KR102120697B1 - 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법 - Google Patents

리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법 Download PDF

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Abstract

열연판의 열연소둔 열처리 전에 크기가 다른 상하 압연롤로 비대칭 냉간압연을 추가로 실시함으로써 중심부 집합조직을 개선한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강 제조방법은, 중량%로, C: 0.005 내지 0.1%, Si: 0.01 내지 2.0%, Mn: 0.01 내지 1.5%, P: 0.05% 이하, S: 0.005% 이하, Cr: 10 내지 30%, N: 0.005 내지 0.03%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열하여 열간 압연하는 단계; 및 상기 열연 강판을 열연 소둔 열처리하기 전에, 비대칭 냉간 압연하는 단계;를 포함하고, 상기 비대칭 냉간 압연은 반경이 서로 상이한 상하 압연롤에 의해 수행된다.

Description

리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF FERRITIC STAINLESS STEEL HAVING EXCELLENT RIDGING PROPERTY AND FORMABILITY}
본 발명은 페라이트계 스테인리스강의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열연판을 열연소둔 열처리 전에 비대칭 냉간압연을 추가로 실시함으로써 두께 중심부의 조직을 개선하여 리징성 및 성형성을 향상시킨 페라이트계 스테인리스강의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 스테인리스강은 화학성분이나 금속조직에 따라 분류된다. 금속조직에 따를 경우, 스테인리스강은 오스테나이트계, 페라이트계, 마르텐사이트계, 이상계로 분류된다. 이러한 스테인리스강 중 페라이트계 스테인리스강은 고가의 합금원소가 적게 첨가되면서도 내식성이 우수하여 각종 주방용품, 자동차 배기계 부품, 건축자재, 가전제품 등에 주로 사용되고 있으나, 오스테나이트계 강판에 비하여 가공성이 부족하고 성형 가공 시 리징이라 불리는 주름 형태의 요철이 발생하여 성형품의 외관을 해친다.
이처럼, 페라이트계 스테인리스강은 딥드로잉(deep drawing)과 같은 성형 가공 시 압연방향과 평행한 주름 모양의 표면 결함인 리징(ridging) 결함이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 리징 결함은 제품의 외관을 나쁘게 할 뿐만 아니라 리징이 심하게 발생할 경우 성형 후에 연마공정이 추가되어 제조시간이 증가되고 제조단가가 높아지는 문제가 발생한다. 이 때문에 페라이트계 스테인리스강의 용도 확대를 위해서는 리징 특성과 가공성 개선이 필요하다.
리징의 발생원인은 근원적으로 주조조직 내 주상정의 발달에 기인한다. 즉, 일정 방위를 갖는 주상정이 압연 또는 소둔 공정에서 파괴되지 않고 잔류하는 경우 인장가공 시 주변의 재결정 조직과 상이한 폭 및 두께방향 변형거동으로 인해 리징 결함으로 표출된다. 이러한 리징 결함을 해소하기 위해 리징을 유발하는 조직을 제거하기 위한 다양한 시도가 이루어져 왔다. 주로 등축정율을 향상시켜 주상정의 분율을 줄임으로써 리징성을 개선하거나, 제조공정 중 열간압연 온도, 열간압연 압하율, 소둔온도 제어 등 공정 변수 조절을 통해 리징을 저감하였다.
그러나, 열연판을 열연소둔 전에 대칭압연 또는 비대칭압연한 다음 연속하여 소둔 열처리하여 집합조직을 개선하고자 하는 시도는 거의 없는 실정이다.
본 발명은 페라이트계 스테인리스강 열연판의 열연소둔 열처리 전에 비대칭 냉간압연을 추가로 실시함으로써 단면의 중심부 미세조직을 변화시켜 최종 제품의 리징 특성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강 제조방법은, 중량%로, C: 0.005 내지 0.1%, Si: 0.01 내지 2.0%, Mn: 0.01 내지 1.5%, P: 0.05% 이하, S: 0.005% 이하, Cr: 10 내지 30%, N: 0.005 내지 0.03%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열하여 열간 압연하는 단계; 및 상기 열연 강판을 열연 소둔 열처리하기 전에, 비대칭 냉간 압연하는 단계;를 포함하고, 상기 비대칭 냉간 압연은 반경이 서로 상이한 상하 압연롤에 의해 수행된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 슬라브는, Al: 0.1% 이하, Mo: 1.0% 이하, Cu: 1.0% 이하, Ti: 0.01 내지 0.5%, Nb: 0.01 내지 0.5%, V: 0.01 내지 0.3% 및 Zr: 0.01 내지 0.3% 중 1종 또는 2종 이상을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비대칭 냉간 압연의 상기 상하 압연롤의 크기 비(Dl/Dh)는 3.0 이상일 수 있다.
여기서, Dh는 상부 압연롤의 반경, Dl은 하부 압연롤의 반경을 의미한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비대칭 냉간 압연의 상기 상하 압연롤은 원주 속도가 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비대칭 냉간 압연은 총 압하율 25% 이상으로 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비대칭 냉간 압연하는 단계 후, 열연 소둔 열처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열연 소둔 열처리하는 단계는, 550 내지 1,100℃의 온도범위에서 60분 이내로 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉간 압연 및 냉연 소둔 열처리를 실시하여 제조된 최종 냉연재의 r-bar 값은 1.7 이상 및 리징 높이(Wt)는 14㎛ 이하일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강의 제조방법은 열연 소둔 열처리 전 상하 압연롤의 크기가 상이한 비대칭 냉간 압연을 통해, 성형성에 유리한 집합조직을 형성하여 리징 높이를 낮추고 높은 r값을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 냉간 압연 후 소둔 열처리한 열연 소둔재의 단면 미세조직을 나타내는 사진이다.
도 2는 비교예에 따른 통상 열간 압연 후 소둔 열처리한 열연 소둔재의 단면 미세조직을 나타내는 사진이다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시예만으로 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.
본 발명의 일 실시예에 따른 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강 제조방법은, 중량%로, C: 0.005 내지 0.1%, Si: 0.01 내지 2.0%, Mn: 0.01 내지 1.5%, P: 0.05% 이하, S: 0.005% 이하, Cr: 10 내지 30%, N: 0.005 내지 0.03%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열하여 열간 압연하는 단계; 및 상기 열연 강판을 열연 소둔 열처리하기 전에, 비대칭 냉간 압연하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 페라이트계 스테인리스강 제조방법에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 하기 성분에 대한 %는 중량%를 의미한다.
C의 함량은 0.005% 이상 0.1% 이하이다.
C는 강재의 강도에 크게 영향을 미치는 원소로써, 그 함량이 과다할 경우 강재의 강도가 지나치게 상승하여 연성이 저하되는 바 0.1% 이하로 제한한다. 다만, 그 함량이 낮을 경우, 강재에 필요한 강도가 충족되지 못하는 바 0.005% 이상 첨가한다.
Si의 함량은 0.01% 이상 2.0% 이하이다.
Si은 제강 시 용강의 탈산과 페라이트 안정화를 위해 첨가되는 원소로, 본 발명에서는 0.01% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 재질의 경화를 일으켜 강의 연성이 저하되는 바 2.0% 이하로 제한한다.
Mn의 함량은 0.01% 이상 1.5% 이하이다.
Mn은 내식성 개선에 유효한 원소로, 본 발명에서는 0.01% 이상 첨가하고 보다 바람직하게는 0.2% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 용접 시 Mn계 퓸 발생이 급증하여 용접성이 저하되며, 과도한 MnS 석출물 형성으로 인해 강의 연성이 저하되는 바 1.5% 이하로 한정하며, 보다 바람직하게는 1.0% 이하로 한정한다.
P의 함량은 0 이상 0.05% 이하이다.
P는 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 산세 시 입계부식을 일으키거나 열간가공성을 저해하는 주요 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상기 P 함량의 상한을 0.05%로 관리한다.
S의 함량은 0 이상 0.005% 이하이다.
S은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 결정립계에 편석되어 열간가공성을 저해하는 주요 원인이 되는 원소이므로, 그 함량을 가능한 한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 상기 S 함량의 상한을 0.005%로 관리한다.
Cr의 함량은 10% 이상 30% 이하이다.
Cr은 강의 내식성 향상에 효과적인 원소로, 본 발명에서는 10% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 제조 비용이 급증하는 문제가 있는 바, 30% 이하로 한정한다.
N의 함량은 0.005% 이상 0.03% 이하이다.
N는 질화물을 형성시키는 원소로서 침입형으로 존재하게 되므로 과도하게 함유되면 충격인성 및 성형성의 저하를 초래하는 바, 0.03% 이하로 한정한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 슬라브는, Al: 0.1% 이하, Mo: 1.0% 이하, Cu: 1.0% 이하, Ti: 0.01 내지 0.5%, Nb: 0.01 내지 0.5%, V: 0.01 내지 0.3% 및 Zr: 0.01 내지 0.3% 중 1종 또는 2종 이상을 더 포함할 수 있다.
Al의 함량은 0.1% 이하이다.
Al은 강력한 탈산제로써 용강 중 산소의 함량을 낮추는 역할을 위해 첨가될 수 있다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 비금속 개재물 증가로 인해 냉연 스트립의 슬리브 결함이 발생함과 동시에 용접성을 열화시키는 바, 0.1% 이하로 한정하고, 보다 바람직하게는 0.15% 이하로 한정한다.
Mo의 함량은 1.0% 이하이다.
Mo은 스테인리스강의 내식성을 증가시키기 위한 조성으로 추가적으로 첨가될 수 있으며, 과량 첨가될 경우 성형 시 파단 발생 위험이 커지며 소재의 원가가 증가될 수 있는 바, 0.1% 이하로 제한한다.
Cu의 함량은 1.0% 이하이다.
Cu는 내식성 개선을 위해 첨가될 수 있다. 그러나, 1.0%를 넘게 되면 가공성이 저하하는 문제점이 있다.
Ti의 함량은 0.01 내지 0.5%이다.
Ti는 C 및 N을 고정하여 강 중 고용 C, N의 양을 저감시키고 강의 내식성 향상에 효과적인 원소로, 본 발명에서는 0.01% 이상 첨가하며 보다 바람직하게는 0.1% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우 제조비용이 급증할 뿐만 아니라, Ti계 개재물 형성으로 인해 표면 결함이 야기되는바, 0.5% 이하로 한정하고 보다 바람직하게는 0.2% 이하로 한정할 수 있다.
Nb의 함량은 0.01 내지 0.5%이다.
Nb는 C, N과 우선적으로 결합해 내식성의 저하를 억제하는 석출물을 형성하며, Nb의 양이 0.01% 미만이면 소재 내에 고용되는 Nb가 적어 소재의 고온 강도가 떨어지는 문제가 있고, Nb의 양이 0.5%를 초과하면 원료비가 상승하는 문제점이 있다.
V의 함량은 0.01 내지 0.3%이다.
V는 C 및 N을 고정하여 탄질화물을 형성하는 역할을 하며, 탄질화물의 성장을 억제하여 미세화시키는데 효과적인 원소로, 본 발명에서는 0.01% 이상 첨가하고, 보다 바람직하게는 0.03% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 제조 비용이 급증하는 바 0.3% 이하로 한정한다.
Zr의 함량은 0.01 내지 0.3%이다.
Zr은 C 및 N을 고정하여 탄질화물을 형성하는 역할을 하며, 본 발명에서는 0.01% 이상 첨가한다. 다만, 그 함량이 과다할 경우, 제조 비용이 급증하는 바, 0.3% 이하로 한정한다.
상기와 같은 성분계 조성범위를 만족하는 페라이트계 스테인리스강 슬라브를 재가열하여 열간 압연하고, 열간 압연된 열연 강판을 소둔 열처리하기 전에, 비대칭 냉간 압연을 실시함으로써 재결정을 위한 변형에너지 축적을 충분히 하여 리징성 및 성형성에 유리한 집합조직을 형성시킬 수 있다.
페라이트계 스테인리스강의 리징성 및 성형성을 향상시키기 위해서는 성형성에 유리한 집합조직 형성을 촉진시키고 리징을 유발하는 {001}<110> 결정방위를 가지는 조대한 밴드조직을 제거하여야 한다. 상기 집합조직 형성 및 밴드조직 제거를 위해서는 열연 강판의 소둔 열처리 시 재결정을 촉진시키는 것이 중요하며, 이를 위해 소둔 열처리 전에 변형에너지를 충분히 축적시키는 것이 필요하다.
일반적으로 판재의 압연 변형 시 변형 상태는 전단변형과 평면변형의 두 가지 인자로 나타낼 수 있다. 종래의 대칭압연으로는 판재의 표면층은 전단변형이 작용하며, 중앙층으로 갈수록 본질적 특성인 대칭성 때문에 전단변형률이 감소하여 판재의 중앙층에서는 전단변형률이 항상 0이다. 즉 판재의 중앙층에는 항상 평면변형이 작용한다.
종래에는 열연 강판에 변형에너지를 축적시키기 위해 열간 압연 마무리온도를 낮추는 시도가 이루어져 왔으나 변형에너지 축적에는 불충분하였다. 이에 따라 본 발명에서는 변형에너지 축적에 따른 재결정 촉진을 위해 열연 소둔 열처리 전에, 반경이 다른 상하 압연롤을 이용한 비대칭 냉간 압연을 적용하여 판재의 두께 중심부에 전단변형을 작용시키고자 한다. 이를 통해, 모든 두께층에서 적절한 전단변형률이 작용해 재결정을 활성화시켜 미세조직을 변화시킴으로써 최종 냉연 제품의 표면 품질에 중요한 리징 높이를 낮출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 비대칭 냉간 압연의 상하 압연롤의 크기 비(Dl/Dh)는 3.0 이상일 수 있다. 여기서, Dh는 상부 압연롤의 반경, Dl은 하부 압연롤의 반경을 의미한다.
비대칭 냉간 압연에 있어서 두께 중심부까지 전단변형을 부여하기 위해서는 상하 압연롤 크기 비가 3.0 이상이 되어야 한다. 그 미만에서는 두께 중심부까지 전단변형이 부가되지 않아 하한을 3.0으로 관리한다.
반경이 서로 상이하지만, 상하 압연롤은 원주 속도가 동일할 수 있다. 원주 속도는 압연롤 표면 한 점에서의 회전 선속도를 의미하며, 회전 선속도는 회전 각속도와 압연롤 반경의 곱으로 정의될 수 있다. 즉, 반경이 Dh와 Dl로 상이하더라도 상하 압연롤의 회전 각속도를 다르게 제어함으로써 상하 압연롤의 원주 속도를 동일하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 비대칭 냉간 압연은 총 압하율 25% 이상으로 실시할 수 있다. 비대칭 냉간 압연에 있어서 두께 중심부까지 전단변형을 부여하기 위해서는 총 압하율이 25% 이상이 되어야 한다. 그 미만에서는 두께 중심부까지 전단변형이 부가되지 않아 하한을 25%로 관리한다.
비대칭 냉간 압연을 실시한 열연 강판에, 이어서 열연 소둔 열처리를 실시할 수 있다. 열연 소둔 열처리는 550 내지 1,100℃의 온도범위에서 60분 이내로 실시할 수 있다. 열연 소둔 열처리는 열연 강판의 연성을 보다 향상시키기 위해 실시되는 공정으로, 이를 통해 탄질화물의 석출과 재결정을 유도할 수 있다. 이를 위해서는 소둔 온도 550℃ 이상에서 실시할 필요가 있다. 다만, 소둔 온도가 1,100℃를 초과하거나 소둔 시간이 60분을 초과할 경우, 결정립이 조대화되어 성형성이나 리징 특성을 저하시킬 우려가 있다. 한편, 소둔 시간의 하한은 특별히 정할 필요는 없으나, 충분한 효과를 얻기 위해서는 30초 이상 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법을 상술한 바와 같이 제어한 경우 외에 특별히 한정하지 않은 조건은 통상의 페라이트계 스테인리스강 제조방법에 준하여 수행할 수 있다. 또한, 상기 열연소둔재를 냉간압연 및 냉연소둔 열처리하여 냉연강판으로도 제조할 수 있음은 물론이다.
냉간 압연 및 냉연 소둔 열처리를 실시하여 제조된 최종 냉연재는 r-bar 값이 1.7 이상 및 리징 높이(Wt) 14㎛ 이하일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 냉간 압연 후 소둔 열처리한 열연 소둔재의 단면 미세조직을 나타내는 사진이다. 도 2는 비교예에 따른 통상 열간 압연 후 소둔 열처리한 열연 소둔재의 단면 미세조직을 나타내는 사진이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 도 2와 비교하였을 때 비대칭 냉간 압연을 통해 단면 중앙층 조직까지 전단변형을 부과하여, 축적된 변형에너지에 의해 열연소둔 열처리를 거쳐 재결정이 촉진되고 조직이 세립화된다.
이하 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
실시예
하기 표 1의 조성을 가지는 용강을 연속주조하여 슬라브를 제조하고, 슬라브를 재가열하여 열간 압연한 후, 초기 두께 3.0 ~ 7.0mm의 열연판을 제조하였다. 이후 표 2에 기재된 제조공정 조건에 따라 열연 소둔 열처리 전에 통상 압연 또는 비대칭 냉간 압연하였으며, 비대칭 냉간 압연은 1회당 10 ~ 25% 압하율로 실시하였다.
구분 C Si Mn Cr Nb Cu P S Ti V Al N
A 0.009 0.27 0.22 19.2 0.42 0.4 0.021 0.001 0.001 0.01 0.003 0.0095
B 0.006 0.15 0.28 17.4 0.29 - 0.02 0.001 0.29 0.01 0.08 0.0081
C 0.008 0.29 0.27 17.8 0.4 0.06 0.02 0.001 0.2 0.03 0.068 0.009
이후 880 내지 1,080℃에서 1 내지 10분 열연 소둔 열처리 및 산세한 다음 70% 이상 압하율로 냉간 압연하였고, 냉연 소둔 열처리 및 산세를 거쳐 시편을 제작하였다. 시편은 압연방향에 대하여 0°, 45°, 90° 방향의 인장시편을 가공하여 15% 인장시험 후, 방향별로 측정된 r값으로부터 r-bar(r-bar=(r0+r90+2*r45)/4) 값을 계산하였다. 리징 높이는 15% 인장시험 후 표면조도를 측정하여 Wt 값으로 나타내었다.
열연 소둔 전 냉간 압연 상하 압연롤
크기 비
(Dl/Dh)
총 압하율 (%) r-bar Wt
(㎛)
구분
비대칭
냉간압연
냉간
압연
통상
냉간 압연
1.0 - 75 1.3 18.3 비교예 1
- 86 1.5 28.5 비교예 2
비대칭
냉간 압연
3.0 22 86 1.6 22.3 비교예 3
29 80 1.8 13.5 실시예 1
43 75 1.7 9.7 실시예 2
50 86 2.0 11.7 실시예 3
5.0 22 86 1.6 20.5 비교예 4
29 80 1.8 12.5 실시예 4
43 75 1.7 5.9 실시예 5
50 86 2.1 8.3 실시예 6
열연 소둔 열처리 전에 상하 압연롤의 크기 비가 1.0인 같은 크기의 상하 압연롤로 통상 냉간 압연하고 이어서 열연 소둔 및 냉간 압연 수행한 비교예 1 및 2는, r-bar 값이 1.5 이하로 나타났으며 리징 높이도 18.3㎛ 이상으로 높게 나타났다.
열연 소둔 열처리 전에 상하 압연롤의 크기 비를 3.0 또는 5.0로 하여 비대칭 냉간 압연하고 이어서 열연 소둔 및 냉간 압연 수행한 비교예 3 및 4는, 비대칭 냉간 압연의 총 압하율이 25%에 미치지 못하여 r-bar 값과 리징 높이가 본 발명이 목적하는 범위 내로 나타나지 않았다.
반면, 상하 압연롤 크기 비가 3.0 이상일 때 비대칭 냉간 압연의 총 압하율이 25% 이상인 경우에는 r-bar 값이 1.8 이상, 리징 높이가 13.5㎛ 이하로 우수하게 나타남을 알 수 있었다.
상하 압연롤 크기가 같은 통상의 냉간 압연과 비교하여 상하 압연롤 크기 비가 3.0 이상인 비대칭 냉간 압연으로 수행한 경우, 리징 높이가 약 20% 이상 감소함을 알 수 있다. 이는 비대칭압연 시 전단변형에 의해 조대한 조직을 충분히 미세화할 수 있음을 의미하며, 리징 특성을 개선할 수 있음을 알 수 있다.
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.

Claims (8)

  1. 중량%로, C: 0.005 내지 0.1%, Si: 0.01 내지 2.0%, Mn: 0.01 내지 1.5%, P: 0.05% 이하, S: 0.005% 이하, Cr: 10 내지 30%, N: 0.005 내지 0.1%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 재가열하여 열간 압연하는 단계;
    상기 열연 강판을 열연 소둔 열처리하기 전에, 비대칭 냉간 압연하는 단계; 및
    상기 비대칭 냉간 압연 후, 열연 소둔 열처리하는 단계;를 포함하고,
    상기 비대칭 냉간 압연은 반경이 서로 상이한 상하 압연롤에 의해 수행되고,
    상기 상하 압연롤은 원주 속도가 동일한 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라브는,
    Al: 0.1% 이하, Mo: 1.0% 이하, Cu: 1.0% 이하, Ti: 0.01 내지 0.5%, Nb: 0.01 내지 0.5%, V: 0.01 내지 0.3% 및 Zr: 0.01 내지 0.3% 중 1종 또는 2종 이상을 더 포함하는 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비대칭 냉간 압연의 상기 상하 압연롤의 크기 비(Dl/Dh)는 3.0 이상인 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법.
    (여기서, Dh는 상부 압연롤의 반경, Dl은 하부 압연롤의 반경을 의미한다)
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비대칭 냉간 압연은 총 압하율 25% 이상으로 실시하는 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열연 소둔 열처리하는 단계는,
    550 내지 1,100℃의 온도범위에서 60분 이내로 실시하는 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    냉간 압연 및 냉연 소둔 열처리를 실시하여 제조된 최종 냉연재의 r-bar 값은 1.7 이상 및 리징 높이(Wt)는 14㎛ 이하인 리징성 및 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스강의 제조방법.
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KR20120074622A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 포스코 페라이트계 스테인리스강의 제조방법
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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