KR100381525B1 - 압조성이우수한오스테나이트계스테인레스강및그제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구리의 첨가량을 조절하고 열간압연 방법을 제어함으로서 열간압연시 발생하는 표면 결함 및 코너 균열을 억제하여 소재의 그라인딩 억제, 압연 불량을 감소시킬수 있는 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조방법을제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인레스강은 중량 %로, C: 0.08% 이하, Si: 1.0% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 17.0% 내지 19.0%, Ni: 8.0% 내지 12.0%, Cu: 4% 내지 5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 조성되며, 이러한 조성성분을 갖는 연소주조에 의해 생산된 소재를 1,250℃ 이상의 추출온도에서 추출하고, 추출된 소재를 열간압연할 때 보온커버를 사용하여 소재의 냉각속도가 20℃/sec 이하가 되도록 하며, 1,050℃ 이상의 온도에서 마무리 압연함으로서 제조된다.

Description

압조성이 우수한 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조방법
본 발명은 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 구리를 첨가하여 압연시 발생하는 코너균열 및 표면균열이 발생하지 않는 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래의 오스테나이트계 스테인레스강으로서는 냉간 가공성 향상을 위하여 첨가되는 구리의 함량이 2 내지 4 중량%인 XM-7강을 주로 사용하고 있다. 이 강의 냉간압조성을 보다 향상시키기 위한 방법이 일본특허공개공보 소 62-54394호에 기재되어 있다. 이 방법에서는, XM-7강의 냉간압조성 향상을 위하여 오스테나이트 안정화 원소인 망간(Mn)을 2.2 내지 3.8 중량% 첨가하여 냉간가공시 소성 유기 마르텐사이트의 생성을 억제하고, Ca, Mg, B 등의 미량원소를 첨가하여 열간가공성을향상시켰다.
강중에 Mn의 함량을 증가시키는 경우 응고시 초정이 오스테나이트로 응고하여 주편의 오스테나이트 결정립계에 황, 인 등의 불순물이 편석되어 냉각시 열응력에 의하여 표면에 다량의 균열이나 결함을 유발할 뿐만 아니라 열간 압연시 황, 인의 편석대는 강의 열간 가공성을 크게 저하시키는 요인이 된다. 또 B를 첨가하는 경우 미세한 보라이드가 냉각중에 석출되어 내식성을 저하시키거나 냉간압조시 냉간가공성을 저하시켜 불량율을 증가시킨다.
따라서, 본 발명은 구리의 첨가량을 조절하고 열간압연 방법을 제어함으로서 열간압연시 발생하는 표면 결함 및 코너 균열을 억제하여 소재의 그라인딩 억제, 압연 불량을 감소시킬수 있는 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조방법을제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인레스강은 중량 %로, C: 0.08% 이하, Si: 1.0% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 17.0% 내지 19.0%, Ni: 8.0% 내지 12.0%, Cu: 4% 내지 5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 조성되며, 이러한 조성성분을 갖는 연소주조에 의해 생산된 소재를 1,250℃ 이상의 추출온도에서 추출하고, 추출된 소재를 열간압연할 때 보온커버를 사용하여 소재의 냉각속도가 20℃/sec 이하가 되도록 하며, 1,050℃ 이상의 온도에서 마무리 압연함으로서 제조된다.
도 1은 구리함량에 따라 변화하는 냉간가공경화속도를 나타낸 그래프도.
도 2는 본 발명강과 비교강의 구리첨가량에 따른 열간가공성의 변화를 온도에 따라 나타낸 그래프도.
도 3은 본 발명에 따른 스테인레스강의 냉각속도에 따른 사상압연온도에서의 단면감소율을 나타낸 그래프.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인레스강은 중량 %로, C: 0.08% 이하, Si: 1.0% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 17.0% 내지 19.0%, Ni: 8.0% 내지 12.0%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 이루어진 통상의 오스테나이트계 스테인레스강에 냉간압연조성을 향상시키기 위하여 4 내지 5 중량 %의 Cu를 첨가하였다.
본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인레스강의 구성성분을 하기 표 1에 보다 상세히 나타내었다.
[표 1]
상기 [표 1]에서 단위는 중량 %이다.
구리는 오스테나이트계 강의 적층결합 에너지를 증가시켜 냉간가공성을 증가시키는 원소로서, 4 중량% 이하로 첨가하는 것은 통상의 XM-7강의 냉간압조성과 차이가 없으므로 보다 우수한 냉간압조성을 나타내기 위해서는 4 중량% 이상 첨가되어야 한다.
그러나, 첨가된 구리의 함량이 5 중량%를 넘는 경우 오스테나이트계 스테인레스강에서 고용할 수 있는 구리의 고용양 초과로 구리가 석출되어 열간압연시 표면균열의 원인이 될뿐 아니라, 미세한 구리석출에 의하여 냉간압조성을 감소시키게된다. 따라서 냉간 가공성 향상을 위하여 첨가되는 구리의 함량은 4 내지 5 중량 %가 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인레스강의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
가열로에서 추출된 소재가 압연기에 취입될 때까지 냉각속도를 20℃/sec 이하로 유지하여야 한다. 냉각속도가 20℃/sec 이하인 경우에는 재가열로에서 가열할 때 재고용된 황이 조대한 구리나 망간 황화물로 입계에 석출되어 열간가공성에 큰 영향을 미치지 않으나, 냉각속도가 20℃/sec 이상인 경우에는 사상압연온도를 확보하기 어려울뿐 아니라 고온에서 고용된 황이 구리황화물이나 망간황화물로 미세하게 입계에 석출되어 열간압연시 균열형성처로 작용함으로서 열간가공성을 급격하게 감소시킨다. 특히 황화물로 존재하지 못하는 일부 황이 입계에 편석되어 입계강도를 저하시켜 취성파괴를 초래한다. 따라서 추출된 소재의 이송통로에 보열커버를 덮어 냉각속도를 20℃/sec 이하로 유지하여 사상압연온도 확보 및 열간가공성의 저하를 억제하는 것이 바람직하다.
한편, 사상압연온도는 1,050℃ 이상으로 유지하는 것이 바람직하며, 그 이유는 다음과 같다. 구리 첨가량이 4 중량%를 초과하는 경우에서 열간압연 온도가 낮을 경우 열간연성이 급격히 감소하여 열간압연시 연성파괴에서 입계취성파괴로 천이한다. 열간압연시 그 내부에 고용된 구리가 열간변형에 의하여 결정립계로 편석이 일어남으로서 입계강도 감소에 의한 입계취성파괴가 발생한다. 이와 같은 열간압연시 연성파괴에서 취성파괴로의 천이가 1,050℃에서 발생한다.
따라서 열간압연시 소재의 사상압연온도가 1,050℃ 이하인 경우 입계취성 파괴에 의하여 열간압연된 빌렛의 표면에 다량의 표면균열 및 코너 균열을 야기시킬 뿐 아니라 심한 경우 열간압연시 소재 균열에 의한 설비사고의 위험이 발생될수 있다. 따라서 구리가 4 내지 5 중량% 첨가된 고구리 첨가 스테인레스강의 경우 열간압연시 사상압연온도를 1,050℃ 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.
실시예 1
상기 표 1과 같이 조성된 스테인레스강을 가공하여 구리첨가량에 따른 냉간가공성을 측정하였으며, 그 결과를 도 1에 도시하였다. 참고로, 상기 표 1에서의 비교강 1 및 2는 구리가 1.5 중량 %, 3.2 중량 % 첨가된 통상의 오스테나이트계 스테인레스 강이며, 발명강 1 및 2는 본 발명의 범위를 만족하는 구리를 첨가한 오스테나이트계 스테인레스 강이다.
냉간 가공성의 평가는 고속으로 변형되는 냉간압조 모사시험기를 이용하였으며, 일반적으로 고속변형시 소재의 균열은 변형의 국부적인 집중에 의하여 발생한다. 또한 고속변형시 소재의 가공경화속도가 증가함에 따라 국부적인 변형집중이 억제된다. 따라서 소재의 가공경화속도의 증가가 냉간압조성을 향상시키는 방법이다.
도 1에 나타난 바와같이 변형율 속도가 3580(1/초)의 경우에서 조사한 것으로 가공경화속도는 첨가된 구리함량이 증가함에 따라 증가하며, 첨가된 구리의 함량이 5 중량% 이상인 경우 미세한 구리석출물이 형성되어 열간압연시 표면균열의다발생성으로 냉간압조성의 평가를 할수 없었다. 비교강 1 및 2 보다는 본 발명강 1 및 2의 가공경화속도가 커서 냉간압조성이 증가하며, 이때의 구리첨가량은 4 내지 5 중량% 이다. 이를 통하여 구리의 첨가가 냉간압조성 향상에 우수한 효과가 있으며, 그 최적의 첨가량은 4 내지 5 중량% 임을 알수 있다.
실시예 2
하기 표 2는 상기 표 1의 본 발명에 따른 발명강들과 비교강들을 고속으로 냉간압축 변형할 때 변형율 속도에 따른 표면의 균열발생정도에 의하여 변화되는 냉간가공성을 나타낸 것이다.
[표 2]
상기 [표 2]에서 ◎는 우수, 0은 양호, X는 불량을 각각 나타낸다.
비교강 1, 2는 변형율속도가 낮은 경우 쌍정변형에 의하여 가공경화속도가 증가하여 표면에 균일이 발생하지 않으나, 변형율속도가 비교강 1은 약 2900, 비교강 2는 약 5000 (1/초) 이상으로 증가하는 경우 냉간고속변형에 의한 소성유기 마르텐사이트의 형성으로 표면에 미세균열이 발생한다.
본 발명강 1, 2의 경우 조사된 전체 변형율 속도의 범위에서 소성유기 마르텐사이트의 형성이 없고 표면에 균열의 발생이 없다. 따라서 규리의 함량이 4 내지 5 중량%로 증가하는 경우 고속 냉간압조 공정에 유리하여 생산성을 향상시킬 수 있음을 알수 있다.
실시예 3
도 2는 구리첨가량에 따른 열간가공성의 변화를 온도에 따라 나타낸 그래프이다. 열간가공성의 평가는 고온인장시 파단된 소재의 단면감소율을 측정하여 판단하였다. 일반적으로 단면감소율이 증가하는 것은 열간 가공성의 증가를 의미하며, 약 40% 이상의 단면감소율을 나타내는 경우가 열간압연에 적합하다. 40% 이하의 단면감소율이 나타내는 경우 열간압연시 표면에 균열이 발생한다. 도 2는 고온에서 가열후 변형온도로의 냉각속도가 10℃/sec인 경우의 값을 나타낸 그래프이다. 도 2에서 비교강 1, 2는 전체 변형온도 범위에서 단면감소율이 40% 이상으로서, 열간가공성이 우수하여 열간압연에는 문제가 없지만, 발명강 1, 2는 열간압연온도가 1,100 ℃ 이상의 경우 열간가공성이 우수하나, 열간압연온도가 1,100℃ 이하로 감소함에 따라 열간가공성이 급격히 감소한다.
따라서, 발명강 1, 2의 단면감소율이 40% 이상인 온도는 1,050℃ 임을 알수 있고, 이러한 발명강 1, 2의 압연온도가 1,050℃ 이하인 경우 단면감소율의 저하에 의한 열간압연시 표면균열이 발생한다. 그러므로 본 발명에서는 구리의 첨가량이 4 내지 5 중량% 범위내에서 열간압연시 사상압연온도를 1,050℃ 이상으로 유지하면 균열없는 건전한 소재를 얻을수 있다.
실시예 4
도 3은 본 발명강 1, 2의 냉각속도에 따른 사상압연온도에서의 단면감소율을 나타낸 그래프로서, 사상압연온도가 각각 1,000℃, 1,050℃인 경우를 나타낸다.
도 3에서, 냉각속도가 증가함에 따라 발명강 1, 2의 열간가공성은 감소하며, 특히 사상압연온도가 1,000℃인 경우 대부분의 냉각속도범위에서 40% 이하의 단면감소율을 나타내어 열간압연시 다량의 균열이 발생될 것으로 예상된다.
그러나 사상압연온도가 1,050℃이고, 냉각속도가 20℃/sec를 초과하는 경우에는 발명강 2에서 단면감소율이 40% 이하임을 알수 있다. 따라서 발명강 1, 2는 열간가공성이 떨어지게 되는 단면감소율 40% 이하가 되지 않도록 냉각속도를 20℃/sec이하로 유지해야 한다.
상과 같은 본 발명은 냉간압조용으로 사용되는 통사의 구리첨가 오스테나이트계 스테인레스 강인 XM-7 강에 구리를 4 내지 5 중량% 참가함으로서 열간압연시 발생하는 표면균열 및 코너 균열 발생을 억제하고 후공정에서 그라인딩에 의한 작업부하를 크게 감소시킬수 있다. 또한 소재의 실수율 및 생산성을 향상시키고 최종제품의 냉간압조시 가공성 증가에 의한제품표면에 발생하는 압조균열의 발생감소에 따라 불량율을 줄일수 있다. 특히 냉간압조속도를 증가시켜 생산성을 크게향상시킬수 있는 우수한 품질의 오스테나이트계 스테인레스강을 제조할수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 중량 %로, C: 0.08% 이하, Si: 1.0% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 17.0% 내지 19.0%, Ni: 8.0% 내지 12.0%, Cu: 4% 내지 5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 조성된 압조성이 우수한 오스테나이트계 스테인레스강.
  2. 중량 %로, C: 0.08% 이하, Si: 1.0% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 17.0% 내지 19.0%. Ni: 8.0% 내지 12.0%, Cu: 4% 내지 5%, 잔부 Fe 및 기타 불가피하게 첨가되는 불순물로 조성된 조성성분을 갖고 연속주조에 의해 생산된 소재를 1,250℃ 이상의 추출온도에서 추출하고, 추출된 소재를 열간압연할 때 보온커버를 사용하여 소재의 냉각속도가 20℃/sec 이하가 되도록 하며, 1,050℃ 이상의 온도에서 마무리 압연하는 것을 특징으로 하는 압조성이 우수한 오스테나이트계 스테인레스강 제조방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6421038A (en) * 1987-07-15 1989-01-24 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd Austenitic stainless steel having superior hot workability and high corrosion resistance and manufacture thereof
JPH06167760A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Konica Corp 自動露出機構を有する回転式パノラマカメラ
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6421038A (en) * 1987-07-15 1989-01-24 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd Austenitic stainless steel having superior hot workability and high corrosion resistance and manufacture thereof
JPH06167760A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Konica Corp 自動露出機構を有する回転式パノラマカメラ
KR19980033840A (ko) * 1996-11-02 1998-08-05 김종진 표면결함이 적은 오스테나이트계 스테인레스 선재 제조방법

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