KR102576288B1 - 제진성 페라이트계 스테인리스 강재 및 제조방법 - Google Patents

제진성 페라이트계 스테인리스 강재 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

제진성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강재를 제공한다. 질량%로, C: 0.001 내지 0.03%, Si: 0.1 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Ni: 0.01 내지 0.6%, Cr: 10.5 내지 24.0%, N: 0.001 내지 0.03%, Nb: 0 내지 0.8%, Ti: 0 내지 0.5%, Cu: 0 내지 2.0%, Mo: 0 내지 2.5%, V: 0 내지 1.0%, Al: 0 내지 0.3%, Zr: 0 내지 0.3%, Co: 0 내지 0.6%, REM(희토류 원소): 0 내지 0.1%, Ca: 0 내지 0.1%이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 화학 조성을 갖고, 매트릭스가 페라이트 단상이며, 페라이트 결정립의 평균 결정 입자 직경이 0.3 내지 3.0mm인 금속 조직을 갖고, 잔류 자속 밀도가 45mT 이하인, 제진성 페라이트계 스테인리스 강재.

Description

제진성 페라이트계 스테인리스 강재 및 제조방법
본 발명은, 강자성형(强磁性型)의 진동 감쇠 기구를 발휘하는 제진성(制振性) 페라이트계 스테인리스 강재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
자동차 배기 가스 경로 부재를 구성하는 배기 가스 유로관이나 이의 차열(遮熱) 커버에는, 내열성에 추가하여 내염해부식성(耐鹽害腐食性)도 요구되므로, 내열성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강종이 많이 사용되고 있다. 배기 가스 유로관에는 엔진의 진동이 전해지기 때문에, 그 진동으로부터 발생하는 소음이 문제가 된다. 최근, 자동차의 각 부재에는 연비 향상을 위해 경량화가 요구되고 있다. 배기 가스 유로관을 경량화하기 위해 박육화(薄肉化)하면, 그 진동에 의한 소음은 더욱 증대하기 쉽다. 또한, 차열 커버 내에 발생하는 엔진으로부터의 진동이 부밍 노이즈(booming noise)가 되어, 불쾌한 소음원이 되는 경우가 있다. 배기 가스 유로관으로부터의 진동, 소음을 억제하는 성능이 우수한 내열 스테인리스 강재의 출현이 기대되고 있다. 또한, 자동차용 내열 부재에 한정하지 않고, 페라이트계 스테인리스 강재의 제진성 개선에 대한 요구는 크다.
금속 재료 단체(單體)로서, 외부로부터 가해진 진동 에너지를 감쇠시키는 기구는, 공정형(共晶型), 전위형, 강자성형, 복합형, 기타로 분류된다. 매트릭스(금속 소지(素地))가 페라이트상인 강재는 강자성체이므로, 강자성형의 진동 감쇠 기구를 이용한 제진 재료가 여러가지로 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, Cr을 함유하는 강재에 대하여 제진성을 부여한 예가 나타나 있다. Cr은 제진 특성을 향상시키는 작용을 갖는 것, 및 20.0wt%까지는 첨가 효과가 향상되는 것이 기재되어 있다(단락 0026). 단, 실시예에 나타나 있는 구체예의 Cr 함유량은 기껏해야 3.08%에 불과하다.　
특허문헌 2에는, Si과 Co를 다량으로 함유시킨 강재를 사용하여 제진성을 부여하는 기술이 개시되어 있다. Cr은 자왜(磁歪)를 향상시키는 효과가 현저하지만, 9%를 초과하면 오히려 손실 계수를 저하시킨다고 교시되어 있다(단락 0015).
특허문헌 3에는, Al, Si, Cr 등의 합금 원소를 다량으로 첨가하지 않고, 결정 입자 직경, 최대 비투자율(比透磁率), 잔류 자속 밀도를 제어함으로써 제진성을 부여하는 기술이 기재되어 있다. 결정 입자 직경에 대해서는 가공 시의 표면 거칠어짐을 고려하여 300㎛ 이하로 하고 있다(단락 0023).
특허문헌 4에는, Cr과 Ga를 다량으로 함유하는 철 합금을 사용하여 제진성을 부여하는 것이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 특개평10-72643호 일본 공개특허공보 특개2002-294408호 일본 공개특허공보 특개2007-254880호 일본 공개특허공보 특개2011-241438호
상기 특허문헌에 나타난 바와 같이, Cr은 강재의 제진성을 향상시키는데 유효하다고 알려져 있다. 그러나, 페라이트계 스테인리스강과 같은 고Cr 함유강을 사용한 강재에 있어서, 이의 제진성을 개선하는 기술은 확립되어 있지 않다.
본 발명은, 제진성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명자들은 상세한 연구 결과, 강자성형의 진동 감쇠 기구에 의한 우수한 제진성을 페라이트계 스테인리스 강재에 부여하기 위해서는, 소정 형상의 강재로 가공한 후, 최종 소둔에 의해 평균 결정 입자 직경이 0.3mm 이상으로 매우 커지도록 고온에서 가열을 행하는 것이 극히 유효함을 발견하였다. 단, 이의 최종 소둔 후의 냉각 과정에서는, 변형(전위)이 가능한 한 도입되기 어렵고, 또한 화합물 입자가 석출되기 어려운 냉각 속도로 컨트롤하는 것이 중요하다. 본 발명은 이러한 지견에 기초하여 완성한 것이다.
즉, 상기 목적은 질량%로, C: 0.001 내지 0.03%, Si: 0.1 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Ni: 0.01 내지 0.6%, Cr: 10.5 내지 24.0%, N: 0.001 내지 0.03%, Nb: 0 내지 0.8%, Ti: 0 내지 0.5%, Cu: 0 내지 2.0%, Mo: 0 내지 2.5%, V: 0 내지 1.0%, Al: 0 내지 0.3%, Zr: 0 내지 0.3%, Co: 0 내지 0.6%, REM(희토류 원소): 0 내지 0.1%, Ca: 0 내지 0.1%이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 화학 조성을 갖고, 매트릭스가 페라이트 단상이며, 페라이트 결정립의 평균 결정 입자 직경이 0.3 내지 3.0mm인 금속 조직을 갖고, 잔류 자속 밀도가 45mT 이하인 제진성 페라이트계 스테인리스 강재에 의해 달성된다.
여기서, Nb, Ti, Cu, Mo, V, Al, Zr, Co, REM(희토류 원소), Ca의 각 원소는 임의 첨가 원소이다. REM은 Sc, Y와 란타노이드계 원소이다.　
자동차 배기 가스 경로 부재와 같은 내열성이 요구되는 용도에 있어서는, 대기 중 900℃에서 200시간 유지했을 때의 산화 증량이 2.5mg/㎠ 이하가 되는 화학 조성으로 조정되어 있는 강종을 적용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 대기 중에서의 산화 시험 온도 900℃는, 내산화성을 엄격하게 평가하기 위한 조건을 규정한 것으로서, 본 발명에 따른 강재는, 그것보다도 저온역에 있는 강자성 영역에서 우수한 제진성을 발휘한다.
상기한 제진성 페라이트계 스테인리스 강재의 제조방법으로서, 상기 화학 조성을 갖는 강재에 대하여, 비산화성 분위기 중 900 내지 1250℃의 온도 범위에서 20분 이상 유지하여 페라이트 결정립의 평균 결정 입자 직경을 0.3 내지 3.0mm로 한 후, 최고 도달 재료 온도로부터 200℃까지의 최대 냉각 속도를 5℃/sec 이하, 또한 850℃로부터 400℃까지의 평균 냉각 속도를 0.3℃/sec 이상으로 하여 200℃ 이하의 온도까지 냉각하는 조건으로 최종 소둔을 실시하는 제조방법이 제공된다.
상기 제조방법에 있어서, 최종 소둔의 분위기를 비산화성 분위기 대신에 대기 분위기로 하여도 상관 없다. 이러한 경우에는, 최종 소둔 후에 산 세정을 실시한다. 최종 소둔에 제공하는 강재로서는, 강판 소재를 가공한 것을 적용할 수 있다. 이러한 경우, 사용하는 강판의 판 두께(최종 소둔에 제공하는 강재의 두께)는, 예를 들어 0.2 내지 3.0mm로 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 페라이트계 스테인리스 강재에 강자성형의 진동 감쇠 기구를 이용한 제진성을 부여하는 것이 가능해졌다. 특히, 내열성이 우수한 페라이트계 강종을 적용함으로써, 700℃를 넘는 고온역까지 제진성을 발휘시킬 수 있다. 종래, Cu-Mn계 합금 등의 비철 합금에서 제진성이 우수한 금속 재료가 알려져 있지만, 그것들은 고온에서의 사용이 불가능하다. 또한, 제진성을 부여한 종래의 강재도 내열성이나 내식성의 점에서 페라이트계 스테인리스 강재를 적용해야 할 용도에는 대응할 수 없다. 본 발명은 예를 들어, 자동차 배기 가스 계통의 제진화에 기여하는 것이다.
도 1은, 비교예 No. 1의 광학 현미경 금속 조직 사진.　
도 2는, 본 발명예 No. 3의 광학 현미경 금속 조직 사진.　
도 3은, 본 발명예 No. 6의 광학 현미경 금속 조직 사진.
[대상 강종]　
본 발명에서는, 상온에서 페라이트 단상으로 이루어진 매트릭스(금속 소지)를 얻을 수 있는 페라이트계 스테인리스 강종을 대상으로 한다. 각 합금 성분의 함유량은 상기한 범위로 설정할 수 있다. P, S는 불가피적 불순물이지만, P 함유량은 0.040%까지, 또한 S 함유량은 0.030%까지 허용할 수 있다. 규격 강종으로서는, 상기한 성분 조성을 만족하는 범위에서, 예를 들어 JIS G4305:2012의 표 5에 나타나 있는 각종 페라이트계 스테인리스 강종에 속하는 강을 채용할 수 있다.
내열성이 높은 강종으로서는, 예를 들어 하기 (A)의 조성 범위를 예시할 수 있다.
(A) 질량%로, C: 0.001 내지 0.03%, Si: 0.1 내지 1.0%, Mn: 0.7 내지 1.5%, Ni: 0.01 내지 0.6% , Cr: 17.5 내지 19.5%, N: 0.001 내지 0.03%, Nb: 0.3 내지 0.8%, Ti: 0 내지 0.5%, Cu: 0 내지 1.0%, Mo: 1.5 내지 2.5%, V: 0 내지 1.0%, Al: 0 내지 0.3%, Zr: 0 내지 0.3%, Co: 0 내지 0.6%, REM(희토류 원소): 0 내지 0.1%, Ca: 0 내지 0.1%이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 강.
[금속 조직]
본 발명에 따른 강재에 있어서는, 매트릭스(금속 소지)를 구성하고 있는 페라이트 재결정립의 평균 결정 입자 직경이 0.3 내지 3.0mm로 매우 커져 있는 것이 중요하다. 　0.35mm 이상인 것이 보다 바람직하다. 강자성형의 제진 재료는, 자구벽(磁區壁)의 이동에 의해 진동 에너지를 흡수한다. 결정립계는 자구벽의 이동을 방해하는 장애물이 되므로, 일반적으로 결정 입자 직경이 큰 것은 제진성의 향상에 유리하다고 알려져 있다. 하지만, 페라이트계 스테인리스 강재의 경우, 100㎛ 정도의 평균 결정 입자 직경으로는 양호한 제진성을 얻을 수 없는 경우가 많고, 안정적이며 높은 제진성을 부여하는 수법이 명확히 되어 있지 않았다. 발명자들은 여러가지로 검토한 결과, 평균 결정 입자 직경을 0.3mm 이상으로 매우 크게 함으로써 페라이트계 스테인리스 강재의 제진성이 향상되는 것을 발견하였다. 그 이유에 대해서는 현 시점에서 명확하지 않지만, 페라이트계 스테인리스 강재의 매트릭스를 구성하는 페라이트 재결정립에는 사이즈가 큰 것과 작은 것이 혼재되어 있고, 그 중 특히 사이즈가 작은 것이 자구벽의 이동에 불리하게 작용하고 있었던 것이라고 생각된다. 평균 결정 입자 직경이 0.3mm 이상, 보다 바람직하게는 0.35mm 이상으로 극히 커지는 열처리를 실시함으로써, 사이즈가 작은 재결정립도 자구벽 이동을 저해하지 않는 사이즈로 성장하여, 강재 전체에서 제진 감쇠 기구가 향상되는 것이 아닐까 추측된다.
평균 결정 입자 직경의 측정은, 단면의 광학 현미경 관찰에 의해, 절편법을 사용하여 행할 수 있다. JIS G0551:2003에 기재된 방법에 의해, 광학 현미경 사진의 화상 상의 무작위의 위치에 직선을 긋고, 직선과 결정립계와의 교점의 수를 세어, 평균 절편 길이를 산출한다. 복수의 관찰 시야를 사용하여 직선의 합계 개수를 20개 이상으로 한다. 이러한 방법으로 측정되는 평균 결정 입자 직경이 0.3mm 이상인 페라이트계 스테인리스 강재에 있어서 우수한 제진성이 발휘된다. 평균 결정 입자 직경이 1.0mm 이상인 것이 보다 바람직하다. 부재 형상으로의 가공을 마친 강재에 대해 후술하는 최종 소둔을 실시하여 결정립을 성장시킴으로써, 결정립 조대화(粗大化)에 의한 가공성에 대한 악영향을 회피할 수 있다. 내고온 크리프성의 관점에서는, 결정립이 큰 것은 유리해진다. 단, 과잉의 결정립을 조대화시키는 것은 최종 소둔의 부하를 증대시켜, 비경제적이 된다. 평균 결정 입자 직경은 3.0mm 이하의 범위로 하면 좋고, 2.5mm 이하로 관리해도 좋다.
[자기 특성]
자구벽의 이동을 원활하게 수행하기 위해서는 페라이트 결정 격자의 변형이 적은 것도 중요하다. 결정 중의 변형의 크기는, 자기 특성에서의 잔류 자속 밀도에 반영된다. 즉, 동일한 조성의 재료라면, 잔류 자속 밀도가 작은 것은 결정 격자의 변형이 작다고 평가할 수 있다. 발명자들의 검토에 의하면, 상온에서의 잔류 자속 밀도가 45mT(450G) 이하인 페라이트계 스테인리스 강재에서 양호한 제진성이 얻어진다. 잔류 자속 밀도가 30mT(300G) 이하인 것이 보다 바람직하다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 12mT(120G) 이상이 된다.
다른 자기 특성으로서, 보자력은 400A/m(약 5Oe) 이하인 것이 바람직하다. 또한, 최대 자속 밀도는 450mT(4500G) 이상인 것이 바람직하고, 520mT(5200G) 이상인 것이 보다 바람직하다.
[X선 회절 피크 반가폭]
결정의 변형을 평가하기 위해서는, X선 회절 피크의 반가폭을 측정하는 수법도 유효하다. 구체적으로는, Co-Kα선을 사용한 X선 회절 패턴(횡축은 회절각 2θ)에 있어서, 페라이트 결정(211)면의 회절 피크의 1/2 반가폭을 지표로 할 수 있다. 발명자들의 검토에 따르면, 이러한 반가폭이 0.160° 이하인 페라이트계 스테인리스 강재에서 양호한 제진성이 얻어진다. 결정의 변형을 평가하는 지표로서, 상기한 잔류 자속 밀도 대신에, 또는 덧붙여서, (211) 결정면의 X선 회절 피크 반가폭을 채용할 수 있다.
[제조방법]
본 발명에서는, 페라이트계 스테인리스 강재의 최종 소둔에서 페라이트 재결정립을 성장시켜, 제진성을 부여한다.
최종 소둔에 제공하기 위한 강재를 얻기까지의 공정은, 종래 일반적인 제조 공정을 이용할 수 있다. 예를 들어, 통상적인 방법에 의해 제조된 페라이트계 스테인리스강의 냉연 소둔 산 세정 강판이나 조질 압연 마무리 강판 등을 소재로 하여 소정의 부재로 가공한다. 부재로의 가공으로서는, 금형을 사용한 각종 프레스 가공, 구부림 가공, 용접 가공 등을 들 수 있다.
부재로의 가공이 실시된 강재에 최종 소둔을 실시한다. 재료를 900 내지 1250℃의 온도 범위에서 가열 유지하여, 페라이트 결정립의 평균 결정 입자 직경이 0.3 내지 3.0mm, 보다 바람직하게는 0.35 내지 3.0mm가 되도록 재결정립을 성장시킨다. 상기 온도 범위에서의 유지 시간(재료 온도가 이러한 온도 범위에 있는 시간)은, 최종 소둔에 제공하는 강재의 화학 조성이나 가공도에 따라, 페라이트 결정립이 상기한 평균 결정 입자 직경으로 입자 성장하기에 충분한 시간을 확보한다. 단, 유지 시간이 짧으면 균질화가 부족하여 제진성의 향상이 불충분해지는 경우도 있다. 여러가지로 검토한 결과, 10분 이상의 유지 시간을 확보하는 것이 바람직하다. 50분 이상 유지하는 것이 보다 바람직하고, 100분 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 단, 유지 시간이 너무 길면 비경제적이 된다. 상기 온도에서의 유지 시간은 300분 이하의 범위에서 설정하면 좋고, 200분 이하의 범위로 해도 좋다. 적정한 유지 온도, 유지 시간은, 강재의 화학 조성이나 가공도에 따라 예비 실험에 의해 미리 파악해 둘 수 있다.
상기 온도 범위에서 유지한 후의 냉각 과정에서는, 냉각에 따른 열 수축 등에 의해 결정에 변형이 도입되지 않도록, 급랭을 피할 필요가 있다. 여러가지로 검토한 결과, 900 내지 1250℃의 범위에 있는 최고 도달 온도에서 200℃까지의 최대 냉각 속도를 5℃/sec 이하로 컨트롤하면 좋은 것을 알 수 있었다. 한편, 냉각 속도가 너무 느리면, 도중의 온도역에서 시효 석출이 생기는 경우가 있고, 이러한 석출상은 결정에 변형장을 형성하여 자구벽의 움직임을 방해하는 요인이 된다. 따라서, 과도한 완냉각도 회피할 필요가 있다. 상세한 검토의 결과, 850℃로부터 400℃까지의 평균 냉각 속도를 0.3℃/sec 이상으로 함으로써 석출상 생성에 의한 폐해는 해소된다.
최종 소둔은 비산화성 분위기에서 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 진공 소둔을 들 수 있다. 이러한 경우, 로(爐) 내를 진공 처리하여, 예를 들어 약 1×10-2Pa 이하의 감압 상태(진공 분위기)에서 상기 온도역에서의 가열 유지를 행한다. 이러한 냉각 과정에서는 예를 들어 불활성 가스의 도입량 등을 조정함으로써 냉각 속도를 컨트롤할 수 있다. 수소를 함유하는 환원성 분위기에서 행하여도 좋다. 한편, 대기 분위기 중에서 최종 소둔을 실시할 수도 있지만, 이러한 경우에는 산화 스케일 제거를 위해 산 세정 등의 후처리가 필요해진다.
또한, 평탄한 판상 부재를 얻는 경우라면, 냉연 소둔 강판을 코일 그대로의 상태에서 소둔로에 장입(裝入)하여 최종 소둔을 실시하고, 그 후, 소정 치수로 재단하는 수법을 채용하는 것도 가능하다.
실시예
표 1에 나타내는 강을 용제하고, 통상적인 방법에 따라 판 두께 2mm의 냉연 소둔 산 세정 강판을 얻었다. 이러한 강판으로부터 채취한 시료에 대하여, 일부의 비교예(No. 1, 2)를 제외하고, 표 2 중에 나타내는 조건으로 최종 소둔을 실시하였다. 최종 소둔의 방법은 진공 소둔으로 하고, 이하와 같이 하여 행하였다. 시료를 밀봉 가능한 용기에 넣고, 용기 내를 진공 처리하여 압력 약 1×10-2Pa 이하로 한 상태에서 가열하여, 표 2 중에 기재된 온도(최고 도달 온도)로 유지하였다. 그 후, 일부의 비교예(No. 5)를 제외하고, 900℃까지 강온한 후, 아르곤 가스를 용기 내에 약 90kPa의 압력까지 도입하여 400℃ 이하의 온도까지 냉각하고, 그 후, 200℃ 이하의 온도가 되고나서 대기에 개방하였다. No. 5의 예에서는, 최고 도달 온도로부터의 냉각 과정에 있어서, 700℃에서 60분 유지하는 열 이력을 더하였다. 표 2 중에, 최종 소둔 후의 냉각 속도 조건을 이하의 기준으로 표시하였다.
[최대 냉각 속도 조건]
○ 표시: 최고 도달 온도로부터 200℃까지의 최대 냉각 속도가 5℃/sec 이하인 것.
× 표시: 최고 도달 온도로부터 200℃까지의 최대 냉각 속도가 5℃/sec를 초과하는 것.
[중간 온도역의 평균 냉각 속도 조건]
○ 표시: 850℃로부터 400℃까지의 평균 냉각 속도가 0.3℃/sec 이상인 것.
× 표시: 850℃로부터 400℃까지의 평균 냉각 속도가 0.3℃/sec 미만인 것.
표 2 중에 나타내는 일부의 예에 대해서는, 후처리로서 압연 방향에 10%의 인장 변형을 부여하였다. 이상과 같이 하여 공시재를 얻었다.
[표 1]
Figure 112018026789599-pct00001
[표 2]
Figure 112018026789599-pct00002
각 공시재(供試材)에 대하여, 이하의 조사를 행하였다.
[평균 결정 입자 직경의 측정]
압연 방향 및 판 두께 방향에 평행한 단면(L 단면)의 금속 조직을 광학 현미경으로 관찰하고, 상기한 절편법에 의해 평균 결정 입자 직경을 측정하였다.
도 1에 No.1, 도 2에 No. 3, 도 3에 No. 6의 금속 조직 사진을 각각 예시한다.
[자기 측정]
압연 방향을 길이 방향으로 하는 250mm×20mm×t(t는 판 두께; 약 1.8 내지 2mm)의 시험편에 대하여, 직류 자기 측정 장치(리켄 덴시사 제조의 B-H 트레이서)에 의해 자기 측정을 행하였다. 사용 코일은 φ62.5mm×160mm, 100권의 솔레노이드 코일이다. 얻어진 B-H 곡선으로부터 최대 자속 밀도 Bm, 잔류 자속 밀도 Br, 보자력 Hc를 구하였다.
[X선 회절]
X선 회절 장치(리가쿠사 제조; RINT2500H)를 사용하고, Co 관구(管球), 40kV, 200mA의 조건으로 X선 회절 패턴을 측정하여, 페라이트 결정 (211)면의 회절 피크의 1/2 반가폭(°)을 구하였다.
[손실 계수 η의 측정]
압연 방향을 길이 방향으로 하는 250mm×20mm×t(t는 판 두께; 약 1.8 내지 2mm)의 시험편에 대하여, JIS K7391:2008에 따라 중앙 지지 정상 가진법으로 상온에서의 주파수 응답 함수를 구하고, 얻어진 주파수 응답 함수의 공진 피크로부터 3dB 저감된 위치에서의 반치폭을 판독하여 JIS K7391:2008의 식 (1)에 의해 η를 산출하고, 다양한 주파수에서 얻어진 η의 평균치를 그 재료의 손실 계수 η로서 정하였다.
이들 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure 112018026789599-pct00003
상기한 적정한 조건으로 최종 소둔을 실시하여 얻은 본 발명예의 것은, 잔류 자속 밀도가 작고, X선 회절 피크의 반가폭도 작아서 결정 격자의 변형이 적은 것을 알 수 있다. 또한, 평균 결정 입자 직경이 매우 크다. 이들은 모두 다른 비교예에 비해 손실 계수 η가 큰 폭으로 높고, JIS K7391: 2008에 따른 중앙 가진법에 의한 상온에서의 손실 계수 η가 0.0020 이상이라는 우수한 제진성을 나타낸다.
이에 대하여, 비교예인 No. 1은 통상의 냉연 소둔 산 세정 마감재이기 때문에 평균 결정 입자 직경이 작고, 제진성이 떨어진다. No. 2는 통상의 냉연 소둔 산 세정 마감재에 가공 변형을 부여한 것이기 때문에 No. 1보다도 더욱 제진성이 낮다. No. 4는 적정한 최종 소둔을 실시하여 매우 큰 평균 결정 입자 직경으로 하였지만, 그 후에 가공 변형을 부여하였으므로 제진성이 낮다. No. 5는 최종 소둔의 냉각 시에 700℃로 유지하였으므로 시효 석출물이 생성되었다고 생각되며, 제진성이 낮다.

Claims (6)

  1. 질량%로, C: 0.001 내지 0.03%, Si: 0.1 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Ni: 0.01 내지 0.6%, Cr: 10.5 내지 24.0%, N: 0.001 내지 0.03%, Nb: 0 내지 0.8%, Ti: 0 내지 0.5%, Cu: 0 초과 2.0% 이하, Mo: 0 초과 2.5% 이하, V: 0 내지 1.0%, Al: 0 초과 0.3% 이하, Zr: 0 내지 0.3%, Co: 0 내지 0.6%, REM(희토류 원소): 0 내지 0.1%, Ca: 0 내지 0.1%이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 화학 조성을 갖고, 매트릭스가 페라이트 단상이며, 페라이트 결정립의 평균 결정 입자 직경이 0.3 내지 3.0mm인 금속 조직을 갖고, 잔류 자속 밀도가 12mT 이상 45mT 이하인, 제진성(制振性) 페라이트계 스테인리스 강재.
  2. 제1항에 있어서, 대기 중 900℃에서 200시간 유지하였을 때의 산화 증량(增量)이 2.5mg/㎠ 이하인, 제진성 페라이트계 스테인리스 강재.
  3. 질량%로, C: 0.001 내지 0.03%, Si: 0.1 내지 1.0%, Mn: 0.1 내지 2.0%, Ni: 0.01 내지 0.6%, Cr: 10.5 내지 24.0%, N: 0.001 내지 0.03%, Nb: 0 내지 0.8%, Ti: 0 내지 0.5%, Cu: 0 초과 2.0% 이하, Mo: 0 초과 2.5% 이하, V: 0 내지 1.0%, Al: 0 초과 0.3% 이하, Zr: 0 내지 0.3%, Co: 0 내지 0.6%, REM(희토류 원소): 0 내지 0.1%, Ca: 0 내지 0.1%이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 화학 조성을 갖는 강재에 대하여, 비산화성 분위기 중 900 내지 1250℃의 온도 범위에서 10분 이상 유지하여 페라이트 결정립의 평균 결정 입자 직경을 0.3 내지 3.0mm로 한 후, 최고 도달 재료 온도로부터 200℃까지의 최대 냉각 속도를 5℃/sec 이하, 또한 850℃로부터 400℃까지의 평균 냉각 속도를 0.3℃/sec 이상으로 하여 200℃ 이하의 온도까지 냉각하는 조건으로 최종 소둔을 실시하고, 그 후 가공 변형을 부여하지 않는, 제진성 페라이트계 스테인리스 강재의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 최종 소둔의 분위기를 비산화성 분위기 대신에 대기 분위기로 하고, 최종 소둔 후에 산 세정을 실시하는, 제진성 페라이트계 스테인리스 강재의 제조방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 최종 소둔에 제공하는 강재가 강판 소재를 가공 한 것인, 제진성 페라이트계 스테인리스 강재의 제조방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 최종 소둔에 제공하는 강재는, 대기 중 900℃에서 200시간 유지했을 때의 산화 증량이 2.5mg/㎠ 이하가 되는 화학 조성을 갖는 것인, 제진성 페라이트계 스테인리스 강재의 제조방법.
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