KR102260262B1 - High corrosion resistance austenitic stainless thick steel plate and method of manufacturing the same - Google Patents

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정성인
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Abstract

The present invention relates to high corrosion-resistance austenitic stainless steel having a broad width of no less than 2 m, capable of reducing the number of welding processes, and a rear plate manufacturing process having a thermal treatment process optimized for manufacturing the same. According to one embodiment of the present invention, a high corrosion-resistance austenitic stainless rear plate includes: 0.005 to 0.05 wt% of C; more than 0 to no more than 1.5 wt% of Si, 0.45 to 1.5 wt% of Mn, 18 to 22 wt% of Cr, 17 to 20 wt% of Ni, 5.0 to 6.5 wt% of Mo, 0.2 to 1.5 wt% of Cu, 0.2 to 0.3 wt% of N, and the remaining of Fe and inevitable impurities. The rear plate is no less than 2,000 mm in width and no less than 60 mm in thickness, a PREN value expressed in the following formula (1) is no less than 40, and an F_sigma (@950℃) value expressed in the following formula (2) is no more than 8. (1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N >= 40 (2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N <= 8.

Description

고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판 및 그 제조방법 {HIGH CORROSION RESISTANCE AUSTENITIC STAINLESS THICK STEEL PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}High corrosion-resistance austenitic stainless steel plate and its manufacturing method {HIGH CORROSION RESISTANCE AUSTENITIC STAINLESS THICK STEEL PLATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접공수를 줄일 수 있는 2 m 이상 광폭의 고내식 오스테나이트계 스테인리스강과 이를 제조하기 위해 열처리 공정을 최적화한 후판 제조공정에 관한 것이다.The present invention relates to a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a high-corrosion-resistant austenitic stainless steel having a width of 2 m or more, which can reduce welding man-hours, and a plate with an optimized heat treatment process for manufacturing the same It is about the manufacturing process.

일반적으로 가공성과 내식성이 양호한 오스테나이트계 스테인리스강은 Fe을 소지금속으로 하여, Cr, Ni을 주요한 원료로 함유하고 있으며, Mo 및/또는 Cu 등의 기타 원소들을 첨가하여 각종 용도에 맞도록 다양한 강종으로 개발되고 있다. In general, austenitic stainless steel with good workability and corrosion resistance uses Fe as a base metal, contains Cr and Ni as main raw materials, and adds other elements such as Mo and/or Cu to various types of steel to suit various uses. is being developed with

내식성 및 가공성이 우수한 304, 316 계열의 오스테나이트계 스테인리스강은 고가의 원료인 Ni, Mo 등을 포함하고 있으며, 이보다 더 높은 내식성을 요구하는 고합금강으로 공식저항지수인 PREN 지수를 기준으로 40 이상인 S31254나 N08367과 같은 고급강이 개발되고 있다.The 304 and 316 series austenitic stainless steels with excellent corrosion resistance and workability contain expensive raw materials such as Ni and Mo, and are high alloy steels requiring higher corrosion resistance. High-grade steels such as S31254 and N08367 are being developed.

최근 국제 해사기구의 선박 배가스 황 함량 배출규제가 2020년 1월부터 3.5%에서 0.5%로 강화되면서 선박 내 탈황설비(SOx Scrubber)의 설치가 증가하고 있는 추세인데, 이러한 탈황설비는 해수나 황산 분위기에서 사용되므로 초고내식성을 요구하고 있다. 또한 탈황설비 제작사들은 제작시 용접선 최소화를 위해 2M이상의 광폭 소재를 요구하고 있으며, 일반적인 열연재로는 광폭 제조가 어렵기 때문에 폭 증대가 가능한 후판 제품 개발이 필요하다. 고합금강은 고강도 소재이기 때문에 후판 제조시 최대의 폭과 최소의 두께를 확보할 수 있는 열처리조건 도출이 필요하며, 소재 단면 노출시 시그마상에 의한 내식성 저하를 해결하기 위해 시그마상의 최소화를 위한 조업조건 도출 또한 요구된다.Recently, as the International Maritime Organization's regulations on the sulfur content of ships' flue gas emissions have been strengthened from 3.5% to 0.5% from January 2020, the installation of desulfurization facilities (SO x scrubbers) in ships is increasing. Since it is used in an atmosphere, ultra-high corrosion resistance is required. In addition, manufacturers of desulfurization equipment are demanding materials with a width of 2M or more in order to minimize welding lines during manufacturing, and since it is difficult to manufacture wide widths with general hot rolled materials, it is necessary to develop thick plate products that can increase the width. Since high-alloy steel is a high-strength material, it is necessary to derive heat treatment conditions that can secure the maximum width and minimum thickness when manufacturing a thick plate. Operating conditions for minimizing the sigma phase in order to solve the deterioration of corrosion resistance caused by the sigma phase when the cross-section of the material is exposed Derivation is also required.

본 발명의 실시예들은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 광폭 및 두께에 따라 후판압연 시의 가열로 조업조건 및 최종 제품의 열처리조건을 최적화하여 탈황설비에 적합한 고내식과 함께 시그마상 분해를 극대화한 오스테나이트계 스테인리스 후판 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention are to solve the above-mentioned problems, and optimize the heating furnace operating conditions during thick plate rolling and the heat treatment conditions of the final product according to the width and thickness to maximize the sigma phase decomposition with high corrosion resistance suitable for desulfurization facilities. An austenitic stainless steel plate and a manufacturing method thereof are provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판은, 중량%로, C: 0.005 내지 0.05%, Si: 0 초과 1.5% 이하, Mn: 0.45 내지 1.5%, Cr: 18 내지 22%, Ni: 17 내지 20%, Mo: 5.0 내지 6.5%, Cu: 0.2 내지 1.5%, N: 0.2 내지 0.3%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 폭 2,000 mm 이상 및 두께 6 mm 이상이며, 하기 식 (1)로 표현되는 PREN 값이 40 이상이다.High corrosion resistance austenitic stainless steel plate according to an embodiment of the present invention, by weight, C: 0.005 to 0.05%, Si: 0 to 1.5% or less, Mn: 0.45 to 1.5%, Cr: 18 to 22%, Ni: 17 to 20%, Mo: 5.0 to 6.5%, Cu: 0.2 to 1.5%, N: 0.2 to 0.3%, including the remaining Fe and other unavoidable impurities, and has a width of 2,000 mm or more and a thickness of 6 mm or more, The PREN value expressed by the formula (1) is 40 or more.

(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하기 식 (2)로 표현되는 F_sigma(@950℃) 값이 8 이하일 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the value of F_sigma (@950°C) expressed by the following Equation (2) may be 8 or less.

(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, G48A Norsok 내식성 평가 기준 50℃에서 무게감량이 4 g/㎡ 미만일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the weight loss at 50 ℃ G48A Norsok corrosion resistance evaluation criteria may be less than 4 g / m 2 .

본 발명의 일 실시예에 따른 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 제조방법은, 중량%로, C: 0.005 내지 0.05%, Si: 0 초과 1.5% 이하, Mn: 0.45 내지 1.5%, Cr: 18 내지 22%, Ni: 17 내지 20%, Mo: 5.0 내지 6.5%, Cu: 0.2 내지 1.5%, N: 0.2 내지 0.3%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 슬라브를 주조하는 단계; 상기 슬라브를 1회 이상 재가열 및 후판압연하여 6 내지 15 mm 두께의 열연 후판 판재를 제조하는 단계; 및 상기 열연 후판 판재를 두께별 열처리 지수에 따라 1,150 내지 1,300℃의 온도범위에서 30 내지 110분 열처리하는 단계;를 포함한다.The method of manufacturing a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate according to an embodiment of the present invention, by weight, C: 0.005 to 0.05%, Si: 0 to 1.5% or less, Mn: 0.45 to 1.5%, Cr: 18 to 22%, Ni: 17 to 20%, Mo: 5.0 to 6.5%, Cu: 0.2 to 1.5%, N: 0.2 to 0.3%, the remaining Fe and other unavoidable impurities, and the following formulas (1) and (2) Casting a slab that satisfies manufacturing a hot-rolled thick plate having a thickness of 6 to 15 mm by reheating the slab one or more times and rolling a thick plate; and heat-treating the hot-rolled thick plate material at a temperature range of 1,150 to 1,300° C. for 30 to 110 minutes according to the heat treatment index for each thickness.

(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40

(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열연 후판 판재를 제조하는 단계에서 상기 재가열은, 가열로의 균열대 온도가 1,200 내지 1,300℃ 범위일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the reheating in the step of manufacturing the hot-rolled thick plate material, the temperature of the crack zone of the heating furnace may be in the range of 1,200 to 1,300 ℃.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열처리하는 단계에서 상기 두께별 열처리 지수는, 하기 식 (3)으로 표시되며 5.0 내지 7.5 범위를 가질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the heat treatment step, the heat treatment index for each thickness is expressed by the following formula (3) and may have a range of 5.0 to 7.5.

(3) 두께별 열처리 지수 = 열처리 시간 / 두께(3) Heat treatment index by thickness = heat treatment time / thickness

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열연 후판 판재의 폭은 2,000 mm 이상일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the width of the hot-rolled thick plate material may be 2,000 mm or more.

본 발명의 실시예에 따르면 탈황설비에 적합한 광폭 스테인리스 후판을 제공할 수 있으며, 열연재 대비 2배 수준의 소재 폭을 확보함으로써 탈황설비 제조시 용접공수를 1/2로 감소시킬 수 있다. 용접공수 저감은 용접시간 단축, 제작기간 단축 등 제조 경제성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a wide stainless steel plate suitable for a desulfurization facility, and by securing a material width twice that of a hot rolled material, it is possible to reduce the number of welding man-hours by half when manufacturing a desulfurization facility. Reducing the number of welding labor can improve manufacturing economics such as shortening of welding time and shortening of manufacturing period.

또한, 두께 6.0 mm 이상의 고내식 후판 제조시, 시그마상 석출을 최소화하고 중심부 시그마상 분해를 극대화할 수 있어 탈황설비에 적합한 PREN 40 이상의 고내식 특성을 확보할 수 있다.In addition, when manufacturing highly corrosion-resistant heavy plates with a thickness of 6.0 mm or more, it is possible to minimize sigma phase precipitation and maximize sigma phase decomposition in the center, thereby securing high corrosion resistance of PREN 40 or higher suitable for desulfurization facilities.

도 1은 일반적인 고내식 오스테나이트계 스테인리스강의 슬라브 및 열연코일의 소재 단면 시그마상을 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 상태도이다.
도 3은 본 발명의 식 (2) 도출을 위한 시그마상 생성 분율과 합금성분의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 슬라브 가열로 균열대 온도와 소재폭/두께 비의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 최종 열처리 최대온도인 1,190℃에서 후판의 두께별 최종 열처리 조건을 나타낸 그래프이다.
1 is a photograph showing a cross-sectional sigma image of a slab and a hot-rolled coil of general high corrosion-resistance austenitic stainless steel.
2 is a state diagram of a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate according to the present invention.
3 is a graph showing the correlation between the sigma phase generation fraction and alloy components for deriving Equation (2) of the present invention.
4 is a graph showing the relationship between the slab heating furnace crack zone temperature and the material width/thickness ratio.
5 is a graph showing the final heat treatment conditions for each thickness of the thick plate at 1,190° C., which is the final heat treatment maximum temperature.

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 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. The present invention is not limited to the embodiments presented herein, and may be embodied in other forms. The drawings may omit the illustration of parts irrelevant to the description in order to clarify the present invention, and may slightly exaggerate the size of the components to help understanding.

본 발명은 탈황설비에 적합한 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판에 관한 것으로, 탈황설비에 사용하는 소재는 일반적으로 해수나 황산 분위기의 열악한 환경에 사용되기 때문에 고내식을 요구하고 있으며, 대형 원통형으로 제작되기에 용접공수를 줄이고자 광폭의 소재가 요구되고 있다. 본 발명은 이러한 요구에 대응하고자 광폭의 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판 및 그 제조방법을 제공하고자 하며, 후판 제조공정을 활용하여 열처리조건 및 성분제어를 통한 고내식의 광폭 소재를 제공하고자 한다.The present invention relates to a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate suitable for desulfurization facilities. The materials used for desulfurization facilities are generally used in poor environments such as seawater or sulfuric acid atmosphere, so they require high corrosion resistance, and are manufactured in a large cylindrical shape. In order to reduce the number of welding man-hours, a wide material is required. The present invention intends to provide a wide, high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate and a method for manufacturing the same in order to respond to these needs, and to provide a wide material with high corrosion resistance through heat treatment conditions and component control by utilizing the thick plate manufacturing process.

본 발명에 따른 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판은 폭 2,000 mm 이상의 광폭 소재 및 두께 6 mm 이상의 후판재를 대상으로 한다.The high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate according to the present invention is intended for a wide material with a width of 2,000 mm or more and a thick plate material with a thickness of 6 mm or more.

본 발명의 일 실시예에 따른 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판은, 중량%로, C: 0.005 내지 0.05%, Si: 0 초과 1.5% 이하, Mn: 0.45 내지 1.5%, Cr: 18 내지 22%, Ni: 17 내지 20%, Mo: 5.0 내지 6.5%, Cu: 0.2 내지 1.5%, N: 0.2 내지 0.3%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.High corrosion resistance austenitic stainless steel plate according to an embodiment of the present invention, by weight, C: 0.005 to 0.05%, Si: 0 to 1.5% or less, Mn: 0.45 to 1.5%, Cr: 18 to 22%, Ni: 17 to 20%, Mo: 5.0 to 6.5%, Cu: 0.2 to 1.5%, N: 0.2 to 0.3%, remaining Fe and other unavoidable impurities.

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

C의 함량은 0.005 내지 0.05%이다.The content of C is 0.005 to 0.05%.

C는 강력한 오스테나이트상 안정화 원소로 오스테나이트상 안정화 효과를 위하여 0.005% 이상 첨가가 필요하다. 그러나, 함량 과다시 입계에서 내식성에 유효한 Cr과 결합하여 탄화물을 형성하기 때문에 결정립계 주위의 Cr 함량을 낮추어 부식 저항성을 감소시키는 문제가 있다. 따라서 충분한 내식성을 확보하기 위하여 C의 함량을 0.05% 이하로 제한할 필요가 있다.C is a strong austenite phase stabilizing element, and it is necessary to add 0.005% or more for the austenite phase stabilization effect. However, when the content is excessive, there is a problem of reducing the corrosion resistance by lowering the Cr content around the grain boundary because it forms carbides by combining with Cr effective for corrosion resistance at the grain boundary. Therefore, in order to secure sufficient corrosion resistance, it is necessary to limit the content of C to 0.05% or less.

Si의 함량은 0 초과 1.5% 이하이다.The content of Si is more than 0 and 1.5% or less.

Si는 탈산 및 내식성 향상에 효과적인 원소로 필수적으로 첨가된다. 그 하한은 0.25% 이상이 바람직하다. 그러나, Si는 페라이트상 안정화 원소인바 과다할 경우 시그마상(σ상) 등의 금속간화합물 석출을 조장하여 기계적 특성 및 내식성을 저하시키므로 1.5% 이하로 제한하며, 0.8% 이하로 제한하는 것이 더욱 바람직하다. Si is essentially added as an element effective for deoxidation and improvement of corrosion resistance. The lower limit is preferably 0.25% or more. However, since Si is a ferrite phase stabilizing element, and if excessive, it promotes precipitation of intermetallic compounds such as sigma phase (σ phase), thereby reducing mechanical properties and corrosion resistance, so it is limited to 1.5% or less, more preferably limited to 0.8% or less Do.

Mn의 함량은 0.45 내지 1.5%이다.The content of Mn is 0.45 to 1.5%.

Mn은 C, Ni과 같은 오스테나이트상 안정화 원소로 오스테나이트계 스테인리스강을 제조하는데 필요한 원소이나, Mn 함량의 증가는 MnS 등의 개재물 형성에 관여하여 내식성을 저하시키고 표면 광택을 저하시키는 문제가 있다. 따라서 Mn 함량을 0.45 내지 1.5%로 제한하는 것이 바람직하다.Mn is an austenitic phase stabilizing element such as C and Ni, which is an element necessary for manufacturing austenitic stainless steel, but an increase in Mn content is involved in the formation of inclusions such as MnS, and there is a problem in that corrosion resistance and surface gloss are reduced. . Therefore, it is preferable to limit the Mn content to 0.45 to 1.5%.

Cr의 함량은 18 내지 22%이다.The content of Cr is 18 to 22%.

Cr은 스테인리스강의 내식성 향상을 위해 가장 중요한 원소이다. 충분한 내식성 확보를 위해서 18% 이상 포함되어야 하지만, Cr이 과도하게 첨가되면 σ상 형성이 조장되어 기계적 물성 및 내식성 저하의 원인이 된다. 따라서 Cr 함량은 22% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Cr is the most important element for improving the corrosion resistance of stainless steel. 18% or more should be included to ensure sufficient corrosion resistance, but if Cr is excessively added, σ phase formation is promoted, which causes deterioration of mechanical properties and corrosion resistance. Therefore, it is preferable to limit the Cr content to 22% or less.

Ni의 함량은 17 내지 20%이다.The content of Ni is 17 to 20%.

Ni는 오스테나이트상 안정화 원소 중 가장 강력한 원소이며, 부식저항성을 높이기 위해서는 17% 이상 함유되어야 한다. 그러나 Ni 함량의 증가는 원료 가격의 상승과 직결되므로 20% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Ni is the most powerful element among the austenite phase stabilizing elements, and in order to increase corrosion resistance, it should be contained in an amount of 17% or more. However, since an increase in the Ni content is directly related to an increase in raw material price, it is preferable to limit it to 20% or less.

Mo의 함량은 5.0 내지 6.5%이다.The content of Mo is 5.0 to 6.5%.

Mo는 내식성 향상에 유용한 원소로 최소 5.0% 이상 첨가가 필요하나, σ상의 형성이 조장되어 기계적 물성 및 내식성 저하의 원인이 되므로 6.5% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Mo is a useful element to improve corrosion resistance, and it is necessary to add at least 5.0% or more, but it is preferable to limit it to 6.5% or less because it promotes the formation of σ phase and causes deterioration of mechanical properties and corrosion resistance.

Cu의 함량은 0.2 내지 1.5%이다.The content of Cu is 0.2 to 1.5%.

Cu는 오스테나이트상의 안정화에 유용한 원소로 고가의 Ni과 치환하여 사용될 수 있어 원가 저감을 위하여 0.2% 이상 첨가가 필요하다. 그러나 다량 첨가시 저융점의 상을 형성하여 열간가공성을 저하시켜 표면 품질을 저하시킨다. 따라서 1.5% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Cu is a useful element for stabilizing the austenite phase and can be used by substituting for expensive Ni, so it is necessary to add 0.2% or more to reduce the cost. However, when a large amount is added, a low-melting phase is formed and the hot workability is lowered, thereby lowering the surface quality. Therefore, it is preferable to limit it to 1.5% or less.

N의 함량은 0.2 내지 0.3%이다.The content of N is 0.2 to 0.3%.

N은 오스테나이트상의 안정화에 유용한 원소이며, 내식성에 유용한 원소로 0.2% 이상 첨가가 필요하다. 그러나 다량 첨가 시 열간가공성을 감소시켜 강의 표면 품질을 저하시키므로, 0.3% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.N is an element useful for stabilizing the austenite phase, and it is necessary to add 0.2% or more as an element useful for corrosion resistance. However, when a large amount is added, the hot workability is reduced and the surface quality of the steel is deteriorated, so it is preferable to limit it to 0.3% or less.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 상기 불순물들은 통상의 제조 과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, since unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be mixed in the normal manufacturing process, this cannot be excluded. Since the impurities are known to any person skilled in the art of a conventional manufacturing process, all details thereof are not specifically mentioned in the present specification.

일반적으로 초고내식 스테인리스강은 대부분 Cr, Mo 성분을 다량 첨가하여 내식성을 향상시키고 있다. 이러한 내식성을 나타내는 지표로 공식저항지수인 PREN이 알려져 있으며, PREN 지수는 통상 40 이상의 값을 가져야 고내식 스테인리스강으로 분류된다. In general, most of the ultra-high corrosion-resistance stainless steels are improved in corrosion resistance by adding a large amount of Cr and Mo components. As an indicator of such corrosion resistance, the pitting resistance index PREN is known, and the PREN index must have a value of 40 or higher to be classified as high corrosion-resistance stainless steel.

본 발명의 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판은 하기 식 (1)로 표현되는 PREN 값이 40 이상이다.The high corrosion resistance austenitic stainless steel plate of the present invention has a PREN value of 40 or more expressed by the following formula (1).

(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40

고내식 특성을 갖는 본 발명은, 후술할 실시예와 같이 G48A Norsok 내식성 평가 기준 50℃에서 무게감량이 4 g/㎡ 미만일 수 있다.In the present invention having high corrosion resistance, the weight loss may be less than 4 g/m 2 at 50° C. based on the G48A Norsok corrosion resistance evaluation, as in Examples to be described later.

한편, 이러한 고합금강은 전체적인 내식성은 높지만 응고시 생성되는 시그마상이 주편 두께 중심부 편석부에 잔류하여 시그마상 주위에 국부적인 발청을 일으키면서 내식성을 저해하는 문제가 있다. 도 1은 일반적인 고내식 오스테나이트계 스테인리스강의 슬라브 및 열연코일의 소재 단면 시그마상을 나타낸 사진이다. 도 1을 참조하면, 슬라브 중심부 및 열연코일의 중심부에 분해되지 않은 시그마상이 잔존하는 것을 확인할 수 있다.On the other hand, such high-alloy steel has high overall corrosion resistance, but the sigma phase generated during solidification remains in the segregation portion of the center of the thickness of the cast steel, causing local rusting around the sigma phase, thereby inhibiting corrosion resistance. 1 is a photograph showing a cross-sectional sigma image of a slab and a hot-rolled coil of general high corrosion-resistance austenitic stainless steel. Referring to FIG. 1, it can be seen that the undecomposed sigma phase remains in the center of the slab and the center of the hot-rolled coil.

시그마상은 강종에 따라 생성온도나 함량이 다르게 되는데, 통상 탈황설비에 사용되고 있는 S31254강의 경우 약 1,100℃에서 생성되기 시작하여 800℃에서는 약 20%의 함량을 나타낸다. 이는 상태도를 통해 확인할 수 있는데, 도 2에 본 발명에 따른 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 상태도를 나타내었다. The production temperature or content of the sigma phase is different depending on the steel type. In the case of S31254 steel, which is usually used in desulfurization facilities, it starts to be formed at about 1,100°C and shows a content of about 20% at 800°C. This can be confirmed through the state diagram, and FIG. 2 shows the state diagram of the high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate according to the present invention.

시그마상의 생성온도를 낮추거나 생성함량이 감소되도록 성분을 제어하여 응고시 시그마상의 생성을 감소시킬 수 있다. 다양한 성분조건에 대해 상태도를 그려 시그마상의 석출온도와 함량을 확인하였으며, 일정한 시그마상의 석출온도에서 시그마상의 석출함량을 조사하여 성분과의 관계를 도출하였다. 본 발명에서는 시그마상의 석출온도 기준을 950℃로 설정하고, 이 온도에서 생성되는 시그마상의 함량을 계산하였다. S31254강의 목표 성분으로 상태도를 그려 시그마상의 생성분율을 확인하면 950℃에서 약 8% 수준이며, 본 발명에서는 950℃에서의 시그마상의 생성분율(F_sigma(@950℃))이 8% 이하가 되도록 성분범위를 설정하여 시그마상이 기존 S31254강보다 적게 생성되도록 함으로써 내식성을 향상시키고자 하였다.The generation of the sigma phase can be reduced during solidification by lowering the temperature of the sigma phase or controlling the components to reduce the formation content. By drawing a phase diagram for various component conditions, the precipitation temperature and content of the sigma phase were checked, and the precipitation content of the sigma phase was investigated at a constant precipitation temperature of the sigma phase to derive the relationship between the components. In the present invention, the standard for the precipitation temperature of the sigma phase was set to 950° C., and the content of the sigma phase generated at this temperature was calculated. If the generation fraction of the sigma phase is confirmed by drawing a phase diagram with the target component of S31254 steel, it is about 8% at 950 ° C. It was attempted to improve corrosion resistance by setting the range so that the sigma phase was generated less than that of the existing S31254 steel.

도 3은 본 발명의 식 (2) 도출을 위한 시그마상 생성 분율과 합금성분의 상관관계를 나타내는 그래프이며, 각 성분과 시그마상 생성분율의 관계로부터 아래의 F_sigma(@950℃) 관계식을 도출하였다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하기 식 (2)로 표현되는 F_sigma(@950℃) 값이 8 이하일 수 있다.3 is a graph showing the correlation between the sigma phase generation fraction and the alloy component for deriving Equation (2) of the present invention, and the following F_sigma (@950 ° C.) relational expression was derived from the relationship between each component and the sigma phase generation fraction. . According to an embodiment of the present invention, the value of F_sigma (@950° C.) expressed by Equation (2) below may be 8 or less.

(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8

다음으로, 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 제조방법을 설명한다.Next, a method for manufacturing a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 제조방법은, 중량%로, C: 0.005 내지 0.05%, Si: 0 초과 1.5% 이하, Mn: 0.45 내지 1.5%, Cr: 18 내지 22%, Ni: 17 내지 20%, Mo: 5.0 내지 6.5%, Cu: 0.2 내지 1.5%, N: 0.2 내지 0.3%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 식 (1) 및 (2)를 만족하는 슬라브를 주조하는 단계; 슬라브를 1회 이상 재가열 및 후판압연하여 6 내지 15 mm 두께의 열연 후판 판재를 제조하는 단계; 및 열연 후판 판재를 두께별 열처리 지수에 따라 1,150 내지 1,300℃의 온도범위에서 30 내지 110분 열처리하는 단계;를 포함한다.The method of manufacturing a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate according to an embodiment of the present invention, by weight, C: 0.005 to 0.05%, Si: 0 to 1.5% or less, Mn: 0.45 to 1.5%, Cr: 18 to 22%, Ni: 17 to 20%, Mo: 5.0 to 6.5%, Cu: 0.2 to 1.5%, N: 0.2 to 0.3%, the remainder including Fe and other unavoidable impurities, and formulas (1) and (2) are casting a satisfactory slab; Reheating the slab one or more times and rolling the thick plate to prepare a hot-rolled thick plate having a thickness of 6 to 15 mm; and heat-treating the hot-rolled thick plate material for 30 to 110 minutes in a temperature range of 1,150 to 1,300° C. according to the heat treatment index for each thickness.

합금 성분계 조성범위 및 식 (1) 및 (2)의 조건은 상술한 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판과 같다. 이를 모두 만족하는 슬라브를 연속주조를 통해 제조한 후, 1회 이상의 재가열 및 후판압연을 통해 6 내지 15 mm 두께의 열연 후판 판재를 제조할 수 있다.The alloy composition range and the conditions of formulas (1) and (2) are the same as the high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate described above. After a slab that satisfies all of these is manufactured through continuous casting, a hot-rolled thick plate with a thickness of 6 to 15 mm can be manufactured through one or more reheating and thick plate rolling.

재가열 및 후판압연은 후판 제조공정의 특성에 따라 1회 이상으로 복수회 수행될 수 있다. 예를 들어, 200 mm 슬라브를 재가열 및 후판압연하여 60 내지 100 mm 슬라브를 제조한 뒤, 다시 재가열 및 후판압연하여 최종 6 내지 15 mm 두께의 열연 후판 판재로 제조할 수 있다.Reheating and rolling of the thick plate may be performed one or more times according to the characteristics of the thick plate manufacturing process. For example, after reheating and rolling a 200 mm slab to prepare a 60 to 100 mm slab, it can be reheated and rolled to a final hot-rolled thick plate having a thickness of 6 to 15 mm.

이때 재가열은 가열로의 균열대 하부온도가 1,200 내지 1,300℃ 범위일 수 있다. 광폭 소재의 제조를 위해 후판 제조공정을 따르는바, 2 m 이상의 폭과 최소 두께를 확보하기 위해서는 최적의 슬라브 열처리 조건이 요구된다. At this time, reheating may be in the range of 1,200 to 1,300 ℃ the lower temperature of the crack zone of the heating furnace. As the steel plate manufacturing process is followed for the manufacture of wide materials, optimal heat treatment conditions for slabs are required in order to secure a width of 2 m or more and a minimum thickness.

도 4는 슬라브 가열로 균열대 온도와 소재폭/두께 비의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 4에서 소재 폭과 두께의 비를 W/t로 표시하고 있으며 W/t 값이 클수록 광폭 및 얇은 두께에 해당한다. 소재 폭 W는 탈황설비 제작에 적합한 2,000 mm 이상을 상정하였고, 두께는 6 내지 15 mm가 대입될 수 있다. 도 4를 참조할 때, 광폭 및 얇은 두께의 소재를 제조하기 위해서는 슬라브 열처리 온도가 1,200℃ 이상이 되어야 함을 알 수 있으며, W/t기준을 200(폭 2,000mm, 두께 10mm) 이상으로 설정하는 경우 가열로 균열대 하부온도는 1,220℃ 이상이 바람직하다. 가열로 균열대 하부온도 상한은 제조설비에 따라 높아질 수 있지만 그 한계를 고려하여 1,300℃로 한정하며, 바람직하게는 1,280℃ 이하일 수 있다.4 is a graph showing the relationship between the slab heating furnace crack zone temperature and the material width/thickness ratio. In FIG. 4 , the ratio of the material width to the thickness is expressed as W/t, and the larger the W/t value, the wider and thinner the material. The material width W was assumed to be 2,000 mm or more suitable for the production of desulfurization equipment, and the thickness can be substituted with 6 to 15 mm. 4, it can be seen that the slab heat treatment temperature must be 1,200 ° C or higher in order to manufacture a material of wide width and thin thickness, and the W/t standard is set to 200 (width 2,000 mm, thickness 10 mm) or higher. In this case, the lower temperature of the crack zone of the heating furnace is preferably 1,220°C or higher. The upper limit of the lower temperature of the heating furnace crack zone may be increased depending on the manufacturing facility, but it is limited to 1,300°C in consideration of the limit, and preferably 1,280°C or less.

제조된 열연 후판 판재는 두께별 열처리 지수에 따라 1,150 내지 1,300℃의 온도범위에서 30 내지 110분 소둔 열처리하고, 이후 산세 및 연마 공정이 추가로 수행될 수 있다.The manufactured hot-rolled thick plate material is subjected to annealing heat treatment at a temperature range of 1,150 to 1,300° C. for 30 to 110 minutes according to the heat treatment index for each thickness, and then pickling and polishing processes may be additionally performed.

소둔 열처리는 시그마상의 분해를 위해 가능한 높은 온도에서 수행하는 것이 바람직한데, 시그마상의 원활한 분해를 위해서는 1,150℃ 이상이 요구된다. 설비 한계를 고려하여 상한은 1,300℃로 한정한다. 바람직하게는 1,180℃ 이상에서 수행할 수 있으며, 상한은 1,250℃이면 충분할 수 있다.The annealing heat treatment is preferably performed at as high a temperature as possible for the decomposition of the sigma phase, and 1,150° C. or higher is required for the smooth decomposition of the sigma phase. Considering the facility limit, the upper limit is limited to 1,300℃. Preferably, it may be carried out at 1,180°C or higher, and the upper limit may be sufficient if it is 1,250°C.

소둔 열처리 시간은 후판의 두께별 열처리 지수에 따라 30 내지 110분 수행할 수 있다. 두께별 열처리 지수는, 하기 식 (3)으로 표시되며 5.0 내지 7.5 범위를 가질 수 있다.The annealing heat treatment time may be performed for 30 to 110 minutes depending on the heat treatment index for each thickness of the thick plate. The heat treatment index for each thickness is expressed by the following formula (3) and may have a range of 5.0 to 7.5.

(3) 두께별 열처리 지수 = 열처리 시간 / 두께(3) Heat treatment index by thickness = heat treatment time / thickness

도 5는 최종 열처리 최대온도인 1,190℃에서 후판의 두께별 최종 열처리 조건을 나타낸 그래프이다. 본 발명에서는 열처리 가능한 최대온도인 1,190℃를 적용하여 소재 두께 8 mm와 12mm에 대하여 시험하였다. 8 mm 소재는 열처리시간을 22분에서 60분까지 시험하였으며, 12 mm 소재는 36분에서 90분까지 시험하였다. 열처리 시간을 소재 두께로 나눈 값을 두께별 열처리 지수로 표시하였다. 두께별 열처리 지수가 5 이상인 조건에서 소재 두께 중심부의 시그마상 분해가 양호하였으며, 5 미만에서는 중심부에 시그마상이 잔존하였다. 열처리 시간이 길수록 소재 중심부 시그마상의 분해가 촉진되므로 내식성 향상에 도움이 되지만, 두께별 열처리 지수 7.5 초과 조건은 열처리 시간이 너무 오래 걸려 생산성에 문제가 발생하는바 7.5 이하로 제한한다.5 is a graph showing the final heat treatment conditions for each thickness of the thick plate at 1,190° C., which is the final heat treatment maximum temperature. In the present invention, it was tested for material thicknesses of 8 mm and 12 mm by applying the maximum heat treatment temperature of 1,190°C. For the 8 mm material, the heat treatment time was tested from 22 to 60 minutes, and for the 12 mm material, from 36 to 90 minutes. The value obtained by dividing the heat treatment time by the material thickness was expressed as a heat treatment index for each thickness. The decomposition of the sigma phase at the center of the thickness of the material was good under the condition that the heat treatment index for each thickness was 5 or more, and the sigma phase remained in the center when the thickness was less than 5. The longer the heat treatment time, the more the decomposition of the sigma phase at the center of the material is accelerated, which helps to improve the corrosion resistance. However, the condition where the heat treatment index for each thickness exceeds 7.5, the heat treatment time takes too long, causing a problem in productivity, so it is limited to 7.5 or less.

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

실시예Example

아래 표 1에 기재된 합금조성을 갖는 강을 연속주조공정을 통하여 200 mm 슬라브로 주조한 후, 슬라브 재가열을 하고 후판압연을 하여 80 mm 슬라브를 생산하였다. 이후 다시 재가열 및 후판압연하여 8 mm, 10 mm, 12 mm로 최종 압연하였다. 이후 판재 소둔산세 공정을 통하여 열간압연 후판 판재를 제조하였다. After casting steel having the alloy composition shown in Table 1 into 200 mm slabs through a continuous casting process, slab reheating and thick plate rolling were performed to produce 80 mm slabs. Then, it was reheated again and rolled to a thickness of 8 mm, 10 mm, and 12 mm. Thereafter, a hot-rolled thick plate was manufactured through an annealing and pickling process.

후판압연시 슬라브 가열온도는 1220℃ 이상, 가열시간 200분을 적용하여 1차 후판압연을 실시하였으며, 80 mm 슬라브 제조 후 재가열을 동일조건에서 진행하고 2차 후판압연을 진행하였다. 최종 소둔 열처리는 열처리로 최고온도인 1,190℃에서 두께별로 40 내지 90분 진행하였으며, 이후 산세와 연마공정을 통해 최종 후판 판재 제품을 제조하였다.When rolling the thick plate, the slab heating temperature was 1220° C. or higher and the heating time was 200 minutes, and the first thick plate rolling was performed. After the 80 mm slab was manufactured, reheating was performed under the same conditions and the second plate rolling was performed. The final annealing heat treatment was carried out for 40 to 90 minutes according to thickness at the highest temperature of 1,190 ° C., and then the final thick plate product was manufactured through pickling and polishing processes.

구분division CC SiSi MnMn CrCr NiNi MoMo CuCu NN 비교예 1Comparative Example 1 0.0190.019 0.4220.422 0.4560.456 19.2219.22 16.3316.33 4.234.23 0.680.68 0.2340.234 비교예 2Comparative Example 2 0.0170.017 0.3240.324 0.5760.576 19.4619.46 16.9616.96 4.324.32 0.800.80 0.2370.237 비교예 3Comparative Example 3 0.0150.015 0.2890.289 0.6120.612 18.6518.65 16.2416.24 4.644.64 0.700.70 0.2260.226 비교예 4Comparative Example 4 0.0120.012 0.3220.322 0.5870.587 18.3418.34 18.8518.85 5.315.31 0.720.72 0.2100.210 비교예 5Comparative Example 5 0.0100.010 0.4230.423 0.5560.556 19.6019.60 17.2217.22 5.025.02 0.640.64 0.2380.238 발명예 1Invention Example 1 0.0120.012 0.2730.273 0.4560.456 19.5519.55 17.2617.26 5.205.20 0.650.65 0.2380.238 발명예 2Invention Example 2 0.0090.009 0.3220.322 0.5090.509 19.0919.09 17.8217.82 5.635.63 0.710.71 0.2310.231 발명예 3Invention example 3 0.0120.012 0.4100.410 0.5050.505 19.2619.26 17.4217.42 5.565.56 0.620.62 0.2350.235 발명예 4Invention Example 4 0.0100.010 0.3440.344 0.5020.502 20.4520.45 19.9919.99 5.155.15 0.730.73 0.2490.249 발명예 5Invention Example 5 0.0110.011 0.2650.265 0.4890.489 18.2218.22 19.2019.20 6.066.06 0.640.64 0.2130.213 발명예 6Invention example 6 0.0130.013 0.4450.445 0.4990.499 20.0020.00 18.3418.34 5.415.41 0.700.70 0.2460.246 발명예 7Invention Example 7 0.0170.017 0.3620.362 0.6150.615 20.5020.50 19.6319.63 5.505.50 0.780.78 0.2540.254 발명예 8Invention Example 8 0.0150.015 0.4120.412 0.5060.506 19.6619.66 18.5218.52 5.835.83 0.620.62 0.2430.243 발명예 9Invention Example 9 0.0180.018 0.3540.354 0.5150.515 20.4420.44 18.3318.33 5.665.66 0.740.74 0.2580.258 발명예 10Invention example 10 0.0100.010 0.2640.264 0.6770.677 20.2420.24 18.2018.20 5.755.75 0.710.71 0.2550.255 발명예 11Invention Example 11 0.0120.012 0.4560.456 0.5020.502 20.3120.31 17.0317.03 5.945.94 0.790.79 0.2610.261 발명예 12Invention Example 12 0.0110.011 0.4100.410 0.4880.488 19.1219.12 19.3819.38 6.456.45 0.660.66 0.2340.234 발명예 13Invention Example 13 0.0140.014 0.4320.432 0.6150.615 20.8320.83 19.9319.93 5.795.79 0.800.80 0.2630.263 발명예 14Invention Example 14 0.0160.016 0.3670.367 0.5550.555 20.0020.00 18.2718.27 6.106.10 0.640.64 0.2530.253 발명예 15Invention Example 15 0.0150.015 0.3890.389 0.6500.650 19.1019.10 17.6517.65 6.456.45 0.680.68 0.2380.238 발명예 16Invention Example 16 0.0130.013 0.4110.411 0.5670.567 20.5020.50 19.2119.21 6.136.13 0.640.64 0.2620.262 비교예 6Comparative Example 6 0.0120.012 0.4120.412 0.4950.495 20.1120.11 19.9919.99 6.686.68 0.760.76 0.2550.255 비교예 7Comparative Example 7 0.0190.019 0.3870.387 0.4550.455 20.1320.13 18.0618.06 6.376.37 0.800.80 0.2580.258 비교예 8Comparative Example 8 0.0180.018 0.3410.341 0.3890.389 18.6918.69 16.4416.44 6.836.83 0.640.64 0.2360.236 비교예 9Comparative Example 9 0.0120.012 0.2870.287 0.4450.445 20.6220.62 18.3318.33 6.276.27 0.680.68 0.2680.268 비교예 10Comparative Example 10 0.0110.011 0.3440.344 0.5030.503 20.6720.67 16.2016.20 5.935.93 0.640.64 0.2730.273 비교예 11Comparative Example 11 0.0120.012 0.3550.355 0.5650.565 20.7720.77 17.9217.92 6.316.31 0.610.61 0.2740.274 비교예 12Comparative Example 12 0.0160.016 0.4120.412 0.6150.615 20.2920.29 16.9216.92 6.366.36 0.650.65 0.2660.266 비교예 13Comparative Example 13 0.0140.014 0.4450.445 0.6450.645 20.2220.22 19.8419.84 7.007.00 0.800.80 0.2600.260 비교예 14Comparative Example 14 0.0150.015 0.3870.387 0.6650.665 20.6820.68 19.6019.60 6.886.88 0.600.60 0.2720.272

아래 표 2에는 발명예 및 비교예들의 식 (1)의 PREN 지수값, 식 (2)의 F_sigma(@950℃) 값, 그리고 G48A Norsok 기준 50℃에서 내식성 평가시험에 따른 무게감량 값을 나타내었다.Table 2 below shows the PREN index value of Equation (1), the F_sigma (@950°C) value of Equation (2), and the weight loss value according to the corrosion resistance evaluation test at 50°C based on G48A Norsok of the Invention Examples and Comparative Examples .

구분division 식 (1)
PREN
Formula (1)
PREN
식 (2)
F_sigma(@950℃)
Equation (2)
F_sigma (@950℃)
내식성 평가
무게감량 값(g/㎡)
Corrosion resistance evaluation
Weight loss value (g/㎡)
비교예 1Comparative Example 1 36.9236.92 0.400.40 4.54.5 비교예 2Comparative Example 2 37.5137.51 0.870.87 5.15.1 비교예 3Comparative Example 3 37.5637.56 1.001.00 7.37.3 비교예 4Comparative Example 4 39.2139.21 1.601.60 4.34.3 비교예 5Comparative Example 5 39.9739.97 3.653.65 4.24.2 발명예 1Invention Example 1 40.5240.52 4.234.23 3.53.5 발명예 2Invention Example 2 41.3741.37 4.544.54 0.30.3 발명예 3Invention example 3 41.3841.38 4.734.73 0.10.1 발명예 4Invention Example 4 41.4241.42 3.923.92 0.10.1 발명예 5Invention Example 5 41.6341.63 3.723.72 0.20.2 발명예 6Invention example 6 41.7841.78 4.914.91 2,52,5 발명예 7Invention Example 7 42.7242.72 5.275.27 0.30.3 발명예 8Invention Example 8 42.7742.77 5.585.58 0.50.5 발명예 9Invention Example 9 43.2343.23 6.436.43 0.20.2 발명예 10Invention example 10 43.2943.29 6.646.64 0.10.1 발명예 11Invention Example 11 44.0944.09 7.937.93 0.30.3 발명예 12Invention Example 12 44.1444.14 6.316.31 2.62.6 발명예 13Invention Example 13 44.1544.15 6.556.55 3.23.2 발명예 14Invention Example 14 44.1844.18 7.207.20 0.20.2 발명예 15Invention Example 15 44.1844.18 7.287.28 0.40.4 발명예 16Invention Example 16 44.9144.91 7.537.53 1.31.3 비교예 6Comparative Example 6 46.2446.24 8.338.33 4.34.3 비교예 7Comparative Example 7 45.2645.26 8.418.41 6.26.2 비교예 8Comparative Example 8 45.0245.02 8.568.56 5.35.3 비교예 9Comparative Example 9 45.6045.60 8.818.81 8.78.7 비교예 10Comparative Example 10 44.6044.60 8.948.94 7.47.4 비교예 11Comparative Example 11 45.9745.97 9.319.31 5.25.2 비교예 12Comparative Example 12 45.5545.55 9.249.24 10.510.5 비교예 13Comparative Example 13 47.4847.48 9.639.63 9.49.4 비교예 14Comparative Example 14 47.7247.72 10.0110.01 5.35.3

표 1 및 2를 참조하면, 비교예 1 내지 5는 PREN 값이 40에 미치지 못하여 내식성 평가시험 무게감량 값이 4 g/㎡ 이상으로 나타났다. 그 중 비교예 1 내지 3은 Mo 함량이 5%보다 낮아 PREN 값이 낮았고, 비교예 4, 5는 합금 성분계 모두 본 발명의 범위 내이지만 PREN 값이 40에 다소 미치지 못함으로써 내식성이 열위한 것을 확인할 수 있었다.Referring to Tables 1 and 2, Comparative Examples 1 to 5 showed that the PREN value did not reach 40, so that the weight loss value in the corrosion resistance evaluation test was 4 g/m 2 or more. Among them, Comparative Examples 1 to 3 had a Mo content lower than 5%, so the PREN value was low, and Comparative Examples 4 and 5 were both within the scope of the present invention, but the PREN value was slightly less than 40, confirming that the corrosion resistance was inferior. could

발명예 1 내지 16은 합금 성분계 조성이 모두 본 발명의 범위 내이며, 이에 따라 계산되는 식 (1)의 PREN 값이 40 이상 및 식 (2)의 F_sigma(@950℃) 값이 8 이하를 모두 만족하여 내식성 평가시험 무게감량 값 또한 4 g/㎡ 미만으로 양호하였다.In Invention Examples 1 to 16, the alloy component system composition is all within the scope of the present invention, and the PREN value of Equation (1) calculated accordingly and the F_sigma (@950° C.) value of Equation (2) are 8 or less. Satisfied, the weight loss value in the corrosion resistance evaluation test was also good, less than 4 g/m 2 .

비교예 6 내지 14는 모두 적정 함량의 Cr을 함유하지만 Ni 함량이 낮거나 Mo 함량이 높은 경우이다. 적정 범위 또는 과함량의 Mo로 인해 PREN 값은 45 이상의 높은 값을 가지지만, 낮은 Ni 함량 또는 높은 Mo 함량으로 인해 F_sigma(@950℃) 값이 8을 초과하여 시그마상이 충분히 분해되지 않고 잔존하였다. Comparative Examples 6 to 14 all contain an appropriate amount of Cr, but the Ni content is low or the Mo content is high. Due to the appropriate range or excessive Mo content, the PREN value has a high value of 45 or more, but the F_sigma (@950° C.) value exceeds 8 due to the low Ni content or high Mo content, and the sigma phase was not sufficiently decomposed and remained.

특히, 비교예 7 및 11은 본 발명의 합금 성분계 조성범위를 모두 만족함에도 식 (2)로 계산되는 F_sigma(@950℃) 값이 8을 초과하여 내식성 평가 무게감량 값이 4 g/㎡ 이상으로 나타남을 알 수 있었다. 이처럼 비교예 7 및 11을 통해 합금조성과 PREN 값뿐만 아니라 F_sigma(@950℃)에 따른 시그마상 분해 여부가 내식성에 주요 인자로 작용함을 확인할 수 있었다.In particular, in Comparative Examples 7 and 11, the F_sigma (@950 ℃) value calculated by Equation (2) exceeds 8 even though both the alloy component system composition range of the present invention is satisfied, and the corrosion resistance evaluation weight loss value is 4 g/m 2 or more. could be seen to appear. As such, through Comparative Examples 7 and 11, it was confirmed that not only the alloy composition and the PREN value but also the sigma phase decomposition according to F_sigma (@950°C) acted as a major factor in the corrosion resistance.

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.In the foregoing, exemplary embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto, and those of ordinary skill in the art will not depart from the concept and scope of the following claims. It will be appreciated that various modifications and variations are possible.

Claims (7)

중량%로, C: 0.005 내지 0.05%, Si: 0 초과 1.5% 이하, Mn: 0.45 내지 1.5%, Cr: 18 내지 22%, Ni: 17 내지 20%, Mo: 5.0 내지 6.5%, Cu: 0.2 내지 1.5%, N: 0.2 내지 0.3%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
폭 2,000 mm 이상 및 두께 6 mm 이상이며,
하기 식 (1)로 표현되는 PREN 값이 40 이상인 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판.
(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40
(여기서, Cr, Mo, N은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)
By weight %, C: 0.005 to 0.05%, Si: greater than 0 and up to 1.5%, Mn: 0.45 to 1.5%, Cr: 18 to 22%, Ni: 17 to 20%, Mo: 5.0 to 6.5%, Cu: 0.2 to 1.5%, N: 0.2 to 0.3%, the remainder including Fe and other unavoidable impurities,
Width of 2,000 mm or more and thickness of 6 mm or more,
A high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate having a PREN value of 40 or more expressed by the following formula (1).
(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40
(Here, Cr, Mo, and N mean the content (wt%) of each element)
제1항에 있어서,
하기 식 (2)로 표현되는 F_sigma(@950℃) 값이 8 이하인 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판.
(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8
(여기서, Cr, Ni, Mo, C, Si, N은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)
According to claim 1,
A high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate having an F_sigma (@950℃) value of 8 or less expressed by the following formula (2).
(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8
(Here, Cr, Ni, Mo, C, Si, and N mean the content (wt%) of each element)
제1항에 있어서,
G48A Norsok 내식성 평가 기준 50℃에서 무게감량이 4 g/㎡ 미만인 것을 특징으로 하는 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판.
According to claim 1,
G48A Norsok High corrosion-resistance austenitic stainless steel plate, characterized in that the weight loss is less than 4 g/m2 at 50°C based on the Norsok corrosion resistance evaluation.
중량%로, C: 0.005 내지 0.05%, Si: 0 초과 1.5% 이하, Mn: 0.45 내지 1.5%, Cr: 18 내지 22%, Ni: 17 내지 20%, Mo: 5.0 내지 6.5%, Cu: 0.2 내지 1.5%, N: 0.2 내지 0.3%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족하는 슬라브를 주조하는 단계;
상기 슬라브를 1회 이상 재가열 및 후판압연하여 6 내지 15 mm 두께의 열연 후판 판재를 제조하는 단계; 및
상기 열연 후판 판재를 두께별 열처리 지수에 따라 1,150 내지 1,300℃의 온도범위에서 30 내지 110분 열처리하는 단계;를 포함하는 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 제조방법.
(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40
(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8
(여기서, Cr, Ni, Mo, C, Si, N은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다)
By weight %, C: 0.005 to 0.05%, Si: greater than 0 and up to 1.5%, Mn: 0.45 to 1.5%, Cr: 18 to 22%, Ni: 17 to 20%, Mo: 5.0 to 6.5%, Cu: 0.2 to 1.5%, N: 0.2 to 0.3%, including the remaining Fe and other unavoidable impurities, and casting a slab satisfying the following formulas (1) and (2);
manufacturing a hot-rolled thick plate having a thickness of 6 to 15 mm by reheating the slab one or more times and rolling a thick plate; and
Heat-treating the hot-rolled thick plate material at a temperature range of 1,150 to 1,300° C. for 30 to 110 minutes according to the heat treatment index for each thickness; a method of manufacturing a high corrosion-resistant austenitic stainless steel plate comprising a.
(1) PREN = Cr + 3.3*Mo + 16*N ≥ 40
(2) F_sigma(@950℃) = -43.3 + 2.73*Cr - 0.73*Ni + 3.74*Mo - 12.4*C - 0.68*Si - 51.9*N ≤ 8
(Here, Cr, Ni, Mo, C, Si, and N mean the content (wt%) of each element)
제4항에 있어서,
상기 열연 후판 판재를 제조하는 단계에서 상기 재가열은,
가열로의 균열대 온도가 1,200 내지 1,300℃ 범위인 것을 특징으로 하는 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 제조방법.
5. The method of claim 4,
In the step of manufacturing the hot rolled plate material, the reheating is
A method for manufacturing a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate, characterized in that the crack zone temperature of the heating furnace is in the range of 1,200 to 1,300 °C.
제4항에 있어서,
상기 열처리하는 단계에서 상기 두께별 열처리 지수는,
하기 식 (3)으로 표시되며 5.0 내지 7.5 범위를 갖는 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 제조방법.
(3) 두께별 열처리 지수 = 열처리 시간 / 두께
5. The method of claim 4,
In the heat treatment step, the heat treatment index for each thickness is,
A method of manufacturing a high corrosion-resistance austenitic stainless steel plate represented by the following formula (3) and having a range of 5.0 to 7.5.
(3) Heat treatment index by thickness = heat treatment time / thickness
제4항에 있어서,
상기 열연 후판 판재의 폭은 2,000 mm 이상인 고내식 오스테나이트계 스테인리스 후판의 제조방법.
5. The method of claim 4,
A method of manufacturing a high corrosion-resistant austenitic stainless steel plate having a width of 2,000 mm or more of the hot-rolled thick plate.
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