0.0113 0.29 0.30 0.030 0.0020 0.016
11 25.9 4.2 - - - 0.0250 0.29 0.30 0.029 0.0020 0.018
13 25.9 4.1 0.25 0.072 - 0.0250 0.30 0.29 0.029 0.0025 0.01
12 25.95 4.07 0.11 0.094 - 0.0270 0.29 0.29 0.029 0.0024 0.0046
14 26.1 4.1 0.34 - - 0.0320 0.28 0.30 0.029 0.0026 0.014
15 26.0 4.2 0.10 0.012 0.065 0.0248 0.30 0.29 0.029 0.0023 0.0038
16 26.0 4.0 - 0.055 0.0260 0.29 0.29 0.029 0.0026 0.006
17 25.8 4.1 0.13 0.06 0.0234 0.29 0.29 0.029 0.0024 0.0039
14-2 26.1 4.1 0.34 - - 0.0258 0.29 0.29 0.030 0.0023 0.012
20 26.2 2.1 - - - 0.021 0.29 0.3 0.029 0.0022 0.013
21 26.2 2 0.23 0.09 - 0.0202 0.3 0.3 0.029 0.0021 0.0096
22 26.2 2.1 0.33 - - 0.024 0.3 0.3 0.029 0.0022 0.0079
23 26 2.02 0.23 0.11 0.062 0.024 0.29 0.3 0.029 0.0022 0.0040
24 26.2 2.0 0.33 - 0.064 0.027 0.29 0.3 0.029 0.0022 0.0034
25 26.2 2.0 0.3 0.064 0.065 0.0254 0.29 0.3 0.028 0.0022 0.0045
상기와 같이 균질화 열처리후 6mm 두께로 열간압연하고 수냉한 다음, 1000℃에서 1분 30초 동안 소둔 열처리한 후 냉간압연하여 1.5mm 두께로 가지는 냉연판을 얻었다.
상기 냉연판의 성분변화에 따른 입계 크기의 변화를 관찰하기 위하여 최종소둔 온도 및 소둔시간을 각각 910-1050℃, 30-60초 변화시켜 최종소둔한 다음, 영상분석기를 사용하여 입계크기를 분석하고, 강종별 최종소둔온도에 따른 입계크기의 변화를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타난 결과를 가지고 합금원소에 따른 입계크기(ASTM No.)와 소둔온도(T)의 관계를 실험실적으로 알아본 결과 아래 식 1로 표현할 수 있음을 알았다.
[관계식 1]
Figure pat00013
여기서, a, b, c는 상수로서, a, c는 소둔시간을 포함한 상수이고, b는 활성화에너지의 합이다.
상기 관계식 1를 가지고 각 합금원소에 따른 결정립크기와 소둔온도의 관계를 알아보았다.
먼저, Cr과 결정립크기와의 관계를 구한 결과 아래의 관계식 2를 얻었다.
[관계식 2]
Figure pat00014
상기 식 2에서 상수는 표 1의 시편 26-28로 부터 얻어진 입계크기 자료를 바탕으로 구한 결과 a1은 9.72×10-4였다.
Mo과 결정립크기와의 관계를 구한 결과 아래의 식 3을 얻었다.
[관계식 3]
Figure pat00015
상기 식 3의 상수는 시편 29-31로 부터 얻어진 입계크기 자료를 바탕으로 구한 결과 a2은 0.0293이었다.
C + N에 대해서는 상기 관계식 2, 3을 이용하여 Cr, Mo의 영향에 의해 변화된 입계 크기를 보정하는 아래의 식 4, 5를 구하고, 이 식을 가지고 C + N에 대하여 관계식을 구한 결과 그 식은 아래 식 6과 같다.
[관계식 4]
Figure pat00016
[관계식 5]
Figure pat00017
여기서, ASTM*은 Cr, Mo의 영향에 의해 변화된 입계 크기를 보정하는 값이며, T(K)에서 K는 절대온도이다.
따라서, 식 4와 식 5을 정리하면 Cr, Mo, C+N에 따른 결정립크기와 소둔온도의 관계는 다음과 같다.
[관계식 6]
Figure pat00018
상기 식 6에서 상수는 시편 1, 1-2, 10, 11, 20으로 부터 얻어진 입계크기 자료를 바탕으로 구한 결과 a1은 9.72×10-4, a2은 0.0293, a3는 1.58×10-3, b3는 23169, c3는 -13.3였다.
상기 관계식 6으로 부터 C+N의 농도가 200ppm인 강에서 ASTM No.8인 입계를 얻기 위하여 요구되는 소둔온도는 음의 값이 되며, 이는 압연조직의 제거가 불가능하다는 것을 의미한다. 실제 압연온도가 900℃이하에서는 소둔후에도 많은 압연조직이 존재하였다.
다음으로 Nb, Ti의 영향을 살펴보면 다음과 같다.
강중의 C, N을 안정화시키기 위해서 요구되는 (Ti+Nb)/(C+N)은 12 정도이다. 즉, (Ti+Nb)/(C+N)가 12이하의 경우 결정립크기에 미치는 원소는 Nb이외에 잔류 C, N이며, (Ti+Nb)/(C+N)이 12이상일 경우 잔존해 있는 C, N의 양은 거의 극소량이므로 미량 C, N의 영향은 무시될 수 있고 Nb에 의한 결정립성장의 억제 효과는 더 이상 효과적이지 않다. 그러므로, 상기 관계식 1을 사용할 때 농도의 항을 (Ti+Nb)/(C+N)으로 수정하였으며, (Ti+Nb)/(C+N)가 12이상일 경우 12로 하였고, 또한, (Ti+Nb)/(C+N)가 12이하 일 때 잔류 C, N의 영향을 보정하기 위해 상기 관계식 5로 부터 얻어진 식을 첨가하였다.
먼저, (Ti+Nb)/(C+N)<12일 경우 Nb, Ti에 따른 소둔온도와 결정립의 관계는 아래 식 7과 같다.
[관계식 7]
Figure pat00019
Figure pat00020
여기서, (C+N*, ppm)=(C+N,ppm)-(%Nb/12)×104-(%Ti/5)×104
다음으로 (Ti+Nb)/(C+N)≥12일 경우는 관계식 8과 같다,
[관계식 8]
Figure pat00021
또한, 본 발명의 용해재의 경우 대부분이 Ti, Nb복합 첨가된 강(14, 14-2, 16, 22, 24는 제외)이고, Ti이 강중의 탄소, 질소를 제거하기 위해 요구되는 농도는 강중의 탄소, 질소 합의 5배 정도(Ti-5×(C+N))이다. 그러나, Ti탄질화물 형성에 의한 결정립크기에 미치는 영향은 미소하지만, 실제 Nb와 반응하기 위한 유효 탄질화물의 농도는 (C+N)-0.2×Ti처럼 같이 감소하므로 상기 식 7와 식 8은 다음의 식 7-1과 8-1과 같이 변경되어진다.
(Nb)/( (C+N)-0.2×Ti)<12일 경우
[관계식 7-1]
Figure pat00022
Figure pat00023
(Nb)/( (C+N)-0.2×Ti)≥12일 경우
[관계식 8-1]
Figure pat00024
이때, 상기 식 2와 식 3을 사용하여 Cr, Mo의 영향에 의해 변화된 입계크기를 보정하여 상기 식 7-1과 8-1은 각각 식 9와 10으로 나타낼 수 있다.
[관계식 9]
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
[관계식 10]
Figure pat00028
( 여기서, a1,a2, a3, a4, b3,b4,c4,c5는 상수이고, (C+N*, ppm) = (C+N,ppm) - (%Nb/12)×104-(%Ti/5)×104임)
한편, 시편 2-5, 18, 12-14, 21, 22로 부터 얻어진 입계크기 자료를 대입한 결과 , 식 9와 식 10의 상수가 얻어졌다. 즉, a1은 9.72×10-4, a2은 0.0293, a3는 1.58×10-3, a4는 0.113, b3는 23169, b4는 2000, c4는 -10.6, c5는 -27.6이었다.
이상의 관계식을 바탕으로 다음과 같은 두 개의 실험식이 얻어졌다.
1)Nb미 첨가시 식 6으로 부터,
Figure pat00029
2)Nb첨가시 식 9와 식 10으로 부터,
a)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)<12을 만족하는 경우 관계식 9에 의해 구하고,
[관계식 9]
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
b)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)≥12을 만족하는 경우 관계식 10에 의해 구하고,
[관계식 10]
Figure pat00033
따라서, Nb이 미첨가된 강종은 상기 관계식 6에 그 강성분 함량 및 얻고자 하는 결정립크기를 대입하면 적정소둔온도를 얻을 수 있는 것이다.
또한, Nb이 첨가된 강종은 상기 관계식 9 및 10에 강성분의 함량 및 얻고자 하는 결정립크기를 대입하면 적정소둔온도를 얻을 수 있는 것이다.
그런데, 본 발명에 의하면 Al은 결정립크기의 혼립을 억제하고(도 2에 결정립사진 참고), 결정립성장을 억제시켜 성형성 뿐만 아니라, 인성도 증가시키므로 소둔조건설정에 매우 중요한 영향을 미친다. 구체적으로 Al은 소둔온도를 감소시키는 역할을 한다.
예를들어 Al이 0.006% 첨가된 강과 Al이 첨가되지 않은 강에 대해 최소소둔온도 변화를 알아본 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, Al이 첨가된 강은 소둔온도가 낮았다. 즉, (Ti+Nb)/(C+N)가 16이하에서 Al첨가에 의한 소둔온도의 저감은 25℃정도였고, (Ti+Nb)/(C+N)가 증가함에 따라 저감효과는 증가하였다. 일반적으로 강중에첨가되는 Ti, Nb의 안정화비는 (Ti+Nb)/(C+N)가 12라는 것을 고려할 때 소둔온의 저감효과는 약 25℃로 생각된다.
그러므로 식 6과 식 9 및 10에서 소둔온도 유용범위는 도 3을 회귀분석하여 구한 결과, Al을 미첨가한 경우의 유용소둔온도(T2(K))는 식 11과 같으며, Al을 첨가한 경우의 유용소둔온도(T2(K))는 식 12와 같다.
[관계식 11]
여기서, f1, g1, h1은 상수이며, f1=1195.43, g1=0.5005, h1=1.336이다.
[관계식 12]
Figure pat00035
여기서, f2, g2, h2은 상수이며, Al을 0.006% 첨가할 때, f2=1169.7이고, g2=633.23, h2=2.53×10-13이다,
따라서, 식 6, 9. 10으로 부터 소둔온도(T1(K))를 구하고, 이 구한 소둔온도(T1(K))가 유용소둔온도(T2(K))보다 크면 구한 소둔온도(T1(K))가 적정소둔온도이다.
만약, 상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 유용소둔온도(T2(K)) 보다 작은 경우 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크게 되도록 C+N, Cr, Mo, Nb, Ti의 성분을 제어하여 소둔온도(T1(K))를 구하고, 이 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하면 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 고크롬 페라이트계 스테인레스강을 제조할 때, 인성 및 내식성이 우수한 결정입도를 갖도록 소둔조건을 적절히 설정할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (8)

  1. 중량%로, C:0.010%이하, N:0.02%이하, Si:0.5%이하, Mn:0.5%이하, P:0.03%이하, S:0.004%이하, O:0.01%이하, Ti:0.18%이하, Cu:1.0% 이하, Mo:4% 이하, Cr:20-35% 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 열간압연하고, 열연판 소둔한 다음, 산세하고, 냉간압연하여 냉연판을 얻고, 이 냉연판을 최종소둔하는 것을 포함한 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서,
    목표로 하는 최종소둔판의 결정입도(ASTM No.)를 설정하는 단계;
    상기 설정된 결정입도(ASTM No.)와 C+N, Cr, Mo의 함량(중량%)을 이용하여 하기 식에 의해 소둔온도(T1(K))를 구하는 단계;
    [관계식 6]
    Figure pat00036
    (여기서, a1, a2, a3, b3, c3은 상수)
    상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 아래의 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크면 상기 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계; 및
    [관계식 11]
    Figure pat00037
    (여기서, f1, g1, h1은 상수)
    상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 유용소둔온도(T2(K)) 보다 작은 경우 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크게 되도록 C+N, Cr, Mo의 성분을 제어하여 소둔온도(T1(K))를 구하고, 이 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고 크롬 페라이트계 스테인레스강의 최종소둔조건 설정방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 상수 a1은 9.72×10-4, a2은 0.0293, a3는 1.58×10-3, b3는 23169, c3는 -13.3임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 슬라브에 Al이 0.03-0.13%의 범위로 함유되는 경우 상기 유용소둔온도(T2(K))는 다음의 관계식 12로 결정함을 특징으로 하는 방법.
    [관계식 12]
    Figure pat00038
    (여기서, f2, g2, h2은 상수)
  4. 제 1 또는 제 3항에 있어서, 상기 상수 f1=1195.43, g1=0.5005, h1=1.336, f2=1169.7, g2=633.23, h2=2.53×10-13임을 특징으로 하는 방법.
  5. 중량%로, C:0.010%이하, N:0.02%이하, Si:0.5%이하, Mn:0.5%이하, P:0.03%이하, S:0.004%이하, O:0.01%이하, Ti:0.18%이하, Cu:1.0% 이하, Mo:4% 이하, Cr:20-35%, Nb::0.4%이하 및 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물로 조성되는 슬라브를 열간압연하고, 열연판 소둔한 다음, 산세하고, 냉간압연하여 냉연판을 얻고, 이 냉연판을 최종소둔하는 것을 포함한 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서,
    목표로 하는 최종소둔판의 결정입도(ASTM No.)를 설정하는 단계;
    상기 설정된 결정입도(ASTM No.)와 C+N, Cr, Mo, Nb, Ti의 함량(중량%)을 이용하여 하기 식에 의해 소둔온도(T1(K))를 구하는 단계;
    a)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)<12을 만족하는 경우 관계식 9에 의해 구하고,
    [관계식 9]
    Figure pat00039
    Figure pat00040
    Figure pat00041
    b)상기 강에 함유된 성분이 (%Nb)/( (C+N,ppm)-0.2×%Ti)≥12을 만족하는 경우 관계식 10에 의해 구하고,
    [관계식 10]
    Figure pat00042
    ( 여기서, a1,a2, a3, a4, b3,b4,c4,c5는 상수이고, (C+N*, ppm) = (C+N,ppm) - (%Nb/12)×104-(%Ti/5)×104임)
    상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 아래의 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크면 상기 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계; 및
    [관계식 11]
    Figure pat00043
    (여기서, f1, g1, h1은 상수)
    상기에서 구한 소둔온도(T1(K))가 유용소둔온도(T2(K)) 보다 작은 경우 유용소둔온도(T2(K)) 보다 크게 되도록 C+N, Cr, Mo, Nb, Ti의 성분을 제어하여 소둔온도(T1(K))를 구하고, 이 구한 소둔온도(T1(K))에서 소둔을 행하는 단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고 크롬 페라이트계 스테인레스강의 최종소둔조건 설정방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 상수 a1은 9.72×10-4, a2은 0.0293, a3는 1.58×10-3, a4는 0.113, b3는 23169, b4는 2000, c4는 -10.6, c5는 -27.6임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 슬라브에 Al이 0.03-0.13%의 범위로 함유되는 경우 상기 유용소둔온도(T2(K))는 다음의 관계식 12로 결정함을 특징으로 하는 방법.
    [관계식 12]
    Figure pat00044
    (여기서, f2, g2, h2은 상수)
  8. 제 5항 또는 제 7항에 있어서, 상기 상수 f1=1195.43, g1=0.5005, h1=1.336, f2=1169.7, g2=633.23, h2=2.53×10-13임을 특징으로 하는 방법.
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