KR20080106067A - Austenitic stainless steel for press plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 프레스 플레이트용 오스테나이트계 스테인리스강, 즉 프레스 플레이트를 제조할 때에 재료로서 제공되는 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것이다. The present invention relates to an austenitic stainless steel for press plates, that is, an austenitic stainless steel provided as a material when producing a press plate.
또한, 본 발명은, 그 오스테나이트계 스테인리스강을 사용한 프레스 플레이트의 제조 방법 및 그 오스테나이트계 스테인리스강으로 이루어지는 프레스 플레이트에 관한 것이다.Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the press plate using the austenitic stainless steel, and the press plate which consists of this austenitic stainless steel.
프레스 플레이트란, 다층 프린트 배선판, 화장판, 합판 등의 다층 적층체를 프레스 성형에 의해 제조할 때에, 프레스기와 다층 적층체 사이나 다층 적층체끼리의 사이를 구분하기 위해서 사용되는 두께 수 ㎜ 정도 이하의 평판인 지그이다.A press plate is a thickness of about several millimeters or less used to distinguish between a press and a multilayer laminate or between multilayer laminates when manufacturing multilayer laminates such as multilayer printed wiring boards, decorative plates, and plywood by press molding. Jig is a reputation for.
예를 들어, 다층 프린트 배선 기판을 제조하는 경우, 동장 적층판 (회로 형성판) 과 접착용 프리프레그 (박판 형상 수지) 를 중첩시키고, 그 상부, 하부에 동박을 적층하여 적층체로 하고, 적층체-프레스기 사이 및 복수의 적층체 사이에 프레스 플레이트를 개재시켜, 고온 프레스기에 의해 상하 방향으로부터 가열, 가압함 으로써, 복수의 다층 프린트 배선판이 동시에 열간 프레스 성형되고 있다.For example, when manufacturing a multilayer printed wiring board, copper clad laminated board (circuit forming board) and adhesive prepreg (thin plate-shaped resin) are superimposed, copper foil is laminated | stacked on the upper part and the lower part, and it is laminated body- A plurality of multilayer printed wiring boards are hot press-formed at the same time by interposing a press plate between press machines and between a plurality of laminates, and heating and pressing from a vertical direction with a hot press machine.
프레스 플레이트에는, 이하에 나타내는 바와 같은 특성이 요구되고, 이들 특성의 양부가 다층 적층체의 품질을 크게 좌우한다.The press plate is required to have the characteristics shown below, and both of these characteristics greatly influence the quality of the multilayer laminate.
1. 표면의 평탄도가 우수한 것.1. Good surface flatness.
2. 단단한 것.2. The hard one.
3. 적층체 표면에 전사되는 표면 결함이 없는 것.3. No surface defects transferred to the laminate surface.
종래, 다층 프린트 배선판용의 프레스 플레이트를 제조하기 위한 재료로는, SUS630 강이나 SU420J2 강 등의 마르텐사이트 단상으로 이루어지는 마르텐사이트계 스테인리스강이나, 준안정 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서 가공 유기 마르텐사이트를 생성시킨 가공 경화형 오스테나이트계 스테인리스강 (특허 문헌 1) 등, 마르텐사이트상에 의해 경도를 부여한 스테인리스강이 사용되고 있다.Conventionally, as a material for manufacturing a press plate for a multilayer printed wiring board, martensitic stainless steel composed of martensite single phase such as SUS630 steel or SU420J2 steel, or processed organic martensite in metastable austenitic stainless steel Stainless steel which provided hardness by the martensite phase, such as the work hardening-type austenitic stainless steel (patent document 1) which were produced, is used.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평8-225896호Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-225896
전술한 바와 같이, 프레스 플레이트에는, 경도와 표면 평탄도의 양립이 요구된다. 예를 들어, 다층 프린트 배선판 제조용 프레스 플레이트의 경우, 400HV 정도 이상의 표면 경도와 3㎜ 정도 이하의 평탄도가 요구된다.As described above, the press plate is required to have both hardness and surface flatness. For example, in the case of the press plate for multilayer printed wiring board manufacture, the surface hardness of about 400 HV or more and the flatness of about 3 mm or less are calculated | required.
그러나, 표면 경도 400HV 이상이라는 단단한 스테인리스강으로 이루어지는 강판은, 조질 압연이나 텐션레벨러 등에 의한 형상 수정만으로 충분히 평탄화시키는 것은 곤란하다. 그 때문에, 종래 프레스 플레이트의 재료로서 사용되고 있는 마르텐사이트계 스테인리스강에서는, 담금질 또는 뜨임 공정에서 평탄도를 확보하는 것이 필요하게 되어, 제조 공정의 부담이 크다는 문제가 있다.However, a steel sheet made of hard stainless steel having a surface hardness of 400 HV or more is difficult to be sufficiently flattened only by shape correction by temper rolling or a tension leveler. For this reason, in martensitic stainless steels conventionally used as a material for press plates, it is necessary to ensure flatness in the quenching or tempering process, and there is a problem that the burden on the manufacturing process is large.
또한, 프레스 플레이트를 다층 프린트 배선판의 제조에 사용하는 경우, 프레스 플레이트는 동박과 직접 접촉하게 되는데, 종래 프레스 플레이트의 재료로서 사용되고 있는 마르텐사이트계 스테인리스강의 열팽창 계수는 약 11.0×10-6/℃ 로서, 구리의 열팽창 계수 (약 16.0×10-6/℃) 와 비교하여 작다. 그 때문에, 종래 재료를 사용하여 제조한 프레스 플레이트에는, 열간 프레스 성형 중에, 동박이 프레스 플레이트와의 열팽창 차이만큼 수축 응력을 받아, 파단되거나 주름이 발생한다는 문제가 있다.In addition, when the press plate is used for the manufacture of the multilayer printed wiring board, the press plate is in direct contact with the copper foil. The thermal expansion coefficient of martensitic stainless steel, which is conventionally used as the material of the press plate, is about 11.0 × 10 −6 / ° C. It is small compared with the thermal expansion coefficient (about 16.0x10 <-6> / degreeC) of copper. Therefore, the press plate manufactured using the conventional material has the problem that during hot press molding, copper foil receives shrinkage stress by the thermal expansion difference with a press plate, and breaks and wrinkles generate | occur | produce.
동박의 파단이나 주름은, 동박에 의해 형성되는 회로의 단락 등의 문제를 초래하여, 다층 프린트 배선판 불량의 원인이 된다. 특히, 최근, 다층 프린트 배 선판의 고밀도화에 수반하여, 다층 프린트 배선판에 적층되는 동박의 두께도 얇아지는 경향이 있어, 열간 프레스 성형 중의 동박의 파단이나 주름 발생의 문제가 보다 심각해지고 있다.Breakage or wrinkle of the copper foil causes problems such as a short circuit of the circuit formed by the copper foil, and causes a failure of the multilayer printed wiring board. In particular, in recent years, with the increase in density of multilayer printed wiring boards, the thickness of the copper foil laminated on the multilayer printed wiring boards also tends to be thin, and the problem of breakage and wrinkle generation of copper foil during hot press molding has become more serious.
이상의 문제점 중, 제조 공정의 부담이 크다는 점에 대해서는, 텐션레벨러 등에 의한 형상 수정만으로 높은 평탄도를 달성할 수 있도록, 프레스 플레이트 재료를 부드럽게 하는 것이 고려된다. 오스테나이트상은 마르텐사이트상과 비교하여 연질인 조직이기 때문에, 프레스 플레이트 재료로서 오스테나이트 비율이 높은 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하면, 프레스 플레이트의 평탄도를 높이는 것이 용이해진다.Among the above problems, in view of a large burden on the manufacturing process, it is considered to soften the press plate material so that high flatness can be achieved only by shape correction by a tension leveler or the like. Since the austenite phase is a softer structure than the martensite phase, when the austenitic stainless steel having a high austenite ratio is used as the press plate material, it is easy to increase the flatness of the press plate.
또한, 동박과의 열팽창 차이에 의한 주름 발생의 문제점에 대해서는, 프레스 플레이트 재료의 열팽창 계수를 구리와 동일한 정도의 값으로 하는 것이 고려된다. 마르텐사이트 조직을 갖는 스테인리스강의 열팽창 계수는 구리의 열팽창 계수보다 낮은 약 11.0×10-6/℃ 인 반면, 오스테나이트 조직을 갖는 스테인리스강의 열팽창 계수는 약 16.0×10-6/℃ 로 구리의 열팽창 계수와 거의 동등하다. 따라서, 프레스 플레이트 재료로서 마르텐사이트가 적고, 오스테나이트 비율이 높은 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하면, 열팽창 계수의 저하를 막아, 오스테나이트 조직의 열팽창 계수, 즉 구리와 동일한 정도의 열팽창 계수를 유지할 수 있다.Moreover, about the problem of the wrinkle generation by the difference in thermal expansion with copper foil, it is considered to make the thermal expansion coefficient of a press plate material into a value similar to copper. The coefficient of thermal expansion of stainless steel with martensite structure is about 11.0 × 10 −6 / ° C., lower than that of copper, whereas the coefficient of thermal expansion of stainless steel with austenitic structure is about 16.0 × 10 −6 / ° C. Is almost equivalent to Therefore, when the austenitic stainless steel with less martensite and high austenite ratio is used as the press plate material, the thermal expansion coefficient can be prevented from being lowered, so that the thermal expansion coefficient of the austenitic structure, that is, the same as that of copper can be maintained. have.
이와 같이, 평탄도, 열팽창 계수의 관점에서는, 프레스 플레이트 재료로서 마르텐사이트가 적고, 오스테나이트 비율이 높은 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하는 것이 바람직하다.Thus, from the viewpoint of flatness and coefficient of thermal expansion, it is preferable to use austenitic stainless steel having few martensite and high austenite ratio as the press plate material.
그러나, 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서 경질인 마르텐사이트를 작게 하고, 연질인 오스테나이트의 비율을 높이면, 이번에는, 또 하나의 중요한 특성인 경도를 만족하는 프레스 플레이트를 제조할 수 없게 된다. 이 점, 스테인리스강에 프레스 플레이트에 요구되는 레벨의 경도를 부여하는 수단으로서, 마르텐사이트의 생성을 대체할 실용적인 수단은 현재로서는 알려져 있지 않다.However, if the hard martensite is made small in austenitic stainless steel and the ratio of soft austenite is increased, this time, it is impossible to manufacture a press plate that satisfies hardness, which is another important characteristic. In this respect, as a means of imparting the hardness of the level required for the press plate to stainless steel, a practical means to replace the production of martensite is not known at present.
이러한 사정하, 평탄도, 열팽창 계수면에서 전술한 바와 같은 문제가 수반됨에도 불구하고, 프레스 플레이트 재료로서 마르텐사이트상에 의해 경도를 부여한 마르텐사이트계 스테인리스강이나 가공 경화형 오스테나이트계 스테인리스강이 계속 사용되고 있다.Under such circumstances, despite the problems mentioned above in terms of flatness and coefficient of thermal expansion, martensitic stainless steel and work hardening austenitic stainless steel, which have been given hardness by the martensite phase, continue to be used as press plate materials. have.
그래서, 본 발명의 목적은, 평탄도와 경도라는 양립 곤란한 특성을 겸비하고, 또한 구리와 동일한 정도의 열팽창 계수를 갖는 프레스 플레이트를 용이하게 제조할 수 있는 새로운 프레스 플레이트 재료를 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a new press plate material which can easily produce a press plate which has both incompatibility characteristics such as flatness and hardness, and which has a coefficient of thermal expansion similar to that of copper.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 스테인리스강에 대해서 예의 검토한 결과, Si 를 1.0 ∼ 4.0 질량％ 함유한 특정 조성의 오스테나이트계 스테인리스강은, 그 자체로는 연질이지만, 시효 처리를 실시함으로써, 변형 시효가 발생하여, 비약적으로 경화되어, 프레스 플레이트에 요구되는 경도를 갖게 되는 것을 알아내었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining about stainless steel in order to solve the said subject, the austenitic stainless steel of the specific composition which contains 1.0-4.0 mass% of Si is soft by itself, but it ages, It has been found that strain aging occurs, cures drastically, and has a hardness required for the press plate.
그리고, 본 발명자들은, 이와 같은 오스테나이트계 스테인리스강을 재료로서 사용하여, 시효 처리 전의 연질인 상태에서 형상 수정하고, 그 후 시효 처리를 실시하여 변형 시효 경화시킴으로써, 평탄도와 경도를 양립하는 프레스 플레이트를 제조할 수 있다는 것에 도달하였다.Then, the present inventors use such an austenitic stainless steel as a material, shape correction in a soft state before aging treatment, and then perform aging treatment to deform age harden, thereby making the press plate compatible with flatness and hardness. It has been reached that can be prepared.
또한, 이와 같은 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하여 제조한 프레스 플레이트는, 마르텐사이트량이 적고, 잔부는 오스테나이트강이기 때문에, 구리와 동일한 정도의 열팽창 계수를 갖는다는 것을 알 수 있었다.In addition, it was found that the press plate manufactured using such austenitic stainless steel had a small amount of martensite and the remainder was austenitic steel, and thus had a coefficient of thermal expansion similar to that of copper.
즉, 본 발명은 이하와 같다.That is, this invention is as follows.
Si：1.0 ∼ 4.0 질량％, Cr：10.0 ∼ 25.0 질량％, Ni：5.0 ∼ 15.0 질량％, C＋N：0.3 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다), Mn：5 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다), Cu：5 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다), Mo：5.0 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다), 잔부：Fe 및 불가피적 불순물의 조성을 갖고, 이하의 식 (1) 로 나타내는 오스테나이트 안정 지표 Md30(℃) 가 25 이하인 프레스 플레이트용 오스테나이트계 스테인리스강판.Si: 1.0-4.0 mass%, Cr: 10.0-25.0 mass%, Ni: 5.0-15.0 mass%, C + N: 0.3 mass% or less (including 0 mass%), Mn: 5 mass% or less (0 mass% Cu) 5 mass% or less (including 0 mass%), Mo: 5.0 mass% or less (including 0 mass%), remainder: Fe and an unavoidable impurity, and have the following formula (1 Austenitic stainless steel sheet for press plate whose austenite stability index Md 30 (degreeC) is 25 or less.
Md30(℃)=551-462(C＋N)-9.2Si-8.1Mn-29(Ni＋Cu)-13.7Cr-18.5Mo … (1).Md 30 (° C.) = 551-462 (C + N) -9.2Si-8.1Mn-29 (Ni + Cu) -13.7Cr-18.5Mo... (One).
본 발명의 프레스 플레이트용 오스테나이트계 스테인리스강에 의하면, 평탄도와 경도라는 종래에 양립 곤란했던 2 개의 특성을 겸비한 프레스 플레이트를 용이하게 제조할 수 있다.According to the austenitic stainless steel for press plates of the present invention, it is possible to easily manufacture a press plate having two characteristics that are difficult to be compatible with conventionally, such as flatness and hardness.
또한, 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하여 제조한 프레스 플 레이트는, 구리와 동일한 정도의 열팽창 계수를 갖기 때문에, 그 프레스 플레이트를 사용함으로써, 불량이 적은 다층 프린트 배선판을 제조할 수 있게 된다.In addition, since the press plate manufactured using the austenitic stainless steel of the present invention has a coefficient of thermal expansion similar to that of copper, the press plate can be used to produce a multilayer printed wiring board with less defects. .
이하에, 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, this invention is demonstrated concretely.
먼저, 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 대해서 설명한다. First, the austenitic stainless steel of the present invention will be described.
본 발명에 있어서는, 오스테나이트계 스테인리스강의 조성을 특정 범위로 한정함으로써, 오스테나이트계 스테인리스강을, 마르텐사이트의 생성이 적고, 변형 시효에 의해 형상 변화를 수반하지 않고, 비약적으로 경화되는 것으로 하고 있다.In the present invention, by limiting the composition of the austenitic stainless steel to a specific range, the austenitic stainless steel is hardly produced without martensite production, and does not involve a shape change by deformation aging.
본 발명의 프레스 플레이트용 오스테나이트계 스테인리스강은, Si：1.0 ∼ 4.0 질량％, Cr：10.0 ∼ 25.0 질량％, Ni：5.0 ∼ 15.0 질량％, C＋N：0.3 질량％이하 (0 질량％ 를 포함한다), Mn：5 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다), Cu：5 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다), Mo：5.0 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다), 잔부：Fe 및 불가피적 불순물의 조성을 갖고, 이하의 식 (1) 로 나타내는 오스테나이트 안정 지표 Md30(℃) 가 25 이하이다.The austenitic stainless steel for press plates of this invention contains Si: 1.0-4.0 mass%, Cr: 10.0-25.0 mass%, Ni: 5.0-15.0 mass%, and C + N: 0.3 mass% or less (0 mass% is included. ), Mn: 5 mass% or less (including 0 mass%), Cu: 5 mass% or less (including 0 mass%), Mo: 5.0 mass% or less (including 0 mass%), remainder: Fe And an austenite stability index Md 30 (° C.) represented by the following formula (1) having a composition of unavoidable impurities: 25 or less.
Md30(℃)=551-462(C＋N)-9.2Si-8.1Mn-29(Ni＋Cu)-13.7Cr-18.5Mo … (1).Md 30 (° C.) = 551-462 (C + N) -9.2Si-8.1Mn-29 (Ni + Cu) -13.7Cr-18.5Mo... (One).
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, Si 의 함유량은 1.0 ∼ 4.0 질량％ 이다. Si 는, 일반적으로는 탈산의 목적으로 1.0 질량％ 이하로 스테인리스강에 첨가되지만, 본 발명에 있어서는, 이와 같은 목적에 더하여 시효 처리에 의해 오스테나이트상에 변형 시효 경화를 초래하게 하기 위하여 첨가한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, the content of Si is 1.0 to 4.0% by mass. Although Si is generally added to stainless steel at 1.0 mass% or less for the purpose of deoxidation, in the present invention, in addition to such a purpose, it is added to cause strain age hardening on the austenite phase by aging treatment.
프레스 플레이트에 요구되는 레벨의 경도를 부여하는 데 충분한 변형 시효 경화를 발생시키기 위해서는, Si 의 함유량은 1.0 질량％ 이상일 필요가 있다. 한편, 과잉의 Si 는 스테인리스강의 고온 균열을 유발한다. 그래서, 본 발명에 있어서는, Si 의 함유량을 1.0 ∼ 4.0 질량％ 로 한다.In order to generate strain age hardening sufficient to give the press plate the level of hardness required, the content of Si needs to be 1.0 mass% or more. On the other hand, excessive Si causes high temperature cracking of stainless steel. Therefore, in this invention, content of Si is made into 1.0-4.0 mass%.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, Cr 은 스테인리스강으로서의 내식성을 확보하기 위해서 필수인 성분이지만, 과잉으로 Cr 을 함유하면 고온에서 δ 페라이트상이 다량으로 생성된다. 그래서, 본 발명에 있어서는, Cr 의 함유량을 10.0 ∼ 25.0 질량％ 로 한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, Cr is an essential component in order to secure corrosion resistance as stainless steel, but when Cr is excessively contained, a large amount of δ ferrite phase is produced at high temperature. Therefore, in this invention, content of Cr is made into 10.0-25.0 mass%.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, Ni 는 오스테나이트상을 생성시키고, 안정화시키기 위해서 필수 성분이다. 그러나, Ni 의 함유량이 15.0 질량％ 보다 많아지면, 오스테나이트상이 지나치게 안정적이 된다. 그래서, 본 발명에 있어서는, Ni 의 함유량을 5.0 ∼ 15.0 질량％ 로 한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, Ni is an essential component in order to generate and stabilize the austenite phase. However, when the content of Ni is more than 15.0 mass%, the austenite phase becomes too stable. Therefore, in this invention, content of Ni is made into 5.0-15.0 mass%.
마르텐사이트의 생성 억제의 관점에서는, Ni 의 함유량은 8.0 질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10.0 질량％ 이상이다.From the viewpoint of suppressing the production of martensite, the content of Ni is more preferably 8.0% by mass or more, and still more preferably 10.0% by mass or more.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, C, N 은 오스테나이트상을 안정화하는 기능을 하지만, 과잉의 C, N 은 고용 강화에 의해 오스테나이트상을 경질화시켜, 형상 수정에 의한 평탄화를 곤란하게 한다. 그래서, 본 발명에 있어서는, 필요에 따라 오스테나이트계 스테인리스강은 C, N 를 함유하고 있어도 되지만, C, N 의 함유량을, 합하여 0.3 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다) 로 한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, C and N function to stabilize the austenite phase, while excess C and N harden the austenite phase by solid solution strengthening, making it difficult to planarize by shape correction. Let's do it. Therefore, in this invention, although austenitic stainless steel may contain C and N as needed, the content of C and N is made into 0.3 mass% or less (including 0 mass%).
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, Mn 은 오스테나이트상을 안정화하는 기능을 하지만, 과잉의 Mn 은 스테인리스강의 내식성을 손상시킨다. 그래서, 본 발명에 있어서는, 필요에 따라 오스테나이트계 스테인리스강에 Mn 을 첨가해도 되는데, Mn 의 함유량은 5.0 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다) 로 한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, Mn functions to stabilize the austenite phase, while excess Mn impairs the corrosion resistance of the stainless steel. So, in this invention, although Mn may be added to an austenitic stainless steel as needed, content of Mn shall be 5.0 mass% or less (including 0 mass%).
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, Cu 는 오스테나이트상을 안정화하는 기능을 하지만, 과잉의 Cu 는 열간 가공성에 악영향을 미친다. 그래서, 본 발명에 있어서는, 필요에 따라 오스테나이트계 스테인리스강에 Cu 를 첨가해도 되는데, Cu 의 함유량을 5.0 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다) 로 한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, Cu functions to stabilize the austenite phase, but excess Cu adversely affects hot workability. So, in this invention, although Cu may be added to an austenitic stainless steel as needed, content of Cu shall be 5.0 mass% or less (including 0 mass%).
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서, Mo 는 내식성 개선 효과를 나타내는데, 과잉의 Mo 는 오스테나이트상을 경질화시켜, 형상 수정에 의한 평탄화를 곤란하게 한다. 그래서, 본 발명에 있어서는, 필요에 따라 오스테나이트계 스테인리스강에 Mo 를 첨가해도 되는데, Mo 의 함유량은 5 질량％ 이하 (0 질량％ 를 포함한다) 로 한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, Mo exhibits an effect of improving the corrosion resistance. Excessive Mo hardens the austenite phase and makes flattening by shape correction difficult. So, in this invention, although Mo may be added to an austenitic stainless steel as needed, content of Mo shall be 5 mass% or less (including 0 mass%).
식 (1) 로 나타내는 오스테나이트 안정 지표 Md30(℃) 는, 가공 유기 마르텐사이트 변태의 발생 용이함을 나타내는 파라미터이고, Md30(℃) 의 값이 클수록, 오스테나이트가 불안정하여, 마르텐사이트가 생성되기 쉬워진다.The austenite stability index Md 30 (° C.) represented by Formula (1) is a parameter indicating the ease of generation of processed organic martensite transformation, and the larger the value of Md 30 (° C.), the more austenite becomes unstable and martensite is produced. It becomes easy to be.
Md30(℃) 가 25 이하가 되도록 스테인리스강의 조성을 설계함으로써, 가공 유기 마르텐사이트의 생성을 억제할 수 있다.By designing the composition of the stainless steel is less than or equal to 25 Md 30 (℃), it is possible to suppress the generation of the processed organic martensite.
또한, Md30(℃) 를 -20 이하로 조정하면, 공업적으로 채용되고 있는 압연 조건하에서는 가공 유기 마르텐사이트가 생성되기 어려워지기 때문에 바람직하다. Md30(℃) 의 값은, 보다 바람직하게는 -90 이하, 더욱 바람직하게는 -120 이하이다.Further, by adjusting the 30 Md (℃) to less than -20, it is preferred since the difficult to employ industrially and rolling conditions under processing organic martensite is produced in. The value of Md 30 (° C) is more preferably -90 or less, and still more preferably -120 or less.
본 발명에 있어서는, 형상 수정에 의한 평탄화의 관점에서는, 프레스 플레이트용 오스테나이트계 스테인리스강의 표면 경도는, 400HV 이하인 것이 바람직하고, 380HV 이하인 것이 보다 바람직하며, 350HV 이하인 것이 더욱 바람직하다. 여기서, 「표면 경도」란 비커스 경도를 말한다.In the present invention, from the viewpoint of planarization by shape correction, the surface hardness of the austenitic stainless steel for press plates is preferably 400 HV or less, more preferably 380 HV or less, and even more preferably 350 HV or less. Here, "surface hardness" means Vickers hardness.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 있어서는, 마르텐사이트량을 30 체적％ 이하로 함으로써, 이와 같은 표면 경도를 달성할 수 있다. 여기서, 「마르텐사이트량」이란, 오스테나이트계 스테인리스강 중에 존재하는 전체 마르텐사이트상의 오스테나이트계 스테인리스강 전체에 대한 비율을 말한다.In the austenitic stainless steel of the present invention, such surface hardness can be achieved by setting the martensite amount to 30 vol% or less. Here, a "martensite amount" means the ratio with respect to the whole austenitic stainless steel of all martensite phase existing in an austenitic stainless steel.
본 발명에 있어서, 오스테나이트계 스테인리스강의 마르텐사이트량은, 복잡한 시행 착오를 거치지 않고 소둔이나 열간, 냉간 압연 등의 가공 조건을 약간 조정함으로써, 간단하게 마르텐사이트량을 30 체적％ 이하로 할 수 있다.In the present invention, the amount of martensite of the austenitic stainless steel can be made to be 30 vol% or less by simply adjusting the processing conditions such as annealing, hot rolling, and cold rolling without undergoing complicated trial and error. .
또한, 오스테나이트계 스테인리스강 중의 마르텐사이트량은, 예를 들어 페라이트 스코프를 사용하여 측정 시료 표면의 마르텐사이트상의 양을 측정함으로써 구할 수 있다.In addition, the amount of martensite in an austenitic stainless steel can be calculated | required by measuring the amount of martensite phase of a measurement sample surface, for example using a ferrite scope.
다음으로, 본 발명의 프레스 플레이트의 제조 방법에 대해서 설명한다. Next, the manufacturing method of the press plate of this invention is demonstrated.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강을 사용하여, 이하의 공정 a ∼ c 를 거쳐 프레스 플레이트를 제조할 수 있다.Using the austenitic stainless steel of this invention, a press plate can be manufactured through the following processes ac.
a. 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강으로 이루어지는 강판을 준비하는 공정,a. A step of preparing a steel sheet made of the austenitic stainless steel of the present invention,
b. 공정 a 에서 준비한 강판을 형상 수정하는 공정,b. Shape correction of the steel sheet prepared in step a,
c. 공정 b 에서 형상 수정한 강판을 2 매의 정반 사이에 구속시킨 상태에서 350℃ ∼ 550℃ 에서 시효 처리를 실시하는 공정.c. The process of performing an aging treatment at 350 degreeC-550 degreeC, in the state which restrained the shape-modified steel plate in process b between two surface plates.
공정 a 에 있어서, 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강으로 이루어지는 강판을 준비하는 방법에 한정은 없고, 종래 공지된 방법에 따라 제조할 수 있다.In process a, there is no limitation in the method of preparing the steel plate which consists of an austenitic stainless steel of this invention, It can manufacture according to a conventionally well-known method.
예를 들어, 원료 성분을 진공 용해로 등에 의해 용해 후 주조하고, 필요에 따라 열간 단조, 열간 압연한 후, 그 판 두께가 목표의 값이 될 때까지 소둔 및 냉간 압연을 반복함으로써 오스테나이트 단상 또는 마르텐사이트상이 소량 생성된 오스테나이트계 스테인리스강을 제조할 수 있다.For example, the raw material component is melted and cast in a vacuum melting furnace or the like, hot forged or hot rolled, if necessary, and then annealed and cold rolled repeatedly until the sheet thickness reaches a target value. Austenitic stainless steel in which a small amount of site phase is produced can be produced.
또한, 주조 방법에 한정은 없지만, 연속 주조법을 채용하는 것이 효율적이다. 또한, 소둔과 냉간 압연 사이에, 소둔 후의 스케일 제거를 목적으로 하여 산세 (酸洗) 공정을 개재시키는 것이 바람직하다.In addition, although the casting method is not limited, it is effective to employ the continuous casting method. Moreover, it is preferable to interpose a pickling process between the annealing and cold rolling for the purpose of the scale removal after annealing.
공정 b 에 있어서 강판을 형상 수정하는 방법에 한정은 없고, 예를 들어 텐션레벨러, 로라레벨러, 스트레쳐 등을 사용한 공지된 교정 방법에 의해 표면이 평탄해지도록 형상 수정하면 된다.There is no limitation in the method of shape-modifying a steel plate in process b, For example, what is necessary is just to shape-shape so that a surface may become flat by the well-known calibration method using a tension leveler, a roller leveler, a stretcher, etc.
공정 b 에 있어서는, 강판의 평탄도가 3㎜ 이하가 되도록 형상 수정하는 것 이 바람직하다.In process b, it is preferable to shape-modify so that the flatness of a steel plate may be 3 mm or less.
공정 c 에 있어서, 형상 수정이 끝난 강판을 350 ∼ 550℃ 에서 시효 처리함으로써, 오스테나이트계 스테인리스강을 변형 시효 경화시키고, 프레스 플레이트로서의 용도에 요구되는 표면 경도를 부여한다.In the step c, the shape-corrected steel sheet is aged at 350 to 550 ° C. to deform age harden the austenitic stainless steel, thereby providing the surface hardness required for use as a press plate.
시효 처리 온도는 350 ∼ 550℃ 이다. 충분한 변형 시효 경화를 일으키게 하기 위해서는, 400℃ 이상에서 시효 처리를 실시하는 것이 바람직하고, 420℃ 이상에서 시효 처리를 실시하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 430HV 이상의 표면 경도를 얻는다는 관점에서는, 시효 처리 온도는 520℃ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 500℃ 이하이다.Aging treatment temperature is 350-550 degreeC. In order to cause sufficient strain age hardening, it is preferable to perform an aging treatment at 400 degreeC or more, and it is more preferable to perform an aging treatment at 420 degreeC or more. On the other hand, from the viewpoint of obtaining a surface hardness of 430 HV or more, the aging treatment temperature is preferably 520 ° C or less, and more preferably 500 ° C or less.
또한, 처리 시간에 한정은 없고, 강판의 표면 경도가 필요한 값에 도달할 때까지 실시한다. 통상적으로는 10 분 ∼ 10 시간 정도이고, 공업 생산성을 고려하면 1 시간 정도가 바람직하다.Moreover, there is no limitation in a processing time, and it implements until the surface hardness of a steel plate reaches the required value. Usually, it is about 10 minutes-about 10 hours, and when considering industrial productivity, about 1 hour is preferable.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강은, 시효 처리 중에 약간의 마르텐사이트 변태가 발생되어, 형상이 악화되는 경우도 있다.In the austenitic stainless steel of the present invention, some martensite transformation occurs during aging treatment, and the shape may deteriorate.
그 때문에, 시효 처리는, 강판을 2 매의 정반 사이에 구속시킨 상태에서 실시한다. 이와 같이 함으로써, 공정 b 에 있어서 달성된 양호한 평탄도를 유지한 채 평탄한 강판을 얻을 수 있다. 여기서, 사용하는 정반으로는, 강판을 구속할 수 있는 경도를 갖고, 평탄한 것이면 한정은 없는데, 예를 들어, 두께 1.0 ∼ 5.0㎜ 정도로, 강판보다 큰 사이즈의 스테인리스강판 등을 바람직하게 사용할 수 있다.Therefore, aging treatment is performed in the state which restrained the steel plate between two surface plates. By doing in this way, a flat steel plate can be obtained, maintaining the favorable flatness achieved in process b. Here, as the surface plate to be used, there is no limitation as long as it has a hardness that can restrain the steel sheet and is flat. For example, a stainless steel sheet having a size larger than that of the steel sheet can be preferably used.
다음으로, 본 발명의 프레스 플레이트에 대해서 설명한다.Next, the press plate of this invention is demonstrated.
동박에 주름이나 파단이 없는 우수한 프린트 배선판을 제조하기 위해서는, 프레스 플레이트의 열팽창 계수는 구리와 동일한 정도이어야 한다. In order to manufacture an excellent printed wiring board with no wrinkles or breaks in the copper foil, the thermal expansion coefficient of the press plate should be about the same as that of copper.
따라서, 본 발명에 있어서, 프레스 플레이트의 열팽창 계수는 14.5×10-6/℃ 이상인 것이 바람직하고, 15.0×10-6/℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 15.5×10-6/℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다.Therefore, in the present invention, the coefficient of thermal expansion of the press plate is preferably 14.5 × 10 −6 / ° C. or more, more preferably 15.0 × 10 −6 / ° C. or more, and even more preferably 15.5 × 10 −6 / ° C. or more. .
본 발명의 프레스 플레이트에 있어서는, 마르텐사이트량을 30 체적％ 이하로 함으로써, 열팽창 계수를 상기의 값으로 할 수 있다.In the press plate of this invention, a thermal expansion coefficient can be made into said value by making an amount of martensite 30 volume% or less.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강의 열팽창 계수는, 마르텐사이트량이 22.0 체적％ 의 전후에서 급격하게 변화한다. 따라서, 프레스 플레이트의 마르텐사이트량은 22.0 체적％ 이하인 것이 보다 바람직하다.The thermal expansion coefficient of the austenitic stainless steel of the present invention changes rapidly around 22.0% by volume of martensite. Therefore, it is more preferable that the amount of martensite of a press plate is 22.0 volume% or less.
본 발명의 프레스 플레이트는, 변형 시효 경화에 의해 충분한 경도가 부여되고 있기 때문에, 마르텐사이트량을 0 체적％ 까지 저감시켜도 되지만, 프레스 플레이트의 경도가 특히 중시되는 경우에는, 마르텐사이트상에 의한 경화도 병용하기 위하여, 적당히 마르텐사이트를 생성시켜도 된다.In the press plate of the present invention, since sufficient hardness is imparted by the strain aging hardening, the amount of martensite may be reduced to 0% by volume. However, when the hardness of the press plate is particularly important, the degree of curing by the martensite phase In order to use together, you may produce | generate martensite suitably.
이와 같이, 본 발명에 있어서, 프레스 플레이트의 마르텐사이트량은, 경도나 열팽창 계수 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있다.As described above, in the present invention, the amount of martensite of the press plate can be appropriately determined in consideration of hardness, thermal expansion coefficient, and the like.
본 발명에 있어서는, 마르텐사이트량이 30 체적％ 보다 적은 오스테나이트계 스테인리스강을 재료로서 사용함으로써, 최종 제품인 프레스 플레이트의 마르텐사 이트량을 30 체적％ 이하로 할 수 있다. 무엇보다, 프레스 플레이트 제조 중에도 마르텐사이트 변태는 발생할 수 있기 때문에, 이 점을 가미하여, 재료가 되는 오스테나이트계 스테인리스강의 마르텐사이트량을 결정하는 것이 필요하다.In this invention, the amount of martensite of the press plate which is a final product can be 30 volume% or less by using an austenitic stainless steel whose martensite amount is less than 30 volume% as a material. Above all, martensite transformation may occur even during press plate manufacture, and therefore, it is necessary to determine the amount of martensite of the austenitic stainless steel as a material in consideration of this point.
본 발명에 있어서, 프레스 플레이트의 표면 경도는, 400HV 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 430HV 이상이다.In this invention, it is preferable that the surface hardness of a press plate is 400 HV or more, More preferably, it is 430 HV or more.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예로 한정되지 않는다.Although an Example is given to the following and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to a following example.
i) 프레스 플레이트의 제조i) manufacture of press plates
1. 강판의 제조1. Manufacture of steel plate
표 1 의 A ∼ D 로 나타내는 조성을 갖는 공시재 80t 를, 각각 전기로에서 진공 용해하여, 두께 200㎜ 의 강괴로 주조하였다. 얻어진 강괴에 열간 압연을 실시하여 판두께 3.0㎜ 의 열연판을 제조하였다. 이들의 열연판에 소둔을 실시하고 산세 후, 냉간 압연을 실시하여 판두께 1.5㎜, 또는 1.0㎜ 의 냉연판을 제조하였다. 이들 냉연판에 소둔을 실시하고 산세 후, 다시 냉간 압연을 실시하여, 실시예 또는 비교예의 오스테나이트계 스테인리스강으로 이루어지는 판두께 0.6㎜ 의 강판 No.1 ∼ 8 을 얻었다.80t of the test materials which have the composition shown to A-D of Table 1 were melt | dissolved in the electric furnace, respectively, and it casted into the steel ingot of thickness 200mm. The obtained steel ingot was hot rolled to manufacture a hot rolled sheet having a plate thickness of 3.0 mm. The hot rolled sheet was annealed and pickled, and then cold rolled to produce a cold rolled sheet having a thickness of 1.5 mm or 1.0 mm. After annealing to these cold rolled sheets and pickling, cold rolling was again performed to obtain steel sheets Nos. 1 to 8 having a plate thickness of 0.6 mm made of austenitic stainless steels of Examples or Comparative Examples.
2. 시효 처리2. Aging treatment
강판 No.1 ∼ 8 을 500㎜×500㎜ 로 절단하고, 600㎜×600㎜×20㎜ (두께) 의 스테인리스강판 2 매 사이에 끼워 구속시킨 상태에서 450℃ 의 시효 처리로 중에서 1 시간 유지하여, 시효 처리를 실시하였다.The steel sheets No. 1 to 8 were cut into 500 mm x 500 mm, held between two 600 mm x 600 mm x 20 mm (thick) stainless steel sheets and held in a 450 ° C aging furnace for 1 hour. And aging treatment was performed.
ⅱ) 오스테나이트계 스테인리스강의 특성 평가Ii) Characterization of Austenitic Stainless Steels
i) 의 1. 에서 얻은 시효 처리 전의 강판 No.1 ∼ 8 의 표면 경도와, 2. 시효 처리 후의 강판 No.1 ∼ 8 의 표면 경도, 마르텐사이트량, 열팽창 계수를 표 1 에 나타낸다.Table 1 shows surface hardness of steel sheets No. 1 to 8 before aging treatment obtained in 1. of i), surface hardness of steel sheets No. 1 to 8 after aging treatment, amount of martensite, and thermal expansion coefficient.
또한, 표면 경도는, 하중 98N 의 비커스 경도계를 사용하여, 각 시료마다 5 지점 측정하고, 그 평균치를 그 시료의 표면 경도로 하였다.In addition, the surface hardness measured 5 points for each sample using the Vickers hardness tester of 98N of load, and made the average value the surface hardness of the sample.
또한, 마르텐사이트량은, 진동형 시료 자력계로 자기적 성질인 포화 자화량을 구하고, 마르텐사이트량과 포화 자화량이 비례하는 것을 이용하여, 그 비율로부터 산출하였다. 또한, 열팽창 계수는 시차식 열팽창계에 의해 20 ∼ 100℃ 에서의 평균 열팽창 계수를 측정하였다.In addition, the amount of martensite was calculated from the ratio by using the vibration type sample magnetometer to obtain the saturation magnetization of magnetic properties, and using the proportional amount of martensite and saturation magnetization. In addition, the thermal expansion coefficient measured the average thermal expansion coefficient in 20-100 degreeC with a differential thermal expansion system.
본 발명의 실시예의 오스테나이트계 스테인리스강으로 이루어지는 강판 No.1 ∼ 4 는, 시효 처리 전에 있어서는, 표면 경도가 319 ∼ 385 (HV) 이고, 형상 수정에 의해 용이하게 평탄화할 수 있는 것이었다.The steel sheets Nos. 1 to 4 made of austenitic stainless steels of the examples of the present invention had surface hardness of 319 to 385 (HV) before aging treatment, and were easily flattened by shape correction.
그리고, 강판 No.1 ∼ 4 는, 시효 처리를 실시함으로써 표면 경도가 50 ∼ 70 (HV) 으로 대폭 증가하여, 프레스 플레이트에 요구되는 레벨의 경도에까지 경화시킬 수 있었다.And steel plate Nos. 1-4 drastically increased the surface hardness to 50-70 (HV) by performing an aging process, and it was able to harden to the hardness of the level calculated | required by the press plate.
또한, 강판 No.1 ∼ 4 의 시효 처리 후의 마르텐사이트량은, 0.3 ∼ 23.0 체적％ 로 적고, 그 결과, 이들 열팽창 계수는 구리와 동일한 정도의 값이었다.In addition, the amount of martensite after the aging treatment of the steel sheets Nos. 1 to 4 was small at 0.3 to 23.0% by volume, and as a result, these thermal expansion coefficients were values the same as those of copper.
비교예의 오스테나이트계 스테인리스강으로 이루어지는 강판 No.5 ∼ 8 은, 모두 시효 처리에 의해 표면 경도는 그다지 증가하지 않았다.As for the steel plates No. 5-8 which consist of the austenitic stainless steel of the comparative example, the surface hardness did not increase so much by aging treatment.
그 때문에, 강판 No.5 ∼ 7 은 표면 경도가 330 ∼ 387 (HV) 이고, 형상 수정에 의해 용이하게 평탄화할 수 있는 것이었으나, 시효 처리 후의 표면 경도는 프레스 플레이트에 요구되는 레벨에 도달하지 않았다. Therefore, the steel sheets Nos. 5 to 7 had surface hardness of 330 to 387 (HV) and were able to be flattened easily by shape correction, but the surface hardness after aging treatment did not reach the level required for the press plate. .
한편, 강판 No.8 은, 시효 처리 후의 표면 경도는 필요한 값에 도달하였으나, 그 경도는 마르텐사이트상에 의해 부여된 것으로, 시효 처리 후의 마르텐사이트량이 많았다. 그 때문에, 열팽창 계수가 14.5×10-6(/℃) 로 작았다. 또한, 시효 처리 전의 표면 경도도 447(HV) 로 높기 때문에, 형상 수정이 곤란한 것으로서, 프레스 플레이트의 제조에는 적합하지 않았다.On the other hand, the steel sheet No. 8 had the surface hardness after the aging treatment reaching a necessary value, but the hardness was given by the martensite phase, and the martensite amount after the aging treatment was large. Therefore, the thermal expansion coefficient was small as 14.5x10 <-6> (/ degreeC). Moreover, since the surface hardness before aging treatment was also high as 447 (HV), shape correction was difficult and it was not suitable for manufacture of a press plate.
그리고, 본 발명의 강판 No.3 과 비교예인 강판 No.6 을 비교하면, 양자의 시효 처리 후의 표면 경도는 동일한 정도였으나, 본 발명의 강판 No.3 이 보다 적은 마르텐사이트량으로 이와 같은 표면 경도를 달성하였다. 그 결과, 본 발명의 강판 No.3 이 보다 구리에 가까운 열팽창 계수를 갖고 있었다.And when comparing the steel plate No. 3 of this invention and the steel plate No. 6 which are a comparative example, although the surface hardness after both aging treatment was the same grade, the steel plate No. 3 of this invention is such a surface hardness with less amount of martensite. Was achieved. As a result, steel sheet No. 3 of the present invention had a thermal expansion coefficient closer to copper.
또한, 본 발명의 강판 No.4 과 비교예인 강판 No.7 을 비교하면, 양자의 마르텐사이트량은 동일한 정도였으나, 본 발명의 강판 No.4 가 보다 큰 시효 처리 후의 표면 경도를 갖고 있었다.Moreover, when comparing steel plate No. 4 of this invention and steel plate No. 7 which are a comparative example, both martensite amounts were about the same, but steel plate No. 4 of this invention had the surface hardness after larger aging treatment.
이상으로부터, 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강에 의하면, 종래의 프레스 플레이트 재료와 비교하여, 표면 경도와 평탄도와 열팽창 계수를 균형있게 겸비한 프레스 플레이트를 제조할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.As mentioned above, according to the austenitic stainless steel of this invention, compared with the conventional press plate material, it was confirmed that the press plate which balanced the surface hardness, the flatness, and the thermal expansion coefficient can be manufactured.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강은, 이것을 형상 수정하여 시효 처리를 실시하는 것만으로, 연마 등의 특별한 처리를 실시하지 않고, 우수한 표면 경도와 평탄도를 겸비한 강판을 제조할 수 있기 때문에, 각종 프레스 플레이트의 제조에 바람직하게 사용할 수 있다.The austenitic stainless steel of the present invention can be produced by a steel sheet having excellent surface hardness and flatness without performing special treatment such as polishing by only modifying the shape and aging treatment. It can be used preferably for manufacture of a plate.
특히, 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강은, 구리와 동등한 열팽창 계수를 갖고, 3㎜ 이하라는 매우 높은 평탄도를 갖는 판을 제조할 수 있기 때문에, 다층 프린트 배선판 제조용 프레스 플레이트의 제조에 적합하다.In particular, the austenitic stainless steel of the present invention has a thermal expansion coefficient equivalent to that of copper and can produce a plate having a very high flatness of 3 mm or less.
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