KR101707345B1 - 정밀 가공용 스테인리스 강판 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 질량％로, C≤0.030％, Si≤0.80％, Mn≤1.20％, P≤0.045％, S≤0.01％, Cu≤0.60％, Mo≤0.60％, Al≤0.02％, 18.0％≤Cr≤19.0％, 8.0％≤Ni≤9.0％, 0.03％<Nb≤0.12％, 0.02％≤N≤0.1％, 잔량부가 철과 불순물을 포함하고, 식 1로 정의되는 Md30 값이 25 내지 55이며, 평균 결정입경이 5㎛ 이하인, 정밀 가공용에 적합한 스테인리스 강판을 제공한다.
[식 1]

여기서, 식 1에 있어서, C, N, Si, Mn, Cr, Ni, Cu, Mo는 강 중의 각 원소의 함유량(단위: 질량％)을 의미함.

Description

정밀 가공용 스테인리스 강판 및 그 제조 방법{STAINLESS STEEL SHEET FOR PRECISION MACHINING AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 스테인리스 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 내식성과 형상의 평탄성이 우수하고, 최근 정밀성이 요구되는 에칭 가공이나 레이저 가공에 적합하도록 결정립이 충분히 미세화된, 정밀 가공용에 적합한 스테인리스 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본원은 2012년 9월 4일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2012-194214호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근, 정밀 가공 기술은 급속하게 진보되어, 종래보다도 가공성이 우수한 스테인리스 재료가 요구되고 있다. 특히 요구되고 있는 점은, 내식성, 형상의 평탄성, 결정립이 충분히 미립화되어 있는 것 및 경제적인 것이다.

포토 에칭 가공이나 레이저 커트 가공과 같은 미세 가공에는, 결정립이 미세화된 스테인리스 강판이 적합하다. 이러한 스테인리스 강판은, 예를 들어 이하에 나타내는 것을 들 수 있다.

특허문헌 1에는, C: 0.03％ 이하, Si: 1.0％ 이하, Mn: 2.0％ 이하, P: 0.1％ 이하, Ni: 4.0％ 이상 20.0％ 이하, Cr: 12.0％ 이상 25.0％ 이하, N: 0.20％ 이하 및 Nb: 0.01％ 이상 0.3％ 이하의 범위에서 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불순물을 포함하고, 평균 결정입경이 15㎛ 이하인 포토 에칭 가공용 스테인리스 강판과 그 제법이 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 상기와 마찬가지로 C: 0.08％ 이하, Si: 1.0％ 이하, Mn: 2.0％ 이하, P: 0.045％ 이하, S: 0.05％ 이하, Ni: 5.0％ 이상 15％ 이하, Cr: 15％ 이상 20％ 이하의 범위에서 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물을 포함하고, 평균 결정입경이 15㎛ 이하인 포토 에칭 가공용 스테인리스 강판과 그 제법이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 3이나 4에도, 포토 에칭 가공용 스테인리스 강판이 개시되어 있다.

여기서, 결정립을 미세화하기 위해서는, 준안정 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하여 냉간 압연으로 가공 변형을 도입하는 동시에, 가공 유기 마르텐사이트 변태를 촉진하여, 비교적 저온에서 오스테나이트 조직으로 역변태시키는 것이 유효하다는 것이 알려져 있다.

또한, 오스테나이트 안정도가 낮고, 가공 유기 마르텐사이트 변태가 용이한 SUS301이나 SUS301L이 비교적 미립화되기 쉬운 성분계로서 알려져 있다. 이들 강판은, 자동차의 실린더 헤드 가스킷이나 다이어프램용 압축기의 다이어프램판 등으로 실용화되어 있다. 또는 포토 에칭 가공이나 레이저 가공용 모재로서 미립화된 재료가 실용화되어 있다.

그러나, 이러한 301계 재료에서는 Cr과 Ni의 함유량이 SUS304보다도 낮고, 내식성이 요구되는 환경에서는 안심하고 사용할 수 없다는 문제가 있다. 이로 인해, 가장 일반적으로 사용되고 있는 스테인리스 강판은, 18％ 이상의 Cr과 8％ 이상의 Ni를 함유하는 SUS304이다.

그러나, SUS304와 동등 이상의 내식성을 갖고, 충분히 결정립이 미세화된 재료는 이전보다 강하게 요구되고 있었지만, 공업적으로는 실현되지 않았다. 예를 들어, 특허문헌 1의 표 2의 강 종류 D에서는 평균 결정입경이 6, 7, 8, 15㎛이다. 특허문헌 2의 표 3의 강 종류 C, D에서는 평균 결정입경이 7, 8㎛이다. 특허문헌 3의 표 2의 합금 B에서는 평균 결정입경이 6, 7, 9㎛이다. 특허문헌 4의 표 2의 합금 B에서는 평균 결정입경이 6, 9㎛이다. 이와 같이 18％ 이상의 Cr과 8％ 이상의 Ni를 함유하는 종래의 스테인리스 강판에서는, 최근의 고집적화된 메탈 마스크 용도 등에서 사용하기에는 평균 결정입경이 너무 굵다는 문제가 있었다. 이들 특허문헌 1 내지 4에 있어서, 평균 결정입경이 5㎛ 이하를 충족하고 있는 것은, 모두 Cr: 18％ 미만, Ni: 8％ 미만의 내식성이 떨어지는 조성 범위이다. 이와 같이, 미립화를 목적으로 한 이들 특허문헌 1 내지 4에 의해, 18％ 이상의 Cr과 8％ 이상의 Ni를 함유한 내식성이 우수한 스테인리스 강판에서는, 평균 결정입경을 5㎛ 이하로 하는 것이 곤란한 것을 확인할 수 있다.

그 이유는 다음과 같다. 오스테나이트 안정도가 비교적 높은 SUS304의 성분계에서는, 통상의 압연을 실시한 것만으로는 가공 유기 마르텐사이트 변태가 불충분하여, 저온 어닐링을 실시했다고 하더라도 충분한 미립재를 얻는 것이 곤란하기 때문이다.

또한, 상기의 특허문헌 1 내지 4에는 미립화 어닐링 전의 압연 압하율로서 이하의 기재가 있다.

특허문헌 1의 단락 0024에는, 「최종 어닐링 전의 냉간 압연 시의 압하율도 특별히 제한은 없고 통상 행하고 있는 40％ 정도 이상의 압하율이면 된다.」고 기재되어 있다. 또한, 동 문헌에는 실험실적인 실시예의 시험 제작 조건이 [표 2]에 기재되어 있다. 그러나, 어닐링 전 압하율은 전체 14 예 중의 13 예에서 50％, 1 예에서만 65％로 실시되고 있다.

특허문헌 4의 청구항 3에는, 「압연율이 30％ 이상에서 냉간 압연한 후, 700℃ 이상 900℃ 이하의 온도에서 열처리함으로써 평균 결정입경을 10㎛ 이하로 한다」는 것이 기재되어 있다. 또한, 동 문헌의 단락 [0026]에는 「압연율이 30％ 미만에서는 재결정의 구동력이 되는 충분한 변형이 들어가지 않아, 그 후의 열처리에 있어서 혼립 조직이 되어, 에칭면이 조면화된다. 따라서, 압연율을 30％ 이상으로 한다.」고 기재되어 있다. 이와 같이, 동 문헌에서는 30％ 정도의 낮은 압연율인 것이 확인된다.

또한 동 문헌의 단락 [0030] 내지 [0032]에는, 실시예로서 2.5㎜ 두께로부터 1㎜ 두께까지 냉간 압연한 후에, 저온에서의 미립화 어닐링한 것이 기재되어 있다. 이때의 압연율은 60％에 지나지 않는다.

특허문헌 3에는, 특허문헌 4와 마찬가지로 미립화 어닐링 전의 압하율에 대해서 기재되어 있다. 그러나, 미립화 어닐링 전의 압하율이 미립화의 촉진에 기여하는 것에 관한 기재는 없고, 단순히 재결정이 일어나면 된다는 정도의 매우 낮은 압하율의 조건이 기재되어 있다.

특허문헌 2에는, 미립화 어닐링 전의 압하율이 미립화 어닐링 후의 평균 결정입경에 미치는 영향에 관한 기재는 없다. 동 문헌의 실시예에는 2.5㎜로부터 1㎜까지 압연한, 60％의 사례가 기재되어 있을 뿐이다.

어닐링 전의 가공 변형이 결정립의 미세화에 기여하는 것은 옛부터 알려져 있다. 그럼에도 불구하고, 결정립의 미세화를 목표로 한 이들 발명에 있어서, 미립화 어닐링 전의 압하율에 관한 충분한 기재가 없는 이유는, 실제의 양산 제조에 있어서, 큰 압연율을 확보하는 것이 생산성과 품질의 관점에서 곤란하기 때문임에 틀림 없다.

SUS304계의 성분계여도, 특별히 냉각해서 압연한 경우나, 생산성의 저하를 허용해서 몇 패스나 반복하는 것과 같은 압연을 실시해서 철저한 큰 압하를 가했을 경우에는, 마르텐사이트로의 변태가 진행되어 결정립을 미세화할 수 있을 가능성은 있다. 그러나, 그러한 특별한 압연에 의한 결정립의 미세화는, 공업적으로 효율적인 생산이 되기 어렵고, 사실 그러한 제품은 발견되지 않는다.

여기서, 특별한 압연에 의한 결정립의 미세화에 대해서, 예를 들어 다음과 같은 보고가 있다. 특허문헌 5, 6에는, 프레스 성형성의 개선을 목적으로, 냉간 압연 시의 스테인리스 강판을 수냉함으로써 마르텐사이트 변태를 촉진한 결과, SUS304계의 성분에서도 5㎛ 이하의 미립화가 가능했다는 기재가 있다(특허문헌 5의 표 2의 강 No.25, 표 3의 시험 No.31, 특허문헌 6의 표 2의 강 No.25, 표 3의 시험 No.32). 그러나, 수냉이라는 특별한 냉간 압연을 실시하지 않았을 경우에는, 미립화시키기 쉬운 SUS301L계의 성분(강 No.1)조차, 7㎛까지밖에 미립화되지 않았다. 미립화가 곤란한 SUS304계의 성분에 대해서는, 수냉하지 않는 시험조차 실시되어 있지 않다.

이에 더하여, 이들 특허문헌 5, 6의 실시예에서는, 입성장이 방지 가능한 저온에서 1 내지 12시간의 장시간 어닐링을 함으로써 미립화를 달성하고 있다. 그러나, 그러한 장시간 어닐링은 생산성이 떨어진다. 그뿐만 아니라, 재료 표면의 산화 피막이 성장하거나, 재료에 포함되어 있는 Si가 표층부에 농화되거나 하여, 후단의 에칭 가공성이나 레이저 가공성을 저하시켜 버리므로, 정밀 가공용 스테인리스 강판의 열처리로서는 적합하지 않다.

또한, 광휘 어닐링 시에 스테인리스 강판에 생성하는 산화 피막이 에칭 가공성에 미치는 악영향에 대해서는, 이전부터 특허문헌 7이나 특허문헌 8이 보고되어 있다.

일본 특허 공개 제2003-3244호 공보 일본 특허 공개 제2005-314772호 공보 일본 특허 공개 제2005-320586호 공보 일본 특허 공개 제2005-320587호 공보 일본 특허 공개 제2009-299171호 공보 일본 특허 공개 제2011-117024호 공보 일본 특허 공개 제2002-275541호 공보 일본 특허 공개 평11-269613호 공보

생산성의 저하를 허용해서 많은 패스의 냉간 압연을 실시했을 경우에는, 단지 압연 비용이 상승할 뿐만 아니라, 큰 압연 하중으로 압연함으로써 제품 형상을 평탄하게 유지하는 것이 곤란해지고, 본래의 목적인 정밀 가공 용도에 적용하는 것이 어려워진다는 문제도 있다.

또한, 정밀 가공 용도에서는 제품 판 두께가 150㎛ 이하인 스테인리스 강판이 다용되고 있지만, 이러한 판 두께가 얇은 것은, 큰 압하율을 확보하는 것이 보다 곤란하고, 게다가 평탄해지지 않은 형상을 텐션 레벨러 등으로 교정하는 것도 어려우므로, 해결책이 요망되고 있었다.

본 발명은 상기 현 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 일반적으로 사용되고 있는 SUS304와 동등 이상의 내식성을 확보하기 위해서, 18％ 이상의 Cr과 8％ 이상의 Ni를 함유하면서, 평균 결정입경을 5㎛ 이하로 한 정밀 가공에 적합한 스테인리스 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

가공 유기 마르텐사이트 변태를 촉진하기 위해서는, 첨가 원소의 양을 저감시키고, 오스테나이트 조직의 안정도를 낮추는 것이 유효하다. 단, Cr과 Ni는 내식성의 관점에서 제약을 받기 때문에, 그 이외의 원소의 첨가량을 악영향이 발생하지 않는 범위에서 신중하게 저감하는 것이 중요하다.

단순히, 단단한 조직인 마르텐사이트로의 변태를 촉진한 것만으로는, 재료가 단단해져, 안정된 압연 또는 경제적인 압연이 곤란하게 되어 버린다. 이에 본 발명자들은, 생성된 마르텐사이트 조직의 경도에 C량이 크게 영향을 미치는 것에 주목하여, C의 첨가량을 저감시키는 방향으로 성분계를 조정하였다. 또한 결정립 성장의 억제에 크게 효과적인 Nb의 첨가량을 적정화하였다.

본 발명에서는, 합금을 형성하는 모든 조성 범위를 상세하게 재검토하여 적정한 범위로 제어함으로써, 특별한 냉간 압연을 실시하지 않고서 가공 유기 마르텐사이트 변태를 충분히 촉진할 수 있으나, 큰 가공 경화는 발생하지 않고, 압연성과 압연 후의 형상 평탄성이 우수하며, 결정립의 미세화에 적합하고, 게다가 내식성이 우수한 준안정 오스테나이트계의 정밀 가공용 스테인리스 강판을 실현하였다.

상기 지견에 기초해서 이루어진 본 발명은 다음과 같다.

[1] 질량％로, C≤0.030％, Si≤0.80％, Mn≤1.20％, P≤0.045％, S≤0.01％, Cu≤0.60％, Mo≤0.60％, Al≤0.02％, 18.0％≤Cr≤19.0％, 8.0％≤Ni≤9.0％, 0.03％<Nb≤0.12％, 0.02％≤N≤0.1％, 잔량부가 철과 불순물을 포함하고,

식 1로 정의되는 Md30 값이 25 내지 55이고,

평균 결정입경이 5㎛ 이하인, 스테인리스 강판.

[식 1]

여기서, 식 1에 있어서 C, N, Si, Mn, Cr, Ni, Cu, Mo는, 강 중의 각 원소의 함유량(단위: 질량％)을 의미함.

[2] 상기 [1]에 있어서, 판 두께가 0.15㎜ 이하인, 스테인리스 강판.

[3] 상기 [2]에 있어서, 판 두께 편차가 상기 판 두께의 ±4％ 이하인, 스테인리스 강판.

[4] 질량％로, C≤0.030％, Si≤0.80％, Mn≤1.20％, P≤0.045％, S≤0.01％, Cu≤0.60％, Mo≤0.60％, Al≤0.02％, 18.0％≤Cr≤19.0％, 8.0％≤Ni≤9.0％, 0.03％<Nb≤0.12％, 0.02％≤N≤0.1％, 잔량부가 철과 불순물을 포함하고, 식 1로 정의되는 Md30 값이 25 내지 55인 오스테나이트 스테인리스 강판을, 65％를 초과하는 냉간 압연율로 냉간 압연을 실시한 후, 810 내지 940℃의 어닐링을 행하는, 스테인리스 강판의 제조 방법.

본 발명은 합금을 형성하는 모든 조성 범위를 상세하게 재검토하여 적정한 범위로 제어함으로써, 특별한 냉간 압연을 실시하지 않고서 가공 유기 마르텐사이트 변태를 충분히 촉진할 수 있으나, 큰 가공 경화는 발생하지 않고, 압연성과 압연 후의 형상 평탄성이 우수하며, 결정립의 미세화에 적합하고, 게다가 내식성이 우수한 준안정 오스테나이트계의 정밀 가공에 적합한 스테인리스 강판을 실현한다.

특히, 판 두께 등의 격차 허용 공차가 작고, 제품의 형상 교정이 곤란한 판 두께가 150㎛ 이하인 경우에는, 본 발명의 효과는 현저하다.

먼저, 본 발명의 스테인리스 강판에 대해서 설명한다. 본 발명에 있어서 화학 조성을 상기와 같이 한정한 이유에 대해서 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 화학 조성을 규정하는 「％」는 모두 「질량％」이다.

·C≤0.030％

C는 본 특허에 있어서 중요한 의미를 가지는 원소이다.

C의 함유는, 오스테나이트 안정도를 강력하게 높여서 마르텐사이트 변태를 억제하고, 변태한 마르텐사이트 조직의 강도를 현저하게 높여, 압연 가공성을 저하시킨다. 그로 인해, C의 상한은 0.030％로 한정한다. C는 저온에서 어닐링했을 때 크롬 탄화물을 생성하고, 내식성을 저하시킨다. 또한, 재결정 거동을 불안정하게 한다. 그로 인해, 0.025％ 이하인 것이 바람직하다. 하한은 특별히 설정하지 않지만, 통상의 제조에서는 0.003％ 이상이다.

·Si≤0.80％

Si는 제강시의 탈산제로서 사용된다. Si의 화합물은 에칭 가공 시에 스머트가 되어 에칭 속도를 저하시킨다. 또한, 함유량이 많으면 Md값은 낮아져, 가공 유기 마르텐사이트 변태가 억제된다. 그로 인해, Si의 상한을 0.80％로 한다. 제조 공정 상에서 탈산 부족 등의 문제가 없으면, 0.7％ 이하인 것이 바람직하다. 하한은 특별히 설정하지 않지만, 통상은 0.10％ 이상이다.

·Mn≤1.20％

Mn은 오스테나이트 생성 원소이며, Md값을 낮춘다. 그로 인해, Mn의 상한을 1.20％로 한다. 다량의 Mn은 내식성을 저하시키기 때문에, 1.0％ 이하인 것이 바람직하다. 하한은 특별히 설정하지 않지만, 강의 강도에 대한 기여도 있으므로, 0.30％ 이상인 것이 바람직하다.

·P≤0.045％

열간 가공성을 손상시키는 P는 적은 쪽이 바람직하고, 0.045％를 상한으로 한다.

·S≤0.01％

열간 가공성을 손상시키는 S는 적은 쪽이 바람직하고, 0.01％를 상한으로 한다. 보다 바람직하게는 0.007％ 이하이다.

·Cu≤0.60％

Cu는 오스테나이트 생성 원소이며, Md값을 낮춘다. 그로 인해, Cu의 상한을0.60％로 한다. 0.5％ 이하인 것이 바람직하다. 하한은 특별히 설정하지 않지만, 스크랩 원료 등으로부터의 반입에 의해 0.05％ 이상 함유하는 경우가 있다.

·18.0％≤Cr≤19.0％

Cr은 내식성의 관점에서 18.0％ 이상을 필수로 한다. Md값을 높이는 관점에서, Cr의 상한은 19.0％로 한다. 내식성과 비용의 밸런스로부터, 18.5％ 이하인 것이 바람직하다.

·8.0≤Ni≤9.0％

Ni는 내식성의 관점에서 8.0％ 이상을 필수로 한다. Md값을 높이는 관점에서, Ni의 상한을 9.0％로 한정한다. Ni는 오스테나이트 안정도를 높이고, 게다가 고가인 원소인 점에서, 8.5％ 이하인 것이 바람직하다.

·Mo≤0.60％

Mo는 Md값을 높이는 관점에서, 그 상한을 0.60％로 한정한다. Mo는 고가인 재료이기 때문에, 그 함유량은 0.50％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 하한은 특별히 설정하지 않지만, 내식성의 향상에 기여하므로, 0.05％ 이상의 첨가가 유효하다.

·0.03％<Nb≤0.12％

Nb는 결정립의 성장을 억제하고, 미립화를 진행시키기 위해서 필수적인 원소이며 0.03％를 초과하는 함유를 필수로 한다. 0.03％ 이하에서는, 이들의 충분한 효과를 발휘할 수 없다.

본 발명의 화학 조성은 301L계보다도 미립화하기 어렵기 때문에, 0.05％를 초과하는 Nb를 함유하는 것이 바람직하다. 과잉 함유는 비용 상승을 초래할 뿐만 아니라, 재결정을 저해하기 때문에 그 상한은 0.12％로 한다. 안정된 재결정 거동을 확보하기 위해서는 0.10％ 이하인 것이 바람직하다.

·0.02％≤N≤0.1％

N은, C와 마찬가지로 오스테나이트 안정도를 크게 높이기 때문에, 그 상한은 0.1％로 제한한다. N은 열간 압연에서의 압연성을 저하시켜 표면 흠집을 증가시키므로, 0.08％ 이하가 바람직하다. 단, 고용 강화에 의해 강의 강도 향상에 기여하므로, 0.02％ 이상을 첨가한다. 강도 향상의 관점에서는, 0.03％ 이상의 첨가가 바람직하다.

·Al≤0.02％

Al은 탈산제로서 사용되지만, 압연으로 파쇄되기 어려운 경질의 개재물을 생성하여, 최종 제품에 악영향을 미치는 일이 있다. 그로 인해, Al의 상한은 0.02％로 한다. 바람직하게는 0.015％ 이하이다. 또한, 에칭 가공된 스테인리스 강판을 확산 접합에 의해 적층하는 용도에서는, Al이 확산 접합성을 저하시키는 것이 알려져 있고, 이러한 용도에서는 0.01％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.008％ 이하이다. 하한은 특별히 설정하지 않지만, 의도적인 첨가를 하지 않고, 또한 탈산제로서 Al을 사용하지 않는 경우에도 0.001％ 정도는 함유하고 있는 경우가 많다.

·Md30 값: 25 내지 55

오스테나이트 조직의 안정도를 나타내는 Md30 값은 식 1(Gladman의 식)에 의해 강의 화학 조성으로부터 구해지는 값이다.

[식 1]

여기서, 식 1에 있어서의 C, N, Si, Mn, Cr, Ni, Cu, Mo는 강 중의 각 원소의 함유량(단위: 질량％)을 의미한다.

Md30 값이 의미하는 바는, 30％의 변형을 가했을 때 50％의 마르텐사이트 변태가 일어나는 온도이다. Md30 값이 높을수록 마르텐사이트 변태가 촉진되어, 역변태에 의한 미립화는 용이하게 된다. 특별한 냉각을 하는 냉간 압연이나 현저하게 많은 패스의 냉간 압연을 행하지 않고서, 5㎛ 이하의 평균 결정입경을 실현할 수 있는 Md30 값은 25 이상으로 한정된다. 마르텐사이트 변태를 촉진하는 관점에서, Md30 값은 28 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30 이상이다. 한편, Md30이 높고 오스테나이트의 안정도가 낮은 경우에는, 냉간 압연 시의 가공 경화가 크고, 압연 부하가 커지므로 그 상한은 55로 한다. 또한, 오스테나이트 안정도가 낮은 경우에는 어닐링 온도를 높이는 것이 필요해져, 미립화하는 것이 어려워지므로, 어닐링 온도를 낮추는 관점에서, Md30 값은 48 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40 이하이다.

·평균 결정입경≤5㎛

평균 결정입경은 5㎛ 이하로 한정한다. 그 한정 이유를 이하에 나타낸다. 에칭 가공면이나 레이저 가공면은 결정입경의 영향을 받고, 미립이면 일수록 평활한 가공면이 얻어지는 것이 알려져 있다. 최근의 고성능 메탈 마스크에서는, 판 두께 150㎛ 내지 80㎛의 스테인리스 강판이 주로 채용되고 있다. 고성능 메탈 마스크나 정밀한 에칭 가공 용도에 제공되는 재료에서는, ±4％의 판 두께 정밀도가 보증되고, 실제 제품의 판 두께 편차는 ±3％ 이내에 수용되고 있는 것이 일반적이다.

상기의 케이스에 있어서 판 두께로 표현하면, ±3.2 내지 6.0㎛의 판 두께 정밀도가 보증되고, 실제 제품에서는 ±2.4 내지 4.5㎛ 이하의 판 두께 편차로 억제되어 있는 것이다.

이렇게 판 두께가 고정밀도로 관리되고 있었다고 하더라도, 결정입경이 조대하면 가공면의 평활성이 손상되어버려, 제품의 최종적인 정밀도가 결정입경에 따라 크게 지배되어 버린다. 즉, 제품 판 두께가 얇고, 판 두께의 편차가 작은 범위로 억제되어 있는 재료에서는, 그 특성을 살리기 위해서 특별히 작은 평균 결정입경이 요구되고, 그 수치는 5㎛ 이하인 것이 필요해진다.

일반적인 고성능 메탈 마스크재의 판 두께를 고려하면, 평균 결정입경은 4.5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 특히 고성능 메탈 마스크로서 다용되고 있는 판 두께가 100㎛ 이하인 제품을 고려하면, 평균 결정입경은 3.0㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 스테인리스 강판은, 정밀 가공 용도 이외에도, 내식성과 결정립의 미세화가 요구되는 용도에 있어 유효하다. 그러한 용도의 예로는, 결정립의 미세화에 따라 피로 강도의 향상이 기대되는 용도(예를 들어, 자동차의 실린더헤드 가스켓 다이어프램식 압축기의 다이어프램판 등) 또는 성형 가공 후에 조면화되지 않는 것이 바람직한 용도(스테인리스 하우징이나 메카 섀시 또는 인쇄 장치의 토너 블레이드 등의 기기 부품)를 예로 들 수 있다.

메탈 마스크나 토너 블레이드 등, 표면의 평활성이 요구되는 용도에서는, 통상 Ra(평균 조도)로 0.1㎛ 이하의 스테인리스 강판이 사용되고, 최근에는 0.05㎛ 이하인 것도 사용되고 있다. 본원의 미립재와 조합함으로써, 가공면의 평활성이 현저히 양호해진다. 표면의 평활화는, 특히 최종 압연의 롤 표면 조도를 낮추도록 연마하고, 압연함으로써 용이하게 달성할 수 있고, 또한 필요에 따라서 무윤활 압연 등을 병용하면, Ra로 0.01㎛ 이하 정도인 것은 비용은 상승되지만, 충분히 제조가능하다.

이어서, 본 발명의 스테인리스 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명에서는, 소정의 화학 조성이 되도록 원료를 용해하고, 정지 주조 또는 연속 주조한 것을 열간 압연해서 어닐링한다. 그 후, 표면의 산화 스케일을 제거한 열연 강판에 대해서, 소정의 압연율로 냉간 압연을 행하고, 소정의 온도로 어닐링한다.

·열간 압연

본 발명의 스테인리스 강판에서는, 재료의 평탄도가 강하게 요구된다. 그로 인해, 모재의 열간 압연 코일에도 평탄도가 우수한 것이 요구된다. 일반적으로 열간 압연 코일에서는, 폭 방향 중앙부의 판 두께가 두껍고 단부가 얇다는 판 두께 편차(시트 크라운)가 존재한다. 본 발명에서는, 제품 폭과 마찬가지의 폭을 갖는 열간 압연 코일을 사용하는 것이 유효하다. 예를 들어, 600㎜ 폭의 제품을 제조하는 경우, 1200㎜ 폭의 열간 압연 코일을 모재로 하고, 폭 방향으로 절반으로 분할해서 사용하면, 600㎜ 폭의 압연시에 초기 상태에서의 좌우의 판 두께(모재에서의 폭 중앙부와 단부의 판 두께)가 상이하기 때문에 편측만이 신장되는 압연이 되어, 안정된 압연이 곤란해진다. 그와 반대로, 처음부터 600㎜ 폭의 열간 압연 코일을 채용하면, 냉간 압연은 안정되고, 큰 압하율을 확보하는 것도 비교적 용이하게 된다. 본 발명의 정밀 가공용 스테인리스 강판에서는, 제품 폭과 마찬가지의 폭을 갖는 열간 압연 코일을 모재로 하는 것이 바람직하다.

·냉간 압연율(압하율)>65％

미립화의 어닐링을 실시하기 직전의 냉간 압연에서는, 가공 유기 마르텐사이트 변태의 촉진과 충분한 가공 변형을 도입하는 관점에서 65％를 초과하는 압하율을 필수로 한다. 어닐링 후의 입경을 미세화하는 관점에서는, 이 압하율은 높으면 높을수록 좋다. 양산시에 제조 편차가 있어도 안정되게 미립화를 실현하기 위해서는, 70％ 초과의 압하율이 바람직하다. 냉간 압연 시에 압연 형상이 악화되지 않는다면, 75％ 이상의 압하율로 하는 것이 더욱 바람직하다.

일반적으로, Md30 값이 25를 초과하는 준안정 오스테나이트 강에서, 65％를 초과하는 압하율로 냉간 압연을 행하면 가공 경화가 진행되어, 안정된 압연은 어려워지게 된다. 특히 최종 제품의 판 두께가 150㎛ 이하인 경우, 냉간 압연 전의 판 두께는 대략 300㎛ 이하가 되고, 워크롤 직경에 대하여 압연재의 판 두께가 얇은 것이 영향을 미쳐서 큰 압하율을 확보하는 것이 특히 곤란해진다.

본 발명에서는, 스테인리스 강판의 화학 조성에 있어서, C의 함유량을 0.030％ 이하로 한정함으로써, 변태한 마르텐사이트 조직의 경도 상승을 억제하고, 마르텐사이트 변태가 진행되기 쉬운 성분계라도 압하율이 70％를 초과하는 냉간 압연을 안정되게 실시할 수 있도록 하였다.

압하율의 상한은 특별히 설정하지 않지만, 압연에 따라 재료의 경도가 상승해서 압연이 곤란해지기 때문에, 통상은 90％ 이하이다.

·어닐링 온도: 810 내지 940℃

어닐링 온도가 높으면 결정립이 성장·조대화되어 버리므로, 어닐링 온도의 상한은 940℃로 한다. 입성장을 방지하는 관점에서 900℃ 이하가 바람직하다. 평균 입경을 3㎛ 이하로 하기 위해서는, 875℃ 이하가 바람직하다. 한편, 어닐링 온도가 너무 낮으면 미재결정 영역이 많아져 성형 가공성이 저하되기 때문에, 어닐링 온도는 810℃ 이상으로 한정한다. 바람직하게는 825℃ 이상이다. 재결정 거동은 선택한 성분계와 어닐링 전의 압하율에 의존해서 변화하기 때문에, 미세화된 조직을 안정되게 확보하기 위해서는, 상기의 온도 범위 내에서 적절한 어닐링 온도를 정하는 것이 바람직하다.

성분이나 압하율이 본 발명의 범위 내이면, 어닐링 시간의 영향은 비교적 작고, 단시간에 재결정이 진행되기 때문에, 어닐링 시간의 하한은 특별히 한정하지 않는다. 일반적인 제조 조건으로 실시하면 되고, 구체적으로는 원하는 온도로 1초 이상 유지하면 된다. 재결정 거동만을 고려한다면, 과잉 입성장을 하지 않는 범위라면 상한값도 특별히 한정할 필요는 없지만, 통상적으로는 생산성의 관점에서 600초 미만이다.

보다 낮은 온도에서 600초 이상의 장시간의 어닐링을 실시함으로써, 입성장을 방지하면서 미립화된 재결정 조직을 얻는 것이 가능하게 된다. 그러나, 600초 이상의 장시간의 어닐링은 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 표면 피막의 성장이나 Si 산화물의 표면에 대한 농축이 진행되기 때문에, 에칭 가공성이나 레이저 가공성이 저하되어 버린다는 문제가 있다.

[실시예]

본 발명의 실시예를 이하에 설명한다.

(실시예 1)

표 1에 나타내는 화학 조성 A ~ I에 대해서, 30㎏의 시험 용해를 실시하였다. 각 합금의 설정 사상은 이하와 같다. 이하의 표에 있어서, 언더라인은 본 발명의 범위외를 나타낸다. 화학 조성의 「-」는 함유를 의도하고 있지 않은 것을 나타낸다.

합금 A: 발명예, 본 발명의 바람직한 형태의 일례.

합금 B: 발명예, 본 발명 범위 내에서 C의 함유량을 낮춤으로써, Md30 값을 높인 것.

합금 C: 발명예, 본 발명 범위 내에서 C의 함유량을 높임으로써, Md30 값을 낮춘 것.

합금 D: 비교예, 일반적인 SUS304의 성분계로, C의 함유량과 Md30 값이 본 발명의 범위외가 되는 것.

합금 E: 비교예, 합금 D로부터 Cu와 Mo의 함유량을 저감시켜서 Md30 값을 본 발명 범위로 한 것. C는 범위외.

합금 F: 비교예, 일반적인 SUS304L의 성분계. Ni량과 Md30 값이 본 발명의 범위외가 되는 것.

합금 G: 비교예, 화학 조성을 너무 저감시켜서, Md30 값이 본 발명의 범위를 초과한 것.

합금 H: 비교예, 미립재로서 실적이 있는 SUS301L계. Cr과 Ni의 함유량이 낮고 본 발명의 범위외가 되는 것.

합금 I: 비교예, Cr과 Ni의 함유량을 너무 높여서, Md30 값이 본 발명의 범위를 하회한 것.

또한, 압연 가공성과 내식성이 떨어진 것이 명확한 SUS301의 성분계에 대해서는 시험을 실시하지 않았다.

합금 A ~ I를 고주파 용해로에서 용해하고, 잉곳에 정지 주조해서 약 30㎏의 주괴(60㎜×200㎜×340㎜)를 얻었다. 주괴의 표면에 기계적인 절삭에 의한 손질을 실시한 후에, 1150℃로 가열해서 열간 압연에 의해 판 두께 6㎜까지 압연하였다. 열연 후, 1130℃에서 4분간 유지하여 어닐링하고, 기계적인 연삭에 의해 표면의 산화 스케일을 제거하면서, 판 두께를 5㎜로 조정하였다. 그 후, 냉간압연기에 의해 2㎜까지 냉간 압연하고, 2㎜×180㎜×1000㎜ 초과의 냉연 강판을 각각 6장씩 제작하여, Ax 가스(수소 75％-질소 25％) 분위기 중에서 1100℃로 2분간 유지함으로써 어닐링했다.

그 후, 판 두께 0.5㎜, 0.6㎜, 0.7㎜, 0.8㎜ 및 1.0㎜의 5 수준까지 냉간 압연을 행하고, 다시 Ax 가스 분위기 중에서 1100℃로 1분간 유지함으로써 어닐링했다.

이들 5 수준의 판 두께로부터 0.2㎜까지의 냉간 압연을 행하고, 상이한 압하율(60％, 67％, 71％, 75％ 및 80％)로 가공 변형이 도입된 시험편을 제작하였다. 이 압연에서는, 워크롤 직경이 120㎜인 가역식의 4단 냉간 압연기를 사용하여, 압연 하중과 압연에 필요로 하는 전류값(밀 전류)이 계측되어, 압연의 부하를 판단하였다.

이렇게 해서 압연된 시험편은, Ax 가스 분위기 중에서 800℃, 820℃, 870℃, 920℃ 및 960℃의 온도로 30초간 유지함으로써 열처리가 실시되었다.

열처리 후의 시험편은, 압연과 수직 방향으로 절단되고, 그 단면을 광학 현미경으로 관찰함으로써 평균 결정입경이 측정되었다.

<미립화 어닐링 전의 압하율의 검토>

·어닐링 조건을 870℃×30초 유지로 고정하여, 각 성분계에서의 압하율의 영향을 확인하였다. 표 2에 미립화 어닐링 전에 행한 냉간 압연의 압하율과, 어닐링 후의 평균 결정입경의 관계를 나타낸다.

·모든 성분계에 있어서, 어닐링 전의 압하율이 높으면 높을수록 미립화되어 있다.

·합금 D, F 및 I에서는 입경이 5㎛ 이하가 되는 경우가 없었다.

·합금 A, B, C, E 및 G에서는 압하율이 65％를 초과하면 입경은 5㎛ 이하가 되었다.

·합금 H만은, 압하율이 60％일 때에도 입경은 5㎛ 이하가 되고, 미립화에 적합한 성분계인 것이 새로이 확인되었다.

이와 같이, 입경 5㎛ 이하의 평균 결정입경을 얻기 위해서는, 합금 A, B, C, E, G 및 H를 선택하고, 65％를 초과하는 압하율로 냉간 압연(합금 H에 대해서는 60％ 이상이어도 가능)하면 좋은 것이 확인된다.

<압연 부하의 조사>

냉간 압연은, 1 패스의 압연 하중이 40톤을 초과하지 않는 범위에서, 헛되이 패스 횟수가 증가하지 않도록 하는 패스 스케줄을 각각 선택하여 실시되었다. 표 3에 조사 결과를 나타낸다.

표 3으로부터, 합금 D, E, G 및 H에서는 최대의 압연 하중이 25톤을 초과하고, 압연 부하가 큰 경향이 확인되었다.

압연 부하의 최종적인 판단은, 압연시에 압연 모터가 소비된 최대의 전류(밀 전류)값으로 80A를 초과한 것을, 압연 부하가 과대하다고 판단하였다. 표 4에 조사 결과를 나타낸다.

표 3 및 4로부터, 과대한 압연 부하를 피하면서, 65％를 초과하는 압하율을 확보하기 위해서는, 합금 A, B, C, F 및 I를 선택하면 되는 것이 확인된다.

<어닐링 온도와 어닐링 시간의 조사>

압하율 75％로 냉간 압연을 실시한 샘플을 사용하여, 어닐링 온도를 800℃, 820℃, 870℃, 920℃ 및 960℃로 변화시켜서 30초간 유지했을 때의 평균 결정입경을 조사하였다. 또한, 어닐링 온도를 800℃로 하여 3600초간 유지했을 때의 평균 결정입경을 조사하였다. 표 5에 조사 결과를 나타낸다.

어닐링 온도가 800℃에서 30초간 유지된 경우에는, 모든 합금에 있어서 미재결정의 조직이 지배적이었다.

한편, 어닐링 온도가 800℃에서 3600초간 유지된 경우에는, 모든 합금에서 재결정이 확인되었다.

합금 A, B, C, E, G 및 H에서는, 800℃의 어닐링 온도에서 3600초간 유지됨으로써 평균 결정입경이 3㎛를 하회하는 것이 확인되었다.

또한, 어닐링 온도가 960℃에서 30초간 유지된 경우에는, 모든 합금에 있어서 평균 결정입경은 5㎛를 초과하였다.

합금 A, B, C, E, G 및 H에서는, 820℃ 내지 920℃의 어닐링 온도에서 30초간 유지된 경우에, 평균 결정입경이 5㎛를 하회하는 것이 확인되었다.

합금 A, B, G 및 H는 상기의 어닐링 온도 영역에서 30초간 유지되었을 때, 평균 입경이 3.0㎛ 이하로 되는 것이 확인되었다.

<내식성의 평가>

합금 A와 H에 대해서, 압하율 75％로 냉간 압연 후에 920℃에서 어닐링한 시험편을 사용하여, JIS G 0577에 준해서 동전위법에 의한 공식 전위 측정을 행하여 내식성의 평가를 실시하였다.

시험 면적은 1㎠로 하고, pH=7.0으로 조정된 200mol/㎥의 염화나트륨 수용액을 사용하여, 60℃의 환경 중에서 0.3mV/s의 전위 스위프 속도로 실시하였다. 평가는 Vc' 100에 의해 행하고, 포화 칼로멜 전극 기준으로 300mV 이상을 합격, 그것 미만을 불합격이라고 판단하였다.

본 평가에 있어서, 합금 A는 합격 레벨이었지만, Cr과 Ni의 함유량이 적은 합금 H는 불합격이 되었다.

<에칭 가공성의 평가>

합금 A에 대해서, 800℃에서 3600초간의 어닐링을 실시한 것과 870℃에서 30초간의 어닐링을 한 시험편을 0.1㎜까지 냉간 압연하고, 0.1㎜×150㎜×360㎜로 절단하여, 에칭 가공성의 평가를 실시하였다. 이 시험편에 알칼리 탈지를 한 후에, 시험편의 양면에 아크릴 수지계의 포토레지스트를 두께 10㎛로 도포하고, 폭 0.1㎜, 길이 5㎜의 직사각형의 슬릿 형상의 패턴을 다수 형성하였다. 그 후, 액온 50℃에서 보메도가 45도(질량 퍼센트로 약 42mass％)인 염화 제2철 수용액을 사용하여, 0.5㎫로 가압해서 스프레이 노즐로부터 에칭액을 양면에 분무해서 에칭 가공을 실시하였다. 그 후, 포토레지스트막을 제거하고, 슬릿 패턴의 형상을 실태 현미경을 사용해서 관찰하는 동시에, 직사각형의 슬릿 패턴의 좁은 쪽의 개구 폭을 각각 36군데에 대해서 1㎛ 단위로 측정하였다. 측정 부위는 각 슬릿 패턴의 길이 방향 중앙부에 한정하였다.

870℃에서 30초간 어닐링한 시험편에서는, 레지스트 패턴대로의 직사각형으로 명료한 에칭 가공을 실시할 수 있는 것이 확인되어, 정밀 가공용 스테인리스 강판으로서 문제없다고 판단하였다. 한편, 800℃에서 3600초간 어닐링한 샘플에서는, 에칭 가공부의 직선성이 떨어지는 것이 확인되는 동시에 패턴마다 가공 구멍의 형상에 편차가 있는 것이 확인되어, 정밀 가공용 스테인리스 강판으로서 사용할 수 없다고 판단하였다.

슬릿 개구 폭의 측정 결과는, 870℃에서 30초간 어닐링한 시험편에서는, 평균값이 102㎛, 표준 편차는 3㎛(평균값에 대하여 2.9％)이다. 이에 반해, 800℃에서 3600초간 어닐링한 시험편에서는, 평균값은 104㎛, 표준 편차는 7㎛(평균값에 대하여 6.7％)로 편차가 커서, 정밀 가공용 소재로서 적합하지 않은 것이 확인되었다.

에칭 가공부의 직선성이 열화된 원인은, 스테인리스 강판과 포토레지스트와의 밀착성이 떨어지고 있는 것에 기인하고 있다고 생각된다. 패턴마다 가공 구멍의 형상에 편차가 있는 원인은, 견고한 피막층의 존재에 의해 에칭 가공 초기의 활성화 시간에 차이가 발생했기 때문에, 장소에 따라 용해량의 차이가 생긴 것에 기인하고 있다고 생각된다.

이상의 실험실 시험으로부터, (1) 압연 부하가 작고, 미립화에 적합하며, 내식성이 우수한 성분계의 합금을 선택하고, (2) 압하율이 65％를 초과하는 냉간 압연을 가한 후에, (3) 820℃ 내지 920℃에서 비교적 단시간의 어닐링을 함으로써, 과대한 압연 부하를 피하면서 5㎛ 이하의 미립재를 제공할 수 있는 것이 확인되었다.

<실시예 2>

상기 실험실 시험에 의해 얻어진 지견에 기초하여, 표 6에 나타내는 합금 J 내지 M에 대해서, 스케일업한 시험 제작과 평가를 실시하였다. 각 합금의 설정 사상은 이하와 같다.

합금 J: 발명예, 본 발명의 바람직한 형태의 일례에서 실험실 시험의 합금 A에 상당.

합금 K: 비교예, 일반적인 SUS304의 성분계로, C량과 Md30 값이 본 발명의 범위외의 화학 조성이며, 실험실 시험의 합금 D에 상당.

합금 L: 비교예, 합금 D로부터 Cu와 Mo를 저감시켜 Md30 값은 본 발명 범위로 한 것. C는 범위외의 화학 조성이며, 실험실 시험의 합금 E에 상당.

합금 M: 비교예, 일반적인 SUS304L의 성분계. Ni량과 Md30 값이 본 발명의 범위외의 화학 조성이며, 실험실 시험의 합금 F에 상당.

각 성분의 합금은 2.5톤의 대기 용해와 연속 주조를 행하여, 90㎜×640㎜×5400㎜의 연속 주조 슬래브를 얻었다. 절삭 가공에 의해 표면의 손질을 실시하여, 85㎜×640㎜×4800㎜로 하였다.

1200℃로 가열해서 열간 압연을 행하여, 판 두께 6㎜의 열간 압연 코일을 얻었다.

열간 압연 코일은, 1150℃에서 대기 어닐링을 한 후에, 불산과 질산의 혼합액에 의해 산세정되었다.

그 후, 코일 연마를 행해서 열연시에 생성된 코일 표면의 흠 등이 제거되었다.

가역식의 20단 냉간 압연기를 사용하여, 2㎜까지 냉간 압연을 실시하였다(압하율=67％). 이 제일 처음의 냉간 압연을 제1 냉간 압연이라 부른다. 냉간 압연 후에는 1150℃에서 대기 어닐링을 한 후에, 불산과 질산의 혼합액에 의해 산 세정되었다.

그 후, 가역식의 6단 냉간 압연기를 사용하여, 0.37mm까지 냉간 압연(제2 냉간 압연)을 실시하였다. 이때의 압하율은 82％이다.

가공 경화에 의해 재료가 단단해진 것이라도, 패스 횟수를 증가시킴으로써 목적으로 하는 0.37㎜까지의 압연을 실시하였다.

광휘 어닐링 로를 사용하여, 환원성의 Ax 가스 분위기 중(수소 75％-질소 25％) 850℃×48초의 어닐링 열처리를 실시하였다.

그 후, 가역식의 6단 냉간 압연기를 사용하여, 0.15㎜까지의 마무리 압연을 실시하였다. 텐션 레벨러에 의한 형상 교정을 실시한 후, 600 내지 800℃의 범위에서 열처리를 실시하여, 잔류 응력을 저감하였다.

평균 결정입경은, 광휘 어닐링 로에서의 열 처리 후에 소량의 샘플을 잘라내어, 압연과 수직 방향의 단면에서 광학 현미경을 사용한 마이크로 관찰을 실시함으로써 측정되었다.

또한, 제조된 스테인리스 압연판은 0.15㎜×600㎜×420㎜로 절단되어, 에칭 가공에 제공되었다. 에칭 가공은 액온 50℃에서 보메도가 43도(질량 퍼센트로 약 40mass％)의 염화 제2철 수용액을 사용하여, 0.5㎫로 가압해 스프레이 노즐로부터에칭액을 편면에만 100초간 분무해서 실시하였다. 이렇게 해서 판 두께의 약 절반까지가 에칭된 하프 에칭면의 표면 조도를, 촉침식의 표면 조도계를 사용하여, 압연과 수직 방향의 중심선 평균 조도 (Ra)를 측정함으로써, 에칭 가공성을 평가하였다. 측정 길이는 4.0㎜이고, 기복을 제거하기 위한 컷오프값은 0.80㎜로 하였다.

표 7에, 각 합금에 있어서의 제2 냉간 압연에서의 압연 패스 횟수, 총 압하율(82％)을 각각의 압연 패스 횟수로 나눈 값, 광휘 어닐링 후의 평균 결정입경, 마무리 압연 후 측정된 하프 에칭면의 중심선 평균 조도 (Ra) 및 종합 판단 결과를 나타낸다.

본 발명의 포인트 중 하나로서, 과대한 압연 부하를 수반하지 않고서 미립화 어닐링 전에 큰 압하율을 확보할 수 있는 것이 중요하다. 본 실시예에서는, 모든 합금에 있어서 목적으로 한 압연율 82％의 냉간 압연을 실시했지만, 그때의 패스 횟수나 압연 하중은 합금에 따라서 변화하였다.

표 7에 도시한 바와 같이, 합금 J와 M에서는 7 패스로 소정의 압연이 완료된 것에 반해, 합금 K에서는 12 패스, 합금 L에서는 14 패스의 패스 횟수가 필요해졌다. 실제의 압연 작업에 필요로 한 시간은, 합금 J와 M이 80분 정도였던 것에 반해, 합금 K에서는 140분, 합금 L에서는 160분으로 압연 생산성이 떨어지는 것이 확인되었다.

압연의 압하율을 그 압연에 필요로 한 패스 횟수로 나눈 「총 압하율/패스 횟수」의 파라미터 평가에서는, 합금 J와 M은 11.6％/회의 압연 생산성이었던 것에 반해, 합금 K와 L에서는 10％/회를 하회하여, 압연 생산성이 떨어지는 것이 확인된다.

또한, 합금 K의 최종 4 패스와 합금 L의 최종 5 패스는, 큰 인장 장력과 압연 하중을 가해서 압연하고 있음에도 불구하고, 1 패스당 압연율이 10％를 하회하고 있어, 단순히 압연 부하가 높을 뿐만 아니라 압연 후의 제품 형상이 나빠지기 쉬운 큰 하중이면서 또한 저압하율의 조건에서의 압연을 어쩔 수 없이 하게 되었다.

광휘 어닐링 로를 사용한 미립화 어닐링 후의 평균 결정입경은, 합금 J와 L에서 3.0㎛ 이하로 되는 것이 확인되었다. 합금 K와 M에서도, 큰 압하 압연과 저온 열처리가 실시됨으로써, 10㎛ 이하로 미립화되어 있기는 하지만, 본 발명이 목적으로 하는 5.0㎛ 이하는 되지 않았다.

또한, 최종 제품에서의 하프 에칭 후의 하프 에칭면의 중심선 평균 조도는, 합금 J와 L에서는 각각 0.28㎛, 0.32㎛와 다른 합금보다도 평활화되어 있는 것이 확인된다.

이상의 결과로부터, 합금 K와 L은 압연 생산성이 떨어지고, 합금 K와 M은 평균 결정입경을 5㎛ 이하로 할 수 없어, 종합 판단으로는 합금 J만이 우수한 것이 확인되었다.

Claims (5)

1. 질량％로, C≤0.030％(0％를 제외), Si≤0.80％(0％를 제외), Mn≤1.20％(0％를 제외), P≤0.045％, S≤0.01％, Cu≤0.60％(0％를 제외), Mo≤0.60％(0％를 제외), Al≤0.02％(0％를 제외), 18.0％≤Cr≤19.0％, 8.0％≤Ni≤9.0％, 0.03％<Nb≤0.12％, 0.02％≤N≤0.1％, 잔량부가 철과 불순물을 포함하고,
   식 1로 정의되는 Md30 값이 25 내지 55이고,
   평균 결정입경이 5㎛ 이하이고,
   판 두께가 0.15㎜ 이하인, 정밀 가공용 스테인리스 강판.
   [식 1]
   

   

   
   여기서, 식 1에 있어서 C, N, Si, Mn, Cr, Ni, Cu, Mo는, 강 중의 각 원소의 함유량(단위: 질량％)을 의미함.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 판 두께의 편차가 상기 판 두께의 ±4％ 이하인, 정밀 가공용 스테인리스 강판.
4. 제1항 또는 제3항에 기재된 정밀 가공용 스테인리스 강판의 제조 방법이며,
   질량％로, C≤0.030％(0％를 제외), Si≤0.80％(0％를 제외), Mn≤1.20％(0％를 제외), P≤0.045％, S≤0.01％, Cu≤0.60％(0％를 제외), Mo≤0.60％(0％를 제외), Al≤0.02％(0％를 제외), 18.0％≤Cr≤19.0％, 8.0％≤Ni≤9.0％, 0.03％<Nb≤0.12％, 0.02％≤N≤0.1％, 잔량부가 철과 불순물을 포함하고, 식 1로 정의되는 Md30 값이 25 내지 55인 오스테나이트 스테인리스 강판을, 65％를 초과하는 냉간 압연율로 냉간 압연을 실시한 후, 810 내지 940℃, 600초 미만의 어닐링을 행하는, 정밀 가공용 스테인리스 강판의 제조 방법.
   [식 1]
   

   

   
   여기서, 식 1에 있어서 C, N, Si, Mn, Cr, Ni, Cu, Mo는, 강 중의 각 원소의 함유량(단위: 질량％)을 의미함.
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