KR100470046B1 - 내황산 부식특성이 우수한 냉연강판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내황산 부식특성이 우수한 냉연강판에 관한 것이고, 강중 Cu와 Co를 적정량 첨가하여 저온-저황산 농도구간에서 부식속도를 크게 향상시킴으로써 우수한 내황산 부식특성을 제공할 수 있는 냉연강판을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

중량%로 C:0.15% 이하, Si:1.0% 이하, Mn:0.2~1.5%, S:0.03% 이하, P:0.03% 이하, Al:0.01~0.1%, Cu:0.2~1.0%, Co:0.02~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 하는 내황산 부식특성이 우수한 냉연강판을 그 기술적 요지로 한다.

Description

내황산 부식특성이 우수한 냉연강판{COLD ROLLED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE TO SULFURIC ACID}

본 발명은 냉연강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아황산가스가 함유된 배기가스와 접촉하는 화력발전소 예열기의 부재소재, 보일러 배관등 황산에 의한 부식이 심한 부품의 소재로 이용되는 내황산 부식특성이 우수한 냉연강판에 관한 것이다.

일반적으로 내황산 부식강에는 황산분위기하에서 일반강보다 부식속도를 지연시키기 위해, 강중에 Cu를 다량 첨가하는 것으로 알려져 왔다. 그러나, Cu는 다른 첨가원소에 비해 황산 부식속도를 크게 지연시키는 효과는 월등하지만, 다량 첨가될 경우 열간압연시 크랙을 발생시키는 등의 문제를 유발한다.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래기술로, 일본 특개평9-25536호 및 특개평10-110237호에서는, Cu를 적당량 첨가하고 다른 원소를 복합첨가하는 강을 개발하였으나, 저온-저황산 농도 구간에서는 여전히 부식속도가 높은 문제가 있다.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구와 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 Cu와 Co를 적정량 첨가하여 저온-저황산 농도구간에서 부식속도를 크게 저하시킴으로써 우수한 내황산 부식특성을 제공할 수 있는 냉연강판을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 중량%로 C:0.15% 이하, Si:1.0% 이하, Mn:0.2~1.5%, S:0.03% 이하, P:0.03% 이하, Al:0.01~0.1%, Cu:0.2~1.0%, Co:0.02~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 하는 내황산 부식특성이 우수한 냉연강판에 관한 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

상기 C는 그 함량이 0.15%보다 많은 경우 용접성이 크게 저하하여 결함발생 가능성이 높아지기 때문에, 0.15% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 Si은 주로 강도를 향상하기 위해 첨가하는 원소이지만, 그 함량이 1.0%보다 많은 경우에는 저온-저황산 농도구간에서 부식특성이 크게 나빠지므로, 1.0% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 Mn은 통상 강중 고용 황을 망간황화물로 석출하여 고용 황에 의한 적열취성(hot shortness)을 방지하기 위해 첨가하는데, 본 발명에서는 적열취성 방지 및 강도향상을 위해 첨가하였다. 상기 Mn의 함량이 1.5% 보다 많은 경우에는 강도 향상의 효과가 적고 내황산 부식특성도 약간 나빠지며, 0.2% 미만인 경우에는 적열취성 발생가능성이 높기 때문에, 그 함량은 0.2~1.5%로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 S은 가능한 낮게 첨가하는 것이 바람직한데, 그 함량이 0.03%보다 많게 되면 열간취성에 의한 결함발생 가능성이 높기 때문에, 그 상한을 0.03%로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 Al은 탈산제로 첨가되는데, 그 함량이 0.01% 미만인 경우에는 탈산효과가 적고 0.1%를 넘는 경우에는 Al 산화물의 증가로 표면결함 발생확율이 높기 때문에, 그 상한은 0.1%로 제한하는 것이 바람직하다

상기 Cu는 내황산 부식성을 크게 증가시키는 원소로, 그 함량이 0.2% 이상 되어야 그 효과가 크게 나타나지만, 1.0%를 넘는 경우에는 첨가량의 증가에 비해 내식성 향상효과는 적으므로 그 상한은 1.0%로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 Co는 Cu와 함께 본 발명의 특징적인 원소로, 특히 저온-저황산 농도구간에서 내식성을 크게 향상하는 효과가 있다. 상기 Co의 함량은 0.02~0.2%로 설정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 Co의 함량이 0.02% 미만인 경우에는 그 효과가 적고, 0.2%보다 많은 경우에는 첨가량 대비 내식성 향상이 미비하기 때문이다.

한편, 상기와 같이 조성된 강은 통상의 압연조건으로 열간압연 및 냉간압연하고, 재결정이상의 온도에서 10초 이상 유지하는 연속소둔 또는 상소둔처리를 하여 냉연강판으로 제조된다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

(실시예)

하기 표1과 같이 조성되는 강괴를 1250℃에서 1시간 유지한 후 열간압연을 실시하였다. 이 때 열간마무리압연 개시온도는 1100℃, 권취온도는 650℃로 하였고, 최종두께는 4.5mm로 하였다. 그 후 열간압연된 시편을 산세처리하여 표면의 산화피막을 제거한 후, 73%의 냉간압연을 실시하여 최종 두께를 1.2mm로 하고, 탈지공정을 거쳐 연속소둔을 실시하였다. 이 때, 연속소둔 처리온도는 830℃, 시간은 30초로 하였다. 그 다음, 소둔된 시편에 대한 저온-저농도 조건에서의 내황산 부식특성을 조사하기 위해 70℃로 유지한 50% 황산용액에 시편을 1시간 동안 침적하여 각 시편의 부식감량을 측정하고, 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.

구분	화학성분(중량%)	부식감량(mg/㎠·hr)
	C		Si	Mn	P	S	Al	Cu	Co
발명강1	0.08	0.1	0.5	0.01	0.02	0.04	0.35	0.06	5.3
발명강2	0.084	0.1	0.8	0.009	0.023	0.05	0.25	0.1	5.9
발명강3	0.078	0.08	1.0	0.015	0.03	0.045	0.38	0.08	5.4
발명강4	0.081	0.09	0.3	0.012	0.018	0.035	0.40	0.15	4.9
비교강1	0.080	0.1	0.5	0.010	0.012	0.04	0.15	－	58.6
비교강2	0.085	0.12	0.8	0.082	0.01	0.038	0.35	0.08	62.5
비교강3	0.081	0.5	1.5	0.025	0.015	0.042	0.25	－	35.2
비교강4	0.079	0.15	1.0	0.02	0.02	0.04	0.20	－	24.5

상기 표1에 나타난 바와 같이, 화학성분의 함량이 본 발명범위를 벗어나는 비교강(1)~(4)의 경우는 부식감량이 본 발명강 대비 매우 높음을 알 수 있다. 반면에, 본 발명강(1)~(4)는 6.0mg/㎠·hr 이하의 매우 낮은 부식감량을 나타내어 내황산 부식특성을 갖는 것을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 내황산 부식특성이 우수한 강판이 제공되어, 황산 노점부식이 발생하는 발전소 예열기의 소재 및 보일러의 배관과 주변장치의 소재 수명을 크게 연장할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 중량%로 C:0.15% 이하, Si:1.0% 이하, Mn:0.2~1.5%, S:0.03% 이하, P:0.03% 이하, Al:0.01~0.1%, Cu:0.2~1.0%, Co:0.02~0.2%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 하는 내황산 부식특성이 우수한 냉연강판