KR20130125071A - 고질소 스테인레스 강판을 제조하기 위한 박판주조롤 및 이를 이용한 고질소 스테인레스 강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고질소 스테인레스 강판을 제조하기 위한 박판주조롤 및 이를 이용한 고질소 스테인레스 강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크랙의 발생이 억제된 고질소 스테인레스 강판의 제조방법과 그 제조에 사용되는 박판주조롤에 관한 것이다.

Description

고질소 스테인레스 강판을 제조하기 위한 박판주조롤 및 이를 이용한 고질소 스테인레스 강판의 제조방법{STRIP CASTING ROLL FOR MANUFACTURING HIGH NITROGEN STAINLESS STEEL AND MANUFACTURING METHOD FOR HIGH NITROGEN STAINLESS STEEL USING THE SAME}

본 발명은 고질소 스테인레스 강판을 제조하기 위한 박판주조롤 및 이를 이용한 고질소 스테인레스 강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크랙의 발생이 억제된 고질소 스테인레스 강판의 제조방법과 그 제조에 사용되는 박판주조롤에 관한 것이다.

스테인레스 강재의 내식성을 보다 높이기 위해 예를 들면 질소를 1000ppm 이상(질소의 용해도를 고려했을 때 최대 3000ppm까지 포함)으로 다량 함유한 스테인레스 강판이 많이 개발되고 있으며, 그 대표적인 예로서는 듀플렉스 스테인레스 강판을 들 수 있다.

듀플렉스 스테인레스 강이라 함은 오스테나이트와 페라이트 상이 혼합된 조직을 가지는 스테인레스 강을 의미한다. 이러한 듀플렉스 스테인레스 강은 일반 스테인레스 강보다도 높은 강도와 내식성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 염소이온, 바닷물에 강한 성질을 가진다. 따라서, 듀플렉스 스테인레스 강은 고강도, 고내식성이 요구되는 분야에 많이 사용되며, 화력발전소, FGD(Flue Gas Desulfurizer) 덕트, 원자력 발전소 해수냉각 파이프, 조선용 화학 탱크, 해수용/화학용 설비 등에 주로 사용되며, 그 용도는 점차 증가되는 추세이다.

그런데, 상기 듀플렉스 스테인레스 강은 연속주조방식으로 슬라브를 제조하고, 얻어진 슬라브를 열간압연하여 원하는 두께로 제조하는 것이 일반적인 방식이었다. 그러나, 이러한 종래의 방식으로 슬라브를 제조하고 압연할 경우에는 압연중에 박판의 에지 및 표면에서 크랙이 심하게 발생한다는 문제가 있었다. 경우에 따라서는, 크랙 부위를 절단하여도 쓸 수 없을 정도로 상기 크랙의 발생정도는 심각하며, 따라서 크랙발생이 저감된 듀플렉스 스테인레스 강의 제조방법의 제공이 절실하였다.

듀플렉스 스테인레스 강에서 크랙이 발생하는 이유는, 강중에 오스테나이트 상과 페라이트 상이 공존하기 때문이다. 오스테나이트 상은 고온에서 페라이트 상에 비하여 그 경도가 높으며, 따라서 응력이 작용할 때 두 상의 변형량이 달라지게 된다. 이러할 경우, 오스테나이트 상과 페라이트 상의 계면에서 응력이 집중되어 크랙이 발생하게 되는 것이다.

이를 위해서 고온에서의 패스당 압하율을 제한하고, 크랙에 영향을 미치는 S 등의 불순성분의 함량을 엄격히 제한하는 등의 기술들이 제안되었다. 그러나, 고온에서의 패스당 압하율을 제한하는 것은 생산성에 문제가 있을 뿐 아니라 규격확보에도 어려움을 초래할 수 있으며, 불순성분의 함량을 제한할 경우에는 조업부담을 증가시킨다는 문제가 있을 수 있었다.

도 1에 도시한 박판 주조법은 이를 해소하는데 효과적인 방법이다. 즉, 박판주조법은 하나 또는 한 쌍의 롤을 회전시키면서 회전되는 틈사이로 박판을 주조하는 방식으로서, 이미 최종 두께에 가까운 두께의 박판을 주조법에 의해 제조하므로 고온 변형량을 증가시켜야 한다는 부담이 없다. 그러나, 이러한 방법에 의하더라도 강판에 발생되는 크랙을 완전히 방지할 수는 없다는 문제가 있었다.

본 발명의 일측면에 따르면, 박판주조법에 의해 고질소 스테인레스 강판을 제조할 때 크랙의 발생을 감소시킬 수 있는 신규한 박판주조롤 및 이를 이용하여 박판주조하는 방법이 제공된다.

본 발명의 과제는 상술한 사항에 한정되지 아니한다. 본 발명의 추가적인 과제는 명세서 전반적인 내용에 기술되어 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 명세서에 기재된 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.

본 발명의 일측면에 따른 박판주조롤은 고질소 스테인레스 강의 주조를 위한 박판주조롤로서, 표면에 요철과 미세 홈을 포함하고, 상기 요철은 50~1000㎛의 평균 깊이를 가지며, 상기 미세 홈은 50~1000㎛의 폭과 60% 이상(100% 미포함)의 점유 면적율을 가질 수 있다.

이때, 상기 미세 홈의 평균 깊이는 50~200㎛인 것이 유리하다.

또한, 침지노즐의 용강토출구에 대응하는 위치의 미세 홈 점유면적율이 나머지 부위의 평균 점유 면적율 보다 20% 이상 높은 것이 바람직하다.

본 발명의 또한가지 측면에 따른 고질소 스테인레스강의 제조방법은 회전하는 한 쌍의 박판주조롤 사이에 듀플렉스 스테인레스 강의 조성을 가지는 용강을 공급하는 단계와 상기 공급되는 용강을 응고시키면서 상기 회전하는 한 쌍의 박판주조롤 사이로 배출시킴으로써 박판을 주조하는 단계를 포함하는 고질소 스테인레스 강판의 제조방법으로서, 강판의 제조시 상술한 특징을 가지는 박판주조롤을 이용하는 것을 특징으로 한다.

이때, 박판을 주조하는 단계 이후에 2℃/초 이상의 속도로 상기 주조된 박판을 냉각하는 단계와 600℃ 이하의 온도에서 박판을 권취하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는 박판주조롤의 표면형상을 개선함으로써, 보다 균일한 응고를 도모할 수 있다. 그 결과, 종래 불균일한 응고로 인하여 취약한 부위에 응력이 집중되었던 현상을 방지하여 제품에 크랙이 발생하는 문제를 크게 감소시킬 수 있다.

도 1은 박판주조법을 개략적으로 나타낸 개략도,
도 2는 고질소강의 박판주조시 용강과 박판주조롤 사이에 가스층이 형성되는 현상을 설명하기 위한 개략도,
도 3은 본 발명의 일구현례에 따라 주조롤 표면에 요철과 미세 홈이 형성된 형상을 관찰한 결과,
도 4는 본 발명의 일실시예에서 미세 홈의 점유 면적율과 크랙 발생 정도와의 관계를 나타낸 그래프, 그리고
도 5는 고질소 강의 대표적인 예인 듀플렉스 스테인레스 강판의 표면에 크랙이 발생한 현상을 관찰한 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 통상 박판주조법은 단일롤(single roll)법과 쌍롤법(twin roll)법으로 나뉘는데, 본 발명에서는 그 종류를 특별히 가리지 않는다. 다만, 롤이 두개 사용되며, 용강이 롤과 롤사이의 공간으로 공급되어 두 롤의 회전에 의해 주조가 이루어지는 쌍롤법에서 보다 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명에서는 고질소 스테인레스 강을 주된 대상 강종으로 하며, 그 중의 한가지 일례로 듀플렉스 스테인레스 강을 들어서 설명한다. 듀플레스 스테인레스 강이라 함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 이미 널리 알려진 강재로서 듀플렉스 스테인레스 강과 그렇지 않은 강재의 구별은 명확하게 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명에서 대상으로 하는 듀플렉스 스테인레스 강의 한가지 예를 든다면 Cr: 22~23 wt%, Ni: 4.5~6.5 wt%, Mo: 3 ~ 3.5 wt%, N: 0.14~0.2 wt%를 포함하는 조성을 가지는 것을 들 수 있다.

본 발명의 발명자들은 박판주조에 의해 고질소강 특히, 듀플렉스 스테인레스 강을 제조할 때에도 크랙이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 연구하던 결과, 박판주조시에 크랙이 발생되는 큰 원인 중 하나가 롤표면에서의 불균일한 응고에 있다는 사실을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.

듀플렉스 스테인레스 강은 통상의 304 스테인레스 강(약 18중량%의 Cr과 8중량%의 Ni를 포함함, 오스테나이트 스테인레스 강으로 분류됨)에 비하여 Creq(Cr 당량, 성분원소들의 함량을 대등한 역할을 하는 Cr의 함량으로 환산한 것)은 높이되 Nieq(Ni 당량)은 낮춘 조성을 가지는 것을 특징으로 한다. 이러한 조성상의 특징으로 인하여, 듀플렉스 스테인레스 강의 응고 및 냉각은 L(액상) → L+δ(델타 페라이트) → δ → δ+ν의 상변태 과정을 겪게 된다. 뿐만 아니라, 듀플렉스 스테인레스 강은 내식성을 향상시키기 위해 PREN(=Cr+3.3Mo+16N)이라는 변수를 가능한 한 높게 관리하고 있다. 그 결과, 통상의 오스테나이트계 스테인레스 강에 비하여 강중에 질소함량이 매우 높게 될 수 있으며, 경우에 따라서는 1000ppm을 상회할 수도 있다. 이러한 듀플렉스 스테인레스 강의 특징이 용강의 불균일 응고 현상으로 이어지는 것이다.

본 발명자들이 발견한 불균일한 응고현상을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도면에서 확인할 수 있듯이, 레이들(1)에 수강되어 있는 정련과정을 거친 용강은 턴디시(2)와 침지노즐(SEN, Submerged Entry Nozzle)(3)을 통하여 섬프(4)로 공급된다.

섬프(4)라 함은 두개의 주조롤(5)과 에지댐(6)으로 둘러싸인 공간으로서 용강이 수용되는 공간을 의미한다. 그런데, 섬프(4) 구역의 용강이 대기에 노출될 경우에는 용강이 산화되게 되며, 그로 인하여 생성된 산화물이 제품 품질에 크게 영향을 미치므로 용강의 탕면을 분위기 가스로 덮기 위해 상기 섬프(4)의 상부에는 메니스커스 쉴드(7)가 위치한다. 따라서, 섬프의 상부에는 용강의 탕면, 주조롤(5) 그리고 에지댐(6)으로 이루어지는 자유공간이 형성되고 상기 자유공간에 분위기 가스를 공급함으로써 용강의 산화를 방지하게 된다. 그런데, 상기 분위기 가스의 압력이 충분하지 않을 경우에는 외부로부터 상기 자유공간으로 공기가 유입될 수 있으므로 분위기 가스의 압력은 대기압보다 150~250mmH₂O 높은 수준으로 유지되는 것이 필요하다. 이러한 이유로 높은 압력을 가지는 분위기 가스는 용강의 탕면 상부에만 위치하는 것이 아니라, 그 압력으로 인하여 주조롤과 용강(응고각을 포함하는 개념임)사이에까지 침투하게 된다(도 2의 10 참조).

이러한, 용강과 주조롤 사이에 분위기 가스의 층이 형성되면 상기 가스층은 단열층으로 작용하게 되므로 용강의 응고를 지연시키는 작용을 하게 된다. 따라서, 용강은 가스층이 형성된 부분과 그렇지 않은 부분 사이에 응고속도가 큰 차이가 나게 되므로 불균일 응고가 발생하는 것이다.

질소 함량이 높지 않은 스테인레스 강의 박판 주조시에는 상기 분위기 가스로 질소가스를 사용함으로써 불균일 응고가 발생하는 것을 최소화 할 수 있었다. 즉, 질소가스는 용강을 산화시키지는 않으나, 용강내에 용해되는 것이 가능하므로 상기 가스층 중의 질소가스가 용강 중으로 용해 흡수되고, 그 결과 가스층이 제거되게 되어 용강이 용이하게 주조롤 표면에 전사(본 발명에서는 용강의 표면이 주조롤에 밀착되는 것을 의미함)될 수 있는 것이다.

그러나, 듀플렉스 스테인레스 강과 같이 이미 질소가 다량 포함된 강의 경우에는 가스층 중의 질소가 용강내로 용해 흡수되기 어렵게 되고, 그로 인하여 용강의 전사는 용이하지 않게 되는 것이다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 가스층의 잔존 문제를 해결하기 위하여 우선 다음과 같은 두가지 수단을 채택하였다.

1) 주조롤의 표면에 쇼트 블라스팅을 실시하여 가급적 많은 요철을 형성시킴으로써 용강의 주조롤 표면에의 전사가 용이하도록 한다. 이는 응고불균일에 의한 크랙의 방지를 위해 필수적이다.

2) 쇼트 블라스팅이 실시된 상기 주조롤의 표면에 주조방향으로 미세 홈을 형성시킨다.

즉, 쇼트 블라스팅은 표면에 미세 요철을 부여하기 위한 것으로서, 이러할 경우에는 요철에 의하여 용강과 주조롤이 과다한 부피의 가스층을 개재시키지 않고 접촉할 수 있는 것이다. 이를 위해서는 상기 요철은 5㎛ 이상의 평균깊이를 가질 필요가 있다. 그러나, 상기 요철의 깊이가 너무 깊을 경우에는 주조롤의 상기 요철의 오목부가 용강과 접촉하지 못하게 되므로 바람직하지 않다. 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 9㎛ 이하로 제한할 필요가 있다.

또한, 상기 미세 홈은 일단 형성된 가스층이 용강의 정압에 의해 롤과 용강의 접촉 계면 밖으로 용이하게 배출될 수 있도록 하는 배출통로 역할을 한다. 따라서, 용이한 배출이 가능하도록 롤의 원주방향(즉, 회전방향)에서 좌/우 10도 내의 각도범위를 가지면서 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 미세 홈이 롤의 길이방향으로 형성될 경우에는 롤의 용강의 정압이 작용한다 하더라도 외부로 배출되기 어렵기 때문에 상기 미세홈의 형성각도를 상기 범위로 제한하는 것이다.

또한, 미세 홈이 충분한 배출통로 역할을 하기 위해서는 상기 미세 홈은 용강과 접하는 롤 표면적 대비 60% 이상의 면적을 점유하는 것이 바람직하다. 미세 홈의 면적율(P)은 클 수록 바람직하나, 100%의 경우에는 미세 홈이 형성되지 않은 것과 동일한 경우이므로 이를 고려할 때에는 100%는 포함하지 않는 것으로 한다.

또한, 상기 미세 홈은 충분한 가스 배출효과를 얻기 위해서는 그 평균 폭이 50~1000㎛인 것이 바람직하며, 200~600㎛인 것이 보다 바람직하다. 또한, 그 깊이는 50~200㎛인 것이 바람직하다. 이와 같은 형태의 미세 홈은 공지된 여러가지의 방식에 의해 제조될 수 있으며, 본 발명에서 특별히 제한하지는 않는다. 다만, 한가지 예를 든다면 높은 에너지를 가지는 레이저를 표면에 조사하여 홈을 형성시키는 레이저 가공법을 들 수 있다. 본 발명에서는 상기 미세 홈의 깊이는 각 부위에서의 깊이의 평균값을 의미한다.

또한, 상기 인접하는 미세 홈 사이의 간격(간격에 대해서는 여러가지 정의가 있을 수 있으나, 본 발명에서는 도 3(b)에 도시한 바와 같이 인접하는 홈의 중심과 중심 사이의 평균거리(a)를 의미한다)은 100~500㎛의 범위를 가지는 것이 좋다. 미세 홈간의 간격이 너무 넓을 경우에는 가스의 배출효과가 충분하지 않을 수 있다. 반대로, 미세 홈간의 간격이 너무 좁을 경우에는 용강의 정압에 의하여 제품의 표면에 흠이 발생할 우려가 있다.

또한, 박판주조롤 상에 형성된 상기 미세 홈은 침지노즐의 용강 토출구의 대향부에서 다른 부분에 비하여 보다 많이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 쌍롤씩 박판주조에서 침지노즐은 측면(박판주조롤 방향)과 전후면(에지댐 방향)으로 용강을 토출하게 되는데, 상기 측면방향에서 토출되는 용강의 흐름은 얇게 형성된 응고각에 부하를 가할 수 있어, 응고각에 크랙이나 기타 향후 크랙으로 발전할 수 있는 기타 흠 등을 형성시킬 수 있다.

본 발명자들의 연구결과 상기 부분에 용강의 토출유동이 가해질 경우에 주조롤에 완전히 전사되지 않은 응고각은 전사된 경우에 비하여 그 변형이 심하게 된다. 따라서, 토출유동이 직접적으로 부하를 가하는 노즐의 대향면에서는 그 전사가 보다 완전하게 이루어질 필요가 있으며, 이 부분의 미세 홈 면적율(P)는 나머지 부분의 평균 면적율 대비 20% 이상 높은 것이 바람직하다.

본 발명의 듀플렉스 스테인레스 강판의 제조방법은 상술한 박판주조롤을 이용하는 것으로서 다음의 절차에 따른다.

즉, 본 발명의 듀플렉스 스테인레스 강판의 제조방법은 회전하는 한 쌍의 주조롤(박판주조롤) 사이에 듀플렉스 스테인레스 강의 조성을 가지는 용강을 공급하는 단계와 상기 공급되는 용강을 응고시키면서 상기 회전하는 한 쌍의 주조롤 사이로 배출시킴으로써 박판을 주조하는 단계를 포함한다.

이때, 상술한 바와 같이 제조되는 듀플렉스 스테인레스 강의 크랙을 방지하기 위하여 상기 박판주조롤은 표면에 요철과 미세 홈이 형성된 것인 것이 바람직하다. 상기 요철은 상술한 바와 같이 쇼트 블라스팅에 의해 형성된 것으로서 그 상세한 내용은 상술한 방법에 따른다. 또한, 미세 홈 역시 상술한 바와 같이 레이저 가공 등의 여러가지 방법에 의해 형성된 것으로서 그 상세한 형태와 조건은 상술한 내용에 따라 정할 수 있다.

또한, 상기 박판을 주조하는 단계 이후에는 상기 박판을 급냉(도 1의 냉각장치(8))한 후 권취(9)하는 단계가 더 포함될 수 있는데, 이때 박판의 냉각속도와 권취온도의 제한이 중요하다. 즉, 듀플렉스 스테인레스 강은 상술한 바와 같이 L(액상) → L+δ(델타 페라이트) → δ → δ+ν(오스테나이트)의 상변태 과정을 거치게 된다. 즉, 델타 페라이트에서 오스테나이트 상이 형성되게 되는 것이다. 이때, 박판주조라는 매우 빠른 냉각과정에 의해 상기 오스테나이트로의 고상변태하는 시간이 극히 짧을 수 있으며, 그로 인하여 강판 내에는 다량의 델타 페라이트가 존재하게 된다. 상기 델타 페라이트 조직은 추가의 냉각과정에서 시그마 상으로 변태하게 되는데, 상기 시그마 상은 (Cr, Mo)가 40% 이상으로 많은 사방정계의 결정으로서 강판 내에 다량 존재할 경우 강판의 취성을 증가시킨다.

따라서, 본 발명에서는 상기 시그마 상의 생성을 억제하기 위해서 박판을 주조한 후 급냉시키는 단계가 더 포함될 수 있다. 본 발명자가 확인한 바로는 시그마 상의 생성을 가급적 억제하여 크랙을 효과적으로 방지하기 위한 강판의 냉각속도는 2℃/초 이상이다. 다만, 냉각속도를 과다하게 증가시킬 경우에는 부위별로 권취온도의 차이가 발생할 수 있으며, 표면에 Strip 냉각수가 증발되지 못하여 얼룩이 발생하는 문제점이 발생하므로 상기 냉각속도는 30℃/초 이하로 제한한다.

또한, 권취작업 역시 더이상의 시그마 상의 석출이 일어나지 않는 온도 범위인 600℃ 이하의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기하는 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.

(실시예)

미세 홈의 면적율 관찰(실시예1)

하기 표 1에 기재한 조성(단위 중량%)의 듀플렉스 스테인레스 용강을 제조한 후 박판 주조에 이용하였다. 주조시 분위기 제어를 위하여 용강 탕면은 도 1에 도시한 형상의 메니스커스 실드를 이용하여 밀봉하였으며, 탕면 상부에 질소가스를 분위기 가스로 공급하여 대기압에 비하여 약 150mmH₂O 정도 높은 압력을 가지도록 하였다.

C	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Mo	N
0.03	0.4	2.16	0.025	0.0015	22	2.5	1.5	0.18

이때, 박판주조에 사용한 박판주조롤에는 쇼트 블라스트를 이용하여 평균 깊이 9㎛의 미세 요철을 형성하였으며, 이후 상기 미세 요철이 형성된 부위에 재차 레이저 가공을 통하여 도 3에 도시한 형태로 미세 홈을 형성하였다. 이때, 미세 홈의 폭은 420㎛로 하였으며, 미세 홈의 깊이는 150㎛로 설정하였다.

미세 홈과 홈 사이의 간격을 변화시켜 다양한 종류의 미세 홈 면적율(P)를 가지는 박판주조롤을 마련한 후 박판주조를 실시하였다. 박판주조후 10℃/초의 냉각속도로 강판을 580℃까지 급냉한 후 권취하여 권취된 강판을 얻었으며, 얻어진 강판의 표면에 크랙이 발생한 정도를 관찰하였다. 도 4에 도시한 바와 같이 미세 홈 면적율(P)가 증가함에 따라 표면 크랙 개수는 크게 감소함을 알 수 있었으며, 면적율이 60%를 넘어서면서 실질적으로 크랙이 발생하지 않는 범위까지 감소될 수 있었음을 확인할 수 있었다. 도면에서 면적율이 0%인 것은 미세 요철만 형성하고 미세 홈을 형성하지 않았던 경우인데, 얻어진 강판의 단위면적당 표면 크랙 개수가 200개를 상회하고 있었으며, 이러한 강판은 제품으로 활용될 수 없다. 도 5에 강판 표면에 형성되는 대표적인 표면 크랙의 형태를 사진으로 나타내었다.

요철의 깊이의 효과 관찰(실시예2)

쇼트 블라스팅에 의해 형성된 미세 요철의 깊이를 4, 7, 9 ,12㎛로 달리하면서 박판주조를 실시하였다. 이때, 미세 홈의 면적율은 65%로 고정하였으며, 요철 깊이와 미세 홈의 면적율을 제외한 나머지 조건은 상기 실시예1과 동일하게 설정하였다.

그 결과 얻어진 박판을 관찰한 결과, 표면 요철의 깊이가 5㎛ 미만인 4㎛인 경우에는 균일한 응고가 일어나지 않고, 따라서, 국부적인 불균일 응고부에서 길이 100mm 이상의 대형 크랙이 발생하였음을 확인할 수 있었다. 반대로, 표면 요철의 깊이가 12㎛ 인 경우에는 요철부의 질소가스가 충분히 배출되지 못하여, 시편에 따라 5 ~ 20 개/m² 의 표면크랙이 발생하였으며, 강판으로부터 크랙을 완전히 제거할 수 없었다. 그러나, 표면요철의 깊이가 본 발명의 영역인 7, 9㎛에서는 미세홈의 면적율을 65%로 하였을 때, 완전히 표면크랙의 발생을 방지할 수 있었다.

용강 토출구 대향면의 면적율 조정(실시예3)

상기 실시예1과 실시예2에서는 모두 박판주조롤의 위치에 상관없이 모두 동일한 면적율을 가지도록 하였으나, 여기서는 용강 토출구 대향면(즉, 침지노즐의 용강 토출구의 위치에 대응하는 박판주조롤 상의 길이방향 위치가 동일한 지점, 토출구의 직경과 동일한 범위를 가짐)의 미세 홈 면적율을 다른 부위(면적율 60%)에 비하여 25% 증가시키고 박판주조하였다.

상기 주조된 박판과 모든 부위의 면적율을 동일하게 65%로 정한 박판주조롤을 사용한 경우와 비교하여 표면에 크랙이 발생되었는지 여부를 확인하였다.

용강 토출구 위치의 면적율을 증가시킨 경우와 전폭을 균일한 면적율을 적용한 경우 모두 실험결과 표면크랙은 발생되지 않았으나, 용강 토출구 위치의 면적율을 증가시킨 경우 주조롤 표면요철의 전사가 매우 균일하게 이루어져, 매우 양호한 표면품질을 나타내었다. 전폭 균일의 경우 용강 토출구 위치에 표면크랙이 발생할 정도는 아니나, 용강토출구와 아닌 부분의 차이로 Strip 온도 분포가 불균일하여 표면품질이 상대적으로 불량하였다.

따라서, 본 발명의 유리한 효과를 확인할 수 있었다.

1: 레이들
2: 턴디시
3: 침지노즐
4: 섬프
5: 주조롤
6: 에지댐
7: 메니스커스 실드
8: 박판 냉각
9: 권취
10: 가스층

Claims (5)

1. 고질소 스테인레스 강의 주조를 위한 박판주조롤로서,
   표면에 요철과 미세 홈을 포함하고,
   상기 요철은 5~10㎛의 평균 깊이를 가지며,
   상기 미세 홈은 50~1000㎛의 폭과 60% 이상(100% 미포함)의 점유 면적율을 가지는 고질소 스테인레스 강의 주조를 위한 박판주조롤.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 미세 홈의 평균 깊이는 50~200㎛인 박판주조롤.
   
3. 제 1 항에 있어서, 침지노즐의 용강토출구에 대응하는 위치의 미세 홈 점유면적율이 나머지 부위의 평균 점유 면적율 보다 20% 이상 높은 박판주조롤.
   
4. 회전하는 한 쌍의 박판주조롤 사이에 듀플렉스 스테인레스 강의 조성을 가지는 용강을 공급하는 단계와 상기 공급되는 용강을 응고시키면서 상기 회전하는 한 쌍의 박판주조롤 사이로 배출시킴으로써 박판을 주조하는 단계를 포함하는 고질소 스테인레스 강판의 제조방법으로서, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 박판주조롤을 이용하는 것을 특징으로 하는 고질소 스테인레스 강판의 제조방법.
   
5. 제 4 항에 있어서, 박판을 주조하는 단계 이후에 2℃/초 이상의 속도로 상기 주조된 박판을 냉각하는 단계와 600℃ 이하의 온도에서 박판을 권취하는 단계를 포함하는 고질소 스테인레스 강판의 제조방법.

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