KR102602916B1 - Ferritic stainless steel excellent in corrosion resistance and impact resistance - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시그마상의 형성을 억제하여 고온에서의 취성과 부식 저항성을 향상시킨 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0.015% 이하(0% 제외), Si: 0.17% 이하(0% 제외), Mn: 1.35% 이하(0% 제외), Cr: 17 ~ 20%, Ti: 0.5% 이하(0% 제외), Al: 3 ~ 5%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기의 [식 1]을 만족하는 것이 바람직하다.
(20Si+Mn)/Al < 0.7 ……………… [식 1]
[식 1]에서 Si, Mn 및 Al는 각 성분의 함량(%)을 의미함.
The present invention relates to a ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance and impact resistance that improves brittleness and corrosion resistance at high temperatures by suppressing the formation of sigma phases.
Ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance and impact resistance according to an embodiment of the present invention has, in weight percent, C: 0.015% or less (excluding 0%), Si: 0.17% or less (excluding 0%), Mn: 1.35% or less. (excluding 0%), Cr: 17 ~ 20%, Ti: 0.5% or less (excluding 0%), Al: 3 ~ 5%, including the remaining Fe and other inevitable impurities, satisfying [Equation 1] below It is desirable.
(20Si+Mn)/Al < 0.7... … … … … … [Equation 1]
In [Formula 1], Si, Mn, and Al refer to the content (%) of each component.

Description

내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강{Ferritic stainless steel excellent in corrosion resistance and impact resistance}Ferritic stainless steel excellent in corrosion resistance and impact resistance}

본 발명은 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시그마상의 형성을 억제하여 고온에서의 취성과 부식 저항성을 향상시킨 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강에 관한 것이다.The present invention relates to a ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance and impact resistance, and more specifically, to a ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance and impact resistance that improves brittleness and corrosion resistance at high temperatures by suppressing the formation of sigma phases. .

자동차의 배기 파이프, 머플러 등의 배기계 부품은 열피로 특성, 고온 피로 특성 및 내산화성이 요구된다.Exhaust system components such as automobile exhaust pipes and mufflers require thermal fatigue characteristics, high-temperature fatigue characteristics, and oxidation resistance.

일반적으로 배기계 부품은 크롬(Cr)을 합금성분으로 첨가하여 내식성을 높인 페라이트계 스테인리스강이 주로 사용된다.In general, ferritic stainless steel, which has increased corrosion resistance by adding chromium (Cr) as an alloy component, is mainly used for exhaust system parts.

배기계 부품으로 사용되는 페라이트계 스테인리스강은 고온에서의 내식성을 유지하기 위하여 크롬(Cr)이 15 ~ 20% 정도 첨가된다. 이렇게 내식성의 향상을 위해서는 크롬(Cr)과 몰리브덴(Mo)와 같은 내식성을 향상시키는 합금 원소의 함량을 증가시키면 되지만, 이 경우 고가 합금 원소의 함량 증가로 인하여 원가가 상승되는 문제가 있고, 특히 시그마상(Sigma phase)이 형성되고, 그 분율이 증가하여 예상과는 다르게 내구성(내충격성)이 저하되는 동시에 내식성도 저하되는 문제가 발생하였다. 이에 따라 서로 트레이드오프(trade-off) 관계에 있는 내식성과 내충격성을 동시에 우수하게 유지하기 위해서는 시그마상의 형성을 억제시키는 것이 중요하다.Ferritic stainless steel used for exhaust system parts has about 15 to 20% of chromium (Cr) added to maintain corrosion resistance at high temperatures. In order to improve corrosion resistance in this way, the content of alloy elements that improve corrosion resistance, such as chromium (Cr) and molybdenum (Mo), can be increased. However, in this case, there is a problem of increased cost due to the increase in the content of expensive alloy elements, especially sigma A Sigma phase was formed, and its fraction increased, causing a problem in which durability (impact resistance) deteriorated and corrosion resistance also deteriorated, contrary to expectations. Accordingly, it is important to suppress the formation of sigma phase in order to maintain excellent corrosion resistance and impact resistance, which are in a trade-off relationship.

시그마상(Sigma phase)의 성분은 Fe, Si, Mn, Mo, Cr 함량 순서로 구성되어 있고, 일반적인 페라이트계 스테인리스 강내에는 시그마상(Sigma phase)이 부피 분율로 5 ~ 20% 정도 함유되어 있어 페라이트계 스테인리스 강 내의 시그마상(Sigma phase)의 부피 분율을 저하시키는 기술에 대한 연구가 지속적으로 연구되고 있다.The components of the sigma phase are composed of Fe, Si, Mn, Mo, and Cr in the order of content. In general ferritic stainless steel, the sigma phase is contained in a volume fraction of about 5 to 20%, resulting in ferrite. Research on technologies to reduce the volume fraction of the sigma phase in stainless steel is continuously being conducted.

공개특허공보 제10-2012-0108785호 (2012.10.05)Public Patent Publication No. 10-2012-0108785 (2012.10.05)

본 발명은 고온 환경에 노출되는 배기계 부품으로 사용할 수 있도록 시그마상의 형성을 억제하여 고온에서의 취성과 부식 저항성을 향상시킨 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강을 제공한다.The present invention provides a ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance and impact resistance that improves brittleness and corrosion resistance at high temperatures by suppressing the formation of sigma phase so that it can be used as exhaust system parts exposed to high temperature environments.

본 발명의 일 실시형태에 따른 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0.015% 이하(0% 제외), Si: 0.17% 이하(0% 제외), Mn: 1.35% 이하(0% 제외), Cr: 17 ~ 20%, Ti: 0.5% 이하(0% 제외), Al: 3 ~ 5%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기의 [식 1]을 만족하는 것이 바람직하다.Ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance and impact resistance according to an embodiment of the present invention has, in weight percent, C: 0.015% or less (excluding 0%), Si: 0.17% or less (excluding 0%), Mn: 1.35% or less. (excluding 0%), Cr: 17 ~ 20%, Ti: 0.5% or less (excluding 0%), Al: 3 ~ 5%, including the remaining Fe and other inevitable impurities, satisfying [Equation 1] below It is desirable.

상기 스테인리스강은 Ti: 0.1 ~ 0.5% 함유하는 것이 바람직하다.The stainless steel preferably contains Ti: 0.1 to 0.5%.

(20Si+Mn)/Al < 0.7 ……………… [식 1](20Si+Mn)/Al < 0.7... … … … … … [Equation 1]

[식 1]에서 Si, Mn 및 Al는 각 성분의 함량(%)을 의미함.In [Formula 1], Si, Mn, and Al refer to the content (%) of each component.

상기 스테인리스강은 O, Zr, Ca 및 Mg를 더 함유하되, 하기의 [식 2]를 만족하는 것이 바람직하다.The stainless steel further contains O, Zr, Ca, and Mg, and preferably satisfies [Formula 2] below.

0.001 ≤ Zr+Ca+Mg ≤ 0.01 ……………… [식 2]0.001 ≤ Zr+Ca+Mg ≤ 0.01 … … … … … … [Equation 2]

[식 2]에서 Zr, Ca 및 Mg은 각 성분의 함량(%)을 의미함.In [Formula 2], Zr, Ca, and Mg refer to the content (%) of each component.

상기 스테인리스강은 O: 0.001% 미만, N: 0.02%미만을 더 함유할 수 있다.The stainless steel may further contain O: less than 0.001% and N: less than 0.02%.

상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 시그마상(sigma phase)의 부피분율이 5% 미만인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized in that the volume fraction of the sigma phase formed in the temperature range of 300 to 900°C is less than 5%.

상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 시그마상(sigma phase)의 부피분율이 0.5% 이하이거나 석출되지 않는 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized in that the volume fraction of the sigma phase formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is less than 0.5% or does not precipitate.

상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 Cr3Si의 부피분율이 0.5% 이하인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized in that the volume fraction of Cr 3 Si formed in the temperature range of 300 to 900° C. is 0.5% or less.

상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 AlN 및 Al2O3의 부피분율이 각각 0.0001% 이하인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized in that the volume fraction of AlN and Al 2 O 3 formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is each 0.0001% or less.

상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 M23C6의 부피분율이 0.02% 미만인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized in that the volume fraction of M 23 C 6 formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is less than 0.02%.

상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 라베스상(Laves phase)의 부피분율이 0.2% 이하인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized in that the volume fraction of the Laves phase formed in the temperature range of 300 to 900°C is 0.2% or less.

상기 스테인리스강은 25℃의 온도에서 3.5% 염화나트륨(NaCl)에서의 공식 전위(pitting potential; Ept)는 300 mVSCE 이상인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized by a pitting potential (Ept) of 300 mV SCE or more in 3.5% sodium chloride (NaCl) at a temperature of 25°C.

상기 스테인리스강은 3% 염수 분무 후 5% 염화나트륨에 의한 발청 발생 소요 시간이 250일 이상인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized in that it takes more than 250 days for rusting to occur due to 5% sodium chloride after spraying with 3% salt water.

상기 스테인리스강은 샤르피 키홀-노치 충격 시험(Charpy keyhole-notch impact test)에 의해 측정된 인성이 55J 이상인 것을 특징으로 한다.The stainless steel is characterized by a toughness of 55J or more as measured by the Charpy keyhole-notch impact test.

본 발명의 실시예에 따르면, 시그마상 및 라베스상의 형성에 영향을 미치는 합금 원소의 함량을 조절하여 시그마상의 형성을 억제함에 따라 배기계 부품이 사용되는 고온에서의 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강을 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the formation of the sigma phase is suppressed by controlling the content of alloy elements that affect the formation of the sigma phase and Laves phase, and thus the ferritic stainless steel has excellent corrosion resistance and impact resistance at high temperatures where exhaust system components are used. You can get a river.

또한, 고가의 합금 원소를 첨가하지 않고도 고온에서의 내식성과 내충격성을 우수하게 유지할 수 있어, 유사한 성능을 구현하는 다른 강종 대비 원가를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.In addition, excellent corrosion resistance and impact resistance at high temperatures can be maintained without adding expensive alloy elements, which can be expected to reduce costs compared to other steel types that achieve similar performance.

도 1은 실시예와 비교예의 성분을 나타내는 표이고,
도 2 및 도 3은 실시예와 비교예에서 발생된 상(phase)을 나타내는 표이며,
도 4는 실시예와 비교예에 따른 스테인리스강을 측정한 물성값을 보여주는 표이고,
도 5는 실시예와 비교예의 부식량을 측정한 결과를 보여주는 그래피으며,
도 6은 Al의 함량에 따른 온도별 상변태 계산 결과를 보여주는 그래프이고, 도 7은 N의 함량에 따른 온도별 상변태 계산 결과를 보여주는 그래프이며,
도 8은 Zr, Ca 및 Mg의 총량에 따른 온도별 상변태 계산 결과를 보여주는 그래프이고,
도 9는 C의 함량에 따른 온도별 상변태 계산 결과를 보여주는 그래프이다.
1 is a table showing the components of examples and comparative examples,
Figures 2 and 3 are tables showing phases generated in examples and comparative examples;
Figure 4 is a table showing the measured physical properties of stainless steel according to examples and comparative examples,
Figure 5 is a graph showing the results of measuring the corrosion amount of Examples and Comparative Examples;
Figure 6 is a graph showing the calculation results of phase transformation by temperature according to the content of Al, and Figure 7 is a graph showing the calculation results of phase transformation by temperature according to the content of N.
Figure 8 is a graph showing the results of calculating phase transformation at temperature according to the total amount of Zr, Ca, and Mg;
Figure 9 is a graph showing the results of calculating phase transformation at temperature according to the content of C.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. These embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to those skilled in the art to fully convey the scope of the invention. This is provided to inform you.

도 1은 실시예와 비교예의 성분을 나타내는 표이고, 도 2는 실시예와 비교예에서 발생된 상(phase)을 나타내는 표이다.Figure 1 is a table showing components of examples and comparative examples, and Figure 2 is a table showing phases generated in examples and comparative examples.

본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인리스강은 주요 합금 성분의 함량을 최적화함에 따라 시그마상와 같은 스테인리스강의 물성에 부정적 영향을 미치는 조직의 형성을 억제한다. 구체적으로는 중량%로, C: 0.015% 이하(0% 제외), Si: 0.17% 이하(0% 제외), Mn: 1.35% 이하(0% 제외), Cr: 17 ~ 20%, Ti: 0.5% 이하(0% 제외), Al: 3 ~ 5%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다. 또한, 페라이트계 스테인리스강은 O, N, Zr, Ca 및 Mg를 더 함유할 수 있다.The ferritic stainless steel according to an embodiment of the present invention suppresses the formation of structures that negatively affect the physical properties of stainless steel, such as sigma phase, by optimizing the content of major alloy components. Specifically, in weight percentage, C: 0.015% or less (excluding 0%), Si: 0.17% or less (excluding 0%), Mn: 1.35% or less (excluding 0%), Cr: 17 to 20%, Ti: 0.5 % or less (excluding 0%), Al: 3 to 5%, including the remaining Fe and other inevitable impurities. Additionally, ferritic stainless steel may further contain O, N, Zr, Ca, and Mg.

본 발명에서 합금성분 및 그 조성범위를 한정하는 이유는 아래와 같다. 이하, 특별한 언급이 없는한 조성범위의 단위로 기재된 %는 중량%를 의미한다.The reason for limiting the alloy components and composition range in the present invention is as follows. Hereinafter, unless otherwise specified, % written in units of composition range means weight %.

탄소(C)는 0.015% 이하를 함유하는 것이 바람직하다. 탄소(C)는 스테인리스강의 강도 향상에 효과적인 원소로서, Ti(C,N)을 형성하여 석출 강화효과를 기대할 수 있고, 고온조직성장(결정립성장)을 억제한다. 그래서 크립강도 증대 및 템퍼링 물성의 향상을 기대할 수 있다. 하지만, 0.015%를 초과하면 M23C6 탄화물을 형성하여 열충격 특성이 저하되는 문제가 발생된다.It is preferable that carbon (C) contains 0.015% or less. Carbon (C) is an element that is effective in improving the strength of stainless steel. It can be expected to have a precipitation strengthening effect by forming Ti(C,N) and suppresses high-temperature structure growth (grain growth). Therefore, an increase in creep strength and improvement in tempering properties can be expected. However, if it exceeds 0.015%, M23C6 carbide is formed, causing a problem in which thermal shock properties are deteriorated.

실리콘(Si)는 0.17% 이하를 함유하는 것이 바람직하다. 실리콘(Si)는 탈산제 역할을 하는 원소로서, 내산화성 및 주조성을 증대시킨다. 하지만, 실리콘(Si)의 함량이 0.17%를 초과하면 시그마상을 형성하여 내충격성 및 내식성이 저하되는 문제가 발생된다.It is desirable to contain 0.17% or less of silicon (Si). Silicon (Si) is an element that acts as a deoxidizer and increases oxidation resistance and castability. However, if the silicon (Si) content exceeds 0.17%, a sigma phase is formed, which causes the problem of reduced impact resistance and corrosion resistance.

망간(Mn)은 1.35% 이하를 함유하는 것이 바람직하다. 망간(Mn)은 강의 경화능 및 항복강도를 향상시키는 효과가 있다. 하지만, 망간(Mn)의 함량이 1.35%를 초과하면 시그마상을 형성하여 내충격성 및 내식성이 저하되는 문제가 발생된다.It is desirable to contain 1.35% or less of manganese (Mn). Manganese (Mn) has the effect of improving the hardenability and yield strength of steel. However, if the manganese (Mn) content exceeds 1.35%, a sigma phase is formed, which causes the problem of reduced impact resistance and corrosion resistance.

크롬(Cr)은 17 ~ 20%를 함유하는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)은 스테인리스 강의 내식성을 확보하기 위하여 가장 중요하게 첨가되는 원소로서, 고용강화 효과를 기대할 수 있고, 오스테나이트상을 안정시키는 원소이다. 하지만, 크롬(Cr)의 함량이 17% 미만이면 내산화성이 저하되고, 20%를 초과하면 오스테나이트상이 안정화되어 오스테나이트계 혹은 듀플렉스계로 기지조직이 변하는 문제가 발생된다.It is preferable to contain 17 to 20% of chromium (Cr). Chromium (Cr) is the most important element added to ensure corrosion resistance of stainless steel. It can be expected to have a solid solution strengthening effect and is an element that stabilizes the austenite phase. However, if the chromium (Cr) content is less than 17%, oxidation resistance deteriorates, and if it exceeds 20%, the austenite phase is stabilized, causing the problem of the matrix structure changing to an austenitic or duplex type.

알루미늄(Al)은 3 ~ 5%를 함유하는 것이 바람직하다. 알루미늄(Al)은 고용강화제 역할을 하는 원소로서, 산화저항성을 증대시키고, 조직을 미세화 및 균일화시킨다. 알루미늄(Al)의 함량이 3% 미만이면 시그마상이 형성되어 조직 균일도가 저하되고, 5%를 초과하면 Cr3Si 등 부정적인 상이 형성되는 문제가 발생된다. It is preferable to contain 3 to 5% of aluminum (Al). Aluminum (Al) is an element that acts as a solid solution strengthener, increases oxidation resistance, and refines and homogenizes the structure. If the aluminum (Al) content is less than 3%, a sigma phase is formed, which reduces tissue uniformity, and if it exceeds 5%, a problem occurs in which negative phases such as Cr3Si are formed.

티타늄(Ti)의 함량은 0.5% 이하를 함유하는 것이 바람직하다. 티타늄(Ti)은 탄화물을 형성하여 석출 강화 및 고온 강도를 향상시킨다. 티타늄(Ti)의 함량이 0.5%를 초과하면 라베스상(Laves phase)을 형성하여 내충격 및 내식성이 저하되는 문제가 발생된다. 또한, 바람직하게는 티타늄(Ti)의 함량은 최소값을 0.1%로 제한하는 것이 좋다. 만약, 티타늄(Ti)의 함량이 0.1% 미만이면 고온에서의 강도 및 용접성을 저하시키는 AlN의 생성이 많아질 수 있기 때문이다.
질소(N)의 함량은 0.02% 미만으로 함유하는 것이 바람직하다. 질소(N)는 탄질화물의 형성을 결정하는 원소로서, Ti(C,N)을 형성하여 석출 강화효과를 기대할 수 있고, 고온조직성장(결정립성장)을 억제한다. 그래서 크립강도 증대 및 템퍼링 물성의 향상을 기대할 수 있다. 하지만, 0.02%를 초과하면 AlN의 생성이 많아지는 문제가 발생된다.
It is preferable that the titanium (Ti) content is 0.5% or less. Titanium (Ti) forms carbides to improve precipitation strengthening and high-temperature strength. If the titanium (Ti) content exceeds 0.5%, a Laves phase is formed, which causes the problem of reduced impact resistance and corrosion resistance. Additionally, it is desirable to limit the minimum titanium (Ti) content to 0.1%. If the titanium (Ti) content is less than 0.1%, the production of AlN, which reduces strength and weldability at high temperatures, may increase.
It is preferable that the nitrogen (N) content is less than 0.02%. Nitrogen (N) is an element that determines the formation of carbonitride. By forming Ti(C,N), a precipitation strengthening effect can be expected and it suppresses high-temperature structure growth (grain growth). Therefore, an increase in creep strength and improvement in tempering properties can be expected. However, if it exceeds 0.02%, a problem occurs in which the production of AlN increases.

산소(O)의 함량은 0.001% 미만으로 함유하는 것이 바람직하다. 산소(O)는 개재물을 형성시켜 내충격성을 저하시키는 원소로서, 최대한 낮게 제어하는 것이 바람직한데, 제거 공정을 고려하여 산소(O)의 상한값을 0.001%로 한정한다.It is preferable that the oxygen (O) content is less than 0.001%. Oxygen (O) is an element that reduces impact resistance by forming inclusions, and it is desirable to control it as low as possible. Considering the removal process, the upper limit of oxygen (O) is limited to 0.001%.

지르코늄(Zr), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg)은 그 함량의 합을 0.001% ~ 0.01%로 조정하는 것이 바람직하다. 지르코늄(Zr), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg)는 탈산제 역할을 하는 원소로서, 지르코늄(Zr), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg)의 총함량이 0.001% 미만이면 Al2O3가 생성되고, 0.01%를 초과하며 주조성이 악화되는 문제가 발생된다.It is desirable to adjust the sum of the contents of zirconium (Zr), calcium (Ca), and magnesium (Mg) to 0.001% to 0.01%. Zirconium (Zr), calcium (Ca), and magnesium (Mg) are elements that act as deoxidizers. If the total content of zirconium (Zr), calcium (Ca), and magnesium (Mg) is less than 0.001%, Al 2 O 3 is generated. If it exceeds 0.01%, the problem of deteriorating castability occurs.

한편, 상기한 성분 이외의 잔부는 Fe 및 불가피하게 함유되는 불순물이다.Meanwhile, the remainder other than the above components is Fe and inevitably contained impurities.

본 발명은 내식성과 내충격성이 우수한 페라이트계 스테인리스강을 제조하기 위하여 상기와 같은 조성을 갖는 용강을 통상의 방법으로 연주하여 슬래브를 생산한 후 이를 재가열한 다음 열간 압연, 열연 소둔, 냉간 압연 및 냉연 소둔과 같은 후처리를 실시한다.In order to manufacture ferritic stainless steel with excellent corrosion resistance and impact resistance, the present invention produces a slab by casting molten steel having the above composition by a conventional method, reheating the slab, and then hot rolling, hot rolling annealing, cold rolling, and cold rolling annealing. Perform the same post-processing as follows.

특히, 용강 각 성분의 함량을 조절하는 경우에 배기계 부품이 사용되는 온도구간인 300 ~ 900℃에서 시그마상과 같은 물성에 부정적인 영향을 미치는 상의 형성을 억제하기 위하여 부정적인 상의 형성에 영향을 미치는 Si, Mn 및 Al의 양을 보다 한정적으로 제한하는 것이 바람직하다. 예를 들어 하기의 [식 1]을 만족하는 것이 바람직하다.In particular, when adjusting the content of each component of molten steel, Si, which affects the formation of negative phases, is used to suppress the formation of phases that have a negative effect on physical properties such as sigma phase in the temperature range of 300 to 900°C in which exhaust system components are used. It is desirable to more specifically limit the amounts of Mn and Al. For example, it is desirable to satisfy the following [Equation 1].

(20Si+Mn)/Al < 0.7 ……………… [식 1](20Si+Mn)/Al < 0.7... … … … … … [Equation 1]

[식 1]에서 Si, Mn 및 Al는 각 성분의 함량(%)을 의미한다.In [Formula 1], Si, Mn, and Al refer to the content (%) of each component.

또한, Si, Mn 및 Al의 양을 한정하는 것과 함께 Zr, Ca 및 Mg의 함량을 더욱 한정적으로 제한하여 AlN 및 Al2O3의 형성을 억제시키는 것이 바람직하다. 예를 들어 하기의 [식 2]를 만족하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to suppress the formation of AlN and Al 2 O 3 by further limiting the contents of Zr, Ca, and Mg along with limiting the amounts of Si, Mn, and Al. For example, it is desirable to satisfy the following [Equation 2].

0.001 ≤ Zr+Ca+Mg ≤ 0.01 ……………… [식 2]0.001 ≤ Zr+Ca+Mg ≤ 0.01 … … … … … … [Equation 2]

[식 2]에서 Zr, Ca 및 Mg은 각 성분의 함량(%)을 의미한다.In [Formula 2], Zr, Ca, and Mg refer to the content (%) of each component.

이하, 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be explained using examples and comparative examples.

상업 생산되는 페라이트계 스테인리스강의 생산 조건에 따라 최종 제품을 생산하는 실험을 실시하였으며, 도 1과 같이 각 성분의 함량을 변경하면서 생산된 용강을 이용하여 연속주조된 슬래브로부터 열간 압연한 열연판을 열연 소둔, 냉간 압연 및 냉연 소둔 처리하였다.An experiment was conducted to produce the final product according to the production conditions of commercially produced ferritic stainless steel, and a hot-rolled plate was hot-rolled from a continuously cast slab using molten steel produced while changing the content of each component as shown in Figure 1. Annealing, cold rolling and cold rolling annealing were performed.

구체적으로 도 1과 같이 성분의 함량이 조정된 용강을 이용하여 연속주조된 각각의 슬래브에 대해서 1050 ~ 1100℃의 온도범위에서 재가열하여 열간 압연한 후, 연속 소둔로에서 900 ~ 950℃의 온도범위로 90초간 유지하여 소둔하였다. 이어서 냉간압연 및 냉연 소둔한 시편에 대해서 배기계 부품이 사용되는 온도구간인 300 ~ 900℃에서의 조직을 관찰하고 그 결과를 도 2 및 도 3에 나타내었다.Specifically, each slab continuously cast using molten steel with adjusted component content as shown in Figure 1 is reheated and hot rolled in a temperature range of 1050 to 1100°C, and then hot rolled in a continuous annealing furnace in the temperature range of 900 to 950°C. It was annealed by holding it for 90 seconds. Next, the structure of the cold rolled and cold rolled annealed specimens was observed at 300 to 900°C, the temperature range in which exhaust system parts are used, and the results are shown in Figures 2 and 3.

도 2 및 도 3에 나타난 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 실시예인 No, 18 시편의 경우 페라이트를 기지조직으로 하여 Ti(C,N) 및 라베스상(Laves phase)이 형성되었고, 시그마상(sigma phase)은 형성되지 않은 것을 확인할 수 있었다. 다만, 물성에 부정적인 영향을 주는 상인 라베스상(Laves phase)이 형성되기는 했지만 최대 부피분율이 0.13%로 매우 소량이 형성된 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from the results shown in Figures 2 and 3, in the case of specimens No. 18, which is an example that satisfies the type and content of the alloy components presented in the present invention, Ti(C,N) and Laves phases were formed using ferrite as the base structure. It was confirmed that the Laves phase was formed, and the sigma phase was not formed. However, although the Laves phase, a phase that negatively affects physical properties, was formed, it was confirmed that it was formed in a very small amount with a maximum volume fraction of 0.13%.

반면에, 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 또는 함량을 만족하지 못하는 비교예인 No. 1 내지 4 시편의 경우 페라이트를 기지조직으로 하여 Ti(C,N), 시그마상(sigma phase), 라베스상(Laves phase) 및 G 상(G phase)이 형성되었다. 특히 물성에 부정적인 영향을 주는 상인 시그마상(sigma phase)이 부피분율을 기준으로 5% 이상 형성된 것을 확인할 수 있었고, 라베스상(Laves phase)도 부피분율을 기준으로 0.2% 이상 형성된 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, Comparative Example No. 12, which does not satisfy the type or content of the alloy components presented in the present invention, In the case of specimens 1 to 4, Ti(C,N), sigma phase, Laves phase, and G phase were formed using ferrite as the base structure. In particular, it was confirmed that the sigma phase, a phase that negatively affects physical properties, was formed by more than 5% based on the volume fraction, and the Laves phase was also confirmed to be formed by more than 0.2% based on the volume fraction. .

또한, 비교예인 NO. 5 및 6 시편의 경우에는 [식 1]의 조건을 만족하지 못하여 시그마상(sigma phase)이 17% 및 18% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었다.In addition, the comparative example NO. In the case of specimens 5 and 6, the conditions of [Equation 1] were not satisfied, and it was confirmed that approximately 17% and 18% of the sigma phase was formed.

그리고, NO. 7 시편은 본 발명에 제시된 C의 함량을 초과하는 비교예로서, 부정적인 상인 M23C6이 0.2% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었다. 여기서 M은 금속 원소(metallic elements)를 지칭하는 것으로서, 본 발명에서는 Fe, Cr, Mn 및 Ti가 M에 해당된다.And, NO. Specimen 7 is a comparative example in which the C content exceeds the content presented in the present invention, and it was confirmed that about 0.2% of M 23 C 6 , a negative phase, was formed. Here, M refers to metallic elements, and in the present invention, Fe, Cr, Mn, and Ti correspond to M.

NO. 8 시편은 본 발명에 제시된 Si의 함량 및 [식 1]의 조건을 초과하는 비교예이고, NO. 9 시편은 발명에 제시된 Mn의 함량을 초과하는 비교예로서, 시그마상(sigma phase)이 10% 및 8% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었다.NO. 8 Specimens are comparative examples exceeding the Si content and conditions of [Equation 1] presented in the present invention, and NO. Specimen 9 is a comparative example in which the Mn content exceeds the content suggested in the invention, and it was confirmed that sigma phase was formed by about 10% and 8%.

NO. 10 시편은 발명에서 제시된 대부분의 합금 원소 함량을 만족하는 시편으로서, 부정적인 상인 시그마상(sigma phase)과 라베스상(Laves phase)이 형성되지는 않았다. 다만, 본 발명에서 제시된 Ti의 바람직한 함량보다 그 함량이 적은 시편으로서 Ti의 함량이 제한 범위보다 적어 고온에서 강도 및 용접성을 저하시키는 AlN이 0.0002% 정도 형성되었다. NO. Specimen 10 is a specimen that satisfies most of the alloy element contents presented in the invention, and negative phases such as sigma phase and Laves phase were not formed. However, as a specimen with a lower Ti content than the desirable content presented in the present invention, AlN, which reduces strength and weldability at high temperatures, was formed by about 0.0002% because the Ti content was less than the limited range.

No. 11 시편은 발명에 제시된 Ti의 함량을 초과하는 비교예로서 Ti의 함량이 제한 범위보다 많아 라베스상(Laves phase)이 2.1% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었다.No. Specimen 11 is a comparative example in which the Ti content exceeds the content presented in the invention, and it was confirmed that the Laves phase was formed by about 2.1% because the Ti content was more than the limit range.

NO. 12 및 NO. 13 시편은 발명에 제시된 Al의 함량을 만족하지 못하는 비교예로서, NO. 12 시편은 Al의 함량이 제한 범위보다 적어 시그마상(sigma phase)이 7% 정도 형성되었고, NO. 13 시편은 Al의 함량이 제한 범위보다 많아 Cr3Si이 0.8% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었다.NO. 12 and NO. 13 Specimen is a comparative example that does not satisfy the Al content presented in the invention, and is NO. In specimen 12, the Al content was less than the limit, so a sigma phase was formed at about 7%, and NO. 13 In the specimen, the Al content was higher than the limit, so it was confirmed that about 0.8% of Cr 3 Si was formed.

NO. 14 시편은 발명에 제시된 N의 함량을 만족하지 못하는 비교예로서, N의 함량이 제한 범위보다 많아 AlN이 0.001% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었고, NO. 15 시편은 발명에 제시된 O의 함량을 만족하지 못하는 비교예로서, O의 함량이 제한 범위보다 많아 Al2O3가 0.0002% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었다.NO. Specimen 14 is a comparative example that does not satisfy the N content presented in the invention. It was confirmed that AlN was formed by about 0.001% because the N content was more than the limit range, and NO. Specimen 15 is a comparative example that does not satisfy the O content suggested in the invention, and it was confirmed that Al 2 O 3 was formed at about 0.0002% because the O content was greater than the limit range.

NO. 16 시편은 발명에 제시된 [식 1]의 조건을 만족하지 못하는 비교예로서, [식 1]의 조건을 초과하여 시그마상(sigma phase)이 8% 정도 형성되었고, NO. 17 시편은 발명에 제시된 [식 2]의 조건을 만족하지 못하는 비교예로서, [식 2]의 조건보다 값이 Zr, Ca 및 Mg의 함량이 적어 Al2O3가 0.0002% 정도 형성된 것을 확인할 수 있었다.NO. Sample 16 is a comparative example that does not satisfy the conditions of [Equation 1] presented in the invention, and sigma phase was formed by about 8% in excess of the conditions of [Equation 1], and NO. Specimen 17 is a comparative example that does not satisfy the conditions of [Equation 2] presented in the invention. It can be confirmed that Al 2 O 3 was formed by about 0.0002% due to the lower contents of Zr, Ca, and Mg than the conditions of [Equation 2]. there was.

따라서 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 경우에는 부정적인 상인 시그마상(sigma phase)과 라베스상(Laves phase)을 비롯하여 Cr3Si AlN, Al2O3 및 M23C6의 형성이 억제되는 것을 확인할 수 있었다.Therefore, when the type and content of the alloy components presented in the present invention are satisfied, the negative phases, sigma phase and Laves phase, as well as Cr 3 Si AlN, Al 2 O 3 and M 23 C 6 are formed. It was confirmed that this was suppressed.

또한, 생산된 제품에 대하여 공식전위, 내식성 내충격성 열팽창 계수 및 부식량을 측정하는 평가를 하였고, 그 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었다. 공식전위는 25℃의 온도에서 3.5% 염화나트륨(NaCl)에서의 공식 전위(pitting potential; Ept)를 측정하였다. 공식전위의 측정은 기준점을 Saturated calomel electrode(SCE)로 하는 타입의 측정기기를 사용하여 측정하였다.In addition, the produced products were evaluated to measure pitting potential, corrosion resistance, impact resistance, thermal expansion coefficient, and corrosion amount, and the results are shown in Figures 4 and 5. The pitting potential (Ept) was measured in 3.5% sodium chloride (NaCl) at a temperature of 25°C. The formal potential was measured using a type of measuring device with a Saturated calomel electrode (SCE) as the reference point.

내식성은 3% 염수 분무 후 5% 염화나트륨에 의한 발청 발생에 소요되는 시간을 측정하였다.Corrosion resistance was measured by measuring the time required for rusting to occur due to 5% sodium chloride after spraying 3% salt water.

내충격성은 샤르피 키홀-노치 충격 시험(Charpy keyhole-notch impact test)에 의해 측정하였고, 부식량은 배기계 부품이 사용되는 온도구간인 600 ~ 900℃에서 대기중에 노출되었을 때의 부식량을 측정하였다.Impact resistance was measured by the Charpy keyhole-notch impact test, and the amount of corrosion was measured when exposed to the air at 600 to 900°C, the temperature range in which exhaust system components are used.

도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 실시예인 NO. 18 시편의 경우에는 25℃의 온도에서 3.5% 염화나트륨(NaCl)에서의 공식 전위(pitting potential; Ept)가 300 mVSCE 으로 측정되었고, 비교예인 No. 1 내지 4 시편은 모두 300 mVSCE 보다 작은 값으로 측정되었다. 공식 전위는 그 값이 높을수록 피팅 저항성이 우수한 것으로서, 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 경우에 공식 전위가 향상된 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 4, NO. 4 is an example that satisfies the type and content of the alloy components presented in the present invention. In the case of specimen 18, the pitting potential (Ept) in 3.5% sodium chloride (NaCl) was measured to be 300 mV SCE at a temperature of 25°C, and the pitting potential (Ept) of sample No. 18 was measured as 300 mV SCE . Specimens 1 to 4 all measured less than 300 mV SCE . The higher the value of the pitting potential, the better the pitting resistance, and it was confirmed that the pitting potential was improved when the type and content of the alloy components presented in the present invention were satisfied.

또한, 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 실시예인 No. 18 시편의 경우에는 3% 염수 분무 후 5% 염화나트륨에 의한 발청 발생 소요 시간이 250일 이상인 294일로 측정되었고, 비교예인 No. 1 내지 4 시편은 모두 250일 보다 빨리 녹이 발생된 것을 확인할 수 있었다.In addition, No. 1, which is an example that satisfies the type and content of the alloy components presented in the present invention. In the case of specimen 18, the time required for rusting to occur due to 5% sodium chloride after spraying 3% salt water was measured to be 294 days, which is more than 250 days, and for comparative example No. It was confirmed that rust occurred earlier than 250 days in all specimens 1 to 4.

그리고, 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 실시예인 No. 18 시편의 경우에는 내충결성 시험 결과 인성 측정값이 55J 이상인 62J로 측정되었고, 비교예인 No. 1 내지 4 시편은 모두 55J보다 작은 인성 측정값으로 측정되었다. And, No. 1, which is an example that satisfies the type and content of the alloy components presented in the present invention. In the case of specimen 18, as a result of the impact resistance test, the toughness was measured to be 62J, which is more than 55J, and the comparative example No. Specimens 1 to 4 all had toughness measurements of less than 55J.

또한, 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 실시예인 No. 18 시편의 경우에는 열팽창 계수가 11.5Х10- 6로 측정되었고, 비교예인 No. 1 내지 4 시편은 각각 12.3Х10-6, 12.1Х10-6,12.0Х10-6 및 11.6Х10- 6로 측정되었다.In addition, No. 1, which is an example that satisfies the type and content of the alloy components presented in the present invention. In the case of specimen 18, the thermal expansion coefficient was measured to be 11.5Х10 - 6 , and the comparative example No. Specimens 1 to 4 measured 12.3Х10 -6 , 12.1Х10 -6 , 12.0Х10 -6 and 11.6Х10 - 6 , respectively.

그리고, 도 5에서 확인할 수 있듯이 본 발명에 제시된 합금 성분의 종류 및 함량을 만족하는 실시예인 No. 18 시편의 경우에는 나머지 비교예인 1 내지 4 시편보다 600 ~ 900℃ 구간에서 부식량이 현저하게 저감되는 것을 확인할 수 있었다.And, as can be seen in Figure 5, No. 5, which is an example that satisfies the type and content of the alloy components presented in the present invention. In the case of specimen 18, it was confirmed that the amount of corrosion was significantly reduced in the range of 600 to 900°C compared to specimens 1 to 4, which are the remaining comparative examples.

다음으로, 배기계 부품이 사용되는 온도구간인 300 ~ 900℃에서 Al의 함량 변화에 따라 형성되는 상을 알아보기 위하여 0.01C-0.1Si-0.1Mn-18Cr-0.2Ti-0.01N인 합금에 Al의 함량을 변화시키면서 형성되는 상을 알아보았고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.Next, in order to determine the phase formed according to the change in Al content in the temperature range of 300 ~ 900℃, which is the temperature range in which exhaust system components are used, Al was tested in an alloy of 0.01C-0.1Si-0.1Mn-18Cr-0.2Ti-0.01N. The phases formed by changing the content were investigated, and the results are shown in Figure 6.

도 6에서 확인할 수 있듯이, Al의 함량이 3% 정도가 될 때까지는 Al의 함유량이 증가할수록 시그마상의 석출 온도영역이 좁아지고 부피 분율이 줄어드는 것을 확인할 수 있었고, 특히 Al을 3% 첨가시에 시그마 상의 안정성이 급격히 낮아져 생성되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Al의 함량이 5%를 초과하는 경우에는 Cr3Si가 생성되는 것을 확인할 수 있었다.As can be seen in Figure 6, it was confirmed that as the Al content increases, the precipitation temperature range of the sigma phase narrows and the volume fraction decreases until the Al content reaches about 3%. In particular, when 3% Al is added, the sigma phase decreases. It was confirmed that the stability of the phase was drastically reduced and that it was not produced. Additionally, it was confirmed that Cr 3 Si was generated when the Al content exceeded 5%.

한편, Al을 3%이상 첨가하더라도 Si 및 Mn의 함량이 많으면 시그마상이 형성될 수 있다. 특히, 시그마상의 형성은 합금 성분 중 Si, Mn, Cr 순으로 영향을 미치고, Si의 함량이 Mn의 함량 대비 20배 정도의 민감도를 지닌다. 이에 따라, [식 1]에 기재된 관계식을 만족하는 경우에 시그마상의 형성이 억제되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 현상은 No. 12 및 17 시편의 결과에서도 확인할 수 있다.On the other hand, even if more than 3% of Al is added, a sigma phase may be formed if the Si and Mn contents are high. In particular, the formation of sigma phase affects the alloy components in that order: Si, Mn, and Cr, and the Si content is about 20 times more sensitive than the Mn content. Accordingly, it was confirmed that the formation of the sigma phase was suppressed when the relationship described in [Equation 1] was satisfied. This phenomenon is no. This can also be confirmed in the results of specimens 12 and 17.

다음으로, N의 함량 변화에 따라 AlN이 형성되는 영역을 알아보기 위하여 0.01C-0.1Si-0.1Mn-4Al-18Cr-0.2Ti인 합금에 N 함량을 변화시키면서 AlN이 형성되는 영역을 알아보았고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.Next, in order to find out the area where AlN is formed according to the change in N content, the area where AlN is formed was investigated by changing the N content in the alloy of 0.01C-0.1Si-0.1Mn-4Al-18Cr-0.2Ti. The results are shown in Figure 7.

도 7에서 확인할 수 있듯이, N의 함량이 0.03% 이상 함유되는 경우에 AlN이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라 N의 함량은 0.02% 미만으로 제한하는 것이 바람직하다.As can be seen in Figure 7, it was confirmed that AlN was formed when the N content was 0.03% or more. Accordingly, it is desirable to limit the N content to less than 0.02%.

다음으로, Zr, Ca 및 Mg의 총량에 따라 Al2O3이 형성되는 영역을 알아보기 위하여 0.01C-0.1Si-0.1Mn-4Al-18Cr-0.2Ti-0.01N-0.0005O인 합금에 Zr, Ca 및 Mg의 총량을 변화시키면서 Al2O3이 형성되는 영역을 알아보았고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.Next, in order to determine the area where Al 2 O 3 is formed depending on the total amount of Zr, Ca, and Mg, Zr, The area where Al 2 O 3 was formed was investigated by changing the total amount of Ca and Mg, and the results are shown in FIG. 8.

도 8에서 확인할 수 있듯이, Zr, Ca 및 Mg의 총량 0.001%보다 적은 경우에 Al2O3이 형성되는 것을 확인할 수 있었고, 0.01%를 초과하면서 Al2O3이 형성되지 않는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 8, it was confirmed that Al 2 O 3 was formed when the total amount of Zr, Ca, and Mg was less than 0.001%, and that Al 2 O 3 was not formed when it exceeded 0.01%.

다음으로, C의 함량 변화에 따라 M23C6이 형성되는 영역을 알아보기 위하여 18Cr-0.1Mn-0.1Si-0.2Ti-0.01N-4Al인 합금에 C 함량을 변화시키면서 M23C6이 형성되는 영역을 알아보았고, C의 함량을 0.02%로 고정시킨 상태에서 온도별 상변태 추이를 살펴보았으며, 그 결과를 도 9에 각각 나타내었다.Next, in order to find out the area where M 23 C 6 is formed according to the change in C content, M 23 C 6 was formed by changing the C content in the 18Cr-0.1Mn-0.1Si-0.2Ti-0.01N-4Al alloy. The region in which this occurred was identified, and the phase transformation trend by temperature was examined with the C content fixed at 0.02%, and the results are shown in Figure 9.

도 9에서 확인할 수 있듯이, C의 함량이 0.017보다 큰 경우에 M23C6이 형성되는 것을 확인할 수 있었고, C의 함량이 0.02%인 경우 M23C6이 0.2% 정도 형성되는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 9, it was confirmed that M 23 C 6 was formed when the C content was greater than 0.017, and when the C content was 0.02%, it was confirmed that about 0.2% of M 23 C 6 was formed. .

따라서, C은 0.015% 이하로 함유하여 M23C6의 부피분율을 0.2% 미만으로 유지하는 것이 스테인리스강의 물성을 향상시키는데 유리할 것이다.Therefore, it would be advantageous to improve the physical properties of stainless steel by containing C at less than 0.015% and maintaining the volume fraction of M 23 C 6 at less than 0.2%.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the above-described preferred embodiments, the present invention is not limited thereto and is limited by the claims described below. Accordingly, those skilled in the art can make various changes and modifications to the present invention without departing from the technical spirit of the claims described later.

Claims (13)

중량%로, C: 0.015% 이하(0% 제외), Si: 0.17% 이하(0% 제외), Mn: 1.35% 이하(0% 제외), Cr: 17 ~ 20%, Ti: 0.1 ~ 0.5%, Al: 3 ~ 5%, O: 0.001% 미만(0% 제외), N: 0.02% 미만(0% 제외), 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기의 [식 1]을 만족하며,
(20Si+Mn)/Al < 0.7 ……………… [식 1]
Zr, Ca 및 Mg를 더 함유하되, 하기의 [식 2]를 만족하고,
0.001 ≤ Zr+Ca+Mg ≤ 0.01 ……………… [식 2]
300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 라베스상(Laves phase)의 부피분율이 0.2% 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
[식 1]에서 Si, Mn 및 Al는 각 성분의 함량(%)을 의미함.
[식 2]에서 Zr, Ca 및 Mg은 각 성분의 함량(%)을 의미함.
By weight percent, C: 0.015% or less (excluding 0%), Si: 0.17% or less (excluding 0%), Mn: 1.35% or less (excluding 0%), Cr: 17 to 20%, Ti: 0.1 to 0.5% , Al: 3 to 5%, O: less than 0.001% (excluding 0%), N: less than 0.02% (excluding 0%), the remaining Fe and other inevitable impurities are included, and satisfies the following [Equation 1],
(20Si+Mn)/Al < 0.7... … … … … … [Equation 1]
It further contains Zr, Ca, and Mg, but satisfies [Formula 2] below,
0.001 ≤ Zr+Ca+Mg ≤ 0.01 … … … … … … [Equation 2]
A ferritic stainless steel characterized in that the volume fraction of the Laves phase formed in the temperature range of 300 to 900°C is 0.2% or less.
In [Formula 1], Si, Mn, and Al refer to the content (%) of each component.
In [Formula 2], Zr, Ca, and Mg refer to the content (%) of each component.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 시그마상(sigma phase)의 부피분율이 5% 미만인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 1,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the volume fraction of the sigma phase formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is less than 5%.
청구항 5에 있어서,
상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 시그마상(sigma phase)의 부피분율이 0.5% 이하이거나 석출되지 않는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 5,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the volume fraction of the sigma phase formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is less than 0.5% or does not precipitate.
청구항 1에 있어서,
상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 Cr3Si의 부피분율이 0.5% 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 1,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the volume fraction of Cr 3 Si formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is 0.5% or less.
청구항 1에 있어서,
상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 AlN 및 Al2O3의 부피분율이 각각 0.0001% 이하인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 1,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the volume fraction of AlN and Al 2 O 3 formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is each 0.0001% or less.
청구항 1에 있어서,
상기 스테인리스강은 300 ~ 900℃ 온도 구간에서 형성되는 M23C6의 부피분율이 0.2% 미만인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 1,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the volume fraction of M 23 C 6 formed in the temperature range of 300 to 900 ° C is less than 0.2%.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 스테인리스강은 25℃의 온도에서 3.5% 염화나트륨(NaCl)에서의 공식 전위(pitting potential; Ept)는 300 mVSCE 이상인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 1,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the pitting potential (Ept) in 3.5% sodium chloride (NaCl) is 300 mV SCE or more at a temperature of 25°C.
청구항 1에 있어서,
상기 스테인리스강은 3% 염수 분무 후 5% 염화나트륨에 의한 발청 발생 소요 시간이 250일 이상인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 1,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the time required for rusting by 5% sodium chloride after spraying with 3% salt water is more than 250 days.
청구항 1에 있어서,
상기 스테인리스강은 샤르피 키홀-노치 충격 시험(Charpy keyhole-notch impact test)에 의해 측정된 인성이 55J 이상인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강.
In claim 1,
The stainless steel is a ferritic stainless steel, characterized in that the toughness measured by the Charpy keyhole-notch impact test is 55J or more.
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