KR100659467B1

KR100659467B1 - 페라이트계 스테인레스강 제조방법, 이를 위한연속주조장치 및 이들로써 제조된 페라이트계 스테인레스강

Info

Publication number: KR100659467B1
Application number: KR1020050129949A
Authority: KR
Inventors: 김선구; 김종완; 김지준; 최자용
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2006-12-19

Abstract

본 발명은 페라이트계 스테인레스강 제조 시에 제강공정에서 Nb 함량을 조절하고, 연속주조시 전자교반을 제어하여 주편내 등축정율을 증가시킴으로써 내 리징성을 개선하기 위한 페라이트계 스테인레스강 제조방법, 이를 위한 연속주조장치 및 이들로써 제조된 페라이트계 스테인레스강에 관한 것으로서, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법에 있어서, 상기 페라이트계 스테인레스강에 제강공정에서 Nb가 0.2~0.6 질량% 첨가되고, 연속주조공정에서 전자교반을 수행하는 것을 포함하여 이루어져, 페라이트계 스테인레스강을 제조함에 있어서 제강공정중 Nb 함량을 제어하고, 연속주조 시의 전자교반조건을 최적화함으로써 리징결함이 적은 우수한 냉연제품을 얻을 수 있는 효과가 제공된다.

페라이트, 스테인레스강, 등축정율, 리징, 연속주조, 전자교반

Description

페라이트계 스테인레스강 제조방법, 이를 위한 연속주조장치 및 이들로써 제조된 페라이트계 스테인레스강{Production method for ferrite stainless steel, continuous casting apparatus for the same and ferrite stainless steel produced by the method and the apparatus}

도 1은 주편 등축정율에 미치는 Nb 농도의 영향을 나타낸 그래프도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연속주조장치를 개략적으로 나타낸 도면,

도 3은 도 2의 "A"부분을 확대하여 나타낸 도면,

도 4는 주편 등축정율에 미치는 전자교반 모드의 영향을 나타낸 그래프도면,

도 5는 이중 전자교반기의 상반 모드의 교반조건을 나타낸 개략도면,

도 6은 이중 전자교반기의 혼합 모드의 교반조건을 나타낸 개략도면,

도 7은 주편 등축정율에 미치는 혼합모드의 교반시간의 영향을 나타낸 그래프도면.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

2... 래들, 3... 턴디쉬,

4... 침지노즐, 5... 주형,

6... 2차 냉각대, 11a...용강,

11b...주편, 70a, 70b... 전자교반기.

본 발명은 페라이트계 스테인레스강 제조방법, 이를 위한 연속주조장치 및 이들로써 제조된 페라이트계 스테인레스강에 관한 것으로서, 더 상세하게는 페라이트계 스테인레스강 제조 시에 제강공정에서 Nb 함량을 조절하고, 연속주조시 전자교반을 제어하여 주편내 등축정율을 증가시킴으로써 내 리징성을 개선하기 위한 페라이트계 스테인레스강 제조방법, 이를 위한 연속주조장치 및 이들로써 제조된 페라이트계 스테인레스강에 관한 것이다.

일반적으로, 페라이트계 스테인레스강은 우수한 가공성과 내식성을 가지면서 비교적 가격이 저렴하기 때문에 주방기기, 전기기기, 자동차용 재료등으로서 광범위하게 사용되고 있다.

그러나, 페라이트계 스테인레스강의 연주주편을 압연해서 제조한 강판을 심가공하거나, 굴곡(bending) 등의 냉간가공을 실시하면 굴곡의 형상이 압연방향을 따라 발생하는, 소위 리징(ridging)이 발생하여 제품의 외관이 현저히 손상되며, 성형가공 시에 크랙(crack)이 발생되는 문제점이 있다.

이러한 리징의 발생은 연속주조 시에 생성된 조대한 주상정 조직이 열간 압연공정 이후에도 잔존하고, 조대한 집합조직, 소위 밴드(band)상 조직으로 잔존하는 것으로 그 원인이 설명되고 있다.

스테인레스강 제조 시의 리징 발생을 억제하기 위하여, 연속주조로 주편을 제조하는 경우에 등축정율을 높이는 방법(일본 특허공개공보 평9-49010호 및 일본 특허공개공보 평1-118341호), 열연 후 냉연 및 소둔을 반복해서 재결정에 의해 조직을 미세화 시키는 방법 등이 실시되고 있다.

상술된 냉연 및 소둔을 반복하는 방법은 조직을 미세화시켜 밴드상 조직을 소멸시키는 효과적인 방법이나. 이러한 방법은 공정에 부하를 걸리게 하고 제조비용을 상승시키는 요인이 되어 대량 생산 강종에는 비적절하다.

또한, 연속주조법으로 주편을 제조하는 단계에서 등축정율을 높이는 방법으로서는 저온으로 주조하는 방법 등이 있다.

그러나, 저온주조는 용강의 응고온도 근처까지 주입온도를 저하시켜서 주조하기 때문에 조업 중 노즐 막힘 등의 문제점이 발생하기 쉬워, 양산을 하는 조업에서 실시하기에는 어려움이 수반된다.

다른 방법으로 페라이트계 스테인레스강에 Ti을 첨가하여 용강 중에서 석출한 TiN을 페라이트의 응고핵으로 이용하여 응고조직을 용이하게 등축정화하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 강종에 따라서는 단순히 Ti 첨가만으로는 조직이 등축정화되지 않는 경우가 있으며, 과도한 Ti 첨가는 노즐 막힘 및 표면결함 등의 원인이 된다.

한편, 연속주조 시 전자교반을 적용하는 방법이 있으나, 전자교반은 응고조직의 등축정화에 유효하지만, 연주 시 전자교반을 적용하면 항상 등축정이 형성되는 것이 아니고, 전자교반의 교반조건이 부적절한 경우는 등축정이 형성되지 않거 나, 오히려 전자교반으로 인해 부편석 결함이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 고안된 발명으로, 본 발명의 목적은 제강과정에서 Nb 함량을 적절히 제어한 조건에서 연속주조시 전자교반 조건을 최적화하여 주편 내 등축정율을 향상시킴으로써, 냉연판 소재 가공시 리징결함이 방지되도록 하는 페라이트계 스테인레스강 제조방법, 이를 위한 연속주조장치 및 이들로써 제조된 페라이트계 스테인레스강을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조방법은, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법에 있어서, 상기 페라이트계 스테인레스강에 제강공정에서 Nb가 0.2~0.6 질량% 첨가되고, 연속주조공정에서 전자교반을 수행하는 것을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 Nb는 0.35~0.5 질량%로 첨가되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전자교반은 이중교반으로서 수행되고, 상기 이중교반은 850~950 A의 교반강도로서 수행되며, 바람직하게는 900 A의 교반강도이다.

이때, 상기 이중교반은 혼합모드로서 수행되고, 상기 혼합모드는 정방향 또는 역방향 교반의 교반시간이 21~25 초이며, 상기 이중교반의 상기 혼합모드는 어느 한 교반의 교반 시간과 다른 한 교반의 교반 시간이 동일한 것이 바람직하다.

여기서, 상기 이중교반의 상기 혼합모드는, 상기 어느 한 교반이 21~25 초 동안 정방향으로 교반할 시에, 상기 다른 한 교반이 상기 어느 한 교반과 부합되도록 21~25 초 동안 정방향 및 역방향으로 교반하며, 상기 21~25 초 동안 진행되는 상기 다른 한 교반은, 정방향으로 16~19 초 동안 교반하고, 잔여 시간 동안 역방향으로 교반하는 것이 바람직하다.

또한 바람직하게는, 상기 어느 한 교반은 23 초 동안 진행되며, 상기 다른 한 교반 또한 23초 동안 진행되고, 더 바람직하게는, 상기 23 초 동안 진행되는 상기 다른 한 교반은, 정방향으로 19 초 동안 교반하고, 역방향으로 4 초 동안 교반한다.

본 발명에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치는, 래들로부터 공급되는 정련과정을 거친 용강을 수용하는 턴디쉬(tundish)와 상기 턴디쉬에서 상기 용강을 배출하는 침지노즐과 상기 침지노즐로부터 배출되는 상기 용강을 소요치수의 주편으로 1차 냉각 및 성형하는 주형과 상기 주형에서 1차 냉각 및 성형된 상기 주편을 인출하면서 2차 냉각하는 2차 냉각대를 포함하는 연속주조장치에 있어서, 상기 2차 냉각대의 어느 한 부위 이상에 쌍을 이루는 전자교반기가 인출되는 상기 주편에 대하여 양 측에 구비되고, 상기 쌍을 이루는 전자교반기는 어느 한 교반기가 21~25 초 동안 정방향으로 교반될 시에, 다른 한 교반기가 상기 어느 한 교반기와 부합되도록 21~25 초 동안 정방향 및 역방향으로 교반된다.

여기서, 상기 용강은 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0을 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레 스강에 Nb가 0.2~0.6 질량% 함유된 페라이트계 스테인레스강이며, 이의 더욱 바람직한 Nb 함량은 0.35~0.5 질량%이다.

또한, 상기 전자교반기는 850~950 A, 바람직하게는 900 A의 교반강도로 구동되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 21~25 초 동안 교반되는 상기 다른 한 교반기는, 정방향으로 16~19 초 동안 교반되고, 잔여 시간 동안 역방향으로 교반되며, 상기 어느 한 교반기는 23 초 동안 교반되고, 상기 다른 한 교반 또한 23 초 동안 교반되는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 상기 23 초 동안 교반되는 상기 다른 한 교반기는, 정방향으로 19 초 동안 교반되고, 역방향으로 4 초 동안 교반된다.

본 발명에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조방법으로써 제조된 페라이트계 스테인레스강은, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되고, Nb를 0.2~0.6 질량% 더 함유하며, 등축정율이 40% 이상이고, 본 발명에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조방법으로써 제조되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 더욱 바람직한 Nb 함량은 0.35~0.5 질량%이다.

본 발명에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치로써 제조된 페라이트계 스테인레스강은, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되고, Nb를 0.2~0.6 질량% 더 함유하며, 등축정율이 40% 이상이고, 본 발명에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치로써 제조되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 더욱 바람직한 Nb 함량은 0.35~0.5 질량%이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조방법은, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법에 있어서, 상기 페라이트계 스테인레스강에 제강공정에서 Nb가 0.2~0.6 질량% 첨가되고, 연속주조공정에서 전자교반을 수행하는 것을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예는 Nb 첨가 페라이트계 스테인레스강을 연속주조로 제조하는 경우 연속주조 주편 내의 등축정율과 냉연강판 가공시 리징 발생과의 상관성을 조사하여 주편의 등축정율을 제어하는 것이다.

이를 위하여, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, Nb: 0.2~0.6, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레스강의 주편내 등축정을 향상시키도록 제강공정 및 연주공정에서 등축정을 향상시키는 기술을 개발하였다.

도 1은 주편 등축정율에 미치는 Nb 농도의 영향을 나타낸 그래프도면이다.

도 1에 도시된 Nb 농도 범위는 0.35~0.5wt.%로서 슬라브 내 등축정율은 Nb 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가한다고 추론할 수 있다. Nb 농도가 증가함에 따라 등축정율이 증가하는 것은 응고과정 중 응고조직의 머쉬존(mush zone; 고상과 액상이 공존하는 구간) 길이가 증가하고, 이것이 전자교반을 받으면 등축정 핵생성 사이트로 작용하는 것으로 판단된다.

따라서, 본 발명에서는 첨가되는 Nb의 함량을 0.2~0.6wt.%로 한정한다.

만약, Nb 함량이 0.2wt.% 미만이 될 시에는 전자교반을 통한 등축정 핵생성 시에도 충분한 등축정율을 획득할 수 없기 때문이다. 또한, Nb 함량이 0.6wt.%를 초과하면, Nb 석출물의 크기가 과도하게 성장되어 열연 및 냉연에서 소둔시간 및 소둔온도의 상승이 요구되기 때문에 원가상승의 원인과 함께 재질이 오히려 떨어지는 문제점이 발생된다.

그러므로, 본 발명에서는 첨가되는 Nb의 함량을 0.2~0.6wt.%로 한정하며, 이의 더욱 바람직한 한정범위는 0.35~0.5wt.%이다.

상기와 같은 Nb는 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레스강의 제강공정에서 수행되며, 추가적인 등축정율을 향상하기 위하여, 연속주조공정에서 전자교반이 수행된다.

상기 Nb 첨가 페라이트계 스테인레스강을 연속주조하기 위한 연속주조장치가 도 2에 도시되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연 속주조장치는, 래들(2)로부터 공급되는 정련과정을 거친 용강(11a)을 수용하는 턴디쉬(3; tundish)와 턴디쉬(3)에서 용강(11a)을 배출하는 침지노즐(4)과 침지노즐(4)로부터 배출되는 용강(11a)을 소요치수의 주편(11b)으로 1차 냉각 및 성형하는 주형(5)과 주형(5)에서 1차 냉각 및 성형된 주편(11b)을 인출하면서 2차 냉각하는 2차 냉각대(6)를 포함하는 연속주조장치에 있어서, 2차 냉각대(6)의 어느 한 부위 이상에 쌍을 이루는 전자교반기(70a, 70b)가 인출되는 주편(11b)에 대하여 양 측에 구비되고, 쌍을 이루는 전자교반기(70a, 70b)는 어느 한 교반기(70a)가 21~25 초 동안 정방향으로 교반될 시에, 다른 한 교반기(70b)가 어느 한 교반기(70a)와 부합되도록 21~25 초 동안 정방향 및 역방향으로 교반되는 것을 특징으로 한다.

전기로에서 제조된 용강은 AOD(Argon Oxygen Decarburization)와 VOD (Vacuum Oxygen Decarburization)에서 탈산 및 탈탄공정을 거쳐 래들(2)을 이용하여 턴디쉬(3)에 이송된다.

이 용강(11a)은 턴디쉬(3)로부터 몰드를 거쳐 침지노즐(4)을 통하여 주형(5)으로 이송되고, 주형(5)에서 용강(11a)이 1차 냉각되기 시작하며 주편(11b)이 제조된다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각된 고상의 주편(11b)에서 액상의 용강(11a)으로 주상정(11c)이 성장하게 되며, 이 주상정(11c)으로 주편(11b)의 등축정 성장이 저해된다.

연속주조 공정 시, 주편(11b)에 형성되는 등축정은 전자교반에 의해 영향을 받는다. 전자교반에 의해 등축정이 형성되는 과정을 살펴보면, 주편(11b)에서 성장 한 주상정(11c)은 전자교반이 영향을 미치는 영역에 도달하게되면, 전자교반에 의해 분리 또는 절단되고, 분리 또는 절단된 주상정(11c)의 결정립들은 주편(11b)내부로 이동하여 응고핵으로 작용된다. 이러한 조건에서 응고핵이 재용해되지 않고 성장하는 경우 등축정이 형성되는 것이다.

이러한 주편(11b)의 원활한 등축정 성장을 위하여 전자교반기(70a, 70b)로써 전자교반이 수행된다.

이 전자교반기(70a, 70b)는 연속주조장치의 제2차 냉각대(6)에서 주편(11b)의 인출방향에 대하여 양 측에 쌍을 이루어 설치되며, 적어도 한 쌍 이상이 설치된다.

이 전자교반기(70a, 70b)로써 전자교반이 수행되며, 이때 전자교반은 850~950 A 교반강도로 4 Hz의 주기로 수행된다. 전자교반기(70a, 70b)에 의한 전자교반강도의 수치한정 이유는 다음과 같다.

전자교반의 교반강도가 850 A 미만일 시에는 교반이 불충분하여 주편(11b)에서 성장하는 주상정(11c)이 미분리 또는 미절단되며, 950 A 초과일 시에는 과잉 교반강도로 인하여 용강(11a)의 탕면이 불안정하게 되기 때문이다.

쌍을 이루어 설치되는 전자교반기(70a, 70b)는 상호 대응하여 다양한 모드로 교반을 수행할 수 있다.

도 4는 주편 등축정율에 미치는 전자교반 모드의 영향을 나타낸 그래프도면이며, 도 5는 이중 전자교반기의 상반 모드의 교반조건을 나타낸 개략도면이고, 도 6은 이중 전자교반기의 혼합 모드의 교반조건을 나타낸 개략도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상반모드에 의한 전자교반 시에 비하여 혼합모드에 의한 전자교반 시에 더욱 향상된 등축정율을 얻을 수 있다.

여기서의 혼합모드는 내측(또는 외측) 전자교반기(70a 또는 70b)와 외측(또는 내측) 전자교반기(70b 또는 70a)가 주편(11b) 인출 방향에 대하여 정방향과 역방향으로 혼합되는 것을 의미한다.

본 발명에서 혼합모드는 내측(또는 외측) 전자교반기(70a 또는 70b)의 반주기, 즉, 정방향 또는 역방향의 교반시간이 21~25 초로 한정한다.

교반시간이 21 초 미만일 경우, 용강에 충분한 교반력이 전달되지 못하며, 25 초 초과일 경우에는 탕면이 불안정해질 수 있기 때문이다.

혼합모드 시의 전자교반기(70a, 70b)는 어느 한 교반과 다른 한 교반의 교반시간이 동일하도록 하며, 상호 상이한 방향으로 작동하고 일부 중첩되는 주기를 가지도록 한다. 즉, 내측 전자교반기(70a)가 정방향으로 21~25 초 동안 교반할 시에, 외측 전자교반기(70b)는 정방향으로 그리고 역방향으로 21~25 초 동안 교반한다.

더 상세하게는, 외측 전자교반기(70b)는 16~19 초 동안 정방향으로 교반하고, 잔여 시간 동안 역방향으로 교반한다.

외측 전자교반기(70b)가 정방향으로 16 초 미만으로 교반하게 되면, 충분한 등축정율 확보가 어렵게 되고, 정방향으로 19 초 초과로 교반하게 되면, 동일한 방향으로의 교반력이 과잉으로 용강으로 전달되므로 탕면이 불안정해지기 때문이다.

도 5를 참조하면, 상반모드는 내측(또는 외측) 전자교반기(70a 또는 70b)와 외측(또는 내측) 전자교반기(70b 또는 70a)가 주편(11b) 인출 방향에 대하여 각각 정방향과 역방향으로 4 Hz의 주기를 이루어 상반되도록 작동하며, 이때의 교반강도는 1350 A이고, 반주기의 시간은 21 초이다.

도 6을 참조하면, 혼합모드는 내측(또는 외측) 전자교반기(70a 또는 70b)와 외측(또는 내측) 전자교반기(70b 또는 70a)가 주편(11b) 인출 방향에 대하여 정방향과 역방향으로 4 Hz의 주기를 이루어 일부 혼합되도록 작동하며, 이때의 교반강도는 900 A이고, 반주기의 시간은 23 초이다. 즉, 내측 전자교반의 교반조건은 23 초 동안 900 A, 4 Hz로 가동된후, 다음 23초 동안 교반방향을 반대로 하여 900A, 4Hz로 가동된다. 이러한 내측 전자교반의 교반조건에서 외측 전자교반은 내측 전자교반과 반대방향으로 19 초동안 900 A, 4 Hz 교반조건으로 작동하고, 내측 전자교반과 동일방향으로 4 초동안 900 A, 4 Hz 용강을 교반한다.

이러한 상반모드 및 혼합모드로 전자교반을 수행한 경우, 혼합모드의 경우 평균 등축정율은 약 45%이고, 상반모드의 경우는 평균 등축정율이 약 35%로 상반모드 보다 혼합모드의 경우가 등축정율이 약 10% 더 형성되는 효과를 보이고 있다.

따라서, 본 발명에서 목적하는 등축정율을 얻기 위하여, 혼합모드로서 전자교반을 수행하는 것이 바람직하다.

도 7은 주편 등축정율에 미치는 혼합모드의 교반시간의 영향을 나타낸 그래프도면이다.

도 7을 참조하면, 내측 전자교반은 900A, 4Hz이고, 외측 전자교반은 900A, 4Hz인 교반조건에서, 교반시간은 내측 전자교반과 외측 전자교반의 교반방향이 반대방향일 때의 시간을 조절하였다.

교반시간이 15 초인 경우 등축정율은 약 38%를 나타냈지만, 교반시간이 19 초로 증가한 경우 등축정율은 41%로 증가한 결과를 얻었다. 교반시간을 증가하면 교반강도가 증가하기 때문에 주편의 등축정율은 증가하지만, 몰드에서 탕면의 변동이 발생하기 때문에 교반시간은 19 초 이하로 조절하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 방법으로 페라이트계 스테인레스강을 제조할 시에, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되고, Nb를 0.2~0.6 질량% 더 함유하며, 등축정율이 40% 이상인 페라이트계 스테인레스강을 제조할 수 있으다.

여기서, 더욱 바람직한 Nb 함량은 0.35~0.5 질량%이다.

또한, 전자교반기(70a, 70b)를 채용하여 상술된 혼합모드로써 교반이 수행되는 연속주조장치로써, 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되고, Nb를 0.2~0.6 질량% 더 함유하며, 등축정율이 40% 이상인 페라이트계 스테인레스강을 제조할 수 있으며, 등축정율의 안정적인 확보를 위한 바람직한 Nb 함량은 0.35~0.5 질량%이다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

[실시예]

본 발명은 하기 표 1과 같은 조성의 430J1 페라이트 스테인레스강을 대상으로 표 2에 나타낸 주조조건으로 주편을 제조하였고, 연속주조 주편의 등축정율을 평가하였으며, 또한 통상의 열연 및 냉연조건으로 압연, 권취한후 산세하여 코일의 리징성을 평가하였다. 그 평가결과는 하기 표 2에 나타내었다.

Cr	N	Si	Mn	S	C
16.25 질량%	0.03 질량%	0.26 질량%	0.39 질량%	0.001 질량%	0.04 질량%

	Nb 함량(질량%)	전자교반 시간(초)	주편 단변 내 등축정율(%)	냉연강판 내리징성
발명예1	0.4	19	47	우수
발명예2	0.42	17	55	우수
발명예3	0.48	19	65	우수
비교예1	0.32	15	28	불량
비교예2	0.30	19	30	불량
비교예3	0.45	13	34	보통
비교예4	0.5	15	38	보통

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 발명예 1 내지 3은 연주주편내 등축정율을 50% 이상 확보하였고, 제강 및 연주조업시 문제점이 발생하지 않았으며, 또한 냉연 제품에도 내 리징성이 우수한 결과를 얻었다.

그러나 비교예 1은 Nb 함량과 전자교반의 교반시간 모두가 본 발명의 기준치 보다 벗어난 경우로 등축정율은 약 28%로 낮았으며, 리징성도 불량하였으며, 비교예 2는 전자교반의 교반시간은 본 발명의 범위에 속하지만, Nb 함량이 본 발명보다 낮은 경우로 주편내 등축정율은 약 30%로 존재하여 냉연제품에 리징결함이 발생되었다.

한편, 비교예 3은 Nb 함량이 본 발명의 범위에 속하지만 본 발명에서 제시한 전자교반의 교반시간 범위 보다 낮은 경우이며, 상기 표 2에서 보는 바와 같이, 등축정율은 34%로 미흡하여 냉연 코일의 내 리징성은 보통으로 나타났다. 비교예 4는 비교예 3 처럼 Nb 함량이 본 발명의 범위에 속하지만, 전자교반 교반시간이 본 발명에서 제시한 하한치를 벗어난 경우이다. 등축정율은 약 38%로 증가하였지만, 냉연 리징 품질의 편차가 발생하였다.

이상의 결과를 통해 본 발명예는 등축정율을 40% 이상 확보가능 할 뿐만 아니라 우수한 연속주조 주편 및 냉연제품을 얻을 수 있는 연속주조 조업이 가능하다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 페라이트계 스테인레스강 제조방법, 이를 위한 연속주조장치 및 이들로써 제조된 페라이트계 스테인레스강에 의하여, 페라이트계 스테인레스강을 제조함에 있어서 제강공정중 Nb 함량을 제어하고, 연속주조 시의 전자교반조건을 최적화함으로써 리징결함이 적은 우수한 냉연제품을 얻을 수 있는 효과가 제공된다.

Claims

질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법에 있어서,

상기 페라이트계 스테인레스강에 제강공정에서 Nb가 0.2~0.6 질량% 첨가되고, 연속주조공정에서 전자교반을 수행하는 것을 포함하여 이루어지는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 Nb는 0.35~0.5 질량%로 첨가되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 전자교반은 이중교반으로서 수행되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제3항에 있어서,

상기 이중교반은 850~950 A의 교반강도로서 수행되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 교반강도는 900 A인 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제3항에 있어서,

상기 이중교반은 혼합모드로서 수행되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 혼합모드는 정방향 또는 역방향 교반의 교반시간이 21~25 초인 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제7항에 있어서,

상기 이중교반의 상기 혼합모드는 어느 한 교반의 교반 시간과 다른 한 교반의 교반 시간이 동일한 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제8항에 있어서,

상기 이중교반의 상기 혼합모드는, 상기 어느 한 교반이 21~25 초 동안 정방향으로 교반할 시에, 상기 다른 한 교반이 상기 어느 한 교반과 부합되도록 21~25 초 동안 정방향 및 역방향으로 교반하는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 21~25 초 동안 진행되는 상기 다른 한 교반은, 정방향으로 16~19 초 동안 교반하고, 잔여 시간 동안 역방향으로 교반하는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제9항에 있어서,

상기 어느 한 교반은 23 초 동안 진행되며, 상기 다른 한 교반 또한 23초 동안 진행되는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
제11항에 있어서,

상기 23 초 동안 진행되는 상기 다른 한 교반은, 정방향으로 19 초 동안 교반하고, 역방향으로 4 초 동안 교반하는 페라이트계 스테인레스강 제조방법.
래들로부터 공급되는 정련과정을 거친 용강을 수용하는 턴디쉬(tundish)와 상기 턴디쉬에서 상기 용강을 배출하는 침지노즐과 상기 침지노즐로부터 배출되는 상기 용강을 소요치수의 주편으로 1차 냉각 및 성형하는 주형과 상기 주형에서 1차 냉각 및 성형된 상기 주편을 인출하면서 2차 냉각하는 2차 냉각대를 포함하는 연속주조장치에 있어서,

상기 2차 냉각대의 어느 한 부위 이상에 쌍을 이루는 전자교반기가 인출되는 상기 주편에 대하여 양 측에 구비되고, 상기 쌍을 이루는 전자교반기는 어느 한 교반기가 21~25 초 동안 정방향으로 교반될 시에, 다른 한 교반기가 상기 어느 한 교 반기와 부합되도록 21~25 초 동안 정방향 및 역방향으로 교반되는 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
제13항에 있어서,

상기 용강은 질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0을 함유하고 기타 불순물로 구성되는 페라이트계 스테인레스강에 Nb가 0.2~0.6 질량% 함유된 페라이트계 스테인레스강인 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
제14항에 있어서,

상기 Nb 함량은 상기 Nb는 0.35~0.5 질량%인 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
제13항에 있어서,

상기 전자교반기는 850~950 A의 교반강도로 구동되는 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
제16항에 있어서,

상기 교반강도는 900 A인 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
제13항에 있어서,

상기 21~25 초 동안 교반되는 상기 다른 한 교반기는, 정방향으로 16~19 초 동안 교반되고, 잔여 시간 동안 역방향으로 교반되는 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
제18항에 있어서,

상기 어느 한 교반기는 23 초 동안 교반되고, 상기 다른 한 교반 또한 23 초 동안 교반되는 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
제19항에 있어서,

상기 23 초 동안 교반되는 상기 다른 한 교반기는, 정방향으로 19 초 동안 교반되고, 역방향으로 4 초 동안 교반하는 페라이트계 스테인레스강 제조를 위한 연속주조장치.
질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되고, Nb를 0.2~0.6 질량% 더 함유하며, 등축정율이 40% 이상이고, 제1항 내지 제12항의 방법으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인레스강.
제21항에 있어서,

상기 Nb 함량은 0.35~0.5 질량%인 페라이트계 스테인레스강.
질량%로 C: 0.035이하, N: 0.015이하, Si: 0.2~0.8, S: 0.01이하, Cr: 16.0~20.0를 함유하고 기타 불순물로 구성되고, Nb를 0.2~0.6 질량% 더 함유하며, 등축정율이 40% 이상이고, 제13항 내지 제20항의 연속주조장치로써 제조되는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인레스강.
제23항에 있어서,

상기 Nb 함량은 0.35~0.5 질량%인 페라이트계 스테인레스강.