KR102026228B1

KR102026228B1 - 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그의 제조 방법, 그리고 냉연 강판

Info

Publication number: KR102026228B1
Application number: KR1020177036668A
Authority: KR
Inventors: 아키토 미즈타니; 마사타카 요시노; 미츠유키 후지사와; 치카라 가미
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2019-09-27
Also published as: US10801084B2; TWI555858B; JPWO2017002148A1; CN107709591B; WO2017002148A1; US20180363083A1; ES2750684T3; CN107709591A; EP3318649A4; TW201702407A; EP3318649B1; KR20180009775A; EP3318649A1; JP5907320B1

Abstract

충분한 내식성을 갖고, 표면 성상, 성형성 및 내리징 특성이 우수한 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법 그리고 냉연 강판을 제공한다. 본 발명의 스테인리스 냉간 압연용 소재는, 질량％로, C: 0.005∼0.025％, Si: 0.02∼0.50％, Mn: 0.55∼1.0％, P: 0.040％ 이하, S: 0.01％ 이하, Cr: 15.5∼18.0％, Ni: 0.01∼1.0％, Al: 0.001∼0.10％, N: 0.005∼0.025％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한, 체적 분율로 5∼20％의 마르텐사이트상과 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 금속 조직을 갖고, 또한, 강판 표면에 노출된 페라이트상 입계 중 선택 용해가 발생한 페라이트상 입계의 비율이 입계 전체 길이의 20％ 이하이다.

Description

스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그의 제조 방법, 그리고 냉연 강판{COLD-ROLLED STAINLESS STEEL SHEET MATERIAL, MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND COLD-ROLLED STEEL SHEET}

본 발명은 충분한 내식성(corrsion resistance)을 갖고, 표면 성상, 성형성 및 내리징(ridging resistance) 특성이 우수한 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그의 제조 방법, 그리고 냉연 강판에 관한 것이다.

페라이트계 스테인리스강(강판)은, 경제성과 내식성이 우수하기 때문에, 건축재, 가전 제품 또는 주방 기구 등의 여러 가지의 용도에 사용되고 있고, 그 적용 범위는 최근 더욱 확대되고 있다. 이들 용도에 적용하기 위해서는, 내식성뿐만 아니라, 표면 성상이 우수한 것, 소정의 형상으로 가공할 수 있는 충분한 성형성(신장이 큼)과 내리징 특성이 우수한 것이 요구된다.

페라이트계 스테인리스강 중에서도, Cr을 16∼18질량％ 함유하는 SUS430은, 전술한 특성과 가격의 밸런스가 우수하기 때문에, 범용강으로서 폭넓은 범위에서 사용되고 있다.

SUS430의 제조 과정에서는, 일반적으로 배치(batch) 어닐링(박스 어닐링)에 의한 열연판 어닐링이 행해진다. 배치 어닐링은, 열연 코일을 박스형의 가열로 내에서 어닐링하는 방법으로, 가열부터 냉각까지를 포함하면 며칠 내지 1주일간 정도의 시간을 필요시된다. 따라서, 현재 강판의 어닐링 방법으로서 폭넓게 적용되고 있는 연속 어닐링에 비하여, 생산성이 현저하게 낮다. 또한, 박스 어닐링에서는 금속 조직의 회복은 진행되기는 하지만 재결정이 충분히는 발생하지 않고, 리징의 요인이 되는 동일 결정 방위를 갖는 페라이트상의 집합체(페라이트 콜로니(ferrite colony))가 잔존하기 쉬워 내리징 특성이 뒤떨어지는 문제도 있다.

SUS430의 열연판 어닐링에 연속 어닐링이 적용되지 않는 이유로서, 연속 어닐링에서는 어닐링 효과가 불충분해지기 쉬운 것을 들 수 있다. 통상, SUS430의 열연판 어닐링은 페라이트 단상 온도역인 800℃ 정도에서 행해진다. 배치 어닐링이면, 어닐링 온도에 있어서 수시간 이상 유지되기 때문에, 재결정이나 입자 성장이 충분히 진행되어, 소망하는 어닐링 효과를 얻을 수 있다. 한편, 연속 어닐링에서는 어닐링 온도에서의 유지 시간은 수십초 내지 수분으로 짧기 때문에, 배치 어닐링과 동일한 800℃ 정도의 어닐링에서는 재결정이나 입자 성장에 의한 열연 조직의 파괴가 충분히 진행되지 않는다. 이 경우, 리징의 요인이 되는 동일 결정 방위를 갖는 페라이트상의 집합체(페라이트 콜로니)가 잔존하기 쉬워, 내리징 특성이 대폭적으로 저하되어 버린다.

상기의 문제에 대하여, 특허문헌 1에는, 질량％로, C: 0.15％ 이하, Cr: 13∼25％를 함유한 강의 열연판을, 오스테나이트상 및 페라이트상이 공존하는 930∼990℃의 온도 범위에서 10분 이내로 어닐링 후, 공랭 또는 공랭보다 빠른 속도로 냉각하여, 마르텐사이트상을 포함하는 페라이트상 조직으로 하고, 이 조직을 갖는 열연판을 압하율 30％ 이상으로 냉간 압연한 후에 어닐링하는 것을 특징으로 하는, 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 1에 기재된 제조 방법에서는, 열연판 어닐링을 연속 어닐링 설비로 행하기 때문에 배치 어닐링에 비해 생산성이 우수함과 함께, 경질의 마르텐사이트상을 포함한 채로 냉간 압연을 행함으로써, 페라이트 콜로니를 효율적으로 파괴하여 내리징 특성을 향상할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재된 제조 방법에서는, 열연 어닐링판을 산 세정한 판을 소재로 하여 얻어지는 냉연 강판의 표면 광택이 현저하게 손상된다는 문제가 존재한다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 방법으로 제조한 냉연 강판은, 성형성이 뒤떨어진다는 문제도 존재한다.

즉, 충분한 내식성을 갖고, 표면 성상, 성형성 및 내리징 특성이 우수한 SUS430계 스테인리스 냉연 강판(냉연 강판 소재)은 얻어지지 않는다.

일본공고특허공보 소47-1878호

본 발명은, 이러한 과제를 해결하여, 충분한 내식성을 갖고, 표면 성상, 성형성 및 내리징 특성이 우수한 SUS430계 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그의 제조 방법 그리고 냉연 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 충분한 내식성이란, 표면을 #600 에머리 페이퍼에 의해 연마 마무리한 후에 단면부(端面部)를 시일한 강판에 JIS H 8502로 규정된 염수 분무 사이클 시험((염수 분무(35℃, 5질량％ NaCl, 분무 2hr)→건조(60℃, 상대 습도 40％, 4hr)→습윤(50℃, 상대 습도≥95％, 2hr))을 1사이클로 하는 시험)을 8사이클 행한 경우의 강판 표면에 있어서의 녹 발생 면적률(＝녹 발생 면적/강판 전체 면적×100[％])이 25％ 이하인 것을 의미한다.

또한, 표면 성상이 우수하다는 것은, JIS B0601-2001에 준거하여 압연 방향과 수직으로 측정한 산술 평균 거칠기 Ra가 0.03㎛ 이하인 것을 의미한다.

또한, 우수한 성형성이란, JIS Z 2241에 준거한 인장 시험에 있어서의 파단 신장(El)이 압연 방향과 직각 방향으로 채취한 JIS 13B 시험편에서 28％ 이상인 것을 의미한다.

또한, 내리징 특성이 양호하다는 것은, JIS Z 2201에 준거하여 채취한 JIS 5호 인장 시험편의 편면을 #600 에머리 페이퍼(emery paper)로 연마하여, 단축 인장으로 20％의 예비 변형을 부여한 후, 표면을 JIS B 0601-2001에 준거하여, 인장 시험편의 평행부 중앙의 파형을 측정하여, 대 파형(large waviness)(리징 높이)이 2.5㎛ 이하인 것을 의미한다.

과제를 해결하기 위해 검토한 결과, 이하를 인식했다. 우선 본 발명자들은, 마르텐사이트상을 포함한 열연 어닐링판을, 산 세정 후에 냉간 압연을 실시한 강판에 있어서, 표면 광택이 저하하는 요인을 조사했다. 그 결과, 산 세정시에 강판 표면에서 입계의 선택 용해가 발생하고, 이에 따라 냉연 강판의 표면 광택이 저하되고 있는 것을 밝혀냈다.

도 1은, 이하의 조건에 의해 제조된 강판 표면의 주사형 전자 현미경(SEM)상을 나타내는 도면이다. 질량％로, C: 0.015％, Si: 0.15％, Mn: 0.80％, P: 0.030％, S: 0.004％, Cr: 16.2％, Ni: 0.11％, Al: 0.003％, N: 0.014％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 강을 열간 압연하고, 이어서, 900℃에서 1분간(60초) 유지하는 열연판 어닐링을 행하고, 이어서, 30℃/sec의 속도로 냉각하여 열연 어닐링판을 얻었다(후술하는 실시예 표 2 No.27). 얻어진 열연 어닐링판에 대하여, 숏 블라스트(shot-blast) 처리를 행하고, 추가로, 온도 80℃에서 20질량％ 황산의 용액 중에 60초 침지 후, 15질량％ 질산 및 3질량％ 불산으로 이루어지는 온도 55℃의 혼합산 용액 중에 30초 침지함으로써 탈스케일(descaled)을 행하여 산 세정 강판을 얻었다. 얻어진 산 세정 강판에 대하여, SEM을 이용하여 가속 전압 15kV의 조건에서 반사 전자상에 의한 표면 관찰을 행했다.

도 1에 있어서, (a)는 선택 용해가 발생한 입계이고, (b)는 선택 용해가 발생하지 않은 입계이다. 도 1에 의하면, 도면 중에 존재하는 결정립계 중, 검고 굵은 콘트라스트가 있는 입계에 있어서 선택 용해가 발생하고 있다. 선택 용해는 폭 0.1㎛ 이상 용해하고 있고, 냉간 압연을 실시해도 강판의 표층부에 흠집으로서 잔존한다. 또한, 압연 중 혹은 압연 후에 표층부의 박리를 일으킨다. 이들 흠집이나 표면 박리에 의해, 냉연 강판의 광택이 저하한다.

이상의 결과를 기초로, 상기 현상을 방지하는 방법에 대해서 검토를 거듭했다. 그 결과, 각종 성분(특히 C와 N)을 적정하게 제어하고, 또한 제조 조건을 적정하게 제어하여 열연 어닐링판의 마르텐사이트상의 체적 분율을 5％ 이상으로 함으로써, 산 세정 후의 페라이트상 입계의 선택 용해를 방지할 수 있는 것을 알았다.

이어서, 본 발명자들은, 연성을 향상시키는 수법에 대해서 검토했다. 그 결과, 각종 성분(특히 C와 N)을 적정하게 제어하고, 또한 열연판 어닐링 후에 존재하는 마르텐사이트상의 체적 분율을 20％ 이하로 함으로써, 연성이 향상되는 것을 발견했다.

본 발명은 이상의 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 이하를 요지로 하는 것이다.

[1] 질량％로, C: 0.005∼0.025％, Si: 0.02∼0.50％, Mn: 0.55∼1.0％, P: 0.040％ 이하, S: 0.01％ 이하, Cr: 15.5∼18.0％, Ni: 0.01∼1.0％, Al: 0.001∼0.10％, N: 0.005∼0.025％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 또한, 체적 분율로 5∼20％의 마르텐사이트상과 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 금속 조직을 갖고, 추가로, 강판 표면에 노출된 페라이트상 입계 중 선택 용해가 발생한 페라이트상 입계의 비율이 입계 전체 길이의 20％ 이하인 스테인리스 냉연 강판용 소재.

[2] 질량％로, 추가로, Cu: 0.1∼1.0％, Mo: 0.1∼0.5％, Co: 0.01∼0.5％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 상기 [1]에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재.

[3] 질량％로, 추가로, V: 0.01∼0.10％, Ti: 0.001∼0.05％, Nb: 0.001∼0.05％, Ca: 0.0002∼0.0020％, Mg: 0.0002∼0.0050％, B: 0.0002∼0.0050％, REM: 0.01∼0.10％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재.

[4] 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재에 대하여 냉간 압연 및 어닐링을 행하여 얻어지는, 페라이트계 스테인리스 냉연 강판.

[5] 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서, 강 슬래브에 대하여, 열간 압연을 실시하고, 이어서 920∼1100℃의 온도 범위에서 5초∼15분간 유지하는 열연판 어닐링을 행하고, 이어서, 1100∼500℃의 온도 범위를 10℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각하여, 산 세정하는 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.

또한, 본 명세서에 있어서, 강의 성분을 나타내는 ％는 모두 질량％이다. 또한, 본 발명에 있어서의 선택 용해가 발생한 페라이트상 입계란, 산 세정에 의해 폭 0.1㎛ 이상 용해한 페라이트 입계를 가리킨다.

본 발명의 스테인리스 냉간 압연용 소재를 이용하면, 충분한 내식성과 우수한 표면 성상을 갖고, 또한 성형성 및 내리징 특성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 얻을 수 있어, 산업상 각별한 효과를 발휘한다.

도 1은 강판 표면의 주사형 전자 현미경상을 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재는, 질량％로, C: 0.005∼0.025％, Si: 0.02∼0.50％, Mn: 0.50∼1.0％, P: 0.040％ 이하, S: 0.01％ 이하, Cr: 15.5∼18.0％, Ni: 0.01∼0.50％, Al: 0.001∼0.10％, N: 0.005∼0.025％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,

또한, 체적 분율로 5∼20％의 마르텐사이트상과 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 금속 조직을 갖고, 추가로, 강판 표면에 노출된 페라이트상 입계 중 선택 용해가 발생한 페라이트상 입계의 비율이 입계 전체 길이의 20％ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재는, 열간 압연을 실시하고, 이어서 920∼1100℃의 온도 범위에서 5초∼15분간 유지하는 열연판 어닐링을 행하고, 이어서, 1100∼500℃의 온도 범위를 10℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각하여, 산 세정함으로써 제조할 수 있다.

본 발명의 스테인리스 냉간 압연용 소재에, 바람직하게는 압하율이 50％ 이상의 냉간 압연을 행하고, 이어서, 800∼950℃의 온도 범위에서 5초∼15분간 유지하는 냉연판 어닐링을 행함으로써, 충분한 내식성을 갖고, 표면 성상, 성형성 및 내리징 특성이 우수한 스테인리스 냉연 강판을 얻을 수 있다.

우선, 본 발명의 기술 내용에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명자들은, 마르텐사이트상을 포함하는 열연 어닐링판을 산 세정했을 때에, 페라이트상 입계의 선택 용해가 발생하는 이유에 대해서 검토했다. 그 결과, 열연판 어닐링 후에 페라이트상 입계에서 발생하는 Cr 농도의 국소적인 저하가, 선택 용해의 원인인 것을 밝혀냈다. 열연판 어닐링 후에 마르텐사이트상을 생성시키기 위해서는, 열연판 어닐링을 페라이트상과 오스테나이트상의 2상 온도역이 되는 대략 880℃ 이상의 고온에서 실시할 필요가 있고, 이 온도역에서는 거의 모든 C, N이 강 중에 고용된다. 일단 고용된 C, N은, 어닐링 후의 냉각 중에 주로 페라이트상 입계에 Cr 탄질화물로서 석출되기 때문에, 입계 근방의 Cr 농도가 저하하는 경우가 있다. 이 Cr 농도의 저하가 산 세정시에 발생하는 페라이트상 입계의 선택 용해의 요인이었다. 이 선택 용해는 강판 표층으로부터 5㎛ 이상의 깊이에 침입하기 때문에, 냉간 압연을 실시해도 표층부에 흠집으로서 잔존할 뿐만 아니라, 압연중 혹은 압연 후에 표층부의 박리를 일으킨다. 이들 흠집이나 표면 박리에 의해 강판 표면에 닿은 빛이 난반사되어, 냉연 강판의 광택이 저하하는 것이다.

검토한 결과, 강판 표면에 노출되어 있는 결정 입계(페라이트상 입계) 중, 입계 전체 길이의 20％ 초과가 선택 용해된 경우, 냉연 강판의 표면 성상이 악화되는 것을 알았다. 한편, 선택 용해가 발생한 입계가 전체 길이의 20％ 이하이면, 흠집끼리의 간격이 비교적 넓기 때문에, 압연 중이나 압연 후의 표층부 박리가 일어나기 어렵고, 흠집에 의한 난반사도 경감되는 점에서 현저한 광택의 저하는 일으키지 않는다. 따라서, 양호한 표면 성상을 얻기 위해서는 선택 용해된 페라이트상 입계 길이를 입계 전체 길이의 20％ 이하로 할 필요가 있다. 보다 표면 성상이 우수한 냉연 강판을 얻기 위해서는, 10％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5％ 이하이다.

이상으로부터, 산 세정시의 강판 표면에서의 입계의 선택 용해에 대해서, 본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재에서는, 강판 표면에 노출된 페라이트상 입계 중 선택 용해가 발생한 페라이트상 입계의 비율을 입계 전체 길이의 20％ 이하로 한다. 또한, 선택 용해가 발생한 페라이트상 입계의 비율은, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정하여, 구할 수 있다.

다음으로, 본 발명자들은, 페라이트상 입계의 선택 용해를 억제하는 방법에 대해서 검토를 거듭했다. 페라이트상 입계의 Cr 농도 저하를 억제하기 위해서는, 열연판 어닐링 후, 페라이트상 입계에 있어서의 Cr 탄질화물의 석출량을 저감할 필요가 있고, 이것에는 페라이트상 중의 C 농도, N 농도의 저감이 효과적이다. 그러나, 단순히 강 중의 C, N의 함유량을 저감시켰다고 해도, 공업적으로 제련 가능한 하한의 C량, N량에서는, 페라이트상 입계로의 Cr 탄질화물의 석출을 억제할 수 없었다. 그 밖에도, Cr 탄질화물의 석출을 방지하는 방법으로서, Ti나 Nb 등의 안정화 원소를 첨가하여 강 중의 C, N을 석출물로서 고정하는 방법이 알려져 있다. 그러나, Ti나 Nb 등의 원소는 열연판 어닐링시의 오스테나이트상의 생성을 억제하기 때문에, 본 발명의 특징의 하나인 마르텐사이트상의 생성에 의한 내리징성 개선 효과가 얻어지지 않고, 또한 고가의 금속을 이용하는 것에 의한 제조 비용의 상승도 초래되어 버린다.

그래서, 본 발명자들은 새로운 선택 용해를 방지하는 수법으로서, 페라이트상보다 C, N 고용 한도가 큰 오스테나이트상을 활용하는 것을 생각했다. 열연판 어닐링에 있어서 오스테나이트상을 생성시켜, 강 중의 C, N을 오스테나이트상에 많이 고용시킨다. 열연판 어닐링시에 생성된 오스테나이트상은 냉각에 의해 마르텐사이트상으로 변태하지만, C, N은 마르텐사이트상 중에 고정된 채로된다. 그 결과, 페라이트상 중의 C농도, N농도가 저감된다. 검토의 결과, 강 성분과 열연 어닐링판의 마르텐사이트상 분율을 적정한 밸런스로 제어함으로써, 열연판 어닐링시의 페라이트상 중의 C량, N량이 저감되고, 열연판 어닐링 후의 냉각 중에 발생하는 페라이트상 입계에 있어서의 Cr 탄질화물의 석출을 억제하여, 산 세정시의 페라이트상 입계의 선택 용해를 경감할 수 있는 것을 알았다.

상기 방법에 의해 Cr 탄질화물의 입계 석출을 방지하기 위해서는, C량, N량과 마르텐사이트량(고온에서는 오스테나이트량)의 밸런스가 중요해진다. 우선, 적합한 C량과 N량에 대해서 기술한다. C농도 및 N농도의 어느 한쪽 또는 양쪽이 0.025％를 초과하면, 본 발명의 방법에 의해 마르텐사이트상에 C, N을 많이 고용시켰다고 해도, 페라이트상 중에 많은 C, N이 잔존하기 때문에, Cr 탄질화물의 석출을 억제할 수 없다. 한편, C, N은 오스테나이트상의 생성을 촉진하는 효과가 있기 때문에, C 및 N농도의 어느 한쪽 또는 양쪽을 0.005％ 미만까지 저감해 버리면, 마르텐사이트상이 거의 생성되지 않고, 오히려 페라이트상의 C농도, N농도가 상승하여 Cr 탄질화물의 석출을 억제할 수 없다. 따라서, C함유량 및 N함유량은 각각 0.005∼0.025％의 범위로 할 필요가 있다.

다음으로, 적합한 마르텐사이트량에 대해서 기술한다. 각종 검토를 거듭한 결과, 0.005∼0.025％의 범위로 C량, N량을 제어한 경우, Cr 탄질화물의 석출을 억제하기 위해서 필요한 마르텐사이트량은 5％ 이상인 것을 알았다. 마르텐사이트량이 5％ 미만에서는, 열연판 어닐링 중에 오스테나이트상에 고용하는 C량, N량이 충분하지 않기 때문에, 페라이트상 중에 C, N이 많이 잔존하여 열연판 어닐링의 냉각시에 있어서의 Cr 탄질화물의 석출을 방지할 수 없다. 한편, 과잉의 마르텐사이트상의 생성은, 냉연판의 성형성을 저하시키는 것이 명백해졌다. 마르텐사이트량이 20％를 초과하면, 그 후 냉간 압연 및 페라이트 단상 온도역에서의 어닐링을 실시해도, 마르텐사이트상이 분해하여 생성된 페라이트상부에 탄질화물이 다량으로 석출하여 입자 성장이 저해되어, 우수한 신장을 얻을 수 없다. 또한, 열연 어닐링판이 경질화하여 압연 부하가 증가하여 제조 효율이 저하한다. 그 때문에, 마르텐사이트상의 체적 분율은 5∼20％로 한다. 바람직하게는 5∼15％의 범위이다. 마르텐사이트상의 체적 분율은 성분(특히 C, N, Si, Mn, Cr, Ni, Cu)과 열연판 어닐링 온도에 의존한다. 따라서, 소망하는 체적 분율로 이루어지는 마르텐사이트상을 얻기 위해서는, 후술하는 성분과 열연판 어닐링 온도를 제어한다. 또한, 마르텐사이트상의 체적 분율은, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

이상과 같이, 강 성분(특히 C와 N)과 마르텐사이트상의 체적 분율을 적정한 밸런스로 제어함으로써, 우수한 표면 성상과 성형성 및 내리징 특성을 겸비한 SUS430 강판을, 생산성이 우수한 연속 어닐링법에 의해 제조하는 것이 가능해지는 것이다.

다음으로, 본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재의 성분 조성에 대해서 설명한다. 이하, 특별히 언급하지 않는 한 ％는 질량％를 의미한다.

C: 0.005∼0.025％

C는 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성을 촉진하고, 산 세정시의 페라이트상 입계의 선택 용해를 억제하는 효과가 있기 때문에, 0.005％ 이상의 함유로 한다. 그러나, C가 0.025％를 초과하면 본 발명의 방법에 의해서도, Cr 탄화물이 석출하여 페라이트상 입계의 선택 용해를 방지할 수 없다. 따라서, C량은 0.005％∼0.025％의 범위로 한다. 하한은, 바람직하게는 0.008％, 더욱 바람직하게는 0.010％이다. 상한은, 바람직하게는 0.020％, 더욱 바람직하게는 0.015％이다.

Si: 0.02∼0.50％

Si는 강 용제시에 탈산제로서 작용하는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.02％ 이상의 함유가 필요하다. 그러나, Si량은 오스테나이트상의 생성을 억제하기 때문에, 함유량이 0.50％를 초과하면, 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성이 불충분하게 되어, 본 발명에 의한 페라이트상 입계의 선택 용해 억제 효과가 얻어지지 않는다. 따라서, Si량은 0.02∼0.50％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.10∼0.35％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.10∼0.30％의 범위이다.

Mn: 0.55∼1.0％

Mn은 오스테나이트상의 생성을 촉진하고, 산 세정시의 페라이트상 입계의 선택 용해를 억제하는 효과가 있다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.55％ 이상의 함유가 필요하다. 그러나, Mn량이 1.0％를 초과하면 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성량이 과잉이 되어, 냉연 어닐링판이 경질화하여 성형성이 저하한다. 또한, MnS의 생성량이 증가하여 내식성이 저하된다. 그 때문에, Mn량은 0.55∼1.0％의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.60∼0.90％의 범위이다. 더욱 바람직하게는, 0.75∼0.85％의 범위이다.

P: 0.040％ 이하

P는 입계 편석에 의한 입계 파괴를 조장하는 원소이기 때문에 낮은 것이 바람직하고, 상한을 0.040％로 한다. 바람직하게는 0.030％ 이하이다.

S: 0.01％ 이하

S는 MnS 등의 황화물계 개재물이 되어 존재하여 연성이나 내식성 등을 저하시키는 원소이다. 특히 함유량이 0.01％를 초과한 경우에 그들 악영향이 현저하게 발생한다. 그 때문에 S량은 최대한 낮은 것이 바람직하고, 본 발명에서는 S량의 상한을 0.01％로 한다. 바람직하게는 0.007％ 이하이다. 더욱 바람직하게는 0.005％ 이하이다.

Cr: 15.5∼18.0％

Cr은 강판 표면에 부동태 피막을 형성하여 내식성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 Cr량을 15.5％ 이상으로 할 필요가 있다. 그러나, Cr은 오스테나이트상의 생성을 억제하기 때문에, 함유량이 18.0％를 초과하면, 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성이 불충분하게 되어, 본 발명에 의한 페라이트상 입계의 선택 용해 억제 효과가 얻어지지 않는다. 그 때문에, Cr량은 15.5∼18.0％의 범위로 한다. 바람직하게는 16.0∼18.0％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 16.0∼17.0％의 범위이다.

Ni: 0.01∼1.0％

Ni는 내식성을 향상시키는 원소이다. 또한, 오스테나이트상의 생성을 촉진하고, 열연판 어닐링시에 페라이트상과 오스테나이트상이 출현하는 2상 온도역을 확대하는 효과가 있다. 이들 효과는 0.01％ 이상의 함유로 현저해진다. 한편, Ni 함유량이 1.0％를 초과하면 가공성이 저하하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에 Ni를 함유하는 경우는 0.01∼1.0％로 한다. 바람직하게는 0.05∼0.60％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.10∼0.30％의 범위이다.

Al: 0.001∼0.10％

Al은 Si와 동일하게 탈산제로서 작용하는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.001％ 이상의 함유가 필요하다. 그러나, Al은 오스테나이트상의 생성을 억제하기 때문에, 함유량이 0.10％를 초과하면, 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성이 불충분하게 되어, 본 발명에 의한 페라이트상 입계의 선택 용해 억제 효과가 얻어지지 않는다. 또한, Al₂O₃등의 Al계 개재물이 증가하여, 표면 성상이 저하되기 쉬워진다. 그 때문에, Al량은 0.001∼0.10％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.001∼0.07％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.001∼0.05％의 범위이다. 보다 한층 바람직하게는 0.001∼0.03％의 범위이다.

N: 0.005∼0.025％

N은 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성을 촉진하고, 산 세정시의 페라이트상 입계의 선택 용해를 억제하는 효과가 있기 때문에, 0.005％ 이상의 함유로 한다. 그러나, N이 0.025％를 초과하면 Cr 질화물이 석출하여, 본 발명의 방법에 의해서도 페라이트상 입계의 선택 용해를 방지할 수 없기 때문에, 0.025％ 이하로 한다. 따라서, N량은 0.005％∼0.025％의 범위로 한다. 하한은, 바람직하게는 0.008％, 더욱 바람직하게는 0.010％이다. 상한은, 바람직하게는 0.020％, 더욱 바람직하게는 0.015％이다.

잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다.

이상의 성분 조성에 의해 본 발명의 효과는 얻어지지만, 추가로 제조성 혹은 재료 특성을 향상시키는 목적으로 이하의 원소를 함유할 수 있다.

Cu: 0.1∼1.0％, Mo: 0.1∼0.5％, Co: 0.01∼0.5％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상

Cu: 0.1∼1.0％

Cu는 내식성을 향상시키는 원소로서, 특히 높은 내식성이 요구되는 경우에는 함유하는 것이 유효하다. 또한, Cu에는 오스테나이트상의 생성을 촉진하고, 열연판 어닐링시에 페라이트상과 오스테나이트상이 출현하는 2상 온도역을 확대하는 효과가 있다. 이들 효과는 0.1％ 이상의 함유로 현저해진다. 그러나, Cu 함유량이 1.0％를 초과하면 열간 가공성이 저하하는 경우가 있어 바람직하지 않다. 그 때문에 Cu를 함유하는 경우는 0.1∼1.0％로 한다. 바람직하게는 0.2∼0.8％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.3∼0.5％의 범위이다.

Mo: 0.1∼0.5％

Mo는 내식성을 향상시키는 원소로서, 특히 높은 내식성이 요구되는 경우에는 함유하는 것이 유효하다. 이 효과는 0.1％ 이상의 함유로 현저해진다. 그러나, Mo는 오스테나이트상의 생성을 억제하기 때문에, 함유량이 0.5％를 초과하면 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성이 불충분하게 되어, 본 발명에 의한 페라이트상 입계의 선택 용해 억제 효과가 얻어지지 않는다. 그 때문에, Mo를 함유하는 경우는 0.1∼0.5％로 한다. 바람직하게는 0.1∼0.3％의 범위이다.

Co: 0.01∼0.5％

Co는 인성을 향상시키는 원소이다. 이 효과는 0.01％ 이상의 함유에 의해 얻어진다. 한편, 함유량이 0.5％를 초과하면 제조성을 저하시킨다. 그 때문에, Co를 함유하는 경우의 함유량은 0.01∼0.5％의 범위로 한다.

V: 0.01∼0.10％, Ti: 0.001∼0.05％, Nb: 0.001∼0.05％, Ca: 0.0002∼0.0020％, Mg: 0.0002∼0.0050％, B: 0.0002∼0.0050％, REM: 0.01∼0.10％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상

V: 0.01∼0.10％

V는 강 중의 C 및 N과 화합하여, 고용 C, 고용 N을 저감한다. 이에 따라, 가공성을 향상시킨다. 추가로, 열연판에서의 탄질화물의 석출 거동을 제어하여 열연 기인 또는 어닐링 기인의 표면 결함의 발생을 억제하여 표면 성상을 개선한다. 이들 효과를 얻기 위해서는 V량을 0.01％ 이상 함유할 필요가 있다. 그러나, V는 오스테나이트상의 생성을 억제하기 때문에, 함유량이 0.10％를 초과하면, 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성이 불충분하게 되어, 본 발명에 의한 페라이트상 입계의 선택 용해 억제 효과가 얻어지지 않는다. 그 때문에, V를 함유하는 경우는 0.01∼0.10％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.02∼0.08％의 범위이다.

Ti: 0.001∼0.05％, Nb: 0.001∼0.05％,

Ti 및 Nb는 V와 동일하게, C 및 N과의 친화력이 높은 원소로서, 열간 압연시에 탄화물 혹은 질화물로서 석출하고, 모상 중의 고용 C, 고용 N을 저감시켜, 가공성을 향상시킨다. 이들 효과를 얻기 위해서는, 0.001％ 이상의 Ti, 0.001％ 이상의 Nb를 함유할 필요가 있다. 그러나, Ti 및 Nb는 오스테나이트상의 생성을 억제하기 때문에, 함유량이 Ti가 0.05％, Nb가 0.05％를 각각 초과하면, 열연판 어닐링시에 오스테나이트상의 생성이 불충분하게 되어, 본 발명에 의한 페라이트상 입계의 선택 용해 억제 효과가 얻어지지 않는다. 또한, 과잉의 TiN 또는 NbC의 석출에 의해 양호한 표면 성상을 얻을 수 없다. 그 때문에, Ti를 함유하는 경우는 0.001∼0.05％의 범위, Nb를 함유하는 경우는 0.001∼0.05％의 범위로 한다. Ti량은 바람직하게는 0.003∼0.03％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.005∼0.015％의 범위이다. Nb량은 바람직하게는 0.003∼0.03％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.005∼0.015％의 범위이다.

Ca: 0.0002∼0.0020％

Ca는, 연속 주조시에 발생하기 쉬운 Ti계 개재물의 정출(晶出)에 의한 노즐의 폐색을 방지하는데 유효한 성분이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.0002％ 이상의 함유가 필요하다. 그러나, Ca량이 0.0020％를 초과하면 CaS가 생성되어 내식성이 저하한다. 그 때문에, Ca를 함유하는 경우는 0.0002∼0.0020％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.0005∼0.0015％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.0005∼0.0010％의 범위이다.

Mg: 0.0002∼0.0050％

Mg는 열간 가공성을 향상시키는 효과가 있는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.0002％ 이상의 함유가 필요하다. 그러나, Mg량이 0.0050％를 초과하면 표면 품질이 저하한다. 그 때문에, Mg를 함유하는 경우는 0.0002∼0.0050％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.0005∼0.0035％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.0005∼0.0020％의 범위이다.

B: 0.0002∼0.0050％

B는 저온 2차 가공 취화를 방지하는데 유효한 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.0002％ 이상의 함유가 필요하다. 그러나, B량이 0.0050％를 초과하면 열간 가공성이 저하한다. 그 때문에, B를 함유하는 경우는 0.0002∼0.0050％의 범위로 한다. 바람직하게는 0.0005∼0.0035％의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.0005∼0.0020％의 범위이다.

REM: 0.01∼0.10％

REM(Rare Earth Metals)은 내산화성을 향상시키는 원소로서, 특히 용접부의 산화 피막의 형성을 억제하여 용접부의 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.01％ 이상의 함유가 필요하다. 그러나, 0.10％를 초과하여 함유하면 냉연 어닐링시의 산 세정성 등의 제조성을 저하시킨다. 또한, REM은 고가의 원소이기 때문에, 과도한 함유는 제조 비용의 증가를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, REM을 함유하는 경우는 0.01∼0.10％의 범위로 한다.

다음으로 본 발명의 스테인리스 냉간 압연용 소재의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 스테인리스 냉간 압연용 소재는 상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를, 열간 압연을 실시하고, 이어서 920∼1100℃의 온도 범위에서 5초∼15분간 유지하는 열연판 어닐링을 행하고, 이어서, 1100∼500℃의 온도 범위를 10℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각하여, 산 세정함으로써 얻어진다.

상기한 성분 조성으로 이루어지는 용강을, 전로(converter), 전기로(electric furnace), 진공 용해로(vacuum melting furnace) 등의 공지의 방법으로 용제하고, 연속 주조법 혹은 조괴-분괴법(ingot casting-blooming process)에 의해 강 소재(슬래브(slab))로 한다. 이 슬래브를, 1100∼1250℃에서 1∼24시간 가열하거나, 혹은 가열하는 일 없이 주조 그대로 직접, 열간 압연하여 열연판으로 한다.

이어서, 열연판에 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역 온도가 되는 920∼1100℃에서 5초∼15분간의 열연판 어닐링을 실시한다.

920∼1100℃에서 5초∼15분간의 열연판 어닐링

열연판 어닐링은 본 발명의 금속 조직을 얻는데 있어서 매우 중요한 공정이다. 열연판 어닐링 온도가 920℃ 미만에서는 충분한 재결정이 생기지 않는 데다가, 페라이트 단상역이 되기 때문에, 2상역 어닐링에 의해 발현하는 본 발명의 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 100℃를 초과하면 오스테나이트상의 생성량이 감소하여, 역시 본 발명의 효과가 얻어지지 않는다. 어닐링 시간이 5초 미만인 경우, 소정의 온도로 어닐링했다고 해도 오스테나이트상의 생성과 페라이트상의 재결정이 충분히 발생하지 않기 때문에, 소정의 성형성이 얻어지지 않는다. 한편, 어닐링 시간이 15분을 초과하면 생산성이 저하하여 바람직하지 않다. 그 때문에, 열연판 어닐링은 920∼1100℃에서 5초∼15분간의 범위에서 행한다. 바람직한 온도 범위는 940∼1100℃, 보다 바람직한 온도 범위는 960∼1100℃이다.

이어서, 1100∼500℃의 온도 범위를 10℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각한다.

1100∼500℃의 온도 범위를 10℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각

페라이트상 입계의 선택 용해를 방지하기 위해서는, 열연판 어닐링 후 냉각 중의 페라이트상 입계에서의 Cr 탄질화물의 석출을 억제하는 것이 필요하다. 이를 위해서는, 탄질화물의 석출 온도역에 있어서의 냉각 속도를 빠르게 하여, Cr 탄질화물의 석출이 충분히 발생하기 전에 석출 온도역보다도 저온까지 냉각하면 좋다. 이 효과를 얻기 위해서는, 1100∼500℃의 온도 범위를 10℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각한다. 바람직하게는 15℃/sec 이상, 보다 바람직하게는 20℃/sec 이상의 범위이다. 또한, 본 발명에 있어서, 냉각 속도는 1100∼500℃의 온도 범위에 있어서의 냉각 속도의 평균을 가리킨다.

그 후, 필요에 따라서 숏 블라스트 처리를 행한 후, 탈스케일을 위해 산 세정을 행한다. 산 세정을 행하는 경우는, 예를 들면, 온도 50∼100℃의 10∼30질량％ 황산의 용액 중에 15초 이상 침지 후, 10∼30질량％ 질산 및 1∼10질량％ 불산으로 이루어지는 온도 30∼80℃의 혼합산 용액 중에 10초 이상 침지하는 방법을 적용할 수 있다. 또한, 표면 연삭에 의한 탈스케일을 행해도 좋다.

이상에 의해, 본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재가 얻어진다.

다음으로, 본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재를 이용하여, 스테인리스 냉연 강판을 제조하는데 적합한 조건에 대해서 설명한다.

예를 들면, 상기에 의해 얻어진 스테인리스 냉연 강판용 소재에 대하여, 압하율이 50％ 이상인 냉간 압연을 행하고, 이어서, 800∼950℃의 온도 범위에서 5초∼15분간 유지하는 냉연판 어닐링을 행함으로써 페라이트계 스테인리스 냉연 강판이 제조된다. 필요에 따라서 산 세정이나 표면 연마를 실시하여 제품으로 한다.

냉간 압연의 성형성 및 형상 교정의 관점에서, 냉간 압연은, 50％ 이상의 압하율로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에서는, 냉연-어닐링을 2회 이상 반복해도 좋고, 냉간 압연에 의해 판두께 200㎛ 이하의 스테인리스박으로 해도 좋다.

냉연판의 냉연판 어닐링은, 800∼950℃의 온도 범위에서 5초∼15분간 유지한다. 양호한 성형성을 얻기 위해 800∼950℃에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 광택을 추구하기 위해서 BA 어닐링(광휘 어닐링(bright annealing))을 행해도 좋다.

또한, 냉간 압연 후 및 가공 후에 추가로 표면 성상을 향상시키기 위해, 연삭이나 연마 등을 실시해도 좋다.

실시예 1

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다.

표 1에 나타내는 성분 조성을 갖는 스테인리스강을 50㎏ 소형 진공 용해로에서 용제했다. 이들 강괴(ingots)를 1150℃에서 1h 가열 후, 열간 압연을 실시하여 4㎜ 두께의 열연판으로 했다. 이어서, 이들 열연판에 대하여, 표 2에 기재된 조건에서 열연판 어닐링 및 냉각을 실시한 후, 표면에 숏 블라스트 처리와 산 세정을 행하여, 열연 어닐링판(스테인리스 냉연 강판용 소재)을 얻었다. 또한, 산 세정은, 온도 80℃, 20질량％ 황산의 용액 중에 60초 침지 후, 15질량％ 질산 및 3질량％ 불산으로 이루어지는 온도 55℃의 혼합산 용액 중에 30초 침지했다.

이와 같이 하여 얻어진 열연 어닐링판(스테인리스 냉연 강판용 소재)으로부터 시험편을 채취하여, 이하의 평가를 행했다.

(1) 페라이트상 입계의 선택 용해

200㎛×200㎛의 영역에 대해서 SEM에 의한 표면 관찰을 행하고, 페라이트상 입계의 선택 용해의 정도를 평가했다. 폭 0.1㎛ 이상 용해한 페라이트상 입계를 선택 용해한 입계로 하고, 폭 0.1㎛ 미만의 입계를 선택 용해가 발생하고 있지 않은 입계와 식별했다. 다음으로, 영역 내에 존재하는 모든 입계 길이의 합계와, 선택 용해한 입계 길이의 합계를 촬영한 조직 사진으로부터 측정했다. 선택 용해한 입계 길이가 전체 입계의 길이에 차지하는 비율을 구하고, 10％ 미만이면 특히 우수한 특성으로 합격(◎), 10％ 이상 20％ 이하이면 합격(○), 20％ 초과이면 불합격(×)으로 했다.

(2) 조직 관찰

단면 조직 관찰은, 채취한 시험편의 압연 방향과 평행한 단면을 수지에 매입하여 경면 연마 후, 피크르산 염산 용액으로 부식(에칭)하고, 광학 현미경을 이용하여 판두께 중앙부를 배율 400배로 10시야 촬영했다. 얻어진 조직 사진에 대해서, 금속 조직학적 특징으로부터 마르텐사이트상과 페라이트상을 식별·분리하고, 화상 해석 장치를 이용하여 마르텐사이트상의 면적률을 측정하고, 10시야의 평균값을 당해 열연 어닐링판에 있어서의 마르텐사이트상의 체적 분율로 했다.

추가로, 얻어진 열연 어닐링판(스테인리스 냉연 강판용 소재)에, 냉간 압연하여 판두께를 1.0㎜로 하고, 이어서 표 2에 기재된 조건으로 냉연판 어닐링을 행한 후, 수온 80℃, 18질량％ Na₂SO₄ 수용액 중에 있어서 25C/d㎡의 조건에서의 전해 산 세정 및 수온 50℃, 10질량％ HNO₃ 수용액 중에 있어서 30C/d㎡의 조건에서의 전해 산 세정에 의한 탈스케일 처리를 행하여, 냉연 어닐링판(페라이트계 스테인리스 냉연 강판)을 얻었다. 얻어진 냉연 어닐링판(페라이트계 스테인리스 냉연 강판)에 대해서 이하의 평가를 행했다.

(3) 성형성(연성)의 평가

냉연 어닐링판(페라이트계 스테인리스 냉연 강판)으로부터, 압연 방향과 직각 방향으로 JIS 13B호 인장 시험편을 채취하고, 인장 시험을 JIS Z 2241에 준거하여 행하고, 파단 신장을 측정하여, 파단 신장이 30％ 이상인 경우를 특히 우수한 특성으로서 합격(◎), 파단 신장이 30％ 미만 28％ 이상인 경우를 합격(○), 28％ 미만인 경우를 불합격(×)으로 했다.

(4) 표면 품질 평가

JIS B 0601에 준거하여 표면 거칠기를 측정했다. 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.02μ 이하이면 특히 우수한 특성으로 합격(◎), 0.02㎛ 초과 0.03㎛ 이하이면 합격(○), 0.03 초과이면 불합격(×)으로 했다.

삭제

(5) 내리징 특성의 평가

냉연 어닐링판(페라이트계 스테인리스 냉연 강판)으로부터, 압연 방향과 평행으로 JIS 5호 인장 시험편을 채취하고, 시험편의 편면을 #600 에머리 페이퍼로 연마하고, 단축 인장으로 20％의 예비 변형을 부여한 후, 표면을 JIS B 0601-2001에 준거하여, 인장 시험편의 평행부 중앙의 파형을 측정하고, 최대 파형(리징 높이)이 2.5㎛ 이하를 합격(○)으로 하고, 2.5㎛ 초과를 불합격(×)으로 했다.

(6) 내식성의 평가

냉연 산 세정 어닐링판으로부터, 60×100㎜의 시험편을 채취하고, 표면을 #600 에머리 페이퍼에 의해 연마 마무리한 후에 단면부를 시일한 시험편을 제작하여, JIS H 8502에 규정된 염수 분무 사이클 시험에 제공했다. 염수 분무 사이클 시험은, 염수 분무(5질량％ NaCl, 35℃, 분무 2h)→건조(60℃, 4h, 상대 습도 40％)→습윤(50℃, 2h, 상대 습도≥95％)을 1사이클로 하여, 8사이클 행했다. 염수 분무 사이클 시험을 8사이클 실시 후의 시험편 표면을 사진 촬영하고, 화상 해석에 의해 시험편 표면의 녹 발생 면적을 측정하고, 시험편 전체 면적과의 비율로부터 녹 발생 면적률((시험편 중의 녹 발생 면적/시험편 전체 면적)×100[％])을 산출했다. 녹 발생 면적률이 10％ 이하를 특히 우수한 내식성으로 합격(◎), 10％ 초과 25％ 이하를 합격(○), 25％ 초과를 불합격(×)으로 했다.

평가 결과를 제조 조건과 함께 표 2에 나타낸다.

표 2에서, 본 발명예는, 파단 신장, 표면 품질, 내리징 특성 및 내식성이 우수하다.

한편, 성분 조성이 본 발명 범위로부터 벗어나는 비교예(강 기호 BA-BH)는, 파단 신장, 표면 품질, 내리징 특성, 내식성 중 어느 1개 이상의 특성에 있어서, 본 발명예보다도 뒤떨어져 있다.

구체적으로는, 비교강 BA와 BB는, 각각 C와 N이 본 발명 범위의 하한값으로부터 벗어나기 때문에, 표 2의 No.17과 18에 나타내는 바와 같이, 마르텐사이트상의 체적 분율이 작고, 선택 용해가 발생한 입계의 비율이 많아져, 표면 품질과 내리징 특성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 비교강 BC와 BD는, 각각 C와 N이 본 발명 범위의 상한값을 벗어나기 때문에, 표 2의 No.19와 20에 나타내는 바와 같이, 마르텐사이트상의 체적 분율이 크고, 선택 용해가 발생한 입계의 비율이 많아져, 파단 신장과 표면 품질이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 비교강 BE는, Si가 본 발명 범위의 상한값을 벗어나기 때문에, 표 2의 No.21에 나타내는 바와 같이, 마르텐사이트상의 체적 분율이 작아지고, 선택 용해가 발생한 입계의 비율이 많아져, 표면 품질과 내리징 특성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 비교강 BF는, Mn이 본 발명 범위의 상한값을 벗어나기 때문에, 표 2의 No.22에 나타내는 바와 같이, 마르텐사이트상의 체적 분율이 커져, 파단 신장과 내식성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 비교강 BG는, Cr이 본 발명 범위의 하한값을 벗어나기 때문에, 표 2의 No.23에 나타내는 바와 같이, 마르텐사이트상의 체적 분율이 커져, 내식성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 비교강 BH는, Cr이 본 발명 범위의 상한값을 벗어나기 때문에, 표 2의 No.24에 나타내는 바와 같이, 마르텐사이트상의 체적 분율이 작아지고, 선택 용해가 발생한 입계의 비율이 많아져, 표면 품질과 내리징 특성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 비교강 BI는, Mn이 본 발명의 하한값을, 또한 N이 본 발명의 상한값을 벗어나기 때문에, 표 2의 No.25에 나타내는 바와 같이, 선택 용해가 발생한 입계의 비율이 많아져, 표면 품질이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 성분 조성은, 본 발명 범위를 만족하지만, 열연판 어닐링 조건 혹은 냉각 조건이, 본 발명 범위를 벗어나는 비교예(No.26∼28)는, 표면 품질 또는, 내리징 특성 중 어느 1개 이상의 특성에 있어서, 발명예보다도 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

구체적으로는, 표 2의 No.26은, 열연판 어닐링의 유지 온도와 유지 시간이 본 발명 범위를 벗어나기 때문에, 마르텐사이트상의 체적 분율이 작아져, 내리징 특성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 표 2의 No.27은, 열연판 어닐링의 유지 온도가 본 발명 범위를 벗어나기 때문에, 마르텐사이트상의 체적 분율이 작아지고, 선택 용해가 발생한 입계의 비율이 많아져, 표면 품질과 내리징 특성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

또한, 표 2의 No.28은, 열연판 어닐링 후의 냉각 속도가 본 발명 범위를 벗어나기 때문에, 선택 용해가 발생한 입계의 비율이 많아져, 표면 품질이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.

이상으로부터, 본 발명의 스테인리스 냉간 압연용 소재를 이용하면, 충분한 내식성을 갖고, 표면 성상, 성형성 및 내리징 특성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판이 용이하게 얻어지는 것이 확인되었다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명에서 얻어지는 스테인리스 냉연 강판용 소재는, 프레스 성형품이나 높은 표면 미려성이 요구되는 용도, 예를 들면 주방 기구나 식기에 적용되는 SUS430계 스테인리스강(페라이트계 스테인리스 냉연 강판)의 소재로서 적합하다.

Claims

질량％로, C: 0.005∼0.025％, Si: 0.02∼0.50％, Mn: 0.55∼1.0％, P: 0.040％ 이하, S: 0.01％ 이하, Cr: 15.5∼18.0％, Ni: 0.01∼1.0％, Al: 0.001∼0.07％, N: 0.005∼0.025％를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,
또한, 체적 분율로 5∼20％의 마르텐사이트상과 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 금속 조직을 갖고,
추가로, 강판 표면에 노출된 페라이트상 입계 중 선택 용해가 발생한 페라이트상 입계의 비율이 입계 전체 길이의 20％ 이하인 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제1항에 있어서,
질량％로, 추가로, 하기의 (A)군 및 (B)군 중 적어도 하나를 포함하는 스테인리스 냉연 강판용 소재.
(A)군: Cu: 0.1∼1.0％, Mo: 0.1∼0.5％, Co: 0.01∼0.5％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상
(B)군: V: 0.01∼0.10％, Ti: 0.001∼0.05％, Nb: 0.001∼0.05％, Ca: 0.0002∼0.0020％, Mg: 0.0002∼0.0050％, B: 0.0002∼0.0050％, REM: 0.01∼0.10％ 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상
삭제
제1항 또는 제2항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재에 대하여 냉간 압연 및 어닐링을 행하여 얻어지는, 스테인리스 냉연 강판.
제1항 또는 제2항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서, 강 슬래브에 대하여, 열간 압연을 실시하고, 이어서 920∼1100℃의 온도 범위에서 5초∼15분간 유지하는 열연판 어닐링을 행하고, 이어서, 1100∼500℃의 온도 범위를 10℃/sec 이상의 냉각 속도로 냉각하여, 산 세정하는 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.