KR19980048993A - 쌍롤형 박판장치에 의한 스테인레스강을 최종의 냉간압연 박판으로 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쌍롤형 박판장치에 의해 주조된 스텐레스 박판을 델타페라이트가 없고 균일한 결정립분포를 가지는 최종의 냉간압연 박판으로 제조하는 방법의 제공에 관한 것이다.

본 발명의 방법은 쌍롤형 박판장치에 의해 주조된 박판을 약 1200℃~1300℃ 범위의 온도에서 약 1분 ~10분간 소둔 열처리하고, 이를 다시 50% 이상의 압하량으로 냉간압연하고 소둔 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 따라 박판을 제조할 경우 최종의 냉간압연 조직에서 강판의 내식성 및 기계적 성질에 악영향을 주는 델타페라이트가 완전히 제거되고 또 수지상정이나 등축정의 주조조직의 영향이 거의 없이 균일한 결정입도를 가지게 되어 우수한 내식성 및 기계적 성질을 나타내는 냉간압연 박판을 제조해낼 수 있는 효과가 얻어진다.

Description

쌍롤형 박판장치에 의한 스테인레스강을 최종의 냉간압연 박판으로 제조하는 방법

본 발명은 용탕으로부터 직접 박판을 제조하는 쌍롤형 박판제조 장치와 관련된 것으로, 보다 상세하게는 쌍롤형 박판장치로 제조된 스텐레스강, 예컨대 304L 스테인레스 박판을 소둔한 후 냉간압연하고 다시 재결정 소둔하여 최종의 냉간압연박판으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 오스테나이트계 스테인레스강에 있어서 델타페라이트 성분은 재료에 자성을 띠게 하고 고온 물성 등에 악영향을 미치며 열간압연시에는 슬리브와 같은 결함의 원인이 되기도 한다. 그외에도 최종의 냉간압연 박판에 이 델타페라이트가 존재하게 되면 내식성이나 기계적 성질 등에 나쁜 영향을 미치게 되므로 기존의 연주법에 있어서는 상온에서의 델타페라이트 잔류량에 대한 제어가 매우 중요한 과제로 된다. 그리고, 기존의 연주법에 의한 최종의 냉간압연 박판제조 방법의 경우는, 주조된 슬라브를 고온으로 열처리하고 열간압연하여 델타페라이트가 거의 잔류하지 않는 열간압연 박판을 제조하고, 이와 같이 만들어진 열간압연 박판을 연속 소둔처리하고 냉간압연, 소둔 열처리하여 최종의 냉간압연 박판을 제조하고 있다.

반면에, 쌍롤형 박판제조 장치에 의하여 주조된 박판에 있어서는 주조된 박판의 델타페라이트 함량이 용강성분의 변화에 따라 2-7%의 범위에 걸쳐서 수지상정의 형태 및 등축정에 잔류하게 되므로, 이렇게 제조된 박판을 냉간압연 박판으로 생산하기 위한 후처리를 기존의 연주법의 열간압연 박판과 비슷한 후처리 공정을 적용하여 행할 경우에는 다음과 같은 문제점이 있게 된다. 첫째는, 잔류된 델타페라이트가 후처리 공정을 거친 냉간압연 박판에서도 남아 있게 됨에 따라 최종 냉간압연 박판의 내식성이나 기계적 성질 등에 나쁜 영향을 미치게 된다. 둘째는, 주조박판의 델타페라이트의 잔류형태가 수지상정이고 두께방향의 중심부는 등축정이므로 이러한 특성이 최종 냉간압연 조직에도 영향을 미쳐서 결정입도의 불균일을 유발한다는 점이다. 따라서, 쌍롤형 박판제조 장치를 통해 제조된 박판은 기존의 연주법에서처럼 잔류 델타페라이트가 거의 없고 비교적 미세하고 균일한 결정입도를 가진 열가압연 박판을 후처리할 때와는 다른 소둔조건 및 냉간압연조건 등을 적용하여야 한다.

본 발명은 이러한 배경에서, 쌍롤형 박판제조 장치에 의하여 주조된 박판의 델타페라이트 제거를 목적으로 소둔열처리를 행할 경우 델타페라이트 제거 박판조직 및 물성에 영향을 주는 열처리 온도 및 시간과 소둔 열처리후 냉간압연시의 압햐량 등에 대한 반복적인 연구실험을 행한 결과, 최적의 열처리 온도 및 시간 조건과 냉간압연시 압하량 조건이 존재한다는 것을 발견하여 완성된 것이다.

도1은 본 발명의 개략 공정도.

도2는 소둔열처리 시간에 따른 델타페라이트 분해양상을 보여주는 사진들.

도3은 소둔열처리 온도에 따른 델타페라이트 분해양상을 보여주는 사진들.

도4는 소둔열처리 조건에 따른 델타페라이트 함량변화을 보여주는 그래프.

도5는 소둔열처리 조건에 따른 최종 냉간압연 박판의 미세조직변화를 보여주는 사진들.

도6은 냉간압하량에 따른 최종 냉간압연 박판의 미세조직변화를 보여주는 사진들.

도7은 최종 냉간압연 박판의 인장성질을 보여 주는 그래프들.

이하에서, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 도1은 본 발명에 따른 방법의 개략적인 공정을 보여준다. 쌍롤형 박판제조 장치를 통해 일차 제조된 박판의 소둔 열처리 조건의 연구를 위하여 열처리 온도는 900℃-1300℃ 범위로 열처리 시간은 1분-40시간 범위로 하여 소둔 열처리하고 열처리된 시편의 델타페라이트의 함량은 101N 농도 KOH 용액에서 6V, 6분의 조건으로 에칭하고 영상분석하여 측정하였다. 또 냉간압연 조건의 실험에서는 주조박판의 소둔조건을 1100℃, 2분, 10분, 1시간, 3시간으로 고정하여 델타페라이트 함량이 상이한 4종류의 주조박판을 냉간압연하고 소둔열처리한 후 조직검사와 인장시험을 통하여 내부조직의 균일성과 기계적 성질을 평가하였다.

먼저, 주조박판의 소둔조건에 따른 내부조직에 미치는 영향을 도2와 도3에 나타내었다. 도2는 1100℃의 온도에서 열처리 시간에 따른 델타페라이트의 분해양상을 보여주는데, 시간이 증가함에 따라 처음에는 수지상정형태의 연결된 델타페라이트들이 끊어지고 구상화되는 과정을 보여주며 구상화된 이후에도 계속 분해되어 3시간 후에는 거의 존재하지 않는 것을 나타내어 주고 있다. 도3은 열처리 시간을 10분으로 하였을 때 온도에 따른 조직변화를 보여 주는데, 1200℃ 이상에서는 델타페라이트가 거의 분해되어 잔류된 델타페라이트가 없는 것을 알 수 있다.

도4에 이러한 실험결과들을 종합하여 그래프로 나타내었다. 위의 실험결과들로부터, 쌍롤형 박판제조 장치에 의하여 주조된 박판의 델파페라이트를 소둔열처리에 의하여 완전히 분해시키기 위해서는, 열처리 온도는 1200-1300℃의 범위가, 열처리 시간은 1분-10분의 범위가 필요함을 잘 알 수 있다.

한편, 도5는 주조박판의 소둔열처리 조건을 변화시켰을 때의 50% 입하량으로 냉간 압연하고 소둔한 최종 박판의 미세조직에 미치는 영향을 나타내었다. 1100℃ 2분은 델타페라이트가 거의 분해되지 않는 조건이며 1100℃ 3시간은 완전히 분해되는 조건인데 델타페라이트가 존재하는 조건의 경우에는 최종 조직에서도 일부가 계속 잔류하며, 수지상정이나 등축정의 주조조직이 파괴되지 않아 조직적 불균일을 보여 주는 것을 알 수 있다. 반면에 델타페라이트가 완전히 분해된 주조박판을 냉간압연한 경우에는 결정입도의 분포가 비교적 균일하며 완전한 결정립 조직으로 주조조직의 영향이 거의 없게 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 박판주조법의 경우에는 주조박판의 델타페라이트를 완전히 분해하는 소둔 열처리가 필수적이며 그 최적의 열처리 조건은 앞에서도 언급하였듯이 온도는 1200℃-1300℃범위이며, 시간은 1분-10분 범위이다.

도6은 주조박판의 소둔 열처리 조건을 1100℃ 3시간, 즉 델타페라이트가 완전히 분해되는 조건으로 고정하고 압하량을 변화시켰을 때의 조직변화를 나타낸 것이다. 30% 입하량에서는 입도의 불균일이 너무 심하였고, 도7의 인장성실에서도 나타나듯이 일반적인 304/L 스텐레스강의 기계적 성질을 나타내어 주지 못하는 것을 알 수 있다.50% 이상의 압하에서는 결정입도가 비교적 균일하며 도7에서 보여진 인장성질 또한 304L 스텐레스강의 일반적인 사양을 만족하므로 주조박판을 델타페라이트 제거를 위한 상술한 조건의 소둔 열처리를 적용하고 냉간압연시 최소 50% 이상의 압하량을 적용하는 것이 필요한 것으로 결론되었다.

이상의 연구내용을 요약해보면, 쌍롤형 박판제조 장치에 의하여 주조된 박판을 델타페라이트가 완전히 분해되도록 만들기 위하여 온도는 1200℃-1300℃ 범위에서 그리고 시간은 1분-10분 범위에서 소둔 열처리를 행하고 이를 다시 50% 이상의 압하량으로 냉간압연하고 소둔열처리하는 후처리 공정이 필요한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은 쌍롤형 박판장치에 의해 주조된 스테인레스강을 최종의 냉간압연 박판으로 제조하는 방법으로서, 최종 냉간압연 조직에서 델타페라이트가 완전히 제거되고 또 수지상정이나 등축정의 주조조직의 영향이 거의 없이 균일한 결정입도를 가지게 되어 우수한 내식성 및 기계적 성질을 나타내는 냉간 압연 박판을 제조해낼 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 쌍롤형 박판제조 장치에 의하여 주조된 스텐레스박판을 델타페라이트가 완전히 분해된 최종의 냉간압연 박판으로 제조하기 위한 방법으로서, 주조박판을 약 1200℃-1300℃ 범위의 온도에서 약 1분-10분간의 소둔 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방법이 또한 상기 소둔 열처리 단계를 거친 주조박판을 약 50% 이상의 압하량으로 냉간압연하고 소둔 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.