KR20010043930A

KR20010043930A - 성형성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판

Info

Publication number: KR20010043930A
Application number: KR1020007013482A
Authority: KR
Inventors: 오따히로끼; 가또야스시; 우지로다꾸미; 사또스스무
Original assignee: 에모또 간지; 가와사끼 세이데쓰 가부시키가이샤
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-05-25
Also published as: CN1310771A; EP1099773A1; DE60025703T2; WO2000060134A1; DE60025703D1; KR100484037B1; USRE40950E1; EP1099773A4; EP1099773B1; US6458221B1; CN1124361C; JP3584881B2; TW490495B

Abstract

본 발명은, 양호한 성형성과, 우수한 성형 후의 표면품질을 가지는 페라이트계 스테인레스 강판을 제공하는 것이다. 구체적인 수단으로는, mass % 로, C: 0.02 ~ 0.06 %, Si: 1.0 % 이하, Mn: 1.0 % 이하, P: 0.05 % 이하, S: 0.01 % 이하, Al: 0.005 % 이하, Ti: 0.005 % 이하, Cr: 11 ~ 30 %, Ni: 0.7 % 이하를 함유하고, 또한 N 을, C 함유량과의 관계에서, 0.06 ≤(C+N) ≤0.12, 1 ≤N/C 를 만족하도록 함유하고, 추가로 V 를, N 함유량과의 관계에서, 1.5 ×10^-3≤(V ×N) ≤1.5 ×10^-2(여기에서, C, N, V:각 합금원소의 함유량 (mass %)) 를 만족하도록 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

성형성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판 {FERRITIC STAINLESS STEEL SHEET HAVING EXCELLENT FORMABILITY}

스테인레스 강판은, 표면이 미려하고 내식성이 우수하기 때문에, 건축물의 외장재 등의 용도에 폭넓게 사용되고 있다. 특히, 오스테나이트계 스테인레스 강판은 연성이 우수하고, 리징 (ridging) 의 발생도 없고 프레스 성형성이 우수하기 때문에, 상기 용도에 폭넓게 사용되어 왔다.

한편, 페라이트계 스테인레스 강판은, 강의 고순도화 기술의 진보에 의하여 성형성이 개선되고, 최근에는 SUS 304, SUS 316 등의 오스테나이트계 스테인레스 강판을 대신하여 상기 용도에 적용하는 것이 검토되고 있다. 이것은, 페라이트계 스테인레스 강판이 가지는 특징, 예컨대 열팽창계수가 작고, 응력 부식 균열에 대한 감수성이 작고, 또한 고가의 Ni 를 포함하지 않아 값이 저렴하다는 장점이 널리 알려져 있기 때문이다.

그러나, 성형가공품에 대한 적용을 고려할 경우, 이 페라이트계 스테인레스 강판은, 오스테나이트계 스테인레스 강판에 비하여 연성이 작고, 또한 리징이라고 하는 가공품 표면에서의 요철이 발생되어, 성형가공품의 미관을 손상시키고, 표면연마의 부하를 증대시키는 문제가 있었다. 이 때문에, 페라이트계 스테인레스 강판의 용도를 더욱 확대하기 위하여, 연성의 향상과 내(耐) 리징성의 개선이 요구되고 있다.

이러한 요구에 대하여, 예컨대 일본 공개특허공보 소52-24913 호에는, C: 0.03 ~ 0.08 %, N: 0.01 % 이하, Al: 2 ×N % 이상 0.2 % 이하를 함유시킨 가공성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판이 제안되어 있다. 일본 공개특허공보 소52-24913 호에 기재된 기술에서는, C, N 함유량을 저감시키고, 추가로 Al 을 N 함유량의 2 배 이상 첨가함으로써, 결정립의 미세화를 도모하고, 연성, r 값 (랭크포드값), 내 리징성을 향상시키는 것으로 하고 있다.

일본 공개특허공보 소54-112319 호에는, (C+N): 0.02 ~ 0.06 %, Zr: 0.2 ~ 0.6 % 를 함유하고, Zr: 10(C+N) ±0.15 % 로 함으로써, 연성, r 값을 향상시킨 프레스 성형성이 우수한 내열 페라이트계 스테인레스 강판이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 소57-70223 호에는, sol Al: 0.08 ~ 0.5 %, 및 B, Ti, Nb, V, Zr 의 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 페라이트계 스테인레스강 슬래브를 열간압연한 후 냉간압연하고, 이어서 최종 소둔하는 가공성이 우수한 페라이트계 스테인레스 박강판의 제조방법이 제안되어 있다.

그러나, 일본 공개특허공보 소52-24913 호, 일본 공개특허공보 소54-112319 호, 일본 공개특허공보 소57-70223 호에 기재된 기술에서는, 주로 연성과 r 값의 향상을 목적으로 하여,

(1) 저 C 및 저 N 을 전제로 하고 있기 때문에, 제강공정에서의 비용증가가 불가피한 점,

(2) Al, Ti 라는 원소를 첨가하기 때문에, 강중의 개재물량이 증가하고, 이에 기인한 표면 결함의 발생이 불가피한 점,

(3) 가공성에는 많은 개선이 인정되나, 내 리징성의 점에서는 충분하지 못하기 때문에, 프레스 성형 등의 가공을 실시하는 경우에는, 성형품의 표면 미관이 저하되고, 이 때문에 미관 향상을 위한 연마를 필요로 하고, 연마부하가 증대되어 비용이 상승되는 점,

등의 문제가 있었다.

또한, 일본 공개특허공보 소59-193250 호에는, C: 0.02 % 이하, N: 0.03 % 이하로 하고, V: 0.5 ~ 5.0 % 를 함유하는 내식성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강이 제안되어 있다. 일본 공개특허공보 소59-193250 호에 기재된 페라이트계 스테인레스 강에서는, V 첨가에 의하여 내식성, 특히 내 응력 부식 균열성이 현저하게 향상된 것으로 되어 있다. 그러나, 일본 공개특허공보 소59-193250 호에 기재된 페라이트계 스테인레스 강에서는, 프레스 성형성에 대한 배려는 전혀 되어 있지 않아, 프레스 성형성에 문제를 남기고 있었다.

또한, 일본 공개특허공보 평1-201445 호에는, P, S 및 O 함유량을 저감하고, C: 0.07 % 이하, Al: 0.2 % 이하, N: 0.15 % 이하를 함유하고, (C+N) 량을 Cr 량과의 관계를 적정화하여 가공성 및 내식성을 향상시킨 페라이트계 스테인레스강이 제안되어 있다. 또한, 일본 공개특허공보 평1-201445 호에 기재된 기술에서는, (C+N) 량과 Cr 량과의 관계를 제한하지 않고, Mo: 40 S % ~ 2.0 %, Ti: 20 S % ~ 0.5 %, Nb: 20 S % ~ 0.5 %, V: 20 S % ~ 0.5 %, Zr: 20 S % ~ 0.5 %, B: 0.010 % 이하 중의 1 종 또는 2 종 이상을 함유함으로써, 고용 C, N 양을 함께 저감시킬 수 있어, 가공성 및 내식성이 향상되는 것으로 되어 있다. 일본 공개특허공보 평1-201445 호에 기재된 기술에서는, Al 또는 추가로 Ti, Zr 등을 첨가하기 때문에, 강중의 개재물량이 증가하고, 이에 기인한 표면 결함의 발생이 불가피하고, 나아가 내 리징성의 개선이 불충분하다는 등의 문제가 남아 있었다.

일본 공개특허공보 평7-34205 호에는, C: 0.05 % 이하, N: 0.10% 이하, S: 0.03% 이하로 하고, Ca: 5 ~ 50 ppm, Al: 0.5 % 이하, P: 0.04 % 초과 ~ 0.20 % 를 함유하는 내후성, 내 간극 부식성이 우수한 페라이트계 스테인레스강이 제안되어 있다. 그러나, 일본 공개특허공보 평7-34205 호에 기재된 페라이트계 스테인레스강은, P 함유량이 높고, 게다가 Ca, Al 을 다량으로 함유하고 있기 때문에, 내식성의 개선은 인정되나, 가공성의 개선이 불충분하고, 또한 개재물량이 증가되어 표면 결함의 발생이 불가피하다는 등의 문제가 남아 있었다.

또한, 일본 공개특허공보 평8-92652 호에는, 프레스 가공성이 우수하고 표면 경도가 높은 플로피 디스크 센터 코어용 페라이트계 스테인레스 강판의 제조방법이 기재되어 있다. 일본 공개특허공보 평8-92652 호에 기재된 페라이트계 스테인레스 강판은, C: 0.01~ 0.10 %, N: 0.01 ~ 0.10 %, Mn: 0.1 % ~ 2.0 % 로 하고, 불순물인 P, S, Si, Al, Ni 의 함유량을 규제한 페라이트계 스테인레스 강판이다. 그러나, 일본 공개특허공보 8-92652 호에 기재된 페라이트계 스테인레스 강판에서는, 최종 냉연에서의 표면 조도를 조정할 필요가 있고, 공정이 복잡해지는 데다가, 성형성이 불충분하여, 한층 더 개선이 요망되고 있었다.

또한, 내 리징성의 개선에는, 예컨대 일본 공개특허공보 평10-53817 호에 기재되어 있는 바와 같이, 열간압연에서의 강압하 (强壓下) 가 유효하다.

이와 같이, 전술한 종래 기술에서는, 저비용이고 표면품질과 성형성을 양립시킨 페라이트계 스테인레스 강판의 제조는 불가능하였다.

본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제를 해결하여, 양호한 성형성과, 우수한 내 리징성을 가지며 성형 후의 우수한 표면품질을 겸비하는 페라이트계 스테인레스 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 건축물의 외장재, 주방기구, 화학 플랜트, 저수조 등의 용도에 바람직한 페라이트계 스테인레스 강판에 관한 것으로, 특히 프레스 성형성이 우수하고, 또한 성형 후의 표면 성상이 양호한 페라이트계 스테인레스 강판에 관한 것이다. 또한, 본 발명에서 말하는 강판 (steel sheet) 이란, 강판 (steel plate), 강대 (steel strip) 를 포함하는 것이다.

도 1 은, 냉연소둔판의 기계적 성질 (연신, r 값, 리징 높이) 과 (C+N) 의 관계를 나타낸 그래프,

도 2 는, 냉연소둔판의 기계적 성질 (연신, r 값, 리징 높이) 과 (N/C) 의 관계를 나타낸 그래프,

도 3 은, 냉연소둔판의 기계적 성질 (연신, r 값, 리징 높이) 과 (V ×N) 의 관계를 나타낸 그래프,

도 4 는, 냉연소둔판의 표면 결함율과 Al 함유량의 관계를 나타낸 그래프,

도 5 는, 냉연소둔판의 예민화 거동과 Nb, B 함유량의 관계를 나타낸 그래프이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 여러 가지로 검토한 결과, Ti, Al 함유량을 저감하고, N/C 를 1 이상으로 하며, 또한 (C+N) 량을 적정범위로 하고, 추가로 V 를 적당량 첨가하여, 강중의 탄화물 또는 질화물 등의 석출물을 제어함으로써, 우수한 성형성을 실현시킬 수 있음과 동시에, 리징을 억제하고, 우수한 성형 후의 표면품질이 얻어지는 것을 알아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은, mass % 로, C: 0.02 ~ 0.06 %, Si: 1.0 % 이하, Mn: 1.0 % 이하, P: 0.05 % 이하, S: 0.01 % 이하, Al: 0.005 % 이하, Ti: 0.005 % 이하, Cr: 11 ~ 30 %, Ni: 0.7 % 이하를 함유하고, 또한 N 을 C 함유량과의 관계에서 다음의 (1) 식 및 (2) 식

0.06 ≤(C+N) ≤0.12 (1)

1 ≤N/C (2)

(여기에서, C, N: 각 원소의 함유량 (mass %))

를 만족하도록 함유하고,

또한 V 를, N 함유량과의 관계에서 다음의 (3) 식

1.5 ×10^-3≤(V ×N) ≤1.5 ×10^-2(3)

(여기에서, N, V: 각 원소의 함유량 (mass %))

를 만족하도록 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판이다.

먼저, 본 발명의 강판의 조성 한정이유에 대하여 설명하기로 한다.

C: 0.02 ~ 0.06 mass %

C 는, 강도를 증가시키고, 연성을 저하시키는 원소로서, 성형성의 향상을 위해서는 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하나, C 함유량이 0.02 mass % 미만으로 지나치게 적으면, V(C,N), VC, V₄C₃이라는 탄질화물이나 탄화물의 미세 석출에 의한 결정립의 미세화 효과를 얻을 수 없다. 이 때문에, 내 리징성이 열화되고, 프레스 성형시의 가공부에 요철이 발생되어, 성형 후의 표면품질이 열화되고, 미관을 손상시키게 된다. 한편, C 를 0.06 mass % 를 초과하여 과잉 함유하면, 성형성이 저하되는 데다가, 녹발생의 기점이 되는 탈 Cr 층, 또는 조대한 석출물, 개재물이 증가한다. 이러한 점에서, C 는 0.02 ~ 0.06 mass % 의 범위로 한정한다.

Si: 1.0 mass % 이하

Si 는, 탈산에 유용한 원소이나, 과잉 함유하는 것은 냉간가공성의 저하 또는 연성의 저하를 초래한다. 이 때문에, Si 는 1.0 mass % 이하로 한정한다. 또한, 바람직하게는 0.03 ~ 0.5 mass % 이다.

Mn: 1.0 mass % 이하

Mn 은, 강중에 존재하는 S 와 결합하여 MnS 를 형성하고, 열간압연성을 확보하기 위하여 유용한 원소이나, 과잉 함유하는 것은 열간가공성의 저하 또는 내식성의 저하를 초래한다. 이 때문에, Mn 은 1.0 mass % 이하로 한정한다. 또한, 바람직하게는 0.3 ~ 0.8 mass % 이다.

P: 0.05 mass % 이하

P 는, 열간가공성을 저하시키고, 식공 (pitting) 을 발생시키는 유해한 원소이나, 0.05 mass % 까지는 허용할 수 있다. 그러나, 0.05 mass % 를 초과하여 함유하게 되면, 특히 그 영향이 현저해진다. 이 때문에, P 는 0.05 mass % 이하로 할 필요가 있다.

S: 0.01 mass % 이하

S 는, Mn 과 결합하여 MnS 를 형성하여 녹발생의 기점이 됨과 동시에, 결정립계에 편석하고, 입계의 취화를 촉진하는 유해한 원소로서, 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하나, 0.01 mass % 까지는 허용할 수 있다. 그러나, 0.01 mass % 를 초과하여 함유하게 되면, 그 영향이 현저해진다. 이 때문에, S 는 0.01 mass % 이하로 하였다.

Al: 0.005 mass % 이하

Al 은, 산화물을 형성하기 때문에, 산화물 등의 개재물에 기인한 표면 결함 (스캐브 : scab) 발생을 억제하는 점에서, 본 발명에서는 가능한 한 저감시킨다. 도 4 는, 0.04 C - 0.3 Si - 0.5 Mn - 0.04 P - 0.006 S - 0.001 Ti - 16.1 Cr - 0.3 Ni - 0.05 N - 0.06 V 강에 있어서, Al 함유량을 0.001 ~ 0.025 % 까지 변화시킨 경우의, 표면 결함율에 미치는 Al 함유량의 영향을 나타낸다. 여기에서, 표면 결함율이란, 냉연소둔판 표면 10 ㎡ 당 1 개 이상 스캐브가 발생된 코일을 불량으로 했을 경우의, 불량 코일이 발생된 비율이다. Al 함유량을 0.005 % 이하로 함으로써 표면 결함율을 0 % 로 억제할 수 있다. 또한, 표면 결함율 산출시에는, 열연후, 그라인더 등에 의하여 표면층을 제거한 코일은 제외하였다.

또한, Al 은, N 과 결합하여 AlN 을 형성하고, 본 발명의 골자인 VN 의 석출을 억제하기 때문에, 본 발명에서는 가능한 한 저감시킬 필요가 있다. 이러한 점에서, Al 은 0.005 mass % 이하로 한정하였다.

Ti: 0.005 mass % 이하

Ti 는, C 또는 N 과 결합하여 TiC 또는 TiN 을 형성하고, VN 또는 VC, V₄C₃의 석출을 억제하기 때문에, 가능한 한 저감시킬 필요가 있다. 또한 Ti 는, Al 과 마찬가지로, 산화물을 형성하므로, 산화물 등의 개재물에 기인한 표면 결함의 발생을 억제하는 점에서도 가능한 한 저감시키는 것이 유효하다. 이러한 점에서, Ti 는 0.005 mass % 이하로 한정하였다.

Cr: 11 ~ 30 mass %

Cr 은, 내식성을 개선하는데 불가결한 원소이다. 그러나, Cr 함유량이 11 mass % 미만일 때에는 충분한 내식성을 얻을 수 없다. 한편, 30 mass % 를 초과하면, 열연후에 취화 상(相) 이 쉽게 생성되기 때문에, Cr 은 30 mass % 이하로 한정하였다.

Ni: 0.7 mass % 이하

Ni 는, 내식성을 향상시키는 원소이나, 과잉 함유는 가공성을 열화시키는 데다가, 경제적으로도 불리해지므로, Ni 는 0.7 mass % 이하로 한정하였다.

N 은, C 함유량과의 관계에서, 다음 (1), (2) 식을 만족하도록 함유한다.

0.06 ≤(C＋N) ≤0.12 (1)

1 ≤N/C (2)

여기에서, C, N 은, mass % 표시의 C 함유량 및 N 함유량이다.

N 은, 종래부터, 성형성을 저하시키는 것으로 인정되어, 성형성 향상을 위해서는, C 와 함께 저감시킬 필요가 있었다. 그러나, C 또는 N 의 함유량 저하는 내 리징성이란 면에서는 불리하므로, 성형 후의 우수한 표면품질을 실현할 수 없었다. 본 발명에서는, (C+N) 양을 적정 범위로 하고, 또한 N/C 를 1 이상으로 한다.

도 1 에, (C+N) 과 냉연소둔판의 기계적 성질 (연신, r 값, 리징 높이) 의 관계를 나타낸다. (C+N) 이 0.06 mass % 미만일 때에는, 리징 높이가 높아져, 내 리징성이 열화된다. 한편, (C+N) 이 0.12 mass % 를 초과하면, 연성 및 r 값이 저하된다. 이 때문에, (C+N) 은 0.06 ~ 0.12 mass % 로 한정하였다.

도 2 에, N/C 와 냉연소둔판의 기계적 성질 (연신, r 값, 리징 높이) 의 관계를 나타낸다. N/C 가 1 미만일 때에는, 연신, r 값, 내 리징성 모두 열화된다.

이런 점에서, N/C 는 1 이상으로 한정하였다.

N 은, C 와 마찬가지로, 열간압연 온도에서는, 강중에 고용되고, 오스테나이트상을 생성하는 점에서, 리징 발생의 원인이 되며 소성 변형태가 유사한 집합체 (콜로니 : colonies) 를 분단하고, 미세화하여, 결과적으로 리징의 발생을 억제하여, 내 리징성을 향상시킨다.

이러한 점에서, N 함유량을 C 함유량과의 관계에서 (1) 및 (2) 식을 만족하도록 조정하고, C 와 N 과의 조성 밸런스를 최적화한다. 또한, N 은 0.08 mass % 이하로 하는 것이 열간압연시의 가공성의 관점에서 바람직하다.

V 는, N 함유량과의 관계에서, (3) 식을 만족하도록 함유된다.

1.5 ×10^-3≤V ×N ≤1.5 ×10^-2(3)

여기에서, N, V 는, mass % 표시의 N 함유량 및 V 함유량이다.

또한, V 는 본 발명에서는 중요한 원소로서, N 과 결합하여 VN 또는 V (C, N) 이라는 질화물 또는 탄질화물을 형성하고, 결정립의 조대화를 억제함과 동시에, 고용 C, N 량을 저감시켜 연성, r 값, 내 리징성을 개선한다. 이들 효과를 최대로 끌어내기 위해서는, N 과 V 의 조성 밸런스를 최적화할 필요가 있다.

도 3 에, (V ×N) 과 냉연소둔판의 기계적 성질 (연신, r 값, 리징 높이) 의 관계를 나타낸다. (V ×N) 이 1.5 ×10^-3에 만족하지 못하는 경우에는, r 값이 낮아지고, 한편으로 1.5 ×10^-2를 초과하면, 연신, r 값 모두 저하된다. 이러한 점에서, V 함유량은 (V ×N) 이 1.5 ×10^-3~ 1.5 ×10^-2의 범위를 만족하도록 한정하였다. 또한, V 는 0.30 mass % 이하로 하는 것이 경제성의 관점에서 바람직하다.

또한, 제 4 발명에서는, 0.0030 ≤(Nb + 10B) 의 관계를 만족시키는 범위에서 Nb, B 중 1 종 또는 2 종을 첨가함으로써, 내 예민화 특성을 향상시킬 수 있다. 실제 조업에서는, 마무리소둔 온도는 반드시 일정하지 않고, 가열시간 또는 도달온도의 변동은 피할 수 없다. 페라이트계 스테인레스 강판에서는, 고온에서 소둔하면, 냉각 도중에 예민화가 발생되고, 그 후의 산세시에 입계가 침식됨으로써 표면품질이 열화될 때가 있다. 이 때문에, 넓은 온도범위에서 예민화가 발생되지 않도록 하는 것은, 실제 조업시에 안정된 품질을 얻는데 매우 중요해진다. 도 5 는, (0.031 ~ 0.045) % C - (0.22 ~ 0.40) % Si - (0.27 ~ 0.73) % Mn - (0.024 ~ 0.045) % P - (0.005 ~ 0.007) % S - (0.001 ~ 0.003) % Al - (0.001 ~ 0.002) % Ti - (16.0 ~ 17.5) % Cr - (0.15 ~ 0.44) % Ni - (0.040 ~ 0.062) % N - (0.035 ~ 0.120) % V 강을 사용하고, 예민화 특성에 미치는 Nb, B 의 영향을 조사한 결과를 나타낸다. 이들 조성의 슬래브를 1170 ℃ 로 가열한 후, 마무리온도가 830 ℃ 가 되는 열간압연을 행하여 열연판으로 하였다. 이들 열연판에, 860 ℃ ×8 hr 의 열연판소둔을 실시한 후, 산세하고, 이어서 총 압하율 85 % 의 냉간압연을 실시하여 냉연판으로 하였다. 이어서 이들 냉연판에, 900 ℃ ×30 sec 의 마무리소둔을 실시한 후, 산세하고, 판두께 0.8 ㎜ 의 냉연소둔판으로 하였다. 얻어진 냉연소둔판의 표면을, 주사형 전자현미경을 사용하여 관찰하고, 입계 침식의 유무를 조사하여 표면품질을 평가하였다. 침식이 발생되지 않았을 때에는 ○, 침식이 발생되었을 때에는 ×로 하였다. 도 5 에서, Nb 및 B 를, 첨가량이 (Nb+10B) ≥0.0030 을 만족하도록 첨가함으로써, 900 ℃ 에서의 소둔에 의해서도 입계의 예민화를 억제할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이것은, Nb, B 가 강중의 C, N 을 고정함으로써, 소둔 후의 냉각 중에 발생되는 결정입계에서의 Cr 탄질화물의 석출을 억제한 것에 의한 것으로 생각된다. 그러나, 과잉 첨가는 오히려 표면품질을 저하시키므로, Nb, B 의 첨가량의 상한은, 각각 0.030 %, 0.0030 % 로 할 필요가 있다.

이어서, 본 발명의 강판의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.

상기한 조성의 용강을, 통상 공지된 전로 또는 전기로에서 용제하고, 진공 탈가스 (RH), VOD, AOD 등으로 추가 정제한 후, 바람직하게는 연속주조법으로 주조하여, 압연소재 (슬래브 등) 로 한다.

이어서, 압연소재는 가열되고 열간압연되어 열연판이 된다. 열간압연의 가열온도는, 1050 ℃ ~ 1250 ℃ 의 온도범위로 하는 것이 바람직하고, 또한 열간압연 마무리온도는, 제조성의 관점에서 800 ~ 900 ℃ 로 하는 것이 바람직하다.

열연판은, 후공정에서의 가공성을 개선할 목적으로, 필요에 따라서 700 ℃ 이상의 열연판소둔을 행할 수 있다. 또한, 열연판은, 탈스케일 처리하여, 그대로 제품으로 할 수도 있고, 또한 냉간압연용 소재로 할 수도 있다.

냉간압연용 소재의 열연판은, 냉연압하율: 30 % 이상의 냉간압연이 실시되어 냉연판이 된다. 냉연압하율은 50 ~ 95 % 가 바람직하다. 또한, 냉연판에 추가로 가공성을 부여하기 위해, 600 ℃ 이상, 바람직하게는 700 ~ 900 ℃ 의 재결정소둔을 행할 수 있다. 또한, 냉연 - 소둔을 2 회 이상 반복하여 행할 수도 있다. 또한, 냉연판의 마무리는, Japanese Industrial Standard (JIS) G4305 로 규정된 2D, 2B, BA 및 각종 연마가 가능하다.

(실시예 1)

표 1 에 나타낸 조성의 용강을 전로 및 2 차 정련 (VOD) 으로 용제하고, 연속주조법에 의하여 슬래브로 하였다. 이들 슬래브를 1170 ℃ 로 가열한 후, 마무리온도가 830 ℃ 가 되는 열간압연을 행하여 열연판으로 하였다. 이들 열연판에 860 ℃ ×8 hr 의 열연판소둔을 실시한 후, 산세하고, 이어서 총압하율 85 % 의 냉간압연을 실시하여 냉연판으로 하였다.

이어서, 이들 냉연판에 820 ℃ ×30 sec 의 마무리소둔을 실시하여, 판두께 0.8 ㎜ 의 냉연소둔판으로 하였다. 얻어진 냉연소둔판에 대하여, 연신 (E1), r 값, 리징 높이를 구하고, 연신, r 값으로 대표되는 성형성과 내 리징성을 평가하였다. 연신 (E1), r 값, 리징 높이의 측정방법은 다음과 같이 하였다.

(1) 연신 (elongation)

냉연소둔판의 각 방향 (압연방향 (L 방향), 압연직각방향 (T 방향) 및 압연방향으로부터 45°방향 (D 방향)) 에서 JIS 13 호 B 시험편을 채취하였다. 이들 인장 시험편을 사용하여 인장 시험을 실시하고, 각 방향의 연신을 측정하였다. 각 방향의 연신값을 이용하여 다음의 식으로 연신의 평균값을 구하였다.

E1 = (E1_L+ 2E1_D+ E1_T) /4

여기에서 E1_L, E1_D, E1_T은, 각각 L 방향, D 방향, T 방향의 연신을 나타낸다.

(2) r 값

냉연소둔판의 각 방향 (압연방향 (L 방향), 압연직각방향 (T 방향) 및 압연방향으로부터 45°방향 (D 방향)) 에서 JIS 13 호 B 시험편을 채취하였다. 이들 시험편에, 15 % 의 단축 인장 예변형 (uniaxial tension prestrain) 을 실시했을 때의 폭 변형과 판두께 변형의 비로부터, 각 방향의 r 값 (랭크포드값) 을 측정하고, 다음 식으로 평균 r 값을 구하였다.

r = (r_L+ 2r_D+ r_T) /4

여기에서, r_L, r_D, r_T은, 각각 L 방향, D 방향, T 방향의 r 값을 나타낸다.

(3) 리징 높이

냉연소둔판의 압연방향에서 JIS 5 호 인장 시험편을 채취하였다. 이들 시험편의 편면을 #600 으로 마무리 연마하고, 이들 시험편에 20 % 의 단축 인장 예변형을 실시한 후, 시험편 중앙부에서 조도계를 사용하여 표면의 기복 높이를 측정하였다. 이 기복 높이는 리징의 발생에 의한 요철이다. 기복 높이에서, A: 5 ㎛ 이하, B: 5 ㎛ 초과 ~ 10 ㎛ 이하, C: 10 ㎛ 초과 ~ 20 ㎛ 이하, D: 20 ㎛ 초과의 4 단계로 내 리징성을 평가하였다. 기복 높이가 낮을수록 미관이 양호하다. 얻어진 결과를 표 2 에 나타낸다.

본 발명예는, 모두, E1 이 30 % 이상, r 값이 1.4 이상, 기복 높이가 5.0 ㎛ 이하인 A 평가로서, 양호한 성형성과 내 리징성을 가지고 있다.

이에 대하여, 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예에서는, 내 리징성 평가가 B 이하로 내 리징성이 저하되어 있고, 또한 연신, 또는 r 값이 저하하여, 양호한 성형성과 성형 후의 우수한 표면품질을 함께 만족시킬 수 없다.

(실시예 2)

표 3 에 나타낸 조성의 용강을 전로 및 2 차 정련 (VOD) 으로 용제하고, 연속주조법에 의하여 슬래브로 하였다. 이들 슬래브를 1170 ℃ 로 가열한 후, 마무리온도가 830 ℃ 가 되는 열간압연을 행하여 열연판으로 하였다. 이들 열연판에, 860 ℃ ×8 hr 의 열연판소둔을 실시한 후, 산세하고, 이어서 총압하율 85 % 의 냉간압연을 실시하여 냉연판으로 하였다.

이어서, 이들 냉연판에 820 ℃ ×30 sec 의 마무리소둔을 실시하여, 판두께 0.8 ㎜ 의 냉연소둔판으로 하였다. 얻어진 냉연소둔판에 대하여, 연신 (E1), r 값, 리징 높이를 구하고, 연신, r 값으로 대표되는 성형성과 내 리징성을 평가하였다.

얻어진 결과를 표 4 에 나타낸다.

본 발명에 의하면, 성분조성, 특히 C, N, V 함유량을 적정화함으로써, 양호한 성형성을 가짐과 동시에, 내 리징성이 우수하고, 성형 후의 표면품질이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판을 저렴하게 제조할 수 있어, 산업상 격단의 효과를 얻을 수 있다.

게다가, Nb, B 를 적정량 첨가함으로써, 내 예민화 특성이 향상되고, 표면품질이 우수한 강판을 안정적으로 생산하는 것이 가능하다.

Claims

mass % 로,

C: 0.02 ~ 0.06 %, Si: 1.0 % 이하,

Mn: 1.0 % 이하, P: 0.05 % 이하,

S: 0.01 % 이하, Al: 0.005 % 이하,

Ti: 0.005 % 이하, Cr: 11 ~ 35 %,

Ni: 0.7 % 이하를 함유하고, 또한

N 을, C 함유량과의 관계에서 하기의 (1) 및 (2) 식을 만족하도록 함유하고, 또한 V 를, N 함유량과의 관계에서 하기의 (3) 식을 만족하도록 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판.

0.06 ≤(C+N) ≤0.12 (1)

1 ≤N/C (2)

1.5 ×10^-3≤(V ×N) ≤1.5 ×10^-2(3)

여기에서, C, N, V: 각 원소의 함유량 (mass %)
제 1 항에 있어서, 추가로, mass % 로,

Si: 0.03 ~ 0.5 % 로 한, 성형성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 추가로, mass % 로,

Mn: 0.3 ~ 0.8 % 로 한, 성형성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판.
제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 추가로, mass % 로, Nb, B 중 1 종 또는 2 종을 하기의 (4) 식을 만족하도록 함유하는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 페라이트계 스테인레스 강판.

0.0030 ≤(Nb + 10B) (4)

여기에서, Nb, B: 각 원소의 함유량 (mass %)