KR101830526B1 - Duplex stainless steel having supper corrosion resistance and excellent surface property and method for manufacturing the same - Google Patents

Duplex stainless steel having supper corrosion resistance and excellent surface property and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR101830526B1
KR101830526B1 KR1020160116612A KR20160116612A KR101830526B1 KR 101830526 B1 KR101830526 B1 KR 101830526B1 KR 1020160116612 A KR1020160116612 A KR 1020160116612A KR 20160116612 A KR20160116612 A KR 20160116612A KR 101830526 B1 KR101830526 B1 KR 101830526B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strip
stainless steel
corrosion resistance
excluding
duplex stainless
Prior art date
Application number
KR1020160116612A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김선미
권오성
정성인
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020160116612A priority Critical patent/KR101830526B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101830526B1 publication Critical patent/KR101830526B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/20Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of indefinite length
    • B29C44/32Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements
    • B29C44/326Joining the preformed parts, e.g. to make flat or profiled sandwich laminates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/20Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of indefinite length
    • B29C44/30Expanding the moulding material between endless belts or rollers
    • B29C44/304Adjusting the belt or roller pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3442Mixing, kneading or conveying the foamable material
    • B29C44/3446Feeding the blowing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/362Regulating the feed w.r.t. the foam layer thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/46Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/56After-treatment of articles, e.g. for altering the shape
    • B29C44/5681Covering the foamed object with, e.g. a lining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing duplex stainless steel having super corrosion resistance, and duplex stainless steel having super corrosion resistance manufactured thereby. According to the present invention, with a twin roll type thin film manufacturing process, compound extraction in metal is restricted to prevent a crack and a fracture from being generated.

Description

표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조방법{DUPLEX STAINLESS STEEL HAVING SUPPER CORROSION RESISTANCE AND EXCELLENT SURFACE PROPERTY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a super-corrosion-resistant duplex stainless steel having excellent surface quality and a method of manufacturing the same. [0002]

본 발명은 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a super-corrosion resistant duplex stainless steel excellent in surface quality and a method of manufacturing the same.

스테인리스강은 크롬(Cr)을 18%이상 함유하여 내부식성이 우수한 강재를 뜻하며, 화학 성분이나 금속학적 조직에 따라 오스테나이트계, 페라이트계, 석출강화계, 마르텐사이트계, 듀플렉스계로 분류된다.Stainless steel is a steel with excellent corrosion resistance due to containing more than 18% of chromium (Cr). It is classified into austenitic system, ferritic system, precipitation strengthen system, martensitic system and duplex system depending on chemical composition and metallurgical structure.

그 중 듀플렉스계의 스테인리스강은 금속학적으로 조직이 오스테나이트와 페라이트 2개의 상이 대략적으로 50:50의 부피 분율로 구성되어 있는 강이다. 듀플렉스계의 스테인리스강은 일반적으로 오스테나이트계에 비해 2배 이상의 우수항 항복강도를 보유하는 특성을 갖고 있다.
Among them, duplex stainless steel is a steel in which the two phases of austenite and ferrite are metallurgically structured in a volume fraction of approximately 50:50. Duplex stainless steels generally have excellent tensile yield strengths of at least two times that of austenitic steels.

한편, 스테인리스강의 등급은 내식성에 의해 결정될 수 있다. 내식성 강화 원소, 예를 들면 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 질소 등의 원소 함량이 증가할수록 스테인리스강의 내식성이 향상되며, 그에 따라 상위 등급으로 분류된다.
On the other hand, the grade of stainless steel can be determined by the corrosion resistance. As the content of elements such as chromium, molybdenum, tungsten, and nitrogen increases, the corrosion resistance of stainless steel improves, and accordingly, it is classified into higher grade.

스테인리스강의 성분 농도에 따른 내식성, 특히 염소 분위기에서의 공식 저항성은 내공식 당량지수(= %Cr + 3.3*(Mo + 0.5*W) + 30*N)로 수치화할 수 있다. 스테인리스강의 내공식 당량지수가 30~40 사이인 경우 일반 등급, 40~50인 경우 슈퍼 등급, 50 이상인 경우를 초내식 등급으로 구분하고 있다. 대표적인 초내식 스테인리스강으로는 내공식 당량지수가 52인 오스테나이트계 UNS S32050 (22Cr-20Ni-6Mo-0.2N) 합금이 있다. 그러나 UNS S32050은 낮은 강도 특성으로 인해, 응력 부식 균열에는 취약하다는 단점이 있다. The corrosion resistance according to the component concentration of the stainless steel, especially the resistance in the chlorine atmosphere, can be expressed in terms of the internal equation of equivalence (= Cr + 3.3 * (Mo + 0.5 * W) + 30 * N). Stainless steels are classified into general grade when the internal equivalent index is between 30 and 40, super grade when the grade is between 40 and 50, and super corrosion resistance grade when the grade is more than 50. Representative super corrosion resistant stainless steels include an austenitic UNS S32050 (22Cr-20Ni-6Mo-0.2N) alloy with an internal equilibrium index of 52. However, UNS S32050 is vulnerable to stress corrosion cracking due to its low strength properties.

이러한 단점을 보완하기 위하여, 특허문헌 1에서는 내공식 당량지수가 51(27Cr-7Ni-3.3W-2.5Mo)이며, UNS S32050 대비 항복강도가 200MPa 이상 높아 응력 부식 균열이 우수한 초내식 듀플렉스강을 개시하고 있다.
In order to overcome such disadvantages, Patent Document 1 discloses a super-resistant duplex steel excellent in stress corrosion cracking due to a high yield strength of 200 MPa or more as compared with UNS S32050 and having a formula equivalent index of 51 (27Cr-7Ni-3.3W-2.5Mo) .

한편, 고합금 초내식 스테인리스강을 제조하는 과정에 있어서 가장 큰 어려움은 고온 조업시 금속간 화합물이 석출함에 의해 표면의 크랙 및 파단이 발생하는 것이다. 금속간 화합물은 내식성을 강화하는 합금원소인 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 등을 다량 함유하는 상으로서, 스테인리스강의 합금 함량이 증가할수록 금속간 화합물 석출이 용이한 문제점이 있다. 이러한 금속간 화합물은 면적분율 측정시 1%의 상분율이 석출할 경우 충격인성이 양호한 상태 대비 50% 감소하기 때문에, 소재의 크랙과 파단을 야기한다.
On the other hand, the greatest difficulty in the process of manufacturing a high-alloy super-corrosion resistant stainless steel is the cracking and fracture of the surface due to precipitation of an intermetallic compound during high-temperature operation. The intermetallic compound is a phase containing a large amount of chromium, molybdenum, tungsten, or the like, which is an alloy element for enhancing corrosion resistance. As the content of the alloy of the stainless steel increases, intermetallic compound precipitation becomes easy. Such an intermetallic compound causes a crack and a fracture of the material because a 1% phase fraction is precipitated when the area fraction is measured, the impact toughness is reduced by 50% as compared with a good state.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 특허문헌 1에서는 두께 200mm의 슬라브를 생산한 직후 냉각 방법을 제시하고 있으며, 특허문헌 2에서는 란타늄(Ra), 세륨(Ce), 바륨(Ba)과 같은 희토류 원소를 첨가하는 방법을 개시하고 있다.
In order to solve such a problem, Patent Document 1 proposes a cooling method immediately after producing a slab having a thickness of 200 mm. In Patent Document 2, a rare earth element such as lanthanum (Ra), cerium (Ce) / RTI >

그러나, 특허문헌 1과 같이 슬라브를 생산하는 과정에서 냉각 방법을 제어하는 경우, 슬라브가 형상을 갖추기는 하지만 금속간 화합물이 다량 석출되기 때문에, 표면에 크랙이 발생하는 것을 막을 수는 없다. 즉, 냉각방법을 제어하여 슬라브 파단은 방지할 수 있으나, 표면부의 크랙은 막을 수 없다. 표면에 크랙이 있는 경우, 후속으로 이어지는 압연 공정에서 파단을 야기하기 때문에 슬라브에서 크랙을 모두 제거해야 한다. 이를 위해서는 크랙이 관찰되는 표면부터 크랙이 미관찰되는 지점이 나타날 때까지 슬라브를 연마하는 방법을 적용한다. 그러나 크랙의 깊이가 불확실한 슬라브를 연마하는 것은 경제적으로 손실이 큰 방법이다.
However, when the cooling method is controlled in the process of producing the slab as in Patent Document 1, although the slab has the shape, a large amount of the intermetallic compound is precipitated, so that cracks on the surface can not be prevented. That is, the slab breaking can be prevented by controlling the cooling method, but cracks on the surface portion can not be prevented. If there is a crack on the surface, it is necessary to remove all cracks from the slab since it will cause fracture in the subsequent rolling process. For this purpose, a slab polishing method is applied until a point where cracks are not observed appears from the surface where cracks are observed. However, polishing slabs with uncertain depth of cracks is economically costly.

또한, 특허문헌 2와 같이 희토류 원소를 첨가할 경우 금속간 화합물의 생성이 어느 정도 억제된다는 장점이 있으나, 희토류 원소의 강한 산소 친화력으로 인해 산소와 반응하여 희토류계 산화물을 형성함으로써, 연속주조등의 공정에서 용강이 공급될 때 용강 공급수단인 노즐을 막히게 하여 조업이 어려워진다는 단점이 있다. 또한 희토류 원소를 일정치 이상 투입할 경우, 고체에 용해되고 남은 초과분량은 개재물을 형성하기 때문에 그 효과가 제한적이다.
In addition, as in Patent Document 2, the addition of a rare earth element has an advantage of suppressing the formation of an intermetallic compound to some extent. However, due to the strong oxygen affinity of the rare earth element, it reacts with oxygen to form a rare earth oxide, The molten steel supplying means is clogged when the molten steel is supplied in the process, which makes it difficult to operate the molten steel. In addition, when the rare earth element is added at a constant value or more, the effect thereof is limited because the excess amount dissolved in the solid forms an inclusion.

따라서, 파단 및 크랙이 발생하지 않는 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조방법에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, development of a super-corrosion resistant duplex stainless steel excellent in surface quality that does not cause fracture and cracking, and a method for manufacturing the same are required.

한국 공개특허공보 제10-2015-0074691호Korean Patent Publication No. 10-2015-0074691 한국 공개특허공보 제10-2003-0077239호Korean Patent Publication No. 10-2003-0077239

본 발명의 일 측면은 파단 및 크랙이 발생하지 않는 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조방법을 제공하기 위함이다.
One aspect of the present invention is to provide a super-corrosion resistant duplex stainless steel excellent in surface quality free from fractures and cracks and a method of manufacturing the same.

한편, 본 발명의 과제는 상술한 내용에 한정하지 않는다. 본 발명의 과제는 본 명세서의 내용 전반으로부터 이해될 수 있을 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 부가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.
On the other hand, the object of the present invention is not limited to the above description. It will be understood by those of ordinary skill in the art that there is no difficulty in understanding the additional problems of the present invention.

본 발명의 일 측면은 중량%로, C: 0.05% 이하(0%는 제외), Si: 1.0% 이하(0%는 제외), Mn: 2.0% 이하(0%는 제외), Cu: 2.0% 이하(0%는 제외), Cr: 24.5~32.5%, Mo: 2.0~4.0%, W: 2.5~4.5%, Ni: 6.0~10.0%, N: 0.25~0.45%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, One aspect of the present invention relates to a steel sheet comprising, by weight%, C: not more than 0.05% (excluding 0%), Si: not more than 1.0% (excluding 0%), Mn: not more than 2.0% (Excluding 0%) of Cr, 24.5 to 32.5% of Cr, 2.0 to 4.0% of Mo, 2.5 to 4.5% of W, 6.0 to 10.0% of Ni, 0.25 to 0.45% of N and Fe and unavoidable impurities and,

미세조직은 면적분율로 35~70%의 오스테나이트, 30~65%의 페라이트 및 5%이하의 금속간 화합물을 포함하는 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강에 관한 것이다.
The microstructure relates to a super-corrosion-resistant duplex stainless steel having an excellent surface quality including an area percentage of 35 to 70% of austenite, 30 to 65% of ferrite and 5% or less of an intermetallic compound.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 용강을 주입하여 1000℃ 이상의 스트립을 얻는 단계; According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a steel strip, comprising the steps of: injecting molten steel into a pair of casting rolls rotating in opposite directions to obtain a strip of at least 1000 캜;

상기 스트립을 열간 압연하여 열연재을 얻는 단계; Hot rolling the strip to obtain a thermal laminate;

상기 열연재를 1000~700℃의 온도범위에서의 냉각속도가 9℃/s 이상이 되도록 냉각하는 단계; 및 Cooling the thermal expansion material so that the cooling rate in the temperature range of 1000 to 700 占 폚 is 9 占 폚 / s or more; And

상기 냉각된 열연재를 권취하는 단계;를 포함하는 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법에 관한 것이다.
And winding the cooled thermal expansion material on the surface of the super-corrosion-resistant duplex stainless steel.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof can be understood in more detail with reference to the following specific embodiments.

본 발명에 의하면, 파단 및 크랙이 발생하지 않는 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a super-corrosion resistant duplex stainless steel excellent in surface quality free from fracture and cracking and a method of manufacturing the same.

도 1은 쌍롤식 박판 제조 공정을 나타낸 모식도이다.
도 2는 연속주조 공정으로 제조한 종래예의 표면 크랙을 촬영한 사진이다.
도 3은 연속주조 공정으로 제조한 종래예의 표면크랙 부분의 미세조직을 촬영한 사진이다.
도 4는 비교예 1의 미세조직을 촬영한 사진이다.
도 5는 발명예 1의 미세조직을 촬영한 사진이다.
도 6은 발명예 2의 미세조직을 촬영한 사진이다.
도 7은 발명예 3의 미세조직을 촬영한 사진이다.
도 8은 발명예 4의 미세조직을 촬영한 사진이다.
1 is a schematic view showing a twin roll thin plate manufacturing process.
2 is a photograph of a surface crack of a conventional example manufactured by a continuous casting process.
3 is a photograph of a microstructure of a surface crack portion of a conventional example manufactured by a continuous casting process.
4 is a photograph of the microstructure of Comparative Example 1. Fig.
5 is a photograph of microstructure of Inventive Example 1. FIG.
6 is a photograph of microstructure of Inventive Example 2. FIG.
7 is a photograph of a microstructure of Inventive Example 3. FIG.
8 is a photograph of the microstructure of Inventive Example 4. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명자들은 고합금 초내식 스테인리스강을 제조하는 과정에 있어서 파단 및 크랙이 발생하는 문제점이 있음을 인지하고, 이를 해결하기 위하여 깊이 연구하였다.
The inventors of the present invention have recognized that there is a problem of fracture and cracking in the process of manufacturing a superalloy superalloy stainless steel, and have studied to solve this problem.

그 결과, 쌍롤식 박판 제조 공정을 이용하고 제조방법을 정밀하게 제어함으로써 금속간 화합물을 억제할 수 있고, 이에 따라 파단 및 크랙이 발생하는 문제점을 해결하여 표면품질이 우수한 초내식 스테인리스강을 얻을 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
As a result, it is possible to suppress the intermetallic compound by using the twin roll thin plate manufacturing process and precisely controlling the manufacturing method, thereby solving the problem of rupture and cracking, thereby obtaining super corrosion resistant stainless steel excellent in surface quality And the present invention has been accomplished.

표면품질이 우수한 Superior surface quality 초내식Candle resistance 듀플렉스Duplex 스테인리스강 Stainless steel

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a super corrosion resistant duplex stainless steel having excellent surface quality according to one aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면에 따른 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강은 중량%로, C: 0.05% 이하(0%는 제외), Si: 1.0% 이하(0%는 제외), Mn: 2.0% 이하(0%는 제외), Cu: 2.0% 이하(0%는 제외), Cr: 24.5~32.5%, Mo: 2.0~4.0%, W: 2.5~4.5%, Ni: 6.0~10.0%, N: 0.25~0.45%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 미세조직은 면적분율로 35~70%의 오스테나이트, 30~65%의 페라이트 및 5%이하의 금속간 화합물을 포함한다.
A super-corrosion resistant duplex stainless steel having an excellent surface quality according to one aspect of the present invention comprises, by weight%, C: not more than 0.05% (excluding 0%), Si: not more than 1.0% (excluding 0%), Mn: not more than 2.0% (Excluding 0%), Cu: not more than 2.0% (excluding 0%), Cr: 24.5 to 32.5%, Mo: 2.0 to 4.0%, W: 2.5 to 4.5%, Ni: 6.0 to 10.0% To 0.45%, the balance Fe and unavoidable impurities, and the microstructure contains 35 to 70% of austenite, 30 to 65% of ferrite and 5% or less of intermetallic compound in an area fraction.

먼저, 본 발명의 합금조성에 대하여 상세히 설명한다. 이하 각 원소 함량의 단위는 특별한 언급이 없는 한 중량%이다.
First, the alloy composition of the present invention will be described in detail. Hereinafter, the unit of each element content is expressed by weight% unless otherwise specified.

C: 0.05% 이하(0%는 제외)C: 0.05% or less (excluding 0%)

탄소(C)는 고용강화에 의한 재료 강도 증가에 유효한 원소이다. C 함량이 0.05% 초과인 경우에는 오스테나이트-페라이트상 경계에서 내식성에 유효한 Cr과 같은 탄화물 형성 원소와 쉽게 결합하여 결정립계 주위의 Cr 함량을 낮추어 부식 저항성을 감소시킬 수 있다. 따라서, C 함량은 0.05% 이하(0%는 제외)인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01~0.05%, 보다 더 바람직하게는 0.03~0.04%일 수 있다.
Carbon (C) is an effective element for increasing the strength of a material by solid solution strengthening. When the C content is more than 0.05%, it is possible to easily combine with the carbide forming element such as Cr effective for corrosion resistance at the austenite-ferrite phase boundary, thereby reducing the Cr content around the grain boundary and reducing the corrosion resistance. Therefore, the C content is preferably 0.05% or less (excluding 0%). , More preferably 0.01 to 0.05%, and even more preferably 0.03 to 0.04%.

Si: 1.0% 이하(0%는 제외)Si: 1.0% or less (excluding 0%)

Si은 페라이트 안정화 원소로 작용하는 원소이지만, 과다할 경우 금속간화합물 석출을 조장한다. 따라서, 따라서, Si 함량은 1.0% 이하(0%는 제외)인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01~1.0%, 보다 더 바람직하게는 0.3~0.7%일 수 있다.
Si is an element that acts as a ferrite stabilizing element, but it promotes the precipitation of an intermetallic compound when it is excessive. Therefore, therefore, the Si content is preferably 1.0% or less (excluding 0%). , More preferably 0.01 to 1.0%, and still more preferably 0.3 to 0.7%.

Mn: 2.0% 이하(0%는 제외)Mn: 2.0% or less (excluding 0%)

Mn은 오스테나이트 안정화 원소로 작용하며, 값비싼 Ni 을 대체하여 듀플렉스 스테인리스강의 상분율을 확보하기 위한 용도로 첨가된다. 그러나, Mn 함량이 과도하면 MnS 등의 개재물을 형성하여 내식성을 저하시키기 때문에 Mn 함량은 2.0% 이하(0%는 제외)인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01~2.0%, 보다 더 바람직하게는 0.8~1.4% 일 수 있다.
Mn acts as an austenite stabilizing element and is added to replace the expensive Ni to secure the phase fraction of the duplex stainless steel. However, if the Mn content is excessive, inclusions such as MnS are formed to lower the corrosion resistance, so that the Mn content is preferably 2.0% or less (excluding 0%). , More preferably 0.01 to 2.0%, and still more preferably 0.8 to 1.4%.

Cu: 2.0% 이하(0%는 제외)Cu: 2.0% or less (excluding 0%)

Cu는 Mn과 마찬가지로 오스테나이트 안정화 원소이며, 황산 분위기에서의 내식성을 향상시킨다. 그러나, 염소 분위기에서의 공식저항성을 감소시키고 열간가공성을 저하시키기 때문에 Cu 함량은 2.0% 이하(0%는 제외)인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.01~2.0%, 보다 더 바람직하게는 0.8~1.4% 일 수 있다.
Cu, like Mn, is an austenite stabilizing element and improves the corrosion resistance in a sulfuric acid atmosphere. However, it is preferable that the Cu content is 2.0% or less (excluding 0%) because it decreases the formal resistance in the chlorine atmosphere and lowers the hot workability. , More preferably 0.01 to 2.0%, and still more preferably 0.8 to 1.4%.

CrCr : 24.5~32.5%, : 24.5 to 32.5%, MoMo : 2.0~4.0% 및 W: 2.5~4.5%: 2.0 to 4.0% and W: 2.5 to 4.5%

크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)은 페라이트상 안정화 원소로 듀플렉스 스테인리스강의 페라이트상 확보에 주된 역할을 할 뿐만 아니라 고내식성 확보를 위한 필수 기본 원소들이다. 하지만, 함량을 증가시키면 내식성이 증가하나 오스테나이트-페라이트상 분율의 유지를 위하여 오스테나이트상 안정화 원소들의 함량을 함께 증가시키는 경우 원가 상승 및 열간가공성 저하라는 단점이 발생하기 때문에 각 원소에 대하여 다음과 같이 함량 범위를 한정한다. Chromium (Cr), molybdenum (Mo), and tungsten (W) are essential elements for securing high corrosion resistance as well as for securing the ferrite phase of duplex stainless steel as a ferrite phase stabilizing element. However, when the content is increased, the corrosion resistance is increased. However, if the content of the austenite phase stabilizing elements is increased together with the austenite-ferrite phase fraction, the cost increases and the hot workability deteriorates. Therefore, Likewise, the content range is limited.

크롬(Cr)은 듀플렉스 스테인리스강의 내식성 향상 원소 중 가장 많이 함유되어 기본이 되는 원소이면서도 상대적으로 열간가공성 열화에 비교적 적은 영향을 미친다. 그래서, Mo 및 W 함량을 고려하여 부식 저항성 확보 및 판재 생산을 위한 석출물의 제어가 가능하도록 그 함량 범위를 24.5~32.5%로 제한한다.Chromium (Cr) is the most element among the elements for improving corrosion resistance of duplex stainless steel and is a basic element, but has a relatively small influence on the deterioration of hot workability. Therefore, the content range is limited to 24.5 ~ 32.5% in order to secure corrosion resistance and control the precipitate for plate production in consideration of Mo and W content.

몰리브덴(Mo) 및 텅스텐(W)는 Cr 보다 더욱 강력한 내식성 향상 원소들이다. Mo 보다 2배 무거운 W은 원자비로 계산 시 내식성 향상에 Mo과 동일한 효과를 보인다고 알려져 있으나, 단독으로 함유하고 있는 것보다 Mo와 복합적으로 함유하고 있을 때 상승효과를 보이므로, 내식성 향상 효과를 극대화 시키기 위해서는 복합 첨가가 필수적이다. 내공식당량지수를 고려하여 Mo 함량을 2.0~4.0%로, W 함량을 2.5~4.5%로 제한한다.
Molybdenum (Mo) and tungsten (W) are more resistant to corrosion than Cr. W, which is twice as heavy as Mo, is known to exhibit the same effect as Mo in the improvement of corrosion resistance when calculated by atomic ratio. However, since it shows a synergistic effect when it is contained in combination with Mo rather than that contained alone, it maximizes the effect of improving corrosion resistance Complex addition is essential. The Mo content is limited to 2.0 to 4.0% and the W content is limited to 2.5 to 4.5% in consideration of the official equivalence index.

NiNi : 6.0~10.0% 및 N: 0.25~0.45%: 6.0 to 10.0% and N: 0.25 to 0.45%

니켈(Ni) 및 질소(N)는 오스테나이트상 안정화 원소로 듀플렉스 스테인리스강의 오스테나이트상 확보에 주된 역할을 하며, 합금 성분에 따라 내식성을 향상시키거나 가공성 및 내식성을 열화시킬 수 있기 때문에, 내해수 부식 저항성 확보를 기본으로 한 Cr, Mo, W 첨가량을 고려하여 페라이트상 부피 분율이 30~65% 되게 각 원소에 대하여 다음과 같이 함량 범위를 한정한다.Nickel (Ni) and nitrogen (N) play a major role in securing the austenite phase of the duplex stainless steel as an austenite phase stabilizing element and can improve the corrosion resistance or deteriorate workability and corrosion resistance depending on the alloy composition, Considering the addition amount of Cr, Mo and W based on securing the corrosion resistance, the content range is defined as follows for each element so that the volume fraction of ferrite phase is 30 to 65%.

니켈(Ni)은 오스테나이트상 안정화 원소 중 가장 강력한 원소로 듀플렉스 스테인리스강의 상분율 균형을 위한 주된 역할뿐만 아니라 전면 부식성 향상의 장점이 있다. Ni 함량의 증가는 원료 가격의 상승과 직결되므로 최소화할 필요가 있다. 그래서 내공식당량지수 50 이상을 만족하는 범위 내에서 Ni 함량의 범위를 6.0~10.0%로 제한한다.Nickel (Ni) is the most powerful element among the austenitic stabilizing elements, and has the advantage of not only having a main role in balancing the phase fraction of duplex stainless steel, but also improving the frontal corrosion resistance. The increase in Ni content is directly related to the increase in raw material price, so it needs to be minimized. Therefore, the range of Ni content is limited to 6.0 ~ 10.0% within the range satisfying the formula of 50 or more.

질소(N)은 염소 분위기에서의 내식성 향상뿐만 아니라 듀플렉스 스테인리스강의 장점인 고강도화를 꾀할 수 있는 유용한 원소이다. 그러나 N 함량이 너무 높으면 열간가공성을 감소시켜 실수율을 저하시킨다. 따라서 N 함량은 내공식당량지수 확보를 위한 Cr, Mo 및 W 함량을 고려하여 0.25~0.45%로 제한하는 것이 바람직하다.
Nitrogen (N) is a useful element that can enhance not only the corrosion resistance in the chlorine atmosphere but also the strength of duplex stainless steel. However, if the N content is too high, the hot workability is reduced and the yield rate is lowered. Therefore, it is desirable to limit the N content to 0.25 ~ 0.45% considering Cr, Mo and W contents for securing the official equivalent index.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to any person skilled in the art of manufacturing.

이때, 하기 관계식 1로 정의되는 내공식당량지수가 50 이상일 수 있다. At this time, the formula-equivalent index defined by the following formula 1 may be 50 or more.

관계식 1: 내공식당량지수 = Cr+3.3*(Mo+0.5*W)+30*NRelative expression 1: My official equivalent index = Cr + 3.3 * (Mo + 0.5 * W) + 30 * N

(상기 관계식 1에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값이다.)(In the above-mentioned relational expression 1, the symbol of each element represents the content of each element in weight%.)

스테인리스강의 성분 농도에 따른 내식성, 특히 염소 분위기에서의 공식 저항성은 상기 내공식당량지수로 수치화할 수 있으며, 내공식당량지수가 50 이상인 경우를 초내식 등급으로 구분하고 있기 때문이다.
The corrosion resistance according to the component concentration of the stainless steel, in particular, the resistance to chlorine in the atmosphere, can be quantified by the above-mentioned internal equivalent index, and the internal equivalent index of 50 or more is classified into the super corrosion resistance grade.

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 미세조직에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the microstructure of a super corrosion resistant duplex stainless steel having excellent surface quality according to one aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 스테인리스강의 미세조직은 면적분율로 35~70%의 오스테나이트, 30~65%의 페라이트 및 5% 이하의 금속간 화합물을 포함한다.
The microstructure of the stainless steel of the present invention contains 35 to 70% of austenite, 30 to 65% of ferrite and 5% or less of an intermetallic compound in an area fraction.

오스테나이트 및 페라이트 분율의 수치범위는 일반적인 듀플렉스 스테인리스강의 범위에 해당하는 것이며, 본 발명의 미세조직의 특징은 금속간 화합물이 5% 이하인 것에 있다. The numerical value range of the austenite and ferrite fraction corresponds to the range of general duplex stainless steel, and the microstructure of the present invention is characterized by an intermetallic compound of 5% or less.

본 발명에서 금속간 화합물이란 내식성을 강화하는 합금원소인 크롬, 몰리브덴, 텅스텐 등을 다량 함유하는 상을 의미한다. 상기 금속간 화합물은 면적분율 측정시 1%의 상분율이 석출할 경우 충격인성이 양호한 상태 대비 50% 감소하기 때문에 소재의 크랙과 파단을 야기할 수 있다. 따라서, 상기 금속간 화합물이 5% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 한편, 금속간 화합물이 적을수록 크랙 및 파단을 억제하는데 유리하기 때문에 특별히 그 하한을 한정하지 않으며 0%를 포함한다.
In the present invention, the intermetallic compound means a phase containing a large amount of chromium, molybdenum, tungsten, or the like, which is an alloy element for enhancing corrosion resistance. The intermetallic compound may cause cracking and fracture of the material because a 1% phase fraction is precipitated when the area fraction is measured, the impact toughness is reduced by 50% as compared with a good state. Therefore, it is preferable that the intermetallic compound is controlled to 5% or less. On the other hand, the smaller the intermetallic compound is, the more advantageous it is to suppress the crack and the breakage, and therefore the lower limit is not particularly limited, but includes 0%.

한편, 본 발명의 스테인리스강은 굽힘반복횟수가 3회 이상일 수 있다. 상술한 바와 같이 금속간 화합물이 5%이하로 억제됨으로써 굽힘반복횟수를 3회 이상으로 확보할 수 있으며, 실제 조업 조건을 고려하였을 때 반복 굽힘 3회 미만인 경우에는 크랙 및 파단이 발생할 확률이 높다.
On the other hand, the stainless steel of the present invention may have a bending repetition number of three times or more. As described above, since the intermetallic compound is suppressed to 5% or less, the number of bending cycles can be secured at least three times. When the actual bending conditions are considered, cracking and fracture are more likely to occur at less than three cycles of repeated bending.

표면품질이 우수한 Superior surface quality 초내식Candle resistance 듀플렉스Duplex 스테인리스강의 제조방법 Manufacturing method of stainless steel

이하, 본 발명의 또 다른 일 측면인 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method for manufacturing a super-corrosion resistant duplex stainless steel having excellent surface quality, which is another aspect of the present invention, will be described in detail.

본 발명의 또 다른 일 측면인 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법은 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 용강을 주입하여 1000℃ 이상의 스트립을 얻는 단계; 상기 스트립을 열간 압연하여 열연재을 얻는 단계; 상기 열연재를 1000~700℃의 온도범위에서의 냉각속도가 9℃/s 이상이 되도록 냉각하는 단계; 및 상기 냉각된 열연재를 권취하는 단계;를 포함한다.
A method of manufacturing a super-corrosion resistant duplex stainless steel having an excellent surface quality, which is another aspect of the present invention, includes the steps of: injecting molten steel into a pair of casting rolls rotating in opposite directions to obtain a strip of at least 1000 ° C; Hot rolling the strip to obtain a thermal laminate; Cooling the thermal expansion material so that the cooling rate in the temperature range of 1000 to 700 占 폚 is 9 占 폚 / s or more; And winding the cooled heat spreader.

금속간 화합물은 소재의 합금 농도에 따라 편차가 있으나, 대략 700~1000℃에서 석출된다. 일반적으로 스테인리스강은 연속주조에 의한 슬라브 제조 또는 잉곳 제조 방법으로 생산되는데, 냉각 과정중에 700~1000℃ 구간에 머무르는 시간이 충분히 길기 때문에 금속간 화합물 석출을 막을 수 없다. 결과적으로 금속간 화합물이 석출할 경우 슬라브와 잉곳의 크랙을 유발한다. The intermetallic compound differs depending on the alloy concentration of the material, but is precipitated at about 700 to 1000 ° C. Generally, stainless steel is produced by slab production by continuous casting or ingot manufacturing method, and it can not prevent precipitation of intermetallic compound because the time to stay in the 700 to 1000 ° C range is long during the cooling process. As a result, precipitation of intermetallic compounds causes cracks in the slab and the ingot.

금속간 화합물이 석출된 경우, 1100℃ 이상의 온도에서 숙열처리를 통해 제거할 수 있으나 슬라브와 잉곳의 두께가 200mm 이상인 점을 고려하면 1100도 까지 도달하기 위한 시간과 숙열처리 시간이 길게 소요되고, 숙열처리 후 냉각 과정에서 다시 700~1000℃ 구간에 머무르는 시간이 길기 때문에 금속간 화합물의 석출을 막기 어렵다. 또한 스트립을 생산하기 위해서는 슬라브재 또는 잉곳재를 활용하여 고온에서 압연하게 되는데, 공정이 진행되는 온도 구간과 금속간 화합물이 석출하는 온도 구간이 유사하기 때문에 조업 중 판파단 발생 위험이 있다. 이에 더해, 슬라브, 잉곳 또는 스트립의 사이즈가 거대할 경우 폭 방향으로 온도편차가 발생하는데, 1100℃ 이상의 온도에서 폭 중앙부는 충분히 숙열되고 온도가 일정하게 유지되어 금속간 화합물이 석출하지 않을지라도, 에지부의 온도는 상대적으로 저온인 1000℃ 이하로 저하됨에 따라 금속간 화합물 석출하여 크랙이 발생한다.
When intermetallic compounds are precipitated, they can be removed by a heat treatment at a temperature of 1100 ° C or higher. However, considering that the slab and the ingot have a thickness of 200 mm or more, the time required to reach 1100 ° C and the long- It is difficult to prevent precipitation of intermetallic compounds because the time to stay in the 700-1000 ° C range is long in the cooling process after the heat treatment. In addition, in order to produce the strip, the slab material or the ingot material is rolled at a high temperature. Since the temperature interval during which the process proceeds and the temperature range during which the intermetallic compound precipitates are similar, there is a risk of plate breakage during operation. In addition, when the size of the slab, the ingot or the strip is large, a temperature deviation occurs in the width direction. At the temperature of 1100 ° C or more, the width central portion is sufficiently heat- As the temperature of the negative portion drops to a relatively low temperature of 1000 占 폚 or less, an intermetallic compound precipitates and cracks occur.

따라서 본 발명자들은 금속간 화합물에 의한 크랙과 판파단이 없이 양호한 스트립을 생산하기 위해서는, 금속간 화합물의 석출량을 임계치 이하로 제한하기 위해 냉각 효과를 극대화할 필요성이 있고, 이를 위해서는 쌍롤식 박판 제조 공정을 활용하는 것이 바람직함을 인지하고 본 발명을 완성하게 된 것이다.
Therefore, in order to produce a good strip without cracking and plate breakage caused by an intermetallic compound, the inventors of the present invention have to maximize the cooling effect in order to limit the precipitation amount of the intermetallic compound to a critical value or less. For this purpose, It is desirable to utilize the process of the present invention.

이하, 본 발명의 제조방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail for each step.

스트립을 얻는 단계Steps to Obtain Strip

반대 방향으로 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 용강을 주입하여 1000℃ 이상의 스트립을 얻는다. Molten steel is injected between a pair of casting rolls rotating in the opposite direction to obtain a strip of at least 1000 ° C.

예를 들어, 도 1과 같이 래들(1)에 수용된 용강이 노즐을 따라 턴디쉬(2)로 유입되며, 턴디쉬(2)로 유입된 용강은 주조롤(5) 양 끝단부에 설치된 에지댐(6)의 사이, 즉, 주조롤(5)의 사이로 용강 주입노즐(3)을 통해 공급되어 응고가 개시된다. 쌍롤 사이의 용탕부에는 산화를 방지하기 위해 메니스커스 쉴드(7)로 용탕면을 보호하고 적절한 가스를 주입하여 분위기를 적절히 조절하게 된다. 양 롤이 만나는 롤 닙을 빠져나오면서 스트립이 제조된다.
1, the molten steel received in the ladle 1 flows into the tundish 2 along the nozzle, and the molten steel introduced into the tundish 2 flows into the tundish 2 through the edge dam (6), that is, between the casting rolls (5) through the molten steel injection nozzle (3) and solidification starts. In the molten metal between the two rolls, the molten metal surface is protected with a meniscus shield (7) to prevent oxidation and an appropriate gas is injected to appropriately control the atmosphere. The strip is produced as it exits the roll nip where both rolls meet.

일반적인 연속주조 방법을 이용하는 경우에는 슬라브의 두께가 200mm 이상으로 두껍기 때문에 전 두께범위의 온도제어가 용이하지 않다. 연속주조 방법에서는 냉각을 제어하여 극표층부는 금속간화합물이 석출되지 않았을지라도, 극표층부 직하부에는 금속간화합물이 다량 석출됨에 따라 크랙이 발생한다. 이에 더 이상의 후공정 진행이 불가능하여, 연속주조 방법으로는 고합금 초내식성 듀플렉스 스테인리스강을 제조하는데 한계가 있다. In the case of using a general continuous casting method, it is not easy to control the temperature within the full thickness range because the thickness of the slab is thicker than 200 mm. In the continuous casting method, although the intermetallic compound is not precipitated in the surface layer by controlling the cooling, a large amount of intermetallic compound precipitates directly under the surface layer, thereby generating a crack. As a result, the subsequent process can not proceed further, and the continuous casting method has a limitation in manufacturing a high alloy super-corrosion resistant duplex stainless steel.

반면에 쌍롤식 박판 제조 공정을 이용하는 경우에는 두께가 얇은 스트립을 생산할 수 있어 전 두께 범위의 온도 제어가 용이하고, 냉각 공정에서도 전 두께 범위에서 냉각속도를 균일하게 하면서 700~1000℃ 구간을 빠르게 냉각할 수 있다.
On the other hand, in the case of using the twin roll type thin plate manufacturing process, it is possible to produce a thin strip, thereby facilitating temperature control within the entire thickness range, and cooling the 700-1000 ° C section can do.

이때, 스트립의 두께가 5mm 이하가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable to control the thickness of the strip to be 5 mm or less.

용강이 주조롤 사이를 통과하여 스트립을 형성한 직후의 온도는 스트립의 두께와 연관이 있으며, 제조된 스트립의 두께가 두꺼울수록 주조롤 직하에서의 온도가 낮아진다. 스트립의 두께가 5mm 초과인 경우에는 스트립의 온도가 1000℃ 미만으로 하락할 수 있어 금속간 화합물이 석출될 수 있다. The temperature immediately after the molten steel passes between the casting rolls to form the strip is related to the thickness of the strip, and the thicker the produced strip, the lower the temperature just below the casting roll. If the thickness of the strip exceeds 5 mm, the temperature of the strip may fall below 1000 캜 and intermetallic compounds may precipitate.

또한, 스트립의 두께가 5mm 이하로 함으로써 전 두께 범위의 온도 제어가 용이하고, 냉각 공정에서도 전 두께 범위에서 냉각속도를 균일하게 하면서 700~1000℃ 구간을 빠르게 냉각할 수 있다.
Further, the thickness of the strip is 5 mm or less so that the temperature control over the entire thickness range is easy, and the cooling rate can be rapidly cooled in the range of 700 to 1000 占 폚 while uniformly cooling the thickness in the entire thickness range.

이때, 상기 용강은 상술한 스테인리스강의 합금조성을 가질 수 있다.
At this time, the molten steel may have an alloy composition of the above-described stainless steel.

열연재를Heat series 얻는 단계 Steps to Obtain

상기 스트립을 열간 압연하여 열연재를 얻는다. 열간 압연은 통상적인 조건에 따라서 행하면 되므로 특별히 한정할 필요는 없다. 예를 들어, 20~40%의 압하율로 3초 이내에 행할 수 있다.
The strip is hot rolled to obtain a thermal laminate. The hot rolling may be carried out according to ordinary conditions and is not particularly limited. For example, it can be performed within 3 seconds with a reduction rate of 20 to 40%.

이때, 상기 열간 압연 전에 상기 스트립의 온도가 1000℃ 이상을 유지하도록 가열 또는 보열하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 스트립의 두께 제어만으로는 온도 제어가 불충분한 경우가 발생하거나, 스트립 생산 후 열간압연까지 온도가 1000℃ 미만으로 하락하는 경우가 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위함이다.
At this time, it may further include heating or heating the strip so that the temperature of the strip is maintained at 1000 ° C or more before the hot rolling. The temperature control may be insufficient only by controlling the thickness of the strip, or the temperature may be lowered to less than 1000 캜 before the hot rolling after the strip is produced.

냉각 및 Cooling and 귄취Winding 단계 step

상기 열연재를 1000~700℃의 온도범위에서의 냉각속도가 9℃/s 이상이 되도록 냉각한 후 권취한다. 이는 금속간 화합물이 1000~700℃에서 석출되기 때문에, 금속간 화합물 석출 구간을 회피함으로써 크랙 및 파단이 발생하기 않도록 하기 위함이다. The thermal laminate is cooled to a cooling rate of 9 ° C / s or higher in a temperature range of 1000 to 700 ° C, and then wound. This is because the intermetallic compound precipitates at 1000 to 700 ° C so that cracks and fractures do not occur by avoiding the intermetallic compound precipitation section.

1000~700℃의 온도범위에서의 냉각속도가 9℃/s 미만인 경우에는 금속간 화합물이 과다하게 석출되어 크랙 및 파단이 발생할 수 있다.
If the cooling rate in the temperature range of 1000 to 700 占 폚 is less than 9 占 폚 / s, excessive intermetallic compounds may precipitate and cause cracking and fracture.

이때, 냉각속도는 열연재의 두께, 냉각수 적용 여부, 냉각수를 적용할 경우 비수량 등에 의해 제어할 수 있다. 동일한 냉각수 분사조건일지라도 열연재의 두께가 두꺼우면 냉각 속도가 느려지고, 반대로 열연재의 두께가 얇으면 냉각속도가 증가한다.
At this time, the cooling rate can be controlled by the thickness of the heat spreader, the application of the cooling water, and the amount of the cooling water when the cooling water is applied. Even with the same coolant injection conditions, if the thickness of the heat spreader is large, the cooling rate is slowed. Conversely, if the thickness of the heat spreader is thin, the cooling rate is increased.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(( 실시예Example ))

하기 표 1에 나타낸 성분조성을 갖는 용강을 도 1에 도시된 쌍롤식 박판 제조 공정을 이용하여, 하기 표 2의 조건으로 스테인리스강을 제조하였다. 다만, 종례예의 경우 연속주조 공정을 이용하여 스테인리스강을 제조하였다. Molten steel having the composition shown in the following Table 1 was manufactured using the twin roll type thin plate manufacturing process shown in FIG. 1 under the conditions shown in Table 2 below. However, in the case of the conventional example, the stainless steel was manufactured using the continuous casting process.

상기 제조된 스테인리스강의 페라이트, 금속간 화합물 분율, 반복굽힘 횟수 및 크랙 발생 여부를 측정하여 하기 표 2에 기재하였다. The ferrite and intermetallic compound fractions, the number of repetitive bending cycles and the occurrence of cracks in the stainless steels were measured and are shown in Table 2 below.

하기 표 2에서 냉각구간의 시작 온도는 도 1의 A에서 측정하였고, 냉각구간의 종료 온도는 도 1의 B에서 측정한 값이다. In Table 2, the starting temperature of the cooling section is measured in FIG. 1 A, and the ending temperature of the cooling section is the value measured in FIG.

반복굽힘 횟수는 폭 20mm, 길이 120mm인 시편을 준비하여 곡률이 3.0mm인 시험기 사이에 끼우고, 좌, 우 90도 방향으로 굽혔을 때 몇 회까지를 견디는지를 측정하였으며, 동일한 조건으로 3번 실험을 하여 평균값을 기재하였다. 실제 조업 조건을 고려하였을 때, 반복 굽힘 3회 미만인 경우 크랙 및 파단의 발생할 확률이 높다. The number of repetitive bending times was 20 mm and 120 mm. The specimens were sandwiched between test machines with a curvature of 3.0 mm, and how many times they could withstand when bending in the left and right directions were measured. And the average value was described. Considering the actual operating conditions, the probability of occurrence of cracks and fractures is high when the number of repeated bending is less than three.

미세조직은 #200, #400, #2000의 연마재를 사용하여 순차적으로 연마하고, 9㎛, 1㎛의 다이아몬드 입자로 연마함으로써 시편을 준비한 후 주사전자현미경의 후방산란전자 이미지로 측정한 사진을 분석하였다. 도 6에서 밝은 회색은 페라이트, 진한 회색은 오스테나이트이며, 흰 색으로 나타나는 상이 금속간화합물이다. 표2에서 페라이트와 금속간화합물을 제외한 상은 오스테나이트이다.
The microstructures were polished sequentially using # 200, # 400 and # 2000 abrasives and polished with diamond particles of 9 μm and 1 μm to prepare specimens and then photographs of the specimens measured by scanning electron microscope backscattering electron images were analyzed Respectively. In Fig. 6, the light gray is ferrite, the deep gray is austenite, and the phase appearing in white is an intermetallic compound. In Table 2, the phase other than the ferrite and the intermetallic compound is an austenite.

강종Steel grade CC SiSi MnMn CrCr NiNi CuCu NN MoMo WW 관계식 1Relationship 1 1One 0.0350.035 0.50.5 1.071.07 27.527.5 6.806.80 1.191.19 0.450.45 2.472.47 3.253.25 5353 22 0.0300.030 0.570.57 1.061.06 27.527.5 6.936.93 1.001.00 0.40.4 2.502.50 3.283.28 5454

상기 표 1에서 각 원소 함량의 단위는 중량%이다. 관계식 1은 내공식당량지수를 나타내며, Cr+3.3*(Mo+0.5*W)+30*N 이다.
In Table 1, the unit of each element content is% by weight. Relation 1 represents the formula equivalent exponent, Cr + 3.3 * (Mo + 0.5 * W) + 30 * N.

구분division 강종Steel grade 두께
(mm)
thickness
(mm)
냉각
속도
(℃/s)
Cooling
speed
(° C / s)
냉각구간(℃)Cooling section (℃) 미세조직(면적%)Microstructure (area%) 반복굽힘
횟수
Repeated bending
Number of times
크랙crack
시작start 종료End 페라
이트
Bera
It
금속간
화합물
Intermetallic
compound
종래예Conventional example 1One 200200 0.080.08 -- -- -- 3030 -- OO 비교예1Comparative Example 1 1One 44 8.48.4 11001100 700700 32%32% 5.55.5 1One OO 발명예1Inventory 1 1One 44 1616 11001100 650650 39%39% 0.10.1 16.316.3 XX 발명예2Inventory 2 1One 33 1515 10501050 680680 37%37% 22 5.35.3 XX 발명예3Inventory 3 22 33 1717 11001100 620620 45%45% 0.50.5 2020 XX 발명예4Honorable 4 22 33 1919 11001100 530530 48%48% 00 3737 XX

종래예의 경우 일반 연속주조 공정을 이용하여 금속간 화합물이 다량 석출되어 도 2에 나타낸 바와 같이 표면에 대형 크랙이 발생하였다. In the case of the conventional example, a large amount of intermetallic compound was precipitated using a general continuous casting process, and a large crack occurred on the surface as shown in FIG.

도 3은 종래예의 크랙 발생 부분의 단면을 촬영한 사진이다. 금속간화합물 석출이 완료된 경우, 오스테나이트는 그대로인 반면 페라이트가 모두 금속간 화합물로 변태된다. 금속간 화합물은 취약하기 때문에 작은 충격에 의해서도 크랙이 발생하기 쉽다. 그 결과 크랙이 금속간 화합물을 따라 발생한 것을 확인할 수 있다.
3 is a photograph of a section of a crack-generating portion in the conventional example. When the precipitation of the intermetallic compound is completed, the ferrite is transformed into an intermetallic compound while the austenite remains intact. Since the intermetallic compound is weak, cracks are likely to be generated even by a small impact. As a result, it can be confirmed that the cracks are generated along with the intermetallic compound.

비교예 1의 경우 냉각속도가 9℃/s 미만으로 도 4에서 확인할 수 있듯이 금속간 화합물이 다량 석출되어 표면에 크랙이 발생하였으며, 반복굽힘횟수도 3회 미만이었다.
In the case of Comparative Example 1, the cooling rate was less than 9 ° C / s. As shown in FIG. 4, a large amount of intermetallic compound precipitated and cracks occurred on the surface, and the number of repetitive bending cycles was less than 3 times.

반면에 본 발명에서 제시한 조건을 모두 만족하는 발명예 1 내지 4는 도 5 내지 8에서 확인할 수 있듯이 금속간 화합물을 5% 이하로 억제할 수 있었으며, 반복굽힘횟수가 3회 이상이고, 크랙이 발생하지 않은 것을 알 수 있다.
On the other hand, Inventive Examples 1 to 4, which satisfy all of the conditions described in the present invention, can suppress the intermetallic compound to 5% or less as shown in FIGS. 5 to 8, have a repetitive bending number of 3 or more, And it can be seen that it did not occur.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be possible.

1: 래들 2: 턴디시 3: 침지노즐
4: 섬프 5: 주조롤 6: 에지댐
7: 메니스커스 실드 8: 인라인 열간압연 9: 냉각 장치
10: 권취기 A: 냉각대 진입 전 온도 측정기 위치
B: 냉각 후 권취 전 온도 측정기 위치
1: ladle 2: turn-off 3: immersion nozzle
4: Sump 5: Casting roll 6: Edge dam
7: Meniscus shield 8: Inline hot rolling 9: Cooling device
10: Winder A: Position of the temperature probe before cooling
B: Position of pre-winding temperature sensor after cooling

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 용강을 주입하여 1000℃ 이상의 스트립을 얻는 단계;
상기 스트립을 열간 압연하여 열연재을 얻는 단계;
상기 열연재를 1000~700℃의 온도범위에서의 냉각속도가 9℃/s 이상이 되도록 냉각하는 단계; 및
상기 냉각된 열연재를 권취하는 단계;를 포함하고, 상기 용강은 중량%로, C: 0.05% 이하(0%는 제외), Si: 1.0% 이하(0%는 제외), Mn: 2.0% 이하(0%는 제외), Cu: 2.0% 이하(0%는 제외), Cr: 24.5~32.5%, Mo: 2.0~4.0%, W: 2.5~4.5%, Ni: 6.0~10.0%, N: 0.25~0.45%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
Injecting molten steel into a pair of casting rolls rotating in opposite directions to obtain a strip of at least 1000 캜;
Hot rolling the strip to obtain a thermal laminate;
Cooling the thermal expansion material so that the cooling rate in the temperature range of 1000 to 700 占 폚 is 9 占 폚 / s or more; And
(Excluding 0%), Si: not more than 1.0% (excluding 0%), Mn: not more than 2.0%, and the like. (Excluding 0%), Cu: not more than 2.0% (excluding 0%), Cr: 24.5 to 32.5%, Mo: 2.0 to 4.0%, W: 2.5 to 4.5%, Ni: 6.0 to 10.0% ~ 0.45%, balance Fe and unavoidable impurities. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI >
제4항에 있어서,
상기 스트립을 얻는 단계는 스트립의 두께가 5mm 이하가 되도록 행하는
표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The step of obtaining the strip is performed such that the thickness of the strip is 5 mm or less
A method of manufacturing a super corrosion resistant duplex stainless steel having excellent surface quality.
제4항에 있어서,
상기 열간 압연 전에 상기 스트립의 온도가 1000℃ 이상을 유지하도록 가열 또는 보열하는 단계;를 추가로 포함하는 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Heating or stripping the strip to maintain the temperature of the strip at 1000 ° C or higher before the hot rolling.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 용강은 하기 관계식 1로 정의되는 내공식당량지수가 50 이상인 표면품질이 우수한 초내식 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
관계식 1: 내공식당량지수 = Cr+3.3*(Mo+0.5*W)+30*N
(상기 관계식 1에서 각 원소 기호는 각 원소 함량을 중량%로 나타낸 값이다.)
5. The method of claim 4,
Wherein the molten steel has an internal formula weight index of 50 or more, which is defined by the following relational expression (1): " (1) "
Relative expression 1: My official equivalent index = Cr + 3.3 * (Mo + 0.5 * W) + 30 * N
(In the above-mentioned relational expression 1, the symbol of each element represents the content of each element in weight%.)
KR1020160116612A 2016-09-09 2016-09-09 Duplex stainless steel having supper corrosion resistance and excellent surface property and method for manufacturing the same KR101830526B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160116612A KR101830526B1 (en) 2016-09-09 2016-09-09 Duplex stainless steel having supper corrosion resistance and excellent surface property and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160116612A KR101830526B1 (en) 2016-09-09 2016-09-09 Duplex stainless steel having supper corrosion resistance and excellent surface property and method for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101830526B1 true KR101830526B1 (en) 2018-02-21

Family

ID=61524413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160116612A KR101830526B1 (en) 2016-09-09 2016-09-09 Duplex stainless steel having supper corrosion resistance and excellent surface property and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101830526B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4410741B2 (en) High strength thin steel sheet with excellent formability and method for producing the same
KR101476866B1 (en) Low density steel with good stamping capability
EP3561124B1 (en) Steel material for pressure vessels which has excellent resistance to hydrogen induced cracking and manufacturing method thereof
JP4644076B2 (en) High strength thin steel sheet with excellent elongation and hole expansibility and manufacturing method thereof
JP5349015B2 (en) Method for producing Ni-saving austenitic stainless hot-rolled steel sheet, slab and hot-rolled steel sheet
JP5696225B2 (en) High corrosion resistance martensitic stainless steel and method for producing the same
WO2010008019A1 (en) Continuously cast slab and process for production of same
KR20140103297A (en) High strength austenitic stainless steel, and preparation method thereof
JP2014148739A (en) Hot rolled steel sheet excellent in cold workability and surface hardness after processing
JP4644075B2 (en) High-strength steel sheet with excellent hole expansibility and manufacturing method thereof
EP2787098B1 (en) Steel material with excellent crashworthiness and manufacturing process therefor
JP6426621B2 (en) High strength steel plate and method of manufacturing the same
CN107557679A (en) Light austenitic steel with good strong plasticity and production method thereof
KR101674762B1 (en) Twin roll strip caster, method for manufacturing duplex stainless thin steel sheet by using the same and duplex stainless thin steel sheet
JP2017078212A (en) Low yield ratio steel sheet and method for producing the same
JP7036238B2 (en) Steel material suitable for use in sour environment
KR101830526B1 (en) Duplex stainless steel having supper corrosion resistance and excellent surface property and method for manufacturing the same
WO2020153407A1 (en) High-manganese steel cast slab production method and method for producing billet or sheet of high-manganese steel
JP7036237B2 (en) Steel material suitable for use in sour environment
KR101889176B1 (en) High strength duplex stainless steel reduced cracking and method for manufacturing the same
KR101412354B1 (en) High strength steel sheet and method for manufacturing the same
KR101647209B1 (en) Method for manufacturing thin martensitic stainless steel sheet using strip caster with twin roll and thin martensitic stainless steel sheet produced uising the same
EP3476969A1 (en) Precipitation-hardening hot rolled steel sheet having excellent material uniformity and hole expandability, and manufacturing method therefor
JP5821792B2 (en) Method for producing continuous cast slab of steel containing B and method for continuous casting
JP6534240B2 (en) Continuous cast slab of B-containing steel

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant