KR100653581B1

KR100653581B1 - 고강도 스테인리스 강판 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100653581B1
Application number: KR1020040033094A
Authority: KR
Inventors: 히라사와준이찌로; 우지로다꾸미; 후루끼미오사무
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2006-12-04
Also published as: EP1477574B1; JP4389661B2; JP2010001568A; CN1302142C; EP1477574A2; JP5278234B2; KR20040098543A; EP1477574A3; JP2005171377A; US7294212B2; US20040226634A1; CN1550565A

Abstract

본 발명은 내식성, 굽힘 가공성 및 용접부 인성, 또한, 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판 및 그 제조방법을 제안하는 것이다. 구체적으로는, C : 0.02 % 이하, N : 0.02 % 이하, Cr : 11 % 이상 17 % 미만, Si, Mn, P, S, Al, Ni 를 적정량 함유하면서 12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17, 1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4, Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0, 0.006 ≤C + N ≤0.030 을 만족하도록 함유하는 조성의 스테인리스 강판에, 850 ∼ 1250 ℃ 로 가열한 후 1 ℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 열처리를 실시한다. 이로써, 체적률로 12 % 이상인 마르텐사이트를 포함하는 조직이 되어, 730 MPa 이상의 고강도에서 내식성 및 굽힘 가공성, 용접 열영향부 인성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판이 된다. 또한, Mo, B 를 필수 함유로 함으로써, 용접부의 펀칭 가공성이 현저히 향상한다.

Description

고강도 스테인리스 강판 및 그 제조방법 {HIGH-STRENGTH STAINLESS STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1 은 굽힘 가공성, 신장과 (C + N) 량의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 2 는 강판 (No.2-1) 의 광학현미경 조직사진이다.

도 3 은 용접 열영향부 인성 시험편의 노치 위치를 모식적으로 나타내는 설명도이다.

도 4 는 심 용접부의 펀칭 가공용 시험편을 모식적으로 나타내는 설명도이다.

도 5a ∼ 도 5c 는 자전거 림 (rim) 및 그 단면형태를 나타내는 도면이다.

본 발명은, 고강도 스테인리스 강판에 관한 것으로, 특히 내식성이 요구되는 토목 ·건축구조부재용, 또는 내식성이 요구되는 자전거, 자동차, 철도차량 등의 차량보강용 용접 구조 부재에 사용하기에 바람직한 고강도 스테인리스 강판에 관한 것이다. 또한, 예컨대, 자전거의 림 등의 차륜용으로서 바람직한 내식성 및 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판에 관한 것이다.

내식성이 요구되는 구조부재용의 고강도 스테인리스 강판으로서는, 종래부터, 오스테나이트계 스테인리스 강판을 냉간압연한 것, 또는 마르텐사이트계 스테인리스 강판을 담금질 템퍼링한 것이 널리 사용되어 왔다.

그러나, 오스테나이트계 스테인리스 강판은 영률이 낮고, 구조설계면에서 강성의 확보가 불리하며, 또한, 오스테나이트계 스테인리스 강판은 냉간압연시에 도입되는 변형에 불균일이 생기는 경우가 있고, 나아가서는, 오스테나이트계 스테인리스 강판은 고가의 Ni 를 8 질량% 정도 함유하고 있기 때문에 제조비용이 비싸진다는 문제가 있다. 또한, 마르텐사이트계 스테인리스 강판은, 연성이 낮고, 가공성이 현저히 열화한다는 문제가 있다.

한편, 페라이트계 스테인리스 강판은, 양호한 연성을 갖고 있지만, 강도가 낮다는 문제가 있다. 페라이트계 스테인리스 강판의 강도를 높이는 방법으로서, 냉간압연을 실시하여 고강도화하는 것이 시도되었지만, 이 방법에서는 압연 변형을 도입하여 고강도화하기 때문에 연성이 저하하고, 성형시에 파단이 생기는 경우가 있었다.

이러한 문제에 대해서, 조직을 페라이트와 마르텐사이트의 혼합조직으로 하여, 고강도와 고연성을 양립시키는 것이 제안되고 있다. 예컨대, 일본 특허공보 평7-100822호 (일본 공개특허공보 소63-169334호) 에는, Cr : 10.0 ∼ 14.0 %, Ni : 3.0 % 이하와, 또한 Cu : 3.0 % 이하를 함유하고, C + N : 0.01 ∼ 0.12 %, {Ni + (Mn + Cu)/3} : 0.5 ∼ 3.0 을 만족하는 강슬래브에 열연, 중간소둔을 사이 에 포함하는 2 회 이상의 냉연을 실시한 후, Ac₁점 이상 1100 ℃ 이하의 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 영역 온도 (α+ γ영역) 로 가열한 후, 1 ∼ 500 ℃/s 의 냉각속도로 100 ℃ 까지 냉각하는 연속 마무리 열처리를 실시하는, 면내이방성이 작은 고연성 고강도의 크롬스테인리스강대의 제조방법이 기재되어 있다.

또한, 일본 특허공보 평7-107178호 (일본 공개특허공보 소63-169331호) 에는, Cr : 10.0 ∼ 20.0 %, Ni : 4.0 % 이하와, 또한 Cu : 4.0 % 이하를 함유하고, C + N : 0.01 ∼ 0.20 %, {Ni + (Mn + Cu)/3} : 0.5 ∼ 5.0 을 만족하는 강슬래브에 열연, 중간소둔 없는 1 회의 냉연을 실시한 후, Ac₁ 점 이상 1100 ℃ 이하의 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 영역 온도 (α+ γ영역) 로 가열한 후, 1 ∼ 500 ℃/s의 냉각속도로 100 ℃ 까지 냉각하는 연속 마무리 열처리를 실시하는, 연성이 뛰어난 고강도 크롬스테인리스강대의 제조법이 기재되어 있다.

또한, 일본 특허공보 평8-14004호 (일본 공개특허공보 평1-172524호) 에는, Cr : 10.0 ∼ 20.0 %, Ni : 4.0 % 이하, 또한, Cu : 4.0 % 이하, Mo : 1.0 % 초과 ∼ 2.5 % 를 함유하고, C + N : 0.010 ∼ 0.20 %, {Ni + (Mn + Cu)/3} : 5.0 이하를 만족하는 강슬래브에 열연, 냉연을 실시한 후, Ac₁점 이상 1100 ℃ 이하의 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 영역 온도로 가열한 후, 1 ∼ 500 ℃/s 의 냉각속도로 100 ℃ 까지 냉각하는 연속 마무리 열처리를 실시하는, 연성이 뛰어난 고강도 크롬스테인리스강대의 제조법이 기재되어 있다.

또한, 종래부터, 자전거 림용 강판으로서는, 주로 내식성의 관점에서 16 ∼ 18 % 의 Cr 을 함유하는 SUS430, SUS430LX 등의 페라이트계 스테인리스 강판이 사용되어 왔다. 최근에는, 자전거의 경량화가 지향되어, 자전거 림도 박육화할 것이 요망되고 있기 때문에, 사용하는 강판의 강도를 SUS430, SUS430LX 등의 강도 (450 ∼ 550 MPa) 에서 더욱 고강도로 할 필요가 있다. 통상, 자전거 림은 도 5a 의 VB-VB 단면도에 나타낸 바와 같이 강판을 굽힘 가공하고, 강판의 폭중앙과 폭양단을 겹쳐 심 용접한 후 소정의 길이로 절단하며, 이어서 링형으로 성형하고, 다시 절단부를 플래시 버트 용접 등으로 맞대기 용접하여 제조된다. 이를 위해, 용접부의 강도, 인성이나 내식성이 필요하다.

이러한 문제에 대해서, 예컨대, 일본 특허공보 평7-51737호 (일본 공개특허공보 평1-55363호) 에는, 화학조성을 Cr : 11 ∼ 17 %, Ni : 0.8 ∼ 3.0 % 와, 또한 Nb : 0.05 ∼ 0.35 %, Cu : 0.05 ∼ 0.8 % 를 함유하고, C + N < 0.05 %, Nb/(C + N) : 2.5 ∼ 7, CRE 값 : 5 ∼ 20 으로 조정한 조성으로 함으로써, 2 회 이상 용접해도 재질 열화가 적고, 내력 : 60 kgf/㎟ (588 MPa) 이상을 갖는 자전거용 휠 (자전거 림) 로 하는 용도에 사용되는 고강도 Cr 함유 스테인리스강이 제안되어 있다.

그러나, 일본 특허공보 평7-100822호 (일본 공개특허공보 소63-169334호), 일본 특허공보 평7-107178호 (일본 공개특허공보 소63-169331호), 일본 특허공보 평8-14004호 (일본 공개특허공보 평1-55363호) 에 기재된 강판 (강대) 에서는, 연성이나 프레스 성형에서의 가공성은 충분하지만, 구조부재의 가공에 빈번히 사용되는 굽힘 가공에 대해서는 충분한 특성이 얻어지지 않는다는 문제가 있었다. 또 한, 용접부의 인성도 충분하다고는 할 수 없어 문제를 남기고 있었다.

또한, 일본 특허공보 평7-51737호 (일본 공개특허공보 평1-55363호), 일본 특허공보 평7-100822호 (일본 공개특허공보 소63-169334호), 일본 특허공보 평7-107178호 (일본 공개특허공보 소63-169331호), 일본 특허공보 평8-14004호 (일본 공개특허공보 평1-55363호) 에 기재된 강판 (강대) 은 모두 자전거의 경량화에 기여할 수 있을 정도의 고강도화는 달성되어 있다. 그러나, 자전거 림의 성형 공정에서는, 도 5a ∼ 도 5c 에 나타낸 바와 같이, 스포크를 통과시키기 위한 구멍을 심 용접부에 펀칭하는 공정이 필수공정으로 되어 있고, 이들 4 건의 문헌에 기재된 기술로 제조된 강판 (강대) 을 사용한 림에서는, 스포크용 구멍을 펀칭할 때에, 심 용접부에 균열을 일으키는 경우가 있어, 용접부의 펀칭 가공성에 문제를 남기고 있었다.

한편, 자전거 림용으로서, SUS304 등의 오스테나이트계 스테인리스강을 냉간 압연하여 고강도화하는 것이 생각되지만, 오스테나이트계 스테인리스강은 영률이 낮아 림 강성의 확보에 불리하며, 또한, 고가의 Ni 를 8 질량% 이상 함유하고 있기 때문에 제조비용이 비싸진다는 문제가 있다.

본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제를 해결하여, 내식성이 요구되는 토목건축 구조부재용, 또는 내식성이 요구되는 자전거, 자동차, 철도차량 등의 기둥, 대들보 등의 차량보강용 용접 구조부재용으로서 바람직한, 굽힘 가공성 및 용접부의 인성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판 및 그 제조방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용으로서 바람직한 고강도이면서 내식성 및 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판 및 그 제조방법을 제안하는 것을 목적으로 한다. 한편, 본 발명에서 말하는 「고강도」스테인리스 강판이란, 인장강도가 730 ∼ 1200 MPa 인 스테인리스 강판을 말하는 것으로 한다.

스테인리스 강판의 인장강도가 730 MPa 이상이면 종래의 SUS430 나 SUS430LX 의 강도보다 고강도이고, 자전거 림을 박육화하는 데 충분한 강도가 된다. 한편, 1200 MPa 를 넘으면 구조체로서의 강도는 높아지지만, 스프링백이 커져, 림 성형시의 굽힘 가공이 현저히 곤란해진다. 자전거 림용 스테인리스 강판으로서는, 인장강도를 800 MPa 이상으로 하는 것이 바람직하고, 900 ∼ 1000 MPa 정도로 하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 요지는 다음과 같다.

(1) 질량% 로, C : 0.02 % 이하, Si : 1.0 % 이하, Mn : 2.0 % 이하, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.1 % 이하, Cr : 11 % 이상 17 % 미만, Ni : 0.5 % 이상 3.0 % 미만, N : 0.02 % 이하를, 하기 (1) ∼ (4) 식 :

12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17 (1)

1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4 (2)

Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0 (3)

0.006 ≤C + N ≤0.030 (4)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni, Cu : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 함유하고, 잔부 실질적으로 Fe 로 이루어지는 조성과, 체적률로 12 ∼ 95 % 인 마르텐사이트와, 잔부 실질적으로 페라이트로 이루어지는 조직을 갖는 고강도 스테인리스 강판.

(2) 상기 (1) 에 있어서, 상기 조성에 더하여, 추가로, 질량% 로, Mo : 0.1 % 이상 2.0 % 미만, Cu : 0.1 % 이상 2.0 % 미만 중의 1 종 또는 2 종을 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판.

(3) 상기 (1) 또는 (2) 에 있어서, 상기 조성에 더하여, 추가로, 질량% 로, B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판.

(4) 상기 (1) 의 조성에 있어서, 질량% 로, 추가로, Mo : 0.5 % 이상 2.0 % 미만 및 B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하고, C, Al, Cr 및 N 의 범위를 C : 0.020 % 이하, Al : 0.10 % 이하, Cr : 11.0 % 이상 15.0 % 미만, N : 0.020 % 이하로 더욱 좁게 규정하며, 다시 상기 (1) ∼ (4) 식 대신에 하기 (5) ∼ (8) 식 :

14.0 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤15.0 (5)

2.0 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤3.0 (6)

Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo ≥16.0 (7)

0.010 ≤C + N ≤0.02 (8)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 함유하고, 체적률로 20 % 이상인 마르텐사이트와 잔부 실질적으로 페라이트로 이루어지는 조직을 갖는 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강 도 스테인리스 강판.

(5) 상기 (4) 에 있어서, 상기 조성이 추가로, Cu 가 0.04 % 미만인 고강도 스테인리스 강판.

(6) 상기 (4) 또는 (5) 에 있어서, 상기 강판이 자전거, 일륜차, 리어카, 삼륜차 또는 휠체어의 림재용인 고강도 스테인리스 강판.

(7) 상기 (1) ∼ (5) 에 있어서, 상기 강판이 열연강판인 고강도 스테인리스 강판.

(8) 상기 (1) ∼ (6) 에 있어서, 상기 강판이 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판.

(9) 질량% 로, C : 0.02 % 이하, Si : 1.0 % 이하, Mn : 2.0 % 이하, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.l % 이하, Cr : 11 % 이상 17 % 미만, Ni : 0.5 % 이상 3.0 % 미만, N : 0.02 % 이하를, 하기 (1) ∼ (4) 식 :

12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17 (1)

1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4 (2)

Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0 (3)

0.006 ≤C + N ≤0.030 (4)

을 만족하도록 함유하는 조성의 스테인리스 강판을 소재로 하고, 상기 소재에 850 ∼ 1250 ℃ 의 범위내의 온도로 가열한 후, 1 ℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시하는 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.

(10) 상기 (9) 에 있어서, 상기 조성에 더하여, 추가로, 질량% 로, Mo : 0.1 % 이상 2.0 % 미만, Cu : 0.1 % 이상 2.0 % 미만 중의 1 종 또는 2 종을 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.

(11) 상기 (9) 또는 (10) 에 있어서, 상기 조성에 더하여, 추가로, 질량% 로, B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.

(12) 상기 (9) 의 조성에 있어서, 질량% 로, 추가로, Mo : 0.5 % 이상, 2.0 % 미만 및 B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하고, C, Al, Cr 및 N 의 범위를 C : 0.020 % 이하, Al : 0.10 % 이하, Cr : 11.0 % 이상 15.0 % 미만, N : 0.020 % 이하로 더욱 좁게 규정하며, 다시 상기 (1) ∼ (4) 식 대신에 하기 (5) ∼ (8) 식 :

14.0 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤15.0 (5)

2.0 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤3.0 (6)

Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo ≥16.0 (7)

0.010 ≤C + N ≤0.02 (8)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 함유하는 스테인리스 강판을 소재로 하고, 상기 소재에 900 ∼ 1200 ℃ 의 범위내의 온도로 가열한 후, 5 ℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시하는 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.

(13) 상기 (12) 에 있어서, 상기 조성이 추가로, Cu 가 0.04 % 미만인 고강 도 스테인리스 강판의 제조방법.

(14) 상기 (12) 또는 (13) 에 있어서, 상기 강판이 자전거, 일륜차, 리어카, 삼륜차 또는 휠체어의 림재용인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.

(15) 상기 (9) ∼ (13) 에 있어서, 상기 강판소재가 열연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.

(16) 상기 (9) ∼ (14) 에 있어서, 상기 강판소재가 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위해서, 우선 고강도 스테인리스 강판의 강도, 굽힘 가공성, 용접부 인성에 미치는 각종 원소 및 조직의 영향에 대해서 예의 검토하였다. 그 결과,

(1) Cr 당량 (= Cr + Mo + 1.5 Si), Ni 당량 (= Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu)) 을 소정범위내에 한정함으로써, 용이하게 조직을 마르텐사이트 + 페라이트의 혼합조직으로 할 수 있고, 연성을 손상시키지 않고 인장강도 730 MPa 이상인 고강도를 얻을 수 있는 것,

(2) 또한, C, N 함유량을 조정하고, (C + N) 량을 적정범위내로 함으로써 굽힘 가공성이 현저히 향상하는 것,

(3) C, N 함유량을 저감하고, 추가로 Ni 를 함유함으로써, 용접부 인성이 현저히 개선되는 것을 발견하였다.

도 1 에, 1000 ∼ 1100 ℃ 의 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 상태 (α+ γ영역) 로부터 공냉하고, 페라이트 + 마르텐사이트 조직으로 한 강판 (C : 0.003 ∼ 0.025 %, Si : 0.2 %, MN : 0.2 %, P : 0.02 %, S : 0.003 %, Al : 0.003 %, Cr : 13 %, Ni : 0.5 ∼ 2.5 %, N : 0.003 ∼ 0.025 %. 마르텐사이트체적률이 약 50 % 가 되도록 C, N, Ni 량을 조정) 에 대해서, (C + N) 량과 굽힘 가공성, 연성 (신장), 마르텐사이트량의 관계를 나타낸다. 굽힘 가공성은, 판두께 1.0 ㎜ 인 냉연강판을 사용하여 180°굽힘 시험을 실시하고, 균열이 발생하지 않게 되는 최소 내측 반경 r (㎜) 을 구하였다. 또한, 동일 강판에 대해서, 인장시험을 실시하여 신장을 측정하고 연성을 평가하였다. 도 1 로부터, (C + N) 량이 0.030 % 를 넘어 많아지면, 연성의 변화는 거의 발견되지 않지만, 굽힘 가공성이 현저히 저하한다. 도 1 로부터, (C + N) 량이 굽힘 가공성에 크게 영향을 주는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명자들은, 다시 고강도 스테인리스 강판의 내식성 및 용접부의 펀칭 가공성에 미치는, 각종 원소 및 조직의 영향에 관해서 예의 검토하였다. 그 결과,

(4) Cr 당량 (= Cr + Mo + 1.5 Si ), Ni 당량 (= Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu)) 을 상기 (1) 보다도 더욱 좁은 소정범위내로 한정함과 동시에, Mo 및 B 를 적정량 필수 함유로 함으로써 담금질성이 현저히 개선되고, 용이하게 조직을 마르텐사이트 + 페라이트의 혼합조직으로 할 수 있어, 연성을 손상시키지 않고 800 MPa 이상의 고강도를 얻을 수 있는 것,

(5) Cr, Ni, Mo 함유량을 조정하고, {Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo} 를 소정치이상 으로 함으로써, 모재나 펀칭 구멍 전단면의 내식성이 현저히 개선되는 것,

(6) Cr 함유량을 15 질량% 미만으로 한정함과 동시에, (C + N) 가 상기 (3)보다도 더욱 좁은 적정범위가 되도록 C, N 함유량을 조정함으로써, 용접부의 펀칭 가공성이 현저히 개선되는 것을 새롭게 발견하였다.

우선, 본 발명의 고강도 스테인리스 강판의 조성 한정 이유에 관해서 설명한다. 이하, 조성에서의 질량% 는 단순히 % 로 적는다.

·C : 0.02 % 이하

C 는 강의 강도를 증가시키는 원소로서, 원하는 강도를 확보하기 위해서는 0.005 % 이상 함유하는 것이 바람직하지만, 0.02 % 를 넘는 함유는 연성, 굽힘 가공성 및 용접부 인성을 현저히 저하시키고, 특히, 굽힘 가공성, 용접부의 펀칭 가공성을 현저히 저하시킨다. 이 때문에, 본 발명에서는 C 는 0.02 % 이하로 한정하였다. 한편, 굽힘 가공성, 용접부의 펀칭 가공성의 관점에서는, 0.020 % 이하, 더욱 바람직하게는, 0.015 % 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 보다 바람직하게는 0.010 % 이하이다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는, 0.020 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.015 % 이하로 하는 것이 바람직하다. 한편, 보다 바람직하게는 0.010 % 이하이다.

·Si : 1.0 % 이하

Si 는 탈산제로서 작용함과 동시에, 강의 강도를 높이는 원소로서, 이러한 효과는 0.05 % 이상의 함유로 현저해진다. 한편, 1.0 % 를 넘는 함유는 강판을 경화시킴과 동시에 인성을 저하시킨다. 이 때문에, Si 는 1.0 % 이하로 한정하 였다. 한편, 인성의 관점에서는 0.3 % 이하로 하는 것이 바람직하다.

·Mn : 2.0 % 이하

Mn 은 오스테나이트 생성 원소로서, 본 발명에서는, 마무리 열처리시에, 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 온도 영역 (α+ γregion) (약 850 ∼ 1250 ℃) 에서 12 ∼ 95 체적% 인 오스테나이트를 현출 (現出) 시키기 위해서 0.1 % 이상 함유하는 것이 바람직하지만, 2.0 % 를 넘어 과잉으로 함유하면 강판의 연성 및 내식성을 저하시킨다. 이 때문에, Mn 은 2.0 % 이하로 한정하였다. 한편, 연성 및 내식성의 관점에서는 0.5 % 이하로 하는 것이 바람직하다.

·P : 0.04 % 이하

P 는 강판의 연성을 저하시키는 원소로서, 본 발명에서는 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, 과도한 저감은 제강시의 탈 P 처리에 장시간을 요하여 제조비용의 앙등을 초래한다. 이 때문에, 본 발명에서는 P 는 0.04 % 를 상한으로 하였다. 한편, 연성의 관점에서는 바람직하게는 0.03 % 이하이다.

·S : 0.01 % 이하

S 는 강 중에서는 개재물로서 존재하여 강판의 내식성을 저하시키는 원소로서, 가능한 한 저감하는 것이 바람직하지만, 과도한 저감은 제강시의 탈 S 처리에 장시간을 요하여 제조비용의 앙등을 초래한다. 이 때문에, 본 발명에서는 S 는 0.01 % 를 상한으로 하였다. 한편, 바람직하게는 내식성의 관점에서 0.005 % 이하이다.

·Al : 0.1 % 이하

Al 은 탈산제로서 작용하는 원소로서, 0.01 % 이상 함유하는 것이 바람직하지만, 0.1 % 를 넘는 함유는 개재물의 생성이 현저해져 내식성 및 연성이 저하한다. 이 때문에, 본 발명에서는 Al 은 0.1 % 이하, 바람직하게는, 0.10 % 이하로 한정하였다. 한편, 보다 바람직하게는 연성의 관점에서 0.05 % 이하이다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는, Al 은 0.1 % 이하, 바람직하게는, 0.10 % 이하, 보다 바람직하게는 연성의 관점에서 0.05 % 이하이다.

·Cr : 11 % 이상 17 % 미만

Cr 은 스테인리스강의 특징인 내식성의 향상에 유효한 원소로서, 충분한 내식성을 얻기 위해서는 11 % 이상, 바람직하게는 11.0 % 이상의 함유를 필요로 한다. 한편, 과잉의 Cr 의 함유는 강판의 연성 및 인성을 저하시키는 결과, 17 % 이상의 함유는 굽힘 가공성을 현저히 저하시킨다. 이 때문에, 본 발명에서는 Cr 은 11 % 이상 17 % 미만으로 한정하였다. 또한, 15.0 % 이상의 Cr 함유는 용접부의 펀칭 가공성을 현저히 저하시키기 때문에, 15.0 % 미만으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 내식성의 관점에서는 Cr 은 12 % 이상, 보다 바람직하게는 13 % 이상, 또한, 용접부의 펀칭 가공성의 관점에서 Cr 은 14.0 % 미만으로 하는 것이 바람직하다. 또한 굽힘 가공성의 관점에서는 15 % 미만으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 14 % 미만이다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는, 11.0 % 이상 15.0 % 미만이 바람직하다. 또한, 내 식성의 관점에서는 Cr 은 12 % 이상, 보다 바람직하게는 13 % 이상, 또한, 용접부의 펀칭 가공성의 관점에서 Cr 은 14.0 % 미만으로 하는 것이 바람직하다. 또한 굽힘 가공성의 관점에서는 15 % 미만으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 14 % 미만이다.

·Ni : 0.5 % 이상 3.0 % 미만

Ni 는 내식성 및 용접부 인성을 향상시킴과 동시에, 오스테나이트를 생성시키는 원소이다. 본 발명에서는 고강도화하기 위해서 마무리 열처리시에, 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 온도 영역 (α+ γ 영역) (약 850 ∼ 1250 ℃) 에서 12 ∼ 95 체적% 인 오스테나이트를 현출시킬 필요가 있어 Ni 를 0.5 % 이상 함유시킨다. 한편, 3.0 % 이상의 함유는 현저히 경화하여 연성이 저하한다. 이 때문에, 본 발명에서는 Ni 는 0.5 % 이상 3.0 % 미만으로 한정하였다. 한편, 바람직하게는 1.8 % 이상 2.5 % 이하이다. 2.5 % 이하의 Ni 함유라도 내식성 개선효과 및 용접부 인성 개선효과는 충분히 나타난다.

·N : 0.02 % 이하

N 은 C 와 마찬가지로 강의 강도를 증가시키는 원소이지만, 다량의 함유는 연성, 용접부 인성 및 굽힘 가공성을 현저히 저하시킨다. 특히 0.02 % 를 넘는 함유는, 굽힘 가공성을 현저히 저하시키고, 나아가서는 0.020 % 를 넘는 함유는 용접부의 펀칭 가공성을 현저히 저하시킨다. 이 때문에, 본 발명에서는 N 은 0.02 % 이하, 바람직하게는 0.020 % 이하로 한정하였다. 한편, 굽힘 가공성, 용접부의 펀칭 가공성 향상의 관점에서, 0.015 % 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.012 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.010 % 이하이다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는 0.020 % 이하가 바람직하다. 한편, 굽힘 가공성, 용접부의 펀칭 가공성 향상의 관점에서 0.015 % 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.012 % 이하, 더욱 바람직하게는 0.010 % 이하이다.

상기한 기본 조성에 더하여, 본 발명에서는 Mo, Cu 중의 1 종 또는 2 종 및/또는 B 를 함유할 수 있다.

·Mo : 0.1 % 이상 2.0 % 미만, Cu : 0.1 % 이상 2.0 % 미만의 1 종 또는 2 종

Mo, Cu 는 모두 내식성 향상에 유효하게 기여하는 원소로서, 특히 Mo 는 용접부의 펀칭 구멍 전단면의 내식성 향상에 유효하게 기여한다. 이러한 효과를 얻기 위해서는, Mo, Cu 모두 0.1 % 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 특히 용접부의 펀칭 구멍 전단면의 내식성 향상을 위해 Mo 를 0.5 % 이상 함유하고, Cu 는 용접부의 펀칭 가공성을 저하시키기 위해서 Cu : 0.04 % 미만으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 2.0 % 이상 함유해도 내식성 향상 효과가 포화한 결과 오히려 가공성이 저하하고, 함유량에 상응하는 효과를 기대할 수 없어 경제적으로 불리해진다. 이 때문에, Mo, Cu 는 모두 0.1 % 이상 2.0 % 미만으로 한정하는 것이 바람직하다. 한편, 내식성 향상의 관점에서 Mo, Cu 는 모두 1.0 % 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는 Mo 는 중요한 원소로서, Mo : 0.5 % 이상 2.0 % 미만을 필수 함유로 한다. 한편, Mo 는 2.0 % 이상 함유해도 내식성 향상 효과가 포화한 결과 오히려 가공성이 저하하고, 함유량에 상응하는 효과를 기대할 수 없어 경제적으로 불리해진다. 이 때문에, Mo 는 0.1 % 이상, 2.0 % 미만으로 한정하는 것이 바람직하다. 또한, Cu 는 용접부의 펀칭 가공성을 저하시키기 때문에, Cu : 0.04 % 미만으로 하는 것이 바람직하다.

·B : 0.0005 ∼ 0.0050 %

B 는 미량의 함유로 강의 담금질성을 높이고 강도를 높이는 작용을 가지며, 나아가서는 용접부의 펀칭 가공성을 현저히 향상시키는 효과를 갖는다. 이러한 효과는 0.0005 % 이상의 함유에서 발견된다. 그러나, 0.0050 % 를 넘게 함유해도 더이상 효과가 향상되지는 않으며 게다가 내식성이 저하한다. 이러한 것으로부터 B 는 0.0005 ∼ 0.0050 % 의 범위로 한정하였다. 한편, 담금질성 향상의 관점에서는, 0.0010 % 이상으로 하는 것이 바람직하고, 내식성의 관점에서는 0.0030 % 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는 B 는 중요한 원소로서, B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 필수 함유로 한다. 한편, 담금질성 향상의 관점에서는 0.0010 % 이상으로 하는 것이 바람직하고, 내식성의 관점에서는 0.0030 % 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 스테인리스 강판의 조성은, 상기한 각 성분원소의 함유량 범위를 만족한 후에, 다시 다음 (1) ∼ (4) 식:

12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17 (1)

1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4 (2)

Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0 (3)

0.006 ≤C + N ≤0.030 (4)

을 만족하도록 각 성분원소를 함유한다. 한편, (1) ∼ (4) 식의 계산에 있어서는, Mo, Cu 함유량이 0.1 % 미만인 경우에는, 영으로서 계산하는 것으로 한다.

한편, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는, 다음 식 (5) ∼ (8):

14.0 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤15.0 (5)

2.0 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤3.0 (6)

Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo ≥16.0 (7)

0.010 ≤C + N ≤0.02 (8)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 각 성분원소를 함유한다.

이하, 각 식의 한정이유를 설명한다.

(1) 식 : 12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17

(2) 식 : 1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4

(5) 식 : 14.0 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤15.0

(6) 식 : 2.0 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤3.0

본 발명에서는, (1) 식 (또는 (5) 식) 의 {Cr + Mo + 1.5 Si} 를 Cr 당량, (2) 식 (또는 (6) 식)) 의 {Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu)} 를 Ni 당량으로 정의한다. Cr 당량, Ni 당량을 상기한 (1), (2) 식의 범위내로 함으로써, 고온 (850 ℃ ∼ 1250 ℃) 으로 가열 후 냉각하면, 스테인리스 강판 조직이 연성이 뛰어난 페라이트와 고강도의 마르텐사이트의 혼합조직이 되어, 뛰어난 연성과 고강도를 겸비한 스테인리스 강판이 된다. 한편, Cr 당량이 상기한 범위 ((1) 식) 를 하회하거나, 또는 Ni 당량이 상기한 범위 ((2) 식) 를 넘으면, 고온 가열시에 오스테나이트 분율이 너무 높아지고, 냉각 중에 오스테나이트로부터 변태하여 생기는 마르텐사이트량이 과도하게 많아져 연성이 저하한다. 또한, Cr 당량이 상기한 범위 ((1) 식) 를 넘거나, 또는 Ni 당량이 상기한 범위 ((2) 식) 를 하회하면, 연질인 페라이트 분율이 과도하게 많아져 강도가 저하한다. 또한, Cr 당량이 상기한 범위 ((1) 식) 를 하회하면서 Ni 당량이 상기한 범위 ((2) 식) 를 하회하면, 담금질성이 저하하고 냉각 중에 오스테나이트가 페라이트로 변태하게 되며, 마르텐사이트량이 감소하여 강도가 저하한다. 또한, Cr 당량이 상기한 범위 ((1) 식) 를 넘으면서 Ni 당량이 상기한 범위 ((2) 식) 를 넘으면, 마르텐사이트 대신에 강도가 낮은 잔류 오스테나이트가 생성하게 되어 고강도가 얻어지지 않게 된다. 한편, 강도와 연성의 밸런스로부터는, Cr 당량 : 14 ∼ 15, Ni 당량 : 2 ∼ 3 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도의 경우에는, (5) 식의 Cr 당량 : 14.0 ∼ 15.0, (6) 식의 Ni 당량 : 2.0 ∼ 3.0 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 한편, (6) 식의 계산에 있어서는, Cu 가 0.1 % 미만인 경우에는 영으로서 계산하는 것으로 한다. 또한, 강도와 연성의 밸런스에서는, (5) 식의 Cr 당량 : 14.2 ∼ 14.6, (6) 식의 Ni 당량 : 2.2 ∼ 2.8 의 범위로 하는 것이 바람직하다.

(3) Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0

(7) Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo ≥16.0

(3) 식 (또는 (7) 식, 단, Cu 는 불가피 레벨이기 때문에, 식에 넣지 않음) 의 좌변 {Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo} 은 내식성에 관련되는 인자이고, 본 발명에서는 Cr, Ni, Cu, Mo 의 함유량을 {Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo} 이 16.0 이상이 되도록 한다. 이로써, SUS430 이나 SUS430LX 와 동등 이상의 내식성이 얻어지고, 나아가서는 용접부의 펀칭 구멍 전단면의 내식성이 현저히 개선된다. 한편, 내식성의 관점에서 {Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo} 를 17.0 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 내식성의 관점에서 {Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo} 를 17.0 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도인 경우에는, 내식성의 관점에서 (7) 식의 좌변 {Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo} 을 16.0 이상 더욱 바람직하게는, 17.0 이상으로 하는 것이 바람직하다.

(4) 식 : 0.006 ≤C + N ≤0.030

(8) 식 : 0.010 ≤C + N ≤0.02

(4) 식 (또는 (8) 식) 의 {C + N} 는 강도, 굽힘 가공성 및 용접부 인성, 나 아가서는 용접부의 펀칭 가공성에 영향을 주는 인자이다. 본 발명에서는, 0.006 ∼ 0.030 의 범위로 한정한다. {C + N} 이 0.006 미만에서는, 마르텐사이트 조직의 강도가 너무 낮아져, 페라이트 + 마르텐사이트의 혼합조직으로 해도 인장강도가 730 MPa 이상인 고강도로 할 수 없게 된다. 한편, {C + N} 이 0.030 을 넘으면, 굽힘 가공성 및 용접부 인성이 현저히 저하한다. 그 이유는, 현재까지 명확하게 되어 있지 않지만, C, N 이 마르텐사이트를 현저히 경화시키기 때문에, C, N 함유량이 많아지면 연질인 페라이트와 경질인 마르텐사이트의 경도의 차가 극도로 커져, 굽힘 가공시에 그 경계에 변형이 축적되어 깨지기 쉬워지는 것으로 생각된다. 한편, {C + N} 는 강도의 관점에서 0.010 이상, 보다 바람직하게는 0.012 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, {C + N} 는 굽힘 가공성의 관점에서 0.020 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, {C + N} 이 0.02 를 넘으면, 용접부의 펀칭 가공성이 현저히 저하한다. 용접부의 펀칭 가공성이 저하하는 이유는, 용접 후에 생기는 페라이트와 마르텐사이트로 이루어지는 혼합조직 중, C, N 의 고용한 (固溶限) 이 큰 오스테나이트로부터 변태하는 마르텐사이트에 C, N 이 다량으로 고용하고 있기 때문에, 마르텐사이트의 강도가 높아져 연질인 페라이트와의 강도차가 과도하게 커지기 때문으로 추정된다. 한편, {C + N} 는 용접부의 펀칭 가공성의 관점에서는 0.010 이상 0.02 이하, 보다 바람직하게는 0.020 이하, 더욱 바람직하게는, 0.017 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도에서는 (8) 식의 {C + N} 는 0.010 이상 0.02 이하, 보다 바람직하게는 0.020 이하, 더욱 바람직하게는, 0.017 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 스테인리스 강판은 상기한 성분 이외에는 실질적으로 Fe 로 이루어진다. 여기에서, 실질적으로 Fe 로 이루어진다는 것은 잔부가 Fe 이외에 불가피한 불순물이 함유되는 것을 의미한다. 한편, Cu 에 관해서는, 원료의 일부가 되는 스크랩으로부터의 혼입에 의해, 0.1 % 정도까지 함유되는 경우가 있지만, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도의 경우에는, 불가피한 불순물로서는 Cu 를 0.04 % 미만으로 하는 것이 바람직하다. Cu 가 0.04 % 이상이 되면, {C + N} 이 0.02 를 넘었을 때와 동일하게 마르텐사이트가 과도하게 경화하기 때문에 용접부의 펀칭 가공성이 저하한다. Cu 이외의 불가피한 불순물로서는, 소량 (0.05 % 정도) 의 알칼리금속류, 알칼리토금속류, 희토류원소류 및 천이금속류 등을 예시할 수 있다. 이들의 원소의 소량의 함유는 본 발명의 효과를 조금도 방해하는 것이 아니다.

다음에, 본 발명의 고강도 스테인리스 강판의 조직한정에 관해서 설명한다. 본 발명의 고강도 스테인리스 강판은, 체적률로 12 % 이상, 95 % 이하, 바람직하게는 85 % 이하, 보다 바람직하게는 20 % 이상 80 % 이하의 마르텐사이트와 잔부 페라이트의 혼합조직으로 이루어지는 조직을 갖는다. 마르텐사이트가 체적률로 12 % 미만에서는 연성에는 뛰어나지만, 730 MPa 이상의 인장강도의 고강도를 얻는 것이 실질적으로 어렵게 된다. 한편, 체적률로 95 % 를 넘게 마르텐사이트가 많아지면, 730 MPa 이상의 인장강도의 고강도는 얻어지지만, 연성이 뛰어난 페라이 트의 분률이 너무 낮아져 강판의 연성이 낮아지고 굽힘 가공성이 저하한다. 한편, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도인 경우에는, 체적률로 20 % 이상, 바람직하게는, 50 % 이상의 마르텐사이트를 갖고, 보다 고강도화하는 것이 바람직하지만, 체적률로 85 % 를 넘어 마르텐사이트가 많아지면, 특히 림 등의 성형시의 굽힘 가공이 현저히 곤란해진다.

다음에, 본 발명의 고강도 스테인리스 강판의 바람직한 제조방법에 관해서 설명한다.

상기한 성분조성, 즉, 질량% 로, C : 0.02 % 이하, Si : 1.0 % 이하, Mn : 2.0 % 이하, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.1 % 이하, Cr : 11 % 이상 17 % 미만, Ni : 0.5 % 이상 3.0 % 미만, N : 0.02 % 이하를, 다음 (1) ∼ (4) 식을 만족하도록 함유하고,

12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17 (1)

1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4 (2)

Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0 (3)

0.006 ≤C + N ≤0.030 (4)

혹은 추가로 Mo : 0.1 % 이상 2.0 % 미만, Cu : 0.1 % 이상 2.0 % 미만의 1 종 또는 2 종 및/또는 B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 조성의 스테인리스 강판 (열연강판 또는 냉연강판) 을 소재로 하며, 상기 소재에 850 ∼ 1250 ℃ 의 온도범위내의 온도로 가열하고, 바람직하게는 상기 온도에서 15 s 이상 유지한 후, 1 ℃/s 이상, 바람직하게는 5 ℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시한다.

얻어진 열연강판 또는 냉연강판은 마무리 열처리로서, 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 온도 영역 (α+ γ영역) 인, 850 ∼ 1250 ℃ 의 범위의 온도로 가열되는 것이 바람직하다. 열처리 분위기는 특별히 한정되지 않고, 환원성일 수도 있고 산화성일 수도 있다. 가열온도가 850 ℃ 미만에서는 충분히 재결정이 진행하지 않아 Ac₁변태점을 넘고 있다고 해도, 페라이트로부터 오스테나이트로의 변태속도가 작고, 냉각 후에 충분한 마르텐사이트를 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한 가열온도가 1250 ℃ 를 넘어 높아지면, δ 페라이트의 비율이 커져 오스테나이트의 비율이 충분하지 않고, 냉각 중에 오스테나이트로부터 변태하여 생기는 마르텐사이트를 12 체적% 이상 확보할 수 없게 된다. 한편, 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 조직은 900 ∼ 1200 ℃ 의 온도범위에서 안정되게 얻어지기 때문에, 상기 온도 영역의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 또한, 충분히 재결정이 진행한 균일조직을 얻기 위해서는, 950 ℃ 이상으로 가열하는 것이 바람직하다.

또한, 열연강판 또는 냉연강판은 상기한 가열온도로 15 s 이상 유지하는 것이 바람직하다. 유지시간이 15 s 미만에서는, 충분히 재결정이 진행하지 않고, 또한, 페라이트에서 오스테나이트로의 변태가 충분히 진행하지 않기 때문에, 원하는 페라이트 + 오스테나이트의 2 상 조직을 얻을 수 없어 고강도화를 충분히 달성할 수 없게 된다. 한편, 마무리 열처리의 생산성의 관점에서는 유지시간은 180 s 이하로 하는 것이 바람직하다.

상기한 가열온도로 가열된 열연강판 또는 냉연강판은, 이어서 1 ℃/s 이상, 바람직하게는 5 ℃/s 이상의 냉각속도로, Ms 점 (냉각 중에 오스테나이트가 마르텐사이트로 변태하기 시작하는 온도) 이하, 바람직하게는 200 ℃ 이하의 냉각정지온도까지 냉각된다. 냉각정지온도에 달한 후에는, 그대로의 냉각속도로 실온까지 냉각해도 상관없지만, 특별히 온도제어는 필요하지 않고, 방냉일 수도 있다. 가열온도로부터 냉각정지온도까지의 평균의 냉각속도 (평균냉각속도) 가 1 ℃/s 미만의 느린 속도에서는, 오스테나이트의 일부가 냉각 중에 페라이트로 변태하기 때문에 페라이트량이 많아지고, 원하는 12 체적% 이상의 마르텐사이트의 혼합조직이 얻어지지 않아 목표의 고강도화를 달성할 수 없게 된다. 한편, 안정된 강도를 확보하기 위해서는, 냉각속도는 5 ℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 가열온도로부터의 냉각속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 대략 100 ℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다. 과도하게 급냉하면 냉각 불균일이 생겨 강판에 요철이 생기는 경우가 있다.

또한, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림 등의 차륜용의 용도인 경우에는, 상기 강판의 조성에 있어서 질량% 로, 추가로 Mo : 0.5 % 이상, 2.0 % 미만 및 B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하고, C, A1, Cr 및 N 의 범위를 C : 0.020 % 이하, Al : 0.10 % 이하, Cr : 11.0 % 이상 15.0 % 미만, N : 0.020 % 이하로 더욱 좁게 규정하며, 추가로 상기 (1) ∼ (4) 식 대신에 하기 (5) ∼ (8) 식을 만족하도록 함유하고,

14.0 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤15.0 (5)

2.0 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤3.0 (6)

Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo ≥16.0 (7)

0.010 ≤C + N ≤0.02 (8)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni : 각 원소의 함유량 (질량%))

혹은 추가로 불순물로서의 Cu 를 0.04 % 미만으로 이루어지는 조성을 갖는 스테인리스 강판 (열연강판 또는 냉연강판) 을 소재로 하고, 상기 소재에 900 ∼ 1200 ℃ 의 온도범위 내의 온도로 가열하며, 바람직하게는 상기 온도에서 15 s 이상 유지한 후, 5 ℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시한다.

한편, 마무리 열처리 온도를 900 ∼ 1200 ℃ 로 한 것은 900 ℃ 미만에서는 Ac₁변태점을 넘고 있었다 해도, 페라이트로부터 오스테나이트로의 변태속도가 작고, 냉각 중에 오스테나이트로부터 변태하여 생기는 마르텐사이트를 2O 체적% 이상 얻을 수 없으며, 또한 가열온도가 1200 ℃ 를 넘어 높아지면, δ 페라이트의 비율이 커져 오스테나이트의 비율이 충분하지 않아 마르텐사이트를 20 체적% 이상 확보할 수 없게 되기 때문이다. 한편, 5O 체적% 이상의 마르텐사이트를 안정되게 얻기 위해서는, 950 ℃ 이상으로 가열하는 것이 바람직하다.

또한, 5 ℃/s 이상의 냉각속도로 한 것은, 가열온도로부터 냉각정지온도까지의 평균의 냉각속도 (평균냉각속도) 가 5 ℃/s 미만인 느린 속도에서는, 오스테나이트의 일부가 냉각 중에 페라이트로 변태하기 때문에 페라이트량이 많아져 원하 는 20 체적% 이상의 마르텐사이트가 얻어지지 않고 목표의 고강도화를 달성할 수 없게 된다. 가열온도로부터의 냉각속도의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 대략 100 ℃/s 이하로 하는 것이 바람직하다.

마무리 열처리를 실시한 열연강판 또는 냉연강판은, 바람직하게는 산세척을 실시하여 제품이 된다. 한편, 마무리 열처리는, 통상, 코일의 경우는 연속 소둔로, 절단판의 경우는 배치식 소둔로를 사용할 수 있다.

이렇게 하여 제조하여 얻은 열연강판 또는 냉연강판은, 각각의 용도에 따른 굽힘 가공 등을 받아 예컨대 파이프, 패널 등으로 성형된다. 그리고, 철도차량의 구조부재나 자전거, 자동차, 버스 등의 구조부재, 예컨대 기둥, 대, 대들보, 자전거의 림 등에 사용된다. 이들의 구조부재를 용접하기 위한 용접방법은, 특별히 한정되는 것은 아니고 MIG (metal-arc inert gas welding), MAG (metal-arc active gas welding), TIG (gas tungsten arc welding) 등의 통상의 아크 용접 방법이나, 스폿 용접, 심 용접 등의 저항 용접 방법 및 전봉 용접 방법 등의 고주파저항 용접, 고주파 유도용접을 적용가능하다.

한편, 마무리 열처리 전까지의 공정은 통상의 공정으로 되고, 용강의 단계에서 전술한 바와 같이 용강의 조성을 성분 조정하는 것 이외에는, 특별히 한정되지 않는다. 마르텐사이트계 스테인리스 강판의 제조에 일반적으로 채용되어 있는 방법을 그대로 적용할 수 있다. 마무리 열처리 전까지의 바람직한 공정은 다음과 같다.

예컨대, 전로 또는 전기로 등을 사용하여 본 발명의 범위내가 되도록 하여, VOD (Vacuum Oxygen Decarburization) 또는 AOD (Argon Oxygen Decarburization) 에 의해 2 차 정련을 실시하여 강을 용제한다. 용제한 용강은 공지의 주조방법에 따라서 슬래브로 할 수 있다. 슬래브로 하기 위해서는, 생산성 및 품질의 관점에서 연속주조법을 적용하는 것이 바람직하다. 연속주조하여 얻어진 강슬래브는, 1000 ∼ 1250 ℃ 로 가열되고, 통상의 조건인 열간압연, 예컨대 리버스 압연기에 의해 두께 20 ∼ 40 ㎜ 의 시트바로 한 후, 탠덤 압연기에 의해 원하는 판두께 1.5 ∼ 8.0 ㎜ 의 열연강판이 된다. 또한, 리버스 압연기만으로 원하는 판두께 1.5 ∼ 8.0 ㎜ 의 열연강판으로 할 수도 있다. 필요에 따라서, 이 열연강판에는, 바람직하게는 600 ∼ 900 ℃ 의 배치식 소둔을 실시한 후, 산세척등에 의해 탈스케일된다. 또한, 용도에 따라서는, 열연강판을 소둔, 산세척한 후, 냉간압연을 실시하여, 판두께 0.3 ∼ 3.0 ㎜ 의 냉연강판으로 된다. 필요에 따라서, 이 냉연강판에는 650 ∼ 850 ℃ 의 연속 또는 배치식의 소둔 및 산세척이 실시된다. 생산성의 관점에서는 소둔, 산세척을 실시하지 않고, 열연인 채로 또는 냉연인 채로 본 발명의 마무리 열처리를 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여, 더욱 상세하게 설명한다.

실시예 1

표 1 및 표 2 에 나타내는 조성의 스테인리스 열연강판을 소재로 하고, 상기 소재에 표 3 및 표 4 에 나타내는 조건의 배치식 소둔로에 의해 마무리 열처리를 실시하며, 그 후 산세척하였다. 얻어진 판두께 t = 3 ㎜ 의 강판에 대해서, (1)금속조직 관찰, (2) 인장 시험, (3) 부식 시험, (4) 굽힘 시험, (5) 용접 열영 향부 인성 시험을 실시하였다. 시험방법은 다음과 같이 하였다. 한편, 소재의 열연강판은 표 1 및 표 2 에 나타내는 조성의, 고주파로에서 용해한 100 kgf 강괴를 1200 ℃ 로 가열하고, 리버스 압연기에 의한 열간압연으로 3 ㎜ 두께 (t) 로 마무리함으로써 제작하였다.

(1) 금속조직 관찰

얻어진 강판으로부터 금속조직 관찰용 시험편 (t (그대로의 판두께) ×1O ㎜ ×10 ㎜ 를 각 1 개) 을 채취하고, 압연방향으로 평행한 판두께 단면을 무라카미 시약 (적혈염의 알칼리 용액 (적혈염 (red prussiate) 10 g, 가성칼리 (caustic potash) 10 g, 물 100 cc)) 으로 부식하며 광학현미경을 사용하여 미크로 조직을 1000 배로 관찰하고, 각 5 시야 촬상하여 조직을 동정하며 다시 화상해석장치를 사용하여 마르텐사이트의 면적율을 구하고, 5 시야의 평균을 마르텐사이트 조직의 체적률로 하였다.

(2) 인장시험

얻어진 강판으로부터 인장방향이 압연방향이 되도록 JIS13 호 B 인장시험편 (5 개) 을 채취하고, JIS Z 2241 의 규정에 준거하여 인장시험을 실시하며, 인장강도 (TS), 신장 (El) 을 구하여 그것을 평균하였다.

(3) 부식시험

얻어진 강판으로부터 부식시험편 (2 개) (크기 : t ×70 ㎜ ×150 ㎜) 을 채취하고, 편면을 시험면으로 하여 하기에 나타내는 조건으로 복합 사이클 부식시험 (Cyclic Corrosion Test :이하, CCT 라고도 함) 을 실시하였다. 시험 후, 60 ℃ 의 진한 질산에 침지하여 녹을 제거하고, 시험면의 녹 발생점의 수를 육안으로 계측하며, 그것을 2 개의 시험편으로 평균하여 각 강판의 내식성을 평가하였다. 녹 발생점수 (개) 가 9 이하이면 실용상 문제가 없는 내식성을 갖고 있다고 할 수 있다.

부식시험 조건 :

염수 (5 % NaCl 수용액, 액온 : 35 ℃) 2 시간 분무 →4 시간 건조 (60 ℃, 습도 : 30 % 이하) →2 시간 습윤 (50 ℃, 습도 : 95 % 이상) 을 1 사이클로 하여 5 사이클을 실시한다.

(4) 굽힘 시험

얻어진 강판으로부터 길이방향이 압연방향과 평행해지도록 굽힘 시험편 (3 개) (t ×25 ㎜ 폭 ×70 ㎜ 길이) 을 채취하고, 내측 반경 0.75 ㎜, 1.5 ㎜, 2.0 ㎜, 3.0 ㎜ 에서 180 °굽힘을 실시하며, 굽힘의 외측을 확대경으로 관찰하여 균열의 유무를 조사하고, 균열 발생이 없는 최소 내측 굽힘 반경 (㎜) 을 구하였다. 최소 내측 굽힘 반경이 1 t 미만 (t = 3.0 일 때에는, 3.0 ㎜ 미만) 이면, 실용상충분한 굽힘 가공성을 가지고 있다고 할 수 있다.

(5) 용접 열영향부 인성 시험

얻어진 강판으로부터 커플링 제작용 시험편 (t ×150 ㎜ ×300 ㎜) 을 각 2장 채취하고, 압연방향으로 평행한 판두께면끼리를 서로 마주보게하여 맞대고, 용접하여 용접 커플링을 제작하였다. 용접은 MIG 용접으로 하였다. MIG 용접은 와이어를 JIS Y 308 로 하고, 전류 : 150 A, 전압 : 19 V, 용접속도 : 9 ㎜/s, 시일드 가스 : 100 vol % Ar 을 20 l/min, 루트갭: 1 ㎜ 로서 실시하였다.

얻어진 용접 커플링으로부터, 시험편 길이방향이 강판 폭방향과 평행해지도록 기계가공에 의해, JIS Z 2202 의 4 호 서브사이즈 샤르피 충격 시험편 (10 ㎜ 두께 ×t 폭 ×55 ㎜ 길이) 을 각 5 개 채취하였다. 노치 위치는 도 3 에 나타낸 바와 같이, 본드부에서 1 ㎜ 의 용접 열영향부로 하였다. 시험은 JIS Z 2242 의 규정에 준거하여 - 50 ℃ 에서 실시하여 흡수 에너지를 구하고, 흡수 에너지값을 노치부 바닥의 원단면적으로 나눈 값 vE_-50(J/㎠) 으로 용접 열영향부 인성을 평가하였다. 시험은 각 5 개의 평균치를 그 강판의 값으로 하였다. vE_-50이 40 J/㎠ 이상이면, 실용상 충분한 용접 열영향부 인성을 갖고 있다고 할 수 있다.

얻어진 결과를 표 3 및 표 4 에 나타낸다.

본 발명예는 모두 730 MPa 이상인 인장강도의 고강도를 갖고, 뛰어난 내식성을 가짐과 동시에, 굽힘 가공성 및 용접 열영향부 인성이 뛰어나다. 한편, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예는, 인장강도가 730 MPa 미만이거나, 내식성이 저하되어 있거나, 굽힘 가공성이 열화되어 있거나, 용접 열영향부 인성이 열화되어 있다.

실시예 2

다음에, 냉연강판의 특성을 조사하였다. 전술한 실시예 1 의 표 1 의 강 No. 1K 의 판두께 3 ㎜ 의 열연강판을 700 ℃ 에서 10 시간 유지 후 서냉하는 소둔 을 실시한 후, 산세척에 의해 탈스케일을 실시하였다. 이 열연소둔판을 리버스 압연기에 의한 냉간압연에 의해 판두께 1.5 ㎜ 가 될 때까지 압연하고, 1000 ℃ 에서 30 s 유지하며, 냉각정지온도 100 ℃ 까지 15 ℃/s 의 속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시한 후, 60 ℃ 의 혼합산 (질산 10 질량% + 플루오르산 3 질량%) 에 침지하여 탈스케일하여, 판두께 t = 1.5 ㎜ 의 냉연강판을 얻었다. 여기에 전술한 실시예 1 의 열연강판과 동일한 시험을 실시하였다.

단, 용접부 인성을 조사하기 위한 용접은 TIG 용접 (전류 95 A, 전압 11 V, 용접속도 400 ㎜/min, 시일드 가스는 표(表)(전극) 측 : 20 리터/min, 이(裏)측 : 10 리터/min) 으로 실시하였다. 그 결과, 마르텐사이트 체적률은 73 %, CCT 녹 발생점수가 O 개, 최소 내측 굽힘 반경이 0.75 ㎜ (1/2 t (판두께 t 의 반)) 이었다. 인장강도가 975 MPa, 파단 신장이 10 % 이었다. 용접 열영향부의 인성은 -50 ℃ 에서의 사르피 충격값 (vE-50 ℃) 이 70 J/㎠ 이었다. 냉연강판도 열연강판과 거의 동등한 특성을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다.

실시예 3

표 5 및 표 6 에 나타내는 조성의 스테인리스 냉연강판을 소재로 하고, 상기 소재에 표 7 및 표 8 에 나타내는 조건의 배치식 소둔로에 의해 마무리 열처리를 실시하여 산세척하였다. 얻어진 판두께 t = 0.7 ㎜ 의 강판에 관해서, 실시예 1 과 동일하게, (1) 금속조직 관찰, (2) 인장시험, (3) 부식시험을 실시하였다. 한편, 소재의 냉연강판은 표 5 및 표 6 에 나타내는 조성의, 고주파로에서 용해한 100 kgf 강괴를 1200 ℃ 로 가열하고, 리버스 압연기에 의한 열간압연으로 3 ㎜ 두 께로 마무리하며, 700 ℃ 에서 10 시간 유지 후 서냉하는 소둔을 실시한 후, 산세척에 의해 탈스케일을 실시하고, 이 열연소둔판을 리버스 압연기에 의한 냉간압연에 의해 판두께가 0.7 ㎜ 가 될 때까지 압연함으로써 제작하였다.

(1) 의 금속조직 관찰의 결과의 일례로서, 도 2 에 강판 No.2-1 (표 7) 의 광학현미경 조직사진을 나타낸다. 검은 부분이 페라이트 조직, 흰 부분이 마르텐사이트 조직이고, 이 시야에서의 마르텐사이트 조직의 체적률은 73 % 이다.

얻어진 결과를 표 7 및 표 8 에 나타낸다.

또한, 얻어진 냉연강판으로부터, 도 5a ∼ 도 5c 에 나타낸 바와 같은 자전거 림을 상정한 도 4 에 나타내는 심 용접부의 펀칭 가공용 시험편 (크기 : t × 50 ㎜ 폭 ×300 ㎜ 길이) 을 각각 2 장 채취하고, 상기 2 장을 겹친 후, 자주식 심 용접기로 길이방향으로 심 용접 (용접조건 : 전극폭 6 ㎜, 용접속도 = 120 cm/min, 가압력 = 3 kN, 용접전류 = 8 kA) 하였다. 얻어진 용접편에 관해서, 심 용접부의 중앙부에 자전거의 스포크를 통과시키는 구멍을 상정한 직경 4 ㎜ 구멍을 판 끝으로부터 50 ㎜ 간격으로 5 군데에 펀칭 가공하였다. 가공 후, 모든 구멍의 근방에서 균열의 유무를 확대경 (10 배) 에 의해 관찰하였다. 또한, 균열 관찰 후의 시험편에 관해서, (3) 과 동일한 요령의 부식시험을 실시하고, 구멍부 (펀칭 전단면) 의 녹 발생의 유무를 육안으로 관찰하였다. 한편, 이 심 용접부의 펀칭 가공성시험은, 구체적으로는, 도 5a ∼ 도 5c 에 나타낸 바와 같은 자전거 림용 강판에 적용하는 것을 상정한 것이지만, 그 밖에 동일한 용도에도 적용할 수 있다.

얻어진 결과를 표 7 및 표 8 에 병기한다.

내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 차륜용으로서의 바람직한 범위를 만족하는 본 발명예는 모두 인장강도 : 800 MPa 이상의 고강도를 갖고, 뛰어난 내식성을 가짐과 동시에, 용접부에 펀칭 구멍 가공을 실시해도 균열의 발생은 발견되지 않고, 또한, 펀칭 구멍면의 내식성도 우수하다. 한편, 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 차륜용으로서의 바람직한 범위를 벗어난 본 발명예 ([ ] 표시) 는 인장강도가 800 MPa 미만이거나, 용접부의 펀칭 가공성이 약간 열화되어 있거나, 또는 펀칭 구멍부의 내식성이 약간 열화되어 있다.

실시예 4

다음에, 열연강판에서의 특성을 조사하였다. 전술한 실시예 3 의 표 5 의 강 No.A 의 열연강판을 소재로 하여 1000 ℃ 에서 30 s 유지하고, 냉각정지온도 100 ℃ 까지 30 ℃/s 의 속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시한 후, 60 ℃ 의 혼합산 (질산 15 질량% + 플루오르산 5 질량%) 에 침지하여 탈스케일하고, 판두께 t = 2.0 ㎜ 의 열연강판을 얻었다. 한편, 소재의 열연강판은 표 3 에 나타내는 강 No. A 의 조성의, 고주파로에서 용해한 100 kgf 강괴를 1200 ℃ 로 가열하고, 리버스 압연기에 의한 열간압연으로 2.0 ㎜ 두께로 마무리함으로써 제작하였다.

여기에 전술한 실시예 3 의 냉연강판과 동일한 시험을 실시하였다.

우선, 얻어진 열연강판의 (1) 금속 조직 관찰, (2) 인장시험, (3) 부식시험을 실시하였다. 또한, 얻어진 열연강판으로부터, 심 용접부의 펀칭 가공용 시험편 (크기 : t ×50 ㎜ 폭 ×300 길이) 을 각각 2 장 채취하고, 상기 2 장을 겹친 후, 자주식 심 용접기로 길이방향으로 심 용접 (용접조건 : 전극폭 6 ㎜, 용접속도 = 100 cm/min, 가압력 = 7 kN, 용접전류 = 12 kA) 하였다. 얻어진 용접편에 대해서, 심 용접부에 차륜의 스포크를 통과시키는 구멍을 상정한 직경 4 ㎜ 구멍을 판 끝으로부터 50 ㎜ 간격으로 5 군데에 펀칭 가공하였다. 가공 후, 모든 구멍의 근방에서 균열의 유무를 확대경 (10 배) 에 의해 관찰하였다. 또한, 균열 관찰 후의 시험편에 관해서, (3) 과 동일한 요령의 부식시험을 실시하고, 구멍부 (펀칭 전단면) 의 녹 발생의 유무를 육안으로 관찰하였다.

그 결과, 마르텐사이트 체적률은 75 %, CCT 녹 발생점수가 0 개이었다. 인장강도가 920 MPa, 파단 신장이 12 % 였다. 또한, 용접부에 펀칭 구멍 가공을 실시해도 균열의 발생은 발견되지 않고, 또한, 펀칭 구멍면의 내식성도 우수하다. 열연강판도 냉연강판과 거의 동등한 특성을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따르면, 인장강도 : 730 MPa 이상의 고강도를 갖고, 내식성, 굽힘 가공성 및 용접부 인성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판, 또는 더욱 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판을 용이하게 그리고 저렴하게 제공할 수가 있어 산업상 특별한 효과를 나타낸다. 한편, 본 발명의 고강도 스테인리스 강판은 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 요구되는 용도, 예컨대, 자전거 림용, 일륜차, 리어카, 삼륜차, 휠체어 등의 차륜에도 적용할 수 있다.

Claims

질량% 로, C : 0.02 % 이하, Si : 1.0 % 이하, Mn : 2.0 % 이하, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.1 % 이하, Cr : 11 % 이상 17 % 미만, Ni : 0.5 % 이상 3.0 % 미만, N : 0.02 % 이하를, 하기 (1) ∼ (4) 식:

12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17 (1)

1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4 (2)

Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0 (3)

0.006 ≤C + N ≤0.030 (4)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni, Cu : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 함유하고, 잔부 Fe 로 이루어지는 조성과, 체적률로 12 ∼ 95 % 인 마르텐사이트와, 잔부 페라이트로 이루어지는 조직을 갖는 고강도 스테인리스 강판.
제 1 항에 있어서, 추가로, 질량% 로, Mo : 0.1 % 이상 2.0 % 미만, Cu : 0.1 % 이상 2.0 % 미만 중의 1 종 또는 2 종을 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 추가로, 질량% 로, B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판.
제 1 항에 있어서, 추가로, 질량% 로, Mo : 0.5 % 이상 2.0 % 미만 및 B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하고, C, Al, Cr 및 N 의 범위를 C : 0.020 % 이하, Al : 0.10 % 이하, Cr : 11.0 % 이상 15.0 % 미만, N : 0.020 % 이하로 더욱 좁게 규정하며, 다시 상기 (1) ∼ (4) 식 대신에 하기 (5) ∼ (8) 식:

14.0 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤15.0 (5)

2.0 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤3.0 (6)

Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo ≥16.0 (7)

0.010 ≤C + N ≤0.02 (8)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 함유하고, 체적률로 20 % 이상인 마르텐사이트와 잔부 페라이트로 이루어지는 조직을 갖는 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판.
제 4 항에 있어서, 추가로, Cu 가 0.04 % 미만인 고강도 스테인리스 강판.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 강판이 자전거, 일륜차, 리어카, 삼륜차 또는 휠체어의 림(rim)재용인 고강도 스테인리스 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 강판이 열연강판인 고강도 스테인리스 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 강판이 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판.
질량% 로, C : 0.02 % 이하, Si : 1.0 % 이하, Mn : 2.0 % 이하, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.1 % 이하, Cr : 11 % 이상 17 % 미만, Ni : 0.5 % 이상 3.0 % 미만, N : 0.02 % 이하를, 하기 (1) ∼ (4) 식:

12 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤17 (1)

1 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤4 (2)

Cr + 0.5 (Ni + Cu) + 3.3 Mo ≥16.0 (3)

0.006 ≤C + N ≤0.030 (4)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni, Cu : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 함유하는 조성의 스테인리스 강판을 소재로 하고, 상기 소재에 850 ∼ 1250 ℃ 의 범위내의 온도로 가열한 후, 1 ℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시하는 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 9 항에 있어서, 추가로, 질량% 로, Mo : 0.1 % 이상 2.0 % 미만, Cu : 0.1 % 이상 2.0 % 미만 중의 1 종 또는 2 종을 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 추가로, 질량% 로, B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하는 조성으로 하는 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 9 항에 있어서, 추가로, 질량% 로, Mo : 0.5 % 이상, 2.0 % 미만 및 B : 0.0005 ∼ 0.0050 % 를 함유하고, C, Al, Cr 및 N 의 범위를 C : 0.020 % 이하, Al : 0.10 % 이하, Cr : 11.0 % 이상 15.0 % 미만, N : 0.020 % 이하로 더욱 좁게 규정하며, 다시 상기 (1) ∼ (4) 식 대신에 하기 (5) ∼ (8) 식:

14.0 ≤Cr + Mo + 1.5 Si ≤15.0 (5)

2.0 ≤Ni + 30 (C + N) + 0.5 (Mn + Cu) ≤3.0 (6)

Cr + 0.5 Ni + 3.3 Mo ≥16.0 (7)

0.010 ≤C + N ≤0.02 (8)

(여기에서, C, N, Si, Mn, Cr, Mo, Ni : 각 원소의 함유량 (질량%))

을 만족하도록 함유하는 스테인리스 강판을 소재로 하고, 상기 소재에 900 ∼ 1200 ℃ 의 범위내의 온도로 가열한 후, 5 ℃/s 이상의 냉각속도로 냉각하는 마무리 열처리를 실시하는 내식성과 용접부의 펀칭 가공성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 12 항에 있어서, 추가로, Cu 가 0.04 % 미만인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 강판이 자전거, 일륜차, 리어카, 삼륜차 또는 휠체어의 림재용인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 강판소재가 열연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 강판소재가 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 3 항에 있어서, 상기 강판이 열연강판인 고강도 스테인리스 강판.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 강판이 열연강판인 고강도 스테인리스 강판.
제 3 항에 있어서, 상기 강판이 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 강판이 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판.
제 11 항에 있어서, 상기 강판소재가 열연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 강판소재가 열연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 11 항에 있어서, 상기 강판소재가 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 강판소재가 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.
제 6 항에 있어서, 상기 강판이 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판.
제 14 항에 있어서, 상기 강판소재가 냉연강판인 고강도 스테인리스 강판의 제조방법.