KR20140090681A - 스테인리스강 및 그 제조 방법 - Google Patents

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가즈히코 아다치
다카시 마에다
마사유키 시부야
가즈요시 후지사와
유우이치 후쿠무라
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신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
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Abstract

강도와 성형성의 밸런스 및 피로 특성이 뛰어나고, 저렴한, 스프링 부품에 적합한 마텐자이트계 복상 스테인리스강은, C:0.1∼0.4%, Si:2.0% 이하, Mn:0.1∼6.0%, Cr:10.0∼28.0%, N:0.17% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성과, 페라이트상과 마텐자이트상의 경우에 따라 5체적% 이하의 잔류 오스테나이트상으로 이루어지고, 페라이트상 중에 존재하는 C량의 평균치 CF와 마텐자이트 중에 존재하는 C량의 평균치 CM이 CM/CF≥5.0의 관계를 만족하는 금속 조직을 가진다.

Description

스테인리스강 및 그 제조 방법{STAINLESS STEEL AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}
본 발명은, 고강도를 달성한데다 성형성이 뛰어나고, 따라서, 강도와 성형성의 밸런스가 뛰어나며, 또한 피로 특성에도 뛰어난 스테인리스강 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 관련된 스테인리스강은, 수많은 제품에 적용할 수 있고, 특히 최근의 소형화 및 경량화의 진전에 따라 고강도를 필요로 하고, 그 위에 소정의 형상으로 성형 가공되는 각종 구성 부품의 소재에 적용할 수 있다.
여기에서 말하는 구성 부품이란, 자동차, 가전제품, PC, 또한 휴대전화 등의 소비자가 사용하는 최종 제품의 구성 부품을 의미한다. 가장 적합한 구성 부품으로서, 구체적으로는, 자동차 엔진에 사용되는 개스킷, 무단 변속기용 링, PC나 휴대 전화의 케이스, 이들의 버튼 아래에 조합되어 있는 접시 스프링 등이 예시된다.
최종적인 제품에 사용되는 구성 부품은, 상술한 것과 같이, 다종 다양하게 걸쳐진다. 최근, 제품의 한층 소형화나 경량화(박판화나 소단면적화 등)의 진행에 따르는 강성 저하의 대책으로서, 구성 부품의 소재에는 한층 더 고강도화가 요구된다. 제품이나 구성 부품의 소형화나 경량화는, 귀중한 자원을 유효 활용하는 것 외에도, 환경 문제의 개선에도 공헌한다. 한편, 구성 부품의 형상에 대해서는, 복잡화나 고정밀도화가 계속 도모되고, 소재에는 뛰어난 성형성도 요구된다.
이들 요구에 대하여, 일반적인 금속 재료에서는 고강도화에 의한 성형성의 저하를 피할 수 없어, 고강도화와 양호한 성형성은 이율 배반의 관계에 있다. 또한, 스프링은, 반복 변형을 받아, 국소적인 부위에 대한 응력의 집중에 의해 조기에 피로 파괴되는 것도 많다. 이 때문에, 고강도를 가짐과 더불어, 뛰어난 성형성 및 피로 특성을 가지는 스프링 부품용 재료의 필요성이 더욱 높아지고 있다.
스테인리스강은, 일반적으로 뛰어난 내식성을 최대의 특징으로 하지만, 스프링 부품용의 소재로도 종래부터 많이 이용되고 있다. 구체적으로는, SUS301이나 SUS304로 대표되는 준안정 오스테나이트계 스테인리스강이, 스프링 부품 소재로서 주로 사용되어 왔다. 준안정 오스테나이트계 스테인리스강은, 냉간 가공에 의해 오스테나이트 모상으로부터 경질의 마텐자이트상으로의 변태(가공 유기 마텐자이트 변태)를 일으켜, 비교적 용이하게 고강도가 얻어짐과 더불어, 광범위하게 강도의 조정이 가능하기 때문이다.
준안정 오스테나이트계 스테인리스강은, 오스테나이트 모상이 높은 신장을 나타내므로 성형성이 뛰어남과 더불어, 상기와 같이 변형부가 마텐자이트상으로 변태함으로써 경화하고, 연질의 미변형부가 우선적으로 변형함으로써 재료 전체가 균일 변형하여(TRIP 효과), 뛰어난 성형성도 나타낸다. 준안정 오스테나이트계 스테인리스강은, 이러한 특징으로부터, JIS 규격(JIS-G-4313)에 있어서도 스프링용 스테인리스 강대로서 분류되어, 그 기계적 성질도 규정되어 있다.
그러나, 준안정 오스테나이트계 스테인리스강이 나타내는 큰 가공 경화는, 그 변동 요인이 많아，목적으로 하는 제품 판두께로 원하는 특성을 안정되게 얻을 수 없는 경우가 많다. 또한, 최근의 스프링 부품의 소형화나 경량화에 대응하는 박판화나 고강도화에 의해, 특히 압연시의 부하가 증가한다고 하는 문제도 있다. 또한, 준안정 오스테나이트계 스테인리스강은, 고가이고 또한 희소한 합금 원소인 Ni를 다량으로 함유하므로 고가이다.
한편, 스프링 부품용 소재에는, 열 처리(담금질)에 의해 중간상으로서 경질의 마텐자이트상으로 변태함으로써 고강도가 얻어지는, SUS403, SUS410, SUS420 등의 마텐자이트계 스테인리스강도 적용되고 있다. 또한, 마텐자이트계 스테인리스강을 소재로 하여 페라이트상과의 복상 조직을 활용하는 경우도 많다. 이들은 Ni를 거의 함유하지 않으므로, 상술한 준안정 오스테나이트계 스테인리스강보다도 저렴하다.
이러한 마텐자이트계 스테인리스강으로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는 고강도 복상 조직 스테인리스강이, 특허문헌 2에는 고강도 복상 조직 스테인리스 강대 또는 강판이, 특허문헌 3에는 스틸 벨트용 복상 스테인리스 강대가, 특허문헌 4에는 개스킷용 복상 스테인리스강이, 특허문헌 5에는 고탄성을 가지는 고강도 복상 스테인리스 강판이, 또한, 특허문헌 6에는 연성이 뛰어난 고강도 스테인리스 강판이, 각각 개시되어 있다.
일본국 특허 제 3363590호 명세서 일본국 특허 제 3602201호 명세서 일본국 특허 제 4252893호 명세서 일본국 특허 제 4353060호 명세서 일본국 특허공개 2003-89851호 공보 일본국 특허공개 2004-323960호 공보
그러나, 이들 복상 마텐자이트계 스테인리스강에 있어서도, 소정 강도로의 조정은 어렵고, 고강도화에 따라, 강도의 조정이 더욱 어려워진다.
또한, 최근의 스프링 부품의 소형화나 경량화에 따라, 이들 마텐자이트계 스테인리스강에는, 한층 더 높은 강도와 뛰어난 신장성을 가지고, 또한 뛰어난 피로 특성을 가지는 것이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 고강도를 달성하면서 성형성도 개선되고, 또한 피로 특성이 뛰어나며, 소정 강도로의 조정이 가능한, 비교적 저렴한 스테인리스강과 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 종래를 뛰어넘는 뛰어난 성능과 신뢰성을 가지고, 상술한 최종 제품의 구성 부품, 구체적으로는, 자동차 엔진에 사용되는 개스킷, 무단 변속기용 링, PC나 휴대전화의 케이스, 이들 버튼 아래에 조합되는 접시 스프링 등에 적합하게 이용할 수 있는, 공업적으로 안정 공급이 가능한, 복상 조직을 가지는 마텐자이트계 스테인리스강과 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 그에 따라, 제품의 소형화나 경량화에 의한 자원의 유효 활용을 촉진하여, 환경 문제의 개선에도 공헌할 수 있는 기술이 제공된다.
일측면에 있어서, 본 발명은, C:0.1∼0.4%(본 명세서에서는 화학 조성에 관한 %는 질량%를 의미한다), Si:2.0% 이하, Mn:0.1∼6.0%, Cr:10.0∼28.0%, N:0.17% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 가짐과 더불어, 페라이트상과 마텐자이트상의 경우에 따라 또한 체적%로 5% 이하의 잔류 오스테나이트상을 포함하는 복상 조직으로 이루어지고, 페라이트상 중에 존재하는 C량의 평균치를 CF로 하고, 마텐자이트상 중에 존재하는 C량의 평균치를 CM으로 했을 때에, CM/CF≥5.0의 관계를 만족하는 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 스테인리스강이다.
상기 복상 조직의 평균 결정 입경이 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
상기 화학 조성은, Fe의 일부를 대신하여, Ni:2% 이하 및 Cu:2% 이하에서 선택된 1종 또는 2종, 및/또는 Nb:0.5% 이하, V:0.5% 이하 및 Ti:0.5% 이하에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 함유하고 있어도 된다.
별도의 측면에서, 본 발명은, 상기 화학 조성을 가지는 스테인리스강에, 열간 및 냉간에서의 가공과 그 후의 열 처리를 적어도 1회씩 실시한 후, 제품 형상으로의 최종 냉간 가공 및 그 후의 성능 조정을 위한 최종 열 처리를 행함으로써 이루어지는 스테인리스강의 제조 방법으로서, 상기 최종 냉간 가공의 전에, 오스테나이트 단상역에 있어서 10분간 이상 가열 유지한 후에 페라이트 단상역에 있어서 1분간 이상 가열 유지하는 열 처리를 실시하는 것, 및 상기 최종 냉간 가공 후의 상기 최종 열 처리를, 800∼1000℃의 범위 내의 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역의 온도로 10초간 이상 가열 유지한 후, 적어도 600℃까지 1℃/초 이상의 냉각 속도로 냉각함으로써 행하는 것을 특징으로 하는, 스테인리스강의 제조 방법이다.
본 발명에 관련된 스테인리스강은, Ni를 다량으로 포함하지 않는 저렴한 스테인리스강임에도 불구하고, 고강도를 달성한데다 성형성이 뛰어나고(강도와 성형성의 밸런스가 뛰어나고), 피로 특성에도 뛰어나다. 이 스테인리스강은, 상술한 각종 최종 제품의 구성 부품의 소재로서 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명에 관련된 제조 방법은, 이러한 종래보다도 뛰어난 성능과 신뢰성을 가지는, 마텐자이트상과 페라이트상에 의해 구성되는 복상 스테인리스강을, 공업적으로 안정 공급하는 것을 가능하게 한다. 이에 따라, 제품의 소형화나 경량화에 의한 자원의 유효 활용을 촉진하여 환경 문제의 개선에도 공헌할 수 있다.
도 1은 12.5Cr-0.5Mn-C강의 계산 상태도이다.
도 2(a)는 실시예에서 채용한 비교법의 제조 공정을 나타내는 설명도이고, 도 2(b)는 실시예에서 채용한 본 발명법의 제조 공정을 나타내는 설명도이다.
본 발명을, 첨부 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이후의 설명에서는, 스테인리스강이 스테인리스 강판인 경우, 따라서, 열간 가공 및 냉간 가공이 어느것이나 모두 압연인 경우를 예로 든다. 그러나, 본 발명은, 스테인리스강이 강판인 경우에 한정되지 않는다. 스테인리스강은, 예를 들면, 봉재, 관재, 이형재 등이어도 되고, 따라서, 열간 가공 및 냉간 가공은, 예를 들면, 압출, 홈 롤 압연 등이어도 된다.
1. 본 발명의 기초가 되는 지견
전술과 같이, 본 발명은 소형화나 경량화가 진전되는 스프링 부품용으로서 적합한, 신장성과 피로 특성이 뛰어난 고강도 복상 마텐자이트계 스테인리스강을, 공업적으로 안정되게 제공하는 것을 목표로 한 것이다. 본 발명은, 하기 지견 A∼H에 의거하여, 수많은 시험을 거쳐 완성했다.
(A) 마텐자이트계 스테인리스 강판의 강도는, 침입형 고용 강화 원소인 C, N의 함유량에 비례하고, C, N을 마텐자이트상 중에 고농도로 함유시킴으로써 상승한다.
(B) 안정된 고강도를 얻으면서 뛰어난 신장성을 양립시키기 위해서는, 강도를 마텐자이트상에 분담시킴과 더불어, 신장성을 연질의 페라이트상에 분담시키는 것이 유효하다. 그 고강도 및 신장성의 양립 결과로서, 부품 형상으로 가공한 후에 뛰어난 피로 특성이 달성된다.
(C) 목표로 하는 뛰어난 성능은, 마텐자이트상에 포함되는 C, N의 함유량을 높게 관리함과 더불어, 페라이트상에 포함되는 C, N의 함유량을 낮게 관리하고, 양 상에 있어서의 C, N의 함유량의 비를 크게 함으로써 달성된다.
(D) 강도를 담당하는 마텐자이트상에 대하여, 고강도역에 있어서 보다 높은 신장을 얻는 점에 대해서는, N에 비하여 C가 유효하게 작용한다.
(E) C를 마텐자이트상에 다량으로 고용시키기 위해서는, 2상역에서의 최종 열 처리에서의 가열 유지시에 오스테나이트상으로의 C의 공급량을 증가시키는 것이 필요하다. 조대(粗大)한 탄화물은 신장성을 저하시킬뿐만 아니라, 최종 열 처리에서의 고용에 장시간을 필요로 하기 때문에, 오스테나이트상에 C공급이 감소한다. 이때문에, 최종 열 처리시에 탄화물이 용이하게 고용하도록 최종 열 처리 전에 탄화물을 미세화하는 것이 유효하다.
(F) 탄화물의 미세화는, 열간 압연 등으로 형성된 조대한 탄화물을 일단 고용시키고, 그 후의 석출을 조정함으로써 달성된다.
(G) 한편, 복상 마텐자이트계 스테인리스 강판은, 결정 입자 미세화에 의해 강도와 신장성의 밸런스, 피로 특성이 향상된다. 결정 입자 미세화에는 보다 저온에서의 2상화 소둔이 유효하고, 오스테나이트 안정화 원소 Mn, Ni 또는 Cu를 함유시키면, 고온에서의 2상역이 확대하고, 보다 저온에서 담금질이 가능해짐으로써, 결정 입자 미세화에 기여한다. 또한, 입자 성장을 억제하는 석출물의 구성 원소 Nb, V, Ti의 함유도 결정 입자 미세화에 유효하다.
(H) 본 발명자들이 행한 실험 결과에서, 고강도역에서 높은 신장을 얻기 위해서는, 오스테나이트 안정화 원소(Mn)가 가장 유효하게 작용하는 것이 밝혀졌다.
고C, Mn의 성분을 기본으로 하는 마텐자이트계 스테인리스강을 소재로 하여, 소정의 고강도를 안정되게 얻기 위한 화학 조성이나 열 처리 조건의 영향을 검토한 결과, 이하에 2점이 중요한 것이 밝혀졌다.
(I) 보다 다량의 고용 강화 원소의 마텐자이트상으로의 고용에 의한 고강도와, 고용 강화 원소를 저감하여 높은 신장을 담당하는 연질의 페라이트상에 의한 변형의 분담이 유효하다.
(J) 오스테나이트 안정화 원소(Mn)에 의한 (담금질) 열 처리에서 성능 조정되는 온도역 확대(강도 조정역에서의 경사의 완화)가 유효하다.
상기 (I)항은, 최종 냉간 압연보다 전에, 오스테나이트 단상역에 가열 유지하여 탄화물을 완전히 고용시킨 후, 저온의 페라이트상역에서 유지하고, 고용 한도가 큰 저하에 의해 과포화로 고용한 C를 탄화물로서 미세하게 석출시키는, 고용화 열 처리를 행함으로써 가능해진다. 이 열 처리는, 최종 냉간 압연까지 행하면 되는데, 열간 압연 후에 행해지는 고용화 열 처리와 겸하여 행하는 것이 간편하다. 이 열 처리에 의해 탄화물을 미세하게 석출시킴으로써, 고용 탄소량이 낮아지고, 냉각에서의 마텐자이트 변태가 억제되기 때문에, 재료는 연질이 된다. 그 결과, 그 후의 냉간 압연이 가능해진다. 냉간 압연에 의해, 저온의 페라이트상역에서 미세하게 석출한 탄화물을 분쇄하고, 다시 미세화하는 것도 가능하다. 이들에 의해, 최종 열 처리에서의 2상역 유지에 있어서 미세한 탄화물이 재고용·분배함으로써, 상기 (I)항이 달성된다.
종래의 열간 압연 후의 고용화 열 처리는, 페라이트상역의 상한 온도 부근에서 행해진다. 이 경우, 고용이 불완전해지므로, 조대한 탄화물이 잔존한다. 한편, 고용화 열처리를 오스테나이트 단상 온도역에서 행하면, 조대한 탄화물을 고용할 수는 있지만, 냉각시에 경질의 마텐자이트상이 생성하여 고강도로 된다. 그 결과, 그 후의 냉간 압연을 실시할 수 없게 되므로, 종래는 오스테나이트 단상 온도역에서의 고용화 열 처리는 행해지지 않았다.
상기 (J)항에 대해서는, Mn의 첨가에 의해 2상역을 저온측으로 확대시켜, 최종 열 처리를 저온에서 실시함으로써, 결정 입자 미세화도 달성할 수 있다.
개략 기술하면, 본 발명은, 고C, Mn을 기본으로 하는 스테인리스강을 이용하여, 그 금속 조직을 경질의 마텐자이트상과 연질의 페라이트상의 복상으로 한 다음에, 페라이트상 중에 존재하는 C량의 평균치 CF와, 마텐자이트상 중에 존재하는 C량의 평균치 CM의 비 CM/CF를 5.0 이상으로 한다. 그에 따라, 고강도를 달성한데다 성형성이 뛰어나고, 피로 특성에도 뛰어난 스테인리스강을 낮은 가격으로 제공할 수 있다.
2. 화학 조성
본 발명에 관련된 스테인리스강의 화학 조성은 다음과 같다. 전술한 바와 같이, %는 모두 질량%이다.
[C: 0.1∼0.4%]
C는, 저렴하고, 가장 강력한 침입형 고용 강화 원소임과 더불어, Nb, V, Ti와의 화합물을 석출하고, 결정 입자의 성장을 억제하는 유효한 원소이다. 이 때문에, C는, 본 발명에서 목적으로 하는 성능을 안정되게 얻기 위해서 큰 영향을 미치므로, 그 함유량을 제어할 필요가 있다. C 함유량은, 상기 작용을 충분히 발휘시키기 위해서 0.1% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.11% 이상, 보다 바람직하게는 0.12% 이상이다. 그러나, C를 과잉으로 함유하면, Cr과의 조대한 탄화물을 형성하여, 모든 특성이 열화한다. 이 때문에, C 함유량은 0.4% 이하로 한다. 바람직하게는 0.38% 이하, 보다 바람직하게는 0.36% 이하이다.
[Si: 2.0% 이하]
Si는, 침입형 고용 강화 원소에 연속하는, 유효한 고용 강화 합금 원소이다. Si는, 페라이트 안정화 원소이며, 오스테나이트 안정화 원소와의 밸런스를 생각하여 함유시킨다. 한편, Si는, 용제 시의 탈산제로서도 사용되고, 과잉으로 함유하면 조대한 개재물을 형성하여, 모든 특성이 열화한다. 이 때문에, Si 함유량은 2.0% 이하로 한다. Si 함유량은 바람직하게는 1.8% 이하이다. 또한, 상기 효과를 얻기 위해서는 Si 함유량은 0.1% 이상인 것이 바람직하다.
[Mn:0.1∼6.0%]
Mn은, 오스테나이트 안정화 원소이며, 고온에서의 오스테나이트상과 페라이트상으로 이루어지는 2상역을 확대한다. 그에 따라, 보다 저온에서도 담금질이 가능해지고, 강도의 조정을 용이하게 함과 더불어, 담금질 온도의 저하에 의해 결정 입자 미세화에 의한 고성능화도 가능하게 한다. 또한, Mn은, 저온에서의 담금질의 효과로서, 페라이트상의 C, N의 고용 한도가 저하함으로써 신장을 향상시킴과 동시에, 마텐자이트상에 대해서는, 반대로 C, N의 고용량이 증가함으로써 고강도화한다. 그 결과, 고강도와 신장을 동시에 향상시킬 수도 있다. 이와 같이, Mn은, 본 발명에 있어서 중요한 작용을 다하는 필수적인 원소이며, Mn 함유량은 0.1% 이상으로 한다. 바람직하게는 0.3% 이상이다. 그러나, Mn을 과잉으로 함유시키면, 조대한 화합물을 형성하고, 모든 특성이 열화한다. 이 때문에, Mn 함유량은 6.0% 이하로 한다. Mn 함유량은 바람직하게는 5.6% 이하이다.
[Cr: 10.0∼28.0%]
Cr은, 스테인리스강의 기본적 원소의 하나이며, 기본적인 내식성을 얻기 위해서 Cr을 10.0% 이상의 양으로 함유시킨다. 바람직하게는 10.2% 이상이다. Cr은, 페라이트 안정화 원소이며, 오스테나이트 안정화 원소(예, Mn)와의 밸런스도 생각하여 함유시킨다. 단, Cr을 과잉으로 함유하면, 필요한 강도를 얻을 수 없고, 조대한 화합물의 형성에 의해, 신장성 및 피로 강도가 모두 저하된다. 이 때문에, Cr 함유량은 28.0% 이하로 한다. 바람직하게는 26.0% 이하이다.
[N: 0.17% 이하]
N은, C에 연속하는 강력한 침입형 고용 강화 원소임과 더불어, Nb, V, Ti와의 화합물을 석출시킴으로써 결정 입자 성장을 억제하는데 유효한 원소이기도 하다. 단, N을 과잉으로 함유하면 열간 가공성이 현저하게 열화한다. 이 때문에, N 함유량은 0.17% 이하로 한다. 바람직하게는 0.15% 이하이다. 또한, 상기 효과를 얻기 위해서 N 함유량은 0.01%이상인 것이 바람직하다.
이하의 원소는, 본 발명에 있어서 필요에 따라 함유시킬 수 있는 임의 원소이다.
[Ni: 2% 이하 및 Cu: 2% 이하에서 선택된 1종 또는 2종]
Ni, Cu는, 모두, 오스테나이트 안정화 원소이며, 고온에서의 오스테나이트상과 페라이트상으로 이루어지는 2상역을 확대하여, 보다 저온에서의 담금질을 가능하게 한다. 이 때문에, Mn의 효과를 보충하기 위해서, Ni, Cu의 한쪽 또는 양쪽을 각각 2.0% 이하의 함유량으로 함유시켜도 된다. Ni, Cu의 함유량은, 바람직하게는 각각 1.8% 이하이다. 또한, 상기 효과를 얻기 위해서는 Ni, Cu 함유량은 모두 0.1% 이상인 것이 바람직하다.
[Nb: 0.5% 이하, V:0.5% 이하 및 Ti: 0.5% 이하에서 선택된 1종 또는 2종 이상]
Nb, V, Ti는, C, N과의 화합물을 형성하고, 이들 핀 고정 효과에 의해 결정 입자의 성장을 억제하므로, 결정 입자 미세화를 위해서, 이들 1종 또는 2종 이상을 함유시켜도 된다. Nb, V, Ti의 함유량은 각각 0.5% 이하로 하고, 바람직하게는 각각 0.4% 이하이다. 또한, 상기 효과를 얻기 위해서는 Nb, V, Ti 함유량은, 모두 0.01% 이상인 것이 바람직하다.
상기 이외의 잔부는 Fe 및 불순물이다.
3. 금속 조직
[페라이트상과, 마텐자이트상과, 경우에 따라 체적%로 5% 이하의 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 복상 조직]
금속 조직을, 페라이트상과 마텐자이트상의 복상 조직으로 하는 이유는, 연질의 페라이트상이 신장을 분담함과 더불어, 경질의 마텐자이트상이 강도를 분담하고, 이에 따라, 뛰어난 신장과 고강도를 양립시킬 수 있는데다, 뛰어난 피로 특성도 얻을 수 있기 때문이다. 고온 2상역에서는 페라이트상과 오스테나이트상이 서로 입자 성장을 억제한다. 또한, 본 발명에서는, 상기의 고온 2상역이 저온측으로 확대함으로써, 보다 저온에서의 담금질이 가능해지고, 결정 입자의 미세화에 의한 특성의 향상도 도모된다.
상기 복상 조직은 최종 열 처리에 의해 생성한다. 그러나, 최종 열 처리 후도 오스테나이트상의 일부가 잔존하고 있어도 된다. 즉, 금속 조직은 또한 잔류 오스테나이트상을 포함하고 있어도 된다. 오스테나이트상은 고온역에서 존재하고, 일반적으로는 변태에 의해 중간상으로서 마텐자이트상을 형성하는데, 일부가 변태하지 않고 실온까지 유지되는 경우가 있다. 일부란, 체적 %로 5% 이하의 비율이며, 바람직하게는 체적 %로 4% 이하이다.
도 1은, 본 발명에 포함될 수 있는 12.5Cr-0.5Mn-C강의 계산 상태도이다. 도 1을 참조하면서, 페라이트상, 오스테나이트상, 마텐자이트상과 C량의 관계를 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 페라이트상(F)은, 고용 강화 원소의 C의 고용 한도가 작고, 연질이다. 이에 대하여, 오스테나이트상(A)은, 오스테나이트 안정화 원소이기도 한 C의 고용 한도가 크지만, 열 처리후는 일반적으로 비교적 연질이다. 도 1에 구체적으로 도시하는 바와 같이, 예를 들면, C량이 0.15%, 온도가 일반적으로 공업적으로 사용되는 1200℃까지인 경우, 온도의 저하와 함께 약 940℃까지가 오스테나이트 단상(A)이 되고, 약 830℃까지가 오스테나이트상과 탄화물(A＋M23C4)이 되고, 약 790℃까지가 오스테나이트상과 페라이트상과 탄화물(A＋F＋M23C4)이 되고, 그보다 저온에서는 페라이트상과 탄화물(F＋M23C4)이 된다. 즉, 고온역에서 안정된 오스테나이트상은, 저온역에서는 고용하는 탄소량의 저하에 따라, 탄화물을 형성하면서 페라이트상으로 변화한다.
단, 도 1에 도시하는 것은, 최종적으로 형성되는 안정상이다. 최종 열 처리시에 고온의 오스테나이트역으로부터 급속하게 냉각한 경우, 오스테나이트상으로부터, 고용 한도를 초과하는 과포화의 C량을 함유하는 마텐자이트상이 생성된다. 마텐자이트상은, 고용 C량이 오스테나이트상에 가깝기 때문에, 그 고용 강화를 주요인으로 하여 경질이고, 고강도화에 기여한다. 고강도화의 다른 요인으로서, 냉각시의 열 수축에 따르는 변형에 의한 강화도 들 수 있다.
본 발명에서는, 페라이트상과 마텐자이트상의 복상 조직으로 하기 위해서, 최종 열 처리시에 오스테나이트역에서 저온의 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역에서 냉각한다. 이에 따라, 경질의 마텐자이트상에 의한 고강도화와, 연질의 페라이트상에 의한 신장을 양립시킬 수 있다. 페라이트상과 마텐자이트상의 비율은 특별히 규정되지 않는다. 어느 쪽이 주상이 되어도 된다.
[페라이트상 중에 존재하는 C량의 평균치 CF와, 마텐자이트 중에 존재하는 C량의 평균치 CM의 비 CM/CF비: 5.0 이상]
페라이트상 중에 존재하는 C량의 평균치 CF와, 마텐자이트 중에 존재하는 C량의 평균치 CF의 비 CM/CF비가 5.0이상이면, 신장과 강도의 밸런스가 뛰어나다. 이 비가 달성되도록 C가 페라이트상과 마텐자이트상으로 분배되면, 연질의 페라이트상이 분담하는 신장성, 경질의 마텐자이트상이 분담하는 고강도를 발휘할 수 있기 때문이다. 이 CM/CF비는 바람직하게는 7.0 이상이다. 또한, 이 C량이란, 후술하는 바와 같이 마텐자이트상 또는 페라이트상에 고용하고 있는 C의 농도와 가공성에 악영향을 끼치는 조대한 탄화물을 제외한, 미세한 탄화물 중에 포함되는 C의 농도의 합을 의미한다. 또한, 5체적% 이하에서 존재할 수 있는 잔류 오스테나이트상은, C농도가 마텐자이트상과 거의 동등하기 때문에, C농도의 논의에 있어서는, 잔류 오스테나이트상에 대해서도 마텐자이트상으로 대표시킨다.
페라이트상, 마텐자이트상 각각에 있어서의 C량은, EPMA를 이용하여 분석된다. 측정 조건은, 가속 전압:15kV, 조사 전류:2.5×10－8A, 프로브 직경: 약 2㎛ 정도로 하고, 각 점에서의 측정 시간은 1초 이상으로 한다.
EPMA에 의한 분석은, 매입 및 연마 후의 R. D.(압연 방향) 평행 단면에 전자 빔을 조사하고, 측정점이 겹치지 않도록 하여 선 분석함으로써 실시한다. 측정점은 100점 이상으로 한다. 이 때, 1㎛ 이상의 조대한 석출물이 관찰되는 측정점은, C량이 이상(異常) 값을 나타내므로 제외한다.
각 측정점에서의 C량을 집계하여 높은 쪽부터 순서대로 늘어세우고, 상하 10점씩의 측정값을 제외하고, 나머지 C량의 측정값의 위부터 10점분의 평균치를 CM, 아래부터 10점분의 평균치를 CF로 한다. 평균치 CM, CF를 이와 같이 하여 측정하는 것은, 광학 현미경 등에서의 간편한 마이크로 조직 관찰에서는 결정 입자가 어느 상인지를 정확하게 단정하는 것이 어렵기 때문에, 임의로 100점 이상의 복수점에서 측정하고, 측정 결과로 판단하는 쪽이 확실하기 때문이다.
또한, 집계한 측정값의 상하 각 10점씩을 제외한 이유는, 표면에 있어서는 석출물이 관찰되지 않지만 내부에 조대 석출물이 존재하는 경우에, 이상 값을 나타내 측정 오차가 되기 때문이다. 즉, 표면에 관찰되는 경우와 마찬가지로, 내부에 탄화물이 존재하는 경우는, C량이 이상(異常)적으로 높아진다. 또한, 탄화물 이외의 석출물, 예를 들면 질화물이나 황화물 등이 존재하는 경우에는, 반대로 C량이 이상적으로 낮아진다. 상하 10점씩을 제외함으로써, 이들 이상적 C량의 영향을 실질적으로 배제할 수 있다.
[복상 조직의 평균 결정 입경: 10㎛ 이하]
본 발명에 관련된 스테인리스강의 평균 결정 입경은, 미세화에 의해 뛰어난 신장과 강도의 밸런스, 피로 특성을 얻을 수 있으므로, 10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 복상 조직의 평균 결정 입경은 더욱 바람직하게는 9.6㎛ 이하이다.
4. 스테인리스강의 제조 방법
상기 화학 조성을 가지는 스테인리스강을, 열간 및 냉간에서의 가공과 그 후의 열처리를 적어도 1회씩 조합하여 실시한 후, 제품 형상으로의 최종 냉간 가공, 성능 조정을 위한 최종 열 처리를 행하는 제조 방법이다.
본 발명에서는, 최종 냉간 가공의 전에, 오스테나이트 단상역에 있어서 10분간 이상 가열 유지한 후에 페라이트상 단상역에서 1분간 이상 가열 유지하는 열 처리를 실시하여, 상기 최종 냉간 가공을 행하고, 그 후에 800∼1000℃의 범위 내의 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역에 10초간 이상 가열 유지한 후, 적어도 600℃까지 1℃/초 이상의 냉각 속도로 냉각하는 최종 열 처리를 행한다.
대표적인 공정은 도 2의 (b)와 같다.
열간 압연(조직 제어, 두께 감소)→ 고용화 열 처리(C, N의 고용과 석출물의 조정)→[냉간 압연(두께 감소)→열 처리(연화, 조직 제어)]→최종 냉간 압연(제품 판두께에 대한 두께 감소)→최종 열 처리＝담금질(성능 조정, 조직 제어)
열간 압연 및 냉간 압연은, 상법에 따라서 실시하면 된다. 이후에서는, 오스테나이트 단상역에서 10분간 이상 가열 유지한 후에 페라이트 단상역에서 1분간 이상 가열 유지하는 공정을 고용화 열 처리, 최종 냉간 가공 공정 및 열 처리 공정을 최종 냉간 가공, 최종 열 처리로 부르고, 다른 냉간 가공 및 열 처리 공정은 간단히 냉간 가공, 열 처리로 부른다. 본 발명에서는, 상기와 같이 고용화 열 처리, 최종 열 처리의 조건이 특정된다.
[고용화 열 처리]
종래의 고용화 열 처리는 일반적으로 페라이트 단상역에서 실시되고, 페라이트와 오스테나이트 2상역에서 실시되는 경우도 있다. 본 발명에서는, 고용화 열 처리를, 오스테나이트 단상역에 있어서 10분간 이상 가열 유지한 후에 페라이트 단상역에서 1분간 이상 가열 유지함으로써 실시한다.
먼저, 오스테나이트 단상역에 가열 유지하는 것은, 오스테나이트상에 있어서의 침입형 강화 원소(C, N)의 고용 한도가 페라이트상에 비하여 일반적으로 현저하게 크기 때문이다. 유지 시간이 10분간 이상이면 이들 원소가 대략 완전히 고용하므로, 이 온도역에 10분 이상 가열 유지한다. 단, 열간 압연 후에 조대 탄화물 및 질화물이 존재하는 경우는, 가열 온도를 보다 높게, 및/또는 유지 시간을 보다 길게 하는 것이 바람직하다. 유지 시간은 바람직하게는 30분간 이상이다.
다음에, 페라이트 단상역에 가열 유지하는 것은, 최종 열 처리시에, 탄화물의 용해가 촉진되어 오스테나이트상에 보다 많은 탄소가 고용하도록, 탄화물을 미세하게 석출시키기 위함이다. 그에 따라, 재료를 연화시키고, 그 후의 두께 감소를 목적으로 한 가공의 부하를 저감시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 오스테나이트 단상역에서의 냉각은 마텐자이트상에의 변태에 의해 재료가 경화하므로, 그 후의 냉간 압연을 불가능하게 한다. 이에 대하여, 페라이트 단상역에서의 가열 유지는, 고용 한도의 큰 저하에 의해, 과포화로 고용한 C, N을 페라이트상 중에 화합물로서 석출시켜, 경질의 마텐자이트상의 생성을 억제하므로, 그 후의 냉간 압연을 가능하게 한다. 페라이트 단상역에서의 유지 시간은 1분간 이상으로 한다. 단, 침입형 원소를 고농도로 함유할 경우, 페라이트 단상역에 장시간 유지하면, 조대한 화합물의 석출을 초래하므로, 유지 시간은 60분간 이하로 하는 것이 바람직하다. 페라이트 단상역의 가열 유지는, 오스테나이트 단상역에서의 가열 후에, 그대로 연속하여 실시하거나, 혹은 일단 실온으로 냉각하고 나서 실시해도 된다. 또한, 연속하여 실시하는 경우에도, 페라이트 단상역에서의 가열 온도보다 낮은 온도로 일단 온도를 저하시키고, C의 과포화도를 높여 탄화물의 석출 사이트를 형성시킨 후에, 승온하여 원하는 가열 온도로 유지해도 된다.
상술한 오스테나이트 단상역 가열→페라이트 단상역 가열의 고용화 열 처리는, 최종 냉간 압연 전의 어떠한 열 처리시에 행하면 된다. 통상은, 열간 압연 후의 고용화 열 처리와 겸하여 행하는 것이 효율적이다.
한편, 원리적으로는, 상기 열 처리를, 최종 냉간 가공 후의 최종 열 처리시에 행하는 것도 가능하다. 즉, 최종 열 처리를, 일단 오스테나이트 단상역에서 가열하고, 탄화물 등을 완전히 고용한 후에, 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역 온도로 유지를 행하는 방법이다. 그러나, 고온의 오스테나이트 단상역으로 가열한 경우, 결정 입자의 조대화를 피할 수 없다. 또한, 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역 온도로 냉각한 경우, 페라이트상이 형성되는 변태 온도가 저하하여, 실조업에서는 고도의 온도 제어가 필요해지는 문제가 있다.
[최종 열 처리]
최종 냉간 압연 후에 행하는 최종 열 처리는 담금질을 위해서 행한다. 이 최종 열 처리는 800∼1000℃의 온도 범위에서, 또한 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역 내의 온도에서 10초간 이상 가열 유지한 후, 1℃/초 이상의 냉각 속도로 적어도 600℃까지 냉각함으로써 행해진다.
최종 냉간 압연 후에, 800℃이상 1000℃ 이하에서의 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역에서 10초간 이상 가열 유지한 후, 적어도 600℃까지 1℃/초 이상의 냉각 속도로 냉각하는 이유는, 고온의 2상역으로부터의 (담금질) 열 처리에 의해, 전술과 같이 뛰어난 특성을 얻을 수 있기 때문이다. 최종 열 처리 온도가 1000℃보다 높아지거나, 또는 오스테나이트 단상역이 되면, 신장이 저하하여 가공성이 열화하고, 피로 특성도 열화한다. 가열 유지에 의해 재료의 조직을 복상화하고, 미세한 탄화물을 용해시켜 오스테나이트상으로 탄소를 고용시키기 위해서, 최종 열 처리의 유지 시간은 10초간 이상으로 한다. 유지 시간은, 바람직하게는 30초간 이상이다.
가열 후의 냉각 속도를 1℃/초 이상으로 하는 것은, 냉각 중의 조대 화합물의 석출을 억제하여, 경질의 마텐자이트상을 얻기 위함이다. 이 냉각 속도는 바람직하게는 3℃/초 이상이다. 안정된 특성을 얻기 위해서는, 본래, 마텐자이트 변태가 완료하는 200℃ 전후까지 상기 냉각 속도를 유지하는 것이 바람직하다. 단, 공업적 설비의 경우, 동 온도역까지의 제어는 어렵고, 조대 탄화물 석출의 억제를 목적으로, 600℃에 도달할 때까지 유지한다. 즉, 가열 온도로부터 600℃까지의 평균 냉각 속도가 1℃/초 이상, 바람직하게는 3℃/초 이상이면 된다.
[그 외의 공정]
최종 냉간의 압연 전에, 필요에 따라 냉간 압연과 페라이트 단상역에서의 열 처리(소둔)를 실시해도 된다. 이들 냉간 압연과 열 처리는 생략해도 되고, 혹은 2회 이상 실시해도 된다. 후자의 경우에는, 각 냉간 압연 후에 그 때마다 열 처리를 행하는 것이 바람직하다.
열 처리를 페라이트 단상역에서 행하는 것은, 경질의 마텐자이트상으로의 변태에 의해 그 후의 냉간 압연이 곤란해지는 것을 피하기 위함이다.
페라이트 단상역에서의 열 처리를 행한 후, 최종 냉간 압연을 실시하여 제품 판 두께로 감소한다. 이 냉간 압연에 있어서도 석출물은 미세화된다. 이 때문에, 최종 냉간 압연의 압하율은 30% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상이 적당하다.
실시예
본 발명을, 실시예를 참조하면서, 보다 구체적으로 설명한다.
표 1에 표시하는 화학 조성을 가지는 본 발명 강 A∼K 및 비교 강 L∼P의 소형 주괴를 준비했다.
[표 1]
Figure pct00001
도 2(a)는, 일반적으로 실시되는 비교법의 제조 공정(고용화 열 처리를 페라이트 단상 또는 2상역에서 행하는 방법, 이하에서는 방법 2로 한다)을 나타내는 설명도이며, 도 2(b)는, 본 발명법의 제조 공정(고용화 열 처리를 오스테나이트 단상역에서의 가열 유지와 그 후의 페라이트 단상역에서의 가열 유지에 의해 행하는 방법, 이하에서는 방법 1로 한다)을 나타내는 설명도이다.
도 2(a) 및 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 소정의 형상으로 절삭 가공한 주괴에 대하여, 하기 공정에 의한 처리를 실시하여 공시용 스테인리스 강판을 제조했다.
(1) 열간 압연: 조직 제어 및 두께 감소를 목적으로 하는 열간 압연은, 다패스 압연에 의해, 압연 개시 온도 1200℃, 압연 완료 온도 900℃ 이상에서 실시했다. 얻어진 열연 강판의 판 두께는 약 3mm이다.
(2) 고용화 열 처리: 방법 1은, 본 발명에 따른 오스테나이트 단상역(1020℃)에 가열 유지, 실온까지 냉각한 후, 그에 계속하여 페라이트 단상역(750℃)에서의 가열 유지에 의해 실시했다. 각 온도에서의 가열 유지 시간은 표 2에 나타낸, 표 2에 있어서, A시간이 오스테나이트 단상역에서의 유지 시간, F시간이 페라이트 단상역에서의 유지 시간이다. 냉각은 오스테나이트 단상역 가열후 및 페라이트 단상역 가열후 모두 방냉으로 했다. 방법 2는, 비교법에 따른 페라이트 단상역 또는 2상역에서의 가열 유지에 의해 실시했다. 표 2에 가열 온도와 유지 시간을 나타낸다. 냉각은 모두 방냉이다. 어느쪽의 방법이나, 고용화 열 처리후에 탈(脫) 스케일을 위해서 산 세정했다.
(3) 냉간 압연 및 열 처리: 냉간 압연과 열 처리는, 두께 감소, 연화 및 조직 제어를 위해서 1회 또는 복수회 실시할 수 있다. 이 공정은 반드시 실시할 필요는 없다. 본 실시예에서는, 냉간 압연을 1회, 열 처리를 1회 실시했다. 냉간 압연이 원하는 판 두께는 1mm으로 했다. 열 처리는, 페라이트 단상역인 750℃에서 3분간 유지하고, 방냉함으로써 행했다.
(4) 최종 냉간 압연 및 최종 열 처리(담금질): 최종 냉간 압연에 의해 0.3mm 전후의 제품판 두께로 감소시켰다. 얻어진 박판을, 표 2에 나타내는 가열 온도, 유지 시간 및 냉각 속도로 최종 열 처리하여, 담금질을 실시했다. 냉각 속도는 가열 온도로부터 600℃까지의 평균이다.
표 2에 나타내는 다양한 조건에 의해 제조된, 판 두께 0.3mm 전후의 박판인 시험 No. 1∼35의 공시용 스테인리스 강판으로부터 채취된 시험편을 이용하여, 결정 입경, 조직, CM/CF비, 강도, 인장 특성(신장), 휨 가공성 및 피로 특성을 이하에 기술하는 수법으로 조사했다. 또한, 열간 압연 공정에서 얻어진 스테인리스 강판에 대하여 열간 가공성을 조사했다. 이들 측정 결과도 표 2에 정리하여 나타낸다.
[열간 가공성]
열간 압연 후의 스테인리스 강판의 양단을 눈으로 관찰하여 편측 균열의 유무에 의해 열간 가공성을 평가했다. 표 2에서는, 편측 균열이 없는 양호한 경우를 ○로 표시하고, 편측 균열이 있지만 판의 제조가 가능한 경우를 △로 표시하고, 다수의 균열이 있기 때문에 판 제조가 불가능한 경우를 ×로 표시했다.
[조직]
시험편의 강판 표면에서 페라이트 미터를 이용하여 조직을 측정했다. 또한, 압연 방향 평행 단면에서, 매입, 연마 및 에칭 후의 금속 조직을 광학 현미경, SEM을 이용하여 관찰했다. 양 조사 결과에서 특정된 조직을, 표 2에서는, 마텐자이트 단상을 M으로 표시하고, 마텐자이트상과 페라이트상의 복상을 M＋F로 표시하고, 페라이트 단상을 F로 표시했다. 또한, 일부 시험편에 관찰된 잔류 오스테나이트상을 A로 표시하고, 그 비율(체적%)을 표시했다.
[결정 입경]
압연 방향 평행 단면에 대하여, 매입, 연마 및 에칭 후의 금속 조직을 광학 현미경, SEM을 이용하여 관찰했다. 이어서, 동 사진에서 평균적 부위에서의 결정 입경을 측정했다.
[CM/CF비]
상술한 EPMA를 이용하는 방법에 의해 측정했다. 압연 방향 평행 단면을 메워넣고, 연마 후, EPMA에 의한 선 분석을 실시하여, 전술과 같이 하여 산출했다. 또한, 1㎛ 이상의 조한 석출물이 관찰되는 측정점은 제외했다. 측정은 전 길이 300㎛ 이상에 대하여 실시하고, 간격을 3㎛, 각 점에서 3초씩 측정했다.
[경도]
시험편의 강판 표면에서 비커스 경도계를 이용하여 98N으로 측정했다.
[인장 특성]
압연 방향과 평행하게 채취한 JIS-13B호 시험편에 대하여, 인스트론형 시험기를 이용하여, 신장을 측정했다. 또한, 0.2% 내력 및 인장 강도도 측정했는데, 이들은 경도에 비례하는 것을 확인했다.
[휨 가공성]
길이 방향을 압연 방향과 평행하게 채취한 가늘고 긴 직사각형상 시험편에 대하여, 휨 반경 1mm에서의 직각 휨 금형을 이용하여, 가공 후의 균열의 유무를 조사했다. 평가는, 균열이 없고 양호한 경우를 ○로 하고, 균열이 있는 경우를 ×로 하여 표 2에 표시했다.
[피로 특성]
길이 방향을 압연 방향과 평행하게 채취하고, 또한 길이 방향의 중심에 길이 방향과 수직으로 볼록부를 형성한 가늘고 긴 직사각형상 시험편을 이용하여, 볼록부와 휨 축을 평행으로 한 양 진동식 평면 구부림 시험기를 이용하여, 106회 반복 구부림 후의 균열의 유무를 평가했다. 평가는, 판을 관통하는 균열이 있는 경우를 ×로 하고, 그 이외의 경우를 ○로 하여, 표 2에 표시했다.
[표 2]
Figure pct00002
표 2에 있어서, 시험 No. 1∼23은 발명예이며, 시험 No. 24∼35는, 강 조성이 본 발명의 범위 외이거나(시험 No. 29∼35) 또는 제조 방법이 부적절하기 때문에 강 조직이 본 발명의 범위 외인(시험 No. 24∼28) 비교예이다.
발명예인 시험 No. 1∼23에 있어서는, 스프링 부품에 필요한, 뛰어난 신장(6.0∼10.9%)과 경도(335∼562Hv)의 관계를 나타내고, 또한 양호한 굽힘성 및 피로 특성을 가진다. 경도와 신장의 밸런스에 대응하는 경도×신장의 곱의 절대치는 모두 3000이상이며, 특히 결정 입경이 10㎛ 이하인 경우에는 3300 이상으로 매우 높은 값을 나타낸다.
한편, 시험 No. 24∼28과 같이, 강 조성이 본 발명의 범위 내여도, 제조 조건이 본 발명의 조건을 만족하지 않고, 비 CM/CF가 5.0미만이면, 경도×신장의 곱의 절대치는 2000에 도달하지 않아, 굽힘성, 피로 특성도 좋지 않다.
또한, 본 발명 성분을 만족하지 않는 시험 No. 29∼35나, 또한 제조 조건도 만족하지 않는 시험 No. 29 및 31도 동일하다.

Claims (4)

  1. 질량 %로, C:0.1∼0.4%, Si:2.0% 이하, Mn:0.1∼6.0%, Cr:10.0∼28.0%, N:0.17% 이하를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 화학 조성을 가지고, 또한
    페라이트상과 마텐자이트상으로 이루어지거나, 페라이트상과 마텐자이트상과 체적%로 5% 이하의 잔류 오스테나이트상으로 이루어지는 복상 조직으로 이루어지고, 또한 페라이트상 중에 존재하는 C량의 평균치를 CF로 하고, 마텐자이트상 중에 존재하는 C량의 평균치를 CM으로 했을 때에, CM/CF≥5.0의 관계를 만족하는 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 스테인리스강.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복상 조직의 평균 결정 입경이 10㎛ 이하인, 스테인리스강.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 화학 조성이, 질량%로, Ni:2% 이하, Cu:2% 이하, Nb:0.5% 이하, V:0.5% 이하, 및 Ti:0.5% 이하에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 스테인리스강.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 기재된 화학 조성을 가지는 스테인리스강에, 열간 및 냉간에서의 가공과 그 후의 열 처리를 적어도 1회씩 실시한 후, 제품 형상으로의 최종 냉간 가공 및 그 후의 성능 조정을 위한 최종 열 처리를 행하는 것으로 이루어지는 스테인리스강의 제조 방법으로서,
    상기 최종 냉간 가공의 전에, 오스테나이트 단상역에 있어서 10분간 이상 가열 유지한 후에 페라이트 단상역에 있어서 1분간 이상 가열 유지하는 열 처리를 실시하는 것, 및
    상기 최종 냉간 가공 후의 상기 최종 열 처리를, 800∼1000℃의 범위 내의 페라이트상과 오스테나이트상의 2상역의 온도로 10초간 이상 가열 유지한 후, 적어도 600℃까지 1℃/초 이상의 냉각 속도로 냉각함으로써 행하는 것을 특징으로 하는 스테인리스강의 제조 방법.
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