KR101632512B1 - 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 및 그 제조방법 - Google Patents

응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 및 그 제조방법이 소개된다.
본 발명의 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강은, 중량%로, C:0.01% 이하(0은 제외), Si:0.5∼1.5%, Mn:0.5% 이하(0은 제외), P:0.035% 이하(0은 제외), S:0.01% 이하(0은 제외), Cr:11∼15%, Ti: 0.15∼0.5%, Sn:0.05∼0.5%, N:0.013% 이하(0은 제외), 잔부 Fe로 구성되고, 부식 저항성 지수로 정의되는 (Cr+5Si+40Sn)는 18 이상, 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+(Ti/C+N))는 14 이상, 하기의 수식으로 정의되는 부식깊이가 0.25mm 이하, 하기의 수식으로 정의되는 예상수명은 36개월 이상, Ti/(C+N)의 비는 12이상인 것을 특징으로 한다.
부식깊이(mm) = 0.2+0.3*exp{-(X-13.2)/3.2}
예상수명(개월) = 55 + -35*exp{-(X-13.3)/7.8}
X=Cr+5Si+40Sn

Description

응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 및 그 제조방법{FERRITIC STAINLESS STEEL HAVING AN EXCELLENT ANTICORROSIVE PROPERTY AGAINST CONDENSATE WATER AND A MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 유황이 포함된 응축수에 대한 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 및 그 제조방법에 관한 것이다.
머플러 케이스, 파이프, 플레이트 등 자동차 배기계용 부재의 사용 온도는 대략 400℃ 이내로, 종래 일반적으로 STS 409L, 439, 436L 등 페라이트 스테인리스강이 적용되어 왔다.
예를 들어 STS 409L 소재는 Cr을 11% 정도 사용하고, 탄소(C) 및 질소(N)를 티타늄(Ti)으로 안정화하여 용접부 예민화를 방지하고, 가공성을 개선한 강종으로, 700℃ 이하 온도에서 주로 사용되는바, 자동차 배기계에서 발생하는 응축수 성분에 대해서도 다소의 부식 저항성을 가지고 있기 때문에 가장 널리 사용되어져 왔다.
STS 439는 탄소(C) 및 질소(N)를 티타늄(Ti)으로 안정화한 것으로, 크롬(Cr)을 17% 정도 함유하고 있는 강이다. STS 436L강은 STS 439강에 몰리브덴(Mo)을 약 1% 정도 첨가한 강으로 우수한 응축수 부식특성 및 내발청 부식특성을 가지고 있는 강이다.
한편, 최근 중국, 중남미, 인도 등 다양한 국가에서 자동차 보급율이 급격하게 증가하고 있는 추세인데, 이들 국가들은 가솔린 성분에 유황(S) 성분이 기타 선진국에 비하여 다량 함유되어 있다. 예를 들어, 한국, 일본은 가솔린 성분 중에 유황(S) 성분을 10ppm 이하로 규제하고 있지만, 중국은 500ppm 이하로 규제하고 있는바, 실제로는 그 이상의 유황(S) 성분이 함유되어 있을 것으로 추정된다.
가솔린 성분 중 유황(S) 성분은 자동차 배기가스의 응축수 성분 중에 SO4 2- 이온으로 농축되어, PH 2 이하의 고부식성 황산(H2SO4)으로 변화한다.
이와 같이, 가솔린 성분 중 유황(S) 성분이 다량 함유되어 있는 지역에서, 자동차 머플러 소재로 사용되는 STS 409L강은, 점차 STS 439강, 436L강 등 크롬(Cr) 성분을 17% 이상 함유한 고크롬 계통의 스테인리스 소재로 대체될 수밖에 없는 상황에 있다.
그러나, 자원 가격의 상승에 따라 몰리브덴(Mo) 등 고가의 원소를 첨가하지 않거나, 미량 첨가하면서도 STS 439강 또는 436L강 소재와 동등 이상의 응축수 부식특성을 갖는 스테인리스 소재 개발이 요구되고 있는 실정이다.
일본공개특허 제1994-145906호(1994.05.27)에는 몰리브덴(Mo)을 첨가하지 않고 Cu:0.3∼2.0%, P:0.06∼0.5%를 첨가하여 17Cr 이상의 내식성을 확보하는 기술이 개시되어 있다. 그러나 구리(Cu) 및 인(P)은 고용 강화원소로, 이들을 다량 첨가하는 경우 가공 열화가 발생하게 되는바, 자동차 배기계 부품에 적용되는 소재에 적용될 수 없는 문제점이 있다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 1994-145906 A(1994.05.27) JP 2005-146345 A(2005.06.09) JP 1999-092872 A(1999.04.06)
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고유황 연료 사용 환경에서도 응축수 부식 특성이 우수하고, 제조성, 가공성, 원가가 절감된 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강은, 중량%로, C:0.01% 이하(0은 제외), Si:0.5∼1.5%, Mn:0.5% 이하(0은 제외), P:0.035% 이하(0은 제외), S:0.01% 이하(0은 제외), Cr:11∼15%, Ti: 0.15∼0.5%, Sn:0.05∼0.5%, N:0.013% 이하(0은 제외), 잔부 Fe로 구성되고, 부식 저항성 지수로 정의되는 (Cr+5Si+40Sn)는 18 이상, 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+(Ti/C+N))는 14 이상, 하기의 수식으로 정의되는 부식깊이가 0.25mm 이하, 하기의 수식으로 정의되는 예상수명은 36개월 이상, Ti/(C+N)의 비는 12이상인 것을 특징으로 한다.
부식깊이(mm) = 0.2+0.3*exp{-(X-13.2)/3.2}
예상수명(개월) = 55 + -35*exp{-(X-13.3)/7.8}
X=Cr+5Si+40Sn
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이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 제조방법은, 중량%로, C:0.01% 이하(0은 제외), Si:0.5∼1.5%, Mn:0.5% 이하(0은 제외), P:0.035% 이하(0은 제외), S:0.01% 이하(0은 제외), Cr:11∼15%, Ti: 0.15∼0.5%, Sn:0.05∼0.5%, N:0.013% 이하(0은 제외), 잔부 Fe로 구성되고, 부식 저항성 지수로 정의되는 (Cr+5Si+40Sn)는 18 이상, 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+(Ti/C+N))는 14 이상, 하기의 수식으로 정의되는 부식깊이가 0.25mm 이하, 하기의 수식으로 정의되는 예상수명은 36개월 이상, Ti/(C+N)의 비는 12이상인 강을 열간압연 및 냉간압연하고, 중성염 전해 및 황산 전해하여 냉연 산세하는 것을 특징으로 한다.
부식깊이(mm) = 0.2+0.3*exp{-(X-13.2)/3.2}
예상수명(개월) = 55 + -35*exp{-(X-13.3)/7.8}
X=Cr+5Si+40Sn
실리콘 산화물(SiO2)이 강 표면에 층으로 형성된 상태에서 냉연 산세하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 원가가 상승되지 않으면서도, STS 439강과 동등 수준 이상의 응축수 부식 특성을 갖는 페라이트 스테인리스강을 얻을 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 필수원소로 있는 Sn 첨가강과 무첨가강의 자동차 배기계 응축수 용액에서의 양극 분극특성을 나타낸 그래프,
도 2는 자동차 배기계 응축수 환경에서 Cr+5Si+40Sn으로 정의되는 부식저항성 지수에 따른 내식성 평가 결과를 나타낸 그래프,
도 3은 두께 1.2mm 자동차 배기계 소재에 대하여 응축수 환경 부식저항성 지수 변화에 수명을 예측한 결과를 나타낸 그래프,
도 4는 자동차 배기계의 용접부 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+Ti/(C+N))에 따른 입계부식 발생 경향을 나타낸 그래프,
도 5a 및 도 5b는 비교강과 개발강의 소둔 Scale 구조를 나타낸 도면,
도 6a 및 도 6b는 비교강 및 발명강을 중성염 전해, 황산 전해를 통해 냉연 산세하고, 내식성 평가 후 표면 상태를 나타낸 사진이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 및 그 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강은, 중량%로, C:0.01% 이하(0은 제외), Si:0.5∼1.5%, Mn:0.5% 이하(0은 제외), P:0.035% 이하(0은 제외), S:0.01% 이하(0은 제외), Cr:11∼15 %, Ti: 0.15∼0.5%, Sn:0.05∼0.5%, N:0.013% 이하(0은 제외)을 포함하되, 부식 저항성 지수인 (Cr+5Si+40Sn)는 18 이상, 입계부식 저항성 지수인 (Si+(Ti/C+N))는 14 이상인 것을 특징으로 한다.
C 및 N는 Ti(C,N) 탄질화물 형성 원소로, 침입형으로 존재하게 되는바, C, N 함량이 높아지면 Ti(C,N) 탄질화물을 형성하지 못 한 고용 C, N는 소재의 연신율 및 저온 충격특성을 저하시키며, 용접 후 600℃ 이하에서 장시간 사용되는 경우 Cr23C6 탄화물이 생성되어 입계부식이 생성되기 때문에, 그 함량은 C의 경우 0.01%, N는 0.01% 이하로 첨가한다.
또한 C+N 함량이 높아지면 Ti 함량 증가에 따라 제강성 개재물이 증가하게 되고, 이로 인하여 스캡(scab) 등 표면 결함이 발생하게 되며, 연주 시 노즐 막힘 현상이 발생하게 되는 것은 물론, 상술한 연신율 및 충격 특성이 저하되므르 C+N의 총 함량은 0.02% 이내로 제한한다.
Si은 탈산 원소로 첨가되며, 페라이트상 형성 원소로 함량 증가 시 페라이트상의 안정성이 개선된다. Si의 함량이 증가하면 공식전위 및 내산화 특성이 개선된다. 본 발명에서 공식전위 개선, 응축수 분위기에서 내식성 증대, 내입계 부식 특성 개선을 위해 Si 함량은 0.5% 이상 첨가된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 동일 응축 환경에서 Si을 1% 첨가하는 경우 Cr을 5% 첨가하는 정도의 부식 저항성 개선 효과를 얻을 수 있다. 또한 Si은 입계부식 저항성을 개선 기능을 하는바, 최소 0.5% 이상 첨가되어야 입계부에 Cr 탄화물 형성을 억제할 수 있으며, 1.5%를 초과하여 첨가되면 제강성 Si 개재물이 증가하고, 표면결함의 문제를 유발할 수 있으므로, 그 함량은 1.5%이하로 첨가된다.
Mn은 함량이 증가하면 MnS 등 석출물을 형성하여 내공식성을 저하시키게 되지만, 과도하게 저감하는 경우에는 정제 비용이 증가하게 되므로, 그 상한치는 0.5%로 제한한다.
P 및 S는 입계편석 및 MnS 석출물을 형성하여 열간 가공성을 저하시키므로, 가능한 적게 첨가되어야 하며, 과도하게 저감하는 경우에는 정제 비용이 증가하게 되므로, P은 0.035% 이하, S은 0.01% 이하로 한정한다.
Cr은 내식성 확보를 위해 필수적으로 첨가되는 원소이다. Cr 함량이 낮으면 응축수 분위기에서 내식성이 저하되고, 그 함량이 너무 높으면 내식성 등은 개선되나 강도가 높고 연신율 및 충격성이 감소하게 되는바, 그 함량은 10~15%로 제한된다.
Ti은 C, N를 고정화하여 입계부식 발생을 방지하는 유효한 원소로, Ti/(C+N)비가 낮아지면 용접부 등에 입계부식이 발생하여 내식성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, Ti은 최소 0.2% 이상 첨가되어야 한다. 그러나, Ti 첨가량이 너무 높으면 제강성 개재물이 증가하여 스캡(scab)과 같은 표면결함이 다량 발생하고, 연주 시 노즐막힘 현상이 발생하므로, 그 상한은 0.5%로 제한한다.
Sn은 본 발명에서 목표로 하는 응축수 분위기에서의 내식성을 확보하기 위한 필수원소이다. 본 발명에서 목표로 하는 STS439강과 동등 수준 이상의 내식성을 확보하기 위하여 최소한 0.05% 이상 첨가되어야 한다. 그러나, Sn을 과도하게 첨가하는 경우 열간 가공성이 저하되고, 제조 공정 효율이 저하되므로, 그 상한은 0.5% 로 제한된다.
이하에서는 본 발명의 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강을 제조하기 위한 제조 조건에 대하여 설명한다.
열간압연 조건의 경우, 슬라브 가열온도가 높을수록 열연 조업 중 재결정 형성에 유리하지만, 가열온도가 너무 높으면 표면결함이 다량 발생하게 되는바, 슬라브 가열온도 상한은 1180℃로 제한한다.
열간압연 시 마무리압연 온도는 낮을수록 연강압연 중에 변형축적 에너지가 높아져 소둔 시 재결정에 도움을 주기 때문에, 연신율 향상에 유리하지만, 마무리압연 온도가 너무 낮으면 압연롤에 소재가 달라붙는 스티킹(sticking) 결함이 발생하기 쉽기 때문에 열간압연 온도 하한은 1020℃로 제한한다.
한편, 소재의 냉간 압하율이 너무 낮으면 표면결함 제거 및 표면특성 확보가 어렵고, 냉간 압하율이 너무 높으면 r-bar값이 상승하여 성형성이 개선되므로, 냉간 압하율은 70~80% 범위로 조절한다.
냉연소둔 후 스케일을 제거하는 냉연산세 작업은 표면 내식성을 최대한 확보하기 위하여 중성염-황산-혼산 산세 프로세스로 진행하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명자는 표 1과 같이 조성된 페라이트 스테인리스강 50kg을 진공용해 설비에서 용해하여 120mm 두께의 잉곳을 제조하였다.
이렇게 제조된 잉곳을 1100~1200℃에서 열간압연하여 3.0mm 두께의 열간압연판을 제조하고, 이를 소둔, 산세한 후에 판 두께 1.2mm까지 냉간압연을 실시, 마무리 소둔, 산세 작업을 한 후, 내식성 및 기계적 성질을 평가하였다.
한편, 비교강 중 No.14은 배기계 소재로 사용되는 17Cr강(STS 439)이다.
No. C Si Mn P S Cr Ti Sn N 구분
1 0.005 0.61 0.21 0.03 0.001 11.14 0.20 0.09 0.010

개발강
2 0.005 0.81 0.21 0.02 0.001 11.19 0.21 0.17 0.008
3 0.006 1.28 0.21 0.03 0.001 11.10 0.21 0.24 0.007
4 0.006 0.50 0.20 0.01 0.001 13.15 0.21 0.10 0.008
5 0.006 0.61 0.20 0.02 0.001 13.17 0.18 0.19 0.007
6 0.006 0.45 0.19 0.03 0.001 15.18 0.28 0.29 0.009
7 0.005 0.45 0.21 0.02 0.001 11.13 0.17 0.07 0.008


비교강
8 0.005 0.31 0.11 0.03 0.001 10.00 0.16 0.06 0.009
9 0.006 0.33 0.21 0.02 0.001 11.10 0.21 0.50 0.010
10 0.007 0.10 0.51 0.02 0.001 10.00 0.19 0.13 0.009
11 0.005 0.41 0.21 0.03 0.001 11.13 0.17 - 0.008
12 0.005 0.21 0.21 0.02 0.001 13.13 0.17 0.50 0.008
13 0.005 0.21 0.11 0.02 0.001 13.98 0.11 0.05 0.009
14 0.007 0.23 0.23 0.02 0.001 17.15 0.25 - 0.008
표 2는 자동차 배기계 소재의 응축수 환경을 모사한 용액을 이용하여 개발강 및 비교강에 대하여 내식성을 평가한 결과와, 자동차 배기계 소재의 용접부를 모사한 입계부식 결과를 나타내고 있다.
No. Cr+5Si+40Sn 부식깊이
(mm)		 수명
(개월)		 Si+(Ti/(C+N)) 입계부식 발생유무(미발생 :◎, 발생 : X)
 구분
1 17.75 0.23 36 14.06 ◎

개발강
2 22.2 0.22 45 17.61 ◎
3 27.1 0.22 50 17.07 ◎
4 19.61 0.23 43 15.75 ◎
5 23.62 0.21 47 13.92 ◎
6 29.19 0.19 50 19.83 ◎
7 16.195 0.38 29 13.63 X


비교강
8 13.9 0.21 24 11.38 X
9 33.185 0.22 51 13.87 X
10 15.66 0.18 24 11.66 X
11 13.605 0.45 20 13.59 X
12 34.22 0.34 53 13.39 X
13 17.02 0.29 33 7.71 X
14 18.29 0.20 40 16.76 ◎
응축수 모사 환경은 실제 자동차 머플러 소재의 응축수 시험 평가법으로, 일본 자동차 공업규격협회 M611-92-B 방식에 따랐다. 이때 응축수 용액은 고유황 연료를 사용하는 중국 지역 자동차 머플러 응축수 성분을 분석하여 제조하였으며, 구체적인 성분은 Cl- 농도 50ppm, SO4 2- 농도 5000ppm의 수용액이다. 시험 후 내식성 평가는 시험편 30개소의 부식 깊이를 측정하여 최대 부식 깊이로 평가하였다.
본 발명자는 응축수 환경에서의 부식 저항성 지수와 부식수명을 예측하기 위해 실제 중국 지역에서 운행되고 있는 자동차 머플러를 회수하여 머플럴 운행 기간에 따른 부식 깊이를 측정하였다. 이들 결과로부터 머플러 소재 두께 1.2mm에 대한 최대 사용 기간을 추정하였으며, 그 결과 11Cr 함유강(응축수 부식저항성 지수는 13)의 경우 약 20개월, 18Cr 함유강(응축수 부식저항성 지수는 18)의 경우 약 40개월 사용 가능한 것으로 예측되었다. 또한, 본 발명자는 하기와 같이 예상수명을 부식저항성 지수를 이용한 함수로 도출하였다.
부식깊이(mm) = 0.2+0.3*exp{-(X-13.2)/3.2}
X=Cr+5Si+40Sn
용접부 입계부식 시험은 TIG(Tungsten Inert Gas welding) 용접한 시편과 동일한 시편 조건을 얻기 위하여, 1350℃에서 1.2mm 두께 시편을 장입하여 유지시간 없이 용접 온도와 비슷한 온도인 1350℃에 도달하면, 급냉하여 표면연마 후 Modified Strauss 시험법을 이용하여 시험하였으며, 시험용액은 CuSo4 H2O 100g, 증류수 700cc, H2SO4(95%) 100ml에 증류수를 보충, 총 1000cc 용액에 50*20mm 시편을 완전 침적시켜 비등점에서 연속 24시간 침적 후 U-band test를 통해 크랙 발생유무를 조사하였다.
한편, 도 2는 자동차 배기계 응축수 환경에서 Cr+5Si+40Sn으로 정의되는 부식저항성 지수에 따른 내식성 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
본 발명자는 도 1에서와 같이 응축수 모사 환경에서의 양극분극 특성 분석으로 0.1% Sn 첨가는 약 4% Cr 참가, 1% Si 첨가는 약 5% Cr 첨가의 내식성 개선 효과를 갖는 것을 알게 되었다.
부식저항성 지수가 18 미만인 경우 부식 깊이가 급격하게 증가하고, 18 이상인 경우 서서히 감소되는 것을 알 수 있었다.
또한, 본 발명자는 부식 깊이를 부식저항성 지수에 대한 함수값으로 도출하였다.
예상수명(개월) = 55 + -35*exp{-(X-13.3)/7.8}
X=Cr+5Si+40Sn
도 3은 두께 1.2mm 자동차 배기계 소재에 대하여 응축수 환경 부식저항성 지수 변화에 수명을 예측한 결과를 나타낸 그래프이다. 예상 수명은 부식저항성 지수 18을 중심으로 18 미만 영역에서는 급격이 줄어들고, 18 이상인 영역에서는 서서히 늘어나는 것을 알 수 있었다. 중국 지역의 자동차 배기계 소재 사용 보증기간은 통상 3년으로 규정되어 있는바, 부식저항성 지수가 18 이상인 경우에는 이러한 보증기간을 충족할 수 있게 된다.
도 4는 자동차 배기계의 용접부 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+Ti/(C+N))에 따른 입계부식 발생 경향을 나타낸 그래프이다.
통상 자동차 배기계는 입계부식 방지를 위해 Ti를 첨가하되, Cr 탄화물 형성을 방지하기 위하여 Ti/(C+N)의 비를 12 이상으로 관리하고 있다. 그러나, Ti/(C+N)의 비를 12 이상으로 관리하는 경우, 적절하게 Si를 첨가하지 않으면 입계부식이 발생하게 되는바, 입계부식 방지를 위해서 Si를 최소 0.5% 이상 첨가하되 입계부식 저항성지수는 14 이상으로 관리되어야 한다.
한편, 본 발명의 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 제조방법은, 중량%로, C:0.01% 이하(0은 제외), Si:0.5∼1.5%, Mn:0.5% 이하(0은 제외), P:0.035% 이하(0은 제외), S:0.01% 이하(0은 제외), Cr:11∼15%, Ti: 0.15∼0.5%, Sn:0.05∼0.5%, N:0.013% 이하(0은 제외)을 포함하고, 부식 저항성 지수로 정의되는 (Cr+5Si+40Sn)는 18 이상, 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+(Ti/C+N))는 14 이상인 강을 열간압연 및 냉간압연하고, 중성염 전해 및 황산 전해하여 냉연 산세하되, 실리콘 산화물(SiO2)이 강 표면에 층으로 형성된 상태에서 냉연 산세하는 것을 특징으로 한다.
도 5a 및 도 5b는 비교강과 개발강의 소둔 Scale 구조를 나타낸 도면이다.
Sn을 첨가하지 않은 비교강의 경우, 냉연 소둔후 SiO2 소둔 Scale이 환상으로 표면에 전체적으로 형성되어 있다. 반면 Sn을 첨가한 개발강의 경우 SiO2 소둔 Scale이 표면에 형성이 환상으로 형성되어 있지 않고, 아주 ?은 층으로 형성되어 있다.
따라서, Sn 첨가 시 냉연 소둔 중에 SiO2 Scale 형성이 억제되는바, Sn을 첨가하지 않은 비교강의 경우, SiO2 소둔 Scale 제거를 위해 냉연 산세 시 불산을 첨가해야 하는데 반해 본 개발강의 경우, 냉연 소둔 시 불산을 첨가하지 않아도 충분한 냉연 산세 효과를 얻을 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 비교강 및 발명강을 중성염 전해, 황산 전해를 통해 냉연 산세하고, 내식성 평가 후 표면 상태를 나타낸 사진이다.
내식성 평가는 복합 사이클 부식시험기를 사용하여 내식성을 평가하였다. 복합사이클 부식시험 조건은 염수분무 (5%NaCl 용액을 30℃에서 2hr 분무), 건조 (상대습도 25% 온도 60℃에서 4hrs 건조), 습윤(상대습도 90%, 온도 50℃ 2hrs 습윤상태로 유지)상태를 반복하는 것으로 본 조건에서는 5 Cycle 후 시편표면의 사진을 관찰하는 것으로 내식성을 평가하였다.
도 6a에 도시된 바와 같이, Sn이 함유되어 있지 않은 비교강은 냉연 표면에 모재가 용해되어 있는 피트(pit)의 영향으로 발청이 많이 발생되지만, 도 6b에 나타낸 발명강은 냉연 표면에 피트가 관찰되지 않는바, 발청 발생이 적은 것은 물론, 발생 시점도 늦어 산세 시 혼산 공정을 실시하지 않더라도 충분한 냉연 산세 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

Claims (6)

  1. 중량%로, C:0.01% 이하(0은 제외), Si:0.5∼1.5%, Mn:0.5% 이하(0은 제외), P:0.035% 이하(0은 제외), S:0.01% 이하(0은 제외), Cr:11∼15%, Ti: 0.15∼0.5%, Sn:0.05∼0.5%, N:0.013% 이하(0은 제외), 잔부 Fe로 구성되고,
    부식 저항성 지수로 정의되는 (Cr+5Si+40Sn)는 18 이상, 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+(Ti/C+N))는 14 이상, 하기의 수식으로 정의되는 부식깊이가 2.5mm 이하, 하기의 수식으로 정의되는 예상수명은 36개월 이상, Ti/(C+N)의 비는 12이상인 것을 특징으로 하는, 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강.
    부식깊이(mm) = 0.2+0.3*exp{-(X-13.2)/3.2}
    예상수명(개월) = 55 + -35*exp{-(X-13.3)/7.8}
    X=Cr+5Si+40Sn
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 중량%로, C:0.01% 이하(0은 제외), Si:0.5∼1.5%, Mn:0.5% 이하(0은 제외), P:0.035% 이하(0은 제외), S:0.01% 이하(0은 제외), Cr:11∼15%, Ti: 0.15∼0.5%, Sn:0.05∼0.5%, N:0.013% 이하(0은 제외), 잔부 Fe로 구성되고, 부식 저항성 지수로 정의되는 (Cr+5Si+40Sn)는 18 이상, 입계부식 저항성지수로 정의되는 (Si+(Ti/C+N))는 14 이상, 하기의 수식으로 정의되는 부식깊이가 2.5mm 이하, 하기의 수식으로 정의되는 예상수명은 36개월 이상, Ti/(C+N)의 비는 12이상인 강을 열간압연 및 냉간압연하고,
    중성염 전해 및 황산 전해하여 냉연 산세하는 것을 특징으로 하는, 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 제조방법.
    부식깊이(mm) = 0.2+0.3*exp{-(X-13.2)/3.2}
    예상수명(개월) = 55 + -35*exp{-(X-13.3)/7.8}
    X=Cr+5Si+40Sn
  6. 청구항 5에 있어서,
    실리콘 산화물(SiO2)이 강 표면에 층으로 형성된 상태에서 냉연 산세하는 것을 특징으로 하는, 응축수 부식 특성이 우수한 페라이트 스테인리스강 제조방법.
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