KR101964314B1 - Austenitic stainless steel with excellent workability and resistant of season cracking, and drawing product using the same - Google Patents

Austenitic stainless steel with excellent workability and resistant of season cracking, and drawing product using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 싱크 코너의 곡률 반경이 50mm 이하인 디자인 싱크(Design Sink)에 적용하더라도 시효균열 또는 지연파단 등의 결함이 발생하지 않는 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.01 내지 0.04%, Si: 0.1 내지 1%, Mn: 0.1 내지 2%, Ni: 6 내지 10%, Cr: 16 내지 20%, Cu: 1 내지 2%, Mo: 0.01 내지 0.2%, N: 0.035 내지 0.07%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 (1)로 표시되는 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값이 -3 이하이며, 진변형률 0.3 내지 0.4 범위에서 가공경화지수 n값이 0.4 내지 0.5 범위를 만족한다.
(1) 565 - 445*C - 495*N - 11.3*Si - 3.81*Mn - 28.6*Ni - 14.9*Cr - 30.0*Cu
The present invention discloses an austenitic stainless steel that is excellent in workability and aging crack resistance that does not cause defects such as age cracking or delayed fracture even when applied to a design sink having a radius of curvature of the sink corner of 50 mm or less.
Austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention, in weight percent, C: 0.01 to 0.04%, Si: 0.1 to 1%, Mn: 0.1 to 2%, Ni: 6 to 10%, Cr: 16 To 20%, Cu: 1-2%, Mo: 0.01-0.2%, N: 0.035-0.07%, remaining Fe and inevitable impurities, and represented by the following formula (1): austenite stabilization parameter (ASP) value It is -3 or less, and the work hardening index n value satisfies the range 0.4 to 0.5 in the true strain range of 0.3 to 0.4.
(1) 565-445 * C-495 * N-11.3 * Si-3.81 * Mn-28.6 * Ni-14.9 * Cr-30.0 * Cu

Description

가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 및 이를 이용한 드로잉 가공품 {AUSTENITIC STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT WORKABILITY AND RESISTANT OF SEASON CRACKING, AND DRAWING PRODUCT USING THE SAME}Austenitic stainless steel with excellent processability and age-resistant cracking and drawing processed products using the same {AUSTENITIC STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT WORKABILITY AND RESISTANT OF SEASON CRACKING, AND DRAWING PRODUCT USING THE SAME}

본 발명은 싱크 코너의 곡률 반경이 50mm 이하인 디자인 싱크(Design Sink)에 적용하더라도 시효균열 또는 지연파단 등의 결함이 발생하지 않는 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것이다.The present invention relates to an austenitic stainless steel having excellent workability and age-resistant cracking resistance even when applied to a design sink having a radius of curvature of the sink corner of 50 mm or less.

주방용 싱크대의 싱크 보울에는 일반적으로 스테인리스강이 사용된다. 주로 300계 범용 스테인리스강들이 사용되는데, 일반적인 싱크 보울의 형상에는 성형성에 문제가 없어 널리 사용되는 편이다.Sink bowls for kitchen sinks are usually made of stainless steel. Mainly 300 general purpose stainless steels are used, and the shape of a general sink bowl is widely used because there is no problem in formability.

그러나 최근 시장에서의 경쟁력 강화를 위하여 다양하고 복잡한 형상의 싱크 보울을 설계하려는 시도가 많아지고 있다. 특히 Tight Radius Corner를 적용한 싱크인 디자인 싱크(Design Sink)의 경우, 보통 50mm 이하의 코너 곡률 반경(R)을 갖는다. STS304와 같은 오스테나이트계 스테인리스강은 페라이트계 스테인리스강보다 훨씬 가공성이 뛰어나나, 디자인 싱크로 가공할 때에는 모서리 부분에서 자주 크랙이 발생한다.However, in recent years, many attempts have been made to design sink bowls of various and complex shapes to enhance competitiveness in the market. In particular, the design sink, which is a sink using a tight radius corner, usually has a corner radius of curvature R of 50 mm or less. Austenitic stainless steels, such as STS304, are much more workable than ferritic stainless steels, but they often crack at edges when machining with design sinks.

도 1은 모서리 코너의 곡률 반경(R)이 20mm인 디자인 싱크 모델의 성형 시 변형량 분포를 나타낸다. 도 1에 나타난 바와 같이, 드로잉 가공 시 플랜지부부터 바닥으로 이어지는 모서리에 변형량이 집중되고, 이에 따른 집중 변형 부분에 크랙이 발생하게 된다.FIG. 1 shows the deformation distribution in the molding of a design sink model having a radius of curvature R of 20 mm. FIG. As shown in Figure 1, during the drawing process, the amount of deformation is concentrated on the edge leading from the flange portion to the floor, thereby causing cracks in the concentrated deformation portion.

이러한 문제점을 해결하고자 Cu를 첨가한 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하여 제품을 제작하고자 하는 시도가 있었으나, 재료 고유의 가공경화 값의 구체적 제어방법을 제시하지 못하여 모서리 부분의 크랙 문제는 여전히 잔존하는 이슈이다.In order to solve this problem, there have been attempts to manufacture a product using austenitic stainless steels containing Cu, but the crack problem at the edge part still remains because the specific control method of the material's unique work hardening value cannot be provided. to be.

또한, 최근에는 304 재질규격(EN, KS)인 항복강도 230MPa 이상 및 인장강도 540MPa 이상을 만족하도록 요구하고 있어, 단순히 Cu, Ni을 첨가하여 연질화한 오스테나이트계 스테인리스강으로는 한계가 있는 실정이다.In addition, in recent years, it has been required to satisfy the yield strength of 230 MPa or more and the tensile strength of 540 MPa or more, which are 304 material standards (EN, KS), and are limited to austenitic stainless steels that are softened by simply adding Cu and Ni. to be.

본 발명의 실시예들은 싱크 코너의 곡률 반경이 50mm 이하인 디자인 싱크(Design Sink)에 적용하더라도 시효균열 또는 지연파단 등의 결함이 발생하지 않는 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide an austenitic stainless steel having excellent processability and age-resistant cracking resistance that does not cause defects such as age cracking or delayed fracture even when applied to a design sink having a radius of curvature of the sink corner of 50 mm or less. I would like to.

또한, 가공성과 함께 강도 및 내식성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공하고자 한다.In addition, to provide an austenitic stainless steel excellent in strength and corrosion resistance with workability.

본 발명의 일 실시예에 따른 가공성 및 내시효균열특성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.01 내지 0.04%, Si: 0.1 내지 1%, Mn: 0.1 내지 2%, Ni: 6 내지 10%, Cr: 16 내지 20%, Cu: 1 내지 2%, Mo: 0.01 내지 0.2%, N: 0.035 내지 0.07%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 (1)로 표시되는 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값이 -3 이하이며, 진변형률 0.3 내지 0.4 범위에서 가공경화지수 n값이 0.4 내지 0.5 범위를 만족한다.Austenitic stainless steel having excellent workability and anti-aging cracking properties according to an embodiment of the present invention, in weight%, C: 0.01 to 0.04%, Si: 0.1 to 1%, Mn: 0.1 to 2%, Ni: 6 to 10%, Cr: 16 to 20%, Cu: 1-2%, Mo: 0.01 to 0.2%, N: 0.035 to 0.07%, remaining Fe and inevitable impurities, and are represented by the following formula (1) The austenite stabilization parameter (ASP) value is -3 or less, and the work hardening index n value satisfies the range 0.4 to 0.5 in the true strain range of 0.3 to 0.4.

(1) 565 - 445*C - 495*N - 11.3*Si - 3.81*Mn - 28.6*Ni - 14.9*Cr - 30.0*Cu(1) 565-445 * C-495 * N-11.3 * Si-3.81 * Mn-28.6 * Ni-14.9 * Cr-30.0 * Cu

여기서, C, N, Si, Mn, Ni, Cr, Cu는 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.Here, C, N, Si, Mn, Ni, Cr, Cu means the content (wt%) of each element.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 하기 식 (2)를 만족할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may satisfy the following formula (2).

(2) Cu/(100*N) ≤ 0.55(2) Cu / (100 * N) ≤ 0.55

여기서, Cu, N은 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.Here, Cu and N mean content (weight%) of each element.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 항복강도(YS) 230MPa 이상 및 인장강도(TS) 540MPa 이상일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may have a yield strength (YS) of 230 MPa or more and a tensile strength (TS) of 540 MPa or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 하기 식 (3)을 만족할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may satisfy the following formula (3).

(3) 100*N - (Mn+Cu) ≥ 0(3) 100 * N-(Mn + Cu) ≥ 0

여기서, N, Mn, Cu는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.Here, N, Mn, Cu means the content (% by weight) of each element.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 공식전위가 245mV 이상일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may have a formal potential of 245 mV or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 드로잉 가공품은, 상기 스테인리스강을 펀치를 이용하여 한계 드로잉비(Limited Drawing Ratio) 2.0 내지 2.3 범위에서 드로잉 가공하였을 때, 상기 드로잉 가공품의 바닥면 및 바닥면으로부터 10mm, 20mm, 30mm, 40mm의 측벽 위치에서 측정된 변형유기 마르텐사이트 양이 각각 1.0%, 1.0%, 5.0%, 10%, 15% 미만을 만족한다.The austenitic stainless steel drawing product having excellent workability and aging crack resistance according to an embodiment of the present invention is produced by drawing the stainless steel in a limited drawing ratio of 2.0 to 2.3 using a punch. The amount of strained organic martensite measured at sidewall positions of 10 mm, 20 mm, 30 mm, and 40 mm from the bottom and bottom surfaces of the drawing workpiece satisfies less than 1.0%, 1.0%, 5.0%, 10%, and 15%, respectively.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 드로잉 가공품은 가공 24시간 후 시효균열이 발생하지 않을 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the aging crack may not occur after 24 hours of processing the drawing processed product.

본 발명의 실시예에 따른 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강은 싱크 코너의 곡률 반경이 50mm 이하인 디자인 싱크(Design Sink)에 적용하더라도 시효균열 또는 지연파단 등의 결함을 방지할 수 있다.The austenitic stainless steel having excellent workability and age cracking resistance according to an embodiment of the present invention can prevent defects such as age cracking or delayed fracture even when applied to a design sink having a radius of curvature of 50 mm or less. have.

또한, 항복강도 230MPa 이상 및 인장강도 540MPa 이상을 확보하여 재질 규격을 만족할 수 있으며, 공식전위 245mV 이상을 나타내어 내식성이 우수하다.In addition, the yield strength of 230MPa or more and the tensile strength of 540MPa or more can be secured to satisfy the material specifications, and the official potential is 245mV or more, showing excellent corrosion resistance.

도 1은 모서리 코너의 곡률 반경이 20mm인 디자인 싱크 모델의 성형 시 변형량 분포를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강과 비교강의 진변형률-가공경화지수 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 3은 펀치를 이용한 컵 드로잉(Cup Drawing) 가공을 모식적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 컵 드로잉 가공 후 가공품의 변형유기 마르텐사이트 양을 측정한 위치를 나타낸다.
Figure 1 shows the deformation distribution in the shaping of the design sink model with a radius of curvature of 20mm corner corners.
2 is a graph showing the true strain-process hardening index correlation between austenitic stainless steel and comparative steel according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a cup drawing process using a punch.
4 shows the position where the amount of strained organic martensite of the workpiece after cup drawing processing was measured.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention is not limited to the embodiments presented herein but may be embodied in other forms. The drawings may omit illustrations of parts not related to the description in order to clarify the present invention, and may be exaggerated to some extent in order to facilitate understanding.

본 발명자들은 오스테나이트계 스테인리스 강판을 크랙 없이 디자인 싱크 성형할 수 있는 가공 조건을 연구하였지만, 단순한 가공 조건의 제어만으로는 균열 발생을 억제할 수 없어 새로운 오스테나이트계 스테인리스강을 개발하게 되었다.The present inventors have studied the processing conditions that can design sink-molded austenitic stainless steel sheet without cracking, but the development of a new austenitic stainless steel can not be suppressed by the simple control of the processing conditions.

최근 싱크 제품의 의장성을 강조하는 트렌드에 따라, 프레스 성형품에는 복잡한 형성 또는 모서리 코너의 곡률 반경(R)이 50mm 이하인 디자인 싱크(Design Sink)의 니즈가 증가하고 있다. STS304 강종은 우수한 딥드로잉성을 가지나, 복잡 형상의 가공 또는 디자인 싱크 가공 시 크랙이 종종 발생한다. 이러한 점으로부터 프레스 성형에 의해 복잡한 형상이거나 코너 곡률 반경(R)이 50mm 이하로 관리되는 디자인 싱크 제품의 경우, 딥드로잉성 뿐만 아니라 가공경화지수를 제어하는 것이 중요하다는 것을 알 수 있었다.In recent years, in accordance with the trend of emphasizing the designability of sink products, there is an increasing need for design sinks in which press-molded products have complex formations or radius of curvature R of 50 mm or less. STS304 steels have good deep drawing, but cracks often occur when machining complex shapes or design sinks. From this point of view, in the case of a design sink product in which a complicated shape is formed by press molding or the corner curvature radius R is controlled to 50 mm or less, it is important to control not only the deep drawing property but also the work hardening index.

본 발명에서는 성분계 조성과 함께 오스테나이트 안정화 파라미터(Austenite Stability Parameter, 이하 “ASP”라 한다) 값에 따른 가공경화지수를 제어하여 가공성 및 내시효균열 특성을 확보할 수 있다.In the present invention, the work hardening index can be secured by controlling the work hardening index according to the austenitic stabilization parameter (ASP) value together with the component composition.

본 발명의 일 실시예에 따른 가공성 및 내시효균열특성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.01 내지 0.04%, Si: 0.1 내지 1%, Mn: 0.1 내지 2%, Ni: 6 내지 10%, Cr: 16 내지 20%, Cu: 1 내지 2%, Mo: 0.01 내지 0.2%, N: 0.035 내지 0.07%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다.Austenitic stainless steel having excellent workability and anti-aging cracking properties according to an embodiment of the present invention, in weight%, C: 0.01 to 0.04%, Si: 0.1 to 1%, Mn: 0.1 to 2%, Ni: 6-10%, Cr: 16-20%, Cu: 1-2%, Mo: 0.01-0.2%, N: 0.035-0.07%, remaining Fe and unavoidable impurities.

이하, 본 발명의 실시예에서의 함금성분 함량의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 단위는 중량%이다.Hereinafter, the reason for numerical limitation of the content of the alloying component in the embodiment of the present invention will be described. In the following, the unit is% by weight unless otherwise specified.

탄소(C)의 함량은 0.01 내지 0.04%이다.The content of carbon (C) is 0.01 to 0.04%.

강 중 탄소는 오스테나이트상 안정화 원소로서 많이 첨가할수록 오스테나이트상이 안정화되는 효과가 있어 0.01% 이상 첨가할 필요는 있으나, 0.04% 이상 함유하면 변형유기 마르텐사이트를 경질화하여 싱크 성형 중에 심하게 변형된 부위에서 시효균열(season cracking)을 발생시킨다.As carbon in steel is added to the austenite phase stabilizing element, the austenite phase is stabilized, so it is necessary to add 0.01% or more.However, if it contains 0.04% or more, the part that is severely deformed during sink molding by hardening strain organic martensite Age causes cracking.

실리콘(Si)의 함량은 0.1 내지 1.0%이다.The content of silicon (Si) is 0.1 to 1.0%.

강 중 실리콘은 제강단계에서 탈산제로 첨가되는 성분이며, 일정량 첨가 시 광휘소둔(Bright Annealing) 공정을 거치는 경우 부동태 피막에 Si-Oxide를 형성하여 강의 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 그러나, 1.0% 이상 함유 시 강의 연성을 저하시키는 문제가 있다.Silicon in the steel is a component that is added as a deoxidizer in the steelmaking step, and when a certain amount is added to the bright annealing process, Si-Oxide is formed on the passivation film to improve the corrosion resistance of the steel. However, when containing 1.0% or more, there exists a problem of reducing the ductility of steel.

망간(Mn)의 함량은 0.1 내지 2.0%이다.The content of manganese (Mn) is 0.1 to 2.0%.

강 중 망간은 오스테나이트상 안정화 원소로서 많이 함유할수록 오스테나이트상이 안정화되어 0.1% 이상 첨가하나, 과도하게 첨가하면 내식성을 저해하므로 2% 이하로 제한한다.The more manganese is contained as austenite-phase stabilizing element, the more austenite phase is stabilized and added at 0.1% or more. However, excessively added manganese inhibits corrosion resistance, so it is limited to 2% or less.

니켈(Ni)의 함량은 6.0 내지 10.0%이다.The content of nickel (Ni) is 6.0 to 10.0%.

강 중 니켈은 오스테나이트상 안정화 원소로서 많이 첨가할수록 오스테나이트상이 안정화되어 소재를 연질화하고, 변형유기 마르텐사이트의 발생에 기인하는 가공경화의 억제를 위하여 6% 이상 첨가하는 것이 필요하다. 하지만 고가의 니켈을 과도하게 첨가하게 되면 비용 상승의 문제가 발생하여 10%로 제한한다.Nickel in steel is added to the austenite phase stabilizing element, the more the austenite phase is stabilized to soften the material, and it is necessary to add 6% or more to suppress the work hardening caused by the generation of strained organic martensite. However, excessive addition of expensive nickel will raise the cost and limit it to 10%.

크롬(Cr)의 함량은 16.0 내지 20.0%이다.The content of chromium (Cr) is 16.0 to 20.0%.

강 중 크롬은 내식성의 개선을 위한 필수 원소로 대기환경 및 싱크 용도에서의 내식성 확보를 위해 16% 이상 첨가하는 것이 필요하나, 과도한 첨가 시에는 소재를 경질화하고 딥드로잉성 등의 성형성을 불리하게 저하시키므로 20%로 제한한다.In steel, chromium is an essential element for improving corrosion resistance, and it is necessary to add more than 16% to secure corrosion resistance in the air environment and sink applications, but when excessively added, the material is hardened and moldability such as deep drawing property is disadvantageous. The lower limit is 20%.

구리(Cu)의 함량은 1.0 내지 2.0%이다.The content of copper (Cu) is 1.0 to 2.0%.

강 중 구리는 오스테나이트상 안정화 원소로서, 많이 첨가할수록 오스테나이트상이 안정화되어 변형유기 마르텐사이트의 발생에 기인하는 가공 경화의 억제하는 효과가 있어 1% 이상을 첨가한다. 그러나 2% 이상을 첨가하게 되면 내식성이 저하되는 문제 및 비용 상승의 문제가 있다.Copper in steel is an austenite-phase stabilizing element, and the more it is added, the more the austenite phase is stabilized, which has the effect of suppressing work hardening caused by the generation of strained organic martensite, and therefore, 1% or more is added. However, if more than 2% is added, there is a problem of lowering corrosion resistance and a problem of rising cost.

몰리브덴(Mo)의 함량은 0.01 내지 0.2%이다.The content of molybdenum (Mo) is 0.01 to 0.2%.

강 중 몰리브덴은 내식성과 가공성을 향상시키는 효과가 있어 0.01% 이상 첨가하며, 과도한 첨가는 비용상승을 수반하므로 0.2% 이하로 제한한다.Molybdenum in steel has an effect of improving the corrosion resistance and workability, so it is added at 0.01% or more, and excessive addition is limited to 0.2% or less because it involves a cost increase.

질소(N)의 함량은 0.035 내지 0.07%이다. The content of nitrogen (N) is 0.035 to 0.07%.

강 중 질소는 오스테나이트상 안정화 원소로서 많이 첨가할수록 오스테나이트상을 안정화시키는 효과 및 재료의 강도 향상을 위해 0.035% 이상 첨가할 필요는 있으나, 0.07% 이상 함유하면 변형유기 마르텐사이트를 경질화하여 싱크 성형 중에 심하게 변형된 부위에서 시효균열(season cracking)을 발생시킨다.Nitrogen in steel needs to be added more than 0.035% to stabilize the austenite phase and to increase the strength of the material. During cracking, severe cracking occurs at the site of age cracking.

또한, 상기 성분계 조성과 함께 하기 식 (1)로 표시되는 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값이 -3 이하를 만족한다.In addition, the austenite stabilization parameter (ASP) value represented by the following formula (1) together with the component composition satisfies −3 or less.

(1) 565 - 445*C - 495*N - 11.3*Si - 3.81*Mn - 28.6*Ni - 14.9*Cr - 30.0*Cu(1) 565-445 * C-495 * N-11.3 * Si-3.81 * Mn-28.6 * Ni-14.9 * Cr-30.0 * Cu

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강과 비교강의 진변형률-가공경화지수 상관관계를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing the true strain-process hardening index correlation between austenitic stainless steel and comparative steel according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 대부분의 300계 오스테나이트 스테인리스강 소재는 변형 초반인 진변형률 10 내지 20%에서 0.3 내지 0.4 범위의 가공경화지수(n)를 가지지만, 오스테나이트의 안정화도에 따라 변형 후반인 진변형률 30 내지 40%에서는 0.55 내지 0.65 범위의 가공경화지수를 가진다. 코너 곡률 반경(R)이 작은 디자인 싱크의 경우, 위에서 언급한 현상을 피하기 변형 초반의 가공경화지수와 변형 후반의 가공경화지수가 비슷한 소재를 제조하는 것이 중요하다.Referring to FIG. 2, most 300-based austenitic stainless steel materials have a work hardening index (n) in the range of 0.3 to 0.4 at a true strain rate of 10 to 20%, which is an early stage of deformation. At 30-40% phosphorus strain, it has a work hardening index ranging from 0.55 to 0.65. In the case of design sinks with a small corner radius of curvature R, it is important to fabricate materials with similar work hardening indices at the beginning of the deformation and later work in order to avoid the above-mentioned phenomenon.

본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값이 -3 이하를 만족하여, 진변형률 0.3 내지 0.4 범위에서 가공경화지수 n값이 0.4 내지 0.5 범위를 나타낼 수 있다.In the austenitic stainless steel according to the embodiment of the present invention, the austenitic stabilization parameter (ASP) value satisfies −3 or less, so that the work hardening index n value may be in the range of 0.4 to 0.5 in the true strain of 0.3 to 0.4. have.

한편, 싱크 성형 업체의 관점에서, 소재의 우수한 성형성도 중요하지만 각 국가별 재질규격을 보증하는 것이 필수적인 사안으로 대두될 때도 있다. Cu를 첨가하는 고성형 오스테나이트계 스테인리스강의 경우에도 304 재질규격인 재료의 강도를 보증하지 못하는 문제가 있어, 본 발명에서는 가공성 및 내시효균열 특성을 가짐과 동시에 재질규격을 만족하는 우수한 재료 강도 및 내식성의 확보가 가능한 강재를 개발하고자 하였다.On the other hand, from the viewpoint of a sink molding company, the excellent formability of the material is important, but there are times when it is essential to guarantee the material specifications of each country. In the case of the high-molded austenitic stainless steel added with Cu, there is a problem in that the strength of the material, which is 304 material, cannot be guaranteed. We wanted to develop steel that can secure corrosion resistance.

본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 하기 식 (2)를 만족할 수 있다.Austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention may satisfy the following formula (2).

(2) Cu/(100*N) ≤ 0.55(2) Cu / (100 * N) ≤ 0.55

Cu와 N의 함량을 상기 식 (2)를 만족하도록 제어함으로써 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 항복강도(YS) 230MPa 이상 및 인장강도(TS) 540MPa 이상을 확보할 수 있다.By controlling the content of Cu and N to satisfy the above formula (2), the austenitic stainless steel according to the present invention can secure a yield strength (YS) of 230 MPa or more and a tensile strength (TS) of 540 MPa or more.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 하기 식 (3)을 만족할 수 있다.In addition, the austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention may satisfy the following formula (3).

(3) 100*N - (Mn+Cu) ≥ 0(3) 100 * N-(Mn + Cu) ≥ 0

진변형률 0.3 내지 0.4 범위에서 가공경화지수 n값이 0.4 내지 0.5 범위를 만족하도록 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP)를 제어하기 위해 Mn, Cu의 함량을 높일 경우, 디자인 싱크에서 요구되는 STS304 수준의 내식성을 확보할 수 없다. 따라서, N, Mn, Cu의 함량을 상기 식 (3)을 만족하도록 제어함으로써 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 공식전위 245mV 이상을 확보할 수 있다.When the Mn and Cu content is increased to control the austenite stabilization parameter (ASP) so that the work hardening index n value in the range of true strain from 0.3 to 0.4 is within 0.4 to 0.5, the corrosion resistance of STS304 required in the design sink is increased. It cannot be secured. Therefore, by controlling the content of N, Mn, Cu to satisfy the above formula (3), the austenitic stainless steel according to the present invention can secure a formal potential of 245mV or more.

도 3은 펀치를 이용한 컵 드로잉(Cup Drawing) 가공을 모식적으로 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing a cup drawing process using a punch.

딥드로잉은 드로잉 다이(2) 위에 원형 블랭크(blank)를 올린 후 블랭크 홀더(3)로 상기 원형 블랭크를 적당한 압력으로 누른다. 이어서 펀치(1)가 원형 블랭크를 다이(2) 속으로 끌고 들어가게 되고, 이때 소재 중심부는 서서히 드로잉됨과 동시에 소재 외주부는 다이 측면을 미끄러지면서 다이(2) 속으로 유입된다.Deep drawing raises the circular blank on the drawing die 2 and then presses the circular blank with the appropriate pressure on the blank holder 3. The punch 1 then draws the circular blank into the die 2, where the material center is drawn slowly while the material outer periphery slides into the die 2 and flows into the die 2.

일반적으로, 딥드로잉 시 펀치(1)의 저면을 감싸는 소재의 저면부(10)에서는 두께 감소가 수반되며, 이 부분의 응력 상태는 이축 인장 상태이다. In general, in the deep drawing, the bottom portion 10 of the material surrounding the bottom surface of the punch 1 is accompanied by a thickness reduction, and the stress state of this portion is a biaxial tensile state.

플랜지부(30)에서는 소재가 반경방향인 다이(2) 입구쪽으로 드로잉되므로, 원주방향으로 압축변형이 일어나며 반경방향으로는 인장변형이 일어난다. 상기 압축변형과 인장변형의 주변형 작용으로, 플랜지부(30)에서는 두께 증가가 일어난다. 즉, 플랜지부(30)는 소재의 실 두께가 두꺼워짐과 동시에 압축변형에 의한 가공경화에 따라 소재의 강도가 상승하게 된다.In the flange portion 30, since the material is drawn toward the inlet of the die 2 in the radial direction, compression deformation occurs in the circumferential direction and tensile deformation occurs in the radial direction. Due to the peripheral deformation of the compression deformation and the tensile deformation, the thickness increase occurs in the flange portion (30). That is, the flange portion 30 increases the strength of the material as the seal thickness of the material increases and at the same time as the work hardening by compression deformation.

측벽부(20)는 다이(2)의 측면을 따라 상하로 인장되면서 드로잉되므로, 소재의 두께가 얇아짐과 동시에 가공경화에 의해 소재의 강도가 상승하지만, 일반적으로 플랜지부(30)의 가공경화 정도보다는 매우 낮다.Since the side wall portion 20 is drawn while being stretched up and down along the side of the die 2, the thickness of the material becomes thin and the strength of the material increases due to the work hardening, but in general, the work hardening of the flange part 30. Much lower than that.

드로잉이 진행됨에 따라 동일한 파단한계를 가졌던 블랭크의 플랜지부(30)와 측벽부(20)는 파단한계의 차이가 발생하게 된다. 즉, 플랜지부(30)는 [높은 강도 × 두꺼운 두께]의 파단한계를 가지게 되고, 측벽부(20)는 [다소 높은 강도 × 얇은 두께]의 파단한계를 가지게 되어, 파단한계가 불균일해지면서 드로잉 시 강도가 약한 부분에 변형이 집중되어 크랙이 발생한다.As the drawing progresses, the flange portion 30 and the side wall portion 20 of the blank having the same breaking limit have a difference in breaking limit. That is, the flange portion 30 has a breaking limit of [high strength × thick thickness], and the side wall portion 20 has a breaking limit of [somewhat high strength × thin thickness], so that the breaking limit becomes unevenly drawn. Cracks occur due to the concentration of deformation in areas where strength is weak.

코너 곡률 반경(R)이 작은 디자인 싱크(Design Sink)의 코너 부분 플랜지부(30)의 압축 변형량이 일반 싱크에 비해 훨씬 크기 때문에, 이러한 파단한계의 차이가 더 커지게 되어 일반 STS304로는 성형이 어렵다.Since the compression deformation amount of the corner portion flange portion 30 of the design sink having a small corner radius of curvature R is much larger than that of the general sink, the difference of the breaking limit becomes larger, so that molding is difficult with the general STS304. .

본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강을 사용한 드로잉 가공 시에는, 가공 후 시효균열(season cracking) 발생을 방지할 수 있다.When drawing processing using an austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent generation of age cracking after processing.

본 발명의 일 실시예에 따른 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 드로잉 가공품은, 상기 스테인리스강을 펀치를 이용하여 한계 드로잉비(LDR) 2.0 내지 2.3 범위에서 드로잉(Drawing) 가공하였을 때, 상기 드로잉 가공품의 바닥면 및 바닥면으로부터 10mm, 20mm, 30mm, 40mm의 측벽 위치에서 측정된 변형유기 마르텐사이트 양이 각각 1.0%, 1.0%, 5.0%, 10%, 15% 미만을 만족한다. The austenitic stainless steel drawing product having excellent workability and aging crack resistance according to an embodiment of the present invention may be manufactured by drawing the stainless steel at a limit drawing ratio (LDR) of 2.0 to 2.3 using a punch. At this time, the amount of strained organic martensite measured at sidewall positions of 10 mm, 20 mm, 30 mm, and 40 mm from the bottom and bottom of the drawing workpiece satisfies less than 1.0%, 1.0%, 5.0%, 10%, and 15%, respectively. .

한계 드로잉비(Limited Drawing Ratio)는 소재 최대 직경(D)와 펀치 직경(d)의 비(D/d)를 의미한다.Limited Drawing Ratio means the ratio (D / d) of the maximum material diameter (D) to the punch diameter (d).

오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값이 -3을 초과할 경우, 드로잉 가공 시 γ→α' 변태를 억제하지 못하여 가공 24시간 후 시효균열이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값이 -3 이하인 상기 스테인리스강을 사용하여 드로잉 가공하는 경우에는, 드로잉 가공품의 변형유기 마르텐사이트 양을 제어할 수 있어 시효균열을 방지할 수 있다.When the austenite stabilization parameter (ASP) value exceeds -3, aging crack may occur after 24 hours of processing due to failure to suppress γ → α 'transformation during drawing processing. Therefore, in the case of drawing processing using the stainless steel having the austenite stabilization parameter (ASP) value of -3 or less according to the present invention, the amount of deformation organic martensite of the drawn workpiece can be controlled to prevent aging cracking. .

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter will be described in more detail through a preferred embodiment of the present invention.

가공성 및 강도 평가Machinability and Strength Evaluation

아래 표 1에 나타낸 성분계의 오스테나이트계 스테인리스강을 일부는 Lab. 진공용해를 하여 잉곳(Ingot)을 제조하였고, 일부는 전기로-VOD-연주 공정을 거쳐 슬라브(Slab)를 제조하였다. 제조된 잉곳과 슬라브는 1,240℃에서 1 내지 2시간 재가열한 후 조압연기와 연속 마무리압연기에 의해 열연재로 제조하였으며, 1,000 내지 1,100℃의 온도에서 열연소둔을 행한 후 냉간압연 및 냉연소둔을 실시하였다.A part of the austenitic stainless steel of the component system shown in Table 1 below is Lab. Ingots were prepared by vacuum melting, and some slabs were prepared through an electric furnace-VOD-casting process. The ingots and slabs thus prepared were reheated at 1,240 ° C. for 1 to 2 hours, and then made of hot rolled materials by rough rolling and continuous finishing rolling mills, followed by cold rolling and cold rolling annealing at temperatures of 1,000 to 1,100 ° C. .

구분division CC SiSi MnMn NiNi CrCr CuCu MoMo NN 발명강1Inventive Steel 1 0.020.02 0.30.3 1.51.5 8.38.3 18.118.1 1.21.2 0.10.1 0.0450.045 발명강2Inventive Steel 2 0.020.02 0.30.3 1.521.52 8.18.1 1818 1.431.43 0.0950.095 0.0450.045 발명강3Invention Steel 3 0.0210.021 0.820.82 1.51.5 8.18.1 18.218.2 1.431.43 0.10.1 0.0450.045 발명강4Inventive Steel 4 0.0190.019 0.310.31 1.461.46 8.148.14 18.218.2 1One 00 0.0610.061 발명강5Inventive Steel 5 0.0190.019 0.310.31 1.511.51 8.158.15 18.218.2 1.271.27 00 0.0430.043 비교강1Comparative Steel 1 0.110.11 0.60.6 0.850.85 6.66.6 17.217.2 0.60.6 0.10.1 0.0480.048 비교강2Comparative Steel 2 0.0550.055 0.40.4 1.11.1 8.18.1 18.218.2 0.10.1 0.10.1 0.040.04 비교강3Comparative Steel 3 0.110.11 0.580.58 0.860.86 6.76.7 17.617.6 0.90.9 0.10.1 0.050.05 비교강4Comparative Steel 4 0.010.01 0.50.5 1.21.2 7.67.6 16.916.9 2.92.9 0.10.1 0.010.01 비교강5Comparative Steel 5 0.020.02 0.60.6 2.22.2 6.66.6 17.217.2 2.92.9 0.10.1 0.040.04

표 1에 나타난 발명강들 및 비교강들의 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값, Cu/(100*N) 값 및 기계적 특성값인 항복강도, 인장강도, 가공경화지수 n값(진변형률 0.3 내지 0.4 구간)을 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.Austenitic stabilization parameter (ASP) value, Cu / (100 * N) value and mechanical property value of yield strength, tensile strength, work hardening index n value (true strain 0.3 to 0.4) Section) is shown in Table 2 below.

구분division ASPASP Cu/(100*N)Cu / (100 * N) 항복강도
(MPa)
Yield strength
(MPa)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
가공경화지수
n
Work Hardening Index
n
발명강1Inventive Steel 1 -18.6-18.6 0.270.27 261261 574574 0.450.45 발명강2Inventive Steel 2 -18.3-18.3 0.320.32 254254 569569 0.440.44 발명강3Invention Steel 3 -27.6-27.6 0.320.32 275275 582582 0.430.43 발명강4Inventive Steel 4 -16.9-16.9 0.160.16 281281 602602 0.430.43 발명강5Inventive Steel 5 -16.6-16.6 0.300.30 264264 581581 0.460.46 비교강1Comparative Steel 1 18.118.1 0.130.13 269269 821821 0.690.69 비교강2Comparative Steel 2 5.65.6 0.030.03 280280 620620 0.530.53 비교강3Comparative Steel 3 -2.5-2.5 0.200.20 272272 742742 0.610.61 비교강4Comparative Steel 4 -10.9-10.9 2.902.90 187187 498498 0.480.48 비교강5Comparative Steel 5 -11.1-11.1 0.730.73 195195 501501 0.490.49

발명강 1 내지 5는 모두 Cu/(100*N) 값을 0.55 이하로 제어함과 동시에 ASP 값을 -3 이하로 제어하여 목표하는 항복강도(230MPa 이상) 및 인장강도(540MPa 이상)를 확보하였으며, 디자인 싱크에 적합한 진변형률 0.3 내지 0.4 범위 구간에서의 가공경화지수 n값을 0.5 이하로 얻을 수 있었다.Inventive steels 1 to 5 all controlled the Cu / (100 * N) value to 0.55 or less and the ASP value to -3 or less to secure the target yield strength (230 MPa or more) and tensile strength (540 MPa or more). The work hardening index n in the range of true strain 0.3 to 0.4 suitable for design sinks can be obtained below 0.5.

반면, 비교강 1 내지 3은 Cu/(100*N) 값이 각각 0.13, 0.03, 0.20으로 본 발명이 목적하는 항복강도와 인장강도를 가지나, ASP 값이 각각 18.1, 5.6, -2.5로 본 발명이 목적하는 범위를 벗어나 그 결과 진변형률 0.3 내지 0.4 범위 구간에서 가공경화지수 n값이 0.5 이상의 값을 나타내는 바, 디자인 싱크 용도에 적합하지 않음을 알 수 있다.On the other hand, Comparative steels 1 to 3 have Cu / (100 * N) values of 0.13, 0.03, and 0.20, respectively, and have the desired yield strength and tensile strength, but ASP values of the present invention are 18.1, 5.6, and -2.5, respectively. As a result, the work hardening index n indicates a value of 0.5 or more in the range of true strain from 0.3 to 0.4, indicating that it is not suitable for design sink applications.

비교강 4 및 5는 ASP 값이 -10.9, -11.1로 본 발명의 목적 범위에 속하지만, Cu/(100*N) 값이 각각 2.90, 0.73으로 본 발명의 목적 범위를 벗어나 재료의 충분한 항복강도 및 인장강도가 확보되지 않았다.Comparative steels 4 and 5 are ASP values of -10.9 and -11.1, but belong to the object of the present invention, but Cu / (100 * N) values of 2.90 and 0.73, respectively, are sufficient yield strength of the material outside the object of the present invention. And tensile strength was not secured.

내식성 평가Corrosion Resistance Evaluation

아래 표 3은 상기 식 (3)의 100*N - (Mn+Cu) 값과 공식전위의 상관관계를 나타내었다. 공식전위는 강판의 표면을 #600 연마 가공한 후 30℃의 3.5% NaCl 용액을 이용하여 측정하였다.Table 3 below shows the correlation between the formula potential and 100 * N-(Mn + Cu) value of the formula (3). Formal potential was measured using a 3.5% NaCl solution at 30 ° C. after polishing the surface of the steel sheet # 600.

구분division CC SiSi MnMn NiNi CrCr CuCu MoMo NN 100*N
-(Mn+Cu)
100 * N
-(Mn + Cu)
공식전위Formal potential
발명강1Inventive Steel 1 0.020.02 0.30.3 1.51.5 8.38.3 18.118.1 1.21.2 0.10.1 0.0450.045 1.81.8 285285 발명강2Inventive Steel 2 0.020.02 0.30.3 1.521.52 8.18.1 1818 1.431.43 0.0950.095 0.0450.045 1.61.6 270270 발명강3Invention Steel 3 0.0210.021 0.820.82 1.51.5 8.18.1 18.218.2 1.431.43 0.10.1 0.0450.045 1.61.6 273273 발명강4Inventive Steel 4 0.0190.019 0.310.31 1.461.46 8.148.14 18.218.2 1One 00 0.0610.061 3.63.6 325325 발명강5Inventive Steel 5 0.0190.019 0.310.31 1.511.51 8.158.15 18.218.2 1.271.27 00 0.0430.043 1.51.5 265265 비교강4Comparative Steel 4 0.010.01 0.50.5 1.21.2 7.67.6 16.916.9 2.92.9 0.10.1 0.010.01 -3.1-3.1 163163 비교강5Comparative Steel 5 0.020.02 0.60.6 2.22.2 6.66.6 17.217.2 2.92.9 0.10.1 0.040.04 -1.1-1.1 194194

발명강 1 내지 5는 100*N - (Mn+Cu) 값이 모두 0 이상으로 소재의 내식성을 나타내는 공식전위가 본 발명이 목적하는 범위인 245mV 이상을 나타내었다. 그러나, 오스테나이트 안정화도를 높이기 위해 Mn, Cu의 함량을 높게 설계한 비교강 4 및 5는 ASP 값이 -10.9와 -11.1(표 2 참조)를 나타내어 본 발명의 목적 범위를 만족함에도, 100*N - (Mn+Cu) 값이 각각 -3.1, -1.1로 식 (3)을 만족하지 못하며, 그 결과 공식전위 값이 200mV 이하로 디자인 싱크에서 요구하는 STS304 수준의 내식성(공식전위 245mV 이상)을 확보할 수 없었다.Inventive steels 1 to 5 are all 100 * N − (Mn + Cu) values of 0 or more, and the formal potential indicating corrosion resistance of the material exhibited 245 mV or more, which is the range for which the present invention is intended. However, the comparative steels 4 and 5, which are designed to have a high content of Mn and Cu in order to increase austenite stabilization, have ASP values of -10.9 and -11.1 (see Table 2), even if they satisfy the object range of the present invention. N-(Mn + Cu) values are -3.1 and -1.1, respectively, which do not satisfy Eq. (3). As a result, the official potential value is 200 mV or less, resulting in STS304 level corrosion resistance (formula potential 245 mV or more) required by the design sink. Could not be secured.

내시효균열Aging crack 특성 평가 Property evaluation

직경이 50mm인 펀치를 사용하여 펀치 스피드 100mm/min으로 본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강을 컵 드로잉(cup drawing)하였다. 드로잉 가공은 한계 드로잉비(LDR)는 1.9 내지 2.3 범위 및 컵의 상부에 주름과 파단이 발생하지 않는 범위 내에서 실시하였다. 드로잉 가공 후, 도 4에 나타낸 바와 같이 컵 가공품의 바닥면 및 바닥면으로부터 10mm, 20mm, 30mm, 40mm의 측벽 위치에서 변형유기 마르텐사이트(α') 양을 측정하여 아래 표 4에 나타내었으며, 드로잉 가공 24시간 후 시효균열이 발생하는지 여부를 나타내었다. 변형유기 마르텐사이트 양은 페라이트스코프(ferrite-scope)를 이용하여 측정하였다.Using a punch having a diameter of 50 mm, the austenitic stainless steel according to the embodiment of the present invention was cup drawn at a punch speed of 100 mm / min. The drawing process was carried out within the limit drawing ratio (LDR) in the range of 1.9 to 2.3 and no wrinkles or breakage at the top of the cup. After drawing processing, as shown in FIG. 4, the amount of strained organic martensite (α ′) was measured at sidewall positions of 10 mm, 20 mm, 30 mm, and 40 mm from the bottom surface and the bottom surface of the cup workpiece, and is shown in Table 4 below. It was shown whether aging cracks occurred after 24 hours of processing. The amount of strain organic martensite was measured using a ferrite-scope.

구분division LDRLDR 변형유기 마르텐사이트(α') 측정량Modified organic martensite (α ') measurand 시효균열
발생여부
Aging Crack
Occurrence
발명강1Inventive Steel 1 2.162.16 0.360.36 0.720.72 2.862.86 5.885.88 10.8110.81 미발생Not Occurred 발명강4Inventive Steel 4 2.202.20 0.780.78 0.880.88 4.124.12 8.198.19 14.1614.16 미발생Not Occurred 발명강5Inventive Steel 5 2.252.25 0.450.45 0.770.77 3.233.23 6.116.11 12.5412.54 미발생Not Occurred 비교강1Comparative Steel 1 1.901.90 6.786.78 10.2110.21 30.2130.21 38.2538.25 49.2249.22 발생Occur 비교강2Comparative Steel 2 2.042.04 4.324.32 8.918.91 25.2225.22 32.1132.11 40.3440.34 발생Occur

발명강 1, 4, 5의 경우 ASP 값이 -18.6, -16.9, -16.6(표 2 참조)으로 성형 시의 γ→α' 변태가 억제되어 실제 컵 드로잉 후의 컵 가공품의 위치별 마르텐사이트 생성량이 최대 15% 미만이었으나, 비교강 1, 2의 경우 ASP값이 18.1, 5.6(표 2 참조)으로 성형 시의 γ→α' 변태가 용이하게 되어 실제 컵 드로잉 후의 위치별 마르텐사이트 생성량이 최대 40 내지 49%까지 발생됨을 알 수 있었다. 이로 인하여 비교예 1, 2는 컵 드로잉 가공 후 24시간 후에 시효균열(season cracking)이 발생하는 문제점을 초래하였다.Inventive steels 1, 4, and 5 have ASP values of -18.6, -16.9, and -16.6 (see Table 2), which suppressed the γ → α 'transformation during molding, so that the amount of martensite produced by the position of the cup workpiece after actual cup drawing was reduced. Although the maximum value was less than 15%, in the case of Comparative Steels 1 and 2, the ASP values were 18.1 and 5.6 (see Table 2), which facilitated the transformation of γ → α 'during molding, and the maximum amount of martensite produced by position after actual cup drawing was 40 to 40%. Up to 49%. For this reason, Comparative Examples 1 and 2 caused a problem in which age cracking occurred 24 hours after the cup drawing process.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.As described above, exemplary embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto, and a person of ordinary skill in the art may be within the scope and spirit of the following claims. It will be understood that various changes and modifications are possible.

Claims (7)

중량%로, C: 0.01 내지 0.04%, Si: 0.1 내지 1%, Mn: 0.1 내지 2%, Ni: 6 내지 10%, Cr: 16 내지 20%, Cu: 1 내지 2%, Mo: 0.01 내지 0.2%, N: 0.035 내지 0.07%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 식 (1)로 표시되는 오스테나이트 안정화 파라미터(ASP) 값이 -3 이하이며,
하기 식 (3)을 만족하며,
진변형률 0.3 내지 0.4 범위에서 가공경화지수 n값이 0.4 내지 0.5 범위를 만족하는 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강:
(1) 565 - 445*C - 495*N - 11.3*Si - 3.81*Mn - 28.6*Ni - 14.9*Cr - 30.0*Cu
(3) 100*N - (Mn+Cu) ≥ 0
여기서, C, N, Si, Mn, Ni, Cr, Cu는 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.
By weight, C: 0.01-0.04%, Si: 0.1-1%, Mn: 0.1-2%, Ni: 6-10%, Cr: 16-20%, Cu: 1-2%, Mo: 0.01- 0.2%, N: 0.035 to 0.07%, including the remaining Fe and inevitable impurities,
The austenite stabilization parameter (ASP) value represented by the following formula (1) is -3 or less,
Satisfying the following formula (3),
Austenitic stainless steels with good workability and age-resistant cracking properties in which the work hardening index n value falls within the range of 0.4 to 0.5 in the true strain range of 0.3 to 0.4:
(1) 565-445 * C-495 * N-11.3 * Si-3.81 * Mn-28.6 * Ni-14.9 * Cr-30.0 * Cu
(3) 100 * N-(Mn + Cu) ≥ 0
Here, C, N, Si, Mn, Ni, Cr, Cu means the content (wt%) of each element.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 하기 식 (2)를 만족하는 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강:
(2) Cu/(100*N) ≤ 0.55
여기서, Cu, N은 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
The method of claim 1,
The stainless steel is an austenitic stainless steel excellent in workability and aging crack resistance satisfying the following formula (2):
(2) Cu / (100 * N) ≤ 0.55
Here, Cu and N mean content (weight%) of each element.
제2항에 있어서,
상기 스테인리스강은 항복강도(YS) 230MPa 이상 및 인장강도(TS) 540MPa 이상인 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강.
The method of claim 2,
The stainless steel is an austenitic stainless steel having excellent workability and anti-aging cracking resistance of yield strength (YS) of 230 MPa or more and tensile strength (TS) of 540 MPa or more.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 공식전위가 245mV 이상인 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강.
The method of claim 1,
The stainless steel is an austenitic stainless steel having a formal potential of 245 mV or more, which is excellent in workability and aging crack resistance.
제1항 내지 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항의 스테인리스강을 펀치를 이용하여 드로잉 가공하였을 때,
드로잉 가공품의 바닥면 및 바닥면으로부터 10mm, 20mm, 30mm, 40mm의 측벽 위치에서 측정된 변형유기 마르텐사이트 양이 각각 1.0%, 1.0%, 5.0%, 10%, 15% 미만을 만족하는 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 드로잉 가공품.
When drawing the stainless steel according to any one of claims 1 to 3 or 5 using a punch,
Workability and resistance to satisfactory strain organic martensite content measured at sidewall positions of 10 mm, 20 mm, 30 mm, and 40 mm from the bottom and bottom of the drawing workpiece of less than 1.0%, 1.0%, 5.0%, 10%, and 15%, respectively. Austenitic stainless steel drawing products with excellent age cracking properties.
제6항에 있어서,
상기 드로잉 가공품은, 상기 가공 24시간 후 시효균열이 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 가공성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 드로잉 가공품.
The method of claim 6,
The drawing processed article is an austenitic stainless steel drawing processed article excellent in workability and aging crack resistance, characterized in that no age crack after 24 hours of processing.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102120700B1 (en) * 2018-09-13 2020-06-09 주식회사 포스코 Austenitic stainless steel with excellent hole expanding workability and resistance of season cracking
KR102448741B1 (en) * 2020-08-31 2022-09-30 주식회사 포스코 Austenitic stainless steel with improved deep drawing
KR20220169655A (en) * 2021-06-21 2022-12-28 주식회사 포스코 Austenitic stainless steel and manufacturing nmethod thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371339A (en) 2001-04-12 2002-12-26 Nisshin Steel Co Ltd Soft stainless steel sheet superior in workability and cold-forging property

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5412884B2 (en) * 1973-06-07 1979-05-26
JP3200148B2 (en) * 1992-04-08 2001-08-20 日新製鋼株式会社 Method for producing austenitic stainless steel excellent in workability and resistance to time cracking
JPH06134503A (en) * 1992-10-27 1994-05-17 Nippon Steel Corp Manufacture of cu-added austenitic stainless steel thin cast billet excellent in material and corrosion resistance
KR950009223B1 (en) * 1993-08-25 1995-08-18 포항종합제철주식회사 Austenite stainless steel
JPH07197200A (en) * 1993-12-29 1995-08-01 Nkk Corp Austenitic stainless steel having small anisotropy in shape freezing quantity developed at the time of deep-drawing
KR970001327B1 (en) * 1994-06-24 1997-02-05 김만제 Austenite stainless steel
JP3464297B2 (en) * 1994-08-31 2003-11-05 日新製鋼株式会社 Austenitic stainless steel sheet for high-speed warm drawing and its warm drawing method
KR970010807B1 (en) * 1994-11-30 1997-07-01 포항종합제철 주식회사 Austenite stainless steel of excellent corrosion resistance & hot-working characteristic
JPH08269638A (en) * 1995-03-27 1996-10-15 Nisshin Steel Co Ltd Austenitic stainless steel for high speed continuous press working excellent in season cracking resistance
JPH08283915A (en) * 1995-04-12 1996-10-29 Nkk Corp Austenitic stainless steel excellent in workability
JPH09310155A (en) * 1996-05-16 1997-12-02 Nkk Corp Austenitic stainless steel excellent in surface characteristic after working
FR2778188B1 (en) * 1998-04-29 2000-06-02 Ugine Savoie Sa STAINLESS STEEL FOR MAKING DRAWN WIRE IN PARTICULAR TIRE REINFORCEMENT WIRE AND METHOD FOR MAKING THE SAME WIRE
JP3691341B2 (en) * 2000-05-16 2005-09-07 日新製鋼株式会社 Austenitic stainless steel sheet with excellent precision punchability
JP2004238700A (en) 2003-02-07 2004-08-26 Nisshin Steel Co Ltd Austenitic stainless steel sheet suitable for press molded product with high surface smoothness
TWI271438B (en) * 2003-05-09 2007-01-21 Nippon Mining Co Metastable austenite series stainless steel strap with excellent fatigue resistance
JP2007031777A (en) * 2005-07-27 2007-02-08 Nisshin Steel Co Ltd Austenitic stainless steel member superior in sliding characteristic
JP2008169423A (en) * 2007-01-10 2008-07-24 Nisshin Steel Co Ltd Austenitic stainless steel sheet for bending
CN102330033B (en) * 2010-07-15 2013-07-31 宝山钢铁股份有限公司 Low-cost austenitic stainless steel with excellent corrosion resistance
KR20140131214A (en) * 2013-05-03 2014-11-12 주식회사 포스코 Austenitic stainless steel with high age cracking resistance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371339A (en) 2001-04-12 2002-12-26 Nisshin Steel Co Ltd Soft stainless steel sheet superior in workability and cold-forging property

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