KR101964316B1 - Ferritic stainless steel for exhaust system heat exchanger having excellent sound absorption ability and method of manufacturing the same - Google Patents

Ferritic stainless steel for exhaust system heat exchanger having excellent sound absorption ability and method of manufacturing the same Download PDF

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Abstract

흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강 및 이의 제조 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강은, 중량%로, 탄소(C): 0.001~0.01%, 질소(N): 0.001~0.01%, 실리콘(Si): 0.2~1.0%, 망간(Mn): 0.1~2%, 크롬(Cr): 10~30%, 네오븀(Nb): 0.3~0.6%, 몰리브덴(Mo): 0.3~2.5%, 텅스텐(W): 0.3~2.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1%, 알루미늄(Al): 0.001~0.015%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하며, 하기 식 (1)을 만족한다.
W + 0.5*Mo ≥ 1.5 ------ 식 (1)
Disclosed are a ferritic stainless steel for an exhaust system heat exchanger excellent in sound absorption and a method of manufacturing the same. Ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention, in weight percent, carbon (C): 0.001 ~ 0.01%, nitrogen (N): 0.001 ~ 0.01%, silicon (Si): 0.2 ~ 1.0%, manganese ( Mn): 0.1-2%, Chromium (Cr): 10-30%, Nebium (Nb): 0.3-0.6%, Molybdenum (Mo): 0.3-2.5%, Tungsten (W): 0.3-2.5%, Titanium (Ti): 0.001 to 0.1%, aluminum (Al): 0.001 to 0.015%, balance iron (Fe) and unavoidable impurities, and satisfy the following formula (1).
W + 0.5 * Mo ≥ 1.5 ------ Equation (1)

Description

흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강 및 이의 제조 방법{FERRITIC STAINLESS STEEL FOR EXHAUST SYSTEM HEAT EXCHANGER HAVING EXCELLENT SOUND ABSORPTION ABILITY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}FERRITIC STAINLESS STEEL FOR EXHAUST SYSTEM HEAT EXCHANGER HAVING EXCELLENT SOUND ABSORPTION ABILITY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 800℃ 이상의 고온 환경에서 사용가능한 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger and a method of manufacturing the same, and more particularly to a ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger excellent in sound absorption that can be used in a high temperature environment of 800 ℃ or more and a method for producing the same.

최근, 자동차 분야에 있어서는, 환경 문제에 대한 의식의 고조로부터, 배기 가스 규제가 보다 강화되는 동시에, 탄산 가스 배출 억제에 대처가 진행되고 있다. 또한, 바이오 에탄올이나 바이오 디젤 연료 등의 연료 측면에서의 대처에 더하여, 경량화나 배기열을 회수하는 열교환기를 설치하여 연비 향상을 도모하거나, EGR(Exhaust Gas Recirculation), DPF(Diesel Particulate Filter), 배기 매니폴드(exhaust manifold) 등과 같은 배기가스 처리 장치를 설치하는 등의 대처가 이루어지고 있다.In recent years, in the automobile field, exhaust gas regulation has been tightened, and coping with carbon dioxide emission suppression has been progressed due to heightened awareness of environmental problems. In addition to coping with fuels such as bioethanol and biodiesel fuel, a heat exchanger for reducing weight and recovering exhaust heat can be installed to improve fuel efficiency, exhaust gas recirculation (EGR), diesel particulate filter (DPF), and exhaust manifold. Countermeasures such as providing an exhaust gas treating apparatus such as an exhaust manifold and the like have been made.

여기서, 배기가스를 엔진에서부터 촉매장치까지 유도하는 기능을 갖는 배기 매니폴드(exhaust manifold)는 700℃ 이상의 고온 환경에 직접 노출되므로 장시간의 가동환경에서 높은 안전성이 요구된다.Here, an exhaust manifold having a function of inducing exhaust gas from an engine to a catalyst device is directly exposed to a high temperature environment of 700 ° C. or higher, thus requiring high safety in a long time operating environment.

페라이트계 스테인리스강은 열팽창계수가 낮아 열피로특성이 우수하고, 고온에서의 내산화성 및 산화피막 밀착성이 우수하며, 내식성이 뛰어나면서도, 오스테나이트계 스테인리스강에 비하여 가격 경쟁력이 높아 자동차 배기계용 소재로 널리 사용되고 있다.The ferritic stainless steel has a low thermal expansion coefficient, which is excellent in thermal fatigue characteristics, excellent in oxidation resistance and oxide film adhesion at high temperatures, and excellent in corrosion resistance and high in price competitiveness compared to austenitic stainless steel. It is widely used.

배기계 열교환기에서는 소음 및 진동이 많이 발생하는 문제점이 있으며, 이러한 소음 및 진동에 의하여 자동차의 정숙성이 저해되며, 또한 부품의 내구성이 크게 저하되는 문제점이 있다.Exhaust system heat exchanger has a problem that a lot of noise and vibration occurs, the quietness of the vehicle is hampered by such noise and vibration, and also there is a problem that the durability of the component is greatly reduced.

이를 해결하기 위해, 800℃ 미만의 배기가스 환경에서는 석출물 개수, 고용 C, N 및 개재물의 크기와 형태를 조절하여 흡음성을 향상시키려는 시도가 이루어졌고 그 효과에 대해서 보고된 바 있다. In order to solve this problem, an attempt has been made to improve sound absorption by controlling the number and shape of precipitates, solid solution C, N, and inclusions in an exhaust gas environment below 800 ° C., and the effects have been reported.

하지만 800℃ 이상의 배기가스 환경에서 흡음성을 향상 시키려는 시도 및 성과는 기존에 전무한 상황이다. However, no attempt has been made to improve sound absorption in an exhaust gas environment of 800 ° C or higher.

한국 공개특허문헌 제10-2016-0077515호 (2016.07.04)Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2016-0077515 (2016.07.04)

본 발명의 실시예들은 페라이트계 스테인리스강을 800℃ 이상의 배기가스 환경에서 배기계 열교환기 등의 용도로 적용시 정숙성 및 부품 내구성을 향상시킬 수 있는 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a ferritic stainless steel for an exhaust heat exchanger excellent in sound absorption that can improve the quietness and component durability when the ferritic stainless steel is used in the exhaust gas environment, such as the exhaust gas environment in 800 ℃ or more. .

또한, 페라이트계 스테인리스강의 냉연 소둔 공정을 제어하여 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides a method for manufacturing a ferritic stainless steel for an exhaust heat exchanger having excellent sound absorption by controlling a cold rolling annealing process of a ferritic stainless steel.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강에 따르면, 중량%로, 탄소(C): 0.001~0.01%, 질소(N): 0.001~0.01%, 실리콘(Si): 0.2~1.0%, 망간(Mn): 0.1~2%, 크롬(Cr): 10~30%, 네오븀(Nb): 0.3~0.6%, 몰리브덴(Mo): 0.3~2.5%, 텅스텐(W): 0.3~2.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1%, 알루미늄(Al): 0.001~0.015%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하며, 하기 식 (1)을 만족한다.According to the ferritic stainless steel for an exhaust heat exchanger having excellent sound absorption according to an embodiment of the present invention, in weight%, carbon (C): 0.001 to 0.01%, nitrogen (N): 0.001 to 0.01%, and silicon (Si): 0.2-1.0%, Manganese (Mn): 0.1-2%, Chromium (Cr): 10-30%, Nebium (Nb): 0.3-0.6%, Molybdenum (Mo): 0.3-2.5%, Tungsten (W) : 0.3 to 2.5%, titanium (Ti): 0.001 to 0.1%, aluminum (Al): 0.001 to 0.015%, balance iron (Fe) and inevitable impurities, and satisfy the following formula (1).

W + 0.5*Mo ≥ 1.5 ------ 식 (1)W + 0.5 * Mo ≥ 1.5 ------ Equation (1)

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

C+N ≤ 0.018 ------ 식 (2)C + N ≤ 0.018 ------ Equation (2)

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, Cu: 0.01%~0.15%, Mg: 0.0002~0.001%, Ca: 0.0004~0.002%를 더 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, Cu: 0.01% ~ 0.15%, Mg: 0.0002 ~ 0.001%, Ca: 0.0004 ~ 0.002% may be further included.

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

(W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ 식 (3) (W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ Equation (3)

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 페라이트계 스테인리스강은 하기 식 (4)를 만족할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the ferritic stainless steel may satisfy the following formula (4).

W + 0.5*Mo - 5*Ti ≥ 1 ------ 식 (4)W + 0.5 * Mo-5 * Ti ≥ 1 ------ Equation (4)

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강의 흡음 지수는 10*10-4 이상일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the sound absorption index of the stainless steel may be 10 * 10 -4 or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강의 에 따르면, 중량%로, C: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, Si: 0.2~1.0%, Mn: 0.1~2%, Cr: 10~30%, Nb: 0.3~0.6%, Mo: 0.3~2.5%, W: 0.3~2.5%, Ti: 0.001~0.1%, Al: 0.001~0.015%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 페라이트계 스테인리스강 슬라브를 제조하는 단계; 상기 슬라브를 열간 압연 및 열연 소둔하는 단계; 및 상기 열연판을 냉간 압연 후 냉연소둔하는 단계;를 포함할 수 있다.According to the ferritic stainless steel for an exhaust heat exchanger having excellent sound absorption according to an embodiment of the present invention, in weight%, C: 0.001 to 0.01%, N: 0.001 to 0.01%, Si: 0.2 to 1.0%, and Mn: 0.1 to 2%, Cr: 10-30%, Nb: 0.3-0.6%, Mo: 0.3-2.5%, W: 0.3-2.5%, Ti: 0.001-0.1%, Al: 0.001-0.015%, balance Fe and unavoidable impurities Manufacturing a ferritic stainless steel slab comprising a; Hot rolling and hot rolling annealing the slab; And cold rolling annealing the hot rolled sheet.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상기 냉연소둔 단계는, 1000 + 20*(W + 0.5Mo) ℃에서 30초간 유지하는 1차 열처리 단계; 및 900 + 20*(W+0.5Mo) ℃의 온도로 급냉하여 60초동안 유지하는 2차 열처리 단계;를 포함할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the cold rolling annealing step, the first heat treatment step of maintaining for 30 seconds at 1000 + 20 * (W + 0.5Mo) ℃; And a second heat treatment step of quenching at a temperature of 900 + 20 * (W + 0.5Mo) ° C. and maintaining it for 60 seconds.

본 발명의 실시예들은 페라이트계 스테인리스강의 성분계 및 제조 공정의 제어를 통하여, 고용 Mo, W 함량 및 Ti 함량 등을 제어할 수 있으며, 이에 따라 페라이트계 스테인리스강을 배기계 열교환기 등의 용도로 적용시 우수한 흡음성을 얻을 수 있어 배기계 열교환기의 정숙성 및 부품 내구성을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can control the solid solution Mo, W content and Ti content through the control of the component system and manufacturing process of the ferritic stainless steel, accordingly, when applying the ferritic stainless steel to the exhaust system heat exchanger, etc. Excellent sound absorption can be obtained, thereby improving the quietness and component durability of the exhaust system heat exchanger.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 흡음성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 냉연소둔 패턴을 나타낸 그래프이다.
1 is a graph illustrating sound absorption of ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a cold-rolled annealing pattern of the ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention.

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 페라이트계 스테인리스 강재가 800℃ 이상의 배기계 부품에 사용될 때 흡음성을 향상시키기 위하여 다양한 검토를 행한 결과, 이하의 지견을 얻을 수 있었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors obtained the following knowledge as a result of performing various examination in order to improve sound absorption when a ferritic stainless steel material is used for exhaust system parts of 800 degreeC or more.

일반적으로 탄소강은 진동 시 고용되어 있는 C, N가 격자 내에서 위치 변동을 하면서 에너지 손실을 유발하고, 결과적으로 소리를 흡수하게 되는바, 흡음성을 갖게 된다.In general, carbon steel is energy absorbed as C and N, which are dissolved during vibration, change position in the lattice, and as a result, absorb sound.

그러나 C, N의 움직임은 온도에 민감하기 때문에 좁은 온도 범위에서만 흡음성을 가지게 되며, 내식성 또한 열위하다. 반면 고 Cr강의 경우 내식성이 우수하며, C 및 N의 내부 움직임에 의해 흡음 효과 역시 우수한 바, 이는 결정립 안의 자구벽(Magnetic Domain Wall)의 움직임에 의한 에너지 손실로 인해 흡음 효과가 더 해지기 때문이다.However, since the movement of C and N is sensitive to temperature, it has sound absorption only in a narrow temperature range, and corrosion resistance is also inferior. On the other hand, high Cr steels have excellent corrosion resistance and sound absorption effect due to the internal movement of C and N, because the sound absorption effect is increased due to energy loss caused by the movement of magnetic domain walls in grains. .

일반적으로 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스 강재에는 고온강도 향상을 위해 미량의 Nb가 첨가되는데, 이러한 Nb 첨가 페라이트계 스테인리스 강재의 경우, 불가피하게 표층부의 페라이트 기지 내 Nb(N,C)이 다량 석출되며, 이러한 Nb(N,C) 석출물은 진동시 흡음 매커니즘 중 하나인 자구벽(Magnetic Domain Wall)의 이동을 억제(Pinning)하기 때문에 페라이트계 스테인리스 강재의 흡음성이 본질적으로 열위하게 된다.In general, a small amount of Nb is added to the ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger to improve the high temperature strength.In the case of the Nb-added ferritic stainless steel, inevitably a large amount of Nb (N, C) in the ferrite matrix of the surface layer is precipitated, Since the Nb (N, C) precipitates inhibit the movement of the magnetic domain wall, which is one of the sound absorbing mechanisms during vibration, the sound absorption of ferritic stainless steel is inferior.

또한 C, N은 Nb, Ti와 대부분 석출물 상태로 결합되어 있기 때문에 상대적으로 페라이트 기지 내에 있는 고용 C, N이 거의 전무하게 되어 진동시 고용 C, N의 움직임에 의한 흡음 매커니즘(Snoek Effect) 또한 기대할 수 없다.In addition, since C and N are mostly combined with Nb and Ti in the form of precipitates, there is almost no solid solution C and N in the ferritic base, and thus the sound absorbing mechanism due to the movement of the solid solution C and N during vibration is also expected. Can't.

한편, 800℃ 이상의 배기계 부품에 적용되는 페라이트계 스테인리스강에는 고온강도를 위해 Nb를 첨가한다.On the other hand, Nb is added to ferritic stainless steel applied to exhaust system parts of 800 ° C. or higher for high temperature strength.

또한 Mo, W 등의 고용강화 원소를 추가로 첨가할 수 있는데, 800℃ 이상의 환경에서 진동이 발생할 시, 고용된 Mo, W 원소들의 Short Range Diffusion에 의해 흡음성이 향상되게 된다.In addition, solid solution strengthening elements such as Mo and W may be additionally added. When vibration occurs in an environment of 800 ° C. or higher, sound absorption is improved by short range diffusion of the dissolved Mo and W elements.

이러한 흡음성 향상의 효과는, Mo 와 W 이 동시에 포함될 경우 더욱 증대된다.The effect of such sound absorption improvement is further enhanced when Mo and W are simultaneously included.

하지만, 기지 내에 Ti 이 포함되어 있으면 Ti-(Mo, W) pair를 형성하게 되고, Mo, W 원소들의 Short Range Diffusion이 억제되어 결과적으로 고온에서의 흡음성이 열위해지는 문제점이 있다.However, when Ti is included in the matrix, Ti- (Mo, W) pairs are formed, and short range diffusion of Mo and W elements is suppressed, resulting in inferior sound absorption at high temperatures.

본 발명에서는, 기지 내에 고용되어 있는 Mo 및 W 함량을 늘려 페라이트계 스테인리스강 최종 냉연재의 흡음성을 더욱 향상 시키고자 하였다.In the present invention, by increasing the Mo and W content dissolved in the base to improve the sound absorption of the ferritic stainless steel final cold rolled material.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강에 관하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, it will be described in detail with respect to the ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger having excellent sound absorption according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강은, 중량%로, 탄소(C): 0.001~0.01%, 질소(N): 0.001~0.01%, 실리콘(Si): 0.2~1.0%, 망간(Mn): 0.1~2%, 크롬(Cr): 10~30%, 네오븀(Nb): 0.3~0.6%, 몰리브덴(Mo): 0.3~2.5%, 텅스텐(W): 0.3~2.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1%, 알루미늄(Al): 0.001~0.015%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함한다.Ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger having excellent sound absorption according to an embodiment of the present invention, in weight%, carbon (C): 0.001 to 0.01%, nitrogen (N): 0.001 to 0.01%, silicon (Si): 0.2 1.0%, Manganese (Mn): 0.1-2%, Chromium (Cr): 10-30%, Nebium (Nb): 0.3-0.6%, Molybdenum (Mo): 0.3-2.5%, Tungsten (W): 0.3-2.5%, titanium (Ti): 0.001-0.1%, aluminum (Al): 0.001-0.015%, balance iron (Fe) and inevitable impurities.

C: 0.001~0.01%C: 0.001-0.01%

탄소(C)는 재료의 강도를 향상시키는 침입형 원소로써, 그 함량이 과다할 경우, 강도가 지나치게 상승하여 연성이 저하되는 바, 상한을 0.01%로 한정한다. 다만, 그 함량이 지나치게 낮을 경우, 목적하는 충분한 강도를 얻기 어렵고, 고순도 제품을 만들기 위한 정련 비용이 증가하는 바, 그 하한을 0.001%로 한정할 수 있다.Carbon (C) is an invasive element that improves the strength of the material. When the content thereof is excessive, the strength is excessively increased and the ductility is lowered. Therefore, the upper limit is limited to 0.01%. However, if the content is too low, it is difficult to obtain the desired sufficient strength, and the refining cost for making a high purity product increases, so the lower limit can be limited to 0.001%.

N: 0.001~0.01%N: 0.001-0.01%

질소(N)는 열간 압연시 오스테나이트를 석출시켜 재결정을 촉진시키는 역할을 하는 원소로, 그 함량이 과다할 경우, 강도가 지나치게 상승하여 연성이 저하되는 바, 상한을 0.01%로 한정한다. 다만, 그 함량이 지나치게 낮을 경우, 고순도 제품을 만들기 위한 정련 비용이 증가하는 바, 그 하한을 0.001%로 한정할 수 있다.Nitrogen (N) is an element that serves to precipitate austenite during hot rolling to promote recrystallization. When the content thereof is excessively high, the strength is excessively increased and ductility is lowered, so the upper limit is limited to 0.01%. However, if the content is too low, the refining cost for making high-purity products increases, the lower limit can be limited to 0.001%.

Si: 0.2~1.0%Si: 0.2 ~ 1.0%

실리콘(Si)은 제강시 용강의 탈산과 페라이트 안정화를 위해 첨가되는 원소로, 본 발명에서는 0.2% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 재질의 경화를 일으켜 강의 연성이 저하되는 바, 그 상한을 1.0%로 한정할 수 있다.Silicon (Si) is an element added for deoxidation and ferrite stabilization of molten steel during steelmaking, and is added in the present invention at least 0.2%. However, when the content is excessive, the hardening of the material causes the ductility of the steel to be lowered, and the upper limit thereof may be limited to 1.0%.

Mn: 0.1~2%Mn: 0.1 ~ 2%

망간(Mn)은 내식성 개선에 유효한 원소로, 본 발명에서는 0.1% 이상 첨가하고, 보다 바람직하게는 0.5% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 용접시 Mn계 퓸 발생이 급증하여 용접성이 저하되며, 과도한 MnS 석출물 형성으로 인해 강의 연성과 내식성이 저하되는 바, 그 상한을 2.0% 로 한정하며, 보다 바람직하게는 1.5%로 한정할 수 있다.Manganese (Mn) is an element effective for improving the corrosion resistance, and in the present invention, 0.1% or more is added, more preferably 0.5% or more. However, if the content is excessive, the weldability is deteriorated due to the rapid increase in the generation of Mn-based fumes during welding, and the ductility and corrosion resistance of the steel is deteriorated due to the formation of excessive MnS precipitates. May be limited to 1.5%.

Cr: 10~30%Cr: 10-30%

크롬(Cr)은 스테인리스강의 내식성 및 내산화성을 확보하기 위한 가장 중요하게 첨가되는 원소로, 본 발명에서는 10% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 제조 비용이 급증할 뿐만 아니라, 입계 부식이 일어나는 문제가 있는 바, 그 상한을 30%로 한정할 수 있다.Chromium (Cr) is the most important element to secure the corrosion resistance and oxidation resistance of stainless steel, in the present invention is added at least 10%. However, if the content is excessive, not only the manufacturing cost increases sharply, but also the problem of grain boundary corrosion occurs, so the upper limit can be limited to 30%.

Ti: 0.001~0.1%Ti: 0.001-0.1%

티타늄(Ti)은 탄소(C) 및 질소(N)를 고정하여 강 중 고용 탄소 및 고용 질소의 양을 저감하고, 내식성 향상에 효과적인 원소로, 그 함량이 과다할 경우, 800℃ 이상의 고온에서 고용된 W, Mo의 Short Range Diffusion 방해로 고온 흡음성을 감소시키는 바, 상한을 0.1%로 한정한다. 다만, 그 함량이 지나치게 낮을 경우, 불순물 극저 정련을 위한 비용이 많이 들고, Nb가 C, N과 결합하여 석출되어 Nb 고용에 의한 고온 강도 효과가 감소하게 되어, 그 하한을 0.001%로 한정할 수 있다.Titanium (Ti) is an element effective in reducing the amount of solid solution carbon and solid solution nitrogen in steel by fixing carbon (C) and nitrogen (N) and improving corrosion resistance. High-temperature sound absorption is reduced by interrupting the short range diffusion of W and Mo, and the upper limit is limited to 0.1%. However, if the content is too low, the cost for ultra-low refinement of impurities is high, and Nb is combined with C and N to precipitate and the high temperature strength effect due to Nb solid solution is reduced, and the lower limit can be limited to 0.001%. have.

Al: 0.001~0.015%Al: 0.001-0.015%

알루미늄(Al)은 강력한 탈산제로써, 용강 중 산소의 함량을 낮추는 역할을 하여 본 발명에서는 0.001% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 비금속 개재물 증가로 인해 냉연 스트립의 슬리브 결함이 발생함과 동시에, 용접성을 열화시키는 바, 그 상한을 0.015%로 한정할 수 있다.Aluminum (Al) is a strong deoxidizer, serves to lower the content of oxygen in the molten steel is added in the present invention at least 0.001%. However, if the content is excessive, the sleeve defect of the cold rolled strip due to the increase in the non-metallic inclusions at the same time, deteriorating the weldability, the upper limit can be limited to 0.015%.

Nb: 0.3~0.6%Nb: 0.3 ~ 0.6%

네오븀(Nb)은 침입형 원소인 탄소(C)와 우선적으로 결합하여 NbC를 석출하여 고용 C 함량을 낮추는 역할을 한다. 이에 따라 내식성 및 고온강도가 향상되는 효과가 있어 본 발명에서는 0.3% 이상 첨가한다. 다만 그 함량이 과다할 경우, 재결정을 억제하여 성형성이 열위해지는 문제가 있는 바, 그 상한을 0.6%로 한정할 수 있다.Nebium (Nb) preferentially bonds with carbon (C), which is an invasive element, to precipitate NbC to lower the solid solution C content. Accordingly, there is an effect of improving the corrosion resistance and high temperature strength is added in the present invention 0.3% or more. However, if the content is excessive, there is a problem of inferior moldability by inhibiting recrystallization, and the upper limit thereof may be limited to 0.6%.

Mo: 0.3~2.5%Mo: 0.3 ~ 2.5%

몰리브덴(Mo)은 내식성, 고온강도 및 고온 흡음성을 향상시키는 원로소, 본 발명에서는 0.3%이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 금속간(intermetallic) 석출물 생성에 의해 취성이 발생하는 바, 그 상한을 2.5% 로 한정할 수 있다.Molybdenum (Mo) is an element that improves the corrosion resistance, high temperature strength and high temperature sound absorption, in the present invention is added 0.3% or more. However, if the content is excessive, brittle occurs due to the generation of intermetallic precipitates, and the upper limit thereof may be limited to 2.5%.

W: 0.3~2.5%W: 0.3 ~ 2.5%

텅스텐(W)은 내식성, 고온강도 및 고온 흡음성을 향상시키는 원로소, 본 발명에서는 0.3%이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 금속간(intermetallic) 석출물 생성에 의해 취성이 발생하는 바, 그 상한을 2.5% 로 한정할 수 있다.Tungsten (W) is an element which improves corrosion resistance, high temperature strength and high temperature sound absorption, and is added in the present invention at least 0.3%. However, if the content is excessive, brittle occurs due to the generation of intermetallic precipitates, and the upper limit thereof may be limited to 2.5%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강은, C+N: 0.018% 이하, P: 0.05% 이하, S: 0.005% 이하를 더 포함할 수 있다.In addition, the ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger excellent in sound absorption according to an embodiment of the present invention, C + N: 0.018% or less, P: 0.05% or less, S: 0.005% or less may be further included.

C+N: 0.018% 이하C + N: 0.018% or less

C와 N은 이들의 함량이 과다할 경우, 강재의 강도가 지나치게 상승하여 연성이 저하되는 바, 이들 합의 상한을 0.018%로 한정할 수 있다.When the content of C and N is excessive, the strength of the steel is excessively increased and the ductility is lowered. Therefore, the upper limit of these sums may be limited to 0.018%.

P: 0.05% 이하P: 0.05% or less

인(P)은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 산세시 입계 부식을 일으키거나 열간 가공성을 저해하는 주요 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 가능한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 P 함량의 상한을 0.05%로 관리한다.Phosphorus (P) is an impurity inevitably contained in steel, and is an element that is a major cause of grain boundary corrosion during pickling or deterioration of hot workability. Therefore, it is preferable to control the content as low as possible. In the present invention, the upper limit of the P content is managed at 0.05%.

S: 0.005% 이하S: 0.005% or less

황(S)은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 결정립계에 편석되어 열간 가공성을 저해하는 주요 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 가능한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 S 함량의 상한을 0.005%로 관리한다.Sulfur (S) is an inevitable impurity contained in steel, and is an element which is segregated at grain boundaries and becomes a major cause of inhibiting hot workability. Therefore, it is preferable to control the content as low as possible. In the present invention, the upper limit of the S content is controlled to 0.005%.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강은, Cu: 0.01%~0.15%, Mg: 0.0002~0.001%, Ca: 0.0004~0.002%를 더 포함할 수 있다.In addition, the ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger excellent in sound absorption according to an embodiment of the present invention, Cu: 0.01% ~ 0.15%, Mg: 0.0002 ~ 0.001%, Ca: 0.0004 ~ 0.002% may be further included.

Cu: 0.01%~0.15%Cu: 0.01% ~ 0.15%

구리(Cu)는 배기계 응축수 환경에서 내식성 개선을 위해 첨가되는 원소로, 본 발명에서는 0.01%이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 연성을 저하시켜 성형성이 열위해지는 바, 그 상한을 0.15%로 한정할 수 있다.Copper (Cu) is an element added to improve the corrosion resistance in the exhaust system condensate environment, in the present invention is added at least 0.01%. However, when the content is excessive, the ductility is lowered and the moldability is inferior, and the upper limit thereof may be limited to 0.15%.

Mg: 0.0002~0.001%Mg: 0.0002-0.001%

마그네슘(Mg)는 제강 공정에서 탈산을 위하여 투입되는 원소로, 탈산 공정후에 불순물로서 남아있게 된다. 다만 그 함량이 과다할 경우, 성형성이 열위해지는 바, 0.001% 이하로 함량을 제한하며, 완전히 제거하기에는 불가능하므로 본 발명에서는 Mg 함량의 하한을 0.0002%로 관리한다.Magnesium (Mg) is an element added for deoxidation in the steelmaking process and remains as an impurity after the deoxidation process. However, if the content is excessive, the moldability is inferior, the content is limited to 0.001% or less, and because it is impossible to remove completely, the present invention manages the lower limit of the Mg content to 0.0002%.

Ca: 0.0004~0.002%Ca: 0.0004-0.002%

칼슘(Ca)은 제강 공정에서 탈산을 위하여 투입되는 원소로, 탈산 공정 후에 불순물로서 남아있게 된다. 다만 그 함량이 과다할 경우, 내식성이 열위해지는 바, 0.002% 이하로 함?c을 제한하며, 완전히 제거하기에는 불가능하므로 본 발명에서는 Ca 함량의 하한을 0.0004%로 관리한다.Calcium (Ca) is an element introduced for deoxidation in the steelmaking process and remains as an impurity after the deoxidation process. However, if the content is excessive, the corrosion resistance is inferior, it is limited to 0.002% or less? C is limited, and since it is impossible to remove completely, the present invention manages the lower limit of the Ca content to 0.0004%.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강은, 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.Ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger having excellent sound absorption according to an embodiment of the present invention may satisfy the following formula (1).

W + 0.5*Mo ≥ 1.5 ------ 식 (1)W + 0.5 * Mo ≥ 1.5 ------ Equation (1)

상술한 바와 같이, W과 Mo는 고용강화 효과와 동시에 고온 흡음성을 향상시키는 원소이다. 두 원소가 모두 포함되면서 상기 식 (1)을 만족하여야만 800 ℃ 이상의 고온에서 흡음성을 충분히 확보할 수 있다.As mentioned above, W and Mo are elements which improve the high-temperature sound absorption at the same time as the solid solution strengthening effect. When both elements are included, the above formula (1) must be satisfied to ensure sufficient sound absorption at a high temperature of 800 ° C. or higher.

또한, 예를 들어, 상기 페라이트계 스테인리스강은 하기 식 (2)를 만족할 수 있다.For example, the ferritic stainless steel may satisfy the following formula (2).

(W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ 식 (2)(W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ Equation (2)

상기 식 (2)를 만족하는 경우, W, Mo의 Short Range Diffusion이 활성화 되어 고온 흡음성 향상에 유효하게 작용할 수 있다. 이와 달리 상기 식 (2)를 만족하지 못하는 경우, 기지(Matrix) 내 고용된 Ti가 고용되어 있는 W, Mo와 Ti-(W, Mo) pair를 형성하여 800 ℃ 이상의 진동 환경에서 W, Mo의 Short range Diffusion을 억제하므로 본 발명이 목표하고자 고온 흡음성을 얻을 수 없다.When the above formula (2) is satisfied, short range diffusion of W and Mo is activated, and thus may effectively work to improve high temperature sound absorption. On the contrary, when the above formula (2) is not satisfied, W, Mo and Ti- (W, Mo) pairs in which Ti dissolved in matrix are dissolved are formed to form W, Mo and It is possible to obtain high temperature sound absorbency for the purpose of the present invention because it suppresses short range difference.

또한, 예를 들어, 상기 페라이트계 스테인리스강은 상기 식 (1) 및 식 (2)를 모두 만족하여, 하기 식 (3)을 만족할 수 있다.In addition, for example, the ferritic stainless steel satisfies both the formula (1) and formula (2), it may satisfy the following formula (3).

W + 0.5*Mo - 5*Ti ≥ 1 ------ 식 (3)W + 0.5 * Mo-5 * Ti ≥ 1 ------ Equation (3)

고온 흡음성을 향상시키는 W, Mo와 기지 내에 고용된 W,Mo의 Short range diffusion을 방해하는 Ti의 함량을 고려하여, 상기 식 (3)을 만족하는 경우에는, 배기계 열교환기의 주 사용환경인 800℃의 고온에서 흡음성이 기존 대비 2배 이상 증가한다. In consideration of the content of W, Mo, which improves high temperature sound absorption, and Ti, which hinders short range diffusion of W and Mo dissolved in the matrix, the above formula (3) is satisfied. At high temperature, the sound absorption is more than doubled.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 흡음성을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a graph illustrating sound absorption of ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면,'W + 0.5*Mo - 5*Ti'의 값이 1 미만인 비교예들의 경우에 비해, 상기 식 (3)을 만족하는 실시예들의 경우, 흡음지수(Q-1)는 배기계 열교환기의 주 사용환경인 800℃의 고온에서 10x10-4 이상을 만족하여 비교예들 대비 두배 이상의 흡음성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 1, in comparison with the comparative examples in which the value of 'W + 0.5 * Mo − 5 * Ti' is less than 1, the sound absorption index (Q −1 ) is At a high temperature of 800 ° C., which is the main use environment of the exhaust heat exchanger, 10 × 10 −4 or more may be satisfied, thereby confirming that sound absorbency more than twice that of the comparative examples can be obtained.

이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강을 배기계 열교환기 등의 용도로 적용시 우수한 고온 흡음성을 얻을 수 있어 배기계 열교환기의 정숙성 및 부품 내구성을 향상시킬 수 있다.Thus, when the ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention is applied to an exhaust system heat exchanger or the like, excellent high temperature sound absorption can be obtained, thereby improving the quietness and component durability of the exhaust system heat exchanger.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 제조 방법을 설명하기 위한 그래프이다.2 is a graph illustrating a method of manufacturing a ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention.

상기 페라이트계 스테인리스강을 제조하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강의 제조 방법은, 중량%로, 탄소(C): 0.001~0.01%, 질소(N): 0.001~0.01%, 실리콘(Si): 0.2~1.0%, 망간(Mn): 0.1~2%, 크롬(Cr): 10~30%, 네오븀(Nb): 0.3~0.6%, 몰리브덴(Mo): 0.3~2.5%, 텅스텐(W): 0.3~2.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1%, 알루미늄(Al): 0.001~0.015%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하는 페라이트계 스테인리스강 슬라브를 제조하는 단계; 상기 슬라브를 열간 압연 및 열연 소둔하는 단계; 및 상기 열연판을 냉간 압연 후 냉연소둔하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention for producing the ferritic stainless steel, the method for producing a ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger having excellent sound absorption, in weight%, carbon (C): 0.001 ~ 0.01%, nitrogen (N) : 0.001-0.01%, silicon (Si): 0.2-1.0%, manganese (Mn): 0.1-2%, chromium (Cr): 10-30%, neobium (Nb): 0.3-0.6%, molybdenum (Mo) ): 0.3 ~ 2.5%, Tungsten (W): 0.3 ~ 2.5%, Titanium (Ti): 0.001 ~ 0.1%, Aluminum (Al): 0.001 ~ 0.015%, Ferritic system containing residual iron (Fe) and unavoidable impurities Manufacturing a stainless steel slab; Hot rolling and hot rolling annealing the slab; And cold rolling annealing the hot rolled sheet.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강의 제조방법은, 상기의 성분계를 갖는 슬라브를 열간압연하고, 열간압연된 코일의 표면 스케일을 제거하고, 소재의 내부 응력을 제거하는 열연소둔 공정으로 거쳐, 냉간압연 및 냉연소둔 과정을 거칠 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a method of manufacturing a ferritic stainless steel for an exhaust heat exchanger having excellent sound absorption characteristics includes hot rolling a slab having the above component system, removing a surface scale of a hot rolled coil, and removing an internal stress of a material. After the hot-rolled annealing process, it may be subjected to cold rolling and cold rolling annealing process.

일반적으로 열간압연 공정은, 가열된 슬라브의 두께와 폭을 제어하는 조압연단계, 조압연 후 목표로 하는 제품의 치수로 최종적으로 제어하는 마무리압연단계, 마무리질압연 후 스트립의 재질을 맞추기 위한 수냉단계 및 압연된 스트립을 열연코일로 감기 위한 권취단계를 포함할 수 있다.In general, the hot rolling process includes a rough rolling step for controlling the thickness and width of a heated slab, a finishing rolling step for finally controlling the dimensions of a target product after rough rolling, and a water cooling to match the material of the strip after finishing rolling. Step and winding the rolled strip with a hot rolled coil.

상기 냉연소둔 단계는, 1000 + 20*(W + 0.5Mo) ℃에서 30초간 유지하는 1차 열처리 단계; 및 900 + 20*(W+0.5Mo) ℃의 온도로 급냉하여 1분동안 유지하는 2차 열처리 단계를 포함할 수 있다. The cold rolling annealing step, the first heat treatment step of maintaining for 30 seconds at 1000 + 20 * (W + 0.5Mo) ℃; And a second heat treatment step of quenching to a temperature of 900 + 20 * (W + 0.5Mo) ° C. and maintaining it for 1 minute.

상기 1차 열처리 단계에서는, 1000 + 20*(W+0.5Mo)℃ 온도에서 30초 동안 유지하는 소둔 열처리를 통해, 연주-열연-열연소둔시 생성된 Mo, W이 포함된 라베스 상(laves phase)을 충분히 용해시켜 기지에 고용되어 있는 Mo 및 W 함량을 늘리고자 하였다.In the first heat treatment step, through the annealing heat treatment for 30 seconds at a temperature of 1000 + 20 * (W + 0.5 Mo) ℃, Laves phase containing Mo, W generated during playing-hot-rolled-annealed annealing The phase was sufficiently dissolved to increase the Mo and W content in the matrix.

상기 2차 열처리 단계에서는, 900 + 20*(W+0.5Mo)℃ 온도에서 60초 동안 유지하는 소둔 열처리를 통해, Nb가 풍부한 라베스상을 미리 생성하여, 이후 배기계 열교환기의 주 사용환경인 800℃의 고온에서 고용 Mo, W이 라베스상으로 석출되는 것을 억제하여 고용 Mo, W함량을 극대화하고자 하였다. In the secondary heat treatment step, by annealing heat treatment for 60 seconds at 900 + 20 * (W + 0.5 Mo) ℃ temperature, Nb-rich Laves phase is generated in advance, after which the main operating environment of the exhaust system heat exchanger It was intended to maximize the solid solution Mo and W content by suppressing the precipitation of solid solution Mo and W in the Laves phase at a high temperature of 800 ℃.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강 및 이의 제조방법을 실시예들을 통하여 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a ferritic stainless steel for an exhaust heat exchanger having excellent sound absorption according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to examples.

하기 표 1의 조성(중량%)을 가지는 발명강 1 내지 2와 비교강 1 내지 3을 준비하고 연속 주조를 통하여 슬라브를 제조하였다. 이후, 상기 슬라브를 조압연기 및 연속마무리 압연기를 이용하여 열연판을 제조하고, 그 후 열연소둔을 행하고 냉간압연을 실시하였다.Inventive steels 1 to 2 and comparative steels 1 to 3 having the composition (weight%) of the following Table 1 were prepared, and slabs were manufactured through continuous casting. Subsequently, the slabs were manufactured by using a rough mill and a continuous finishing mill to produce hot rolled plates, followed by hot rolling annealing and cold rolling.

강종Steel grade CC NN SiSi MnMn PP SS CrCr TiTi AlAl NbNb MoMo WW 발명강 1Inventive Steel 1 0.0070.007 0.0090.009 0.260.26 0.530.53 0.0350.035 0.0030.003 18.218.2 0.030.03 0.030.03 0.520.52 2.22.2 1.11.1 발명강 2Inventive Steel 2 0.0090.009 0.0080.008 0.380.38 0.840.84 0.0320.032 0.0040.004 18.618.6 0.020.02 0.010.01 0.540.54 22 1.51.5 비교강 1Comparative Steel 1 0.0110.011 0.0090.009 0.270.27 0.670.67 0.0270.027 0.0040.004 18.318.3 0.080.08 0.140.14 0.530.53 0.40.4 0.40.4 비교강 2Comparative Steel 2 0.0080.008 0.010.01 0.310.31 0.950.95 0.0280.028 0.0040.004 18.818.8 0.040.04 0.110.11 0.510.51 0.60.6 0.30.3 비교강 3Comparative Steel 3 0.0090.009 0.0060.006 0.330.33 0.790.79 0.0310.031 0.0030.003 18.518.5 0.150.15 0.050.05 0.520.52 1.81.8 1.21.2

발명강 1, 2를 도 2에 따른 본 발명의 냉연소둔 패턴에 따라 냉연 소둔 처리하여 1mm 두께의 냉연 소둔판을 얻은 경우를 실시예 1, 2에 나타내었다.Inventive steels 1 and 2 are shown in Examples 1 and 2 by cold rolling annealing according to the cold rolling annealing pattern of the present invention according to FIG. 2 to obtain a cold rolled annealing plate having a thickness of 1 mm.

발명강 1, 2를 통상의 냉연소둔 처리하여 1mm 두께의 냉연 소둔판을 얻은 경우를 비교예 7, 8에 나타내었다.Comparative Examples 7 and 8 show cases in which the inventive steels 1 and 2 were subjected to ordinary cold annealing to obtain a cold rolled annealing plate having a thickness of 1 mm.

비교강 1, 2, 3을 통상의 냉연소둔 처리하여 1mm 두께의 냉연 소둔판을 얻은 경우를 비교예 1, 3, 5에 나타내었다.Comparative Examples 1, 3 and 5 show the cases where the cold rolled annealing plates having a thickness of 1 mm were obtained by treating the comparative steels 1, 2 and 3 with ordinary cold rolling annealing.

비교강 1, 2, 3을 도 2에 따른 본 발명의 냉연소둔 패턴에 따라 냉연 소둔 처리하여 1mm 두께의 냉연 소둔판을 얻은 경우를 비교예 2, 4, 6에 나타내었다. Comparative steels 1, 2, and 3 were subjected to cold rolling annealing according to the cold rolling annealing pattern of the present invention according to FIG. 2 to obtain cold rolled annealing plates having a thickness of 1 mm.

즉, 본 발명의 냉연소둔 패턴에 따라 열처리하는 경우, 1000℃ + 20*(W+0.5Mo)에 해당하는 온도 범위에서 30초간 1차 열처리 후, 900℃ + 20*(W+0.5Mo)의 온도로 급냉하여 60초 동안 유지하는 열처리를 수행하였다.That is, when the heat treatment according to the cold-rolled annealing pattern of the present invention, after the first heat treatment for 30 seconds in the temperature range corresponding to 1000 ℃ + 20 * (W + 0.5 Mo) of 900 ℃ + 20 * (W + 0.5 Mo) A heat treatment was performed to quench to temperature and hold for 60 seconds.

이와 달리, 통상의 냉연소둔 처리하는 경우, 1000℃의 온도에서 30초 동안 열처리를 수행하였다.On the contrary, in the case of the usual cold rolling annealing treatment, heat treatment was performed at a temperature of 1000 ° C. for 30 seconds.

강종Steel grade W+0.5MoW + 0.5Mo (W+Mo)/Ti(W + Mo) / Ti 냉연 후 소둔조건Annealing condition after cold rolling 고용 W+0.5Mo-5TiHire W + 0.5Mo-5Ti Q-1 Q -1 실시예 1Example 1 발명강 1Inventive Steel 1 2.82.8 110110 발명 소둔 패턴Invention annealing pattern 1.51.5 11.311.3 실시예 2Example 2 발명강 2Inventive Steel 2 2.82.8 175175 발명 소둔 패턴Invention annealing pattern 1.71.7 12.912.9 비교예 1Comparative Example 1 비교강1Comparative Steel 1 0.60.6 1010 1000℃. 30sec1000 ° C. 30sec 0.10.1 3.53.5 비교예 2Comparative Example 2 비교강1Comparative Steel 1 0.60.6 1010 발명 소둔 패턴Invention annealing pattern 0.20.2 3.73.7 비교예 3Comparative Example 3 비교강 2Comparative Steel 2 0.80.8 2323 1000℃. 30sec1000 ° C. 30sec 0.30.3 4.24.2 비교예 4Comparative Example 4 비교강 2Comparative Steel 2 0.80.8 2323 발명 소둔 패턴Invention annealing pattern 0.50.5 4.84.8 비교예 5Comparative Example 5 비교강 3Comparative Steel 3 2.42.4 2020 1000℃. 30sec1000 ° C. 30sec 0.40.4 4.34.3 비교예 6Comparative Example 6 비교강 3Comparative Steel 3 2.42.4 2020 발명 소둔 패턴Invention annealing pattern 0.80.8 7.57.5 비교예 7Comparative Example 7 발명강 1Inventive Steel 1 2.82.8 110110 1000℃. 30sec1000 ° C. 30sec 0.70.7 7.17.1 비교예 8Comparative Example 8 발명강 2Inventive Steel 2 2.82.8 175175 1000℃. 30sec1000 ° C. 30sec 0.90.9 8.48.4

1mm 두께의 냉연 소둔판에 대해서 석출물 잔사 추출법을 실시하여 ICP 분석(Inductively Coupled Plasma Spectrometry)을 통해 고용되어있는 Mo, W함량을 분석하여 상기 표 2에 나타내었다.The precipitate residue extraction method was performed on the cold rolled annealing plate having a thickness of 1 mm to analyze the Mo and W contents dissolved through ICP analysis (Inductively Coupled Plasma Spectrometry).

흡음성은 IMCE사의 "RFDA LTVP800" 장비를 통해서 측정하였다. 상기 장비는 80mm(길이)*20mm(너비)*1mm(두께)의 샘플에 일정한 충격을 가해 고유 진동수로 진동을 발생시킨 후, 소리의 감쇄 정도를 측정 함으로써 흡음지수(Q-1)를 측정한다.Sound absorption was measured by the IMCE "RFDA LTVP800" instrument. The instrument applies a constant impact to a sample of 80 mm (length) * 20 mm (width) * 1 mm (thickness) to generate vibration at a natural frequency, and then measures the sound absorption index (Q -1 ) by measuring the degree of attenuation of the sound. .

흡음지수가 높을수록 소리의 감쇄가 빠르게 이루어진다. 즉 흡음성이 우수함을 의미한다. 최종 열처리된 각 1mm 두께의 냉연 소둔판에 대하여 상기 장비를 통해 배기계 열교환기의 주 사용환경인 800℃의 온도에 대한 흡음지수(Q-1, *10-4)를 측정하여 상기 표 2에 나타내었다.The higher the sound absorption index, the faster the attenuation of the sound. That is, it means that the sound absorption is excellent. For each 1mm-thick cold-rolled annealing plate after the final heat treatment, the sound absorption index (Q -1 , * 10 -4 ) for the temperature of 800 ° C, which is the main operating environment of the exhaust system heat exchanger, was measured through the above equipment. It was.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 흡음성을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a graph illustrating sound absorption of ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 'W+0.5Mo-5Ti'값에 따른 실시예 및 비교예의 흡음지수를 확인할 수 있다.Referring to Figure 1, it can be seen the sound absorption index of the examples and comparative examples according to the 'W + 0.5 Mo-5 Ti' value.

상기 표 2 및 도 1을 참조하면, 본 발명이 제안하는 조건을 모두 만족하는 실시예 1 및 2의 경우, 흡음지수(Q-1)가 배기계 열교환기의 주 사용환경인 800℃의 고온에서 10x10-4 이상을 만족하여 비교예들 대비 두배 이상의 흡음성을 확보할 수 있었다.Referring to Table 2 and Figure 1, in the case of Examples 1 and 2 that satisfies all the conditions proposed by the present invention, the sound absorption index (Q -1 ) is 10x10 at a high temperature of 800 ℃ the main operating environment of the exhaust system heat exchanger Satisfying more than -4 was able to secure more than twice the sound absorption than the comparative examples.

반면, 비교예들의 경우에는 열연소둔시 충분한 고용 W, Mo를 얻을 수 없어, 'W+0.5Mo-5Ti'의 값이 1미만으로 나타났기 때문에 부족한 흡음성을 보여주었다.On the other hand, in case of comparative examples, sufficient solid solution W and Mo could not be obtained during hot-annealing, and thus the value of 'W + 0.5Mo-5Ti' was less than 1, indicating insufficient sound absorption.

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

Claims (8)

중량%로, 탄소(C): 0.001~0.01%, 질소(N): 0.001~0.01%, 실리콘(Si): 0.2~1.0%, 망간(Mn): 0.1~2%, 크롬(Cr): 10~30%, 네오븀(Nb): 0.3~0.6%, 몰리브덴(Mo): 0.3~2.5%, 텅스텐(W): 0.3~2.5%, 티타늄(Ti): 0.001~0.1%, 알루미늄(Al): 0.001~0.015%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하며, 하기 식 (1), 식 (3) 및 식 (4)를 만족하고,
흡음 지수는 10*10-4 이상인 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강.
W + 0.5*Mo ≥ 1.5 ------ 식 (1)
(W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ 식 (3)
W + 0.5*Mo - 5*Ti ≥ 1 ------ 식 (4)
By weight%, carbon (C): 0.001-0.01%, nitrogen (N): 0.001-0.01%, silicon (Si): 0.2-1.0%, manganese (Mn): 0.1-2%, chromium (Cr): 10 ~ 30%, Nebium (Nb): 0.3-0.6%, Molybdenum (Mo): 0.3-2.5%, Tungsten (W): 0.3-2.5%, Titanium (Ti): 0.001-0.1%, Aluminum (Al): 0.001 to 0.015%, balance iron (Fe) and inevitable impurities, and satisfy the following formula (1), formula (3) and formula (4),
Absorption index is 10 * 10 -4 or more ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger with excellent sound absorption.
W + 0.5 * Mo ≥ 1.5 ------ Equation (1)
(W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ Equation (3)
W + 0.5 * Mo-5 * Ti ≥ 1 ------ Equation (4)
제1항에 있어서,
상기 페라이트계 스테인리스강은 하기 식 (2)를 만족하는 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강.
C+N ≤ 0.018 ------ 식 (2)
The method of claim 1,
The ferritic stainless steel is a ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger excellent in sound absorption satisfying the following formula (2).
C + N ≤ 0.018 ------ Equation (2)
제1항에 있어서,
Cu: 0.01%~0.15%, Mg: 0.0002~0.001%, Ca: 0.0004~0.002%를 더 포함하는 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강.
The method of claim 1,
A ferritic stainless steel for an exhaust system heat exchanger excellent in sound absorption, which further contains Cu: 0.01% to 0.15%, Mg: 0.0002 to 0.001%, and Ca: 0.0004 to 0.002%.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 중량%로 C: 0.001~0.01%, N: 0.001~0.01%, Si: 0.2~1.0%, Mn: 0.1~2%, Cr: 10~30%, Nb: 0.3~0.6%, Mo: 0.3~2.5%, W: 0.3~2.5%, Ti: 0.001~0.1%, Al: 0.001~0.015%, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하며, 하기 식 (1), 식 (3) 및 식 (4)를 만족하는 페라이트계 스테인리스강 슬라브를 제조하는 단계;
상기 슬라브를 열간 압연 및 열연 소둔하는 단계; 및
열연판을 냉간 압연 후 냉연소둔하는 단계;를 포함하고,
흡음 지수는 10*10-4 이상인 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강의 제조 방법.
W + 0.5*Mo ≥ 1.5 ------ 식 (1)
(W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ 식 (3)
W + 0.5*Mo - 5*Ti ≥ 1 ------ 식 (4)
By weight% C: 0.001-0.01%, N: 0.001-0.01%, Si: 0.2-1.0%, Mn: 0.1-2%, Cr: 10-30%, Nb: 0.3-0.6%, Mo: 0.3-2.5 %, W: 0.3-2.5%, Ti: 0.001-0.1%, Al: 0.001-0.015%, balance Fe and inevitable impurities, satisfying the following formulas (1), (3) and (4) Manufacturing a ferritic stainless steel slab;
Hot rolling and hot rolling annealing the slab; And
It includes; and cold rolling annealing the hot rolled sheet
A sound absorption index is 10 * 10 -4 or more, a method for producing ferritic stainless steel for exhaust heat exchanger having excellent sound absorption.
W + 0.5 * Mo ≥ 1.5 ------ Equation (1)
(W + Mo) / Ti ≥ 100 ------ Equation (3)
W + 0.5 * Mo-5 * Ti ≥ 1 ------ Equation (4)
제 7항에 있어서,
상기 냉연소둔 단계는,
1000 + 20*(W + 0.5Mo) ℃에서 30초간 유지하는 1차 열처리 단계; 및 900 + 20*(W+0.5Mo) ℃의 온도로 급냉하여 60초동안 유지하는 2차 열처리 단계;를 포함하는 흡음성이 우수한 배기계 열교환기용 페라이트계 스테인리스강의 제조 방법.


The method of claim 7, wherein
The cold rolling annealing step,
A first heat treatment step of maintaining at 1000 + 20 * (W + 0.5Mo) ° C. for 30 seconds; And a second heat treatment step of quenching at a temperature of 900 + 20 * (W + 0.5Mo) ° C. and maintaining it for 60 seconds.


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