KR102539588B1 - 내수소 취성이 우수한 Cr계 스테인리스 강판 - Google Patents

Abstract

질량％로, C: 0.020％ 이하, Si: 1.00％ 이하, Mn: 1.00％ 이하, P: 0.040％ 이하, S: 0.0030％ 이하, Cr: 10.0 내지 18.0％, N: 0.020％ 이하, Al: 0.10％ 이하, 또한, Nb: 0.5％ 이하, Ti: 0.5％ 이하의 1종 또는 2종을 포함하고, 판 표면에 있어서의 집합 조직이 하기의 (i) 및 (ⅱ)를 충족하는 것을 특징으로 하는 내수소 취성이 우수한 Cr계 스테인리스 강판. (i) 판 표면에 있어서의 강판 표면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정립({211}±10°방위립)의 면적률이 30％ 미만 (ⅱ) {211}±10°방위립에 있어서, 압연 방향의 길이 및 판 폭 방향의 길이가 모두 평균하여 0.15㎜ 미만.

Description

내수소 취성이 우수한 Cr계 스테인리스 강판

본 발명은 내수소 취성이 우수한 Cr계 스테인리스 강판에 관한 것으로, 특히, 고압 수소 가스용 기기의 금속 재료로서 적합한 Cr계 스테인리스 강판에 관한 것이다.

근년, 지구 온난화가 하나의 요인이 되는 이상 기상으로부터, 이산화탄소를 주로 하는 온실 가스의 발생을 억제하는 것이 강하게 요구되고 있다. 이 일환으로서, 연료 전지를 전력원으로 하는 자동차나 수송 기기의 개발이 진행되고 있다. 연료 전지는 수소를 연료로서 전력을 발생시키기 때문에, 이산화탄소가 발생하지 않으면서, 또한 에너지 변환 효율도 높으므로, 유력한 전력원으로 자리 매김하고 있다.

수소를 연료로 하는 연료 전지나, 그것에 수소를 공급하기 위한 수소 스테이션을 포함하는 기기에 있어서는, 구성 부품이 수소 가스 환경에 노출된다. 수소 가스 환경에 노출되는 금속 재료로는, 재료 내에 침입한 수소에 의해 인장 강도나 신율 혹은 드로잉 등의 기계적 성질이 저하되는 현상이 알려져 있다. 이들 현상은 수소 취화라 불리고 있다. 이러한 수소 취화의 문제로부터, 일본 자동차 연구소 기술 표준 JARIS001에서는 압력 35MPa의 자동차용 고압 수소 용기에 대해, 또한 KHKS0128에서는 압력 70MPa의 자동차용 고압 수소 용기에 대해, 모두 오스테나이트계 스테인리스강 SUS316L과 알루미늄 합금 6061-T6의 사용을 규정하고 있다.

일반 고압 가스 보안 규칙의 예시 기준에서는, 압력 20MPa 이상, 압력 82MPa 이하의 수소 인프라 기기에 대해, JIS G 4304 및 JIS G 4305에 규정하는 오스테나이트계 스테인리스 강판(SUS316과 SUS316L)의 Ni 당량(Ni+0.65Cr+0.98Mo+1.05Mn+0.35Si+12.6C)을 높인 재료(예를 들어 Ni 당량≥28.5)의 사용을 규정하고 있다. 사용 온도는 -45℃ 이상, 250℃ 이하이다. 이들 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, 예를 들어 특허문헌 1이나 특허문헌 2에서는 SUS316L의 강도 상승이나 고가의 Mo의 저하에 의한 경제성을 개량하려고 한 스테인리스강도 개시되어 있다.

상기한 일반 고압 가스 보안 규칙에서는, 2016년의 개정에 의해 압력 20MPa 이하의 수소 기기에 대한 재료 규제가 철폐되었다. 이들 규제 완화에 수반하여, 고압 수소 가스 중에 있어서도 경제성이 높은 스테인리스 강판의 사용 요구가 점점 높아져 있고, 다양한 강재에 있어서 고압 수소 가스 중에서의 내수소 취성의 평가가 요망되고 있다. 페라이트계 및 마르텐사이트계 스테인리스 강판(이하, 총칭하여 「Cr계 스테인리스 강판」이라고 함)은, 레어 메탈인 Ni를 거의 포함하지 않는 점에서, 오스테나이트계 스테인리스 강판과 비교하여 경제성이 우수하다. 종래, 예를 들어 비특허문헌 1에서는 스테인리스강을 포함하는 철강 재료 전반을 대상으로 하여, 실온ㆍ고압 수소 가스 중에서 평가한 수소 취화 특성이 개시되어 있다. 대표적인 오스테나이트계 스테인리스강인 SUS304, 및 Cr계 스테인리스강은, 수소 취화되기 쉬운 것이 보고되어 있다. 그 때문에, 일반적으로는 압력 20MPa 정도의 고압 수소 가스 중에 있어서도 SUS316L이나 SUS316의 사용을 권장하고 있다. 또한, 체심 입방 구조를 갖는 Cr계 스테인리스강은 면심 입방 구조의 오스테나이트계 스테인리스강과 비교하여, 실온 이하의 저온에서 인성이 저하된다고 하는 과제(저온 취성)도 있다.

고압 수소 가스 환경에서 사용할 수 있는 재료의 확대를 목적으로, 내수소 취성이 우수한 Al 또는 Al 합금으로 피복한 재료도 고안되어 있다. 특허문헌 3에는, Al 또는 Al 합금으로 피복한 고압 수소 가스용 압력 용기와 고압 수소 가스용 배관이 개시되어 있다. 실시예에서는, 오스테나이트계 스테인리스강과 오스테나이트상을 포함하는 2상 스테인리스강에 대한 피막 부여를 대상으로 하고 있으며, 수소 취화되기 쉬운 강재, 예를 들어 Cr계 스테인리스강에 있어서의 피막 형성이나 수소 침입 특성은 나타나 있지 않다.

또한, 특허문헌 4에는, 단체에서는 수소 취화되기 쉬운 강재에 대해, Si의 첨가량을 1 내지 5％로 한 Al-Si계 합금을 사용한 용융 도금을 실시하고, 이에 의해 내수소 투과 피막을 형성한 수소 기기용 기재가 개시되어 있다. 기재의 강재는 탄소강, 저합금강, Cr계 스테인리스강으로 하고, 수소 취화를 방지하고, 아울러 제작 비용을 낮출 수 있다고 한다. 그러나, 실시예는, SUS304, SUS630(15Cr-4Ni-3Cu) 그리고 SCM435(저합금강)로 한정되어 있다. 경제성이 높은 Cr계 스테인리스 강판에 관해서는, 그 수소 취화 특성에 대해서도 그 사용에 대해서도 전혀 언급되어 있지 않다.

일본 특허 공개 제2014-114471호 공보 일본 특허 공개 제2016-183412호 공보 일본 특허 공개 제2004-324800호 공보 국제 공개 제2015-098981호

PVP2007-26820 나구모 미치히코 「수소 취성의 기초」우치다 로카쿠호(2008년 12월)

상기한 특허문헌 1 내지 4에 기재된 스테인리스강은 오스테나이트계와 2상 및 SUS630(석출 경화형)에 그치며, 또한 비특허문헌 1에 개시된 Cr계 스테인리스강은 수소 취화되기 쉽고 고압 수소 가스 용도에 있어서 사용하는 내수소 취성을 갖는 것은 아니다. Cr계 스테인리스강에 대해서는, 저온 취성의 과제도 갖는다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 고압 수소 가스 중에서 사용하기 위한 내수소 취성을 구비하고, 고압 수소 가스용 기기의 금속 재료로서 바람직한 내수소 취성이 우수한 Cr계 스테인리스 강판을 제공하는 것을 과제로 한다. 아울러, 내저온 취성과의 양립을 실현하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.

[1] 질량％로, C: 0.020％ 이하, Si: 1.00％ 이하, Mn: 1.00％ 이하, P: 0.040％ 이하, S: 0.0030％ 이하, Cr: 10.0 내지 18.0％, N: 0.020％ 이하, Al: 0.10％ 이하, 또한 Nb: 0.5％ 이하, Ti: 0.5％ 이하의 1종 또는 2종을 포함하고, Sn: 0 내지 0.3％, B: 0 내지 0.005％, Ni: 0 내지 1％, Cu: 0 내지 1％, Mo: 0 내지 1％, Sb: 0.2％ 이하, V: 0 내지 0.5％, W: 0 내지 0.5％, Zr: 0 내지 0.5％, Co: 0 내지 0.5％, Mg: 0 내지 0.005％, Ca: 0 내지 0.005％, Ga: 0 내지 0.020％, La: 0 내지 0.1％, Y: 0 내지 0.1％, Hf: 0 내지 0.1％, REM: 0 내지 0.1％, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, 판 표면에 있어서의 집합 조직이 하기의 (i) 및 (ⅱ)를 충족하는 것을 특징으로 하는 Cr계 스테인리스 강판.

(i) 판 표면에 있어서의 강판 표면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정립(이하 「{211}±10°방위립」이라고 한다.)의 면적률이 30％ 미만

(ⅱ) (i)에서 정의한 {211}±10°방위립에 있어서, 압연 방향의 길이 및 판 폭 방향의 길이가 모두 평균하여 0.15㎜ 미만

[2] 또한 질량％로, Sn: 0.001 내지 0.3％, B: 0.005％ 이하를 함유하고,

하기 식 (1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 Cr계 스테인리스 강판.

상기 식에서 원소 기호는 당해 원소의 함유량(질량％)을 의미한다.

[3] 또한 질량％로, Ni: 1％ 이하, Cu: 1％ 이하, Mo: 1％ 이하, Sb: 0.2％ 이하, V: 0.5％ 이하, W: 0.5％ 이하, Zr: 0.5％ 이하, Co: 0.5％ 이하, Mg: 0.005％ 이하, Ca: 0.005％ 이하, Ga: 0.020％ 이하, La: 0.1％ 이하, Y: 0.1％ 이하, Hf: 0.1％ 이하, REM: 0.1％ 이하의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 Cr계 스테인리스 강판.

[4] 고압 수소 가스용 기기의 금속 재료로서 사용되는 것을 특징으로 하는 본 발명의 Cr계 스테인리스 강판.

본 발명에 의하면, 내수소 취성이 우수함과 함께, 저온 인성도 우수한 Cr계 스테인리스 강판을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 Cr계 스테인리스 강판은, 고압 수소 가스용 기기의 금속 재료로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해, Cr계 스테인리스 강판에 있어서, 내수소 취성 및 내저온 취성에 미치는 합금 원소와 집합 조직의 영향에 대해 예의 검토를 행하고, 하기의 새로운 지견을 얻어서 본 발명을 이루기에 이르렀다.

(a) 상술한 바와 같이, 고압 수소 가스용 기기의 금속 재료에 요구되는 특성에는, 내수소 취성 및 내저온 취성이 있다. Cr계 스테인리스 강판은, 오스테나이트계 스테인리스 강판에 비하여 고압 수소 가스 중으로부터 강재로 침입하는 수소량이 결정 구조에서 유래하여 저감되기는 하지만, 고압 수소 가스 용도에 적합한 내수소 취성을 갖는 것은 얻어지지 않는다. 비특허문헌 2에 의하면, 수소 취화는 소성 변형에 관여하는 기계적 성질(강도, 신율, 드로잉)의 저하로서 특징지어진다. 따라서, 수소 취화는, 고압 수소 가스 중으로부터 강재로 침입한 수소와 소성 변형의 상호 작용에 의해 재료의 파괴가 진행되는 사상(事象)이다. 근년의 연구 성과로부터, 수소 취화의 메커니즘은 수소와 소성 변형의 상호 작용에 의해 강 중에 있어서 공공성 격자 결함의 생성을 조장하여 파괴가 진행되는, 수소 조장 변형 유기 공공 이론이 유력시되어 있다[비특허문헌 2]. 따라서, 고압 수소 가스용으로서 적합한 Cr계 스테인리스 강판을 실현하기 위해서는, 수소와 소성 변형과의 상호 작용을 가능한 한 저감시킬 필요가 있다. 특히 Cr은 수소의 트랩 능력이 크기 때문에, 본 발명에서는 Cr양에 대해서는 18％ 이하로 억제한다. 또한, 본 발명자들은, Si, Mn, P, Ti, Nb의 첨가량을 소정의 범위로 제어하는 것이 바람직함을 알아내었다.

(b) 또한, 본 발명자들은, 고압 수소 가스 중에서 저변형 속도 인장 시험을 한 경우, 수소와 소성 변형의 상호 작용에 의한 균열의 발생에 대해 결정 방위의 측정 방법의 영향이 있는 것을 밝혀냈다. 수소 취화가 현재화하는 경우, 균열은 결정립 내에서 발생ㆍ진전하는 빈도가 높아진다. 결정립 내의 균열은, 재결정 집합 조직인 {111} 방위립 ({111}면 방위가 강판 표면의 법선 방향을 향한 결정립)이 아니고, 압연 집합 조직인 {211} 방위립 ({211}면 방위가 강판 표면의 법선 방향을 향한 결정립)에서 발생하는 경우가 많은 것을 알 수 있다. 이들 사실로부터, {211} 방위립은 수소와 소성 변형의 상호 작용에 의해 변형이 도입ㆍ축적하기 쉬운 것으로 추정된다. 그리고, {211} 방위립에 있어서, 상기한 공공성 격자 결함의 생성이 활발화함으로써, 균열의 발생 사이트로서 작용한 것으로 추정하고 있다. 이러한 메커니즘으로 진행되는 수소 취화를 억제하기 위해서는, 상기한 합금 원소의 범위를 조정하는 것 이외에도, {211} 방위립의 면적률과 사이즈를 저하시키는 것이 효과적이며, 그 임계값을 찾아내기에 이르렀다.

(c) 또한, 고압 수소 가스 중으로부터 강재로 침입한 수소는, 결정 입계를 주요한 확산 경로로 하여 이동한다. 입계 편석 원소인 Sn 및 B의 미량 첨가는, 수소의 결정 입계에 있어서의 확산 장벽이 되어 수소와 소성 변형의 상호 작용을 저감시킨다. 종래의 Cr계 스테인리스강에서는, 결정 입계에 P나 S의 불순물 원소가 편석하여 저온 취성을 조장하기 쉽다. 따라서 본 발명자들은 Sn과 B의 미량 첨가에 착안하고, 이들 원소를 소정의 범위로 함유시킴으로써, P나 S 등의 악영향을 억제하여 내수소 취성과 내저온 취성의 양립이 예상되는 것을 발견하였다.

상기 (a) 내지 (c)의 지견에 기초하여 이루어진 본 발명의 요지는, 이하와 같다.

본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 질량％로, C: 0.020％ 이하, Si: 1.00％ 이하, Mn: 1.00％ 이하, P: 0.040％ 이하, S: 0.0030％ 이하, Cr: 10.0 내지 18.0％, N: 0.020％ 이하, Al: 0.10％ 이하, 또한 Nb: 0.5％ 이하, Ti: 0.5％ 이하의 1종 또는 2종을 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, 판 표면에 있어서의 집합 조직이 하기 (i) 및 (ⅱ)를 충족하는 것을 특징으로 하는 내수소 취성과 내저온 취성이 우수한 Cr계 스테인리스 강판이다.

(i) 판 표면에 있어서의 강판 표면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정립 ({211}±10°방위립)의 면적률이 30％ 미만

(ⅱ) (i)에서 정의한 {211}±10°방위립에 있어서, 압연 방향의 길이 및 판 폭 방향의 길이가 모두 평균하여 0.15㎜ 미만

또한, 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 또한 질량％로, Sn: 0.001 내지 0.3％, B: 0.005％ 이하를 함유하고, 하기 식 (1)을 충족하는 것이 바람직하다.

상기 식에서 원소 기호는 당해 원소의 함유량(질량％)을 의미한다.

또한, 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 또한 질량％로, Ni: 1％ 이하, Cu: 1％ 이하, Mo: 1％ 이하, Sb: 0.2％ 이하, V: 0.5％ 이하, W: 0.5％ 이하, Zr: 0.5％ 이하, Co: 0.5％ 이하, Mg: 0.005％ 이하, Ca: 0.005％ 이하, Ga: 0.020％ 이하, La: 0.1％ 이하, Y: 0.1％ 이하, Hf: 0.1％ 이하, REM: 0.1％ 이하의 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다.

또한, 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 고압 수소 가스용 기기의 금속 재료로서 사용되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 각 요건에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 각 원소의 함유량 「％」 표시는 「질량％」를 의미한다.

C: 0.020％ 이하

C는, 고용 및 탄화물의 석출에 의해 강의 가공 경화를 상승시켜 내수소 취성을 열화시켜, 나아가 인성을 저하시키고 내저온 취성을 악화시키기 때문에, 그의 함유량은 적을수록 좋고, 상한을 0.020％ 이하로 한다. 단, C양을 저감시키기 위해서는 정련 공정이 번잡해져 비용이 증대된다. 따라서 C양은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 정련 비용도 고려한 바람직한 범위는 0.003 내지 0.015％이며, 더욱 바람직한 범위는 0.003 내지 0.010％이다.

Si: 1.00％ 이하

Si는, 탈산 원소로서 유효한 한편, 과잉으로 함유시키면 고용 강화와 가공 경화를 상승시키고 내수소 취성 그리고 내저온 취성의 저하를 초래하기 때문에, 상한을 1.00％ 이하로 한다. 탈산 능력을 확보하기 위해 하한을 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바람직한 범위는, 제조성과 특성을 고려하여 0.05 내지 0.50％이며, 0.05 내지 0.30％여도 된다.

Mn: 1.00％ 이하

Mn은, 탈산 원소로서 유효하고, 또한, S를 고정하여 인성을 개선하여 내저온 취성을 얻기 위해 유효한 원소이기도 하다. 한편, Mn은 과잉으로 함유시키면 가공 경화를 상승시키고 내수소 취성과 내저온 인성의 저하를 초래하기 때문에, 상한을 1.00％ 이하로 한다. 탈산이나 S 고정의 작용을 확보하기 위해, 하한은 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바람직한 범위는, 효과와 제조성을 고려하여 0.05 내지 0.50％이며, 0.05 내지 0.30％여도 된다.

P: 0.040％ 이하

P는, 입계 편석하여 내저온 취성을 저하시키는 원소이며, 그의 함유량은 적을수록 좋기 때문에, 상한을 0.040％ 이하로 한다. 단, 과도한 저감은 정련 비용의 증가로 이어지기 때문에, 하한을 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직한 범위는, 제조 비용과 특성을 고려하여 0.010 내지 0.030％이며, 0.010 내지 0.020％여도 된다.

S: 0.0030％ 이하

S는, 입계 편석이나 강 중에 황화물을 형성하여 내저온 취성을 열화시키므로, 그의 함유량은 적을수록 좋고, 상한을 0.0030％ 이하로 한다. 단, 과도한 저감은 원료 및 정련 비용 증가로 이어지기 때문에, 하한을 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직한 범위는, 제조 비용과 특성을 고려하여 0.0002 내지 0.0015％이며, 0.0002 내지 0.0008％여도 된다.

Cr: 10.0 내지 18.0％

Cr은, 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스강의 기본 원소이며, 강의 내식성 이외에도 내수소 취성 및 내저온 취성을 보유 지지하기 위해 필수적인 원소이다. 본 실시 형태의 고압 수소 가스 용도를 상정한 상기 특성을 얻기 위해 하한을 10.0％ 이상으로 한다. 상한은, 내수소 취성과 내저온 취성을 양립시키는 관점에서 18.0％ 이하로 한다. 수소의 트랩 능력이 높은 Cr이 18.0％를 초과하면 고압 수소 가스 환경으로부터 강 중에 침입하는 수소량이 증가하여 내수소 취성이 열화됨과 함께, 집합 조직이 본 발명 적합 범위로부터 벗어나는 경우가 있다. 더 바람직한 Cr의 범위는, 11.0 내지 17.0％ 미만으로 해도 되고, 12.0 내지 15.0％여도 된다.

N: 0.020％ 이하

N은, C와 마찬가지로, 고용 및 탄화물의 석출에 의해 강의 가공 경화를 상승시키고 내수소 취성을 열화시켜, 나아가 인성을 저하시키고 내저온 취성을 악화시키기 때문에, 그의 함유량은 적을수록 좋고 상한을 0.020％ 이하로 한다. 단, N양을 저감시키기 위해서는 정련 공정이 번잡해져 비용이 증대된다. 따라서 N양은 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바람직한 범위는, 특성과 제조 비용을 고려하여 0.005 내지 0.015％이다.

Al: 0.10％ 이하

Al은, 탈산 원소로서 매우 유효한 원소이다. 한편, 강의 인성을 저하시켜 내저온 취성을 열화시킴과 함께, 집합 조직이 본 발명 적합 범위로부터 벗어나는 경우가 있기 때문에, 상한을 0.10％ 이하로 한다. 하한은, 탈산 효과를 고려하여 0.005％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 바람직한 범위는, 특성과 제조성을 고려하여 0.01 내지 0.07％이며, 0.01 내지 0.05％여도 된다.

Nb: 0.5％ 이하, Ti: 0.5％ 이하의 1종 또는 2종

Nb, Ti는, 입계에 편석함으로써 P나 S의 입계 편석을 억제하여 내저온 취성의 개선을 도모하는 작용이 있다. 또한, Nb, Ti에는, C, N, P, S를 고정하는 안정화 원소로서의 작용에 의해 강의 가공 경화를 억제하여 내수소 취성의 개선도 예상된다. Nb, Ti 모두, 이들 2개의 작용을 발휘하기 위해, 본 발명의 목표로 하는 내수소 취성과 내저온 취성의 개선에 유효한 원소가 된다. 함유하는 경우는, 각각 그 효과가 발현되는 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 과도한 함유는 가공 경화를 높여 내수소 취성의 저하와 합금 비용의 상승으로 연결되고, 또한, 인성이 저하되어 내저온 취성이 열화됨과 함께, 집합 조직이 본 발명 적합 범위로부터 벗어나는 경우가 있기 때문에, 상한을 각각 0.5％ 이하로 한다. 바람직한 범위는, 상기 특성의 향상 효과와 합금 비용을 고려하여, Nb, Ti의 1종 또는 2종의 합계에 대해 0.05 내지 0.5％로 한다. 더 바람직한 범위는 1종 또는 2종의 합계에 대해 0.08 내지 0.4％이며, 0.1 내지 0.3％여도 된다.

더욱 바람직하게는, Sn과 B를 하기 함유량 범위로 함유한다.

Sn: 0.001 내지 0.3％

Sn은, 본 발명의 목표로 하는 내수소 취성과 내저온 취성을 향상시키기 위해 유효한 원소이다. 입계 편석 원소인 Sn은, 수소의 결정 입계에 있어서의 확산 장벽이 되어 수소와 소성 변형과의 상호 작용을 저감시킨다. 또한, 결정 입계에 있어서 P나 S의 편석을 억제하여 내저온 취성의 악영향도 완화한다. Sn을 소정의 범위로 함유시킴으로써, 내수소 취성과 내저온 취성의 양립이 예상되므로, 본 발명에서는 0.001 내지 0.5％의 범위로 함유시키는 것이 바람직하다. Sn을 0.001％ 이상 함유시킴으로써, 상기 효과가 발현되어 내수소 취성이 향상된다. 단, 과도한 함유는, 결정 입계에 있어서의 Sn 농도를 증대시켜 내저온 취성이나 제조성의 저하를 초래하기 때문에, 상한을 0.5％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.005 내지 0.3％이며, 0.010 내지 0.2％여도 된다.

B: 0.005％ 이하

B는, 입계 편석 원소이며, Sn과 마찬가지로 내수소 취성과 내저온 취성을 향상시키는 원소이며, 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스강에 함유시키는 것은 유효하다. 본 발명에서는, 내수소 취화 특성의 향상을 도모하기 위해 0.0003％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 과도의 B의 함유는, 신율이나 제조성의 저하를 초래하기 때문에, 상한을 0.005％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.0005 내지 0.002％로 하고, 0.001 내지 0.002％여도 된다.

Si, Mn, P, Nb, Ti는, 각각 상기한 함유량의 범위로 함과 함께, 본 발명의 목표로 하는 내수소 취성과 내저온 취성을 향상시키기 위해, 또한 이하의 식 (1)을 충족하는 것이 바람직하다.

상기 식에서 원소 기호는 당해 원소의 함유량(질량％)을 의미한다.

본 발명의 목표로 하는 상기 특성을 향상시키기 위해, 식 (1)은 2.00 미만으로 하고, 하한은 특성과 제조성의 관점에서 0.05로 하는 것이 바람직하다. 바람직한 범위는 0.35 내지 1.80, 더 바람직한 범위는 0.50 내지 1.50이다.

상기한 원소 이외는, Fe 및 불순물로 이루어진다. 단, 본 발명의 기술 특징이 발휘하는 효과를 저해하지 않는 범위에서, 상기 이외의 이하에 기재하는 원소를, 선택적으로 함유시킬 수 있다. 이하에 한정 이유를 기재한다. 이들 원소의 하한은 0％이다.

Ni: 1％ 이하

Cu: 1％ 이하

Mo: 1％ 이하

Ni, Cu, Mo는 내식성 그리고 Ni와 Cu는 내저온 인성의 개선에도 유효한 원소이다. 이 효과를 발휘시키기 위해, Ni, Cu, Mo는 각각 0.05％ 이상의 범위로 함유시켜도 된다. 과도한 함유는, 스테인리스강의 고용 강화와 가공 경화를 상승시키고 내수소 취성의 저하를 초래하기 때문에, 각각 상한은 1％ 이하로 한다. 더 바람직한 범위는 각각 0.1％ 이상 0.8％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2％ 이상 0.5％ 이하이다.

Sb: 0.2％ 이하

V: 0.5％ 이하

W: 0.5％ 이하

Zr: 0.5％ 이하

Co: 0.5％ 이하

Sb, V, W, Zr, Co는, 내식성의 개선과 P, S의 입계 편석을 억제하여 내저온 취성의 향상에 유효한 원소이며, 필요에 따라 함유시킨다. 특히 Sb는 강력한 입계 편석 원소이며, Sn이나 B와 마찬가지로, P, S 등 불순물 원소의 입계 편석을 배제하는 작용을 갖는다. 이들 원소를 함유시키는 경우는, 각각 그 효과가 발현되는 0.01％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 과도한 함유는 제조성이나 내저온 취성의 저하로 연결되기 때문에, Sb를 0.2％ 이하, V, W, Zr, Co를 각각 0.5％ 이하로 한다. 더 바람직한 Sb의 범위는, 0.02 내지 0.15％, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 0.1％ 이하이다. V, W, Zr, Co의 더 바람직한 범위는 0.02 내지 0.3％, 더욱 바람직한 범위는 0.02 내지 0.2％이다.

Mg: 0.005％ 이하

Mg는, 용강 중에서 Al과 함께 Mg 산화물을 형성해 탈산제로서 작용하는 것 외에, TiN의 정출 핵으로서 작용한다. TiN은 응고 과정에 있어서 페라이트상의 응고 핵이 되고, TiN의 정출을 촉진시킴으로써, 응고 시에 페라이트상을 미세 생성 시킬 수 있다. 응고 조직을 미세화시킴으로써, 내저온 취성을 향상시킬 수도 있다. 함유시키는 경우는, 이들 효과를 발현하는 0.0001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, Mg가 0.005％를 초과하면 제조성이나 내식성이 열화되기 때문에, 상한을 0.005％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.0003 내지 0.002％로 하고, 더욱 바람직하게는 0.0003 내지 0.001％ 한다.

Ca: 0.005％ 이하

Ga: 0.020％ 이하

Ca, Ga는, 강의 청정도를 향상시키는 원소이며, 가공 경화의 상승을 억제하여 내수소 취성을 높이기 위해 필요에 따라 함유시킨다. 함유시키는 경우는, 이들 효과를 발현하기 위해 각각 0.0003％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 과도의 함유는 제조성이나 내식성의 열화로 연결되기 때문에, 상한을 Ca는 0.005％ 이하, Ga는 0.020％ 이하로 한다. 바람직하게는, Ca가 0.0003 내지 0.0030％로 하고, Ga는 0.0030 내지 0.015％ 한다.

La: 0.1％ 이하

Y: 0.1％ 이하

Hf: 0.1％ 이하

REM: 0.1％ 이하

La, Y, Hf, REM은, Ca, Ga와 마찬가지로 강의 청정도를 향상시키는 원소이며, 가공 경화의 상승을 억제하여 내수소 취성을 높이기 위해 필요에 따라 함유해도 된다. 함유시키는 경우는, 효과가 발현되기 때문에 각각 0.001％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 과도의 함유는, 합금 비용의 상승과 제조성의 열화로 연결되기 때문에, 상한을 각각 0.1％ 이하로 한다. 바람직하게는 각각 0.001 내지 0.05％로 하고, 더욱 바람직하게는 0.001 내지 0.03％로 한다.

REM(희토류 원소)는, 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)의 2 원소와, 주기율표에 있어서 란탄(La)부터 루테튬(Lu)까지의 15 원소(란타노이드)의 총칭을 가리킨다. 이들 원소는 단독으로 함유시켜도 되고, 혼합물이어도 된다.

또한, 잔부에 포함되는 불순물이란, 강을 공업적으로 제조할 때, 원료로서의 광석, 스크랩 또는 제조 환경 등으로부터 혼입됨으로써, 본 발명의 과제를 해결하는 한도에 있어서 허용되는 것을 의미한다. 필요에 따라 Ta: 0.1％ 이하, Bi: 0.01％ 이하, Zn: 0.05％, H: 0.0005％ 이하를 함유해도 된다. 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스강은, 페라이트의 결정립을 함유하는 것이고, 마르텐사이트의 결정립을 함유하는 것이어도 된다.

다음으로 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판의 집합 조직에 대해 설명한다. 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 판 표면에 있어서의 집합 조직이 하기의 (i) 및 (ⅱ)를 충족하는 것이다.

(i) 판 표면에 있어서의 강판 표면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정립({211}±10°방위립)의 면적률이 30％ 미만

(ⅱ)(i)에서 정의한 {211}±10°방위립에 있어서, 압연 방향의 길이 및 판 폭 방향의 길이가 모두 평균하여 0.15㎜ 미만

여기서 {211}면 방위란, {211}면의 법선 방향을 의미한다.

{211} 방위는 α-fiber라고 불리고, 냉간 압연에서 집적하는 압연 집합 조직이다. 본 발명에서는 이들 내수소 취성을 향상시키기 위해, 판 표면에 있어서 균열의 발생 사이트가 되는 빈도가 높은 {211}±10°방위립의 면적률과 사이즈를 제어하는 것이 효과적인 것을 알아내었다. {211}±10°방위립의 면적률은 30％ 미만으로 하고, 판 표면에 있어서 재결정 집합 조직인 {111} 방위의 존재 비율을 높임으로써 내수소 취성의 향상에 기여할 수 있다. 내수소 취성과 제조성의 관점에서, {211}±10°방위립의 면적률의 바람직한 범위는 5 내지 20％, 더 바람직한 범위는 3 내지 15％이다.

또한, 판 표면에 있어서 {211}±10°방위립의 사이즈는 압연 방향 및 판 폭 방향(압연 수직 방향)의 길이는 모두 평균하여 0.15㎜ 미만으로 한다. {211}±10°방위립의 사이즈를 세분화함으로써 {211}±10°방위립에 대한 변형의 도입ㆍ축적이 완화되어, 내수소 취성의 향상에 기여한다. 내수소 취성과 제조성의 관점에서, {211}±10°방위립의 바람직한 사이즈는 0.10㎜ 미만이고, 보다 바람직하게는 0.07㎜ 미만이다.

본 발명에서, 「판 표면」이란, 강판의 판 두께 t의 t/8까지의 영역이며, 강판의 표면으로부터 당해 강판의 양측의 면 방향에 1/8t의 두께까지의 영역을 말한다. 또한, {211}±10°방위립이란, 상기 판 표면에 있어서, 강판 표면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정 방위를 갖는 결정립을 말한다.

상기한 집합 조직에 대해서는, 전자선 후방 산란 회절법(이하, EBSD)을 사용하여 해석할 수 있다. EBSD는, 시료 표면의 마이크로 영역에 있어서의 결정립마다 결정 방위를 고속으로 측정ㆍ해석하는 것이다. 내수소 취성에 기여하는 결정 방위 집단은, 판 표면에 있어서의 {211}±10°방위립과 그 밖의 영역으로 분할한 결정 방위 맵을 표시시키고, {211}±10°방위립의 면적률이나 입자 사이즈를 수치화할 수 있다. 예를 들어, 강판 표면으로부터 강판의 판 두께 t의 t/8까지의, 강판 표면에 평행인 면에 있어서, 판 폭 방향 850㎛, 압연 방향 2250㎛의 측정 영역에서 배율 100으로서 EBSD의 측정을 행하고, 강판 표면에 평행인 면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정립(즉 {211}±10°방위립)의 결정 방위 맵을 표시시켜 그 면적률 그리고 입경의 사이즈(압연 방향, 판 폭 방향)를 수치화할 수 있다. 강판 표면으로부터 강판의 판 두께 t의 t/8까지의 범위를 검사면으로 하면, 판 표면의 집합 조직을 재현성 좋게 평가할 수 있다.

내수소 취성은, 변형 속도의 비교적 작은 저변형 속도 인장 시험에서 평가하는 것으로 하고, 변형 속도는 10^-5/s로 하는 것이 바람직하다. 변형 속도의 비교적 큰 10^-4/s 이상의 경우, 강 중으로의 수소의 침입과 확산이 진행되지 않고 강의 수소 취성이 경감하는 경우도 있다. 한편, 변형 속도가 작은 10^-6/s의 경우, 과도한 시험 시간을 요함과 함께 수소 취화 특성에 대한 영향도 포화한다. 내수소 취성은, 상기한 저변형 속도 인장 시험에 있어서 인장 강도나 파단 신율로 평가하고, 대기 중 혹은 불활성 가스 중의 인장 강도나 파단 신율과 비교하여 고압 수소 가스 중에서의 값이 저하되기 어려울 정도로 양호하다. 여기서, 고압 수소 가스 중의 인장 강도를 대기 중 혹은 불활성 가스 중의 인장 강도로 나눈 값을 「상대 인장 강도」라 칭한다. 고압 수소 가스 중의 파단 신율을 대기 중 혹은 불활성 가스 중의 파단 신율로 나눈 값을 「상대 신율」이라고 칭한다. 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 상대 인장 강도는 0.98 이상, 상대 신율은 0.75 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직한 범위는, 상대 인장 강도가 0.98 내지 1.05, 상대 신율이 0.85 내지 1.05이다.

내저온 취성은, JIS Z 2242에 준거하는 샤르피 충격 시험으로 평가하는 것으로 하고, 예를 들어 V 노치의 2㎜ 두께 시험편을 사용하여 흡수 에너지를 측정한다. 내저온 취성은, 상기 JIS의 부속서 D에 준거한 에너지 천이 온도로 평가하고, 에너르르기 천이 온도가 낮을수록 양호하다. 에너지 천이 온도란, 연성 파괴에 의한 파면율 100％가 되는 온도에 있어서의 흡수 에너지의 1/2의 값에 상당하는 온도이다. 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 옥외나 차량 탑재용 수소 기기에서의 사용을 고려하여 에너지 천이 온도가 -10℃ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 한랭 지역에서의 사용에 배려하여 -40℃ 이하이다.

다음에, 본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판의 제조 방법에 대해 설명한다.

본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은 상기 화학 성분을 충족하면, 주조, 열간 압연, 냉간 압연 등의 통상의 프로세스 조건으로 제조해도 본 발명의 목표로 하는 내수소 취성과 내저온 취성을 확보할 수 있는 경우도 있다.

본 실시 형태의 Cr계 스테인리스 강판은, 본 발명의 집합 조직을 형성하여 내수소 취성을 향상시키기 위해, 상기 화학 성분을 만족시킴과 함께, 이하의 제조 방법이 바람직하다.

상기한 화학 조성을 갖는 강을 열간 압연 후, 900℃ 이하에서 열연 후 어닐링하고, 그 후에 압하율 40％ 이상의 냉간 압연을 행하고, 900℃ 초과의 온도에서 마무리 어닐링을 행하는 것이 바람직하다. 열간 압연 후의 열처리(열연 후 어닐링)는, 열간 압연 단계에서 생성한 {211} 방위립의 성장을 억제하기 위해 900℃ 이하, 더 바람직한 범위는 700 내지 900℃이다.

냉간 압연은, 가역식의 20단 센지미어 압연기나 6단 혹은 12단 압연기로 실시해도 되고, 복수 패스를 연속적으로 압연하는 탠덤 압연기로 실시해도 된다. 본 발명의 집합 조직을 형성하기 위해서는, 워크롤 직경은 큰 쪽이 바람직하다. 그 때문에, 워크롤 직경은 200㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 대경 롤 압연은, 1차 냉연(복수회 냉연을 반복해서 행하는 경우의 초기 냉간 압연)시에 실시하면 바람직하다. 이에 의해 재결정 집합 조직인 {111} 방위립이 발달하고, 압연 집합 조직인 {211}±10°방위립의 면적률이 저감되므로, 본 발명의 목표로 하는 집합 조직의 형성에 유효하다. 냉간 압연은, 40％ 이상의 압하율에서 실시하는 것이 바람직하다. 냉간 압연률이 40％ 미만인 경우, 재결정 집합 조직에 있어서 {211}±10°방위립의 면적률과 사이즈가 상승하기 쉬워지고, 내수소 취성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 내수소 취성과 제조성의 관점에서, 바람직한 압하율의 범위는 40 내지 90％이며, 더 바람직한 범위는 50 내지 80％이다.

냉간 압연 후의 마무리 어닐링은, {111} 방위립을 발달시키고 {211} 방위립의 면적률과 사이즈를 저감시키기 위해, 900℃ 초과로 열처리하는 것이 바람직하다. 과도한 온도 상승은, 결정립 성장에 의해 {211}±10°방위립의 사이즈를 상승시키기 위해, 마무리 어닐링 온도의 상한은 1050℃인 것이 바람직하다. 또한, 처리 어닐링시의 분위기는 특별히 규정하는 것은 아니지만, 대기 중 LNG 연료 분위기, BA 분위기인 것이 바람직하다.

열처리(마무리 어닐링)의 균열 시간은, 10초 내지 10분으로 하는 것이 바람직하다. 균열 시간이 10초 이상이면, 냉간 압연을 위한 재료 연질화가 도모되므로 바람직하다. 또한, 균열 시간이 10분 이하이면 {211}±10°방위립의 성장을 억제하여 당해 결정립의 사이즈를 작게 억제하고, 내수소 취성에 유효한 집합 조직을 확보할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.

표 1의 성분 조성을 갖는 Cr계 스테인리스강을 용제하였다. 표 1의 Nb, Ti, Sn, B의 함유량에 있어서, 「0.0」이라고 기재한 것은 당해 원소를 첨가하지 않은 것을 의미한다.

가열 온도 1150 내지 1250℃까지 가열하여 열간 압연을 행하고, 판 두께 5.0㎜의 열연 강판을 제조하였다. 열연 강판을 700 내지 900℃의 범위에서 열연 후 어닐링하고, 산세 후에 판 두께 1.5 내지 2.5㎜의 범위로 냉간 압연하여 냉연 강판으로 하였다. 냉연 조건은 표 2에 나타낸다. 냉간 압연은 다른 워크롤 직경의 센지미어 압연기와 탠덤 압연기로 실시하고, 전자는 소경 롤(60㎜)(표 2에서 「S」로 표시), 후자는 대경 롤(200㎜)(표 2에서 「L」로 표시)을 사용하였다. 냉연 강판에 대해 920 내지 1020℃의 마무리 어닐링과 산세를 행하고, Cr계 스테인리스 강판을 제조하였다.

집합 조직은, EBSD를 사용하여 해석하였다. 내수소 취성에 기여하는 결정 방위 집단은, 판 표면에 있어서의 {211}±10°방위립과 그 밖의 영역으로 분할한 결정 방위 맵을 표시시켜 수치화하였다. 즉, 강판 표면으로부터 강판의 판 두께 t의 t/8 범위의, 강판 표면에 평행인 면에 있어서, 판 폭 방향 850㎛, 압연 방향 2250㎛의 측정 영역에서 배율 100으로서 EBSD의 측정을 행하고, 강판 표면에 평행인 면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정립(즉 {211}±10°방위립)의 결정 방위 맵을 표시하고, 아울러 결정 입계를 표시하고, 당해 결정립의 면적률과 평균 입경(압연 방향 및 판 폭 방향)을 측정하였다. 표 2의 {211}±10°방위립의 「사이즈」란의 표기는, 「압연 방향/판 폭 방향」을 의미한다. 또한, 일부의 비교예에 대해서는, 참고로 하여 판 두께 중심(t/2)에 있어서의 측정 결과도 병기하였다. 결정 방위가 15°이상 다른 부위를 결정 입계로 하였다.

얻어진 Cr계 스테인리스 강판은, 수소 취성 및 저온 취성의 평가에 제공하였다. 내수소 취성은 비교재로서 시판되고 있는 2㎜ 두께 SUS316L 강판(17.5％ Cr-12％ Ni-2％ Mo) 및 SUS316 강판(17.5％ Cr-10％ Ni-2％ Mo)을 평가에 사용하였다.

수소 취성의 평가는, 이하의 수순으로 실시하였다.

평행부의 폭 4㎜, 길이 20㎜의 인장 시험편을 제작하고, 고압 수소 가스 중에서의 인장 시험 직전에 표면을 건식 #600 사포로 연마 후에 유기 용제로 탈지 세정하였다. 고압 수소 가스 중의 인장 시험은, 표 1에 나타내는 바와 같이 수소 가스의 압력을 20MPa 또는 45MPa로 하고, 시험 온도는 -40℃, 변형 속도는 10^-5/s로 행하였다. 비교의 인장 시험은, -40℃의 0.1MPa 질소 중에서 실시하였다. 고압 수소 가스 중의 인장 강도를 0.1MPa 질소 중의 인장 강도로 나누어 상대 인장 강도로 하고, 고압 수소 가스 중의 파단 신율을 0.1MPa 질소 중의 파단 신율로 나누어 상대 신율로 하였다. 내수소 취성은, 상대 인장 강도와 상대 신율을 평가 지표로 하여 평가하였다. 평가 기준은 이하대로 하였다. A 및 B를 합격으로 하였다.

A: 상대 인장 강도 0.98 이상이면서 상대 신율 0.85 이상을 충족한다.

B: 상기 이외에서 상대 인장 강도 0.98 이상이면서 상대 신율 0.75 이상을 충족한다.

X: 상대 인장 강도 0.98 미만 또는 상대 신율 0.75 미만 중 어느 하나 또는 양쪽이다.

여기서, 수소 가스의 압력 45MPa, 시험 온도 -40℃의 경우, SUS316L 강판은 상대 신율 0.75 미만이 되고 평가는 X가 된다. 또한, 수소 가스의 압력 20MPa, 시험 온도 -40℃의 경우, SUS316 강판은 상대 신율 0.75 미만이 되고 평가는 X가 된다.

저온 취성의 평가는, JIS Z 2242에 준거한 샤르피 충격 시험으로 행하였다. 시험편은 1.5 내지 2.5㎜ 두께×10㎜ 폭×55㎜ 길이의 V 노치 형상으로 하고, 시험 온도는 -100℃ 내지 실온(20℃)의 범위로 하였다. 내저온 취성은, 샤르피 시험에서 측정한 흡수 에너지로부터 상기한 에너지 천이 온도를 구하여 평가 지표로 하였다. 평가 기준은 이하대로 하였다. A 및 B를 합격으로 하였다.

A: 에너지 천이 온도 -40℃ 이하를 충족한다.

B: 에너지 천이 온도 -40℃ 초과 -10℃ 이하를 충족한다.

X: 에너지 천이 온도 -10℃ 초과이다.

표 2에 시험 결과를 정리하여 나타낸다.

No. 1 내지 11은, 모두 본 발명 범위의 화학 성분과 집합 조직을 갖는 Cr계 스테인리스 강판이며, 내수소 취성 및 내저온 취성이 양호하였다. 특히, 바람직한 성분과 집합 조직의 범위로 한 No. 5, 6, 9, 10은, 수소 가스의 압력 45MPa에 있어서 내수소 취성 지표가 「B」 또는 「A」이며, 그 내수소 취성은 SUS316L과 비교해도 높은 위치였다. 또한, No. 6, 8, 10은 대경 롤을 사용하여 {211}±10°방위립을 저감시킨 것이며, 동일한 화학 성분이면서 No. 5, 7, 9에 비하여 내수소 취성이 더 향상되었다.

No. 12 내지 20은, 모두 본 발명 범위의 화학 성분을 갖지 않는 Cr계 스테인리스 강판이며, 본 발명 범위의 집합 조직을 형성할 수 없고, 내수소 취성 또는 내저온 취성 중 어느 하나 또는 양쪽이 열위가 되었다. 또한, No. 17, 19, 20은, 판 두께 중심의 {211}±10°방위립의 면적률은 30％ 미만이지만 판 표면에 있어서의 당해 면적률은 30％를 초과하고 있고, 내수소 취성과 내저온 취성을 모두 얻기 위해서는, 판 표면에 있어서의 면적률을 제어하는 것이 중요하다고 알 수 있다.

이상의 평가 결과로부터, 본 발명 범위의 성분과 집합 조직을 가짐으로써 Cr계 스테인리스 강판의 내수소 취성은 시중의 SUS316과 비교하여 높은 위치였다. 또한, 바람직한 성분을 갖고 대경 롤을 사용하여 바람직한 집합 조직으로 제어함으로써, SUS316L을 능가하는 내수소 취성이 되는 것을 알 수 있었다.

Claims (4)

1. 질량％로,
   C: 0.020％ 이하,
   Si: 0.01 내지 1.00％ 이하,
   Mn: 0.01 내지 1.00％ 이하,
   P: 0.040％ 이하,
   S: 0.0030％ 이하,
   Cr: 10.0 내지 18.0％,
   N: 0.020％ 이하,
   Al: 0.10％ 이하,
   또한, Nb: 0.5％ 이하, Ti: 0.5％ 이하의 1종 또는 2종을 포함하고,
   Sn: 0 내지 0.3％,
   B: 0 내지 0.005％,
   Ni: 0 내지 1％,
   Cu: 0 내지 1％,
   Mo: 0 내지 1％,
   Sb: 0.2％ 이하,
   V: 0 내지 0.5％,
   W: 0 내지 0.5％,
   Zr: 0 내지 0.5％,
   Co: 0 내지 0.5％,
   Mg: 0 내지 0.005％,
   Ca: 0 내지 0.005％,
   Ga: 0 내지 0.020％,
   La: 0 내지 0.1％,
   Y: 0 내지 0.1％,
   Hf: 0 내지 0.1％,
   La, Y 이외의 REM: 0 내지 0.1％,
   잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지고, 판 표면에 있어서의 집합 조직이 하기의 (i) 및 (ⅱ)를 충족하는 것을 특징으로 하는 Cr계 스테인리스 강판.
   (i) 판 표면에 있어서의 강판 표면의 법선 방향과 {211}면 방위와의 각도차가 10°이내인 결정립(이하 「{211}±10°방위립」이라고 함)의 면적률이 30％ 미만
   (ⅱ) (i)에서 정의한 {211}±10°방위립에 있어서, 압연 방향의 길이 및 판 폭 방향의 길이가 모두 평균하여 0.15㎜ 미만
2. 제1항에 있어서, 또한 질량％로, Sn: 0.001 내지 0.3％, B: 0.005％ 이하를 함유하고,
   하기 식 (1)을 충족하는 것을 특징으로 하는 Cr계 스테인리스 강판.
   

   

   
   상기 식에서 원소 기호는 당해 원소의 함유량(질량％)을 의미한다.
3. 제1항에 있어서, 또한 질량％로,
   Ni: 1％ 이하,
   Cu: 1％ 이하,
   Mo: 1％ 이하,
   Sb: 0.2％ 이하,
   V: 0.5％ 이하,
   W: 0.5％ 이하,
   Zr: 0.5％ 이하,
   Co: 0.5％ 이하,
   Mg: 0.005％ 이하,
   Ca: 0.005％ 이하,
   Ga: 0.020％ 이하,
   La: 0.1％ 이하,
   Y: 0.1％ 이하,
   Hf: 0.1％ 이하,
   La, Y 이외의 REM: 0.1％ 이하
   의 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 Cr계 스테인리스 강판.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고압 수소 가스용 기기의 금속 재료로서 사용되는 것을 특징으로 하는 Cr계 스테인리스 강판.