KR20110025642A - 스테인리스강 및 스테인리스강의 표면 처리 방법 - Google Patents

스테인리스강 및 스테인리스강의 표면 처리 방법 Download PDF

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도시오 가사이
모토히코 아라카와
시게루 구사카베
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도쿄 스테인리스 겐마코교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, C: 0.001 중량%∼0.15 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, Mn: 0.01 중량%∼10.00 중량%, P: 0.001 중량%∼0.060 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.10 중량%, Ni: 3.50 중량%∼28.00 중량%, Cr: 16.00 중량%∼26.00 중량%, 및 O: 0.08 중량% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어지는 스테인리스강으로서, 표면의 공식(孔蝕) 전위 Vc'100이 0.60∼1.0(V. vc. Ag-AgCl)인 스테인리스강을 제공한다.

Description

스테인리스강 및 스테인리스강의 표면 처리 방법{STAINLESS STEEL AND SURFACE TREATMENT METHOD FOR STAINLESS STEEL}
본 발명은, 스테인리스강 및 스테인리스강의 표면 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, H형강, 칼럼, 각파이프, 플랫바 등의 강재는 그 표면에 매우 거친 표면[산세(酸洗) 표면], 미소 표면 결함층, 용접 변형부 등을 갖는다. 이 표면을 건재(建材) 등 요구에 따라 광택 마무리, 헤어 라인 마무리 등을 행하기 위해서는, 상기 강재의 표면을 연마할 필요가 있다.
예컨대 강재를 장식용으로 가공하기 위해서는, 상기 강재의 표면 연마가 행해지지만, 정밀한 치수까지는 요구되지 않는다. 즉, 이러한 표면 연마에 있어서는, 제조시에 피할 수 없는 기복이나 트로프 등은 남긴 채, 산세 표면이나 미소 표면 결함층을 제거하기 위한 표면 광택 생성이 행해지고 있는 경우가 많다.
상기 표면 광택 생성으로서, 예컨대 지석(砥石) 연삭, 기계 연삭, 전면(全面) 부직포 저전류 밀도 전해 연마(전면이 부직포로 덮여진 전해 연마용 헤드를 이용하여, 낮은 전류 밀도의 상태하에서 행해지는 전해 연마) 등이 이용되고 있고, 전면 부직포 저전류 밀도 전해 연마에 대해서는, 히타치 조센 기보 제42권 제3호 제15∼제22페이지(비특허 문헌 1)에 구체적으로 기재되어 있다.
그러나, 전면 부직포 저전류 밀도 전해 연마에서는, 전류 밀도가 낮기(예컨대, 0.05 A/㎠∼5 A/㎠) 때문에, 연마력이 약하여 큰 감면(減面) 처리를 행할 수 없고, 또한 연마의 속도가 매우 느리며, 그 결과 많은 비용이 들고 있었다. 한편, 연마 헤드의 전면을 부직포로 덮는 전면 부직포 전해 연마를 고전류 밀도(예컨대 5 A/㎠∼100 A/㎠)로 행하면 수소 가스나, 용출 금속 이온이 대량으로 발생하며, 이들을 즉시 배제하여 전해 연마를 계속해서 행할 수 없다는 문제도 있다.
그래서, 연마 속도 등의 연마 효율을 높게 유지하면서, 계속적으로 전해 연마를 행할 수 있는 방법으로서, 헤드 베이스와 회전축을 갖는 회전 감면 헤드이며, 상기 헤드 베이스의 하면에, 2 이상의 전극부, 지석부, 및 임의로 마련되는 플렉시블 지립(砥粒) 유닛부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 감면 헤드를 이용한 전해 감면 방법으로서, 상기 전극부와 피감면재(被減面材) 사이에 전해액을 흘리면서, 상기 전극부에 전압을 인가하여 전해 감면을 행하는 것을 특징으로 하는 전해 감면 방법이 발명되었다[국제 공개 공보 제2005/000512호 팜플렛(특허 문헌 1)].
그러나, 상기 방법으로 전해 감면된 방법을 이용해도, 표면에 형성되는 산화 피막이 충분한 두께를 갖지 않고, 방청성 및 내식성이 불충분한 경우가 있었다.
전술한 상황하에서, 예컨대 산화 피막이 충분한 두께를 갖는 스테인리스강이 요구되고 있다. 또한, 예컨대 방청성 및 내식성이 높은 스테인리스강이 요구되고 있다.
본 발명자들은, 비교적 두꺼운 산화 피막이 형성되는 스테인리스강의 표면 처리 방법을 발견하고, 이 지견에 기초하여 본 발명을 완성하였다. 본 발명은 이하와 같은 스테인리스강 및 스테인리스강의 표면 처리 방법 등을 제공한다.
[1] C: 0.001 중량%∼0.15 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, Mn: 0.01 중량%∼10.00 중량%, P: 0.001 중량%∼0.060 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.10 중량%, Ni: 3.50 중량%∼28.00 중량%, Cr: 16.00 중량%∼26.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.08 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어지는 스테인리스강으로서, 표면의 공식(孔蝕) 전위 Vc'100이 0.60∼1.2(V. vc. Ag-AgCl)인 것인 스테인리스강.
[2] Al: 2.00 중량% 이하, Mo: 7.00 중량% 이하, Cu: 4.00 중량% 이하, 및 N: 0.30 중량% 이하를 더 함유하는 것인 [1]에 기재된 스테인리스강.
[3] C: 0.001 중량%∼0.08 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, Mn: 0.01 중량%∼2.00 중량%, P: 0.001 중량%∼0.045 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.030 중량%, Ni: 8.00 중량%∼10.50 중량%, Cr: 18.00 중량%∼20.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.06 중량%를 함유하고 있는 스테인리스강으로서, 표면의 공식 전위 Vc'100이 0.70∼1.2(V. vc. Ag-AgCl)인 것인 [1] 또는 [2]에 기재된 스테인리스강.
[4] GDS 분석에서의 O의 원소 농도 분포의 반가폭(半價幅)이 스테인리스강의 표면으로부터 20 ㎚∼100 ㎚인 것인 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 스테인리스강.
[5] C: 0.001 중량%∼0.15 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, Mn: 0.01 중량%∼10.00 중량%, P: 0.001 중량%∼0.060 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.10 중량%, Ni: 3.50 중량%∼28.00 중량%, Cr: 16.00 중량%∼26.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.08 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어지는 스테인리스강으로서, GDS 분석에서의 O의 원소 농도 분포의 반가폭이 스테인리스강의 표면으로부터 20 ㎚∼100 ㎚인 것인 스테인리스강.
[6] C: 0.001 중량%∼0.20 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.50 중량%, Mn: 0.01 중량%∼1.50 중량%, P: 0.001 중량%∼0.040 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.030 중량%, Cr: 10.50 중량%∼27.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.05 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어지는 스테인리스강으로서, 표면의 공식 전위 Vc'100이 0.20∼0.60(V. vc. Ag-AgCl)인 것인 스테인리스강.
[7] Al: 4.00 중량% 이하, 및 Ti: 0.75 중량% 이하를 더 함유하는 것인 [6]에 기재된 스테인리스강.
[8] C: 0.001 중량%∼0.030 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, 및 Cr: 10.50 중량%∼11.75 중량%를 함유하는 것인 [6] 또는 [7]에 기재된 스테인리스강.
[9] 방청성과 내식성이 우수한 것인 [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 스테인리스강.
본 명세서 중, 「잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어진다」란, 스테인리스강의 잔부에 Fe 이외에 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 희토류 원소 및 천이 금속 등이 소량 함유되는 것을 의미하고, 또한 Al을 4.00 중량% 이하, Mo를 7.00 중량% 이하, Cu를 4.00 중량% 이하, N을 0.30 중량% 이하, 및 Ti를 0.75 중량% 이하의 범위에서 함유해도 된다.
여기서, 감면(減面)이란 피감면재(감면시키는 대상물)의 표면을 줄이는 것을 의미하며, 구체적으로는 연마 또는 연삭을 의미하는 것이다. 즉, 회전 감면 헤드란 연마 헤드 또는 연삭 헤드를 의미하고, 감면 장치란 연마 장치 또는 연삭 장치를 의미하며, 감면 방법이란 연마 방법 또는 연삭 방법을 의미하는 것이다.
본 발명의 바람직한 양태에 따른 스테인리스강의 표면 처리 방법을 이용하면, 스테인리스강에 비교적 두꺼운 산화 피막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 양태에 따른 스테인리스강은, 높은 방청성과 내식성을 갖는다.
본 발명에 따라 형성되는 스테인리스강은, 충분한 두께를 갖는 산화 피막이 형성되며, 방청성 및 내식성이 우수하다.
도 1a는 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드의 사시도이다.
도 1b는 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드의 바닥면을 도시하는 개념도이다.
도 1c는 도 1b의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 2a는 전극부와 지석부와 플렉시블 지립 유닛부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드의 사시도이다.
도 2b는 전극부와 지석부와 플렉시블 지립 유닛부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드의 바닥면을 도시하는 개념도이다.
도 2c는 도 2b의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 감면 장치를 도시하는 전체도이다.
도 4는 회전 감면 헤드를 이용하여 스테인리스강을 감면할 때의 전극의 작용을 도시하는 개념도이다.
도 5는 회전 감면 헤드를 이용하여 스테인리스강을 감면할 때의 플렉시블 지립 유닛의 작용을 도시하는 개념도이다.
도 6a는 스테인리스강과 마주하는 모습을 도시한 전해 지립 감면용 롤러의 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 C-C선을 따라 취한 단면도이다.
도 7a는 회전 지립 벨트 또는 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트에 의한 전해 감면 처리를 도시하는 모식도이다.
도 7b는 회전 지석 또는 회전 플렉시블 지립 유닛에 의한 전해 감면 처리를 도시하는 모식도이다.
도 8a는 디플렉터 롤러와 가이드 롤러를 이용한 전해 감면 처리를 도시하는 모식도이다.
도 8b는 디플렉터 롤러와 가이드 롤러를 이용한 전해 감면 처리를 도시하는 모식도이다.
도 9는 실시예 1에서 표면 처리된 SUS304 스테인리스강 1에서의, GDS에 의한 깊이 방향의 원소 농도 분석 결과이다.
도 10은 비교예 1에서 표면 처리된 SUS304 스테인리스강 1에서의, GDS에 의한 깊이 방향의 원소 농도 분석 결과이다.
이하, 본 발명에 따른 스테인리스강 및 스테인리스강의 표면 처리 방법에 대해서 설명한다. 단, 본 발명은 발명을 실시하기 위한 가장 바람직한 형태의 기재에 한정되는 것이 아니다.
본 발명의 표면 처리는, 예컨대, 전해 지립 감면(減面)용 회전 감면 헤드, 전해 지립 감면용 롤러를 이용한 전해 감면 처리에 의해 행할 수 있다.
1. 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드를 이용한 전해 감면 처리
1.1. 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드
먼저, 도 1a 내지 도 1c를 이용하여, 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(210)에 대해서 설명한다. 도 1a는 회전 감면 헤드(210)의 사시도, 도 1b는 회전 감면 헤드(210)의 바닥면을 도시하는 개념도, 도 1c는 도 1b의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 1a 내지 도 1c에 있어서, 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(210)는, 헤드 베이스(21), 회전축(22), 및 헤드 베이스에 마련된 전극(25a∼25f)과 지석(26a∼26f)을 갖는다. 회전축(22)은 중공의 구조이며, 전해액을 통과시키기 위한 관부(23)를 갖는다. 또한, 헤드 베이스(21)와 회전축(22)은 일체 성형되어 있다.
도 1b에 도시하는 바와 같이, 바닥면이 원형인 헤드 베이스(21) 상의 원주를 따라 전극(25) 및 지석(26)이 순서대로 배치되고, 그 중앙부에는 오목형의 액 저류부(24)가 마련되어 있다. 관부(23)로 흘러 온 전해액이 액 저류부(24)로 흐르도록, 액 저류부(24)는 관부(23)와는 연통(連通)되어 있다. 통상, 전극(25) 및 지석(26)의 세트를 이 순서로 배치하고, 복수의 상기 세트가 반복적으로 배치되어 헤드 베이스(21) 상의 원주부의 전체를 덮도록 배치된다.
도 1c는 도 1b의 A-A선을 따라 취한 단면도이다. 도 1c에 있어서, 설명을 위해, 스테인리스강(9)이 회전 감면 헤드(2)와 마주하는 모습을 도시하였다.
도 1c는, 전극(25), 지석(26)의 헤드 베이스(21)에의 부착 상태, 및 스테인리스강과의 위치 관계를 도시하는 것이다. 따라서, 도 1c에는 스테인리스강(9)도 함께 도시한다.
도 1c에 도시하는 바와 같이, 전극(25) 및 지석(26)은, 지석(26)의 하면[스테인리스강(9)과 마주하는 면]이 스테인리스강(9)에 가깝고, 전극(25)의 하면이 스테인리스강(9)과 접촉하지 않도록 배치된다. 또한, 상기 배치는 감면하고 있지 않을 때의 상태를 나타내는 것이다.
여기서, 6개의 전극(25a∼25f)은, 통전시의 전류 밀도를 일정하게 유지하기 위해서 각각 동일한 높이가 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한 지석(26a∼26f)은, 감면 정밀도를 일정하게 하기 위해서, 각각 동일한 높이가 되도록 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 지석(26)을 전극(25)보다도 높게 배치함으로써, 전극(25)과 스테인리스강(도시하지 않음) 사이에 소정의 거리를 유지할 수 있어, 전해 지립 감면 중에 발생할 수 있는 전극과 스테인리스강(도시하지 않음) 사이의 스파크를 방지하고 전해액의 유로를 확보할 수 있다.
전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(210)에 이용되는 전극(25)으로서는, 전해 지립 감면에서 이용되는 것이면 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 스테인리스 등을 이용할 수 있다. 또한, 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(210)에 이용되는 지석(26)으로서는, 일반적으로 시판되어 있는 통상의 지석이 이용된다. 또한, 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(210)에 이용되는 지석(26)은 탄성 지석인 것이 바람직하다.
상기 회전 감면 헤드(210)를 이용함으로써, 특히 0.1 ㎜ 이하의 트로프를 효율적으로 감면할 수 있다.
1.2. 전극부와 지석부와 플렉시블 지립 유닛부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드
다음으로, 도 2a 내지 도 2c를 이용하여, 전극부와 지석부와 플렉시블 지립 유닛부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(220)에 대해서 설명한다. 도 2a는 회전 감면 헤드(220)의 사시도, 도 2b는 회전 감면 헤드(220)의 바닥면을 도시하는 개념도, 도 2c는 도 2b의 B-B선을 따라 취한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c에 있어서, 회전 감면 헤드(220)는, 헤드 베이스(21), 회전축(22), 및 헤드 베이스에 마련된 전극(25a∼25f)과, 지석(26a∼26f)과, 플렉시블 지립 유닛(27a∼27f)을 갖는다. 회전축(22)은 중공의 구조이며, 전해액을 통과시키기 위한 관부(23)를 갖는다. 또한, 헤드 베이스(21)와 회전축(22)은 일체 성형되어 있다.
도 2b에 도시하는 바와 같이, 바닥면이 원형인 헤드 베이스(21) 상의 원주를 따라 전극(25), 지석(26) 및 플렉시블 지립 유닛(27)이 순서대로 배치되고, 그 중앙부에는 오목형의 액 저류부(24)가 마련되어 있다. 관부(23)로 흘러 온 전해액이 액 저류부(24)로 흐르도록, 액 저류부(24)는 관부(23)와는 연통되어 있다. 통상, 전극(25), 지석(26) 및 플렉시블 지립 유닛(27)의 세트를 이 순으로 배치하고, 복수의 상기 세트가 반복적으로 배치되어 헤드 베이스(21) 상의 원주부의 전체를 덮도록 배치된다. 또한, 전극부, 지석부 및 플렉시블 지립 유닛부의 배치 순서는 불문한다.
도 2c는 도 2b의 B-B선을 따라 취한 단면도이다. 도 2c에 있어서, 설명을 위해, 스테인리스강(9)이 회전 감면 헤드(220)와 마주하는 모습을 도시하였다.
도 1c와 마찬가지로, 도 2c는, 전극(25), 지석(26) 및 플렉시블 지립 유닛(27)의 헤드 베이스(21)에의 부착 상태, 및 스테인리스강과의 위치 관계를 도시하는 것이다.
도 2c에 도시하는 바와 같이, 전극(25), 지석(26) 및 플렉시블 지립 유닛(27)은, 플렉시블 지립 유닛(27)의 하면[스테인리스강(9)과 마주하는 면]이 가장 스테인리스강(9)에 가깝고, 그것에 이어서 지석(26)의 하면이 스테인리스강(9)에 가까우며, 전극(25)의 하면이 스테인리스강(9)과 가장 멀리 있도록 배치된다. 환언하면, 헤드 베이스(21)의 하면[스테인리스강(9)과 마주하는 면]으로부터, 플렉시블 지립 유닛(27), 지석(26), 전극(25)의 순으로 하측 방향[스테인리스강(9)의 방향]으로 돌출하도록 전극(25), 지석(26) 및 플렉시블 지립 유닛(27)이 배치된다. 또한, 상기 배치는 감면하고 있지 않을 때의 상태를 나타내는 것이다.
또한, 회전 감면 헤드(220)의 특징의 하나는, 전해 지립 감면을 행하는 면을 구성하는 부재로서, 전극부와 지석부 뿐만 아니라 플렉시블 지립 유닛부를 이용하는 것에 있다. 여기서 이용되는 플렉시블 지립 유닛부는, 탄성을 갖기 때문에, 스테인리스강의 표면의 요철, 특히 오목부의 감면을 효율적으로 행할 수 있다. 그래서, 플렉시블 지립 유닛(27)으로서는, 예컨대 발포 고무 등의 탄성체(271)에 감면포(減面布; 272)를 접착한 유닛 등이 있다.
특별히 언급하지 않는 한, 헤드 베이스(21), 회전축(22), 관부(23), 액 저류부(24), 전극(25a∼25f), 지석(26a∼26f)은, 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(210)의 구성과 동일하다.
1.3. 전해 지립 감면 장치 및 전해 지립 감면 처리
다음으로, 도 3 및 도 4에 기초하여, 전극부와 지석부와 플렉시블 지립 유닛부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드(220)를 이용한 전해 지립 감면 장치 및 그것을 이용한 전해 지립 감면 처리를 설명한다.
도 3은 감면 장치(1)를 도시하는 전체도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 감면 장치(1)는 주로, 회전 감면 헤드(220), 전해액 공급부(4), 통전부(5), 절연 커플링(6), 헤드 회전 모터(7) 및 승강 장치(8)를 갖는다.
전해액 공급부(4)는, 전해액에 소정의 압력을 가하여, 회전 감면 헤드(220)에 전해액을 공급하는 수단이다. 이에 따라, 도 4에 도시하는 바와 같이 회전 감면 헤드(220)의 회전축(22)을 통해 액 저류부(24)에 전해액이 공급된다. 전해액으로서는, 예컨대, 질산소다 수용액, 황산소다 수용액 등을 이용할 수 있다.
또한 통전부(5)에 의해, 회전 감면 헤드(220)의 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이에 전위차가 발생되어, 이들 사이를 흐르는 전해액에 소정의 전류 밀도의 전류가 흐른다. 절연 커플링(6)은, 전류 누설 방지를 위한 수단이다. 또한, 헤드 회전 모터(7)의 회전력이 회전 감면 헤드(220)에 전해지도록, 양자는 직접적 또는 간접적으로 연결되어 있다.
스테인리스강(9)은 회전 감면 헤드(220)의 하방에 대면하도록 놓여지고, 회전하는 회전 감면 헤드(220)를 승강 장치(8)에 의해 스테인리스강(9)에 소정의 압력으로 압박하여, 스테인리스강이 전해 지립 감면된다.
다음으로, 도 4 및 도 5를 이용하여, 회전 감면 헤드(220)를 갖는 전해 지립 감면 장치(1)에 의한 스테인리스강(9)의 전해 지립 감면 처리를 설명한다.
회전하고 있는 회전 감면 헤드(220)를 승강 장치(8)에 의해 하강시켜, 스테인리스강(9)에 소정의 압력으로 접촉시킴으로써, 전해 지립 감면 처리가 행해진다.
전술한 바와 같이, 회전 감면 헤드(220)의 바닥면에는, 전극(25), 지석(26) 및 플렉시블 지립 유닛(27)이 마련되어 이들 3개의 부분에 의해 감면이 행해진다.
스테인리스강판을 플러스극으로, 감면 헤드의 전극을 마이너스극으로 하여 전해 지립 감면 처리를 행하지만, 이때에 전극(마이너스극)에서 발생하는 가스는, 감면 헤드의 회전에 의한 원심력과, 액 저류부(24)로부터 외측 방향으로의 액류(液流)에 의해, 계(系) 밖으로 배출되어, 감면 처리를 계속적으로 행할 수 있다.
이하, 전해 지립 감면 처리에 대해서 상기 3개의 부위로 나누어 설명한다.
1.3.1. 전극
도 4는, 회전 감면 헤드(220)의 중심축(회전축)과 전극(25)을 포함하는 면을 절단면으로 한 단면도의 일부이며, 회전 감면 헤드(220)를 이용하여 스테인리스강(9)을 감면할 때의 전극(25)의 작용을 도시하는 개념도이다.
도 4에 나타낸 화살표는 전해액이 흐르는 모습을 나타내고 있다. 즉, 회전 감면 헤드(220)가 부착되는 감면 장치(1)의 전해액 공급부(4)로부터 공급된 전해액이, 회전축(22) 중의 관부(23)를 지나 오목형의 액 저류부(24)에 공급되도록, 관부(23)와 액 저류부(24)가 연통되어 있다. 액 저류부(24)에 공급된 전해액은, 전해액 공급부(4)에서 인가되는 압력과 원심력에 의해, 소정의 유속으로 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이의 간극을 흐른다. 상기 유속은, 전극(25)의 표면이나 스테인리스강(9)의 표면으로부터 생성되는 수소나 전해 배출물이 즉시 제거되도록, 5 m/초∼10 m/초인 것이 바람직하고, 6 m/초∼7 m/초인 것이 더 바람직하다.
또한, 예컨대 전극(25)에 음압(陰壓)을, 스테인리스강(9)에 양압(陽壓)을 인가함으로써, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이의 전해액에서의 전류 밀도가 5 A/㎠∼40 A/㎠가 되도록 전류가 흐른다. 상기 전류 밀도는, 10 A/㎠∼20 A/㎠인 것이 더 바람직하다. 이 전류에 의해 전극(25)의 표면으로부터 수소가 발생하고, 스테인리스강(9)의 표면으로부터는 전해 용출물이 생성되지만, 이들 수소나 전해 용출물은 전해액과 함께 배출된다.
1.3.2. 지석
전술한 바와 같이, 헤드 베이스(21)에 배치된 지석(26)은 전극(25)보다도 스테인리스강(9)에 근접하도록 배치되어 있다. 여기서, 지석(26)은 압력에 의해 변형되기 어렵기 때문에, 감면시에, 승강 장치(8)에 의해 스테인리스강(9)에 압력이 가해져도, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이에 소정의 거리를 유지할 수 있어, 전해 지립 감면 중의 스파크의 발생이 방지되고 전해액의 유로를 확보할 수 있다. 또한, 지석(26)으로서, 일정한 탄성을 갖는 지석을 이용할 수도 있다.
1.3.3 플렉시블 지립 유닛
플렉시블 지립 유닛이란, 소정의 탄력성을 가지면서 찰과(擦過) 작용을 갖는 유닛을 의미한다. 플렉시블 지립 유닛은, 예컨대, 소정의 탄력성을 갖는 발포 고무에 찰과 작용을 갖는 연마포를 접착하여 만들어진다.
도 5는, 회전 감면 헤드(220)의 중심축(회전축)과 플렉시블 지립 유닛(27)을 포함하는 면을 절단면으로 한 단면도의 일부이며, 회전 감면 헤드(220)를 이용하여 스테인리스강(9)을 감면할 때의 플렉시블 지립 유닛(27)의 작용을 도시하는 개념도이다. 구체적으로는, 플렉시블 지립 유닛(27)이 승강 장치(8)로부터의 압력에 의해 압축 변형되어, 스테인리스강(9)에 접촉하고 있는 모습을 나타내고 있다.
플렉시블 지립 유닛(27)을 이용함으로써, 스테인리스강의 오목부를 찰과하여 감면 처리하는 것이 가능해진다. 그 결과, 회전 감면 헤드(220)는 지석(26) 뿐만 아니라 플렉시블 지립 유닛(27)을 갖기 때문에, 스테인리스강(9)의 표면에 있는 볼록부와 오목부를 동시에 전해 지립 감면할 수 있다.
또한, 회전 감면 헤드(220)의 바닥부 전면(全面)을 부직포로 덮고, 전해 지립 감면 처리를 행하는 것도 가능하다.
2. 전해 지립 감면용 롤러를 이용한 전해 감면 처리
2.1. 전해 지립 감면용 롤러
(1) 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 롤러
도 6a와 도 6b를 이용하여, 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 롤러에 대해서 설명한다.
도 6a는 스테인리스강과 마주하는 모습을 도시한 전해 지립 감면용 롤러(300)의 사시도이다. 전극부와 지석부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 롤러(300)는 원기둥 형상 또는 원통 형상이 바람직하지만, 이들 형상에 특별히 한정되는 것은 아니다.
전해 지립 감면용 롤러(300)에는, 전극(25)과 지석(26)이 배치되어 있고, 이들은 각각 1개 이상 배치되어 있으면, 배치되어 있는 개수는 불문한다.
또한, 전극(25)과 지석(26)은, 도 6a에 도시하는 바와 같이, 나선형으로 교대로 배치되어 있으면, 고르게 전해 감면 처리가 행해지고, 스테인리스강(9)도 원활하게 주행하기 쉬워지기 때문에 바람직하지만, 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다.
도 6b는 도 6a의 C-C선을 따라 취한 단면도이며, 전극(25), 지석(26)의 전해 지립 감면용 롤러(300)에의 부착 상태를 도시한다. 또한, 설명의 편의상, 도 6b는 스테인리스강(9)도 도시하고, 스테인리스강과 전해 지립 감면용 롤러(300)가 접촉할 때의 위치 관계도 도시한다.
도 6b에 도시하는 바와 같이, 전극(25) 및 지석(26)은, 지석(26)의 하면[스테인리스강(9)과 마주하는 면]이 스테인리스강(9)에 가깝고, 전극(25)의 하면이 스테인리스강(9)과 접촉하지 않도록 배치된다.
전해 지립 감면용 회전 감면 헤드와 마찬가지로, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이의 거리를 유지하고, 그것에 의해 양자 간의 스파크 발생을 방지하여 전해액의 유로를 확보 등 하기 위해서, 전극(25)은, 통전시의 전류 밀도를 일정하게 유지하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한 지석(26)은, 감면 정밀도를 일정하게 하기 위해서, 동일한 높이가 되도록 배치되는 것이 바람직하다.
전해 지립 감면용 롤러(300)에 이용되는 전극(25)으로서는, 전해 지립 감면에서 이용되는 것이면 특별히 한정되지 않으나, 예컨대, 스테인리스 등을 이용할 수 있다. 또한, 전해 지립 감면용 롤러(300)에 이용되는 지석(26)으로서는, 일반적으로 시판되어 있는 통상의 지석이 이용되지만, 탄성 지석이 특히 바람직하다.
(2) 전극부와 지석부와 플렉시블 지립 유닛부가 배치되어 있는 전해 지립 감면용 롤러
전해 지립 감면용 롤러(300)에는 전극부와 지석부 뿐만 아니라 플렉시블 지립 유닛부가 더 마련될 수 있다(도시하지 않음). 플렉시블 지립 유닛부로서는, 예컨대, 발포 고무 등의 탄성체에 감면포를 접착한 유닛을 들 수 있다.
전해 지립 감면용 롤러(300)에는, 전극(25)과 지석(26)과 함께 플렉시블 지립 유닛부도 나선형으로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 전극과 지석과 플렉시블 지립 유닛부가 배치되는 순서는 특별히 한정되지 않는다.
전극, 지석 및 플렉시블 지립 유닛은, 플렉시블 지립 유닛의 하면(스테인리스강과 마주하는 면)이 가장 스테인리스강에 가깝고, 그것에 이어서 지석(26)의 하면이 스테인리스강(9)에 가까우며, 전극(25)의 하면이 스테인리스강(9)과 가장 멀리 있도록 배치되는 것이 바람직하다.
2.2. 전해 지립 감면 처리
도 6a에 도시하는 바와 같이, 일정 방향으로 주행하는 스테인리스강(9)의 상방에 전해 지립 감면용 롤러(300)를 배치한다.
전해 지립 감면용 롤러(300)를 이용한 전해 감면 처리에 있어서, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이에 전해액이 공급된다. 이용되는 전해액은, 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드에 의한 감면 처리의 경우와 동일하다.
전극(25)과 스테인리스강(9) 사이에 전해액이 존재하는 상태에서, 전해 지립 감면용 롤러(300)는 스테인리스강(9)의 주행 방향과는 반대 방향 또는 동일한 방향으로 회전하면서, 소정의 압력으로 스테인리스강(9)에 압박됨으로써, 전해 감면 처리가 이루어진다.
2.3.1. 전극
전극의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 스테인리스제인 것이 바람직하다. 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이의 공극에는 전해액이 존재하면 충분하고, 예컨대, 상기 공극에 전해액이 연속적으로 공급되어도 되고, 상기 공극이 전해액에 침지되는 상태에 놓여져도 된다.
또한, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이에 전압이 인가됨으로써, 전해액에 발생하는 전류 밀도는, 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드에 의한 감면 처리의 경우와 동일하다.
2.3.2. 지석
전술한 바와 같이, 전해 지립 감면용 롤러(300)에 배치된 지석(26)은 전극(25)보다도 스테인리스강(9)에 근접하도록 배치되어 있다. 여기서, 지석(26)은 압력에 의해 변형되기 어렵기 때문에, 감면 처리시에, 스테인리스강(9)에 압력이 가해져도, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이에 소정의 거리를 유지할 수 있어, 전해 지립 감면 중의 스파크의 발생이 방지되고 전해액의 유로를 확보할 수 있다. 또한, 지석(26)으로서, 일정한 탄성을 갖는 지석을 이용할 수도 있다.
2.3.3. 플렉시블 지립 유닛
플렉시블 지립 유닛은, 예컨대, 소정의 탄력성을 갖는 발포 고무에 찰과 작용을 갖는 연마포(硏磨布)를 접착하여 만들어진다.
플렉시블 지립 유닛이 하측 방향으로 압박됨으로써 압축 변형되어, 스테인리스강(9)에 접촉한다. 이에 따라, 스테인리스강의 오목부를 찰과하여 감면 처리하는 것이 가능해진다. 그 결과, 지석 뿐만 아니라 플렉시블 지립 유닛을 갖는 전해 지립 감면용 롤러(300)는, 스테인리스강(9)의 표면에 있는 볼록부와 오목부도 동시에 전해 지립 감면할 수 있다.
또한, 전해 지립 감면용 롤러(300)의 곡면 전면을 부직포로 덮고, 전해 지립 감면 처리를 행하는 것도 가능하다.
3. 찰과와 전해를 따로따로 행하는 전해 감면 처리
전술한 바와 같이, 전해 감면 처리는, 전극부나 지석부를 갖는 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드나 전해 지립 감면용 롤러 등의 하나의 부재로 행할 수 있으나, 전해를 전극으로, 찰과를 지석이나 플렉시블 지립 유닛으로, 각각 따로따로 행해도 된다. 즉, 전해 감면 처리는, 예컨대, 지석에 의한 찰과를 회전 지석 또는 회전 지립 벨트를 이용하여 행하고, 플렉시블 지립 유닛에 의한 찰과를 회전 플렉시블 지립 유닛 또는 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트를 이용하여 행하며, 전해를 전극을 이용하여 행함으로써, 달성되어도 된다. 그 구체예로서는, (1) 회전 플렉시블 지립 유닛에 의한 찰과→(2) 전극을 이용한 전해라고 하는 순서로 행해지는 전해 감면 처리, (1) 회전 지석에 의한 찰과→(2) 전극을 이용한 전해라고 하는 순서로 행해지는 전해 감면 처리, (1) 회전 지립 벨트에 의한 찰과→(2) 전극을 이용한 전해라고 하는 순서로 행해지는 전해 감면 처리, (1) 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트에 의한 찰과→(2) 전극을 이용한 전해라고 하는 순서로 행해지는 전해 감면 처리, 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.
다음으로, 도 7a와 도 7b를 이용하여, 회전 지립 벨트, 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트, 회전 지석 또는 회전 플렉시블 지립 유닛에 의한 스테인리스강의 찰과 후에, 전극과 스테인리스강 사이에 전해액을 흘리면서 전극에 전압을 인가하는 공정으로 이루어지는 전해 감면 처리를 설명한다.
도 7a에 있어서, 도면 부호 310은 회전 지립 벨트 또는 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트를 나타내고, 이들 벨트(310)가 스테인리스강(9)의 표면을 찰과한다. 찰과된 스테인리스강의 표면은 전극(25)과 스테인리스강 사이에 흘려진 전해액을 통해 전압을 인가받아, 전해 감면 처리가 행해진다(도 7a).
회전 지립 벨트는, 공지된 시판품을 이용할 수 있다.
회전 플렉시블 지립 유닛 벨트는, 예컨대, 벨트에 소정의 탄력성을 갖는 발포 고무를 부착하고, 이 발포 고무에 찰과 작용을 갖는 연마포를 접착하여 회전 가능하게 한 구성을 갖는다.
도 7b에 있어서, 도면 부호 320은 회전 지석 또는 회전 플렉시블 지립 유닛을 나타낸다. 회전 지립 벨트 또는 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트(310)를 대신하여, 회전 지석 또는 회전 플렉시블 지립 유닛(320)이 스테인리스강(9)의 표면을 찰과해도 된다(도 7b).
회전 지석은, 통상, 롤러형의 중심축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 축지지된 지석이며, 공지된 회전 지석을 이용할 수 있다.
회전 플렉시블 지립 유닛은, 예컨대, 소정의 탄력성을 갖는 발포 고무에 찰과 작용을 갖는 연마포를 접착하여 회전 가능하게 한 구성을 갖는다. 그 일례로서는, 롤러형의 중심축에 탄력성을 갖는 발포 고무를 부착하고, 그 발포 고무에 찰과 작용을 갖는 연마포를 접착한 회전 플렉시블 지립 유닛을 들 수 있다.
또한, 회전 지립 벨트, 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트, 회전 지석, 회전 플렉시블 지립 유닛 등에 의한 찰과 후에 나타나는 스테인리스강(9)의 신생면(新生面)이, 공기 중의 산소에 의해 산화되는 것을 방지하기 위해서, 스테인리스강(9)의 찰과는 전해액에 침지한 상태에서 행해지는 것이 바람직하다.
도 7a와 도 7b에 도시하는 바와 같이, 회전 지립 벨트 또는 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트(310)에 의한 찰과, 혹은 회전 지석 또는 회전 플렉시블 지립 유닛(320)에 의한 찰과 직후에 전해가 이루어지도록, 전극(25)이 배치되는 것이 바람직하다. 찰과 직후에 나타나는 스테인리스강의 신생면이, 공기 중의 산소에 의해 산화되는 것을 방지하기 위함이다.
전극의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 스테인리스제인 것이 바람직하다. 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이의 공극에는 전해액이 연속적으로 공급되어도 되고, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이의 공극이 전해액에 침지되는 상태에 놓여져도 된다.
또한, 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이에 전압이 인가됨으로써, 전해액에 발생하는 전류 밀도는, 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드에 의한 감면 처리의 경우와 동일하다.
이들 찰과나 전해는 디플렉터 롤러(410)와 가이드 롤러(420)를 이용하여 스테인리스강(9)에 장력을 가한 상태로, 가이드 롤러 상에서 행해지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트(310) 및 회전 지석(320)의 스테인리스강(9)에 대한 압력, 및 전극(25)과 스테인리스강(9) 사이의 거리를 정밀하게 제어할 수 있게 되기 때문이다. 구체적으로는, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 회전 지립 벨트 또는 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트(310)에 의한 찰과와 전극(25)에 의한 전해를, 스테인리스강(9)에 장력을 가한 상태로, 가이드 롤러 상에서 행할 수 있다. 또한, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 회전 지석 또는 회전 플렉시블 지립 유닛(320)에 의한 찰과와 전극(25)에 의한 전해를 스테인리스강(9)에 장력을 가한 상태로, 가이드 롤러 상에서 행할 수 있다.
4. 전해 지립 감면에 의해 표면 처리된 스테인리스강
본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드를 이용한 전해 지립 감면을 실시함으로써, 스테인리스강의 표면에 방청성 및 내식성을 갖는 피막이 형성된다.
방청성 및 내식성을 갖는 피막은, 예컨대 GDS 분석에 의해 평가할 수 있다.
전해 지립 감면에 의한 표면 처리에 의해, 스테인리스강의 표면은 O의 비율이 큰 피막이 형성된다.
그래서, 본 발명의 전해 지립 감면에 의한 표면 처리가 이루어진 스테인리스강의 표면을 예컨대 GDS에 의한 깊이 방향의 원소 농도 분포에 의해 분석함으로써, 스테인리스강의 표면에 형성된 방청성 및 내식성의 피막의 두께를 평가할 수 있다.
구체적으로는, GDS에 의한 깊이 방향의 원소 농도 분포에 있어서, O의 원소 농도가 최대값의 1/2이 되는 스테인리스강의 표면으로부터의 거리(반가폭)를 이용하여, 스테인리스강의 표면에 형성된 내식성의 피막의 두께를 평가할 수 있다. 내식성의 피막이 두껍게 형성된 경우, 표면으로부터 깊은 장소에서도 O의 원소 농도가 높게 유지되며, 즉 반가폭이 커진다.
GDS 분석 이외에도, 공지의 방법에 의해 공식 전위를 측정함으로써, 스테인리스강의 방청성 및 내식성을 평가할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해, 본 발명의 표면 처리 방법 및 이 방법으로 표면 처리된 스테인리스강을 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1: 본 발명의 표면 처리가 실시된 SUS304 스테인리스강]
먼저, 도 1a 내지 도 1c에 도시하는 구조를 가지며, 이하의 조건을 만족시키는 회전 감면 헤드를 제작하였다.
감면 헤드(전극부와 지석부를 포함함)
감면 헤드 직경: 240 ㎜
전극: 구리 합금제
지석: 탄성 #240 지석
감면 헤드 회전 스피드: 350 rpm
감면 헤드에 가해지는 압력: 1 ㎏/㎠
전해액: 30 중량% 농도의 질산나트륨 수용액
전해액의 유속: 6 m/초
전류 밀도: 21 A/㎠
상기 회전 감면 헤드가 장착되는 감면 장치의 개요는, 도 3에 개시되어 있는 바와 같았다.
상기 회전 감면 헤드가 장착된 감면 장치를 이용하여, 시판되어 있는 SUS304 스테인리스강 플랫바(단면 사이즈: 9 ㎜×100 ㎜)(산세 표면)를 1패스 연마하였다.
이렇게 하여 표면 처리된 SUS304 스테인리스강 1의 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)를 측정한 결과, 0.21 ㎛였다.
다음으로, SUS304 스테인리스강 1에 대해서, 공식 전위의 측정과 GDS 분석을 행하였다.
(1) 공식 전위
표면 처리된 SUS304 스테인리스강 1에 있어서, JIS G0577에 따라, 3.5% NaCL 용액을 30℃로 제어하고, 충분히 탈기한 후의 전류 밀도가 100 ㎂/㎠가 될 때의 전위 Vc'100을 4회 측정하였다.
그 결과는, 각각, 0.952(V. vc. Ag-AgCl), 1.074(V. vc. Ag-AgCl), 1.081(V. vc. Ag-AgCl), 1.128(V. vc. Ag-AgCl)이고, 이들 전위의 평균은 1.06(V. vc. Ag-AgCl)이었다.
(2) GDS 분석
표면 처리된 SUS304 스테인리스강 1에 대해서, GDS에 의한 깊이 방향의 원소 농도 분석을 행하였다. 그 결과는 도 9에 도시하는 바와 같았다.
또한, 상기 분석 결과에 기초하여, GDS 분석에서의 O의 조성 분포의 반가폭은 70 ㎚였다.
[실시예 2: 본 발명의 표면 처리가 실시된 409L 스테인리스강]
실시예 1과 동일한 조건으로, 시판되어 있는 409L 스테인리스강 플랫바(단면 사이즈: 9 ㎜×100 mm)(산세 표면)를 1패스 연마하였다.
이렇게 하여 표면 처리된 409L 스테인리스강 2에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 공식 전위(Vc'100)를 측정한 결과, 이들 전위의 평균은 0.28(V. vc. Ag-AgCl)이었다.
[비교예 1: 습식 연마가 실시된 SUS304 스테인리스강]
실시예 1에서 이용한 SUS304 스테인리스강 플랫바와 동일한 로트(lot)의 SUS304 스테인리스강 플랫바의 일부를 잘라내고, 벨트 연마와 #600 습식 연마를 행하여 플랫바의 표면을 경면으로 하였다.
이렇게 하여 표면 처리된 SUS304 스테인리스강 3에 대해서, 실시예 1과 동일한 조건으로 공식 전위를 3회 측정하였다. 그 결과는, 각각 0.356(V. vc. Ag-AgCl), 0.455(V. vc. Ag-AgCl), 0.581(V. vc. Ag-AgCl)이고, 이들 전위의 평균은 0.46(V. vc. Ag-AgCl)이었다.
또한, 표면 처리된 SUS304 스테인리스강 3에 대해서, GDS에 의한 깊이 방향의 원소 농도 분석을 행하였다. 그 결과는 도 10에 도시하는 바와 같았다.
또한, 상기 분석 결과에 기초하여, GDS 분석에서의 O의 조성 분포의 반가폭은 15 ㎚였다.
[비교예 2: 어닐링 및 산세된 409L 스테인리스강]
실시예 2에서 이용한 409L 스테인리스강과 동일한 로트의 409L 스테인리스강의 일부를 잘라내고, 벨트 연마와 버프 연마를 행하여 스테인리스강의 표면을 #400 버프 경면으로 하였다.
이렇게 하여 표면 처리된 409L 스테인리스강 4에 대해서, 실시예 1과 마찬가지로 공식 전위(Vc'100)를 측정한 결과, 이들 전위의 평균은 0.07(V. vc. Ag-AgCl)이었다.
상기 실시예 1과 실시예 2 및 비교예 1과 비교예 2의 결과를 정리하면 이하와 같았다.
실시예1 비교예1 실시예2 비교예2
스테인리스강1
SUS304		 스테인리스강3
SUS304		 스테인리스강2
409L		 스테인리스강4
409L
공식전위
(Vc'100/V.vc.Ag-AgCl)		 1.06 0.46 0.28 0.07
GDS 분석에서의 O의
조성 분포의 반가폭(nm)		 70 15 - -
표 1에 나타내는 바와 같이, 전해 감면 처리에 의해 표면 처리된 스테인리스강의 공식 전위는, 공지의 방법에 의해 표면 처리된 스테인리스강에 비하여, 매우 높고, 내식성이 높은 것이 분명하였다. 또한, GDS 분석에 따르면, 전해 감면 처리에 의해 표면 처리된 스테인리스강의 O(산소)의 반가폭은 공지의 방법에 의해 표면 처리된 스테인리스강에 비하여 매우 크고, O(산소)의 함유율이 높은 내식성의 피막이 두껍게 형성되어 있는 것이 분명하였다.
[산업상의 이용가능성]
본 발명은, 예컨대 스테인리스제의 H형강, 칼럼, 각파이프, 플랫바, 강판 등의 제조 등에 활용될 수 있다.
1: 감면 장치
2, 210, 220: 전해 지립 감면용 회전 감면 헤드
21: 헤드 베이스
22: 회전축
23: 관부
24: 액 저류부
25: 전극
26: 지석
27: 플렉시블 지립 유닛
271: 탄성체
272: 감면포(減面布)
4: 전해액 공급부
5: 통전부
6: 절연 커플링
7: 헤드 회전 모터
8: 승강 장치
9: 스테인리스강
300: 전해 지립 감면용 롤러
310: 회전 지립 벨트 또는 회전 플렉시블 지립 유닛 벨트
320: 회전 지석 또는 회전 플렉시블 지립 유닛
410: 디플렉터 롤러
420: 가이드 롤러

Claims (9)

  1. C: 0.001 중량%∼0.15 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, Mn: 0.01 중량%∼10.00 중량%, P: 0.001 중량%∼0.060 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.10 중량%, Ni: 3.50 중량%∼28.00 중량%, Cr: 16.00 중량%∼26.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.08 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어지는 스테인리스강으로서, 표면의 공식(孔蝕) 전위 Vc'100이 0.60∼1.2(V. vc. Ag-AgCl)인 것인 스테인리스강.
  2. 제1항에 있어서, Al: 2.00 중량% 이하, Mo: 7.00 중량% 이하, Cu: 4.00 중량% 이하, 및 N: 0.30 중량% 이하를 더 함유하는 것인 스테인리스강.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, C: 0.001 중량%∼0.08 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, Mn: 0.01 중량%∼2.00 중량%, P: 0.001 중량%∼0.045 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.030 중량%, Ni: 8.00 중량%∼10.50 중량%, Cr: 18.00 중량%∼20.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.06 중량%를 함유하는 스테인리스강으로서, 표면의 공식 전위 Vc'100이 0.70∼1.2(V. vc. Ag-AgCl)인 것인 스테인리스강.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, GDS 분석에서의 O의 원소 농도 분포의 반가폭(半價幅)이 스테인리스강의 표면으로부터 20 ㎚∼100 ㎚인 것인 스테인리스강.
  5. C: 0.001 중량%∼0.15 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, Mn: 0.01 중량%∼10.00 중량%, P: 0.001 중량%∼0.060 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.10 중량%, Ni: 3.50 중량%∼28.00 중량%, Cr: 16.00 중량%∼26.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.08 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어지는 스테인리스강으로서, GDS 분석에서의 O의 원소 농도 분포의 반가폭이 스테인리스강의 표면으로부터 20 ㎚∼100 ㎚인 것인 스테인리스강.
  6. C: 0.001 중량%∼0.20 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.50 중량%, Mn: 0.01 중량%∼1.50 중량%, P: 0.001 중량%∼0.040 중량%, S: 0.0001 중량%∼0.030 중량%, Cr: 10.50 중량%∼27.00 중량%, 및 O: 0.001 중량%∼0.05 중량%를 함유하고, 잔부가 Fe와 불가피 불순물로 이루어지는 스테인리스강으로서, 표면의 공식 전위 Vc'100이 0.20∼0.60(V. vc. Ag-AgCl)인 것인 스테인리스강.
  7. 제6항에 있어서, Al: 4.00 중량% 이하, 및 Ti: 0.75 중량% 이하를 더 함유하는 것인 스테인리스강.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, C: 0.001 중량%∼0.030 중량%, Si: 0.01 중량%∼1.00 중량%, 및 Cr: 10.50 중량%∼11.75 중량%를 함유하는 것인 스테인리스강.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 방청성과 내식성이 우수한 것인 스테인리스강.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102747297A (zh) * 2011-04-21 2012-10-24 江苏星火特钢有限公司 高强韧超低碳控氮奥氏体不锈钢的制造方法
CN102747302A (zh) * 2011-04-21 2012-10-24 江苏星火特钢有限公司 高强韧超低碳控氮奥氏体不锈钢
CN103608495B (zh) * 2011-06-09 2016-12-28 东京不锈钢研磨兴业株式会社 钢材的制造方法
KR101758500B1 (ko) * 2015-12-22 2017-07-17 주식회사 포스코 오스테나이트계 스테인리스 용강의 aod 정련방법
JP7210780B2 (ja) * 2020-09-01 2023-01-23 株式会社特殊金属エクセル オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法
JP7210516B2 (ja) * 2020-09-01 2023-01-23 株式会社特殊金属エクセル オーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法
CN114309836B (zh) * 2022-01-24 2023-05-12 南京苏曼等离子科技有限公司 一种金属旋转体工件材料表面处理方法与装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0770730A (ja) * 1993-09-06 1995-03-14 Hitachi Metals Ltd 耐孔食性ステンレス鋼
JP3304001B2 (ja) * 1993-07-09 2002-07-22 日立金属株式会社 耐孔食性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP2569425B2 (ja) * 1994-03-04 1997-01-08 工業技術院長 ステンレス鋼の電解砥粒研磨方法
EP1637265B1 (en) 2003-06-26 2018-01-10 Tokyo Stainless Grinding Co., Ltd. Rotation surface-reducing head, electrolytic surface-reducing device, and electrolytic surface-reducing method
JP4859538B2 (ja) * 2005-10-21 2012-01-25 東京ステンレス研磨興業株式会社 ステンレス鋼板の製造方法

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