KR20110075407A

KR20110075407A - 페라이트계 스테인레스강 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20110075407A
Application number: KR1020090131851A
Authority: KR
Inventors: 김상석; 박미남; 임채봉; 박지언
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2011-07-06
Also published as: KR101279051B1

Abstract

페라이트계 스테인레스강 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강은 탄소(C)와 오스테나이트 분율(γ)의 관계 및 질소(N)와 오스테나이트 분율(γ)의 관계가 각각 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ*N(wt%)≤1.4을 만족한다. 또한, 본 발명의 페라이트계 스테인레스강은 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 탄소(C)와의 관계 및 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 오스테나이트 분율(γ)의 관계가 각각 0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40, 75≤(Al/N)*γ≤200을 만족한다. 또한, 열연후 상소둔재의 잔사석출물의 X-선 회절로부터 동정되는 각 석출상의 피크강도를 나타내는 상대강도의 백분율로 정의되는 PRIR 값이 10% 내지 20%를 만족하며 냉연 소둔재의 PRIR 값 또한 10% 내지 20%를 만족한다.

페라이트, 스테인레스강, 오스테나이트 분율, 리징, 스트레처 스트레인

Description

페라이트계 스테인레스강 및 그 제조방법 {FERRITIC STAINLESS STEEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 페라이트계 스테인레스강 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면성상이 우수한 페라이트계 스테인레스강 및 그 제조방법에 관한 것이다.

페라이트계 스테인레스강은 오스테나이트계 스테인레스강에 비해 가격이 저렴하고 열팽창률이 낮으며 표면광택, 성형성 및 내산화성이 양호하여 내열기구, 싱크대 상판, 외장재, 가전제품, 전자부품등에 널리 사용되고 있다. 페라이트계 스테인레스강의 냉연 박판의 경우 열간압연공정, 열간압연된 코일의 표면스케일을 제거하고 재료내부 응력을 제거하는 소둔산세공정, 냉간압연 및 광휘소둔공정을 통해 제조된다. 이 경우, 광휘소둔 공정을 거치게 되면 광휘소둔공정 이전의 냉간압연공정에서 나타날 수 있는 슬리브(sliver), 로핑(roping) 등의 결함이 두드러지게 된다.

또한, 상기의 공정을 통해 제조된 페라이트계 스테인레스강의 박판제품의 가공시 재료가 받는 소성변형 구간에 따라 벤딩크랙(bending crack), 리징(ridging) 및 스트레쳐 스트레인(stretcher strain) 등의 가공에 기인한 표면결함이 발생되는 경우가 있다. 따라서, 제조공정시에 발생되는 슬리브, 로핑등의 결함과 제품가공시에 발생되는 벤딩크랙, 스트레쳐 스트레인등의 결함을 동시에 저감시킬 수 있는 합금설계기술의 개발이 시급한 상황이다.

본 발명은 상기한 페라이트계 스테인레스강의 공정상의 문제점을 해결하기 위하여 탄소(C), 질소(N), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등의 함량 및 오스테나이트 분율(γ(%))를 조절하여 내슬리브성, 내로핑성, 내리징성 및 내스트레처 스트레인성이 우수한 페라이트계 스테인레스강 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강은 wt%로, 탄소(C): 0.02 이상 0.08이하, 질소(N): 0.01 이상 0.05이하, 실리콘(Si): 0.01 이상 0.50이하, 망간(Mn): 0.01 이상 0.70이하, 인(P): 0.001 이상 0.035이하, 황(S): 0.001 이상 0.005이하, 크롬(Cr): 14.0 이상 19.0이하, 니켈(Ni): 0.001 이상 0.50이하, 구리(Cu): 0.01 이상 0.50이하, 티타늄(Ti): 0.01 이상 0.10이하, 알루미늄(Al): 0.01 이상 0.15이하, 나머지 철(Fe) 및 불순물을 포함하는 페라이트계 스테인레스강으로서, 오스테나이트 분율을 γ(%)로 정의하면, γ(%)=420*C+470*N+23*Ni+9*Cu+10*Mn+180-11.5*Cr-11.5*Si-12.0*Mo-52.0*Al로 표시할 수 있으며, 상기 탄소(C)와 상기 오스테나이트 분율(γ)의 관계 및 상기 질소(N)와 상기 오스테나이트 분율(γ)의 관계가 각각 1.5≤γ(%)*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ(%)*N(wt%)≤1.4을 만족한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강의 제조방법은 wt%로, 탄소(C): 0.02 이상 0.08이하, 질소(N): 0.01 이상 0.05이하, 실리콘(Si): 0.01 이상 0.50이하, 망간(Mn): 0.01 이상 0.70이하, 인(P): 0.001 이상 0.035이하, 황(S): 0.001 이상 0.005이하, 크롬(Cr): 14.0 이상 19.0이하, 니켈(Ni): 0.001 이상 0.50이하, 구리(Cu): 0.01 이상 0.50이하, 티타늄(Ti): 0.01 이상 0.10이하, 알루미늄(Al): 0.01 이상 0.15이하, 나머지 철(Fe) 및 불순물을 포함하는 슬래브를 가열하는 단계, 상기 가열된 슬래브를 열간 압연하는 단계, 상기 열연 강판을 열연 상소둔하는 단계, 상기 열연 상소둔 단계를 거친 열연 강판을 냉간 압연하는 단계, 및 상기 냉연 강판을 냉연 소둔하는 단계를 포함하는 단계를 포함하되, 상기 열간 압연하는 단계에서 델타(δ) 페라이트로부터 오스테나이트로 변태되는 오스테나이트 분율을 γ(%)라 정의하면, γ(%)=420*C+470*N+23*Ni+9*Cu+10*Mn+180-11.5*Cr-11.5*Si-12.0*Mo-52.0*Al로 표시할 수 있으며, 상기 탄소(C)와 상기 γ(%)의 관계 및 상기 질소(N)와 상기 γ(%)의 관계가 각각 1.5≤γ(%)*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ(%)*N(wt%)≤1.4을 만족한다.

탄소(C), 질소(N), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 오스테나이트 분율(γ(%))을 최적으로 조절함으로써 성형성의 저감없이 내리징성을 개선할 수 있다. 또한, 스킨 패스공정을 추가함이 없이 스트레쳐 스트레인을 방지할 수 있고 연신된 개재물 수와 길이를 제어함으로써 슬리브(sliver) 결함발생을 예방할 수 있다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강은 wt%로, 탄소(C): 0.02 이상 0.08이하, 질소(N): 0.01 이상 0.05이하, 실리콘(Si): 0.01 이상 0.50이하, 망간(Mn): 0.01 이상 0.70이하, 인(P): 0.001 이상 0.035이하, 황(S): 0.001 이상 0.005이하, 크롬(Cr): 14.0 이상 19.0이하, 니켈(Ni): 0.001 이상 0.50이하, 구리(Cu): 0.01 이상 0.50이하, 티타늄(Ti): 0.01 이상 0.10이하, 알루미늄(Al): 0.01 이상 0.15이하, 나머지 철(Fe) 및 불순물을 포함하는 페라이트계 스테인레스강으로서, 오스테나이트 분율을 γ(%)로 정의하면,

γ(%)=420*C+470*N+23*Ni+9*Cu+10*Mn+180-11.5*Si-12.0*Mo-52.0*Al로 표시할 수 있으며, 상기 탄소(C)와 상기 오스테나이트 분율(γ(%))의 관계 및 상기 질소(N)와 상기 오스테나이트 분율(γ(%))의 관계가 각각 1.5≤γ(%)*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ(%)*N(wt%)≤1.4를 만족한다.

탄소(C)의 양은 0.02wt% 내지 0.08wt% 이하이다. 강중 탄소(C)는 페라이트계 스테인레스강에 불가피하게 포함되는 불순물이지만, 강의 오스테나이트 안정화원소이기 때문에 오스테나이트 분율(γ(%))을 최대화하는 작용을 하여 로핑 및 리징을 억제하는 효과가 있으나 과잉으로 포함하게 되면 연신율을 저하시켜 제품의 가공성을 현저히 저하시키기 때문에 0.1wt% 이하로 설정하되 바람직하게는 전술한 범위로 제한한다.

질소(N)의 양은 0.01wt% 내지 0.05wt% 이하이다. 강중 질소(N)는 탄소(C)와 동등하게 불순물원소로 존재하며 오스테나이트 분율을 증가시키는 역할을 하여 열간 압연시에 오스테나이트상을 석출시켜 재결정을 촉진시키는 역할을 하나 다량의 첨가는 가공성을 저해시킬 뿐만 아니라 냉연제품의 스트레처 스트레인의 원인이 되기 때문에 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다.

실리콘(Si)의 양은 0.01wt% 내지 0.5wt% 이하이다. 실리콘은 강중에 포함되는 불가피한 불순물이지만 제강시 탈산제 역할로 첨가되는 원소로 페라이트 안정화원소이다. 강내에 다량 함유되면 재질의 경화를 일으켜서 연성을 저하시키기 때문에 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다.

망간(Mn)의 양은 0.01wt% 내지 0.70wt% 이하이다. 망간(Mn)은 강중에 불가피하게 포함되는 불순물이지만 오스테나이트 안정화 원소이기 때문에 로핑 및 리징을 억제하는 역할을 한다. 하지만 다량으로 포함될 경우 용접시 망간계 퓸이 발생하며 MnS상 석출의 원인이 되어 연신율을 저하시키기 때문에 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다.

인(P)의 양은 0.001wt% 내지 0.035wt% 이하이다. 인(P)은 강중에 포함되는 불가피한 불순물로 산세시 입계부식을 일으키거나 열간가공성을 저해시키기 때문에 그 함유량을 전술한 범위로 조절한다.

황(S)의 양은 0.001wt% 내지 0.005wt% 이하이다. 황(S)은 강중에 포함되는 불가피한 불순물로 결정입계에 편석되어 열간가공성을 저해시키기 때문에 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다.

크롬(Cr)의 양은 14.0wt% 내지 19.0wt% 이하이다. 크롬(Cr)은 강의 내식성을 향상시키기 위해 첨가하는 합금원소로 크롬의 임계함량은 12wt% 이다. 다만, 탄소 및 질소가 함유된 페라이트계 스테인레스강은 입계부식이 일어날 수 있으며 입계부식 가능성 및 제조단가 증가를 고려하여 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다.

니켈(Ni)의 양은 0.001wt% 내지 0.50wt% 이하이다. 니켈(S)은 구리(Cu), 망간(Mn)과 함께 오스테나이트 안정화 원소로 오스테나이트 분율을 증가시켜 로핑 및 리징을 억제하는 효과가 있으며 미량 첨가로 내식성을 향상시키는 역할을 하나 다량 첨가시 가공성 열화 및 제조단가 증가로 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다.

구리(Cu)의 양은 0.01wt% 내지 0.50wt% 이하이다. 구리(Cu)는 니켈(Ni), 망간(Mn)과 함께 오스테나이트 안정화 원소로 오스테나이트 분율을 증가시켜 로핑 및 리징을 억제하는 효과가 있으며 미량 첨가로 내식성을 향상시키는 역할을 하나 다량 첨가시 가공성 열화 및 제조단가 증가로 그 함량을 전술한 범위로 제한한다.

티타늄(Ti)의 양은 0.01wt% 내지 0.10wt% 이하이다. 티타늄(Ti)은 주편조직 의 등축정입도를 미세화시키는 역할을 하는 원소로 탄소, 질소등을 고정시켜 가공성을 향상시키는 역할을 하나 다량 첨가시 제조단가 증가 및 냉연스트립의 슬리브(sliver) 결함의 원인이 되기 때문에 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다.

알루미늄(Al)의 양은 0.01wt% 내지 0.15wt% 이하이다. 알루미늄(Al)은 제강시 탈산제로 첨가되는 합금성분이지만, 다량 첨가시 비금속개재물로 존재하여 냉연스트립의 슬리브(sliver) 결함의 원인이 되며 용접성 저하를 일으키기 때문에 그 함유량을 전술한 범위로 제한한다. 전술한 원소들을 제외한 페라이트계 스테인레스강의 나머지는 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 이루어진다.

한편, 페라이트계 스테인레스강의 오스테나이트 분율(γ(%))은 γ(%)=420*C+470*N+23*Ni+9*Cu+10*Mn+180-11.5*Cr-11.5*Si-12.0*Mo-52.0*Al로 표시할 수 있으며, 열연과정에서 델타(δ) 페라이트로부터 오스테나이트로 변태될 수 있는 분율을 나타낸다.

페라이트계 스레인레스강은 탄소(C)와 오스테나이트 분율(γ(%))의 관계가 하기 수학식 1 및 수학식 2를 만족한다.

1.5≤γ(%)*C(wt%)≤3.2

γ(%)*C(wt%)가 1.5 미만인 경우는 내리징성이 나빠지는 문제점이 있으며, 3.2 초과인 경우는 연신율이 저하되는 문제점이 있다.

0.6≤γ(%)*N(wt%)≤1.4.

γ(%)*N(wt%)가 0.6 미만인 경우는 내리징성이 나빠지는 문제점이 있으며, 1.4 초과인 경우는 연신율 및 내스트레쳐스트레인성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 페라이트계 스테인레스강의 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 탄소(C)와의 관계 및 상기 질소(N)에 대한 상기 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 상기 오스테나이트 분율(γ)의 관계는 각각 하기의 수학식 3 및 수학식 4를 만족한다.

0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40

(Al/N)*C(wt%)이 0.13 미만인 경우는 내스트레쳐스트레인성 열위되거나 내리징성이 저하되는 문제점이 있으며, 0.4 초과인 경우는 연신율이 저하되는 문제점이 있다.

75≤(Al/N)*γ(%)≤200

(Al/N)*γ(%)이 75 미만인 경우는 내스트레쳐스트레인성이 열위되거나 내리징성이 저하되는 문제점이 있으며, 200 초과인 경우는 연신율이 저하되는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 전해추출한 잔사의 크롬 석출량(Cr pct)과 알루미늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)는 하기의 수학식 5를 만족한다.

0.03≤(Al pct)/(Cr pct)≤0.2

(Al pct)/(Cr pct)이 0.03 미만인 경우는 딥드로잉성 및 연신율이 열위되는 문제점이 있으며, 0.2 초과인 경우는 내리징성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 페라이트계 스테인레스강에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 철 석출량(Fe pct)과 알루미늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)는 하기의 수학식 6을 만족한다.

0.1≤(Al pct)/(Fe pct)≤0.5

(Al pct)/(Fe pct)이 0.1 미만인 경우는 딥드로잉성 및 연신율이 열위되는 문제점이 있으며, 0.5 초과인 경우는 내리징성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 페라이트계 스테인레스강에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 알루미늄 석출량(Al pct)과 {크롬 석출량(Cr pct)과 철 석출량(Fe pct)}의 질량비를 {(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}로 정의할 때, 상기 질량비는 하기의 수학식 7을 만족한다.

0.02≤{(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}≤0.1

{(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}이 0.02 미만인 경우는 딥드로잉성 및 연신율이 열위되는 문제점이 있으며, 0.1 초과인 경우는 내리징성이 저하되는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 항복강도(YS(MPa))와 항복점연신(YP_El(%))의 관계는 하기의 수학식 8을 만족한다.

50≤(YS(MPa))*(YP_EL(%))≤400

(YS(MPa))*(YP_EL(%))이 50 미만인 경우는 재료의 내력이 약해지는 문제점이 있으며, 400 초과인 경우는 연신율 및 내스트레쳐스트레인성이 저하되는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 인장변형을 가한 후 평균 Lankford 값(r-bar)은 하기의 수학식 9를 만족한다.

1.0≤r-bar≤1.3

r-bar가 1.0 미만인 경우는 경우는 딥드로잉성 열위되는 문제점이 있으며, 1.3 초과인 경우는 고Al함유(1.5wt%이상)430강에서는 r-bar를 상기 조건으로 높이는 것이 가능하나 이 경우 내리징성이 열위되는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 인장변형을 가한 후 각 방향별(0°, 45°, 90°) r값은 하기의 수학식 10을 만족한다.

0.4≤(r₄₅)/(r₀+r₉₀)≤0.7

(r₄₅)/(r₀+r₉₀)이 0.4 미만인 경우는 BAF생략형 제조공정에서 잘 나타나는 경우로 Cube texture 분율이 높아 Cube Colony에 의한 내리징성 열위가 문제점이 있으며, 0.7 초과인 경우는 고γ(%)에서 나타나는 현상으로 연신율이 저하되는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 미세광학조직의 중심부 100㎛x10,000㎛ 면적에 대하여 연신된 개재물의 개수 및 개재물 연신길이는 하기의 수학식 11 및 수학식 12를 만족한다.

5 ≤ 연신된 개재물의 개수 ≤ 20

연신된 개재물의 개수가 5 미만인 경우로 제어하기 위해서는 슬래그제거에 소요되는 시간 및 제조단가 상승의 문제점이 있으며, 20 초과인 경우는 슬리버를 잘 유발시킨다는 문제점이 있다.

20㎛ ≤ 개재물 연신길이 ≤ 200㎛

개재물 연신길이가 20㎛ 미만인 경우로 제어하기 위해서는 슬래그제거에 소요되는 시간 및 제조단가 상승의 문제점이 있으며, 200㎛ 초과인 경우는 벤딩크랙 및 슬리버를 잘 유발시킨다는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강의 제조 방법은 wt%로, 탄소(C): 0.02 이상 0.08이 하, 질소(N): 0.01 이상 0.05이하, 실리콘(Si): 0.01 이상 0.50이하, 망간(Mn): 0.01 이상 0.70이하, 인(P): 0.001 이상 0.035이하, 황(S): 0.001 이상 0.005이하, 크롬(Cr): 14.0 이상 19.0이하, 니켈(Ni): 0.001 이상 0.50이하, 구리(Cu): 0.01 이상 0.50이하, 티타늄(Ti): 0.01 이상 0.10이하, 알루미늄(Al): 0.01 이상 0.15이하, 나머지 철(Fe) 및 불순물을 포함하는 슬래브를 가열하는 단계, 상기 가열된 슬래브를 열간 압연하는 단계, 상기 열연 강판을 열연 상소둔하는 단계, 상기 열연 상소둔 단계를 거친 열연 강판을 냉간 압연하는 단계, 및 상기 냉연 강판을 냉연 소둔하는 단계를 포함하는 단계를 포함하되,

상기 열간 압연하는 단계에서 델타(δ) 페라이트로부터 오스테나이트로 변태되는 오스테나이트 분율을 γ(%)라 정의하면, γ(%)=420*C+470*N+23*Ni+9*Cu+10*Mn+180-11.5*Cr-11.5*Si-12.0*Mo-52.0*Al로 표시할 수 있으며, 상기 탄소(C)와 상기 γ(%)의 관계 및 상기 질소(N)와 상기 γ(%)의 관계가 각각 하기의 수학식 13 및 수학식 14를 만족한다.

1.5≤γ(%)*C(wt%)≤3.2

γ(%)*C(wt%)가 1.5 미만인 경우는 내리징성이 열위되는 문제점이 있으며, 3.2 초과인 경우는 연신율이 저하되는 문제점이 있다.

0.6≤γ(%)*N(wt%)≤1.4.

γ(%)*N(wt%)가 0.6 미만인 경우는 내리징성이 열위되는 문제점이 있으며, 1.4 초과인 경우는 연신율 및 내스트레쳐스트레인성이 저하되는 문제점이 있다.

상기 슬래브를 가열하는 단계는 상기 슬래브를 열간압연 하기전 열간가공성을 확보하기 위한 것으로 1,000℃~1,200℃의 온도범위에서 이루어질 수 있다.

슬래브를 열간압연 하는 단계는 상기 1,000℃~1,200℃의 온도범위에서 가열된 슬래브를 조압연기와 연속 마무리 압연기등에 의해 800℃ 이상의 완료온도로 압연하여 열연강판을 제조하는 것을 말한다. 상기 열간압연 단계를 거친 스테인레스 강판은 이후의 냉간 압연 공정을 거치기 전에 냉간가공성을 증대시키기 위하여 열연 상소둔(batch annealing) 단계를 거칠 수 있다.

보다 상세하게, 상기 열연 상소둔 공정은 800℃~900℃ 구간에서 강을 충분히 장시간 소둔시킴으로써 고용원소인 탄소와 질소를 충분히 석출시킴으로써 열연소둔재의 석출상(Cr₂N, Cr₂₃C₆, AlN)의 분율을 제어할 수 있다.

또한, 상기 석출상의 분율을 제어함으로써 냉간압연후 광휘소둔시 광휘소둔 온도에 의존하지 않고 안정적인 표면품질을 가진 스테인레스강의 제조가 가능할 수 있다.

냉간 상소둔 단계를 거친 열연 강판은 냉간압연 단계를 거칠 수 있으며 냉간압연은 강의 재결정 온도이하에서 가공하는 것으로 강판의 표면이 깨끗하고 두께 정밀도 및 형상이 보다 정밀하여 매우 얇은 두께의 제품까지 얻을 수 있어 높은 생산성, 낮은 생산비등의 장점을 갖는다.

바람직하게 상기 냉간압연은 압연 워크롤(work roll) 50mm 이상의 압연기로 이루이질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

냉연 소둔단계는 상기 냉간압연에 의해 가공된 냉연강판의 경도, 항복점등을 낮추어 가공성을 향상시키기 위하여 냉간압연에 의해 변형된 결정조직을 일정온도로 가열 및 일정시간 유지시킴으로써 변형조직으로부터 새로운 결정립이 형성하여 성장하는 재결정현상을 일어나게 하는 공정이다.

한편, 냉연 소둔후 스킨 패스(skin pass)공정을 실시하지 않거나 스킨 패스시 스킨 패스수가 2회 미만인 경우 및 스킨 패스 연신율이 0.5% 미만인 경우에는 강의 침입형 고용원소인 탄소, 질소에 의한 전위 고착현상으로 냉연 스트립(strip)의 표면에 불꽃형상의 결함이 발생하는데 이를 스트레처 스트레인 결함 또는 뤼더스 밴드라 한다.

이러한 스트레처 스트레인은 냉연제품을 저변형구간의 소성변형을 가할 경우에도 발생할 수 있다. 스트레처 스트레인을 방지하기 위하여 고용원소인 탄소, 질소를 니오븀(Nb), 타이타늄(Ti), 알루미늄(Al)등의 합금원소를 첨가하여 탄화물/질화물을 형성함으로써 고용원소가 전위에 고착되는 것을 방지할 수 있다.

페라이트계 스테인레스강에서 저가인 알루미늄을 첨가시켜 질화알루미늄(AlN) 석출상을 형성할 수 있으나 알루미늄이 첨가됨에 따라 강의 오스테나이트 분율을 낮추게 되어 열간압연중에 축적되는 변형량이 적어 최종 냉연제품의 내리징성이 저하되어 부품가공시 표면 요철이 증가될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 (Al/N)비를 적정범위로 제어하고 이와 동시에 탄소, 질소, 오스테나이트 분율(γ(%))을 특정범위로 제어함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있다.

페라이트계 스테인레스강의 제조방법은 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 탄소(C)와의 관계 및 상기 질소(N)에 대한 상기 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 상기 오스테나이트 분율(γ(%))의 관계가 각각 하기의 수학식 15 및 수학식 16을 만족한다.

0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40

(Al/N)*C(wt%)이 0.13 미만인 경우는 내리징성이 나빠지거나 내스트레쳐스트레인성이 열위되는 문제점이 있으며, 0.4 초과인 경우는 연신율이 저하되는 문제점이 있다.

75≤(Al/N)*γ(%)≤200

(Al/N)*γ(%)이 75 미만인 경우는 내리징성이 나빠지거나 내스트레쳐스트레인성이 열위되는 문제점이 있으며, 200 초과인 경우는 연신율 저하되는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 전해추출한 잔사의 크롬 석출량(Cr pct)과 알루미늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)는 하기의 수학식 17을 만족한다.

0.03≤(Al pct)/(Cr pct)≤0.2

또한, 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 철 석출량(Fe pct)과 알루미늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)는 하기의 수학식 18을 만족한다.

0.1≤(Al pct)/(Fe pct)≤0.5

또한, 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 알루미늄 석출량(Al pct)과 {크롬 석출량(Cr pct)과 철 석출량(Fe pct)}의 질량비를 {(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}로 정의할 때, 상기 질량비는 하기의 수학식 19를 만족한다.

0.02≤{(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}≤0.1

한편, 냉간압연후 냉연소둔을 거친 강을 상온에서 인장시험을 행할 경우, 강의 항복강도(YS(MPa))과 항복점연신(YP_El(%))을 제어함으로써 냉연소둔후 스킨 패스공정을 실시하지 않거나 스킨 패스시 스킨 패스수를 2회 미만 및 스킨 패스 연신율이 0.5% 미만인 경우에도 스트레처 스트레인의 발생을 억제할 수 있다.

페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 항복강도(YS(MPa))와 항복점연신(YP_El(%))의 관계는 하기의 수학식 20을 만족한다.

50≤YS(MPa)*YP_EL(%)≤400

YS(MPa)*YP_EL(%)이 50 미만인 경우는 재료의 내력이 약해지는 문제점이 있으며, 400 초과인 경우는 연신율 및 내스트레쳐스트레인성이 저하되는 문제점이 있다.

바람직하게는 상기의 항복강도와 항복점연신은 냉간압연후 냉연소둔한 강의 시편을 상온에서 크로스헤드(crosshead) 스피드 20mm/min로 인장시험을 행한 경우를 기초로 하나 이에 한정되지는 않는다.

부가적으로, 상기와 같이 항복강도와 항복점연신을 제어함으로써 냉간압연후 냉연소둔을 거친 강의 시편을 상온에서 15% 인장변형(크로스헤드 스피드 20mm/min)을 가한 후 측정한 리징등급을 1~2등급 범위로 제어할 수 있다.

페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 인장변형을 가한 후 평균 Lankford 값(r-bar)은 하기의 수학식 21을 만족 한다.

1.0≤r-bar≤1.3

r-bar가 1.0 미만인 경우는 딥드로잉성이 열위되는 문제점이 있으며, 1.3 초과인 경우는 고Al함유(1.5wt%이상)430강에서는 r-bar를 상기 조건으로 높이는 것이 가능하나 이 경우 내리징성이 열위되는 문제점이 있다.

페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 인장변형을 가한 후 각 방향별(0°, 45°, 90°) r값은 하기의 수학식 22를 만족한다.

0.4≤(r₄₅)/(r₀+r₉₀)≤0.7

(r₄₅)/(r₀+r₉₀)이 0.4 미만인 경우는 BAF생략형 제조공정에서 잘 나타나는 경우로 Cube texture 분율이 높아 Cube colony가 냉연재에 잔존하여 내리징성이 열위되는 문제점이 있으며, 0.7 초과인 경우는 고 γ(%)에서 잘 나타나는 현상으로 연신율이 저하되는 한 문제점이 있다.

한편, 내리징성 개선 및 내스트레처 스트레인성이 향상된 경우의 합금성분계(표 1의 M강)에도 냉간압연후 스트립에 슬리브(sliver) 결함이 발생될 수 있으며, 이는 재료내의 개재물 종류, 개수 및 길이에 의존하기 때문에 미세광학조직(배율 500배 기준) 관찰시 연신된 개재물의 개수 및 개재물 연신길이을 일정범위로 제 어하는 것이 필요하다.

따라서, 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉간압연 및 냉연소둔후 미세광학조직의 중심부 100㎛x10,000㎛ 면적에 대하여 연신된 개재물의 개수 및 개재물 연신길이는 하기의 수학식 23 및 수학식 24를 만족한다.

5≤연신된 개재물의 개수≤20

20㎛≤개재물 연신길이≤200㎛

페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 열연 상소둔(hot batch annealing)후 상소둔재의 잔사석출물의 X-선 회절로 동정되는 각 석출상의 피크강도를 나타내는 상대강도(I/I_o)의 백분율을 PRIR이라 하고 PRIR을 하기의 식(25)와 같이 정의할 때, 하기 PRIR 값이 10% 내지 20%인 범위를 갖는다.

PRIR 값(%) = (Relative Intensity of AlN)/{(Relative Intensity Ratio of Cr₂N) + (Relative Intensity Ratio of Cr₂₃C₆) + (Relative Intensity Ratio of AlN)}.

여기서, PRIR 값(%)이 10% 미만인 경우는 내스트레쳐스트레인성 및 딥드로잉성이 저하되는 문제점이 있으며, 20% 초과인 경우는 내리징성이 열위되는 문제점이 있다.

또한, 페라이트계 스테인레스강의 제조방법에 있어서, 냉연 소둔후 냉연 소둔재(cold annealed strip)의 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 추출한 잔사석출물의 X-선 회절로 동정되는 각 석출상의 피크강도를 나타내는 상대강도(I/I_o)의 백분율을 PRIR이라 하고 PRIR을 하기와 같이 정의할 때, 상기 PRIR 값은 10% 내지 20%이다.

이하에서는 실험예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 이러한 실험예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

실험예

하기 표 1은 페라이트계 스테인레스강의 탄소(C), 질소(N), 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 및 오스테나이트 분율(γ)을 조절하여 진공용해한 A~N강의 성분계를 나타낸다.

상기의 강을 1,000~1,200℃의 온도범위에서 재가열한 후 조압연기와 연속마무리 압연기에 의해 800℃ 이상의 완료온도로 압연하여 열연판을 제조하고 그 후 열연 상소둔(batch annealing)을 행하고 냉간압연 및 냉연소둔을 실시하였다.

하기 표 2는 열연소둔재 및 냉연소둔재에 대해 전해추출법에 의한 석출물의 X-선 회절(X-ray diffraction) 동정을 통해 구한 PRIR(Percent of Relative Intensity Ratio) 값(%), 냉연소둔재의 항복강도(YS), 항복점연신(YP_El), 리징(Ridging), 연신개재물 수 및 길이측정(도 1, 도 2 참조)을 통하여, A~N강의 합금성분에 따른 기계적 물성 및 표면성상에 미치는 결함요소(리징, 슬리브, 스트레처 스트레인)에 관한 평가결과를 나타낸다.

상기 표 1 및 표 2의 실험결과를 통해 본 발명예는 내리징성 및 내스트레처 스트레인성을 가지며 슬리브 프리(free) 냉연제품을 제공할 수 있음을 나타낸다.

강종	합금성분(wt%)											γ*C(wt%)	γ*N(wt%)	(Al/N)*C(wt%)	(Al/N)* γ
강종	C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	Al	Ti	N	γ*C(wt%)	γ*N(wt%)	(Al/N)*C(wt%)	(Al/N)* γ
A	0.07	0.25	0.60	0.02	0.003	16.1	0.25	0.05	0.10	trace	0.030	3.15	1.35	0.23	150	본발명예
B	0.07	0.25	0.50	0.02	0.003	16.2	0.20	0.05	0.11	trace	0.025	2.72	0.97	0.30	171
C	0.06	0.25	0.50	0.02	0.003	16.2	0.20	0.05	0.10	trace	0.020	1.97	0.65	0.30	164
D	0.06	0.25	0.60	0.02	0.003	16.3	0.30	0.05	0.12	trace	0.035	2.30	1.34	0.20	131
E	0.05	0.25	0.60	0.02	0.003	16.1	0.25	0.05	0.10	trace	0.030	1.70	1.02	0.16	113
F	0.05	0.25	0.50	0.02	0.003	16.3	0.30	0.05	0.09	trace	0.025	1.50	0.75	0.18	108
G	0.05	0.25	0.50	0.02	0.003	16.5	0.25	0.05	0.08	trace	0.035	1.76	1.23	0.11	80	비교예
H	0.06	0.25	0.50	0.02	0.003	16.2	0.10	0.05	0.16	trace	0.020	1.49	0.49	0.48	198
I	0.06	0.25	0.50	0.02	0.003	16.2	0.10	0.05	0.12	trace	0.015	1.47	0.36	0.48	196
J	0.04	0.25	0.40	0.02	0.003	16.2	0.10	0.05	trace	trace	0.04	1.29	1.29	0.00	0
K	0.05	0.25	0.50	0.02	0.003	16.2	0.10	0.05	trace	trace	0.03	1.80	1.26	0.00	0
L	0.02	0.25	0.60	0.02	0.003	16.2	0.30	0.05	trace	trace	0.04	0.50	1.01	0.00	0
M	0.05	0.25	0.60	0.02	0.003	16.1	0.25	0.05	0.08	0.08	0.03	1.75	1.05	0.13	93
N	0.04	0.25	0.40	0.02	0.003	16.2	0.10	0.05	trace	0.08	0.03	1.13	0.85	0.00	0

실험예1 내지 실험예6

표 1의 A~F강종은 페라이트계 스테인레스강의 탄소(C), 질소(N), 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti) 및 오스테나이트 분율(γ)을 조절하여 진공용해한 것으로 상기의 강을 1,000~1,200℃의 온도범위에서 재가열한 후 조압연기와 연속마무리 압연기에 의해 800℃ 이상의 완료온도로 압연하여 열연판을 제조하고 그 후 열연 상소둔(batch annealing)을 행하고 냉간압연 및 냉연소둔을 실시하였다.

상기 A~F강종은 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ*N(wt%)≤1.4를 만족함을 알 수 있다. 또한, A~F강종은 0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40, 75≤(Al/N)*γ≤200을 만족함을 알 수 있다.

비교예 1

표 1의 G강종은 (Al/N)*C(wt%) 값이 0.11을 갖는 것을 알 수 있으며 본 발명예의 범위인 0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40를 벗어남을 알 수 있다.

비교예 2

표 1의 H강종은 γ*C(wt%), γ*N(wt%) 및 (Al/N)*C(wt%)이 각각 1.49, 0.49 및 0.48로 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ*N(wt%)≤1.4 및 0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40를 벗어남을 알 수 있다.

비교예 3

표 1의 I강종은 γ*C(wt%), γ*N(wt%) 및 (Al/N)*C(wt%)이 각각 1.47, 0.36 및 0.48로 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ*N(wt%)≤1.4 및 0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40를 벗어남을 알 수 있다.

비교예 4

표 1의 J강종은 γ*C(wt%), (AlN)*C(wt%) 및 (Al/N)*γ이 각각 1.29, 0.00 및 0으로 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.13≤(AlN)*C(wt%)≤0.40 및 75≤(Al/N)*γ≤200를 벗어남을 알 수 있다.

비교예 5

표 1의 K강종은 (AlN)*C(wt%) 및 (Al/N)*γ이 각각 0.00 및 0으로 0.13≤(AlN)*C(wt%)≤0.40 및 75≤(Al/N)*γ≤200를 벗어남을 알 수 있다.

비교예 6

표 1의 L강종은 γ*C(wt%), (AlN)*C(wt%) 및 (Al/N)*γ이 각각 0.50, 0.00 및 0으로 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.13≤(AlN)*C(wt%)≤0.40 및 75≤(Al/N)*γ≤200를 벗어남을 알 수 있다.

비교예 7

표 1의 M강종은 γ*C(wt%), γ*N(wt%), (AlN)*C(wt%) 및 (Al/N)*γ이 각각 1.75, 1.05, 0.13 및 93으로 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.6≤γ*N(wt%)≤1.4, 0.13≤(AlN)*C(wt%)≤0.40 및 75≤(Al/N)*γ≤200를 만족함을 알 수 있다.

비교예 8

표 1의 N강종은 γ*C(wt%), (AlN)*C(wt%) 및 (Al/N)*γ이 각각 1.13, 0.00 및 0으로 1.5≤γ*C(wt%)≤3.2, 0.13≤(AlN)*C(wt%)≤0.40 및 75≤(Al/N)*γ≤200를 벗어남을 알 수 있다.

강	열연소둔재의 PRIR 값(%)	냉연소둔재의 PRIR 값(%)	{(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}	(YS)*(YP_El(%)) 값	100㎛×10,000㎛ 내 연신된 개재물 수	100㎛×10,000㎛ 내 개재물 최대연신길이	최종소둔후 스킨패스 압연 1회후의 내 스트레처 스트레인성	내리징성
A	18%	17%	0.09	224	9	85	○	1등급	본 발명예
B	16%	15%	0.08	164	7	65	○	1등급
C	11%	11%	0.07	168	6	105	○	2등급
D	18%	18%	0.85	203	8	76	○	1등급
E	13%	12%	0.06	184	7	87	○	2등급
F	11%	11%	0.04	160	5	125	○	2등급
G	10%	9%	0.03	580	8	55	×	2등급	비교예
H	19%	18%	0.04	54	18	100	○	4등급
I	16%	15%	0.04	108	15	165	○	4등급
J	0%	0%	0.00	1120	12	275	×	2등급
K	0%	0%	0.00	950	8	350	×	2등급
L	0%	0%	0.00	1050	18	250	×	3등급
M	13%	12%	0.06	348	25	50	△	1등급
N	0%	0%	0.00	900	23	45	×	2등급

리징 등급(R_t 기준) : [1등급] 10㎛~12㎛, [2등급] 12㎛~14㎛, [3등급] 14㎛~16㎛, [4등급] 16㎛~18㎛, [5등급] 18㎛~20㎛

실험예 1 내지 실험예 6의 실험 결과

표 2에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 A~F강종은 열연후 상소둔재(hot batch annealed strip) 및 냉연소둔재(cold annealed strip)의 PRIR 값(%)이 10% 내지 20%를 만족함을 알 수 있다.

또한, A~F강종은 {(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}이 0.01 내지 0.1, (YS)*(YS_El(%)) 값이 50 내지 400, 100㎛×10,000㎛ 내 연신된 개재물 개수가 5 내지 20, 100㎛×10,000㎛ 내 개재물 최대연신길이가 20 내지 200, 최종소둔후 스킨패스 압연 1회후의 내스트레처 스트레인성이 양호하고 내리징성이 1 내지 2등급 이내임을 알 수 있다.

비교예 1

비교예 1인 G강은 냉연소둔재의 PRIR 값(%)이 9, (YS)*(YS_El(%)) 값이 580, 최종소둔후 스킨패스 압연 1회후의 내스트레처 스트레인성이 양호하지 않음을 알 수 있다.

비교예 2 및 비교예 3

비교예 2 및 비교예 3은 각각 H강, I강으로 내리징성이 4등급으로 본 발명예에 비해 열세임을 알 수 있다.

비교예 4 내지 비교예 6

비교예 4 내지 비교예 6은 각각 J, K, L강에 해당하며 열연후 상소둔재 및 냉연소둔재의 PRIR 값(%)이 0, {(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}이 0.00, (YS)*(YS_El(%)) 값이 50 내지 400을 벗어나며 100㎛×10,000㎛ 내 개재물 최대연신길이가 20 내지 200를 만족하지 않으며 최종 소둔후 스킨패스 압연 1회후의 내스트레처 스트레인성이 양호하지 않음을 알 수 있다.

또한, L강의 경우 내리징성도 3등급에 해당함을 알 수 있다.

비교예 7

비교예 7은 100㎛×10,000㎛ 내 연신된 개재물 개수가 5 내지 20의 범위를 벗어남을 알 수 있다.

비교예 8

비교예 8은 N강에 해당하며 열연후 상소둔재 및 냉연소둔재의 PRIR 값(%)이 0, {(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}이 0.00, (YS)*(YS_El(%)) 값이 900으로 50 내지 400을 벗어나며 100㎛×10,000㎛ 내 연신된 개재물 개수가 23으로 5 내지 20를 만족하지 않으며 최종 소둔후 스킨패스 압연 1회후의 내스트레처 스트레인성이 양호하지 않음을 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강의 냉연제품의 리징등급, (YS)*(YP_EL), 개재물 최대연신길이의 분포를 나타낸 도면으로 냉연제품의 시험결과가 본 발명의 범위내에 분포함을 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강의 냉연제품의 미세광학조직(배율 500배 기준)의 중심부 100㎛×10,000㎛ 면적에 대하여 연신된 개재물(20㎛ 이상 연신된 개재물을 연신개재물로 정의함)의 개수 및 개재물 연신길이(㎛)의 분포범위에 대하여 본 발명재와 비교재에 관한 결과를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명재의 경우 개재물 연신길이와 연신개재물개수가 본 발명의 범위내에 있음을 알 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강의 냉연제품의 연신개재물의 분포와 길이를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 및 Energy dispersive X-ray spectroscopy로 측정된 개재물 성분을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 개재물 성분이 관찰되었다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강의 냉연제품의 리징등급, (YS)*(YP_EL), 개재물 최대연신길이의 분포를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트계 스테인레스강의 냉연제품의연신개재물의 분포와 길이를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 및 Energy dispersive X-ray spectroscopy로 측정된 개재물 성분을 나타낸 도면이다.

Claims

wt%로,

탄소(C): 0.02 이상 0.08이하,

질소(N): 0.01 이상 0.05이하,

실리콘(Si): 0.01 이상 0.5이하,

망간(Mn): 0.01 이상 0.70이하,

인(P): 0.001 이상 0.035이하,

황(S): 0.001 이상 0.005이하,

크롬(Cr): 14.0 이상 19.0이하,

니켈(Ni): 0.001 이상 0.50이하,

구리(Cu): 0.01 이상 0.50이하,

티타늄(Ti): 0.01 이상 0.10이하,

알루미늄(Al): 0.01 이상 0.15이하,

나머지 철(Fe) 및 불순물을 포함하는 페라이트계 스테인레스강으로서,

오스테나이트 분율 γ(%)는 하기와 같이 정의하고,

γ(%)=420*C+470*N+23*Ni+9*Cu+10*Mn+180-11.5*Cr- 11.5*Si-12.0*Mo

-52.0*Al, 상기 탄소(C)와 상기 오스테나이트 분율(γ)의 관계 및 상기 질소(N)와 상기 오스테나이트 분율(γ(%))의 관계는 각각 하기의 식들을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

1.5≤γ(%)*C(wt%)≤3.2,

0.6≤γ(%)*N(wt%)≤1.4.
제 1 항에 있어서,

상기 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 탄소(C)와의 관계 및 상기 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 상기 오스테나이트 분율(γ(%))의 관계가 각각 하기의 식들을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40,

75≤(Al/N)*γ(%)≤200.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 크롬 석출량(Cr pct)과 알루미늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)가 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

0.03≤(Al pct)/(Cr pct)≤0.2.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 철 석출량(Fe pct)과 알루미늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)가 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

0.1≤(Al pct)/(Fe pct)≤0.5.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 알루미늄 석출량(Al pct)과 {크롬 석출량(Cr pct)과 철 석출량(Fe pct)}의 질량비를 {(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}로 정의할 때, 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

0.02≤{(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}≤0.1.
제 1 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 항복강도(YS(MPa))와 항복점연신(YP_EL(%))의 관계식이 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

50≤(YS(MPa))*(YP_EL(%))≤400.
제 1 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서 인장변형을 가한 후 평균 Lankford 값(r-bar) 및 각 방향별(0°, 45°, 90°) r값이 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

1.0≤r-bar≤1.3,

0.4≤(r₄₅)/(r₀+r₉₀)≤0.7.
제 1 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 미세광학조직의 중심부 100㎛x10,000㎛ 면적에 대하여 연신된 개재물의 개수 및 개재물 연신길이가 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강.

5≤연신된 개재물의 개수≤20,

20㎛≤개재물 연신길이≤200㎛.
페라이트계 스테인레스강의 제조 방법으로서,

wt%로, 탄소(C): 0.02 이상 0.08이하, 질소(N): 0.01 이상 0.05이하, 실리콘(Si): 0.01 이상 0.50이하, 망간(Mn): 0.01 이상 0.70이하, 인(P): 0.001 이상 0.035이하, 황(S): 0.001 이상 0.005이하, 크롬(Cr): 14.0 이상 19.0이하, 니켈(Ni): 0.001 이상 0.50이하, 구리(Cu): 0.01 이상 0.50이하, 티타늄(Ti): 0.01 이상 0.10이하, 알루미늄(Al): 0.01 이상 0.15이하, 나머지 철(Fe) 및 불순물을 포함하는 슬래브를 가열하는 단계,

상기 가열된 슬래브를 열간 압연하는 단계,

상기 열연 강판을 열연 상소둔하는 단계,

상기 열연 상소둔 단계를 거친 열연 강판을 냉간 압연하는 단계, 및

상기 냉연 강판을 냉연 소둔하는 단계를 포함하는 단계

를 포함하고,

상기 열간 압연하는 단계에서 델타(δ) 페라이트로부터 오스테나이트로 변태되는 오스테나이트 분율 γ(%)는 하기와 같이 정의하고,

γ(%)=420*C+470*N+23*Ni+9*Cu+10*Mn+180-11.5*Cr-11.5*Si-12.0*Mo

-52.0*Al, 상기 탄소(C)와 상기 γ(%)의 관계 및 상기 질소(N)와 상기 γ(%)의 관계가 각각 하기의 식들을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

1.5≤γ(%)*C(wt%)≤3.2,

0.6≤γ(%)*N(wt%)≤1.4.
제 9 항에 있어서,

상기 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 탄소(C)와의 관계 및 상기 질소(N)에 대한 알루미늄(Al)의 질량비(Al/N)와 상기 오스테나이트 분율(γ(%))의 관계가 각각 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

0.13≤(Al/N)*C(wt%)≤0.40,

75≤(Al/N)*γ(%)≤200.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

냉간압연 및 냉간소둔후 전해추출한 잔사의 크롬 석출량(Cr pct)과 알루미 늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)가 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

0.03≤(Al pct)/(Cr pct)≤0.2.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 철 석출량(Fe pct)과 알루미늄 석출량(Al pct)의 질량비(wt%)가 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

0.1≤(Al pct)/(Fe pct)≤0.5.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 전해추출한 잔사의 알루미늄 석출량(Al pct)과 {크롬 석출량(Cr pct)과 철 석출량(Fe pct)}의 질량비를 {(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}로 정의할 때, 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

0.02≤{(Al pct)/(Cr pct + Fe pct)}≤0.1.
제 9 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서의 항복강도(YS(MPa))와 항복점연 신(YP_EL(%))의 관계식이 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

50≤(YS)*(YP_EL(%))≤400.
제 9 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 상온에서 인장변형을 가한 후 평균 Lankford 값(r-bar) 및 각 방향별(0°, 45°, 90°) r값이 각각 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

1.0≤r-bar≤1.3,

0.4≤(r₄₅)/(r₀+r₉₀)≤0.7.
제 9 항에 있어서,

냉간압연 및 냉연소둔후 미세광학조직의 중심부 100㎛x10,000㎛ 면적에 대하여 연신된 개재물의 개수 및 개재물 연신길이가 하기의 식을 만족하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

5≤연신된 개재물의 개수≤20,

20㎛≤개재물 연신길이≤200㎛.
제 9 항에 있어서,

상기 열연 상소둔후 상소둔재의 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 추출된 잔사석출물의 X-선 회절로 동정되는 각 석출상의 피크강도를 나타내는 상대강도(I/I_o)의 백분율을 PRIR이라 하고 PRIR을 하기와 같이 정의할 때, 상기 PRIR 값이 10% 내지 20%인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

PRIR 값(%) = (Relative Intensity of AlN)/{(Relative Intensity Ratio of Cr₂N) + (Relative Intensity Ratio of Cr₂₃C₆) + (Relative Intensity Ratio of AlN)}.
제 9 항에 있어서,

상기 냉연 소둔후 냉연 소둔재의 （10%아세틸아세톤+1%테트라메칠+암모늄클로라이드+메탄올）용액을 이용하여 추출된 잔사석출물의 X-선 회절로 동정되는 각 석출상의 피크강도를 나타내는 상대강도(I/I_o)의 백분율을 PRIR라 하고 PRIR을 하기와 같이 정의할 때, 상기 PRIR 값이 10% 내지 20%인 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인레스강의 제조방법.

PRIR 값(%) = (Relative Intensity of AlN)/{(Relative Intensity Ratio of Cr₂N) + (Relative Intensity Ratio of Cr₂₃C₆) + (Relative Intensity Ratio of AlN)}.