KR102603113B1 - Ferritic stainless-steel sheet and method for manufacturing same - Google Patents

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마사타카 요시노
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Abstract

보다 인성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법을 제공한다. C: 0.001∼0.020%, Si: 0.05∼0.35%, Mn: 0.05∼1.00%, P: 0.04% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.001∼0.300%, Cr: 10.0∼13.0%, Ni: 1.15∼1.50%, Ti: 0.05∼0.35%, N: 0.001∼0.020%를 함유하고, 또한, 하기식 (1)로 이루어지는 γI[%]이 65% 이상이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 금속 조직의 평균 결정 입경이 45㎛ 이하이다. 상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브에 대하여 열간 압연을 행하고, 750∼1050℃에서 열연판 어닐링함으로써 제조된다. γI[%]=24Ni+12Mn+6Cu-18Si-12Cr-12Mo+188 (1) 또한, 식 (1) 중의 Ni, Mn, Cu, Si, Cr 및 Mo는, 각 성분의 함유량(질량%)을 나타내고, 함유하지 않는 경우는 0으로 한다.A ferritic stainless steel sheet with superior toughness and corrosion resistance and a method for manufacturing the same are provided. C: 0.001 to 0.020%, Si: 0.05 to 0.35%, Mn: 0.05 to 1.00%, P: 0.04% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.001 to 0.300%, Cr: 10.0 to 13.0%, Ni: 1.15 Contains ~1.50%, Ti: 0.05-0.35%, N: 0.001-0.020%, and γ I [%] of the following formula (1) is 65% or more, and the balance consists of Fe and inevitable impurities. It has a chemical composition, and the average crystal grain size of the metal structure is 45 μm or less. It is manufactured by hot rolling a steel slab having the above chemical composition and annealing the hot rolled sheet at 750 to 1050°C. γ I [%] = 24Ni + 12Mn + 6Cu - 18Si - 12Cr - 12Mo + 188 (1) In addition, Ni, Mn, Cu, Si, Cr and Mo in formula (1) represent the content (mass%) of each component and do not contain In this case, it is set to 0.

Description

페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법 {FERRITIC STAINLESS-STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}Ferritic stainless steel sheet and method of manufacturing same {FERRITIC STAINLESS-STEEL SHEET AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 플랜지용 부재의 용도에 유용한, 인성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ferritic stainless steel sheet and a manufacturing method thereof. In particular, it relates to a ferritic stainless steel sheet having excellent toughness and excellent corrosion resistance, which is useful for use as a flange member, and a manufacturing method thereof.

자동차의 배기가스 경로는, 이그조스트 매니폴드, 머플러, 촉매, 플렉시블 튜브, 센터 파이프 및 프런트 파이프 등, 여러 가지의 부품으로 구성되어 있다. 이들 부품을 접속하는 경우, 플랜지라고 불리우는 체결 부품이 사용되는 경우가 많다. 이러한 배기계 부품에 적용되는 플랜지는 충분한 강성을 가질 필요가 있다. 이 점에서, 이러한 배기계 부품에는 후육(thick)(예를 들면 판두께로 5㎜ 이상)의 플랜지가 적용되고 있다.The exhaust gas path of an automobile is composed of various parts such as an exhaust manifold, muffler, catalyst, flexible tube, center pipe, and front pipe. When connecting these parts, fastening parts called flanges are often used. Flanges applied to these exhaust system components need to have sufficient rigidity. In this regard, thick flanges (for example, 5 mm or more in plate thickness) are applied to these exhaust system parts.

또한, 플랜지는 프레스 성형 외에, 펀칭 등의 가공에 의해 제조되어 있고, 보통강이 이용되어 왔다.In addition, flanges are manufactured by processes such as punching in addition to press forming, and plain steel has been used.

또한, 근래에는, EGR(Exhaust Gas Recirculation, EGR) 시스템과 같은 고온의 배기가스에 노출되는 부품에 적용하는 플랜지재에는 충분한 내식성이 요구되고 있다. 그 때문에, 보통강에 비해 내식성이 우수한 스테인리스강, 특히 열팽창률이 비교적 작고 열응력이 발생하기 어려운 페라이트계 스테인리스강의 적용이 검토되고 있다. 결과, 후육의 플랜지에 적용 가능한 판두께가 큰(예를 들면 판두께로 5㎜ 이상) 페라이트계 스테인리스 강판이 강하게 요구되고 있다.Additionally, in recent years, sufficient corrosion resistance is required for flange materials applied to parts exposed to high-temperature exhaust gas, such as Exhaust Gas Recirculation (EGR) systems. For this reason, the application of stainless steel, which has excellent corrosion resistance compared to ordinary steel, especially ferritic stainless steel, which has a relatively small coefficient of thermal expansion and is less likely to generate thermal stress, is being considered. As a result, there is a strong demand for ferritic stainless steel sheets with a large sheet thickness (for example, 5 mm or more in sheet thickness) that can be applied to thick flanges.

그러나, 판두께가 큰 페라이트계 스테인리스강은 저온 인성의 과제가 있다. 예를 들면, 플랜지 제조 시의 프레스 균열이 동절기에 많이 발생하고 있다. 이들 점에서, 판두께가 큰 페라이트계 스테인리스강의 인성의 개선이 강하게 요구되고 있다.However, ferritic stainless steel with a large plate thickness has problems with low-temperature toughness. For example, press cracks during flange manufacturing occur frequently in the winter. In these respects, there is a strong demand for improvement in the toughness of ferritic stainless steels with large sheet thicknesses.

이러한 시장 요구에 대하여, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 질량%로, C: 0.02% 이하, N: 0.02% 이하, Si: 0.005∼1.0%, Ni: 0.1∼1.0%, Mn: 0.1∼3.0%, P: 0.04% 이하, S: 0.0100% 이하, Cr: 10% 이상∼18% 미만을 함유하고, 추가로 Ti: 0.05∼0.30%, Nb: 0.01∼0.50%의 1종 또는 2종을 함유하고, Ti와 Nb의 합계가, 8(C+N)∼0.75%이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, γp가 70% 이상 또한, 페라이트 입경이 20㎛ 이하, 마르텐사이트 생성량이 70% 이하가 되는 것을 특징으로 하는 인성(-40℃에서의 샤르피 충격값이 50J/㎠ 이상)이 우수한 스테인리스 강판이 개시되어 있다.Regarding this market demand, for example, Patent Document 1 states that, in mass%, C: 0.02% or less, N: 0.02% or less, Si: 0.005 to 1.0%, Ni: 0.1 to 1.0%, Mn: 0.1 to 3.0. %, P: 0.04% or less, S: 0.0100% or less, Cr: 10% to 18%, and further containing one or two types of Ti: 0.05 to 0.30% and Nb: 0.01 to 0.50%. The total of Ti and Nb is 8(C+N) to 0.75%, the balance is made up of Fe and inevitable impurities, γ p is 70% or more, the ferrite grain size is 20㎛ or less, and the amount of martensite is 70%. A stainless steel sheet excellent in toughness (Charpy impact value at -40°C of 50 J/cm2 or more) is disclosed, which is characterized by the following.

또한, γp(%)는 하기 (ⅰ)식(특허문헌 1에서는 (1)식이라고 표기)을 이용하여 평가한다.Additionally, γ p (%) is evaluated using the following formula (i) (indicated as formula (1) in Patent Document 1).

γp=420(%C)+470(%N)+23(%Ni)+9(%Cu)+7(%Mn)-11.5(%Cr)-11.5(%Si)-12(%Mo)-23(%V)-47(%Nb)-49(%Ti)-52(%Al)+189 (ⅰ)γ p = 420(%C)+470(%N)+23(%Ni)+9(%Cu)+7(%Mn)-11.5(%Cr)-11.5(%Si)-12(%Mo)-23(% V)-47(%Nb)-49(%Ti)-52(%Al)+189 (ⅰ)

또한, (%X)는, 각 성분 X의 질량 비율을 나타낸다.In addition, (%X) represents the mass ratio of each component

일본공개특허공보 2016-191150호Japanese Patent Publication No. 2016-191150

그러나, 본 발명자들이 특허문헌 1에 기재되는 스테인리스 강판을 이용하여 버링 가공부(burring portion)를 갖는 후육의 플랜지 형상으로의 가공을 시도한 결과, 버링 가공부에 균열이 발생하여, 소정의 플랜지 형상을 얻을 수 없는 경우가 있어, 후육의 플랜지에 적용하기에는 충분하지 않은 것이 밝혀졌다.However, when the present inventors attempted to process a thick flange shape with a burring portion using the stainless steel sheet described in Patent Document 1, cracks occurred in the burring portion, and the predetermined flange shape was lost. In some cases, it cannot be obtained, and it has been found that it is not sufficient for application to thick flanges.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여, 보다 인성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of these circumstances, the purpose of the present invention is to provide a ferritic stainless steel sheet with superior toughness and excellent corrosion resistance, and a method for manufacturing the same.

또한, 본 발명에 있어서, 보다 인성이 우수하다는 것은, -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상인 것을 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서, 내식성이 우수하다는 것은, JIS H 8502에 규정된 염수 분무 사이클 시험을 3사이클 실시한 후의 발청률(rusting area ratio)이 25% 이하인 것을 의미한다.In addition, in the present invention, superior toughness means that the Charpy impact value at -50°C is 100 J/cm2 or more. In addition, in the present invention, excellent corrosion resistance means that the rusting area ratio after three cycles of the salt spray cycle test specified in JIS H 8502 is 25% or less.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 상세한 검토를 행했다. 그 결과, 이하의 인식을 얻었다.The present inventors conducted detailed studies to solve the above problems. As a result, the following recognition was obtained.

균열을 발생시키는 일 없이 버링 가공부를 갖는 후육의 플랜지로 가공하기 위해서는, 금속 조직을 미세화하고 -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상인 것이 유효하다. 구체적으로는, 금속 조직의 평균 결정 입경을 45㎛ 이하로 함으로써, 버링 가공부를 갖는 후육의 플랜지로 가공할 때의 버링 가공부에서의 균열의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 버링 가공부를 갖는 후육의 플랜지로 충분히 실용화할 수 있다.In order to process a thick flange with a burring process without cracking, it is effective to refine the metal structure and have a Charpy impact value of 100 J/cm2 or more at -50°C. Specifically, by setting the average crystal grain size of the metal structure to 45 ㎛ or less, the occurrence of cracks in the burring portion when processing the flange of the thick material having the burring portion can be effectively suppressed. It can be put to practical use with a flange.

그리고, 적절한 강 성분, 구체적으로는 Si, Mn, Cr, Ni 등을 적절한 범위로 제어한 강 성분 조성을 갖는 슬래브를, 1050∼1250℃에서 가열한 후, 열간 압연하고, 적절한 온도에서 열연판 어닐링을 행하는 것이, 금속 조직을 미세화하고 -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상을 얻는 데에 있어서 유효한 수단이다.Then, a slab having a steel composition with appropriate steel components, specifically Si, Mn, Cr, Ni, etc. controlled to an appropriate range, is heated at 1050 to 1250°C, hot rolled, and hot rolled sheet annealed at an appropriate temperature. This is an effective means for refining the metal structure and obtaining a Charpy impact value of 100 J/cm2 or more at -50°C.

본 발명은 이상의 인식에 기초하여 이루어진 것으로서, 이하를 요지로 하는 것이다.The present invention has been made based on the above recognition, and has the following as a summary.

[1] 질량%로, C: 0.001∼0.020%, Si: 0.05∼0.35%, Mn: 0.05∼1.00%, P: 0.04% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.001∼0.300%, Cr: 10.0∼13.0%, Ni: 1.15∼1.50%, Ti: 0.05∼0.35%, N: 0.001∼0.020%를 함유하고, 또한, 하기식 (1)로 이루어지는 γI[%]이 65% 이상이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 금속 조직의 평균 결정 입경이 45㎛ 이하인, 페라이트계 스테인리스 강판.[1] In mass%, C: 0.001 to 0.020%, Si: 0.05 to 0.35%, Mn: 0.05 to 1.00%, P: 0.04% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.001 to 0.300%, Cr: 10.0 -13.0%, Ni: 1.15-1.50%, Ti: 0.05-0.35%, N: 0.001-0.020%, and γ I [%] of the following formula (1) is 65% or more, and the remainder is A ferritic stainless steel sheet having a composition consisting of Fe and inevitable impurities, and having an average crystal grain size of the metal structure of 45 μm or less.

γI[%]=24Ni+12Mn+6Cu-18Si-12Cr-12Mo+188 (1)γ I [%]=24Ni+12Mn+6Cu-18Si-12Cr-12Mo+188 (1)

또한, 식 (1) 중의 Ni, Mn, Cu, Si, Cr 및 Mo는, 각 성분의 함유량(질량%)을 나타내고, 함유하지 않는 성분은 0으로 한다.In addition, Ni, Mn, Cu, Si, Cr, and Mo in formula (1) represent the content (mass %) of each component, and components not contained are set to 0.

[2] 상기 성분 조성에 더하여, 질량%로, Cu: 0.01∼1.00%, Mo: 0.01∼1.00%, W: 0.01∼0.20%, Co: 0.01∼0.20%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 [1]에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.[2] In addition to the above component composition, in mass%, it contains one or two or more of Cu: 0.01 to 1.00%, Mo: 0.01 to 1.00%, W: 0.01 to 0.20%, and Co: 0.01 to 0.20%. , The ferritic stainless steel sheet described in [1] above.

[3] 상기 성분 조성에 더하여, 질량%로, V: 0.01∼0.20%, Nb: 0.01∼0.10%, Zr: 0.01∼0.20%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.[3] In addition to the above component composition, the above [1] or [, which contains one or two or more of V: 0.01 to 0.20%, Nb: 0.01 to 0.10%, and Zr: 0.01 to 0.20% in mass%. The ferritic stainless steel sheet described in [2].

[4] 상기 성분 조성에 더하여, 질량%로, REM: 0.001∼0.100%, B: 0.0002∼0.0025%, Mg: 0.0005∼0.0030%, Ca: 0.0003∼0.0030%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.[4] In addition to the above component composition, in mass%, it contains one or two or more of REM: 0.001 to 0.100%, B: 0.0002 to 0.0025%, Mg: 0.0005 to 0.0030%, and Ca: 0.0003 to 0.0030%. , The ferritic stainless steel sheet according to any one of [1] to [3] above.

[5] 상기 [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법으로서, 상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브에 대하여, 1050∼1250℃에서 가열 후, 열간 압연을 행하는 열간 압연 공정과, 당해 열간 압연 공정에서 얻어진 열연 강판을 750∼1050℃에서 열연판 어닐링하는 열연판 어닐링 공정을 갖는, 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법.[5] A method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet according to any one of [1] to [4] above, comprising: a hot rolling process in which a steel slab having the above chemical composition is heated at 1050 to 1250°C and then hot rolled; A method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet, comprising a hot-rolled sheet annealing process in which the hot-rolled steel sheet obtained in the hot-rolling process is annealed at 750 to 1050°C.

본 발명에 의하면, 보다 인성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판이 얻어진다. 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은 후육의 플랜지 등의 용도에 적합하게 이용할 수 있다.According to the present invention, a ferritic stainless steel sheet with superior toughness and excellent corrosion resistance is obtained. The ferritic stainless steel sheet of the present invention can be suitably used for applications such as thick flanges.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Form for carrying out the invention)

이하, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은, 판두께 5.0㎜의 각종 페라이트계 스테인리스 강판을 이용하여, 30㎜φ의 플랜지 구멍부를 블랭크한 채(펀칭한 채)의 강판 표면으로부터 10㎜ 들어 올리는(raised) 버링 가공부를 갖는 플랜지로 성형했을 때에 균열이 발생한 원인에 대해서 상세하게 검토했다. 그 결과, -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상의 강판에서는 균열이 발생하지 않고, 균열이 발생한 강판에서는 -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 미만이었다. 이와 같이, 저(低)인성이 균열의 원인인 것을 알게 되었다.The present inventors used various ferritic stainless steel sheets with a sheet thickness of 5.0 mm, and made a flange with a burring processing part raised 10 mm from the surface of the steel sheet with the flange hole of 30 mm phi blanked (punched). The cause of cracks during molding was examined in detail. As a result, no cracks occurred in steel sheets with a Charpy impact value of 100 J/cm2 or more at -50°C, and in steel sheets where cracks occurred, the Charpy impact value at -50°C was less than 100 J/cm2. In this way, it was found that low toughness was the cause of cracking.

또한, 본 발명자들은, 이 저인성과 금속 조직의 관계를 상세하게 검토했다. 그 결과, 강판의 평균 결정 입경이 클수록 인성은 저하하는 것을 알 수 있었다. 그래서, 여러 가지의 페라이트계 스테인리스 강판(판두께 5.0㎜)을 이용하여 전술한 플랜지로의 성형을 시도했다. 그 결과, 평균 결정 입경이 45㎛를 상회한 강판에서, 인성이 저하하고 균열이 발생하기 쉬운 것을 알 수 있었다. 평균 결정 입경이 45㎛ 이하이면 인성이 우수하고 강판의 펀칭 가공성은 양호했다.Additionally, the present inventors examined in detail the relationship between this low toughness and metal structure. As a result, it was found that the larger the average crystal grain size of the steel sheet, the lower the toughness. Therefore, an attempt was made to form the above-described flange using various ferritic stainless steel plates (plate thickness 5.0 mm). As a result, it was found that in steel sheets with an average crystal grain size exceeding 45 μm, toughness decreases and cracks are prone to occur. When the average crystal grain size was 45㎛ or less, toughness was excellent and the punching processability of the steel sheet was good.

이상으로부터, 본 발명에 있어서, 평균 결정 입경은 45㎛ 이하, -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상으로 한다.From the above, in the present invention, the average crystal grain size is 45 μm or less, and the Charpy impact value at -50°C is 100 J/cm2 or more.

또한, 상기 평균 결정 입경은, 후술하는 실시예의 측정 방법으로 측정할 수 있다. 또한, 상기 샤르피 충격값은, 후술하는 바와 같이 JIS Z 2242(2005)에 준거하여 측정한 값이다.In addition, the average crystal grain size can be measured by the measurement method in the Examples described later. In addition, the Charpy impact value is a value measured based on JIS Z 2242 (2005), as will be described later.

다음으로, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판의 성분 조성에 대해서 설명한다.Next, the component composition of the ferritic stainless steel sheet of the present invention will be described.

이하, 특별히 언급하지 않는 한, 성분의 함유량의 단위인 「%」는 「질량%」를 의미한다.Hereinafter, unless otherwise specified, “%” as a unit of component content means “% by mass.”

C: 0.001∼0.020%C: 0.001 to 0.020%

C를 0.020% 초과하여 함유하면, 가공성 및 내식성의 저하가 현저해진다. C 함유량이 적을수록 내식성 및 가공성의 관점에서는 바람직하지만, C 함유량을 0.001% 미만으로 하기 위해서는 정련에 시간이 걸려 제조상 바람직하지 않다. 따라서, C 함유량은 0.001% 이상 0.020% 이하의 범위로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.003% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.004% 이상이다. 또한, C 함유량은, 바람직하게는 0.015% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.012% 이하이다.If C is contained in excess of 0.020%, the processability and corrosion resistance are significantly reduced. A smaller C content is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and processability, but setting the C content to less than 0.001% requires time for refining, which is undesirable from a manufacturing perspective. Therefore, the C content is within the range of 0.001% to 0.020%. The C content is preferably 0.003% or more, and more preferably 0.004% or more. Moreover, the C content is preferably 0.015% or less, and more preferably 0.012% or less.

Si: 0.05∼0.35%Si: 0.05 to 0.35%

Si는 용접 시에 형성되는 산화 피막에 농축하여 용접부의 내식성을 향상시키는 효과가 있음과 함께, 제강 공정에 있어서의 탈산 원소로서도 유용한 원소이다. 이들 효과는 0.05% 이상의 Si의 함유에 의해 얻어지고, 함유량이 많을수록 그 효과는 커진다. 한편, Si는 페라이트상의 생성을 촉진하는 효과가 있고, 0.35%를 초과하여 Si를 함유하면, 열간 압연 공정에 있어서의 가열 시에 소정량의 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않기 때문에, 본 발명이 규정하는 조건으로 열간 압연 및 열연판 어닐링을 행해도, 소망하는 금속 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, Si 함유량은 0.05% 이상 0.35% 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.10% 이상이다. 또한, Si 함유량은, 바람직하게는 0.30% 이하이다.Si has the effect of improving the corrosion resistance of the weld zone by concentrating in the oxide film formed during welding, and is also a useful element as a deoxidizing element in the steelmaking process. These effects are obtained by containing 0.05% or more of Si, and the larger the content, the greater the effect. On the other hand, Si has the effect of promoting the formation of a ferrite phase, and if Si is contained in excess of 0.35%, a predetermined amount of austenite phase is not sufficiently generated during heating in the hot rolling process, so that the Even if hot rolling and hot-rolled sheet annealing are performed under certain conditions, the desired metal structure cannot be obtained. Therefore, the Si content is set to be 0.05% or more and 0.35% or less. The Si content is preferably 0.10% or more. Additionally, the Si content is preferably 0.30% or less.

Mn: 0.05∼1.00%Mn: 0.05 to 1.00%

Mn은 오스테나이트상의 생성을 촉진하는 효과가 있다. 그 효과를 얻기 위해서는 0.05% 이상의 Mn의 함유가 필요하다. 그러나, Mn 함유량이 1.00%를 초과하면, 부식의 기점이 되는 MnS의 석출이 촉진되어, 내식성이 저하한다. 따라서, Mn 함유량은 0.05% 이상 1.00% 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 0.20% 이상이다. 또한, Mn 함유량은, 바람직하게는 0.80% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.70% 이하이다.Mn has the effect of promoting the formation of austenite phase. To obtain the effect, Mn content of 0.05% or more is required. However, when the Mn content exceeds 1.00%, precipitation of MnS, which is the starting point of corrosion, is promoted, and corrosion resistance decreases. Therefore, the Mn content is set to be 0.05% or more and 1.00% or less. The Mn content is preferably 0.20% or more. Additionally, the Mn content is preferably 0.80% or less, and more preferably 0.70% or less.

P: 0.04% 이하P: 0.04% or less

P는 강에 불가피적으로 포함되는 원소로서, 내식성 및 가공성에 대하여 유해한 원소이기 때문에 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. P 함유량이 0.04%를 초과하면 고용 강화에 의해 가공성이 현저하게 저하한다. 따라서, P 함유량은 0.04% 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.03% 이하이다.P is an element that is inevitably included in steel and is harmful to corrosion resistance and processability, so it is desirable to reduce it as much as possible. When the P content exceeds 0.04%, processability significantly decreases due to solid solution strengthening. Therefore, the P content is set to 0.04% or less. The P content is preferably 0.03% or less.

S: 0.01% 이하S: 0.01% or less

S도 P와 마찬가지로 강에 불가피적으로 포함되는 원소로서, 내식성 및 가공성에 대하여 유해한 원소이기 때문에 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 특히, S 함유량이 0.01%를 초과하면 내식성이 현저하게 저하한다. 따라서, S 함유량은 0.01% 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.008% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.003% 이하이다.Like P, S is an element that is inevitably included in steel and is harmful to corrosion resistance and processability, so it is desirable to reduce it as much as possible. In particular, when the S content exceeds 0.01%, corrosion resistance significantly decreases. Therefore, the S content is set to 0.01% or less. The S content is preferably 0.008% or less, and more preferably 0.003% or less.

Al: 0.001∼0.300%Al: 0.001∼0.300%

Al은 유효한 탈산제이다. 또한, Al은 질소와의 친화력이 Cr보다도 강하기 때문에, 용접부에 질소가 침입한 경우에, 질소를 Cr 질화물이 아니라 Al 질화물로서 석출시켜, 예민화(sensitization)를 억제하는 효과가 있다. 이들 효과는, Al을 0.001% 이상 함유함으로써 얻어진다. 그러나, 0.300%를 초과하는 Al을 함유하면, 용접 시의 용입성(penetration)이 저하하여 용접성이 저하하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, Al 함유량은 0.001% 이상 0.300% 이하의 범위로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.010% 이상이다. 또한, Al 함유량은, 바람직하게는 0.200% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.100% 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.050% 이하이다.Al is an effective deoxidizer. In addition, since Al has a stronger affinity for nitrogen than Cr, when nitrogen infiltrates the weld zone, nitrogen is precipitated as Al nitride rather than Cr nitride, which has the effect of suppressing sensitization. These effects are obtained by containing 0.001% or more of Al. However, if Al exceeds 0.300% is contained, penetration during welding decreases and weldability decreases, which is not preferable. Therefore, the Al content is set to be in the range of 0.001% or more and 0.300% or less. The Al content is preferably 0.010% or more. Moreover, the Al content is preferably 0.200% or less, more preferably 0.100% or less, and still more preferably 0.050% or less.

Cr: 10.0∼13.0%Cr: 10.0 to 13.0%

Cr은 내식성을 확보하기 위해 가장 중요한 원소이다. 그 함유량이 10.0% 미만에서는, 자동차 배기 부품에 필요한 내식성이 얻어지지 않는다. 한편, 13.0%를 초과하여 Cr을 함유하면, 강 성분을 후술하는 소정의 식 (1)로 나타나는 γI로 조정해도, 열간 압연 공정에 있어서의 가열 시에 소정량의 오스테나이트상이 생성되지 않기 때문에, 본 발명이 규정하는 조건으로 열간 압연 및 열연판 어닐링을 행해도, 소망하는 금속 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, Cr 함유량은 10.0% 이상 13.0% 이하의 범위로 한다. Cr 함유량은, 바람직하게는 10.5% 이상이다. 또한, Cr 함유량은, 바람직하게는 12.0% 이하이고, 보다 바람직하게는 11.7% 이하이다.Cr is the most important element to ensure corrosion resistance. If the content is less than 10.0%, the corrosion resistance required for automobile exhaust parts cannot be obtained. On the other hand, if Cr is contained in excess of 13.0%, a predetermined amount of austenite phase is not generated during heating in the hot rolling process even if the steel composition is adjusted to γ I expressed by the predetermined equation (1) described later. Even if hot rolling and hot-rolled sheet annealing are performed under the conditions stipulated by the present invention, the desired metal structure is not obtained. Therefore, the Cr content is set to be in the range of 10.0% to 13.0%. Cr content is preferably 10.5% or more. Moreover, the Cr content is preferably 12.0% or less, and more preferably 11.7% or less.

Ni: 1.15∼1.50%Ni: 1.15 to 1.50%

Ni는 오스테나이트 생성 원소로서, 열간 압연 공정에 있어서의 압연 가공 전의 가열 시에 생성되는 오스테나이트량을 증가시키는 효과가 있다. 본 발명에 있어서는, 강 성분을 조정함으로써, 열간 압연 공정에 있어서의 슬래브 가열 시에 체적률로 70% 이상의 오스테나이트상을 포함하는 페라이트상+오스테나이트상의 2상 조직이 된다. 금속 조직이 페라이트상+오스테나이트상의 2상 조직이 되는 경우, 페라이트상과 오스테나이트상의 이상(異相) 계면이 결정립 성장의 장해로서 기능하기 때문에, 열간 압연 가공 전의 금속 조직이 미세화한다. 그 후에, 소정의 열간 압연에 의해 재결정 사이트가 되는 가공 변형을 축적시키고, 다음 공정의 열연판 어닐링에 의해 재결정을 발생시킴으로써 미세한 금속 조직이 얻어져, 우수한 인성이 발현한다. 이들 효과는, Ni를 1.15% 이상 함유함으로써 얻어진다. 한편, Ni 함유량이 1.50%를 초과하면, 결정립의 미세화에 의한 개선 효과가 포화함과 함께 가공성이 저하한다. 또한, 응력 부식 균열이 발생하기 쉬워진다. 따라서, Ni 함유량은 1.15% 이상 1.50% 이하로 한다. 또한, Ni 함유량은, 바람직하게는 1.20% 이하이다.Ni is an austenite forming element and has the effect of increasing the amount of austenite generated during heating before rolling processing in the hot rolling process. In the present invention, by adjusting the steel components, a two-phase structure of a ferrite phase + austenite phase containing an austenite phase of 70% or more by volume is achieved when the slab is heated in the hot rolling process. When the metal structure becomes a two-phase structure of ferrite phase + austenite phase, the two-phase interface between the ferrite phase and austenite phase functions as an obstacle to grain growth, so the metal structure before hot rolling is refined. Afterwards, processing strain that becomes a recrystallization site is accumulated by predetermined hot rolling, and recrystallization occurs by annealing the hot-rolled sheet in the next step, thereby obtaining a fine metal structure and exhibiting excellent toughness. These effects are obtained by containing 1.15% or more of Ni. On the other hand, when the Ni content exceeds 1.50%, the improvement effect due to grain refinement is saturated and workability decreases. Additionally, stress corrosion cracking becomes more likely to occur. Therefore, the Ni content is set to be 1.15% or more and 1.50% or less. Additionally, the Ni content is preferably 1.20% or less.

Ti: 0.05∼0.35%Ti: 0.05 to 0.35%

Ti는 C, N과 우선적으로 결합하여, Cr 탄질화물의 석출을 억제하고, 재결정 온도를 저하시킴과 함께 Cr 탄질화물의 석출에 의한 예민화에 기인한 내식성의 저하를 억제하는 효과가 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 0.05% 이상의 Ti의 함유가 필요하다. 한편, Ti 함유량이 0.35%를 초과하면 조대한(coarse) TiN의 생성에 기인한 현저한 인성의 저하가 발생하여, 본 발명의 기술을 적용해도 소정의 인성이 얻어지지 않는다. 또한, 0.35% 초과의 Ti의 함유는, 주조 공정에 있어서 조대한 Ti 탄질화물이 생성되어, 표면 결함을 일으키기 때문에 제조상 바람직하지 않다. 따라서, Ti 함유량은 0.05% 이상 0.35% 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.10% 이상이다. 또한, Ti 함유량은, 바람직하게는 0.30% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.15% 이하이다.Ti combines preferentially with C and N, suppressing the precipitation of Cr carbonitride, lowering the recrystallization temperature, and suppressing the decline in corrosion resistance caused by sensitization due to precipitation of Cr carbonitride. In order to obtain this effect, the inclusion of 0.05% or more of Ti is required. On the other hand, when the Ti content exceeds 0.35%, a significant decrease in toughness occurs due to the formation of coarse TiN, and the desired toughness cannot be obtained even if the technology of the present invention is applied. Additionally, the content of Ti exceeding 0.35% is undesirable in terms of manufacturing because coarse Ti carbonitride is generated during the casting process and causes surface defects. Therefore, the Ti content is set to be 0.05% or more and 0.35% or less. The Ti content is preferably 0.10% or more. Moreover, the Ti content is preferably 0.30% or less, and more preferably 0.15% or less.

N: 0.001∼0.020%N: 0.001 to 0.020%

N 함유량이 0.020%를 초과하면, 가공성 및 내식성의 저하가 현저하게 된다. 가공성 및 내식성의 관점에서 N 함유량은 낮을수록 바람직하지만, N 함유량을 0.001% 미만으로까지 저감하려면 장시간의 정련이 필요해져, 제조 비용의 상승 및 생산성의 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, N 함유량은 0.001% 이상 0.020% 이하의 범위로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.005% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.007% 이상이다. 또한, N 함유량은, 바람직하게는 0.015% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.012% 이하이다.If the N content exceeds 0.020%, the processability and corrosion resistance are significantly reduced. From the viewpoint of processability and corrosion resistance, a lower N content is more preferable, but reducing the N content to less than 0.001% requires long-term refining, which is undesirable because it causes an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity. Therefore, the N content is within the range of 0.001% to 0.020%. The N content is preferably 0.005% or more, and more preferably 0.007% or more. Moreover, the N content is preferably 0.015% or less, and more preferably 0.012% or less.

γI[%]: 65% 이상γ I [%]: 65% or more

하기식 (1)로 나타나는 γI이 65%를 하회하면 열간 압연 개시 전의 슬래브 가열 온도에 있어서, 금속 조직은 오스테나이트량이 불충분하기 때문에, 미세한 금속 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, γI[%]은 65% 이상으로 한다. 또한, γI[%]은 오스테나이트상의 안정도를 평가하는 하기식 (1)을 이용하여 구한다.If γ I , expressed in the following equation (1), is less than 65%, the austenite content of the metal structure is insufficient at the slab heating temperature before the start of hot rolling, so a fine metal structure cannot be obtained. Therefore, γ I [%] is set to 65% or more. Additionally, γ I [%] is obtained using the following equation (1), which evaluates the stability of the austenite phase.

γI[%]=24Ni+12Mn+6Cu-18Si-12Cr-12Mo+188 (1)γ I [%]=24Ni+12Mn+6Cu-18Si-12Cr-12Mo+188 (1)

또한, 식 (1) 중의 Ni, Mn, Cu, Si, Cr 및 Mo는, 각 성분의 함유량(질량%)을 나타내고, 함유하지 않는 성분은 0으로 한다.In addition, Ni, Mn, Cu, Si, Cr, and Mo in formula (1) represent the content (mass %) of each component, and components not contained are set to 0.

상기식 (1)에 있어서, 오스테나이트 생성 원소는 정(正)의 계수, 페라이트 생성 원소는 부(負)의 계수를 갖고, 각각의 값은 Castro의 식을 참고로 하여 실험적으로 구했다.In the above formula (1), the austenite forming element has a positive coefficient, the ferrite forming element has a negative coefficient, and each value was experimentally determined with reference to Castro's equation.

본 발명에 있어서, 상기 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다. 불가피적 불순물로서는, O(산소) 등을 들 수 있고, O의 함유량은 0.01% 이하이면 허용할 수 있다.In the present invention, the remainder other than the above is Fe and inevitable impurities. Examples of inevitable impurities include O (oxygen), and the O content is acceptable as long as it is 0.01% or less.

상기 필수 성분에 더하여, 추가로, 필요에 따라서, 하기 A군∼C군으로부터 선택되는 1군 또는 2군 이상을 함유할 수 있다.In addition to the above essential ingredients, it may further contain one or two or more groups selected from Groups A to C below, as needed.

(A군) Cu: 0.01∼1.00%, Mo: 0.01∼1.00%, W: 0.01∼0.20%, Co: 0.01∼0.20%의 1종 또는 2종 이상(Group A) One or two or more of Cu: 0.01 to 1.00%, Mo: 0.01 to 1.00%, W: 0.01 to 0.20%, and Co: 0.01 to 0.20%.

(B군) V: 0.01∼0.20%, Nb: 0.01∼0.10%, Zr: 0.01∼0.20%의 1종 또는 2종 이상(Group B) One or two or more of V: 0.01 to 0.20%, Nb: 0.01 to 0.10%, and Zr: 0.01 to 0.20%.

(C군) REM: 0.001∼0.100%, B: 0.0002∼0.0025%, Mg: 0.0005∼0.0030%, Ca: 0.0003∼0.0030%의 1종 또는 2종 이상(Group C) One or two or more of REM: 0.001 to 0.100%, B: 0.0002 to 0.0025%, Mg: 0.0005 to 0.0030%, and Ca: 0.0003 to 0.0030%.

Cu: 0.01∼1.00%Cu: 0.01 to 1.00%

Cu는 수용액 중이나 약산성의 물방울이 부착된 경우의 내식성을 향상시키는 데에 특히 유효한 원소이다. 또한, Cu는 오스테나이트상의 생성을 촉진하는 효과가 있다. 이 효과는 0.01% 이상의 함유에 의해 얻어지고, 그 효과는 Cu 함유량이 많을수록 높아진다. 그러나, 1.00%를 초과하여 Cu를 함유하면, 열간 가공성이 저하하여 표면 결함을 유인하는 경우가 있다. 나아가서는 어닐링 후의 탈스케일이 곤란해지는 경우도 있다. 그 때문에, Cu를 함유하는 경우는, Cu 함유량은 0.01% 이상 1.00% 이하의 범위로 한다. Cu를 함유하는 경우, Cu 함유량은, 바람직하게는 0.10% 이상이다. 또한, Cu를 함유하는 경우, Cu 함유량은, 바람직하게는 0.50% 이하이다.Cu is a particularly effective element for improving corrosion resistance in an aqueous solution or when weakly acidic water droplets adhere. Additionally, Cu has the effect of promoting the formation of austenite phase. This effect is obtained by containing 0.01% or more of Cu, and the effect becomes higher as the Cu content increases. However, if Cu is contained in excess of 1.00%, hot workability may decrease and surface defects may be induced. Furthermore, descaling after annealing may become difficult. Therefore, when it contains Cu, the Cu content is in the range of 0.01% or more and 1.00% or less. When it contains Cu, the Cu content is preferably 0.10% or more. In addition, when it contains Cu, the Cu content is preferably 0.50% or less.

Mo: 0.01∼1.00%Mo: 0.01 to 1.00%

Mo는 스테인리스강의 내식성을 현저하게 향상시키는 원소이다. 이 효과는 0.01% 이상의 Mo의 함유에 의해 얻어지고, 그 효과는 함유량이 많을수록 향상한다. 한편, Mo는 페라이트상의 생성을 촉진하는 효과가 있고, Mo 함유량이 1.00%를 초과하면, 열간 압연 공정에 있어서의 가열 시에 소정량의 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않기 때문에, 본 발명이 규정하는 조건으로 열간 압연 및 열연판 어닐링을 행해도, 소망하는 금속 조직이 얻어지지 않는다. 따라서, Mo를 함유하는 경우는, Mo 함유량은 0.01% 이상 1.00% 이하로 한다. Mo를 함유하는 경우, Mo 함유량은, 바람직하게는 0.10% 이상이고, 보다 바람직하게는 0.30% 이상이다. 또한, Mo를 함유하는 경우, Mo 함유량은, 바람직하게는 0.80% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.50% 이하이다.Mo is an element that significantly improves the corrosion resistance of stainless steel. This effect is obtained by containing 0.01% or more of Mo, and the effect improves as the content increases. On the other hand, Mo has the effect of promoting the formation of a ferrite phase, and when the Mo content exceeds 1.00%, a predetermined amount of austenite phase is not sufficiently generated during heating in the hot rolling process, so the conditions stipulated by the present invention Even if hot rolling and hot-rolled sheet annealing are performed, the desired metal structure cannot be obtained. Therefore, when Mo is contained, the Mo content is set to be 0.01% or more and 1.00% or less. When Mo is contained, the Mo content is preferably 0.10% or more, and more preferably 0.30% or more. In addition, when Mo is contained, the Mo content is preferably 0.80% or less, and more preferably 0.50% or less.

W: 0.01∼0.20%W: 0.01 to 0.20%

W는 Mo와 마찬가지로 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과는 0.01% 이상의 W의 함유에 의해 얻어진다. 한편, 0.20%를 초과하여 W를 함유하면 강도가 상승하고, 압연 하중의 증대 등에 의한 제조성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 그 때문에, W를 함유하는 경우는, W 함유량은 0.01% 이상 0.20% 이하의 범위로 한다. W를 함유하는 경우, W 함유량은, 바람직하게는 0.05% 이상이다. 또한, W를 함유하는 경우, W 함유량은, 바람직하게는 0.15% 이하이다.W, like Mo, has the effect of improving corrosion resistance. This effect is achieved by containing 0.01% or more of W. On the other hand, if W is contained in excess of 0.20%, the strength increases and may cause a decrease in manufacturability due to an increase in rolling load, etc. Therefore, when it contains W, the W content is in the range of 0.01% or more and 0.20% or less. When it contains W, the W content is preferably 0.05% or more. In addition, when W is contained, the W content is preferably 0.15% or less.

Co: 0.01∼0.20%Co: 0.01 to 0.20%

Co는 인성을 향상시키는 원소이다. 이 효과는 0.01% 이상의 Co의 함유에 의해 얻어진다. 한편, Co 함유량이 0.20%를 초과하면 가공성이 저하하는 경우가 있다. 따라서, Co를 함유하는 경우는, Co 함유량은 0.01% 이상 0.20% 이하의 범위로 한다.Co is an element that improves toughness. This effect is obtained by containing 0.01% or more of Co. On the other hand, when the Co content exceeds 0.20%, processability may decrease. Therefore, when it contains Co, the Co content is set to be in the range of 0.01% or more and 0.20% or less.

V: 0.01∼0.20%V: 0.01 to 0.20%

V는 C, N과 탄질화물을 형성하고, 용접 시의 예민화를 억제하여 용접부의 내식성을 향상시킨다. 이 효과는 V 함유량이 0.01% 이상에서 얻어진다. 한편, V 함유량이 0.20%를 초과하면 가공성 및 인성이 현저하게 저하하는 경우가 있다. 따라서, V를 함유하는 경우는, V 함유량은 0.01% 이상 0.20% 이하로 한다. V를 함유하는 경우, V 함유량은, 바람직하게는 0.02% 이상이다. 또한, V를 함유하는 경우, V 함유량은, 바람직하게는 0.10% 이하이다.V forms carbonitride with C and N, suppresses sensitization during welding, and improves the corrosion resistance of the weld zone. This effect is obtained when the V content is 0.01% or more. On the other hand, when the V content exceeds 0.20%, workability and toughness may decrease significantly. Therefore, when it contains V, the V content is set to be 0.01% or more and 0.20% or less. When it contains V, the V content is preferably 0.02% or more. In addition, when it contains V, the V content is preferably 0.10% or less.

Nb: 0.01∼0.10%Nb: 0.01 to 0.10%

Nb는 결정립을 미세화시키는 효과가 있다. 이 효과는 0.01% 이상의 Nb의 함유로 얻어진다. 한편, Nb는 재결정 온도를 상승시키는 효과도 있고, Nb 함유량이 0.10%를 초과하면 열연판 어닐링으로 충분한 재결정을 발생시키기 위해 필요한 어닐링 온도가 과도하게 고온이 되어, 평균 결정 입경이 45㎛ 이하인 금속 조직을 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, Nb를 함유하는 경우에는, Nb 함유량은 0.01% 이상 0.10% 이하의 범위로 한다. Nb를 함유하는 경우, Nb 함유량은, 바람직하게는 0.05% 이하이다.Nb has the effect of refining crystal grains. This effect is achieved by containing 0.01% or more of Nb. On the other hand, Nb has the effect of increasing the recrystallization temperature, and when the Nb content exceeds 0.10%, the annealing temperature required to generate sufficient recrystallization by annealing the hot-rolled sheet becomes excessively high, resulting in a metal structure with an average crystal grain size of 45㎛ or less. There are cases where it cannot be obtained. Therefore, when containing Nb, the Nb content is set to be in the range of 0.01% or more and 0.10% or less. When containing Nb, the Nb content is preferably 0.05% or less.

Zr: 0.01∼0.20%Zr: 0.01 to 0.20%

Zr은 C, N과 결합하여 예민화를 억제하는 효과가 있다. 이 효과는 0.01% 이상의 Zr의 함유에 의해 얻어진다. 한편, 0.20%를 초과하여 Zr을 함유하면 가공성이 현저하게 저하하는 경우가 있다. 따라서, Zr을 함유하는 경우, Zr 함유량은 0.01% 이상 0.20% 이하의 범위로 한다. Zr을 함유하는 경우, Zr 함유량은, 바람직하게는 0.10% 이하이다.Zr has the effect of suppressing sensitization by combining with C and N. This effect is achieved by containing 0.01% or more of Zr. On the other hand, if Zr is contained in excess of 0.20%, processability may be significantly reduced. Therefore, when containing Zr, the Zr content is in the range of 0.01% or more and 0.20% or less. When containing Zr, the Zr content is preferably 0.10% or less.

REM: 0.001∼0.100%REM: 0.001 to 0.100%

REM(Rare Earth Metals: 희토류 금속)은 내산화성을 향상시키는 효과가 있고, 용접부의 산화 피막(용접 템퍼 컬러(welding temper color)) 형성을 억제하여 산화 피막 바로 아래에 있어서의 Cr 결핍 영역의 형성을 억제한다. 이 효과는, REM을 0.001% 이상 함유함으로써 얻어진다. 한편, 0.100%를 초과하여 REM을 함유하면 냉연 어닐링 시의 산 세정성 등의 제조성을 저하시키는 경우가 있다. 그 때문에, REM을 함유하는 경우, REM 함유량은 0.001% 이상 0.100% 이하의 범위로 한다. REM을 함유하는 경우, REM 함유량은, 바람직하게는 0.050% 이하이다.REM (Rare Earth Metals) has the effect of improving oxidation resistance and suppresses the formation of an oxide film (welding temper color) in the weld zone, preventing the formation of a Cr-depleted area just below the oxide film. Suppress. This effect is obtained by containing 0.001% or more of REM. On the other hand, if REM is contained in excess of 0.100%, manufacturability, such as acid washability during cold rolling annealing, may be reduced. Therefore, when REM is contained, the REM content is in the range of 0.001% or more and 0.100% or less. When containing REM, the REM content is preferably 0.050% or less.

B: 0.0002∼0.0025%B: 0.0002 to 0.0025%

B는 딥 드로잉(deep drawing) 성형 후의 내2차 가공 취성을 개선하기 위해 유효한 원소이다. 이 효과는 B의 함유량을 0.0002% 이상으로 함으로써 얻어진다. 한편, 0.0025%를 초과하여 B를 함유하면 가공성과 인성이 저하하는 경우가 있다. 따라서, B를 함유하는 경우, B 함유량은 0.0002% 이상 0.0025% 이하의 범위로 한다. B를 함유하는 경우, B 함유량은, 바람직하게는 0.0003% 이상이다. 또한, B를 함유하는 경우, B 함유량은, 바람직하게는 0.0012% 이하이다.B is an effective element for improving secondary processing brittleness after deep drawing forming. This effect is obtained by setting the B content to 0.0002% or more. On the other hand, if B is contained in excess of 0.0025%, workability and toughness may decrease. Therefore, when B is contained, the B content is in the range of 0.0002% or more and 0.0025% or less. When it contains B, the B content is preferably 0.0003% or more. In addition, when B is contained, the B content is preferably 0.0012% or less.

Mg: 0.0005∼0.0030%Mg: 0.0005 to 0.0030%

본 발명과 같이 Ti를 함유하는 강에 있어서는, Ti 탄질화물이 조대화하면 인성이 저하하는 경우가 있다. 이 점에 대해서, Mg는 Ti 탄질화물의 조대화를 억제하는 효과를 갖는다. 이 효과는, 0.0005% 이상의 Mg를 함유함으로써 얻어진다. 한편으로, Mg 함유량이 0.0030%를 초과하면, 강의 표면 성상을 악화시켜 버리는 경우가 있다. 따라서, Mg를 함유하는 경우, Mg 함유량은 0.0005∼0.0030%의 범위로 한다. Mg를 함유하는 경우, Mg 함유량은, 바람직하게는 0.0010% 이상이다. 또한, Mg를 함유하는 경우, Mg 함유량은, 바람직하게는 0.0020% 이하이다.In steel containing Ti as in the present invention, toughness may decrease when Ti carbonitride becomes coarse. In this regard, Mg has the effect of suppressing the coarsening of Ti carbonitride. This effect is obtained by containing 0.0005% or more of Mg. On the other hand, when the Mg content exceeds 0.0030%, the surface properties of the steel may deteriorate. Therefore, when Mg is contained, the Mg content is set to be in the range of 0.0005 to 0.0030%. When it contains Mg, the Mg content is preferably 0.0010% or more. In addition, when it contains Mg, the Mg content is preferably 0.0020% or less.

Ca: 0.0003∼0.0030%Ca: 0.0003 to 0.0030%

Ca는, 연속 주조 시에 발생하기 쉬운 Ti계 개재물의 정출(crystallization)에 의한 노즐의 폐색을 방지하는 데에 유효한 성분이다. 그 효과는 0.0003% 이상의 Ca를 함유함으로써 얻어진다. 한편, 0.0030%를 초과하여 Ca를 함유하면, CaS의 생성에 의해 내식성이 저하하는 경우가 있다. 따라서, Ca를 함유하는 경우, Ca 함유량은 0.0003% 이상 0.0030% 이하의 범위로 한다. Ca를 함유하는 경우, Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0005% 이상이다. 또한, Ca를 함유하는 경우, Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0015% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.0010% 이하이다.Ca is an effective ingredient in preventing blockage of the nozzle due to crystallization of Ti-based inclusions, which tend to occur during continuous casting. The effect is obtained by containing 0.0003% or more of Ca. On the other hand, if Ca is contained in excess of 0.0030%, corrosion resistance may decrease due to the formation of CaS. Therefore, when it contains Ca, the Ca content is in the range of 0.0003% or more and 0.0030% or less. When it contains Ca, the Ca content is preferably 0.0005% or more. Moreover, when it contains Ca, the Ca content is preferably 0.0015% or less, and more preferably 0.0010% or less.

다음으로 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 발명자들은, 페라이트계 스테인리스 강판에 있어서 인성을 향상시키는 수법에 대해서 예의 검토 결과, 적절한 강 성분을 갖는 강 슬래브를 바람직하게는 1050∼1250℃에서 가열한 후, 바람직하게는 3패스 이상에서 열간 압연하고, 얻어진 열연 강판에 대하여, 750∼1050℃에서 열연판 어닐링을 행함으로써, 평균 결정 입경이 45㎛ 이하의 금속 조직이 얻어지고, -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상으로 인성이 대폭으로 향상하는 것을 알게 되었다. 추가로, 소망하는 내식성도 얻어지는 것을 알게 되었다.Next, the manufacturing method of the ferritic stainless steel sheet of the present invention will be described. As a result of careful study of methods for improving the toughness of ferritic stainless steel sheets, the present inventors have found that a steel slab having an appropriate steel composition is preferably heated at 1050 to 1250°C and then hot rolled, preferably in three or more passes. Then, by performing hot-rolled steel sheet annealing at 750 to 1050°C on the obtained hot-rolled steel sheet, a metal structure with an average crystal grain size of 45 ㎛ or less is obtained, and the Charpy impact value at -50°C is 100 J/cm2 or more, showing toughness. I found that there was a significant improvement. Additionally, it was found that the desired corrosion resistance was also obtained.

상기에 의해 미세한 금속 조직을 갖는 열연 어닐링 강판이 얻어지는 이유에 대해서 이하에 설명한다.The reason why a hot-rolled annealed steel sheet with a fine metal structure can be obtained as a result of the above will be explained below.

페라이트계 스테인리스강은 열간 압연에 있어서 동적 재결정이 거의 발생하지 않고, 압연에 의한 가공 변형의 회복이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 그 때문에, 종래 기술에 의한 열간 압연에서는 압연에 의해 도입된 가공 변형의 과도한 회복이 발생하여 가공 변형을 열간 압연 후까지 효과적으로 유지할 수 없다. 그 결과, 재결정 사이트가 불충분하게 되어 다음 공정의 열연판 어닐링에 있어서 미세한 재결정 조직을 얻을 수 없다.Ferritic stainless steel rarely undergoes dynamic recrystallization during hot rolling, and recovery of processing strain by rolling tends to occur easily. Therefore, in hot rolling according to the prior art, excessive recovery of the processing strain introduced by rolling occurs, and the processing strain cannot be effectively maintained until after hot rolling. As a result, the recrystallization sites become insufficient, making it impossible to obtain a fine recrystallization structure in the next process of annealing the hot-rolled sheet.

그래서 본 발명자들은, 열연판 어닐링 후에 미세한 조직을 얻기 위해 유효한 수법에 대해서, 강 성분 및 열간 압연 수법의 양면으로부터 예의 검토했다. 그 결과, 강 성분, 특히 Si, Mn, Cr과 Ni의 함유량을 적절한 범위로 제어하고, 열간 압연 공정에 있어서 적절한 온도에서 슬래브 가열을 행하여 오스테나이트상을 함유한 페라이트상+오스테나이트상의 2상 조직으로 하여 열간 압연을 행하는 것이 유효한 것을 알게 되었다.Therefore, the present inventors carefully studied effective methods for obtaining a fine structure after annealing a hot-rolled sheet from both the steel composition and the hot rolling method. As a result, the content of steel components, especially Si, Mn, Cr and Ni, was controlled to an appropriate range, and the slab was heated at an appropriate temperature in the hot rolling process to achieve a two-phase structure of a ferrite phase containing an austenite phase + an austenite phase. It was found that hot rolling is effective.

금속 조직이 페라이트상+오스테나이트상의 2상 조직이 된 경우, 가열 전에 존재하는 페라이트상과 가열 시에 생성한 오스테나이트상의 이상 계면이 결정립의 조대화를 억제하기 때문에, 열간 압연 전의 단계에서 미세한 등축 조직이 얻어진다. 그 후에, 소정의 열간 압연을 행함으로써 다음 공정의 열연판 어닐링에 있어서 재결정 사이트가 되는 가공 변형을 충분히 축적시키고, 다음 공정의 열연판 어닐링에 의해 미세한 금속 조직이 얻어져 우수한 인성이 발현할 수 있다.When the metal structure becomes a two-phase structure of ferrite phase + austenite phase, the abnormal interface between the ferrite phase existing before heating and the austenite phase generated during heating suppresses the coarsening of crystal grains, so that fine equiaxed particles are formed in the stage before hot rolling. organization is obtained. Afterwards, by performing a predetermined hot rolling, processing strain that becomes a recrystallization site is sufficiently accumulated in the hot-rolled sheet annealing in the next step, and a fine metal structure is obtained by the hot-rolled sheet annealing in the next step, enabling excellent toughness to be exhibited. .

구체적으로는, 열간 압연 전의 가열 시에 체적률로 65% 이상의 오스테나이트상이 생성되도록, 오스테나이트 생성 원소인 Ni, Mn의 함유량과 Ni, Mn의 각각에 정(正)의 계수, 페라이트 생성 원소인 Si, Cr의 함유량과 Si, Cr의 각각에 부(負)의 계수를 조합한 전술한 식 (1)이 성립하도록 조정한 강에 대해서, 1050∼1250℃에서 슬래브 가열한 후, 열간 압연을 행하는 것을 고안했다.Specifically, the content of Ni and Mn, which are austenite forming elements, and positive coefficients for each of Ni and Mn, so that an austenite phase of 65% or more by volume is generated during heating before hot rolling, and a positive coefficient for each of Ni and Mn, which are ferrite forming elements. For steel adjusted so that the above equation (1), which combines the contents of Si and Cr and the negative coefficients for each of Si and Cr, holds, slab heating is performed at 1050 to 1250 ° C, and then hot rolling is performed. designed something

또한, 본 발명자들은, 다음 공정의 열연판 어닐링의 적합한 조건에 대해서도 예의 검토했다. 열연판 어닐링은 열간 압연에 의해 형성된 가공 조직을 재결정시키는 공정이다. 그 때문에, 충분한 재결정이 발생하는 온도에서 어닐링을 행할 필요가 있다. 그러나, 과도한 고온에서 열연판 어닐링을 행한 경우, 재결정은 발생하기는 하지만 재결정립의 현저한 조대화가 발생하기 때문에, 소정의 미세한 조직이 얻어지지 않게 된다.In addition, the present inventors also carefully studied suitable conditions for hot-rolled sheet annealing in the next process. Hot-rolled sheet annealing is a process that recrystallizes the processed structure formed by hot rolling. Therefore, it is necessary to perform annealing at a temperature at which sufficient recrystallization occurs. However, when annealing a hot-rolled sheet is performed at an excessively high temperature, although recrystallization occurs, the recrystallized grains become significantly coarsened, so that the desired fine structure cannot be obtained.

그래서, 본 발명자들은, 재결정립의 입경과 어닐링 온도의 관계에 대해서 상세하게 조사했다. 그 결과, 열연판 어닐링 온도를 1050℃ 이하로 억제함으로써, 인성이 저하할 정도의 조대한 재결정립의 생성을 억제할 수 있는 것을 발견했다.Therefore, the present inventors investigated in detail the relationship between the grain size of recrystallized grains and annealing temperature. As a result, it was discovered that by suppressing the hot-rolled sheet annealing temperature to 1050°C or lower, the formation of coarse recrystallized grains to the extent of lowering toughness could be suppressed.

이하, 각 제조 조건에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, each manufacturing condition will be described in detail.

우선은, 상기한 성분 조성으로 이루어지는 용강을, 전로(converter), 전기로(electric furnace), 진공 용해로 등의 공지의 방법으로 용제하고, 연속 주조법 혹은 조괴-분괴법(ingot casting-blooming process)에 의해 강 소재(슬래브)로 한다.First, molten steel with the above-mentioned composition is melted by a known method such as a converter, electric furnace, or vacuum melting furnace, and then subjected to a continuous casting method or an ingot casting-blooming process. It is made of steel material (slab).

강 슬래브의 가열 온도: 1050∼1250℃Heating temperature of steel slab: 1050∼1250℃

강 슬래브를, 1050∼1250℃에서 가열하고, 열간 압연에 제공한다. 상기 가열 온도에서의 가열 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1∼24시간 가열한다. 가열 온도가 1050℃ 미만에서는, 오스테나이트상의 생성 비율이 낮아져 미세한 금속 조직이 얻어지지 않게 되어, 우수한 인성이 얻어지지 않는다. 한편, 가열 온도가 지나치게 높아지면 산화 질량의 증가에 수반하는 스케일 로스(scale loss)의 증대로 이어지기 때문에, 강 슬래브의 가열 온도는 1250℃ 이하로 한다. 단, 강 슬래브에 열간 압연을 실시함에 있어서, 주조 후의 강 슬래브가 1050℃ 이상의 온도역에 있는 경우에는, 강 소재를 가열하는 일 없이 직송 압연해도 좋다.The steel slab is heated at 1050 to 1250°C and subjected to hot rolling. The heating time at the above heating temperature is not particularly limited, but is preferably heated for 1 to 24 hours. If the heating temperature is less than 1050°C, the production rate of the austenite phase decreases, a fine metal structure cannot be obtained, and excellent toughness cannot be obtained. On the other hand, if the heating temperature is too high, it leads to an increase in scale loss accompanying an increase in oxidized mass, so the heating temperature of the steel slab is set to 1250°C or lower. However, when performing hot rolling on a steel slab, if the steel slab after casting is in a temperature range of 1050°C or higher, direct rolling may be performed without heating the steel material.

조압연 조건에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 마무리 열간 압연 전에 주조 조직을 효과적으로 파괴해 둔 경우, 그 후의 슬래브 가열에 있어서의 미세화 효과가 한층 촉진되기 때문에, 조압연에 있어서의 누적 압하율을 65% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그 후, 마무리 열간 압연에 의해 소정 판두께까지 압연한다.There is no particular limitation on rough rolling conditions. When the casting structure is effectively destroyed before finishing hot rolling, the refinement effect during subsequent slab heating is further promoted, so it is desirable to set the cumulative reduction ratio in rough rolling to 65% or more. After that, the sheet is rolled to a predetermined thickness by finishing hot rolling.

열연판 어닐링 온도: 750∼1050℃Hot rolled sheet annealing temperature: 750∼1050℃

본 발명에서는 상기 열간 압연 종료 후에 열연판 어닐링을 행한다. 열연판 어닐링에 있어서, 열간 압연 공정에서 형성시킨 압연 가공 조직을 재결정시킨다. 본 발명에서는 열간 압연 공정에 있어서 효과적으로 압연 변형을 부여하고, 재결정 사이트를 증가시킴으로써 열연판 어닐링에 있어서의 재결정의 조대화를 억제한다. 이 효과를 얻기 위해서는 열연판 어닐링을 750∼1050℃의 범위에서 행할 필요가 있다. 어닐링 온도가 750℃ 미만에서는 재결정이 불충분하기 때문에 열연 변형에 기인한 잔류 응력이 잔존하여, 열연 어닐링 후의 평탄도를 유지할 수 없다. 한편, 어닐링 온도가 1050℃를 초과하면, 재결정립은, 현저한 조대화가 발생하여, 소망하는 금속 조직이 얻어지지 않는다. 그 때문에, 열연판 어닐링 온도는 750℃ 이상 1050℃ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는, 열연판 어닐링 온도는 750℃ 이상 900℃ 이하의 범위이다. 또한, 열연판 어닐링의 유지 시간 및 수법에 특별히 한정은 없고, 상자 어닐링(배치(batch) 어닐링), 연속 어닐링 중 어느 것으로 실시해도 상관없다.In the present invention, annealing of the hot rolled sheet is performed after completion of the hot rolling. In hot-rolled sheet annealing, the rolled structure formed in the hot rolling process is recrystallized. In the present invention, the coarsening of recrystallization during hot-rolled sheet annealing is suppressed by effectively applying rolling strain in the hot rolling process and increasing the number of recrystallization sites. In order to obtain this effect, hot-rolled sheet annealing needs to be performed in the range of 750 to 1050°C. If the annealing temperature is less than 750°C, recrystallization is insufficient, residual stress resulting from hot rolling deformation remains, and flatness after hot rolling annealing cannot be maintained. On the other hand, if the annealing temperature exceeds 1050°C, the recrystallized grains become significantly coarsened, and the desired metal structure cannot be obtained. Therefore, the hot-rolled sheet annealing temperature is set in the range of 750°C or more and 1050°C or less. Preferably, the hot rolled sheet annealing temperature is in the range of 750°C or more and 900°C or less. In addition, there is no particular limitation on the holding time and method of hot-rolled sheet annealing, and it may be performed by either box annealing (batch annealing) or continuous annealing.

이상에 의해 얻어진 페라이트계 스테인리스 강판에는, 필요에 따라서 쇼트 블라스트나 산 세정에 의한 탈스케일 처리를 행해도 좋다. 추가로, 표면 성상을 향상시키기 위해, 연삭이나 연마 등을 실시해도 좋다. 또한, 그 후, 냉간 압연 및 냉연판 어닐링을 행해도 좋다.The ferritic stainless steel sheet obtained above may be subjected to descaling treatment by shot blasting or acid cleaning as needed. Additionally, in order to improve the surface properties, grinding or polishing may be performed. Additionally, cold rolling and annealing of the cold rolled sheet may be performed thereafter.

이상에 의해, 본 발명의 인성이 우수하고, 또한, 내식성도 우수한 페라이트계 스테인리스 강판이 제조된다.As a result of the above, the ferritic stainless steel sheet of the present invention is manufactured with excellent toughness and also excellent corrosion resistance.

본 발명에서 얻어지는 페라이트계 스테인리스 강판의 금속 조직은 페라이트 단상, 혹은 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트상의 한쪽 또는 양쪽을 합계로 3% 이하(체적률) 포함하고 잔부가 페라이트상이다.The metal structure of the ferritic stainless steel sheet obtained in the present invention contains a total of 3% or less (volume ratio) of a ferrite single phase, or one or both martensite and retained austenite phases, and the remainder is the ferrite phase.

본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은, -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상이다. 이와 같이 저온 인성이 우수함으로써, 버링 가공부를 갖는 후육의 플랜지로 가공할 때의 버링 가공부에서의 균열의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 버링 가공부를 갖는 후육의 플랜지로 충분히 실용화할 수 있다.The ferritic stainless steel sheet of the present invention has a Charpy impact value of 100 J/cm2 or more at -50°C. With such excellent low-temperature toughness, the occurrence of cracks in the burring portion can be effectively suppressed when processing into a thick flange with a burring portion, and the flange can be sufficiently put into practical use as a thick flange with a burring portion.

판두께는, 특별히 한정되지 않지만, 후육의 플랜지에 적용할 수 있는 판두께인 것이 바람직하기 때문에, 5.0㎜ 이상이 바람직하고, 8.0㎜ 이상이 보다 바람직하다. 또한, 판두께는, 15.0㎜ 이하가 바람직하고, 13.0㎜ 이하가 보다 바람직하다.The plate thickness is not particularly limited, but is preferably a plate thickness that can be applied to a thick flange, so 5.0 mm or more is preferable, and 8.0 mm or more is more preferable. Additionally, the plate thickness is preferably 15.0 mm or less, and more preferably 13.0 mm or less.

실시예 1Example 1

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by examples.

표 1에 나타내는 성분 조성을 갖는 스테인리스용 강을 진공 유도 용해에 의해 100㎏의 강 슬래브로 했다. 이어서, 표 2에 나타내는 제조 조건으로 열간 압연하고, 표 2에 나타내는 마무리 판두께의 열연 강판으로 했다. 이 열연 강판에 열연판 어닐링을 실시하여 열연 어닐링 강판으로 했다. 또한, 열연판 어닐링은 표 2에 나타내는 열연판 어닐링 온도로 8h 유지하여 행했다.Stainless steel having the component composition shown in Table 1 was made into a 100 kg steel slab by vacuum induction melting. Next, hot rolling was performed under the manufacturing conditions shown in Table 2 to obtain a hot rolled steel sheet with a finished thickness shown in Table 2. Hot-rolled sheet annealing was performed on this hot-rolled steel sheet to obtain a hot-rolled annealed steel sheet. In addition, hot-rolled sheet annealing was performed by maintaining the hot-rolled sheet annealing temperature shown in Table 2 for 8 hours.

이상에 의해 얻어진 열연 어닐링 강판에 대해서, 이하의 평가를 행했다.The following evaluation was performed on the hot rolled annealed steel sheet obtained as above.

(1) 평균 결정 입경의 평가(1) Evaluation of average grain size

평균 결정 입경은, EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)법에 의해 측정했다. 측정 조건은, 측정 배율 500배로 스텝 0.4㎛로 했다. 얻어진 데이터는 가부시키가이샤 TSL 솔루션즈사 OIM(Orientation Imaging Microscopy) 해석 소프트에 의해 방위차 15° 이상을 입계(grain boundary)로 정의하고, 원 상당 직경을 산출했다. 얻어진 원 상당 직경의 평균값으로부터 산출한 값을 평균 결정 입경으로 했다.The average crystal grain size was measured by the EBSD (Electron Back Scattering Diffraction) method. The measurement conditions were 500 times the measurement magnification and a step of 0.4 μm. For the obtained data, an orientation difference of 15° or more was defined as a grain boundary using OIM (Orientation Imaging Microscopy) analysis software from TSL Solutions Co., Ltd., and the equivalent circle diameter was calculated. The value calculated from the average value of the obtained equivalent circle diameters was taken as the average grain size.

(2) 샤르피 충격값의 평가(2) Evaluation of Charpy impact value

열연 어닐링 강판의 판폭 중앙부로부터, JIS Z 2242(2005)에 준거한 V 노치 샤르피 시험편을 상기 강판의 판두께인 채로 압연 방향이 긴 쪽이 되도록 채취하고, 당해 시험편에 대해서 JIS Z 2242(2005)에 준거하여 -50℃에 있어서의 샤르피 충격값을 측정했다. -50℃에 있어서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상을 합격, 100J/㎠ 미만을 불합격으로 했다.A V-notch Charpy test piece conforming to JIS Z 2242 (2005) is taken from the central portion of the hot rolled annealed steel sheet so that the rolling direction is on the longer side while maintaining the sheet thickness of the steel sheet, and the test piece is subjected to JIS Z 2242 (2005). Based on this, the Charpy impact value at -50°C was measured. Those with a Charpy impact value at -50°C of 100 J/cm2 or more were considered acceptable, and those with a Charpy impact value of less than 100 J/cm2 were considered rejected.

(3) 내식성의 평가(3) Evaluation of corrosion resistance

열연 어닐링 강판으로부터, 60×80㎜의 시험편을 채취하고, 표면을 #600 에머리 페이퍼(emery paper)에 의해 연마 마무리한 후에 단면부 및 이면을 시일한 시험편을 제작하여, JIS H 8502에 규정된 염수 분무 사이클 시험에 제공했다. 염수 분무 사이클 시험은, 염수 분무(5질량% NaCl, 35℃, 분무 2hr)→건조(60℃, 4hr, 상대 습도 40%)→습윤(50℃, 2hr, 상대 습도≥95%)를 1사이클로 하여, 3사이클 행했다. 염수 분무 사이클 시험을 3사이클 실시 후의 시험편 표면을 사진 촬영하고, 화상 해석에 의해 시험편 표면의 발청 면적을 측정하여, 발청 면적 측정 부분의 면적과의 비율로부터 발청률(시험편 중의 발청 면적/발청 면적 측정 부분의 면적)×100[%])을 산출했다. 발청 면적 측정 부분이란, 시험편의 외주 15㎜의 부분을 제외한 부분이다. 또한, 발청 면적은 발청 부분(rusting portion) 및, 유청 부분(a portion subjected to flow rust)의 면적으로 했다. 발청률 10% 이하를 특별히 우수한 내식성으로 합격(◎), 10% 초과 25% 이하를 합격(○), 25% 초과를 불합격(×)으로 했다.A test piece measuring 60 Provided for spray cycle testing. The salt spray cycle test is one cycle of salt spray (5% by mass NaCl, 35°C, spray 2hr) → dry (60°C, 4hr, relative humidity 40%) → wet (50°C, 2hr, relative humidity ≥95%). So, 3 cycles were performed. The surface of the test piece after three cycles of the salt spray cycle test was photographed, the rusting area of the surface of the test piece was measured through image analysis, and the rusting rate (rusting area in the test piece/rusting area measurement) was calculated from the ratio of the rusting area to the area of the measured portion. Area of the part) × 100 [%]) was calculated. The rusting area measurement portion is the portion excluding the 15 mm outer circumference of the test piece. In addition, the rusting area was defined as the area of the rusting portion and the area of the whey portion subjected to flow rust. A rusting rate of 10% or less was considered to be a pass (◎) with particularly excellent corrosion resistance, a rate of more than 10% and 25% or less was considered a pass (○), and a rate of more than 25% was considered a failure (×).

이상에 의해 얻어진 시험 결과를 제조 조건과 아울러 표 2에 나타낸다.The test results obtained above are shown in Table 2 along with the manufacturing conditions.

Figure 112023098807269-pat00001
Figure 112023098807269-pat00001

표 1, 표 2에 의하면, 강 성분, 열간 압연 조건 및 열연판 어닐링 조건이 본 발명의 범위를 충족하는 No.2, 3, 9, 11, 15∼17 그리고 19는, 평균 결정 입경이 45㎛ 이하인 미세한 금속 조직이 얻어지고, 소정의 샤르피 충격값이 얻어졌다. 추가로 얻어진 열연 어닐링 강판의 내식성을 평가한 결과, 모두 발청률은 25% 이하이고 충분한 내식성도 갖고 있는 것이 확인되었다. 특히, Cu를 0.95% 함유시킨 강 A17을 이용한 No.17에서는 발청률이 10% 이하로 한층 우수한 내식성이 얻어졌다.According to Table 1 and Table 2, Nos. 2, 3, 9, 11, 15 to 17 and 19, whose steel composition, hot rolling conditions and hot rolled sheet annealing conditions meet the range of the present invention, have an average crystal grain size of 45㎛. The following fine metal structure was obtained, and a predetermined Charpy impact value was obtained. Additionally, as a result of evaluating the corrosion resistance of the obtained hot rolled annealed steel sheets, it was confirmed that all had a rusting rate of 25% or less and sufficient corrosion resistance. In particular, in No. 17 using steel A17 containing 0.95% Cu, superior corrosion resistance was obtained with a rusting rate of 10% or less.

또한, 본 발명예에 대해서, 버링 가공부를 갖는 후육의 플랜지 형상으로의 가공을 시도한 결과, 균열은 발생하지 않고, 소정의 플랜지 형상을 얻을 수 있었다. 또한, 본 발명예의 열연 어닐링 강판에 대해서 조직 관찰을 행한 결과, 모두 페라이트 단상 조직이거나, 또는, 마르텐사이트, 잔류 오스테나이트상의 한쪽 혹은 양쪽의 합계가 체적률로 3% 이하이고 잔부가 페라이트상인 조직을 갖고 있었다.In addition, regarding the example of the present invention, when processing into a flange shape of thick material having a burring processing portion was attempted, cracks did not occur and a predetermined flange shape was obtained. In addition, as a result of structural observation of the hot-rolled annealed steel sheet of the example of the present invention, it was found that all of them had a ferrite single-phase structure, or that the total of one or both martensite and retained austenite phases was 3% or less by volume and the remainder was a ferrite phase. I had it.

강 A2를 이용하여, 슬래브 가열 온도가 본 발명의 범위를 상회하는 No.34에서는, 열간 압연 공정에 있어서의 가열 시에 소정량의 오스테나이트상이 생성되고, 또한 소정의 누적 압하율로 압연하기는 했지만, 압연 온도가 과도하게 고온이었기 때문에 가공 변형의 회복이 발생하여 재결정 사이트의 도입이 불충분했기 때문에, 열연판 어닐링 공정에 있어서 재결정립의 조대화가 발생하기 쉬워져, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 34, where steel A2 is used and the slab heating temperature exceeds the range of the present invention, a predetermined amount of austenite phase is generated during heating in the hot rolling process, and rolling at a predetermined cumulative reduction rate is difficult. However, because the rolling temperature was excessively high, recovery of processing strain occurred and introduction of recrystallization sites was insufficient, so coarsening of recrystallized grains was likely to occur in the hot-rolled sheet annealing process, and a predetermined Charpy impact value was not obtained. Didn't lose.

강 A2를 이용하여, 열연판 어닐링 온도가 본 발명의 범위를 상회하는 No.36에서는, 생성된 재결정립의 현저한 조대화가 발생한 결과, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 36, where steel A2 was used and the hot-rolled sheet annealing temperature exceeded the range of the present invention, the generated recrystallized grains were significantly coarsened, and as a result, the prescribed Charpy impact value was not obtained.

강의 각 성분 범위를 충족하지만, γI이 본 발명의 범위를 하회하는 강 B1, B2 및, B3을 이용한 No.37, No.38 및, No.39에서는, 소정의 열간 압연 및 열연판 어닐링을 행했지만, 열간 압연 공정의 가열 시에 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않았던 결과, 열연판 어닐링 공정에 있어서 금속 조직의 미세화가 충분히 발생하지 않아, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 37, No. 38, and No. 39 using steels B1, B2, and B3, which meet the respective component ranges of steel but whose γ I is below the range of the present invention, predetermined hot rolling and hot-rolled sheet annealing were performed. However, as a result of the austenite phase not being sufficiently generated during heating in the hot rolling process, the metal structure was not sufficiently refined in the hot rolled sheet annealing process, and the desired Charpy impact value was not obtained.

Cr 함유량이 본 발명의 범위를 상회하는 강 B4를 이용한 No.40에서는, 소정의 열간 압연 및 열연판 어닐링을 행했지만, 열간 압연 공정의 가열 시에 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않았던 결과, 열연판 어닐링 공정에 있어서 금속 조직의 미세화가 충분히 발생하지 않아, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 40 using steel B4 whose Cr content exceeds the range of the present invention, prescribed hot rolling and hot-rolled sheet annealing were performed, but as a result, the austenite phase was not sufficiently generated during heating in the hot rolling process, and hot-rolled sheet annealing was performed. During the process, the metal structure was not sufficiently refined, and the desired Charpy impact value was not obtained.

Mn 함유량이 본 발명의 범위를 상회하는 강 B5를 이용한 No.41에서는, 소정의 열간 압연 및 열연판 어닐링을 행했지만, 부식의 기점이 되는 MnS가 과잉으로 석출된 결과, 소정의 내식성이 얻어지지 않았다.In No. 41 using steel B5 whose Mn content exceeds the range of the present invention, the prescribed hot rolling and hot-rolled sheet annealing were performed, but as a result of excessive precipitation of MnS, which is the starting point of corrosion, the prescribed corrosion resistance was not obtained. didn't

Nb 함유량이 본 발명의 범위를 상회하는 강 B6을 이용한 No.42에서는, 재결정 온도가 상승했기 때문에 금속 조직의 미세화가 충분히 발생하지 않아, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 42 using steel B6 with an Nb content exceeding the range of the present invention, the recrystallization temperature was increased, so the metal structure was not sufficiently refined, and the desired Charpy impact value was not obtained.

Si 함유량이 본 발명의 상회하는 강 B7을 이용한 No.43에서는, 금속 조직의 평균 결정 입경이 45㎛를 상회하여, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 43 using steel B7 with a Si content exceeding that of the present invention, the average grain size of the metal structure exceeded 45 μm, and the prescribed Charpy impact value was not obtained.

Ti 함유량이 본 발명의 범위를 상회하는 강 B8을 이용한 No.44에서는, 과잉인 Ti 함유에 의해 조대한 TiN의 생성이 일어나, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 44 using steel B8 with a Ti content exceeding the range of the present invention, coarse TiN was generated due to excessive Ti content, and the desired Charpy impact value was not obtained.

Ti 무첨가의 강 B9를 이용한 No.45에서는, 재결정 온도가 상승했기 때문에 금속 조직의 미세화가 충분히 발생하지 않아, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 45 using steel B9 without Ti added, the recrystallization temperature was increased, so the metal structure was not sufficiently refined, and the desired Charpy impact value was not obtained.

Ni 함유량이 본 발명의 범위를 하회하는 강 B10을 이용한 No.47에서는, 소정의 열간 압연 및 열연판 어닐링을 행했지만, 열간 압연 공정의 가열 시에 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않았던 결과, 열연판 어닐링 공정에 있어서 금속 조직의 미세화가 충분히 발생하지 않아, 소정의 샤르피 충격값이 얻어지지 않았다.In No. 47 using steel B10 whose Ni content is below the range of the present invention, prescribed hot rolling and hot-rolled sheet annealing were performed, but as a result, the austenite phase was not sufficiently generated during heating in the hot-rolling process, and hot-rolled sheet annealing was performed. During the process, the metal structure was not sufficiently refined, and the desired Charpy impact value was not obtained.

본 발명에서 얻어지는 페라이트계 스테인리스 강판은, 우수한 인성이 요구되는 용도, 예를 들면 플랜지 등으로의 적용에 특히 적합하다.The ferritic stainless steel sheet obtained in the present invention is particularly suitable for applications requiring excellent toughness, for example, flanges, etc.

Claims (7)

질량%로,
C: 0.001∼0.020%,
Si: 0.05∼0.35%,
Mn: 0.05∼1.00%,
P: 0% 초과 0.04% 이하,
S: 0% 초과 0.01% 이하,
Al: 0.001∼0.300%,
Cr: 10.0∼13.0%,
Ni: 1.15∼1.50%,
Ti: 0.05∼0.35%,
N: 0.001∼0.020%
를 함유하고, 또한, 하기식 (1)로 이루어지는 γI[%]이 65% 이상이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
체적률로, 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트상의 한쪽 또는 양쪽을 합계로 0% 초과 3% 이하 포함하고, 잔부가 페라이트상인 금속 조직을 갖고,
금속 조직의 평균 결정 입경이 45㎛ 이하이고, 판 두께가 5mm 이상이며,
JIS Z 2242에 준거하여 측정한 -50℃에서의 샤르피 충격값이 100J/㎠ 이상인, 버링 가공부를 갖는 판 두께 5mm 이상의 플랜지 가공용 페라이트계 스테인리스 강판.
γI[%]=24Ni+12Mn+6Cu-18Si-12Cr-12Mo+188 (1)
또한, 식 (1) 중의 Ni, Mn, Cu, Si, Cr 및 Mo는, 각 성분의 함유량(질량%)을 나타내고, 함유하지 않는 성분은 0으로 한다.
In mass%,
C: 0.001 to 0.020%,
Si: 0.05 to 0.35%,
Mn: 0.05 to 1.00%,
P: More than 0% and less than or equal to 0.04%,
S: More than 0% and less than or equal to 0.01%,
Al: 0.001 to 0.300%,
Cr: 10.0 to 13.0%,
Ni: 1.15 to 1.50%,
Ti: 0.05 to 0.35%,
N: 0.001 to 0.020%
It contains and has a component composition in which γ I [%] of the following formula (1) is 65% or more, and the balance consists of Fe and inevitable impurities,
It has a metal structure containing, in terms of volume fraction, a total of more than 0% and 3% or less of one or both martensite and retained austenite phases, with the remainder being a ferrite phase,
The average crystal grain size of the metal structure is 45㎛ or less, the plate thickness is 5mm or more,
A ferritic stainless steel sheet for flange processing with a plate thickness of 5 mm or more having a burring portion and having a Charpy impact value of 100 J/cm2 or more at -50°C measured in accordance with JIS Z 2242.
γ I [%]=24Ni+12Mn+6Cu-18Si-12Cr-12Mo+188 (1)
In addition, Ni, Mn, Cu, Si, Cr, and Mo in formula (1) represent the content (mass %) of each component, and components not contained are set to 0.
제1항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여, 질량%로,
Cu: 0.01∼1.00%,
Mo: 0.01∼1.00%,
W: 0.01∼0.20%,
Co: 0.01∼0.20%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 버링 가공부를 갖는 판 두께 5mm 이상의 플랜지 가공용 페라이트계 스테인리스 강판.
According to paragraph 1,
In addition to the above component composition, in mass%,
Cu: 0.01 to 1.00%,
Mo: 0.01 to 1.00%,
W: 0.01 to 0.20%,
Co: A ferritic stainless steel sheet for flange processing with a plate thickness of 5 mm or more and having a burring portion, containing 0.01 to 0.20% of one type or two or more types.
제1항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여, 질량%로,
V: 0.01∼0.20%,
Nb: 0.01∼0.10%,
Zr: 0.01∼0.20%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 버링 가공부를 갖는 판 두께 5mm 이상의 플랜지 가공용 페라이트계 스테인리스 강판.
According to paragraph 1,
In addition to the above component composition, in mass%,
V: 0.01 to 0.20%,
Nb: 0.01 to 0.10%,
Zr: A ferritic stainless steel sheet for flange processing with a plate thickness of 5 mm or more and having a burring portion, containing 0.01 to 0.20% of one type or two or more types.
제2항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여, 질량%로,
V: 0.01∼0.20%,
Nb: 0.01∼0.10%,
Zr: 0.01∼0.20%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 버링 가공부를 갖는 판 두께 5mm 이상의 플랜지 가공용 페라이트계 스테인리스 강판.
According to paragraph 2,
In addition to the above component composition, in mass%,
V: 0.01 to 0.20%,
Nb: 0.01 to 0.10%,
Zr: A ferritic stainless steel sheet for flange processing with a plate thickness of 5 mm or more and having a burring portion, containing 0.01 to 0.20% of one type or two or more types.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성분 조성에 더하여, 질량%로,
REM: 0.001∼0.100%,
B: 0.0002∼0.0025%,
Mg: 0.0005∼0.0030%,
Ca: 0.0003∼0.0030%의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 버링 가공부를 갖는 판 두께 5mm 이상의 플랜지 가공용 페라이트계 스테인리스 강판.
According to any one of claims 1 to 4,
In addition to the above component composition, in mass%,
REM: 0.001 to 0.100%,
B: 0.0002 to 0.0025%,
Mg: 0.0005 to 0.0030%,
A ferritic stainless steel sheet for flange processing with a plate thickness of 5 mm or more having a burring portion, containing one or two or more kinds of Ca: 0.0003 to 0.0030%.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브에 대하여, 1050∼1250℃에서 가열 후, 열간 압연을 행하는 열간 압연 공정과,
당해 열간 압연 공정에서 얻어진 열연 강판을 750∼1050℃에서 열연판 어닐링하는 열연판 어닐링 공정을 갖는, 버링 가공부를 갖는 판 두께 5mm 이상의 플랜지 가공용 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법.
A method for manufacturing a ferritic stainless steel sheet according to any one of claims 1 to 4, comprising:
A hot rolling process of performing hot rolling on a steel slab having the above chemical composition after heating at 1050 to 1250°C;
A method of manufacturing a ferritic stainless steel sheet for flange processing with a thickness of 5 mm or more having a burring portion, comprising a hot-rolled sheet annealing process of hot-rolled steel sheet obtained in the hot rolling process at 750 to 1050°C.
제5항에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브에 대하여, 1050∼1250℃에서 가열 후, 열간 압연을 행하는 열간 압연 공정과,
당해 열간 압연 공정에서 얻어진 열연 강판을 750∼1050℃에서 열연판 어닐링하는 열연판 어닐링 공정을 갖는, 버링 가공부를 갖는 판 두께 5mm 이상의 플랜지 가공용 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법.
A method for manufacturing the ferritic stainless steel sheet according to claim 5, comprising:
A hot rolling process of performing hot rolling on a steel slab having the above chemical composition after heating at 1050 to 1250°C;
A method of manufacturing a ferritic stainless steel sheet for flange processing with a thickness of 5 mm or more having a burring portion, comprising a hot-rolled sheet annealing process of hot-rolled steel sheet obtained in the hot rolling process at 750 to 1050°C.
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