KR102569352B1 - Ferritic stainless steel sheet for automotive brake disc rotors, automotive brake disc rotors and hot-stamped products for automotive brake disc rotors - Google Patents

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Abstract

질량％로, C: 0.001 내지 0.05％, N: 0.001 내지 0.05％, Si: 0.3 내지 4.0％, Mn: 0.01 내지 2.0％, P: 0.01 내지 0.05％, S: 0.0001 내지 0.02％, Cr: 10 내지 20％를 함유하고, 추가로 Ti: 0.001 내지 0.5％, Nb: 0.01 내지 0.8％를 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판. 핫 스탬프 처리 후, 결정 입경이 100 내지 200㎛이고, 입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 존재한다.In mass %, C: 0.001 to 0.05%, N: 0.001 to 0.05%, Si: 0.3 to 4.0%, Mn: 0.01 to 2.0%, P: 0.01 to 0.05%, S: 0.0001 to 0.02%, Cr: 10 to 10% A ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors containing 20%, further containing one or two or more of Ti: 0.001 to 0.5% and Nb: 0.01 to 0.8%, the balance being Fe and impurities. After the hot stamping treatment, the crystal grain size is 100 to 200 μm, and the precipitates having a particle size of 500 nm or less are present at a density of 0.01 to 20 pieces/μm 2 .

Description

자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판, 자동차 브레이크 디스크 로터 및 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품Ferritic stainless steel sheet for automotive brake disc rotors, automotive brake disc rotors and hot-stamped products for automotive brake disc rotors

본 발명은, 내열성과 성형성이 우수한, 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판, 자동차 브레이크 디스크 로터 및 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품에 관한 것이고, 특히 고온 강도가 필요한 자동차 브레이크 디스크 로터 등의 사용에 적합한 페라이트계 스테인리스 강판에 관한 것이다.The present invention relates to a ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors, an automobile brake disc rotor, and a hot stamped product for automobile brake disc rotors, which are excellent in heat resistance and formability, and are particularly useful for automobile brake disc rotors requiring high-temperature strength. It relates to a ferritic stainless steel sheet suitable for

자동차의 브레이크 시스템의 하나로서 디스크 브레이크가 널리 사용되고 있다. 이것은 타이어와 결합된 디스크 로터라고 불리는 원반 형상의 구조물을 브레이크 패드로 눌러 집음으로써, 마찰에 의해 운동 에너지를 열 에너지로 변환하여, 자동차의 속도를 저하시키는 것이다. 이 디스크 로터의 재질에는 열전도율이나 비용 등으로부터 편상 흑연 주철(이하, 주철이라고 칭함)이 사용되고 있다.As one of the brake systems of automobiles, disc brakes are widely used. This is to reduce the speed of the vehicle by converting kinetic energy into thermal energy by friction by pressing a disc-shaped structure called a disc rotor combined with a tire with a brake pad. For the material of this disc rotor, flake graphite cast iron (hereinafter referred to as cast iron) is used from the viewpoint of thermal conductivity and cost.

주철은 내식성을 향상시키는 원소가 첨가되어 있지 않기 때문에 내식성이 떨어져, 방치하면 바로 적녹이 발생한다. 종래 이 적녹은 디스크의 위치가 시선보다 낮다는 점과 휠의 형상 때문에 그다지 두드러지지 않았다. 그러나, 근년의 연비 향상의 요청에 의해 휠 재질이 알루미늄화되고, 또한 스포크가 가늘어짐으로써, 디스크의 녹을 무시할 수 없게 되어, 그 내식성의 개선이 요망되어 오고 있다.Since cast iron does not contain elements that improve corrosion resistance, its corrosion resistance is poor, and red rust immediately occurs when left unattended. Previously, this red-green color was not very noticeable because the position of the disc was lower than the line of sight and the shape of the wheel. However, in recent years, due to the demand for improvement in fuel efficiency, the wheel material is made of aluminum and the spokes are thinned, so that rust on the disk cannot be ignored, and improvement in its corrosion resistance has been desired.

내식성이 우수한 재료로서 스테인리스강이 있고, 바이크 등의 이륜차에는 마르텐사이트계의 SUS410계의 재료가 널리 사용되고 있다. 이것은 이륜차의 디스크 로터가 드러나 눈에 띄기 쉬워 내식성이 중시되기 때문이다. 한편 스테인리스강은 열전도성이 주철보다도 떨어진다는 과제가 있다. 이륜차에 있어서는 브레이크 시스템이 드러나, 냉각성이 우수하기 때문에 스테인리스강에서도 문제없이 사용되고 있다. 자동차의 경우는 타이어를 포함하는 브레이크 시스템이 타이어 하우스 내에 수용되어 있기 때문에, 디스크 로터가 냉각되기 어렵고, 열전도성이 낮은 것이 과제의 하나로 되어, 스테인리스강은 적용되어 오지 않았다.Stainless steel is a material with excellent corrosion resistance, and martensitic SUS410 materials are widely used in two-wheeled vehicles such as motorcycles. This is because the disk rotor of a two-wheeled vehicle is exposed and easy to see, and corrosion resistance is important. On the other hand, stainless steel has a problem that its thermal conductivity is inferior to that of cast iron. In two-wheeled vehicles, the brake system is exposed, and because it has excellent cooling properties, it is also used without problems in stainless steel. In the case of automobiles, since the brake system including the tire is housed in a tire house, it is difficult to cool the disc rotor and one of the problems is that the thermal conductivity is low, and stainless steel has not been applied.

그러나 근년의 EV, FCV, HV차 등에서는, 주행 시의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회수하는 「회생 브레이크」의 채용이 급격하게 신장하고 있다. 이 적용에 의해, 디스크 로터와 패드의 마찰로 발생했던 마찰열이 저감되기 때문에, 주철보다도 열전도율이 떨어지는 스테인리스강에도 적용의 가능성이 확장되고 있다.However, in recent EVs, FCVs, HVs, etc., the adoption of "regenerative brakes" that convert and recover kinetic energy during driving into electrical energy is rapidly expanding. This application reduces the frictional heat generated by friction between the disk rotor and the pad, so the possibility of application to stainless steel, which has a lower thermal conductivity than that of cast iron, is also expanding.

자동차의 디스크 브레이크에 대한 스테인리스강의 적용을 방해하고 있던 또 하나의 과제는 성형성이다. 이륜차의 디스크 로터는 링 형상의 원반형이고, 판 형상의 스테인리스강으로부터 펀칭 가공하여 제조되기 때문에 큰 가공은 없다. 한편, 현 상황의 자동차의 디스크 로터는, 해트 형상이라고 불리는, 원반의 중앙을 조인 것 같은 형상이고, 주조에 의해 제조되고 있다. 이러한 형상의 것을, 스테인리스강을 가공하여 성형하기 위해서는 딥 드로잉 가공이 필요해진다. 단 이륜차에서 사용되어 온 스테인리스강은 마르텐사이트계 스테인리스강이고, 매우 경도가 높아 그 가공이 곤란했다. 이것을 해결하는 하나의 방법으로서, 고온에서 프레스 가공하는 핫 스탬프가 근년 널리 퍼져 있다. 이에 의해 스테인리스강도 고정밀도로 해트 형상을 성형할 수 있게 되었다.Another challenge that has been hindering the application of stainless steel for automotive disc brakes is formability. The disk rotor of a two-wheeled vehicle has a ring-shaped disc shape and is manufactured by punching from plate-shaped stainless steel, so there is no major processing. On the other hand, the disk rotor of the present automobile has a shape called a hat shape, in which the center of a disk is clamped, and is manufactured by casting. In order to form such a shape by processing stainless steel, deep drawing is required. However, the stainless steel used in motorcycles is a martensitic stainless steel, and its hardness is very high, making it difficult to process. As one method of solving this problem, hot stamping performed by press working at high temperatures has been widespread in recent years. This made it possible to form a hat shape with high precision even for stainless steel.

이러한 배경에서, 근년의 연비 향상의 요청에 대응하기 위해서는, 디스크 로터의 박육 경량화가 필요해진다. 그러나 주철은 강도가 낮고, 또한 주조에 의해 제작되기 때문에 박육화에 한계가 있다. 또한 자동차의 브레이크 시의 도달 온도는 최대로 700℃ 근방에 도달한다고 되어 있어, 내열 온도가 500℃ 근방인 마르텐사이트계 스테인리스강에서는 적용이 어려운 경우가 있다. 또한 산길 등의 브레이크를 다용하는 주행 조건에 있어서의 도달 온도는 300℃로 되는 경우가 있다.Against such a background, in order to respond to the recent request for improvement in fuel efficiency, it is necessary to reduce the thickness and weight of the disc rotor. However, since cast iron has low strength and is produced by casting, there is a limit to thinning. In addition, it is said that the maximum temperature at the time of braking of an automobile reaches around 700 ° C., and it is sometimes difficult to apply it to martensitic stainless steels having a heat resistance temperature of around 500 ° C. In addition, the ultimate temperature in driving conditions in which brakes are frequently used, such as on a mountain road, may be 300°C.

자동차의 스테인리스강제 디스크 로터에 관하여 특허문헌 1이 있지만, 주로 성형성에 착안하고 있고, 고온 강도에는 착안하고 있지 않다. 또한, 특허문헌 2에서는 고포화의 고용 C, N을 활용한 마르텐사이트상으로 강도를 향상시키고 있지만, 700℃ 근방의 강도에 관해서는 언급되어 있지 않다. 또한, 어느 특허문헌도 마르텐사이트 조직을 활용한 것이고, 700℃ 근방에 있어서의 내열성을 확보할 수 있는 것은 눈에 띄지 않는다.Although Patent Document 1 exists regarding a stainless steel disc rotor for automobiles, the focus is mainly on formability and not on high-temperature strength. Further, in Patent Literature 2, the strength is improved in the martensite phase utilizing highly saturated solid solution C and N, but there is no mention about the strength around 700°C. In addition, none of the patent literature utilizes a martensite structure, and it is not conspicuous that heat resistance in the vicinity of 700°C can be secured.

일본 특허 제5700172호 공보Japanese Patent No. 5700172 일본 특허 공개 제2016-117925호 공보Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-117925

본 발명은, 내열성과 성형성이 우수한 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판에 관한 것이다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 대상이 되는 부품은, 자동차의 제동계 부품, 특히 디스크 로터이다.The present invention relates to a ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors having excellent heat resistance and formability. A part that is the object of the problem to be solved by the present invention is a braking system part of an automobile, particularly a disk rotor.

자동차의 디스크 로터는 해트 형상이기 때문에, 성형성이 요구된다. 또한 도달 온도는 일반적인 시가지 주행에서는 100℃ 정도, 산길의 주행에서는 300℃ 정도, 최대로는 700℃ 근방에 도달하기 때문에, 박육화를 위해서는 중온역 내지 고온역에 있어서의 강도가 요구된다. 주철은 주조에 의해 성형되기 때문에, 디스크 로터를 박육화하면 탕류가 나빠져, 성형할 수 없는 경우가 있다. 또한, 강도가 낮기 때문에 박육화를 행하면 디스크 로터로서 충분한 강도를 확보할 수 없는 문제가 있었다. 페라이트계 스테인리스강은 핫 스탬프를 행함으로써 고정밀도로 해트 형상을 성형할 수 있다. 단, 강도가 낮은 스테인리스강에서는 박육화를 행할 수 없다. 한편, 강도가 높은 스테인리스강에서는 핫 스탬프 시에 과대한 하중이 필요해져, 고정밀도로 해트 형상으로 성형을 행할 수 없거나, 혹은 균열이 발생할 가능성이 있다. 또한, 마르텐사이트계 스테인리스강은 핫 스탬프에 의한 성형성이 우수하지만, 내열 온도는 500℃ 정도이고, 성형성과 내열성을 양립시킬 수 없다.Since the disk rotor of an automobile has a hat shape, formability is required. In addition, since the ultimate temperature reaches about 100 ° C in general city driving, about 300 ° C in mountain road driving, and around 700 ° C at the maximum, strength in the medium to high temperature range is required for thinning. Since cast iron is formed by casting, if the thickness of the disk rotor is reduced, the molten flow deteriorates and the molding may not be possible. In addition, since the strength is low, there is a problem in that sufficient strength cannot be secured as a disk rotor when the thickness is reduced. Ferritic stainless steel can be formed into a hat shape with high precision by hot stamping. However, thickness reduction cannot be performed in stainless steel with low strength. On the other hand, high-strength stainless steel requires an excessive load during hot stamping, making it impossible to form into a hat shape with high precision, or cracking may occur. In addition, although martensitic stainless steel has excellent formability by hot stamping, its heat resistance temperature is about 500°C, and formability and heat resistance cannot be compatible.

본 발명은 고온 강도가 우수하고, 우수한 성형성을 갖는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판, 자동차 브레이크 디스크 로터 및 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품을 제공하는 것이다.The present invention provides a ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors, automobile brake disc rotors, and hot stamped products for automobile brake disc rotors having excellent high-temperature strength and excellent formability.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 페라이트계 스테인리스 강판의 석출물에 착안하여 상세하게 조사했다. 상기 본 발명이 대상으로 하는 부품이 핫 스탬프로 성형되는 온도역에서는, 강 중에 석출물이 석출되는 경우가 있다. 석출물은 미세하게 분산시키면, 재료의 강도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 성형 전에 석출물이 존재하면 강도가 너무 높아져, 강의 연신율이 저하됨으로써 성형 시에 균열이 발생할 가능성이 있다. 그래서, 핫 스탬프 시에 석출물이 미세하게 석출됨으로써, 성형성과 성형 후의 강도를 확보할 수 있다고 생각했다. 그리고, 이러한 목적을 달성하기 위해 다양한 검토를 거듭한 결과, 이하의 지견을 얻었다.In order to solve the above problem, the present inventors paid attention to the precipitates of the ferritic stainless steel sheet and investigated in detail. Precipitates may precipitate in steel in the temperature range in which the parts targeted by the present invention are molded by hot stamping. If the precipitate is finely dispersed, the strength of the material can be improved. However, if precipitates are present before molding, the strength is too high and the elongation of the steel is lowered, which may cause cracking during molding. Then, it was thought that moldability and strength after molding could be secured by finely precipitating precipitates during hot stamping. And as a result of repeating various examinations in order to achieve this objective, the following knowledge was obtained.

Si 첨가량을 적절하게 제어하고, 또한 열연 후의 마무리 온도를 900 내지 1100℃로 하고, 권취 온도를 650℃ 이하로 함으로써, 핫 스탬프 시의 가열 시에 결정 입경을 크게 하여, 핫 스탬프 중에 석출물을 석출시킨다. 또한 마무리 온도를 950℃ 초과로 함으로써 결정 입경을 효과적으로 크게 하여, 중온역의 강도도 향상시킨다. 석출물은 강의 결정립 내에 미세 석출하기 때문에, 디스크 로터로서 사용 중에 우수한 고온 강도를 얻을 수 있다. 결정립계에 석출되는 석출물은 성장·조대화되기 쉽다. 이에 대해, 핫 스탬프 시의 가열 시에, 결정 입경을 적절하게 제어함으로써 석출물이 주로 결정립 내에 석출되는 것을 지견했다. 결정립 내의 석출물은 결정립계의 석출물보다도 성장하기 어려워 사용 중의 조대화가 발생하기 어렵다. 석출물이 핫 스탬프 중에 입자 내에 미세하게 석출됨으로써 석출 강화가 효과적으로 발현된다. 이에 의해, 디스크 로터에 적용 가능한 내열 페라이트계 스테인리스 강판을 제공하는 데 성공했다.By appropriately controlling the amount of Si addition, setting the finishing temperature after hot rolling to 900 to 1100 ° C, and setting the coiling temperature to 650 ° C or less, the crystal grain size is increased during heating during hot stamping, and precipitates are precipitated during hot stamping. . In addition, by setting the finishing temperature to more than 950°C, the crystal grain size is effectively increased, and the strength in the medium temperature region is also improved. Since the precipitate is finely precipitated in the crystal grains of the steel, excellent high-temperature strength can be obtained during use as a disk rotor. The precipitate deposited at the grain boundary tends to grow and coarsen. On the other hand, it was found that precipitates mainly precipitate within crystal grains by appropriately controlling the crystal grain size during heating during hot stamping. Precipitates within crystal grains are more difficult to grow than precipitates at grain boundaries, and coarsening during use is less likely to occur. As precipitates finely precipitate in the particles during hot stamping, precipitation strengthening is effectively expressed. This has succeeded in providing a heat-resistant ferritic stainless steel sheet applicable to disc rotors.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 요지는 이하와 같다.The gist of the present invention to solve the above problems is as follows.

[1] 질량％로, C: 0.001 내지 0.05％, N: 0.001 내지 0.05％, Si: 0.3 내지 4.0％, Mn: 0.01 내지 2.0％, P: 0.01 내지 0.05％, S: 0.0001 내지 0.02％, Cr: 10 내지 20％를 함유하고, 추가로 Ti: 0.001 내지 0.5％, Nb: 0.01 내지 0.8％를 1종 또는 2종 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물이고,[1] In terms of mass%, C: 0.001 to 0.05%, N: 0.001 to 0.05%, Si: 0.3 to 4.0%, Mn: 0.01 to 2.0%, P: 0.01 to 0.05%, S: 0.0001 to 0.02%, Cr : 10 to 20%, and further contains one or two kinds of Ti: 0.001 to 0.5% and Nb: 0.01 to 0.8%, the balance being Fe and impurities,

1000℃까지 가열하고, 그 후 890 내지 700℃에서 1분 이상 10분 이하 체류시키는 냉각을 하는 열처리(이하 「핫 스탬프 의사 열처리」라고 한다.)를 행했을 때, 결정 입경이 100 내지 200㎛로 되고, 입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 되는, 핫 스탬프 가공용인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.When heating to 1000°C and then cooling at 890 to 700°C for 1 minute or more and 10 minutes or less (hereinafter referred to as "hot stamp pseudo heat treatment") is performed, the crystal grain size is 100 to 200 µm. A ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors, characterized in that for hot stamping, in which precipitates having a particle size of 500 nm or less have a density of 0.01 to 20 pieces/μm 2 .

[2] 질량％로, C: 0.001 내지 0.05％, N: 0.001 내지 0.05％, Si: 0.3 내지 4.0％, Mn: 0.01 내지 2.0％, P: 0.01 내지 0.05％, S: 0.0001 내지 0.02％, Cr: 10 내지 20％를 함유하고, 추가로 Ti: 0.001 내지 0.5％, Nb: 0.01 내지 0.8％를 1종 또는 2종 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물이고,[2] In terms of mass%, C: 0.001 to 0.05%, N: 0.001 to 0.05%, Si: 0.3 to 4.0%, Mn: 0.01 to 2.0%, P: 0.01 to 0.05%, S: 0.0001 to 0.02%, Cr : 10 to 20%, and further contains one or two kinds of Ti: 0.001 to 0.5% and Nb: 0.01 to 0.8%, the balance being Fe and impurities,

결정 입경이 100 내지 200㎛이고, 입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 존재하는, 핫 스탬프 가공품을 구성하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.A ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors constituting a hot-stamped product having a crystal grain size of 100 to 200 µm and precipitates having a grain size of 500 nm or less at a density of 0.01 to 20/µm 2 .

[3] 질량％로, C: 0.001 내지 0.05％, N: 0.001 내지 0.05％, Si: 0.3 내지 4.0％, Mn: 0.01 내지 2.0％, P: 0.01 내지 0.05％, S: 0.0001 내지 0.02％, Cr: 10 내지 20％를 함유하고, 추가로 Ti: 0.001 내지 0.5％, Nb: 0.01 내지 0.8％를 1종 또는 2종을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물인 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[3] In mass%, C: 0.001 to 0.05%, N: 0.001 to 0.05%, Si: 0.3 to 4.0%, Mn: 0.01 to 2.0%, P: 0.01 to 0.05%, S: 0.0001 to 0.02%, Cr : 10 to 20%, and further contains one or two types of Ti: 0.001 to 0.5% and Nb: 0.01 to 0.8%, the balance being Fe and impurities. A ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors.

[4] 핫 스탬프 가공용인 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[4] A ferritic stainless steel sheet for an automobile brake disc rotor of the present invention, characterized in that it is for hot stamping.

[5] 1000℃에 있어서의 파단 연신율이 50％ 이상이고, 상기 핫 스탬프 의사 열처리 후에 있어서, 700℃에 있어서의 0.2％ 내력이 80㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[5] Ferrite series for automobile brake disc rotors of the present invention, characterized in that the elongation at break at 1000°C is 50% or more, and the 0.2% yield strength at 700°C is 80 MPa or more after the hot stamp simulated heat treatment. stainless steel plate.

[6] 700℃에 있어서의 0.2％ 내력이 80㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[6] A ferritic stainless steel sheet for an automobile brake disc rotor of the present invention, characterized in that the 0.2% yield strength at 700°C is 80 MPa or more.

[7] 상기 결정 입경이 130 내지 200㎛인 본 발명의 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[7] A ferritic stainless steel sheet for an automobile brake disc rotor of the present invention having the crystal grain size of 130 to 200 µm.

[8] 1000℃에 있어서의 파단 연신율이 50％ 이상인 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[8] A ferritic stainless steel sheet for an automobile brake disc rotor of the present invention, characterized in that the elongation at break at 1000°C is 50% or more.

[9] 300℃에 있어서의 0.2％ 내력이 170㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[9] A ferritic stainless steel sheet for an automobile brake disc rotor according to the present invention, characterized in that the 0.2% yield strength at 300°C is 170 MPa or more.

[10] 상기 Fe의 일부 대신에, 질량％로 추가로, B: 0.0001 내지 0.0030％, Al: 0.001 내지 4.0％, Cu: 0.01 내지 3.0％, Mo: 0.01 내지 3.0％, W: 0.001 내지 2.0％, V: 0.001 내지 1.0％, Sn: 0.01 내지 0.5％, Ni: 0.01 내지 1.0％, Mg: 0.0001 내지 0.01％, Sb: 0.005 내지 0.5％, Zr: 0.001 내지 0.3％, Ta: 0.001 내지 0.3％, Hf: 0.001 내지 0.3％, Co: 0.001 내지 0.3％, Ca: 0.0001 내지 0.01％, REM: 0.001 내지 0.2％, Ga: 0.0002 내지 0.3％의 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.[10] Instead of part of the above Fe, additionally in mass%, B: 0.0001 to 0.0030%, Al: 0.001 to 4.0%, Cu: 0.01 to 3.0%, Mo: 0.01 to 3.0%, W: 0.001 to 2.0% , V: 0.001 to 1.0%, Sn: 0.01 to 0.5%, Ni: 0.01 to 1.0%, Mg: 0.0001 to 0.01%, Sb: 0.005 to 0.5%, Zr: 0.001 to 0.3%, Ta: 0.001 to 0.3%, The automobile brake of the present invention characterized by containing at least one of Hf: 0.001 to 0.3%, Co: 0.001 to 0.3%, Ca: 0.0001 to 0.01%, REM: 0.001 to 0.2%, and Ga: 0.0002 to 0.3%. Ferritic stainless steel plate for disc rotors.

[11] 본 발명의 스테인리스 강판을 사용하여 이루어지는 자동차 브레이크 디스크 로터.[11] An automobile brake disc rotor made using the stainless steel sheet of the present invention.

[12] 본 발명의 스테인리스 강판을 사용하여 이루어지는 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품.[12] A hot stamped product for an automobile brake disc rotor made using the stainless steel sheet of the present invention.

본 발명에 따르면 페라이트계 스테인리스 강판의 내열성과 성형성을 향상시켜, 자동차 브레이크 디스크 로터에 적합한 재료를 제공하여, 경량화나 미관의 개선 등에 큰 효과가 얻어진다.According to the present invention, heat resistance and formability of a ferritic stainless steel sheet are improved, a material suitable for an automobile brake disc rotor is provided, and significant effects such as weight reduction and aesthetic improvement are obtained.

페라이트계 스테인리스 강판을 사용하여, 핫 스탬프 가공에 의해 자동차 브레이크 디스크 로터를 제조할 때, 강판을 1000℃ 전후로 가열하여 핫 스탬프 가공을 행한다. 핫 스탬프 가공 전의 강판은, 1000℃ 전후에서 행하는 핫 스탬프 가공에서 충분한 연성을 갖고 있을 것이 요구된다. 한편, 핫 스탬프 후의 자동차 브레이크 디스크 로터에 대해서는, 충분한 고온 강도를 실현하는 것이 필요하다.BACKGROUND OF THE INVENTION When manufacturing automobile brake disc rotors by hot stamping using a ferritic stainless steel sheet, hot stamping is performed by heating the steel sheet at around 1000°C. The steel sheet before hot stamping is required to have sufficient ductility in hot stamping at around 1000°C. On the other hand, for automobile brake disc rotors after hot stamping, it is necessary to realize sufficient high-temperature strength.

전술한 바와 같이, 핫 스탬프에 의해 성형되는 온도역에서는, 석출물이 석출되는 경우가 있다. 강 중에 석출물을 미세하게 분산시키면, 재료의 강도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 성형 전에 석출물이 존재하면 강도가 너무 높아져, 연신율이 저하됨으로써 핫 스탬프 성형 시에 균열이 발생할 가능성이 있다. 그래서 본 발명은, 핫 스탬프 시에 석출물이 미세하게 석출됨으로써, 핫 스탬프 성형성과, 성형 후의 강도를 확보한다.As described above, there are cases where precipitates are precipitated in the temperature range where molding is performed by hot stamping. By finely dispersing the precipitate in steel, the strength of the material can be improved. However, if the precipitate is present before molding, the strength is too high and the elongation is lowered, which may cause cracking during hot stamping. Therefore, the present invention secures hot stamp formability and strength after molding by finely precipitating precipitates during hot stamping.

핫 스탬프 중에 있어서의 강의 결정 입경에 착안한다. 결정 입경이 작은 경우, 강 중에 결정립계가 차지하는 비율이 높기 때문에, 핫 스탬프 중에 있어서 결정립계로의 석출이 많아진다. 결정립계에 석출되는 석출물은 성장·조대화되기 쉬워, 미세 석출물이 얻기 어려워진다. 본 발명은, 핫 스탬프 시의 가열 시에, 결정 입경을 성장시켜 적절하게 제어함으로써, 석출물이 주로 입자 내에 석출되는 것을 지견했다. 입자 내의 석출물은 입계의 석출물보다도 성장하기 어려워 사용 중의 조대화가 발생하기 어렵다. 석출물이 핫 스탬프 중에 입자 내에 미세하게 석출됨으로써, 핫 스탬프 후에 석출 강화가 효과적으로 발현하여, 성형 후의 강도를 확보한다.Focus on the crystal grain size of steel in hot stamping. When the crystal grain size is small, since the proportion occupied by the grain boundary in the steel is high, precipitation at the grain boundary increases in hot stamping. Precipitates precipitated at grain boundaries tend to grow and coarsen, making it difficult to obtain fine precipitates. The present invention has found that precipitates mainly precipitate in particles by growing and appropriately controlling the crystal grain size during heating during hot stamping. Precipitates within the particles are less likely to grow than precipitates at grain boundaries, and coarsening during use is less likely to occur. Precipitates finely precipitate in the particles during hot stamping, so that precipitation strengthening effectively develops after hot stamping, and strength after molding is secured.

이상과 같이, 본 발명에서는 핫 스탬프 후에 있어서 고온 강도의 관점에서 입자 내에 석출물이 미세하게 석출되는 것이 중요하고, 그것을 위해서는 핫 스탬프 시의 가열 시에 있어서의 결정 입경을 어느 정도 성장시킬 필요가 있는 것을 지견했다. 구체적으로는, 핫 스탬프 후에 있어서의 결정 입경을 100 내지 200㎛로 함으로써, 석출물의 미세화를 실현할 수 있는 것이 판명되었다. 또한, 핫 스탬프 시에 있어서의 결정 입경은 핫 스탬프 후의 결정 입경과 동일한 것을 알 수 있다. 이러한 결정 입경 범위라면, 석출되는 석출물은 입자 내에 미세 석출되고, 또한 성장하기 어렵고, 이것들은 대응 관계가 있다고 추정된다.As described above, in the present invention, it is important to finely precipitate precipitates in particles from the viewpoint of high-temperature strength after hot stamping, and for this, it is necessary to grow the crystal grain size to some extent during heating during hot stamping. have noticed Specifically, it was found that miniaturization of the precipitate can be realized by setting the crystal grain size after hot stamping to 100 to 200 µm. In addition, it can be seen that the grain size during hot stamping is the same as the grain size after hot stamping. Within this range of grain sizes, precipitates are finely precipitated within the grains and are difficult to grow, and it is presumed that they have a corresponding relationship.

그래서 본 발명에 있어서는, 핫 스탬프 후에 있어서의 결정 입경으로 금속 조직을 규정하는 것으로 했다. 핫 스탬프 후에 있어서의 결정 입경을 100 내지 200㎛로 제어함으로써, 핫 스탬프 중에 석출물은 미세 석출되고, 또한 성장하기 어려워, 석출 강화가 효과적으로 발현된다. 핫 스탬프 후의 결정 입경이 100㎛ 이상이면, 석출물이 미세 석출되어, 700℃ 근방까지의 충분한 내력이 얻어졌다. 또한, 핫 스탬프 후의 결정 입경이 130㎛ 이상이면, 300℃ 근방의 중온역에 있어서도 충분한 내력이 얻어졌다.Therefore, in the present invention, the metal structure is defined by the crystal grain size after hot stamping. By controlling the crystal grain size after hot stamping to 100 to 200 μm, precipitates are finely precipitated and difficult to grow during hot stamping, and precipitation strengthening is effectively expressed. When the crystal grain size after hot stamping was 100 µm or more, the precipitates were finely precipitated, and sufficient yield strength up to around 700°C was obtained. In addition, when the crystal grain size after hot stamping was 130 μm or more, sufficient yield strength was obtained even in the medium temperature region around 300°C.

강 중의 결정립은, 핫 스탬프에서의 가열에 의해 성장하여, 결정 입경이 증대된다. 핫 스탬프 전의 결정 입경이 클수록, 핫 스탬프 중 및 핫 스탬프 후의 결정 입경도 커지는 경향이 있다. 핫 스탬프 후의 결정 입경이 200㎛를 초과하는 경우는, 핫 스탬프 전의 강판의 결정 입경도 크게 되어 있는 경우이고, 그 결과로서 강판의 인성이 현저하게 저하되게 된다. 그 때문에, 핫 스탬프 후에 있어서의 결정 입경의 상한은 200㎛로 했다.Crystal grains in steel grow by heating in hot stamping, and the crystal grain size increases. The larger the crystal grain size before hot stamping, the larger the crystal grain size during and after hot stamping tends to be. When the grain size after hot stamping exceeds 200 μm, this is a case where the grain size of the steel sheet before hot stamping is also large, and as a result, the toughness of the steel sheet is remarkably reduced. Therefore, the upper limit of the crystal grain size after hot stamping was set to 200 μm.

또한, 핫 스탬프 후에 있어서 석출 강화를 효과적으로 발현시키기 위해, 핫 스탬프 후의 강 중에, 입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 존재하는 것이라고 규정한다. 입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 존재함으로써, 700℃ 근방까지 충분한 내력이 얻어진다. 입경이 500㎚를 초과하면 석출 강화가 작용하기 어려워진다. 또한 석출물 밀도가 0.01개/㎛2 미만이면 석출량이 적기 때문에 석출 강화가 작용하기 어렵다. 20개/㎛2 초과이면 강도가 과도하게 상승하여, 균열이 발생하기 쉬워진다. 상기로부터 입자 내의 석출물은, 입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 존재하는 것이 바람직하다.In addition, in order to effectively develop precipitation strengthening after hot stamping, precipitates having a particle size of 500 nm or less are specified to exist at a density of 0.01 to 20/μm 2 in the steel after hot stamping. When precipitates having a particle size of 500 nm or less exist at a density of 0.01 to 20 pieces/μm 2 , sufficient yield strength is obtained up to around 700°C. When the particle diameter exceeds 500 nm, precipitation strengthening becomes difficult to act. In addition, if the precipitate density is less than 0.01 pieces/μm 2 , since the amount of precipitates is small, precipitation strengthening is difficult to act. If it exceeds 20 pieces/µm 2 , the strength is excessively increased and cracks are likely to occur. From the above, it is preferable that the precipitates in the particles exist at a density of 0.01 to 20 pieces/μm 2 of precipitates having a particle diameter of 500 nm or less.

평가 대상품이 핫 스탬프 가공품, 혹은 최종 제품인 자동차 브레이크 디스크 로터라면, 강 중의 결정 입경 및 석출물 밀도의 평가를 행할 수 있다. 한편, 평가 대상품이 핫 스탬프 가공 전의 강판인 경우, 당해 강판에 핫 스탬프 의사 열처리를 실시하고, 그 후에 강 중의 결정 입경 및 석출물 밀도의 평가를 행하는 것으로 하면 된다. 핫 스탬프 의사 열 처리로서는, 1000℃까지 가열하고, 그 후 890 내지 700℃에서 1분 이상 10분 이하, 예를 들어 2분간 체류시키는 냉각을 행하는 열처리로 하면 된다.If the product to be evaluated is a hot-stamped product or an automotive brake disc rotor as a final product, the crystal grain size and precipitate density in the steel can be evaluated. On the other hand, when the product to be evaluated is a steel sheet before hot stamping, hot stamping simulation heat treatment is applied to the steel sheet, and then the crystal grain size and precipitate density in the steel are evaluated. The hot stamp pseudo heat treatment may be a heat treatment in which heating is performed up to 1000°C, followed by cooling at 890 to 700°C for 1 minute or more and 10 minutes or less, for example, 2 minutes.

이하, 강 중의 성분 함유량을 규정한 근거에 대하여 설명한다.Hereinafter, the basis for specifying the component content in steel will be described.

C는, 성형성과 내식성을 열화시켜, 강판의 고온 연신율 및 고온 강도의 저하를 초래함과 함께, 핫 스탬프 후에 Cr 탄질화물, Nb 탄질화물의 석출에 의해 석출물 밀도가 과잉으로 되기 때문에, 그 함유량은 적을수록 좋다. 그 때문에, 0.05％ 이하로 했다. 0.020％ 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.0015％ 이하로 한다. 단, 과도한 저감은 정련 비용의 증가로 이어지기 때문에, 0.001％ 이상으로 하면 바람직하다.C deteriorates formability and corrosion resistance, causes a decrease in the high-temperature elongation and high-temperature strength of the steel sheet, and since the precipitate density becomes excessive due to the precipitation of Cr carbonitride and Nb carbonitride after hot stamping, the content thereof is Less is better. Therefore, it was made into 0.05 % or less. 0.020% or less is preferable. More preferably, it is 0.0015% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, it is preferable to set it to 0.001% or more.

N는 C와 마찬가지로, 성형성과 내식성을 열화시켜, 강판의 고온 연신율 및 고온 강도의 저하를 초래함과 함께, 핫 스탬프 후에 Cr 탄질화물, Nb 탄질화물의 석출에 의해 석출물 밀도가 과잉으로 되기 때문에, 그 함유량은 적을수록 좋다. 그 때문에, 0.05％ 이하로 했다. 0.020％ 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.015％ 이하로 한다. 단, 과도한 저감은 정련 비용의 증가로 이어지기 때문에, 0.001％ 이상으로 하면 바람직하다.Like C, N deteriorates formability and corrosion resistance, causes a decrease in the high-temperature elongation and high-temperature strength of the steel sheet, and the precipitate density becomes excessive due to the precipitation of Cr carbonitride and Nb carbonitride after hot stamping, The smaller the content, the better. Therefore, it was made into 0.05 % or less. 0.020% or less is preferable. More preferably, it is 0.015% or less. However, since excessive reduction leads to an increase in refining cost, it is preferable to set it to 0.001% or more.

Si는, 탈산제로서도 유용한 원소임과 함께, 고온 강도, 내산화성 및 내 고온 염해성을 개선하는 원소이다. 고온 강도, 내산화성 및 내 고온 염해성은, Si양의 증가와 함께 향상된다. 고온 강도의 향상에는 석출의 제어가 중요하고, 석출물을 미세하게 또한 다량으로 석출시킴으로써, 그 효과를 얻을 수 있다. Si에는 시효 중의 석출물을 미세하게 석출시키는 작용이 있고, 그 효과는, 0.3％부터 안정적으로 발현된다. 그러나, Si의 과도한 첨가는 강판에서의 상온 및 고온에서의 연성을 저하시켜, 열연판이 경질화되고 인성이 저하됨과 함께, 결정 입경이 미세화되고 또한 핫 스탬프 중의 석출물 생성이 과잉으로 되기 때문에, 그 상한을 4.0％로 한다. 또한, 산세성이나 인성을 고려하면 0.3％ 이상이 바람직하고, 3.5％ 이하가 바람직하다. 또한 제조성을 고려하면 3.0％ 이하가 바람직하다.Si is an element that is useful also as a deoxidizer and improves high-temperature strength, oxidation resistance, and high-temperature salt damage resistance. High-temperature strength, oxidation resistance, and resistance to high-temperature salt damage are improved with an increase in the amount of Si. Precipitation control is important for improving high-temperature strength, and the effect can be obtained by precipitating finely and in large quantities. Si has an action of finely precipitating precipitates during aging, and the effect is stably expressed from 0.3%. However, excessive addition of Si decreases the ductility of the steel sheet at room temperature and high temperature, and the hot-rolled sheet becomes hard and toughness decreases, the crystal grain size becomes smaller, and the formation of precipitates during hot stamping becomes excessive, so the upper limit thereof is 4.0%. Moreover, considering pickling property and toughness, 0.3% or more is preferable and 3.5% or less is preferable. Moreover, considering manufacturability, 3.0% or less is preferable.

Mn은, 탈산제로서 첨가되는 원소임과 함께, 중온역에서의 고온 강도 상승에 기여하지만, 2.0％ 초과의 첨가에 의해, 강화에 기여하지 않는 MnS이 다량으로 석출되어 의사 열처리 후의 고온 강도가 저하됨과 함께, 고온에서 Mn계 산화물을 표층에 형성하고, 스케일 밀착성 불량이나 이상 산화가 발생하기 쉬워진다. 특히, Mo이나 W과 함께 복합 첨가한 경우는, Mn양에 대하여 이상 산화가 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 그 때문에, 상한을 2.0％로 했다. 또한, 강판 제조에 있어서의 산세성이나 상온 연성을 고려하면, 0.01％ 이상이 바람직하고, 1.5％ 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1.0％ 이하로 한다.Mn is an element added as a deoxidizer and contributes to an increase in high-temperature strength in the medium-temperature region, but when added in excess of 2.0%, a large amount of MnS, which does not contribute to strengthening, precipitates and the high-temperature strength after pseudo heat treatment decreases. In addition, Mn-based oxide is formed on the surface layer at a high temperature, and scale adhesion failure and abnormal oxidation tend to occur. In particular, in the case of complex addition with Mo or W, abnormal oxidation tends to occur with respect to the amount of Mn. Therefore, the upper limit was made into 2.0%. Moreover, when pickling property and normal temperature ductility in steel plate manufacture are considered, 0.01 % or more is preferable and 1.5 % or less is preferable. More preferably, it is 1.0% or less.

P은, 제강 정련 시에 주로 원료로부터 혼입되어 오는 불순물이고, 함유량이 높아지면, 강판의 인성이나 용접성이 저하된다. 이 때문에, 최대한 저감시키는 것이 바람직하지만, 0.01％ 미만으로 하기 위해서는, 저P 원료의 사용에 의한 비용 상승이 발생하기 때문에, 본 발명에서는 0.01％ 이상으로 한다. 더욱 바람직하게는 0.02％ 이상으로 한다. 한편, 0.05％ 초과의 함유에 의해 현저하게 경질화되는 것 외에, 내식성, 인성 및 산세성이 열화되기 때문에, 0.05％를 상한으로 한다. 더욱 바람직하게는 0.04％ 이하로 한다.P is an impurity mainly mixed in from raw materials during steelmaking refining, and when the content is high, the toughness and weldability of the steel sheet decrease. For this reason, it is desirable to reduce as much as possible, but in order to set it as less than 0.01%, since the cost increase by use of a low-P raw material arises, it is set as 0.01% or more in this invention. More preferably, it is 0.02% or more. On the other hand, in addition to being remarkably hardened by containing more than 0.05%, corrosion resistance, toughness, and acid washability are deteriorated, so 0.05% is made the upper limit. More preferably, it is 0.04% or less.

S은, 내식성이나 내산화성을 열화시키는 원소이지만, Ti이나 C와 결합하여 가공성을 향상시키는 효과가 0.0001％부터 발현되기 때문에, 하한을 0.0001％로 했다. 또한, 정련 비용을 고려하면 0.0010％ 이상이 바람직하다. 한편, 과도한 첨가에 의해 Ti이나 C와 결합하여 고용 Ti양을 저감시킴과 함께 석출물의 조대화를 초래하여, 강판의 인성이나 고온 강도가 저하되기 때문에, 상한을 0.02％로 했다. 또한, 고온 산화 특성을 고려하면 0.0090％ 이하가 바람직하다.S is an element that deteriorates corrosion resistance and oxidation resistance, but since the effect of improving workability by combining with Ti or C is expressed from 0.0001%, the lower limit was set as 0.0001%. In addition, considering the refining cost, 0.0010% or more is preferable. On the other hand, excessive addition of Ti or C binds to Ti or C to reduce the amount of solid solution Ti, while causing coarsening of precipitates, and since the toughness and high-temperature strength of the steel sheet decrease, the upper limit was set to 0.02%. Moreover, considering high-temperature oxidation characteristics, 0.0090% or less is preferable.

Cr은, 본 발명에 있어서, 내산화성이나 내식성 확보를 위해 필수적인 원소이다. 10％ 미만이면, 특히 내산화성을 확보할 수 없고, 또한 핫 스탬프 후의 700℃ 내력이 저하됨과 함께, 결정 입경의 증대를 초래한다. 한편, 20％ 초과이면 가공성의 저하나 인성의 열화를 초래함과 함께, 핫 스탬프 후의 석출물 수가 과대해지기 때문에, 10 내지 20％로 했다. 또한, 제조성이나 스케일 박리성을 고려하면 12％ 이상이 바람직하고, 18％ 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15％ 이하로 한다.Cr is an essential element for securing oxidation resistance and corrosion resistance in the present invention. If it is less than 10%, oxidation resistance in particular cannot be ensured, and while the 700°C yield strength after hot stamping decreases, the crystal grain size increases. On the other hand, when it exceeds 20%, it causes a decrease in workability and deterioration in toughness, and since the number of precipitates after hot stamping becomes excessive, it was set as 10 to 20%. In addition, considering manufacturability and scale exfoliation, 12% or more is preferable, and 18% or less is preferable. More preferably, it is 15% or less.

Ti: 0.001 내지 0.5％, Nb: 0.01 내지 0.8％를 1종 또는 2종 함유한다.Ti: 0.001 to 0.5% and Nb: 0.01 to 0.8% are contained one or two types.

Ti은, C, N, S과 결합하여 내식성, 내립계 부식성, 상온 연성이나 딥 드로잉성을 향상시키는 원소이다. 또한, 필요에 따라 첨가한다. 또한, Nb, Mo과의 복합 첨가에 있어서, 적량 첨가함으로써, 열연 어닐링 시의 Nb, Mo의 고용량 증가, 고온 강도의 향상을 초래하여, 열 피로 특성을 향상시킨다. 그 효과는 0.001％ 이상부터 발현되기 때문에, 하한을 0.001％로 했다. 한편, 0.5％ 초과의 첨가에 의해, 고용 Ti양이 증가하여 강판에서의 상온 및 고온의 연성이 저하되는 것 외에, 핫 스탬프 후의 석출물 수가 과잉으로 되어, 더 조대한 Ti계 석출물을 형성하여, 구멍 확장 가공 시의 균열의 기점으로 되어, 프레스 가공성을 열화시킨다. 또한, 내산화성도 열화되기 때문에, Ti 첨가량은 0.5％ 이하로 했다. 또한, 표면 흠집의 발생이나 인성을 고려하면 0.05％ 이상이 바람직하고, 0.2％ 이하가 바람직하다.Ti is an element that combines with C, N, and S to improve corrosion resistance, grain boundary corrosion resistance, room temperature ductility, and deep drawability. Also, it is added as needed. In addition, in the complex addition of Nb and Mo, by adding an appropriate amount, the amount of Nb and Mo at the time of hot rolling annealing is increased, the high-temperature strength is improved, and the thermal fatigue property is improved. Since the effect was expressed from 0.001% or more, the lower limit was made into 0.001%. On the other hand, when the addition exceeds 0.5%, the amount of solid solution Ti increases, and the ductility at room temperature and high temperature in the steel sheet decreases, and the number of precipitates after hot stamping becomes excessive, forming coarser Ti-based precipitates and holes It becomes the starting point of cracks at the time of expansion processing and deteriorates press workability. In addition, since the oxidation resistance is also deteriorated, the Ti addition amount was made 0.5% or less. Moreover, considering the occurrence of surface flaws and toughness, 0.05% or more is preferable, and 0.2% or less is preferable.

Nb은, 고용 강화 및 미세 석출물의 석출 강화에 의한 고온 강도 향상에 유효한 원소이다. 또한, C나 N를 탄질화물로서 고정하고, 제품판의 내식성이나 r값에 영향을 끼치는 재결정 집합 조직의 발달에 기여하는 역할도 있다. 이들 효과는 0.01％부터 발현되기 때문에, 하한을 0.01％로 했다. 한편, 0.8％ 초과의 첨가는, 강판에서의 고온 연성이 저하됨과 함께, 핫 스탬프 후의 석출물 수가 과잉으로 되어, 더 현저하게 경질화되는 것 외에, 제조성도 열화시키기 때문에, 상한을 0.8％로 했다. 또한, 원료 비용이나 인성을 고려하면, 0.3％ 이상이 바람직하고, 0.6％ 이하가 바람직하다.Nb is an effective element for improving high-temperature strength by solid solution strengthening and precipitation strengthening of fine precipitates. In addition, it also plays a role in fixing C or N as carbonitrides and contributing to the development of a recrystallized texture that affects the corrosion resistance and r value of the product sheet. Since these effects were expressed from 0.01%, the lower limit was made into 0.01%. On the other hand, when adding more than 0.8%, the high-temperature ductility of the steel sheet decreases, the number of precipitates after hot stamping becomes excessive, and not only hardening more remarkably, but also deteriorating manufacturability, so the upper limit was set to 0.8%. Moreover, considering raw material cost and toughness, 0.3% or more is preferable and 0.6% or less is preferable.

강 중의 성분으로서, 상기 조성 외에, 잔부가 Fe 및 불순물이다. 본 발명은, 또한 필요에 따라, 상기 Fe의 일부 대신에, 이하의 성분을 함유하는 것으로 해도 된다.As a component in steel, the balance is Fe and impurities other than the above composition. The present invention may also contain the following components instead of a part of said Fe as needed.

B는, 제품의 프레스 가공 시의 2차 가공성이나 고온 강도, 열 피로 특성을 향상시키는 원소이다. B는 Laves상 등의 미세 석출을 초래하고, 이들 석출 강화의 장기 안정성을 발현시켜, 강도 저하의 억제나 열피로 수명의 향상에 기여한다. 이 효과는 0.0001％ 이상에서 발현된다. 한편, 과도한 첨가는 경질화를 초래하여, 입계 부식성과 내산화성을 열화시키는 것 외에, 용접 균열이 발생하기 때문에, 0.0030％ 이하로 했다. 또한, 내식성이나 제조 비용을 고려하면, 0.0010％ 이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.0005％ 이하로 한다.B is an element that improves secondary workability, high-temperature strength, and thermal fatigue characteristics during press working of the product. B causes fine precipitation such as the Laves phase, expresses the long-term stability of these precipitation strengthening, and contributes to suppression of strength decrease and improvement of thermal fatigue life. This effect is expressed at 0.0001% or more. On the other hand, excessive addition causes hardening, degrades grain boundary corrosion and oxidation resistance, and causes welding cracks, so it was set to 0.0030% or less. Moreover, considering corrosion resistance and manufacturing cost, 0.0010% or less is preferable. More preferably, it is 0.0005% or less.

Al은, 탈산 원소로서 첨가되는 것 외에, 내산화성을 향상시키는 원소이다. 또한, 고용 강화 원소로서 고온 강도 향상에 유용하다. 그 작용은 0.001％부터 안정적으로 발현된다. 한편, 과도한 첨가는 강을 경질화하여 균일 연신율을 현저하게 저하시키는 것 외에, 인성이 현저하게 저하되기 때문에, 상한을 4.0％로 했다. 또한, 표면 흠집의 발생이나 용접성, 제조성을 고려하면, 0.01％ 이상이 바람직하고, 2.2％ 이하가 바람직하다.Al is an element that improves oxidation resistance in addition to being added as a deoxidizing element. In addition, as a solid solution strengthening element, it is useful for improving high-temperature strength. Its action is stably expressed from 0.001%. On the other hand, excessive addition hardens the steel, significantly lowers the uniform elongation, and also significantly lowers the toughness, so the upper limit was set to 4.0%. Moreover, when considering occurrence of surface flaws, weldability, and manufacturability, 0.01% or more is preferable, and 2.2% or less is preferable.

Cu는 내식성 향상에 유효한 원소이다. 그 작용은 0.01％부터 안정적으로 발현된다. 또한, ε-Cu 석출에 의한 석출 강화에 의해 고온 강도를 향상시키지만, 과도한 첨가는 열간 가공성을 저하시키기 때문에 상한은 3.0％로 했다. 또한, 열 피로 특성, 제조성 및 용접성을 고려하면 1.6％ 이하가 바람직하다.Cu is an element effective in improving corrosion resistance. Its action is stably expressed from 0.01%. In addition, although the high-temperature strength is improved by precipitation strengthening by ε-Cu precipitation, excessive addition deteriorates hot workability, so the upper limit was made 3.0%. In addition, considering thermal fatigue properties, manufacturability and weldability, 1.6% or less is preferable.

Mo은, 고온에 있어서의 고용 강화에 유효한 원소임과 함께, 내식성 및 내 고온 염해성을 향상시키기 위해, 필요에 따라 0.01％ 이상 첨가한다. 3.0％ 이상의 첨가로 상온 연성과 내산화성이 현저하게 열화되기 때문에, 3.0％ 이하로 했다. 또한, 열 피로 특성이나 제조성을 고려하면, 0.3％ 이상이 바람직하고, 0.9％ 이하가 바람직하다.Mo is an element effective for solid solution strengthening at high temperatures, and is added in an amount of 0.01% or more as needed to improve corrosion resistance and high-temperature salt damage resistance. Since normal temperature ductility and oxidation resistance deteriorate remarkably with addition of 3.0% or more, it was set as 3.0% or less. In addition, considering thermal fatigue properties and manufacturability, 0.3% or more is preferable, and 0.9% or less is preferable.

W도 Mo과 마찬가지로, 고온에 있어서의 고용 강화에 유효한 원소임과 함께, Laves상(Fe2W)을 생성하여 석출 강화의 작용을 초래한다. 특히, Nb이나 Mo과 복합 첨가한 경우, Fe2(Nb, Mo, W)의 Laves상이 석출되지만, W을 첨가하면 이 Laves상의 조대화가 억제되어 석출 강화능이 향상된다. 이것은 0.001％ 이상의 첨가로 작용한다. 한편, 2.0％ 초과의 첨가에서는 비용이 높아짐과 함께, 상온 연성이 저하되기 때문에, 상한을 2.0％로 했다. 또한, 제조성, 저온 인성 및 내산화성을 고려하면, W 첨가량은 1.5％ 이하가 바람직하다.W, like Mo, is an element effective for solid solution strengthening at high temperatures, and forms a Laves phase (Fe 2 W) to bring about precipitation strengthening. In particular, when combined with Nb or Mo, the Laves phase of Fe 2 (Nb, Mo, W) is precipitated, but when W is added, the coarsening of the Laves phase is suppressed and the precipitation strengthening ability is improved. It works with additions of 0.001% or more. On the other hand, in addition of more than 2.0%, since room temperature ductility fell while cost increased, the upper limit was made into 2.0%. In consideration of manufacturability, low-temperature toughness, and oxidation resistance, the amount of W added is preferably 1.5% or less.

V은, 내식성을 향상시키는 원소이고, 필요에 따라 첨가된다. 이 효과는 0.001％ 이상의 첨가로 안정적으로 발현된다. 한편, 1％ 초과 첨가하면 석출물이 조대화되어 고온 강도가 저하되는 것 외에, 내산화성이 열화되기 때문에, 상한을 1％로 했다. 또한, 제조 비용이나 제조성을 고려하면, 0.08％ 이상이 바람직하고, 0.5％ 이하가 바람직하다.V is an element that improves corrosion resistance and is added as needed. This effect is stably expressed by addition of 0.001% or more. On the other hand, when adding more than 1%, the precipitate coarsens and the high-temperature strength decreases, and the oxidation resistance deteriorates, so the upper limit was made 1%. Moreover, considering manufacturing cost and manufacturability, 0.08% or more is preferable and 0.5% or less is preferable.

Sn은, 내식성을 향상시키는 원소이고, 중온역의 고온 강도를 향상시키기 위해, 필요에 따라 첨가한다. 이들 효과는 0.01％ 이상에서 발현된다. 한편, 0.5％ 초과 첨가하면 제조성 및 인성이 현저하게 저하되기 때문에, 0.5％ 이하로 했다. 또한, 내산화성이나 제조 비용을 고려하면, 0.1％ 이상이 바람직하다.Sn is an element that improves corrosion resistance, and is added as necessary in order to improve high-temperature strength in a medium-temperature region. These effects are expressed at 0.01% or more. On the other hand, since manufacturability and toughness remarkably fall when it adds more than 0.5%, it was set as 0.5% or less. In addition, considering oxidation resistance and manufacturing cost, 0.1% or more is preferable.

Ni은 내산성이나 인성, 고온 강도를 향상시키는 원소이고, 필요에 따라 첨가한다. 이들 효과는 0.01％ 이상에서 발현된다. 한편, 1.0％ 초과 첨가하면 고비용으로 되기 때문에, 1.0％ 이하로 했다. 또한, 제조성을 고려하면, 0.08％ 이상이 바람직하고, 0.5％ 이하가 바람직하다.Ni is an element that improves acid resistance, toughness, and high-temperature strength, and is added as necessary. These effects are expressed at 0.01% or more. On the other hand, since it becomes expensive when it adds more than 1.0%, it was set as 1.0% or less. Moreover, considering manufacturability, 0.08% or more is preferable and 0.5% or less is preferable.

Mg은, 탈산 원소로서 첨가시키는 경우가 있는 것 외에, 슬래브의 조직을 미세화시켜, 성형성 향상에 기여하는 원소이다. 또한, Mg 산화물은 Ti(C, N)이나 Nb(C, N) 등의 탄질화물의 석출 사이트로 되어, 이것들을 미세 분산 석출시키는 효과가 있다. 이 작용은 0.0001％ 이상에서 발현되어, 인성 향상에 기여한다. 단, 과도한 첨가는, 용접성, 내식성 및 표면 품질의 열화로 이어지기 때문에, 상한을 0.01％로 했다. 정련 비용을 고려하면, 0.0003％ 이상이 바람직하고, 0.0010％ 이하가 바람직하다.In addition to being added as a deoxidizing element in some cases, Mg is an element that refines the structure of the slab and contributes to improving formability. Further, Mg oxide serves as a precipitation site for carbonitrides such as Ti(C, N) and Nb(C, N), and has an effect of finely dispersed and depositing these. This action is expressed at 0.0001% or more and contributes to improvement in toughness. However, since excessive addition leads to deterioration of weldability, corrosion resistance and surface quality, the upper limit was made into 0.01%. Considering the refining cost, 0.0003% or more is preferable, and 0.0010% or less is preferable.

Sb은, 내식성과 고온 강도의 향상에 기여하기 때문에, 필요에 따라 0.005％ 이상 첨가한다. 0.5％ 초과의 첨가에 의해 강판 제조 시의 슬래브 균열이나 연성 저하가 과도하게 발생하는 경우가 있기 때문에 상한을 0.5％로 한다. 또한, 정련 비용이나 제조성을 고려하면, 0.01％ 이상이 바람직하고, 0.3％ 이하가 바람직하다.Since Sb contributes to the improvement of corrosion resistance and high-temperature strength, 0.005% or more of Sb is added as needed. The upper limit is set at 0.5% because addition of more than 0.5% may excessively cause slab cracking or reduction in ductility during steel sheet production. In addition, considering the refining cost and manufacturability, 0.01% or more is preferable, and 0.3% or less is preferable.

Zr은, Ti이나 Nb과 마찬가지로 탄질화물 형성 원소이고, 내식성, 딥 드로잉성을 향상시키는 원소이고, 필요에 따라 첨가한다. 이들 효과는 0.001％ 이상에서 발현된다. 한편, 0.3％ 초과의 첨가에 의해 제조성의 열화가 현저하기 때문에, 0.3％ 이하로 했다. 또한, 비용이나 표면 품위를 고려하면, 0.1％ 이상이 바람직하고, 0.2％ 이하가 바람직하다.Zr, like Ti and Nb, is a carbonitride-forming element and is an element that improves corrosion resistance and deep drawability, and is added as necessary. These effects are expressed at 0.001% or more. On the other hand, since deterioration of manufacturability is remarkable by addition of more than 0.3%, it was set as 0.3% or less. Moreover, considering cost and surface quality, 0.1% or more is preferable and 0.2% or less is preferable.

Zr, Ta 및 Hf은, C나 N와 결합하여 인성의 향상에 기여하기 때문에 필요에 따라 0.001％ 이상 첨가한다. 단, 0.3％ 초과의 첨가에 의해 비용이 증가하는 것 외에, 제조성을 현저하게 열화시키기 때문에, 상한을 0.3％로 한다. 또한, 정련 비용이나 제조성을 고려하면, 0.01％ 이상이 바람직하고, 0.08％ 이하가 바람직하다.Zr, Ta, and Hf combine with C or N to contribute to the improvement of toughness, so they are added in an amount of 0.001% or more as necessary. However, since addition of more than 0.3% not only increases cost but also significantly deteriorates productivity, the upper limit is made 0.3%. In addition, considering refining cost and productivity, 0.01% or more is preferable, and 0.08% or less is preferable.

Co는, 고온 강도의 향상에 기여하기 때문에, 필요에 따라 0.001％ 이상 첨가한다. 0.3％ 초과의 첨가에 의해 인성 열화로 이어지기 때문에, 상한을 0.3％로 한다. 또한, 정련 비용이나 제조성을 고려하면, 0.01％ 이상이 바람직하고, 0.1％ 이하가 바람직하다.Since Co contributes to the improvement of high-temperature strength, it is added in an amount of 0.001% or more as needed. Since addition of more than 0.3% leads to deterioration in toughness, the upper limit is made 0.3%. In addition, considering refining cost and productivity, 0.01% or more is preferable, and 0.1% or less is preferable.

Ca은, 탈황을 위해 첨가되는 경우가 있고, 이 효과는 0.0001％ 이상에서 발현된다. 그러나, 0.01％ 초과의 첨가에 의해 조대한 CaS이 생성되어, 인성이나 내식성을 열화시키기 때문에, 상한을 0.01％로 했다. 또한, 정련 비용이나 제조성을 고려하면, 0.0003％ 이상이 바람직하고, 0.0020％ 이하가 바람직하다.Ca is sometimes added for desulfurization, and this effect is expressed at 0.0001% or more. However, since coarse CaS is generated by adding more than 0.01% and deteriorates toughness and corrosion resistance, the upper limit was made 0.01%. Further, in consideration of refining cost and productivity, 0.0003% or more is preferable, and 0.0020% or less is preferable.

REM은, 다양한 석출물의 미세화에 의한 인성 향상이나 내산화성의 향상의 관점에서 필요에 따라 첨가되는 경우가 있고, 이 효과는 0.001％ 이상에서 발현된다. 그러나, 0.2％ 초과의 첨가에 의해 주조성이 현저하게 나빠지는 것 외에, 연성의 저하를 초래하는 점에서 상한을 0.2％로 했다. 또한, 정련 비용이나 제조성을 고려하면, 0.05％ 이하가 바람직하다. REM(희토류 원소)은, 일반적인 정의에 따라, 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)의 2원소와, 란탄(La)부터 루테튬(Lu)까지의 15원소(란타노이드)의 총칭을 가리킨다. 단독으로 첨가해도 되고, 혼합물이어도 된다.REM is sometimes added as needed from the viewpoint of improving toughness or oxidation resistance by miniaturizing various precipitates, and this effect is expressed at 0.001% or more. However, the upper limit was set at 0.2% because addition of more than 0.2% not only significantly deteriorates castability, but also causes a decrease in ductility. In addition, considering refining cost and productivity, 0.05% or less is preferable. REM (rare earth element), according to a general definition, refers to two elements of scandium (Sc) and yttrium (Y), and a generic term for 15 elements (lanthanoids) ranging from lanthanum (La) to lutetium (Lu). You may add individually or a mixture may be sufficient.

Ga은, 내식성 향상이나 수소 취화 억제를 위해, 0.3％ 이하로 첨가해도 된다. 황화물이나 수소화물 형성의 관점에서 하한은 0.0002％로 하면 바람직하다. 또한, 제조성이나 비용의 관점, 그리고 연성이나 인성의 관점에서 0.0020％ 이하가 바람직하다.Ga may be added in an amount of 0.3% or less to improve corrosion resistance or suppress hydrogen embrittlement. From the viewpoint of formation of sulfides and hydrides, the lower limit is preferably 0.0002%. Moreover, 0.0020% or less is preferable from a viewpoint of manufacturability and cost, and a viewpoint of ductility and toughness.

그 밖의 성분에 대하여 본 발명에서는 특별히 규정하는 것은 아니지만, 본 발명에 있어서는, Bi 등을 필요에 따라, 0.001 내지 0.1％ 첨가해도 된다. 또한, As, Pb 등의 일반적인 유해한 원소나 불순물 원소는 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하다.Other components are not particularly specified in the present invention, but in the present invention, 0.001 to 0.1% of Bi or the like may be added as needed. In addition, it is desirable to reduce general harmful elements and impurity elements such as As and Pb as much as possible.

이어서 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, the manufacturing method is demonstrated.

본 발명의 강판의 제조 방법은, 제강-열간 압연-어닐링-산세의 각 공정으로 이루어진다. 제강에 있어서는, 상기 필수 성분 및 필요에 따라 첨가되는 성분을 함유하는 강을, 전로 용제하여 계속해서 2차 정련을 행하는 방법이 적합하다. 용제한 용강은, 공지의 주조 방법(연속 주조)에 따라 슬래브로 한다. 슬래브는, 소정의 온도로 가열되고, 소정의 판 두께로 연속 압연으로 열간 압연된다. 열간 압연은 복수 스탠드로 이루어지는 열간 압연기에 의해 압연된 후에 권취된다.The manufacturing method of the steel plate of this invention consists of each process of steelmaking - hot rolling - annealing - pickling. In steelmaking, a method of melting the steel containing the above essential components and components added as needed in a converter and subsequently performing secondary refining is suitable. The smelted molten steel is made into a slab by a known casting method (continuous casting). The slab is heated to a predetermined temperature and hot rolled by continuous rolling to a predetermined sheet thickness. In hot rolling, coiling is performed after being rolled by a hot rolling mill composed of a plurality of stands.

열연 공정의 후의 어닐링은 생략해도 된다.Annealing after the hot rolling process may be omitted.

핫 스탬프 중에 있어서의 결정 입경을 100 내지 200㎛로 하기 위해, 바람직하게는 열연 후의 마무리 온도를 900 내지 1100℃로 한다. 마무리 온도 900℃ 미만이면, 강판의 결정 입경이 충분히 성장하지 않아, 결과적으로 핫 스탬프 후의 결정 입경이 100㎛ 이상으로 성장하지 않는다. 한편, 마무리 온도가 1100℃ 초과이면, 강판의 결정 입경이 너무 성장하여, 핫 스탬프 후의 결정 입경이 200㎛ 초과로 된다. 더욱 바람직하게는 열연 후의 마무리 온도를 950℃ 초과로 한다. 마무리 온도를 950℃ 초과로 함으로써 결정 입경은 130㎛ 이상으로 성장하여, 중온역의 강도도 향상시키는 효과가 발현된다.In order to set the crystal grain size during hot stamping to 100 to 200 µm, the finishing temperature after hot rolling is preferably set to 900 to 1100 °C. If the finishing temperature is less than 900°C, the grain size of the steel sheet does not sufficiently grow, and as a result, the grain size after hot stamping does not grow to 100 µm or more. On the other hand, if the finishing temperature exceeds 1100°C, the grain size of the steel sheet grows too much, and the grain size after hot stamping becomes more than 200 µm. More preferably, the finishing temperature after hot rolling is over 950°C. By setting the finishing temperature to more than 950°C, the crystal grain size grows to 130 µm or more, and the effect of improving the strength in the medium temperature region is also expressed.

또한 권취 온도가 650℃ 초과이면 열연판 인성이 저하되기 때문에, 권취 온도를 650℃ 이하로 하면 바람직하다.Further, since the hot-rolled sheet toughness decreases when the coiling temperature exceeds 650°C, it is preferable to set the coiling temperature to 650°C or lower.

이어서 성형 방법에 대하여 설명한다. 본 발명의 강판의 성형은, 강판을 소정의 온도로 가열하여 고온에 있어서 해트 형상으로 성형 후 냉각하는 핫 스탬프이다. 가열 온도는 900 내지 1000℃로 하고, 성형 후, 냉각을 행한다. 석출물을 미세하게 또한 다량으로 석출시키기 위해, 890 내지 700℃에 있어서 1분 이상 10분 이하 체류되도록 냉각을 행한다. 체류 시간이 1분 미만이면 석출이 충분히 발생하지 않아, 석출 강화량이 작아지기 때문에 하한을 1분으로 한다. 본 시간이 과도하게 길어지면 미세하게 석출된 석출물이 성장·조대화되어 석출 강화량이 저하된다. 또한, 현저하게 생산성이 떨어지기 때문에, 상한은 10분으로 한다. 또한, 석출물의 안정성을 고려하면, 1.5분 내지 5분이 바람직하다.Next, the molding method will be described. The forming of the steel sheet of the present invention is hot stamping in which the steel sheet is heated to a predetermined temperature, formed into a hat shape at a high temperature, and then cooled. The heating temperature is 900 to 1000°C, and cooling is performed after molding. In order to precipitate finely and in large quantities, cooling is performed so as to remain at 890 to 700°C for 1 minute or more and 10 minutes or less. When the residence time is less than 1 minute, precipitation does not sufficiently occur and the amount of precipitation strengthening decreases, so the lower limit is set to 1 minute. If this time is excessively long, finely precipitated precipitates grow and coarsen, and the amount of precipitation strengthening decreases. Moreover, since productivity is remarkably inferior, the upper limit is made into 10 minutes. Moreover, considering the stability of the precipitate, 1.5 minutes to 5 minutes is preferable.

본 발명에 있어서, 「핫 스탬프 가공품을 구성하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판」이란, 핫 스탬프 가공을 행한 후의 강판을 의미한다. 즉, 스테인리스 강판을 사용하여 이루어지는 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품을 의미한다.In the present invention, "ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors constituting a hot-stamped product" means a steel sheet after hot stamping. That is, it means a hot-stamped product for automobile brake disc rotors made using a stainless steel plate.

또한, 스테인리스 강판을 사용하여 이루어지는 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품이란, 스테인리스 강판을 사용하여 핫 스탬프 가공을 행하여, 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품으로 한 것을 의미한다.In addition, a hot stamped product for automobile brake disc rotor made of a stainless steel sheet means a hot stamped product for automobile brake disc rotor by performing hot stamping using a stainless steel sheet.

또한, 스테인리스 강판을 사용하여 이루어지는 자동차 브레이크 디스크 로터란, 스테인리스 강판을 사용하여 핫 스탬프 가공을 행하고, 다시 가공하여 자동차 브레이크 디스크 로터로 한 것을 의미한다.An automobile brake disc rotor made of a stainless steel plate means an automobile brake disc rotor obtained by hot stamping using a stainless steel plate and then processing it again.

실시예Example

표 1, 표 2에 나타내는 성분 조성의 강을 용제하여 슬래브로 주조하고, 표 3, 표 4에 나타내는 열연 조건에서 슬래브를 열간 압연하여 6㎜ 두께의 열연 코일로 하여, 산세를 실시했다. 표 1의 No.A1 내지 A34는 본 발명강, 표 2의 No.B1 내지 B14는 비교강, No.B15는 미열처리강이다. 본 발명으로부터 벗어나는 수치에 밑줄을 그었다.Steels having the component compositions shown in Tables 1 and 2 were melted and cast into slabs, and the slabs were hot-rolled under the hot-rolling conditions shown in Tables 3 and 4 to form 6 mm-thick hot-rolled coils, which were pickled. No. A1 to A34 in Table 1 are inventive steels, No. B1 to B14 in Table 2 are comparative steels, and No. B15 are unheat treated steels. Figures that deviate from the present invention are underlined.

이와 같이 하여 얻어진 열연판(B15를 제외함)을, 1000℃까지 가열 후에 890 내지 700℃에 있어서 2분 체류시키고, 그 후 수랭하는 핫 스탬프 모의 열처리(이하 단순히 「의사 열처리」라고 한다.)를 실시했다. 의사 열처리 후의 강판에 균열이 발생한 경우, 표 4의 「의사 열처리 후 품질/비고」란에 「균열」이라고 기재했다.The hot-rolled sheet (excluding B15) obtained in this way is heated to 1000 ° C., held at 890 to 700 ° C. for 2 minutes, and then subjected to hot stamp simulation heat treatment (hereinafter simply referred to as “pseudo heat treatment”) by water cooling. carried out When a crack occurred in the steel sheet after pseudo heat treatment, it was described as "crack" in the column of "Quality/Remarks after pseudo heat treatment" in Table 4.

핫 스탬프 모의 열처리재에 대하여, t/4부의 결정 입경을 측정했다(JIS G0551에 준거, 수치는 소수점 이하를 반올림). 촬영 배율은 50배, 촬영 시야 수는 5시야로 하고, 5시야의 평균 결정 입경을 산출했다. 또한, 동 모의 열처리재에 대하여 니혼 덴시제 200㎸ 전계 방출형 투과 전자 현미경(EM-2100F)을 사용하여, 촬영 배율 12500배의 명시야 관찰로 5시야 관찰하여, 석출물 평가를 행하였다. 석출물 입경은, 상기 명시야 관찰상에 포함되는 석출물의 원 상당 직경을 측정했다. 입경 500㎚ 이하의 석출물에 대하여 5시야의 평균 석출물 밀도를 산출했다.For the hot-stamped simulated heat-treated material, the crystal grain size of t/4 parts was measured (according to JIS G0551, the numerical value is rounded off to the nearest decimal point). The imaging magnification was 50 times, the number of imaging fields of view was 5 fields, and the average crystal grain size of the 5 fields of view was calculated. In addition, the precipitate was evaluated for the precipitate by observing the simulated heat-treated material using a 200 kV field emission type transmission electron microscope (EM-2100F) manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd., by bright field observation at a magnification of 12500 times and observing 5 fields. For the precipitate particle size, the equivalent circle diameter of the precipitate included in the bright field observation image was measured. The average precipitate density in 5 fields of view was calculated for precipitates having a particle size of 500 nm or less.

또한, 핫 스탬프 모의 열처리재로부터 압연 방향이 인장 방향으로 되도록 고온 인장 시험편을 채취하고, 300℃ 및 700℃에서 인장 시험을 실시하여, 0.2％ 내력을 측정했다(JIS G0567에 준거, 수치는 소수점 이하를 반올림). 여기서, 300℃에 있어서의 0.2％ 내력이 150㎫ 이상, 700℃에 있어서의 0.2％ 내력이 80㎫ 이상이면, 일반적인 디스크 로터에 대한 적용 및 박육화가 가능하기 때문에, 300℃에 있어서의 0.2％ 내력을 150㎫ 이상, 700℃에 있어서의 0.2％ 내력을 80㎫ 이상 갖는 것을 합격이라고 하고, 표 3, 표 4 중에 A표를 기재했다. 또한, 300℃에 있어서의 0.2％ 내력을 170㎫ 이상, 700℃에 있어서의 0.2％ 내력을 100㎫ 이상 갖는 것은 특히 우수한 것이라고 하고 S표를 기재했다. 상기 이외는 불합격이라고 하고 X표를 기재했다.In addition, a high-temperature tensile test piece was taken from the hot-stamped simulated heat treatment material so that the rolling direction was in the tensile direction, and a tensile test was conducted at 300 ° C. and 700 ° C., and the 0.2% yield strength was measured (according to JIS G0567, the numerical value is below the decimal point) round off). Here, if the 0.2% yield strength at 300°C is 150 MPa or more and the 0.2% yield strength at 700°C is 80 MPa or more, application to general disk rotors and thinning are possible, so 0.2% yield strength at 300°C is possible. 150 MPa or more and 80 MPa or more of 0.2% yield strength at 700°C were regarded as passing, and Table A was described in Tables 3 and 4. In addition, those having a 0.2% yield strength at 300°C of 170 MPa or more and a 0.2% yield strength at 700°C of 100 MPa or more were considered to be particularly excellent, and Table S was described. Except for the above, it was said to be disqualified, and X mark was described.

또한, 핫 스탬프 전의 열연판에 대하여, 고온에 있어서의 프레스 성형성을 평가하기 위해, 열연판으로부터 압연 방향이 인장 방향으로 되도록 고온 인장 시험편을 채취하고, 1000℃에서 인장 시험을 실시하여, 파단 연신율을 측정했다(JIS G0567에 준거, 수치는 소수점 이하를 반올림). 여기서, 1000℃에 있어서의 파단 연신율이 50％ 이상이면 해트 형상으로 가공 가능하기 때문에, 1000℃에 있어서의 파단 연신율을 50％ 이상 갖는 것을 합격이라고 하고, 표 3, 표 4 중에 A표를 기재했다. 또한, 1000℃에 있어서의 파단 연신율을 65％ 이상 갖는 것은 특히 우수한 것이라고 하고 S표를 기재했다. 상기 이외는 불합격이라고 하고 X표를 기재했다.In addition, with respect to the hot-rolled sheet before hot stamping, in order to evaluate the press formability at high temperature, a high-temperature tensile test piece was taken from the hot-rolled sheet so that the rolling direction was in the tensile direction, a tensile test was performed at 1000 ° C., and the elongation at break was measured (according to JIS G0567, numerical values are rounded off to decimal places). Here, if the elongation at break at 1000 ° C. is 50% or more, it can be processed into a hat shape, so those having an elongation at break at 1000 ° C. of 50% or more are regarded as passing, and Table A is shown in Tables 3 and 4. . In addition, those having an elongation at break of 65% or more at 1000°C were considered to be particularly excellent, and S Table was described. Except for the above, it was said to be disqualified, and X mark was described.

또한 열연판 인성을 평가하기 위해 열연판으로 샤르피 시험편(C방향 노치)을 제작하여 상온에서 샤르피 충격 시험을 행하였다. 3회의 시험의 평균 충격값이 10J/㎠ 이하였을 때는, 강판 품질의 「비고」란에 「인성 불량」이라고 표시했다.In addition, in order to evaluate the toughness of the hot-rolled sheet, a Charpy test piece (notch in the C direction) was prepared from the hot-rolled sheet, and a Charpy impact test was performed at room temperature. When the average impact value of the three tests was 10 J/cm 2 or less, it was marked as “poor toughness” in the “Remarks” column of the steel sheet quality.

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Figure 112021107392357-pct00004
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표 1 내지 표 4로부터 명확한 바와 같이, 핫 스탬프 모의 열처리 후의 700℃에 있어서의 0.2％ 내력은, 본 발명예가 비교예에 비해 우수하다. 또한, 열연판의 마무리 온도가 950℃ 초과인 본 발명예는, 결정 입경이 130㎛ 이상이고, 300℃ 내력은 모두 「S」이며 특히 우수한 것을 알 수 있다. 상기 의사 열처리 후의 300℃ 및 700℃에 있어서의 0.2％ 내력, 열연판의 1000℃에 있어서의 파단 연신율의 어느 한쪽이라도 불합격인 경우 및 열연판 인성이 불량인 경우는, 디스크 로터로서의 적용이 부적당하다고 판단했다. 이것으로부터, 본 발명에서 규정되는 강은, 내열성과 성형성이 우수한 것을 알 수 있다.As is clear from Tables 1 to 4, the present invention examples are superior to the comparative examples in the 0.2% yield strength at 700°C after hot stamp simulation heat treatment. In addition, it can be seen that the examples of the present invention in which the finishing temperature of the hot-rolled sheet exceeds 950 ° C. have a crystal grain size of 130 μm or more, and the 300 ° C. yield strength is “S”, which is particularly excellent. When either of the 0.2% yield strength at 300°C and 700°C after the pseudo heat treatment and the elongation at break at 1000°C of the hot-rolled sheet are unqualified, and when the toughness of the hot-rolled sheet is poor, application as a disk rotor is considered unsuitable. judged From this, it can be seen that the steel specified in the present invention is excellent in heat resistance and formability.

비교예 B1, B2는, 각각 C, N 농도가 상한을 벗어나, 강판의 1000℃ 파단 연신율이 불량이었다.In Comparative Examples B1 and B2, the C and N concentrations were outside the upper limits, respectively, and the elongation at break at 1000°C was poor.

비교예 B3은 Si 농도가 하한을 벗어나, 의사 열처리 후의 석출물 수가 부족하여 300℃ 및 700℃ 내력이 낮았다. 비교예 B4는 Si 농도가 상한을 벗어나, 강판에서의 1000℃ 연신율이 불량임과 함께, 의사 열처리 후의 결정 입경이 과소이고 또한 석출물 수가 과잉이고, 균열이 발생했다.In Comparative Example B3, the Si concentration was outside the lower limit, and the number of precipitates after the simulated heat treatment was insufficient, resulting in low 300 ° C. and 700 ° C. yield strength. In Comparative Example B4, the Si concentration exceeded the upper limit, the elongation at 1000 ° C. in the steel sheet was poor, the crystal grain size after pseudo heat treatment was too small, the number of precipitates was excessive, and cracking occurred.

비교예 B5는 Mn 농도가 상한을 벗어나, 300℃ 및 700℃ 내력이 부족했다.In Comparative Example B5, the Mn concentration was outside the upper limit, and the 300°C and 700°C proof strength was insufficient.

비교예 B6, B7은, 각각 P, S 농도가 상한을 벗어나, 모두 강판의 인성 불량이 발생했다.In Comparative Examples B6 and B7, the concentrations of P and S were outside the upper limits, respectively, and the toughness defects of the steel sheets occurred in all of them.

비교예 B8은 Cr 농도가 하한을 벗어나, 고온 강도가 저하되어 의사 열처리 후의 300℃ 및 700℃ 내력이 불량이었다. 또한, 의사 열처리 후의 결정 입경이 과대인 점에서 명확한 바와 같이 강판에서의 결정 입경도 과대로 되어, 강판의 인성 불량이 발생했다.In Comparative Example B8, the Cr concentration was outside the lower limit, the high-temperature strength was lowered, and the 300 ° C. and 700 ° C. yield strength after pseudo heat treatment were poor. Further, as is clear from the fact that the grain size after the simulated heat treatment was excessive, the grain size in the steel sheet also became excessive, resulting in poor toughness of the steel sheet.

비교예 B9, B10, B11은, 각각 Cr 농도, Ti 농도, Nb 농도가 상한을 벗어나, 강판에서의 1000℃ 파단 연신율이 불량임과 함께, 의사 열처리에서의 석출물 수가 과잉으로 되어, 균열이 발생했다.In Comparative Examples B9, B10, and B11, the Cr concentration, Ti concentration, and Nb concentration were outside the upper limits, respectively, and the elongation at break at 1000 ° C. in the steel sheet was poor, and the number of precipitates in the simulated heat treatment was excessive, and cracks occurred. .

비교예 B12는 열연의 마무리 온도가 상한을 벗어나, 의사 열처리 후의 결정 입경이 과대인 점에서 명확한 바와 같이 강판에서의 결정 입경도 과대로 되어, 강판의 인성 불량이 발생했다.In Comparative Example B12, the finishing temperature of hot rolling exceeded the upper limit, and the grain size after pseudo heat treatment was excessive.

비교예 B13은 열연의 마무리 온도가 하한을 벗어나, 의사 열처리 후의 결정 입경이 과소이고, 석출물 수가 과소로 된 결과, 300℃ 및 700℃ 내력이 불량이었다.In Comparative Example B13, the finishing temperature of hot rolling was outside the lower limit, the crystal grain size after pseudo heat treatment was too small, and the number of precipitates was too small, resulting in poor yield strength at 300°C and 700°C.

비교예 B14는 열연의 권취 온도가 상한을 벗어나, 강판의 인성 불량으로 되었다.In Comparative Example B14, the hot-rolled coiling temperature was outside the upper limit, resulting in poor toughness of the steel sheet.

B15는, 표 2의 좌측단에 「미」로 되어 있고, 즉, 핫 스탬프 의사 열처리를 행하지 않고 결정 입경, 석출물 수, 300℃ 및 700℃ 내력의 평가를 행한 것이다. 석출이 진행되지 않고, 석출물 수가 과소로 된 결과, 300℃ 및 700℃ 내력이 불량이었다.B15 is indicated as "beautiful" at the left end of Table 2, that is, the crystal grain size, the number of precipitates, and the 300 ° C. and 700 ° C. yield strength were evaluated without performing hot stamp simulated heat treatment. As a result of precipitation not progressing and the number of precipitates becoming too small, the 300°C and 700°C yield strength was poor.

Claims (12)

질량％로,
C: 0.001 내지 0.05％,
N: 0.001 내지 0.05％,
Si: 0.3 내지 4.0％,
Mn: 0.01 내지 2.0％,
P: 0.01 내지 0.05％,
S: 0.0001 내지 0.02％,
Cr: 10 내지 20％를 함유하고, 추가로
Ti: 0.001 내지 0.5％, Nb: 0.01 내지 0.8％
를 1종 또는 2종 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물이고,
1000℃까지 가열하고, 그 후 890 내지 700℃에서 1분 이상 10분 이하 체류시키는 냉각을 하는 열처리(이하 「핫 스탬프 의사 열처리」라고 한다.)를 행했을 때,
결정 입경이 100 내지 200㎛로 되고,
입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 되는,
핫 스탬프 가공용인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.in mass percent,
C: 0.001 to 0.05%;
N: 0.001 to 0.05%;
Si: 0.3 to 4.0%;
Mn: 0.01 to 2.0%;
P: 0.01 to 0.05%;
S: 0.0001 to 0.02%;
Cr: contains 10 to 20%, and further
Ti: 0.001 to 0.5%, Nb: 0.01 to 0.8%
containing one or two, the balance being Fe and impurities,
When heating to 1000 ° C. and then cooling at 890 to 700 ° C. for 1 minute or more and 10 minutes or less (hereinafter referred to as “hot stamp pseudo heat treatment”) is performed,
The crystal grain size is 100 to 200 μm,
Precipitates having a particle size of 500 nm or less have a density of 0.01 to 20 / μm 2 ,
Ferritic stainless steel sheet for automotive brake disc rotors, characterized in that for hot stamping. 질량％로,
C: 0.001 내지 0.05％,
N: 0.001 내지 0.05％,
Si: 0.3 내지 4.0％,
Mn: 0.01 내지 2.0％,
P: 0.01 내지 0.05％,
S: 0.0001 내지 0.02％,
Cr: 10 내지 20％를 함유하고, 추가로
Ti: 0.001 내지 0.5％, Nb: 0.01 내지 0.8％
를 1종 또는 2종 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물이고,
결정 입경이 100 내지 200㎛이고, 입경 500㎚ 이하의 석출물이 0.01 내지 20개/㎛2의 밀도로 존재하는, 핫 스탬프 가공품을 구성하는, 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.in mass percent,
C: 0.001 to 0.05%;
N: 0.001 to 0.05%;
Si: 0.3 to 4.0%;
Mn: 0.01 to 2.0%;
P: 0.01 to 0.05%;
S: 0.0001 to 0.02%;
Cr: contains 10 to 20%, and further
Ti: 0.001 to 0.5%, Nb: 0.01 to 0.8%
containing one or two, the balance being Fe and impurities,
A ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors constituting a hot-stamped product having a crystal grain size of 100 to 200 µm and precipitates having a grain size of 500 nm or less at a density of 0.01 to 20/µm 2 . 제1항에 있어서, 1000℃에 있어서의 파단 연신율이 50％ 이상이고, 상기 핫 스탬프 의사 열처리 후에 있어서, 700℃에 있어서의 0.2％ 내력이 80㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.The ferrite system for automobile brake disc rotors according to claim 1, characterized in that the elongation at break at 1000°C is 50% or more, and the 0.2% yield strength at 700°C is 80 MPa or more after the hot stamp simulated heat treatment. stainless steel plate. 제2항에 있어서, 700℃에 있어서의 0.2％ 내력이 80㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.The ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors according to claim 2, wherein the 0.2% yield strength at 700°C is 80 MPa or more. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 결정 입경이 130 내지 200㎛인, 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.The ferritic stainless steel sheet for automobile brake disc rotors according to claim 1 or 2, wherein the crystal grain size is 130 to 200 µm. 제5항에 있어서, 1000℃까지 가열하고, 그 후 890 내지 700℃에서 1분 이상 10분 이하 체류시키는 냉각을 하는 열처리 후에, 300℃에 있어서의 0.2％ 내력이 170㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.6. The automobile according to claim 5, characterized in that after heating to 1000°C and then cooling at 890 to 700°C for 1 minute or more and 10 minutes or less, the 0.2% yield strength at 300°C is 170 MPa or more. Ferritic stainless steel plate for brake disc rotors. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 Fe의 일부 대신에, 질량％로 추가로,
B: 0.0001 내지 0.0030％,
Al: 0.001 내지 4.0％,
Cu: 0.01 내지 3.0％,
Mo: 0.01 내지 3.0％,
W: 0.001 내지 2.0％,
V: 0.001 내지 1.0％,
Sn: 0.01 내지 0.5％,
Ni: 0.01 내지 1.0％,
Mg: 0.0001 내지 0.01％,
Sb: 0.005 내지 0.5％,
Zr: 0.001 내지 0.3％,
Ta: 0.001 내지 0.3％,
Hf: 0.001 내지 0.3％,
Co: 0.001 내지 0.3％,
Ca: 0.0001 내지 0.01％,
REM: 0.001 내지 0.2％,
Ga: 0.0002 내지 0.3％
의 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 디스크 로터용 페라이트계 스테인리스 강판.According to claim 1 or 2, instead of a part of said Fe, further in mass%,
B: 0.0001 to 0.0030%;
Al: 0.001 to 4.0%;
Cu: 0.01 to 3.0%;
Mo: 0.01 to 3.0%;
W: 0.001 to 2.0%;
V: 0.001 to 1.0%;
Sn: 0.01 to 0.5%;
Ni: 0.01 to 1.0%;
Mg: 0.0001 to 0.01%;
Sb: 0.005 to 0.5%;
Zr: 0.001 to 0.3%;
Ta: 0.001 to 0.3%;
Hf: 0.001 to 0.3%,
Co: 0.001 to 0.3%;
Ca: 0.0001 to 0.01%;
REM: 0.001 to 0.2%;
Ga: 0.0002 to 0.3%
A ferritic stainless steel sheet for an automobile brake disc rotor, characterized in that it contains one or more of 제1항 또는 제2항에 기재된 스테인리스 강판을 사용하여 이루어지는, 자동차 브레이크 디스크 로터.An automobile brake disc rotor comprising the stainless steel sheet according to claim 1 or 2. 제1항 또는 제2항에 기재된 스테인리스 강판을 사용하여 이루어지는, 자동차 브레이크 디스크 로터용 핫 스탬프 가공품.A hot-stamped product for an automobile brake disc rotor made using the stainless steel sheet according to claim 1 or 2. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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