KR20120074603A - 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법 - Google Patents

표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 후물재 압연 시 온도 하락 정도 및 압연 마무리 온도를 예측하여 그에 따라 압하율을 제어함에 의해 목표두께까지 압연이 가능하면서도 표면결함을 저감할 수 있는 듀플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 중량 %로, C : 0 초과 ~ 0.03 이하, Si : 0 초과 ~ 1.0 이하, Mn : 0 초과 ~ 2.0 이하, P : 0 초과 ~ 0.04 이하, S : 0 초과 ~ 0.004 이하, Cu : 0 초과 ~ 0.5 이하, Ni : 4.5 ~ 6.5, Cr : 22 ~ 23, Mo : 3.0 ~ 3.5, N : 0.14 ~ 0.20 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 두께가 35㎜ 이상의 후물재이다. 이러한 구성에 의하여, 후속 제조공정에서의 공정 부하를 저감하고, 생산성과 실수율을 향상시킬 수 있다.

Description

표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법{Duplex stainless steel and method for manufacturing the same with good surface quality}
본 발명은 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 표면결함을 저감할 수 있는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 듀플렉스 스테인리스강은 우수한 내식성 및 내응력 부식균열성을 갖는다. 이러한 듀플렉스 스테인리스강은 그 물리적 특성을 극대화시키기 위하여 합금 성분을 적절히 조절하여 페라이트상과 오스테나이트상이 약 50:50으로 유지되게 제조된다.
이와 같은 듀플렉스 스테인리스강의 박물재 압연에는 150㎜ 두께의 슬라브를 가지고 압연을 하지만, 후물재 압연에는 200㎜ 두께의 슬라브를 가지고 압연을 한다. 후물재의 경우 표층부 온도 하락 폭이 작아 표면크랙 발생 민감도는 작지만, 고온에서 압연이 끝난다. 이 때문에 냉각 시 발생하는 표층부에 잔류 인장 응력에 의해 크랙이 잔존하게 될 때 그 깊이가 더 깊어지는 현상이 발생한다.
본 발명은 후물재 압연 시 온도 하락 정도 및 압연 마무리 온도를 예측하여 그에 따라 압하율을 제어함에 의해 목표두께까지 압연이 가능하면서도 표면결함을 저감할 수 있는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강은 중량 %로, C : 0 초과 ~ 0.03 이하, Si : 0 초과 ~ 1.0 이하, Mn : 0 초과 ~ 2.0 이하, P : 0 초과 ~ 0.04 이하, S : 0 초과 ~ 0.004 이하, Cu : 0 초과 ~ 0.5 이하, Ni : 4.5 ~ 6.5, Cr : 22 ~ 23, Mo : 3.0 ~ 3.5, N : 0.14 ~ 0.20 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식으로 정의되는 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq)가 2.2?3.0의 성분 범위를 가지며, 두께가 35㎜ 이상의 후물재이다.
Nieq = %Ni + 30%C + 0.5%Mn + 0.33%Cu + 30(%N-0.045),
Creq = %Cr + %Mo + 1.5%Si + 0.73%W
여기서, Ca : 0 초과 ~ 0.02 이하, Ce : 0 초과 ~ 0.1 이하, B : 0 초과~ 0.005 이하 및 Ti : 0 초과 ~ 0.5 이하로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법은 중량 %로, C : 0 초과 ~ 0.03 이하, Si : 0 초과 ~ 1.0 이하, Mn : 0 초과 ~ 2.0 이하, P : 0 초과 ~ 0.04 이하, S : 0 초과 ~ 0.004 이하, Cu : 0 초과 ~ 0.5 이하, Ni : 4.5 ~ 6.5, Cr : 22 ~ 23, Mo : 3.0 ~ 3.5, N : 0.14 ~ 0.20 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 두께가 35㎜ 이상의 후물재인 듀플렉스 스테인리스강 슬라브를 재가열하는 단계; 및 상기 슬라브를 압연하는 단계;를 포함하고, 상기 슬라브의 압연 시 상기 슬라브의 입측 평균온도에 따라 각각 상이한 압하율로 압연한다.
상기 슬라브의 재가열 온도는 1200℃를 초과할 수 있다.
상기 슬라브의 입측 평균온도가 1200℃에 도달할 때까지 5% 이하의 압하율로 압연할 수 있다.
상기 슬라브의 입측 평균온도가 1100℃ 이상 ~ 1200℃ 미만에서는 10% 이하의 압하율로 압연할 수 있다.
상기 슬라브의 입측 평균온도가 1100℃ 미만에서는 20% 이하의 압하율로 압연할 수 있다.
상기 슬라브는 20패스 미만으로 압연할 수 있다.
본 발명에 의하면 후물재 압연 시 온도 하락 정도 및 압연 마무리 온도를 예측하여 그에 따라 압하율을 제어함에 의해 목표두께까지 압연이 가능하면서도 표면결함을 저감함으로써, 후속 제조공정에서의 공정 부하를 저감하고, 생산성과 실수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강의 후물재 압연 시 온도 해석 결과.
도 2는 듀플렉스 스테인리스강의 후물재 압연 제어 유무에 따른 표면결함을 비교한 사진.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강의 박물재 압연 시 온도 해석 결과이다.
일반적으로 듀플렉스 스테인리스강은 열간 가공성을 나타내는 지수 중 하나인 고온 연성이 좋지 않다. 이 때문에 압연에서의 표면크랙을 방지하기 위해 압연 초기 각 패스에서의 압하량과 변형률 속도를 일정 수준으로 제한한다. 이를 위해 압연 패스 수를 일반적인 탄소강이나 오스테나이트계 스테인리스강에 비해서 늘린다. 이 경우 패스 수가 적은 경우에 비하여 표면크랙의 발생에는 유리한 효과가 나타난다.
도 1은 유한요소 해석을 통해 200㎜ 슬라브(slab)를 가지고 40㎜t(두께)×3000㎜w(폭)을 후판 압연하게 될 때의 중심부와 표층부 및 1/4t부의 온도 변화를 해석한 결과이다. 후물재의 전체 압하량은 박물재에 비해 크지 않기 때문에 롤과의 과도한 접촉에 의한 표층부 온도 하락은 150℃ 정도 발생하게 된다. 또한, 후물재는 압연 종료 온도가 고온이기 때문에 공냉 시 부피가 수축하게 된다. 만약 이때 표층부에 미세 크랙이 잔존한다면 표층부에 발생하는 잔류 인장 응력으로 인해 크랙의 깊이가 더 깊어지는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 듀플렉스 스테인리스강의 후물재 후판 압연 시 표면크랙을 저감시키기 위해서는 압연 초기뿐만 아니라 전 구간에 걸쳐서 크랙의 발생이 최대한 억제되도록 제어하여야 한다. 이에 따라 미세 크랙도 발생하지 않도록 제어할 수 있는 압연 방법이 필요하다.
그러나 무작정 낮은 압하율로만 압연하게 되면 패스 수가 너무 많아져 생산성이 떨어지고, 온도가 하락하여 목표 두께까지 압연이 불가능한 문제점이 있기 때문에, 구간별로 다른 압하율을 설정하여 목표두께도 맞추고, 패스 수도 많지 않은 조건을 찾는 것이 중요하다.
이를 위하여 본 발명에서는 후판 압연 공정을 유한 요소 해석을 통해 표층부 및 중심부, 1/4t부의 온도 변화를 유한 요소 해석을 통해 분석하였다. 그리고, 후물재 입측 평균온도에 따라 압하율을 제어하였다. 이때, 20 패스 미만으로 패스 스케쥴을 제어하였다.
본 발명에 따른 35㎜ 이상 두께의 후물재인 듀플렉스 스테인리스강은 중량 %로, C : 0 초과 ~ 0.03 이하, Si : 0 초과 ~ 1.0 이하, Mn : 0 초과 ~ 2.0 이하, P : 0 초과 ~ 0.04 이하, S : 0 초과 ~ 0.004 이하, Cu : 0 초과 ~ 0.5 이하, Ni : 4.5 ~ 6.5, Cr : 22 ~ 23, Mo : 3.0 ~ 3.5, N : 0.14 ~ 0.20 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식으로 정의되는 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq)가 2.2?3.0의 성분 범위를 가지며, 두께가 35㎜ 이상의 후물재이다.
Nieq = %Ni + 30%C + 0.5%Mn + 0.33%Cu + 30(%N-0.045),
Creq = %Cr + %Mo + 1.5%Si + 0.73%W
여기서, Ca : 0 초과 ~ 0.02 이하, Ce : 0 초과 ~ 0.1 이하, B : 0 초과~ 0.005 이하 및 Ti : 0 초과 ~ 0.5 이하로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강의 조성범위와, 그 한정이유를 더욱 상세히 설명한다.
C : 0 초과 ~ 0.03 이하,
C는 페라이트와 오스테나이트 모두에서 제한된 용해성을 갖는다. 제한된 용해성이란 크롬 탄화물의 침전 위험을 의미하는 것이므로, 0.03％ 이하로 한정한다.
Si : 0 초과 ~ 1.0 이하,
Si은 강 생성물에서 환원제로서 이용되며 생산과 용접 시 유동성을 향상시킨다. 그러나, Si을 과량 함유하는 것은 바람직하지 못한 금속 간 상의 침전을 초래하며, 이로 인해 함량은 1.0 이하로 한정한다.
Mn : 0 초과 ~ 2.0 이하,
Mn은 탈산 및 안정된 오스테나이트 조직을 얻기 위해 함유되는 원소로, 2.0을 초과하여 함유시키면 녹 방지 및 페라이트 체적분율이 감소하고, 인장 강도가 상승한다. 그로 인해, 상한을 2.0으로 한정한다.
P : 0 초과 ~ 0.04 이하,
P은 보통의 불순물 원소이다. P이 대략 0.04를 초과하여 존재하면 고온 연성, 용접성 및 내식성에 역효과를 초래할 수 있다. 그러므로, 합금에서 P의 양은 0.04 이하로 한정한다.
S : 0 초과 ~ 0.004 이하,
S는 가용성 S을 형성함으로써 내식성에 부정적으로 영향을 미친다. 또한, 고온 작업성의 열화의 관점에서 S의 함량이 최대 0.004 이하로 한정한다.
Cu : 0 초과 ~ 0.5 이하,
Cu는 황산과 같은 산 환경에서 일반적인 내식성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다. 동시에 Cu 는 구조적 안정성에 영향을 미친다. 그러나, Cu 의 고함량은 고용도를 능가할 것이라는 것을 의미한다. 따라서, Cu는 0.5 이하로 한정한다.
Ni : 4.5 ~ 6.5
Ni는 오스테나이트 조직을 안정화시키므로 4.5 이상 함유시킨다. 그러나, 6.5를 초과하여 함유시켜도 그 효과는 포화되고, 반대로 페라이트상의 체적분율이 적어지게 된다. 또한, 고가이므로 경제성이 떨어진다. 그로 인해, 상한을 6.5로 한정한다.
Cr : 22 ~ 23,
Cr은 굉장히 활성적인 원소이며, 이로써 대다수의 부식 타입에 대한 내성을 향상시킨다. 또, Cr의 고함량은 재료에서 매우 양호한 N 용해성을 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 내식성을 향상시키기 위해 Cr 함량을 최대한 높게 유지시키는 것이 바람직하다. 내식성에 대한 양호한 양에 대하여, Cr의 함량은 적어도 22 이상이어야 한다. 그러나, Cr의 고함량이 금속 간 침전 위험성을 증가시킬 수 있으므로, Cr의 함량은 최대 23으로 한정한다.
Mo : 3.0 ~ 3.5,
Mo은 염화물 환경에서, 그리고 산을 환원할 때 내식성을 향상시키는 활성 원소이다. 고함량의 Cr과 결합된 과량의 Mo은 금속 간 침전을 증가시키는 위험을 의미한다. 따라서, Mo의 함량은 3.0 ~ 3.5로 한정한다.
N : 0.14 ~ 0.20
N는 내식성, 구조적 안정성, 및 재료의 강도를 향상시키는 매우 활성적인 원소이다. 또, N의 고함량은 용접 후의 오스테나이트의 회복을 향상시키고 이로써 용접 조인트 내에 양호한 특성을 제공한다. N의 양호한 효과를 얻기 위해 적어도 0.14의 N이 첨가되어야 한다. N의 고함량임과 동시에 특히 Cr 함량이 클 때 질화 크롬의 침전에 대한 위험성은 증가한다. 또한, N 고함량은 용융물에서의 N의 과도한 용해성으로 인해 다공성의 위험이 증가된다는 것을 의미한다. 이러한 이유로, N은 0.14 ~ 0.20으로 한정한다.
Ca : 0 초과 ~ 0.02 이하,
Ca은 강 생산에서 환원제로서 사용되고, 고온 연성에 유리한 효과를 미친다. 그러나, Ca 함량은 바람직하지 않은 양의 슬래그를 회피할 수 있도록 최대 0.02로 한정한다.
Ce : 0 초과 ~ 0.1 이하,
Ce은 합금의 고온 작업 능력을 증가시키기 위하여, 미쉬(misch)-금속의 형성의 경우에 합금에 첨가된다. 망간 황화물에 반하여, Ce은 내식성을 악화시키지 않는 산소 함유 황화물을 형성한다. 그러므로, Ce은 최대치 0.1 이하로 합금에 첨가될 수 있다.
B : 0 초과~ 0.005 이하
B는 재료의 고온 작업성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다. B의 과량에 의해 용접성 및 내식성이 저해될 수 있으므로, B의 상한을 0.005로 한정한다.
Ti : 0 초과 ~ 0.5 이하
Ti은 N에 대한 높은 친화력을 갖는다. 그러므로, Ti은 예를 들어 주조시 용융물에서의 N의 용해를 향상시키고 N 기포의 형성을 예방하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 재료에서의 Ti의 과량은 주조 시에 주조 공정을 방해할 수 있는 질화물의 침전을 일으킬 수 있으며, 이로써 생성된 질화물은 내식성, 인성 및 연성의 감소를 일으킬 수 있는 결함으로서 작용할 수 있다. 따라서, Ti은 0.5 이하로 한정한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
표 1은 본 발명의 듀플렉스 스테인리스강 박물재의 성분 조성 범위에 따른 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq)를 나타내었다.
구분 C Si Mn Cr Ni Mo Cu N Nieq Creq Nieq/Creq
실시예1 0.029 0.58 1.447 22.6 5.9 3.39 0.18 0.168 11.2473 26.89 2.39079601
실시예2 0.0252 0.57 1.46 22.7 5.88 3.33 0.16 0.17 11.1538 26.9 2.41173411
실시예3 0.0244 0.46 1.47 22.6 5.95 3.33 0.11 0.167 11.1223 26.63 2.39428895
표 1에서 보는 바와 같이 실시예1 내지 실시예3의 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq)는 모두 2.2~3.0의 범위를 만족한다. 즉, 실시예1의 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq)는 2.39079601이고, 실시예2는 2.41173411이며, 실시예3은 2.39428895이다.
표 2에는 입측 평균온도별 압하율 및 패스 수에 따른 표면크랙 발생여부를 비교하였다. 여기서는 표 1의 실시예1에 대하여 표면크랙 발생여부를 실험하였다.
입측
평균온도(℃)		 1230 1200 1150 1100 1050 1000 20패스 미만 표면크랙 발생여부
비교예1 5% 5% 5% 5% 5% 5% X 미발생
비교예2 5% 5% 5% 5% 5% 10% X 미발생
비교예3 5% 5% 5% 5% 10% 10% X 미발생
비교예4 5% 5% 5% 10% 10% 20% X 미발생
비교예5 5% 10% 10% 10% 20% 20% O 발생
실시예1 5% 5% 10% 10% 20% 20% O 미발생
표 2에서는 온도 구간별로 압하율 제어량을 다르게 해서 40㎜t까지 압연을 하였을 때 표면크랙 발생여부를 알아보았다. 압하율 제어를 낮은 온도대까지 넓게 하면 표면크랙은 발생하지 않지만 패스 수가 너무 늘어나서 생산량이 떨어질 뿐 아니라 뒷 소재의 재가열 시간이 계획대비 늘어나게 되는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 최대 20패스를 넘지 않는 기준을 잡는 것이 중요하다. 수차례의 테스트 결과 1200℃까지는 5%, 1100℃까지는 10%, 전 구간은 20%를 넘지 않는 압하율 제어를 했을 때 생산성에 영향을 미치지 않으면서 표면크랙도 발생하지 않았다.
도 2는 기존의 듀플렉스 스테인리스강 후물재 표면과 현재 생산되는 제품의 표면을 비교한 사진이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 적용을 통해 듀플렉스 스테인리스강 후물재 표면 정정 횟수를 기존의 3패스 이상에서 0패스 혹은 부분 그라인딩(Grinding)만으로 정정 처리 가능하도록 줄였다. 이와 같이 본 발명에서의 압연 조건을 사용하면 듀플렉스 스테인리스강 후물재의 표면 크랙 발생을 억제할 수 있다.
본 발명에서는 S 성분이 적어도 5ppm 이하로 설정되어 있는 UNS ASTMS31803 듀플렉스 스테인리스강의 연속주조된 200㎜ 두께의 슬라브를 1210℃ ~ 1220℃의 온도에서 재가열하였다. 그리고 나서, 후판 압연기를 통해 압연할 때 1200℃ 구간까지는 5% 이하의 압하율로 공정 제어를 하고, 1100℃ 구간까지는 10% 미만, 전 구간 20%를 넘지 않도록 압하율을 제어하였다.
그리고, 해당 압하율 제어 내용을 바탕으로 유한요소 해석을 통해 소재에 걸리는 인장응력 분포를 해석해 보았다. 그 결과 1210℃ 고온 구간에서 기존의 압하율 대비 50%의 약압하를 실시한 경우 표층부에 걸리는 인장응력은 88.8Mpa에서 59.7Mpa로 33%가 감소하는 효과가 있었다. 또한, 최대 인장응력이 적용되는 범위도 30.1㎜ 에서 14.4㎜로 52% 감소하는 효과가 있었다.
따라서, 약압하 시 압연기 롤에 의해 표층부에 부과되는 전체 에너지가 68% 감소하는 효과가 발생하여 목표두께까지 압연하는데 영향을 주지 않으면서 표면크랙 발생을 억제시킬 수 있었다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.

Claims (8)

  1. 중량 %로, C : 0 초과 ~ 0.03 이하, Si : 0 초과 ~ 1.0 이하, Mn : 0 초과 ~ 2.0 이하, P : 0 초과 ~ 0.04 이하, S : 0 초과 ~ 0.004 이하, Cu : 0 초과 ~ 0.5 이하, Ni : 4.5 ~ 6.5, Cr : 22 ~ 23, Mo : 3.0 ~ 3.5, N : 0.14 ~ 0.20 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식으로 정의되는 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq)가 2.2?3.0의 성분 범위를 가지며, 두께가 35㎜ 이상의 후물재인 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강.
    Nieq = %Ni + 30%C + 0.5%Mn + 0.33%Cu + 30(%N-0.045),
    Creq = %Cr + %Mo + 1.5%Si + 0.73%W
  2. 제1항에 있어서,
    Ca : 0 초과 ~ 0.02 이하, Ce : 0 초과 ~ 0.1 이하, B : 0 초과~ 0.005 이하 및 Ti : 0 초과 ~ 0.5 이하로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 포함하는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강.
  3. 중량 %로, C : 0 초과 ~ 0.03 이하, Si : 0 초과 ~ 1.0 이하, Mn : 0 초과 ~ 2.0 이하, P : 0 초과 ~ 0.04 이하, S : 0 초과 ~ 0.004 이하, Cu : 0 초과 ~ 0.5 이하, Ni : 4.5 ~ 6.5, Cr : 22 ~ 23, Mo : 3.0 ~ 3.5, N : 0.14 ~ 0.20 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 두께가 35㎜ 이상의 후물재인 듀플렉스 스테인리스강 슬라브를 재가열하는 단계; 및
    상기 슬라브를 압연하는 단계;를 포함하고,
    상기 슬라브의 압연 시 상기 슬라브의 입측 평균온도에 따라 각각 상이한 압하율로 압연하는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬라브의 재가열 온도는 1200℃를 초과하는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 슬라브의 입측 평균온도가 1200℃에 도달할 때까지 5% 이하의 압하율로 압연하는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 슬라브의 입측 평균온도가 1100℃ 이상 ~ 1200℃ 미만에서는 10% 이하의 압하율로 압연하는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 슬라브의 입측 평균온도가 1100℃ 미만에서는 20% 이하의 압하율로 압연하는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 슬라브는 20패스 미만으로 압연하는 표면품질이 우수한 듀플렉스 스테인리스강의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR970009522B1 (ko) * 1994-12-29 1997-06-14 김만제 내고온산화특성 및 열간가공성이 우수한 고크롬(Cr) 고질소(N) 함유 2상 스테인레스강
KR100286643B1 (ko) 1996-05-21 2001-04-16 이구택 2상 스테인레스강의 슬라브 제조방법
KR0143481B1 (ko) * 1995-06-05 1998-08-17 김만제 2상 스테인레스강 및 이를 이용한 강판의 제조방법
KR100419654B1 (ko) * 1999-11-24 2004-02-25 주식회사 포스코 2상 스테인레스 후강판의 압연방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107385360A (zh) * 2017-07-06 2017-11-24 钢铁研究总院 一种双相不锈钢钢筋及其制备方法
CN107385360B (zh) * 2017-07-06 2019-03-05 钢铁研究总院 一种双相不锈钢钢筋及其制备方法

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