KR100641758B1 - 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소둔열처리시 스케일내의 Cr/Fe의 비율을 높게 유지하여 크롬고갈층의 Cr함량을 상대적으로 낮추어 산세속도를 높이고 스케일을 완전히 제거하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있는 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법을 제공하는 데 그 목적이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법에 있어서, 소둔온도 970 ∼ 990℃에서 열처리하여 스케일 중 Cr/Fe의 조성비를 6.5 ∼ 9.3으로 조절하여 탈스케일성을 좋게하고 산세시간을 단축함으로써 생산성 향상 및 산 소모량을 줄이는 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법이 제공된다.

Description

탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법{Heat treatment method of ferrite stainless}

도 1은 소둔열처리된 스테인레스강의 형상을 도시한 도면이고,

도 2는 도 1에 도시된 스테인레스강의 위치에 따른 Cr함량을 도시한 그래프이며,

도 3은 도 1에 도시된 스테인레스강을 용융염에서 침지한 후의 상태를 도시한 도면.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 스케일 2 : 크롬고갈층

3 : 소지메탈

본 발명은 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법에 관한 것이며, 특히, 탈스케일성이 우수하여 산 소모량을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법에 관한 것이다.

종래의 스테인레스 냉연강대의 소둔열처리방법은 강종에 따라 900 ∼ 1100℃ 사이에서 열처리를 실시한다. 이렇게 스테인레스강을 소둔열처리하는 목적은 압연 중 강내에 발생한 응력을 제거할 뿐만 아니라, 크롬고갈층을 형성시켜 산과의 반응을 촉진시켜 스케일을 가능한 한 빨리 제거하기 위해서다.

그리고, 스테인레스강의 스케일구조와 두께는 열처리 온도에 따라 크게 변하기 때문에, 열처리 온도범위가 크면 클수록 산세작업시 스케일을 완전히 제거하는 데 소요되는 시간이 달라 미산세 또는 과산세의 문제가 발생한다.

도면에서, 도 1은 소둔열처리된 스테인레스강의 형상을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 스테인레스강의 위치에 따른 Cr함량을 도시한 그래프이며, 도 3은 도 1에 도시된 스테인레스강을 용융염에서 침지한 후의 상태를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소둔열처리과정에서 형성된 스케일(1)은 용융염에서 약 5 ∼ 10초간 침지하는 데, 그러면, 도 3에 도시된 바와 같이 스케일(1)에 틈이 생겨 산이 잘 침투하게 된다. 이런 산은 도 2에 도시된 바와 같이 소지메탈(3)보다 상대적으로 Cr함량이 낮은 크롬고갈층(2)에서 반응속도가 빠르기 때문에, 가능한 한 크롬고갈층(2)내의 Cr함량을 낮게 만드는 것이 산세속도에 유리하다.

따라서, 본 발명은 이러한 생각에 바탕을 두어 소둔열처리시 스케일내의 Cr/Fe의 비율을 높게 유지하여 크롬고갈층의 Cr함량을 상대적으로 낮추어 산세속도를 높이고 스케일을 완전히 제거하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있는 탈스케일 성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법을 제공하는 데 그 목적이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법에 있어서, 소둔온도 970 ∼ 990℃에서 열처리하여 스케일 중 Cr/Fe의 조성비를 6.5 ∼ 9.3으로 조절하여 탈스케일성을 좋게하고 산세시간을 단축함으로써 생산성 향상 및 산 소모량을 줄이는 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법이 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법의 양호한 실시예를 상세히 설명하겠다.

본 발명의 발명자는 가장 양호한 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 조건을 구하기 위하여, 스테인레스 436LT 냉연강판을 930 ∼ 1000℃에서 소둔열처리한 다음, 약 500℃의 용융염에서 5 ∼ 10초간 전처리한 다음 표 1에서와 같은 산세조건에서 산세성을 각각 실험하였고, 그 실험 결과를 표 2에 나타냈다.

구분	황산조			혼산조
	농도(%)	온도(℃)	시간(초)	질산(%)	붕산(%)	온도(℃)	시간(초)
	6	50	10	8	1	50	12 ∼ 30

구분	열처리온도(℃)	스케일중 Cr/Fe비율(at. % 기준)	탈스케일시간(초)	비고
종래예	950 ∼ 980	4.9 ∼ 7.5	16 ∼ 25	온도별 스케일 두께 편차 심함
실험예1	930	3.2	30
실험예2	950	4.9	23
실험예3	960	5.2	21
실험예4	970	6.5	17
실험예5	980	7.5	15
실험예6	990	9.3	12
실험예7	1000	9.5	12	결정립 조대

표 2에서 알 수 있듯이, 종래예에서는 소둔온도범위가 넓어 거기에 따른 온도별 스케일 두께 편차가 심해 스케일을 완전히 제거하는 시간이 많이 다르고, 따라서 산세시간도 모든 소둔조건에서 산세가 가능한 약 25초의 산세시간을 적용하기 때문에, 소둔온도가 높은 조건에서 열처리한 시편은 필요 이상으로 산세를 함으로써 산 소모 증가의 원인이 되었다.

그러나, 표 2에서와 같이 930 ∼ 1000℃ 범위에서 열처리하여 온도별 Cr/Fe 분율과 완전한 탈스케일에 걸리는 시간을 측정한 결과, 실험예1과 같이 930℃에서 열처리할 경우에는 완전한 재결정이 되지 않는 미소둔 조직이 나왔으며, 실험예2와 실험예3의 경우에는 소둔조직은 완전한 재결정이 일어나지만 다소 산세시간이 많이 걸리는 단점이 있었다.

그리고, 실험예4 내지 실험예6까지의 소둔온도 970 ∼ 990℃에서 열처리할 경우에는 스케일 중 Cr/Fe비율이 6.5 ∼ 9.3으로 높아져 산세시간이 단축되는 특징이 있었다. 그러나, 실험예7에서와 같이 소둔온도가 1000℃를 넘을 경우에는 결정립 조대화가 일어나 가공시 품질특성이 나빠지는 단점이 있었다.

위와 같은 실험에서 알 수 있듯이, 소둔온도 970 ∼ 990℃에서 열처리할 경 우에는 종래의 소둔온도 950 ∼ 980℃에서 열처리할 때의 스케일 중 Cr/Fe비율 4.5 ∼ 7.5를 6.5 ∼ 9.3으로 높여 산세시간을 종래의 약 25초에서 12 ∼ 17초로 단축할 수 있었다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법은 소둔온도 970 ∼ 990℃에서 열처리하여 스케일 중 Cr/Fe비율을 6.5 ∼ 9.3으로 높이고 산세시간을 12 ∼ 17초로 단축함으로, 생산성 향상 및 산 소모량을 현저하게 줄일 수 있다.

이상에서 본 발명의 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (1)

1. 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법에 있어서,

   소둔온도 970 ∼ 990℃에서 열처리하여 스케일 중 Cr/Fe의 조성비를 6.5 ∼ 9.3으로 조절하여 탈스케일성을 좋게하고 산세시간을 단축함으로써 생산성 향상 및 산 소모량을 줄이는 것을 특징으로 하는 탈스케일성이 우수한 페라이트계 스테인레스강의 열처리 방법.

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