KR101463526B1

KR101463526B1 - 인성이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판

Info

Publication number: KR101463526B1
Application number: KR1020127020446A
Authority: KR
Inventors: 타카시 사무카와; 신스케 이데; 야스시 가토; 타쿠미 우지로
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2014-11-19
Also published as: CN102725432B; TWI499465B; JP2011179114A; WO2011093516A1; JP4831256B2; CN102725432A; TW201143932A; KR20120099521A

Abstract

－50℃의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상인 인성이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판을 제공한다. 구체적으로는, 질량％로, C: 0.020％ 이하, Si: 1.0％ 이하, Mn: 1.0％ 이하, P: 0.06％ 이하, S: 0.01％ 이하, Cr: 18.0∼24.0％, Mo: 0.3％ 이하, Nb: 0.15∼0.40％, Ti: 0.015％ 이하, N: 0.020％ 이하, Al: 0.20∼0.40％를 함유하고, 그리고 하기식 (A) 및 (B)를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인레스 열연 강판;
Ti×N≤8.0×10^－5…(A)
10×(C＋N)≤Nb≤0.25＋(C/12＋N/14)×93…(B)
여기에서, 각 원소 기호는 강 중의 성분 함유량(질량％)을 나타낸다.

Description

인성이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판{HIGH-CORROSION RESISTANTCE HOT ROLLED FERRITIC STAINLESS STEEL SHEET WITH EXCELLENT TOUGHNESS}

본 발명은, 인성(toughness)이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판(high-corrosion resistance hot rolled ferritic stainless steel sheet)에 관한 것이다.

스테인레스강 중에서는, 그 우수한 내식성과 인성에 의해, 오스테나이트계 스테인레스강(austenitic stainless steel)의 SUS304(18％Cr-8％Ni)(Japanese Industrial Standards, JIS G 4305)가 널리 이용되고 있다. 그러나, 이 강종(鋼種)은 Ni를 다량으로 포함하기 때문에 고가이다. Ni를 다량으로 포함하지 않는 페라이트계 스테인레스강에서는, SUS304 상당의 우수한 내식성을 갖는 강종으로서, Mo를 함유하는 SUS436L(18％Cr-1％Mo)(JIS G 4305)이 있다. 그러나, 이것도 또한 Mo가 고가의 원소이기 때문에, 불과 1％의 함유라도 대폭적인 비용 상승(increase in cost)이 된다. 또한, 이 SUS436L은, 구조 부재(structural member)로서 충분한 인성을 갖고 있다고는 말할 수 없다. Mo를 함유하지 않는 페라이트계 스테인레스강에는, SUS430J1L(19％Cr-0.5％Cu-0.4％Nb)(JIS G 4305)이 있지만, 구조 부재로서 충분한 인성을 갖고 있다고는 말하기 어렵다.

최근, 스테인레스강의 범용 강종인 SUS430이나 SUS304 상당의 내식성을 가지면서, 구조 부재 용도에도 적용 가능한 인성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판이 요구되고 있다. 또한, 구조 부재 용도에 안정적으로 사용되기 위해서는 강판의 판두께는 5㎜ 이상인 것이 요망되고 있다.

이에 대하여, 페라이트계 스테인레스 강판의 인성을 개선하는 기술로서, 특허문헌 1에는, 질량％로 C: 0.020％ 이하, Si: 0.30∼1.00％, Mn: 1.00％ 이하, P: 0.040％ 이하, S: 0.010％ 이하, Cr: 20.0∼28.0％, Ni: 0.6％ 이하, Al: 0.03∼0.15％, N: 0.020％ 이하, 0: 0.0020∼0.0150％, Mo: 0.3∼1.5％, Nb: 0.25∼0.60％, Ti: 0.05％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 그리고, 25≤Cr＋3.3Mo≤30 및 0.35≤Si＋Al≤0.85를 만족하는 것을 특징으로 하는 온수기용 페라이트계 스테인레스 강판이 개시되어 있다.

또한 특허문헌 2에는, 질량％로, C: 0.1％ 이하, N: 0.003∼0.05％, Si: 0.03∼1.5％, Mn: 1.0％ 이하, P: 0.04％ 이하, S: 0.03％ 이하, Cr: 10∼30％, Cu: 2％ 이하, Ni: 2％ 이하, Mo: 3％ 이하, V: 1％ 이하, Ti: 0.02∼0.5％, 0: 0.001∼0.005％, Nb: 0.8％ 이하, Al: 0.001∼0.15％, Zr: 0.3％ 이하, B: 0.1％ 이하, Ca: 0.003％ 이하, Mg: 0.0005％ 미만, Ti×N: 0.0005 이상, 잔부는 Fe 및 불가피 불순물의 화학 조성으로, 강 중에 Mg와 Al의 함유량의 비가 0.3∼0.5의 Al 및 Mg를 함유하는 개재물과 Ti계 개재물과의 복합 개재물이 분산된 가공성과 인성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1은, 열연판 어닐링시나 냉간 압연시에 있어서의 강대(steel strip)의 파단 방지와 같은 제조성(productivity)의 확보를 목적으로 하여, 0℃에 있어서의 판두께 4㎜의 열연 강판의 인성을 개선하는 기술이고, 또한, Mo를 다량으로 함유하기 때문에, 인성을 저하시키는 금속간 화합물(intermetallic compound) 등도 생성하기 쉽다. 이 때문에, 보다 판두께가 두꺼운 용도로의 적용에는, 인성이 불충분하다고 생각할 수 있다. 또한, 특허문헌 2에 있어서도, Ti계 개재물의 분산 제어(dispersion control)는 곤란하고, 그 조대화(coarsening)에 의해 열연 강판의 인성이 저하되기 쉬워, 충분한 인성을 얻지 못하고 있다. 또한, 한랭지(cold latitudes)에서의 사용을 상정한 건재 분야도 시야에 넣은 경우, －50℃의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상이 되는 인성이 필요하다고 생각된다.

일본공개특허공보 2008-190035호 일본공개특허공보 2001-020046호

이상 서술한 바와 같이, Mo나 Ti 함유에 의한 기술에서는 페라이트계 스테인레스 열연 강판의 인성 개선이 충분하게는 도모되어 있지 않다.

본 발명은, －50℃의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상이 되는 인성이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명자들은, 전술한 과제를 해결하기 위해, 특허문헌 1이나 2와 같이 Nb를 포함하지만, 고가의 Ni나 Mo는 포함하지 않는, 내식성과 인성이 우수한 페라이트계 스테인레스 열연 강판을 얻는 방법에 대해서 예의 검토를 행했다.

이하, 특별히 언급하지 않는 한, 화학 성분의 ％ 표시는, 모두 질량％를 의미하는 것으로 한다.

우선, 본 발명을 발견하기에 이른 실험 결과에 대해서 설명한다. 발명자들은, 페라이트계 스테인레스강의 인성에 미치는 Al의 영향을 평가하기 위해, 21％Cr-0.25％Nb-저C-저N강으로 Al량을 0.03∼0.50％로 변화시킨 강을 용제하고, 판두께 5㎜와 6㎜의 열연 어닐링판(hot rolled and annealed steel sheet)(열연 강판)을 제작하여, －50℃에 있어서 샤르피 충격 시험(Charpy impact test)을 행했다. 그 결과를 도 1에 나타낸다. Al량을 0.20∼0.40％의 범위로 함으로써, 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상이 되어, 우수한 인성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 이 이유는, Al량을 0.20％ 이상으로 함으로써 강 중의 0량이 저하되고, 개재물(inclusion)이 감소한 점 등에 의한 것이라고 추찰된다. 또한, Al량의 0.40％를 초과한 범위에 있어서의 인성의 저하는, 고용 Al의 증가에 기인하는 것이라고 생각된다.

다음으로, 인성에 미치는 Ti, N의 영향을 평가하기 위해, 표 1 및 2에 나타내는 21％Cr-0.25％Nb-저C-저N강으로 Ti, N량을 변화시킨 강을 용제하고, 표 1의 강을 이용하여 판두께 5㎜의 열연 어닐링판을 제작하여, －50℃에 있어서 샤르피 충격 시험을 행했다. 또한, 표 2의 강을 이용하여 판두께 6㎜의 열연 어닐링판을 제작하여, －50℃에 있어서 샤르피 충격 시험을 행했다. 또한, 이들 실험에 있어서 샤르피 충격값(charpy impact value)은, 샤르피 충격 시험에 의해 얻어진 흡수 에너지의 값을 충격 시험편의 노치부의 단면적에서 제함으로써, 단위 면적당의 흡수 에너지로 환산한 값을 나타낸다.

그 결과를 표 1, 표 2 및 도 2에 나타낸다. Ti와 N의 용해도 곱 상수(solubility product constant)에 상당하는 Ti(％)×N(％)(이하 「용해도 곱 상수」라고 부름)가 8.0×10^－5 이하이면, 샤르피 충격값이 안정되어 100J/㎠ 이상이 되어, 우수한 인성이 얻어지는 것을 알 수 있다. 이 원인을 조사하기 위해, 용해도 곱 상수가 8.0×10^－5 이하와 8.0×10^－5를 초과하는 표 1의 실험 1-5와 실험 1-6의 시료 및 표 2의 실험 2-4와 실험 2-5의 시료의 단면 조직(sectional structure)을 연마 후, 왕수(aqua regalis)로 부식하고, 주사형 전자현미경(electron scanning microscope)(SEM) 및 에너지 분산형 X선 분석 장치(energy dispersive X-ray analyzer)(EDX)로 석출물의 관찰, 분석을 행했다. 그 결과, 용해도 곱 상수가 8.0×10^－5 이하에서 고인성(high toughness)의 표 1의 실험 1-5 및 표 2의 실험 2-4의 시료에는 직경이 200∼300㎚의 미세한 구(球) 형상의 Nb 탄화물(carbide)이 관찰되었다. 한편, 용해도 곱 상수가 8.0×10^－5를 초과하는 저인성의 표 1의 실험 1-6 및 표 2의 실험 2-5의 시료에는 직경이 2∼5㎛의 조대한 직방체 형상(rectangular solid like)의 Ti 질화물(nitride)이 다수 관찰되었다. 이 점에서, 용해도 곱 상수가 8.0×10^－5를 초과한 경우, 용강의 응고 단계로부터 Ti 질화물이 석출되어 조대화하여, 노치 효과(notch effect)에 의해 인성이 저하된 것이라고 생각할 수 있다.

이상의 실험 결과로부터, Cr의 함유량을 그 내식성과 제조성의 관점에서 18.0∼24.0％로 하고, 상기와 같이 Al량과 Ti와 N의 용해도 곱 상수를 제어함으로써, 인성 저하의 요인이 되는 용강의 응고 단계에 있어서의 조대한 Al의 개재물이나 Ti 질화물의 생성을 억제하여, 인성이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판이 얻어지는 것을 발견했다. 본 발명은, 이들 인식에 기초하여 이루어진 것이다.

즉, 본 발명의 구성은 이하와 같다.

(1) 질량％로, C: 0.020％ 이하, Si: 1.0％ 이하, Mn: 1.0％ 이하, P: 0.06％ 이하, S: 0.01％ 이하, Cr: 18.0∼24.0％, Mo: 0.3％ 이하, Nb: 0.15∼0.40％, Ti: 0.015％ 이하, N: 0.020％ 이하, Al: 0.20∼0.40％를 함유하고, 그리고 하기식 (A) 및 (B)를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인레스 열연 강판;

Ti×N≤8.0×10^－5…(A)

10×(C＋N)≤Nb≤0.25＋(C/12＋N/14)×93…(B)

여기에서, 각 원소 기호는 강 중의 성분 함유량(질량％)을 나타낸다.

(2) 질량％로, C: 0.015％ 이하, Si: 0.5％ 이하, Mn: 0.8％ 이하, Nb: 0.15∼0.35％, Ti: 0.010％ 이하, N: 0.015％ 이하, Al: 0.20∼0.35％인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 페라이트계 스테인레스 열연 강판.

(3) 또한, 질량％로, Cu: 0.3∼0.8％, Ni: 1.0％ 이하 및 Co: 1.0％ 이하 중으로부터 선택된 적어도 일종을 함유하는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 페라이트계 스테인레스 열연 강판.

(4) 또한, 질량％로, B: 0.0002∼0.0020％를 함유하는 것을 특징으로 하는 (1)에서 (3) 중 어느 것에 기재된 페라이트계 스테인레스 열연 강판.

본 발명에 의하면, －50℃의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상이 되는 인성이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판을 얻을 수 있다.

도 1은 －50℃의 샤르피 충격값에 미치는 Al량의 영향을 나타내는 도면이다.
도 2는 －50℃의 샤르피 충격값에 미치는 Ti(％)×N(％)의 영향을 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 페라이트계 스테인레스 열연 강판의 성분 한정 이유를 설명한다.

C: 0.020％ 이하

C는, Cr 탄화물을 형성하기 쉽고, 0.020％를 초과하면 용접시, 열영향부(heat-affected zone)에 Cr 탄화물을 형성하여, 입계 부식(intergranular corrosion)의 원인이 된다. 따라서, C는 0.020％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.015％ 이하이다. 더욱 높은 내식성이 요구되는 경우에는, 0.010％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 정련 비용(refining cost)이 문제가 되는 경우는, 0.003％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Si: 1.0％ 이하

Si는, 1.0％를 초과하면 인성을 저하시킨다. 따라서, Si는 1.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.5％ 이하, 보다 바람직하게는 0.3％ 이하이다. 또한, Si는, 탈산제(deoxidizing agent)로서 유용한 원소이기 때문에, 0.05％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Mn: 1.0％ 이하

Mn은, 1.0％를 초과하면 가용성 황화물(fusible sulfide)인 MnS를 형성하여, 내식성을 저하시킨다. 따라서, Mn은 1.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.8％ 이하, 보다 바람직하게는 0.6％ 이하이다.

P: 0.06％ 이하

P는, 0.06％를 초과하면 내식성에 유해할 뿐만 아니라, 고용 강화(solid solution strengthening)에 의해 가공성(workability)을 저하시킨다. 따라서, P는 0.06％ 이하로 한다. 가공성 및 인성을 고려하면, 바람직하게는 0.04％ 이하이다.

S: 0.01％ 이하

S는, 0.01％를 초과하면 내식성에 유해하다. 따라서, S는 0.01％ 이하로 한다. 고내식성의 관점에서, 바람직하게는 0.006％ 이하이다.

Cr: 18.0∼24.0％

Cr은, 표면에 부동태 피막(passive film)을 형성하여 내식성을 높이는 원소이다. Cr이 18.0％ 미만에서는 충분한 내식성이 얻어지지 않는다. 한편, 24.0％를 초과하면 σ상 취화(sigma phase embrittlement)나 475℃ 취성이 발생하기 쉬워져, 인성이 저하되기 쉬워진다. 따라서, Cr은 18.0∼24.0％로 한다. 고내식성의 관점에서, 바람직하게는 20.0∼24.0％이다.

Mo: 0.3％ 이하

Mo는, 0.3％를 초과하면 라베스상(Laves phase) 등이 조대한 금속간 화합물을 생성시켜,인성을 저하시킨다. 따라서, Mo는 0.3％ 이하로 한다. 또한, 비용 상승보다도 보다 높은 내식성을 요망하는 경우는, 0.1％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

Nb: 0.15∼0.40％

Nb는, 0.15％ 이상 함유되면 C나 N을 고정하여 예민화(sensitization)를 억제하는 효과를 갖는다. 한편, 0.40％를 초과하면 라베스상 등이 조대한 금속간 화합물을 생성시켜, 인성을 저하시킨다. 따라서, Nb는 0.15∼0.40％로 한다. 인성을 고려하면, 바람직하게는 0.15∼0.35％, 보다 바람직하게는 0.15∼0.30％이다.

Ti: 0.015％ 이하

Ti는, 조대한 질화물을 형성하여, 인성을 저하시킨다. 따라서, Ti는 0.015％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.010％ 이하이다. 더욱 높은 인성이 요구되는 경우는, 0.005％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

N: 0.020％ 이하

N은, 0.020％를 초과하면 질화물을 형성하여, 인성을 저하시킨다. 특히, Ti가 공존하는 경우는, 용강의 응고 단계로부터 조대한 Ti 질화물이 생성되어, 그 노치 효과에 의해 현저하게 인성을 저하시킨다. 따라서, N은 0.020％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.015％ 이하이다. 더욱 높은 내식성이 요구되는 경우에는, 0.010％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

Al: 0.20∼0.40％

Al은, 본 발명에서 중요한 원소로서, 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 본 발명의 목적으로 하는 인성에 대하여, 0.20％ 미만에서는 그 효과가 불충분하다. 또한, 0.40％를 초과한 경우, 열간 가공성(hot-workability)이 저하된다. 따라서, Al은 0.20∼0.40％로 한다. 바람직하게는 0.20∼0.35％이다. 더욱 높은 인성이 요구되는 경우에는, 0.20∼0.30％로 하는 것이 보다 바람직하다.

Ti×N≤8.0×10^－5

전술한 바와 같이, 페라이트계 스테인레스 열연 강판의 인성 저하의 요인이 되는 조대한 Ti 질화물은, 용강의 응고 단계로부터 생성된다. 이 Ti 질화물의 생성을 억제하기 위해서는, 용해도 곱 상수 Ti×N을 8.0×10^－5 이하로 한정할 필요가 있다. 바람직하게는 5.0×10^－5 이하이다. 여기에서, Ti, N은 각각의 성분의 함유량(질량％)을 나타내고 있다.

10×(C＋N)≤Nb≤0.25＋(C/12＋N/14)×93

Nb는, 내식성에 유해한 C나 N을 Nb 탄화물이나 Nb 질화물, 이들이 복합된 석출물로서 고정되어 무해화하여, 내식성을 향상시키는 효과를 갖는다. 그러나, Nb량이 (C＋N)량의 10배를 하회하면, Nb 탄화물이나 Nb 질화물, 이들이 복합된 석출물의 석출이 불충분해져, Cr 탄화물, Cr 질화물, 이들이 복합된 석출물이 석출되어, 내식성이 저하된다. 따라서, Nb는 10×(C＋N)％ 이상으로 한정한다. 바람직하게는 12×(C＋N)％ 이상이다. 한편, [0.25＋(C/12＋N/14)×93]％를 초과하는 Nb의 함유는, 고용 Nb가 증가하여, 인성이 저하된다. 따라서, Nb는 [0.25＋(C/12＋N/14)×93]％ 이하로 한정한다. 여기에서, C, N, Nb는 각각의 성분의 함유량(질량％)을 나타내고 있다.

상기한 화학 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 또한, 불가피적 불순물로서는, 예를 들면, Mg: 0.0020％ 이하, Ca: 0.0020％ 이하, V: 0.10％ 이하가 허용되지만, 이들에 한정되지 않는다.

또한, C: 0.015％ 이하, Si: 0.5％ 이하, Mn: 0.8％ 이하, Nb: 0.15∼0.35％, Ti: 0.010％ 이하, N: 0.015％ 이하, Al: 0.20∼0.35％로 하면, －50℃의 샤르피 충격값이 150J/㎠ 이상이 되어 보다 우수한 인성이 얻어짐과 함께, 보다 우수한 내식성이 얻어진다.

본 발명의 페라이트계 스테인레스 열연 강판은, 상기의 필수 원소로 목적으로 하는 특성이 얻어지지만, 소망하는 특성에 따라서 이하의 원소를 함유시킬 수 있다.

Cu: 0.3∼0.8％

Cu는, 내식성을 향상시키기 위해 유용한 원소로서, 특히 극간 부식(crevice corrosion)을 저감시키는 데에 있어서 유효한 원소이다. 이 효과가 발휘되기 위해서는 0.3％ 이상이 필요하다. 한편, 0.8％를 초과하면 열간 가공성이 저하된다. 따라서, Cu는 0.3∼0.8％로 한다. 바람직하게는 0.3∼0.5％이다.

Ni: 1.0％ 이하

Ni는, 극간 부식을 저감시키는 효과를 갖는다. 또한, Cu를 함유시키는 경우는 열간 가공성의 저하를 막는 효과도 있다. 이러한 효과를 얻으려면 Ni는 0.05％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 1.0％를 초과하면 비용 상승을 초래함과 함께, 그 효과는 포화하여, 오히려 열간 가공성을 저하시킨다. 따라서, Ni는 1.0％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.05∼0.4％이다.

Co: 1.0％ 이하

Co는, 인성의 개선에 기여하는 원소이다. 이러한 효과를 얻으려면 Co는 0.05％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 1.0％를 초과하면 연성(ductility)을 저하시킨다. 따라서, Co는 1.0％ 이하로 한다.

B: 0.0002∼0.0020％

B는, 딥 드로잉 가공(deep drawing)시의 내2차 가공 취성(resistance to cold-work embrittlement)을 개선하기 위해 유효한 원소이다. 그 효과는, 0.0002％ 미만에서는 얻어지지 않는다. 한편, 0.0020％를 초과하면 열간 가공성과 딥 드로잉성(deep drawability)을 저하시킨다. 따라서, B는 0.0002∼0.0020％로 한다.

다음으로, 본 발명의 페라이트계 스테인레스 열연 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 페라이트계 스테인레스 열연 강판을 효율적으로 제조하는 방법은, 슬래브(slab)로 연속 주조(continuous casting)하여, 1100∼1300℃의 범위로 가열하고, 열간 압연을 행하여, 열연 코일로 한다. 열간 압연에 있어서의 코일 권취 온도는, 650℃를 초과하면 권취 후에 탄화물이나 금속간 화합물이 석출하여 인성이 저하되기 때문에, 650℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 높은 인성이 요구되는 경우는, 450℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 얻어진 열연 강판은, 연속 어닐링에 의해 900∼1150℃의 범위에서 어닐링되고, 이어서 산세정 라인에서 산세정된다. 이 열연 어닐링판은, 그대로 제품으로 할 수 있다. 또한, 냉간 압연용의 소재로서 이용하여, 냉간 압연-마무리 어닐링을 시행하여 냉연 어닐링판으로서 제품으로 하는 것도 가능하다.

(실시예)

표 3-1 및, 표 4-1에 나타내는 화학 성분의 페라이트계 스테인레스강을 용제하고, 연속 주조법으로 250㎜ 두께의 슬래브로 했다. 이들 슬래브를 1200℃로 가열 후, 35㎜ 두께까지 초벌 압연(rough rolling)하고, 마무리 압연을 1050℃에서 개시, 900℃에서 종료하고, 500℃에서 코일 형상으로 권취하여 냉각하여, 판두께 5㎜ 및/또는 6㎜의 열연 강판으로 했다. 얻어진 열연 강판을 1050℃ 이상에서 80초(최고 온도: 1100℃) 유지한 후, 방랭하는 어닐링을 행하여, 열연 어닐링판(열연 강판)으로 했다.

그리고, JIS Z 2202에 준거하여, 열연 어닐링판으로부터 4호 시험편(단, 판두께 5㎜의 경우는 폭은 5㎜, 판두께 6㎜의 경우는 폭은 6㎜로 함)을 각 5개씩 채취(압연 방향이 채취 방향, 충격 방향은 압연 폭방향)하고, 시험 온도 －50℃의 조건으로 샤르피 충격 시험을 실시하여, 샤르피 충격값을 측정했다. 5개의 시험편의 샤르피 충격값을 평균하여 샤르피 충격값으로 했다.

또한, 열연 어닐링판으로부터 채취한 시료에 대하여, JIS G 0577에 준거하여, 30℃의 3.5％NaCl 용액 중에서 공식 전위(pitting potential)를 측정하고, 180mV vs SCE 이상이면 내식성이 우수하다고 했다.

결과를 표 3-2 및, 표 4-2에 나타낸다. 본 발명의 성분 조건을 충족시키는 강으로 제조된 열연 강판은, 모두 －50℃의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상이고, 공식 전위가 180mV vs SCE 이상으로, 인성이 우수한 고내식성 페라이트계 스테인레스 열연 강판인 것을 알 수 있다.

본 발명이 제공하는 페라이트계 스테인레스 열연 강판은, 내식성 및 인성이 우수하기 때문에, 트럭의 짐받이(back of the truck)나 그레이팅(grating)이나 각종 바닥재(variety of floor material), 걸쇠(clasp)와 같은 토목, 건축용(civil engineering and construction)의 구조 부재의 소재로서 유망하다.

[표 1]

[표 2]

[표 3-1]

[표 3-2]

[표 4-1]

[표 4-2]

Claims

질량％로, C: 0.020％ 이하, Si: 1.0％ 이하, Mn: 1.0％ 이하, P: 0.06％ 이하, S: 0.01％ 이하, Cr: 18.0∼24.0％, Mo: 0.3％ 이하, Nb: 0.15∼0.40％, Ti: 0.015％ 이하, N: 0.020％ 이하, Al: 0.20∼0.40％를 함유하고, 그리고 하기식 (A) 및 (B)를 만족하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 페라이트계 스테인레스 열연 강판;
Ti×N≤8.0×10^－5…(A)
10×(C＋N)≤Nb≤0.25＋(C/12＋N/14)×93…(B)
여기에서, 각 원소 기호는 강 중의 성분 함유량(질량％)을 나타낸다.
제1항에 있어서,
질량％로, C: 0.015％ 이하, Si: 0.5％ 이하, Mn: 0.8％ 이하, Nb: 0.15∼0.35％, Ti: 0.010％ 이하, N: 0.015％ 이하, Al: 0.20∼0.35％인 페라이트계 스테인레스 열연 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
또한, 질량％로, Cu: 0.3∼0.8％, Ni: 1.0％ 이하 및 Co: 1.0％ 이하 중으로부터 선택된 적어도 1종을 함유하는 페라이트계 스테인레스 열연 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
또한, 질량％로, B: 0.0002∼0.0020％를 함유하는 페라이트계 스테인레스 열연 강판.
제3항에 있어서,
또한, 질량％로, B: 0.0002∼0.0020％를 함유하는 페라이트계 스테인레스 열연 강판.