KR20150053626A - 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법 - Google Patents
고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150053626A KR20150053626A KR1020130135831A KR20130135831A KR20150053626A KR 20150053626 A KR20150053626 A KR 20150053626A KR 1020130135831 A KR1020130135831 A KR 1020130135831A KR 20130135831 A KR20130135831 A KR 20130135831A KR 20150053626 A KR20150053626 A KR 20150053626A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- annealing
- steel sheet
- stainless steel
- ferritic stainless
- pickling
- Prior art date
Links
- 238000000137 annealing Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title description 2
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 54
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 54
- 238000005554 pickling Methods 0.000 abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 16
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 15
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 15
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 11
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003256 environmental substance Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/52—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
- C21D9/56—Continuous furnaces for strip or wire
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
본 발명은 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 소둔목표온도에서 균열유지시간 동안 열처리하는 소둔 열처리 단계를 포함하고, 상기 페라이트계 스테인리스 냉연강판 조성물 총 중량 대비 Cr: 13-15중량%, Si: 0.8-1.0중량%, Nb: 0.1-0.5중량%, Ti: 0.1-0.3중량%, Mn: 0.3-1.0중량%, 잔부 Fe 및 기타 불순물을 포함하는 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 소둔 열처리 공정에서 발생하는 Si 산화물 층의 두께를 80nm이하(0제외)로 제어할 수 있어 산세가 유리한 소둔강판을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 Si함량이 높은 난(難) 산세 페라이트 스테인리스강의 소둔 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스테인리스 냉연강판의 경우 냉간압연 후 소정의 기계적 특성을 얻기 위해 800-1150℃의 열처리를 거친다. 이러한 열처리 과정에서 강판의 표면에는 산화스케일(SiO2, (Cr,Fe)2O3)이 생성되는데, 강판 표면의 산화 스케일은 제품에 대한 외관을 나쁘게 할 뿐만 아니라 강판의 부식을 야기하여 내식성을 저하시키는 등 강판의 품질을 악화시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 통상적으로는 브러쉬, 쇼트 볼 블라스팅 등에 의한 물리적 디스케일링, 황산나트륨, 황산, 질산 전해질을 사용한 전해 디스케일링, 염욕, 혼산 등을 사용한 화학적 디스케일링 등의 다양한 방법을 조합하여 강판 표면의 산화스케일을 제거하고 있다.
이와 같이 스케일을 제거하는 과정을 보통 산세공정이라고 하는데, 스테인리스 산세공정 중 황산 나트륨을 전해질로 사용하는 중성염 전해산세의 경우 난용성 Cr 산화물을 전기화학 반응을 통하여 수용성 CrO4 2 -으로 산화시켜 용해하는 친환경 고속 산세 공정이다. 그러나, 자동차 배기계용으로 사용되는 스테인리스 냉연강판의 경우 내열 및 내산화 특성을 향상시키기 위해 Si함량을 높이다 보니, 산화스케일내 실리콘 산화물 양이 많아져 전기화학적 제거가 불가능하다.
이로 인해 고 실리콘 함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 경우 중성염 전해산세공정을 경유한 후 질산 및 불산으로 구성된 혼합 산세용액에 침적하여 스케일을 제거하게 된다. 이 때, 중성염 전해산세공정의 인가전류나 농도, 온도 등을 높여 산세능을 강화시키는데, 이렇게 산세능을 강화할 경우 모재 용출 속도가 빨라져 모재를 손상시키는 문제가 발생된다. 또한 혼산 침적 공정에서는 실리콘 산화물 제거를 위해 불산 농도 및 온도를 상향시키기 때문에 표면의 심각한 과산세를 유발할 수 있고, 유해 환경물질인 NOx가스 배출량이 많아지게 된다.
실리콘 함유 강판을 산세하는 방법과 관련된 선행기술로는 국제 특허출원 PCT/JP2010/059167호인 'METHOD FOR PICKLING STEEL PLATES AND PICKLING DEVICE(강판의 산세 방법 및 산세 장치)'가 존재한다. 상기 특허는 28.0㎑ 이상 1.0 ㎒ 미만의 주파수의 범위에서 2종류 이상의 주파수의 초음파를 인가함으로써 강판의 Si 소둔 스케일을 효과적으로 제거할 수 있는 강판의 산세정 방법을 제공한다.
한편, 대한민국 등록특허 제1239473호인 '산세액 및 스테인리스 강의 산세방법'에서는 질산 및 불산의 혼산용액에 과산화수소를 첨가한 산세액에 페라이트계 스테인리스 강을 침지시키되, 페라이트계 스테인리스강의 표면전위는 감홍전극대비 -0.2 내지 -0.3V로 유지시키는 방법이 포함된 산세방법을 제공한다. 그러나 최근까지는 Si를 0.5% 이상 함유하고 있는 난(難) 산세 페라이트 스테인리스강의 실리콘 산화물 생성을 소둔공정에서 제어함으로써 산세 효율을 높이는 기술은 알려진 바가 없는 실정이다.
페라이트계 스테인리스 냉연강판의 경우 소둔 열처리시 불가피하게 발생하는 산화스케일의 제거가 매우 중요하다. 스케일링에 의해 표면의 광택, 강판의 내식성 등의 성질이 달라질 수 있기 때문이다. 그러나 모재에 영향을 최대한 줄이면서 산화스케일을 효과적으로 제거하는 것은 매우 까다로우며 특히 실리콘 산화물을 용이하게 제거하는 기술은 현재 Si 함량이 낮은 페라이트 강을 대상으로만 이루어지고 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 Si 함량이 0.8-1.0%인 고 Si 함유, 난(難) 산세 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 대상으로, 소둔시 강판의 표면입도는 강판의 재질을 만족할 수 있도록 제어하고 동시에 Si 산화물의 층은 일정두께 이상으로 형성되는 것을 방지하는 소둔 방법을 제공하고자 한다.
본 발명자들은 Si를 고함량으로 포함하는 페라이트계 스테인리스 냉연 강판의 경우, 소둔 공정에서 Si산화스케일이 두껍게 형성되기 때문에 제품 불량 발생율이 높고 산세도 매우 까다롭다는 점을 인식하여 이를 해결하기 위하여 노력하였다. 그 결과, 소둔 공정시 균열 유지 열처리의 목표온도와 시간을 제어하면 강판의 표면입도를 8 이하로 유지하면서 동시에 Si 산화층의 두께를 80nm 이하로 제어할 수 있다는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 일 구현예는 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 950℃ 이상 1030℃ 미만의 소둔목표온도에서 0 내지 120 초의 균열유지시간 동안 열처리하는 소둔 열처리 단계를 포함하고, 상기 페라이트계 스테인리스 냉연강판은 Cr: 13-15중량%, Si: 0.8-1.0중량%, Nb: 0.1-0.5중량%, Ti: 0.1-0.3중량%, Mn: 0.3-1.0중량%, 잔부 Fe 및 기타 불순물을 포함하며, 상기 소둔 열처리 단계의 소둔목표온도 및 균열유지시간은 하기 식 1 및 2를 만족하도록 제어하는 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법에 관한 것이다.
Y ≥ 0.011667X2 - 24.3167X + 12668 (식 1)
Y ≤ -2.15X + 2220.42 (식 2)
단, 상기 식 1 및 2에 있어서 X = 소둔목표온도(℃), Y = 균열유지시간(초).
이 때, 상기 소둔 열처리된 페라이트계 스테인리스 냉연강판은 표면입도가 8이하(0제외)이고, 상기 소둔 열처리된 페라이트계 스테인리스 냉연강판은 소둔 스케일인 Si 산화층의 두께가 80nm이하(0제외)인 것이 바람직하다.
Si의 함량이 0.8-1.0%인 난(難) 산세 페라이트계 스테인리스 냉연 강판의 재질을 우수하게 하면서 소둔공정에서 발생하는 Si 산화층의 두께를 용이하게 제어할 수 있는 소둔방법을 제공할 수 있다. 특히, 본 발명에 의해 고 Si 함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 소둔하게되면, Si 산화층을 용이하게 제거할 수 있어 우수한 강판 표면 특성을 갖는 고품질의 자동자 배기계용 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 제조할 수 있다.
도 1은 소둔시 최적의 목표소둔온도 및 균열유지시간 영역을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 950℃ 이상 1030℃ 미만의 소둔목표온도에서 0 내지 120 초의 균열유지시간 동안 열처리하는 소둔 열처리 단계를 포함하고, 상기 페라이트계 스테인리스 냉연강판은 Cr: 13-15중량%, Si: 0.8-1.0중량%, Nb: 0.1-0.5중량%, Ti: 0.1-0.3중량%, Mn: 0.3-1.0중량%, 잔부 Fe 및 기타 불순물을 포함하는 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 양태에 따르면 본 발명의 페라이트계 스테인리스 냉연강판은 자동차 배기계용으로 사용되는 것이 바람직하다. 자동차 배기계용의 경우 내열 및 내산화특성이 우수해야 하기 때문에 Si함량을 높이는 것이 요구된다. 그러나, Si함량이 통상 0.5% 이상일 경우 소둔 공정에서 불가피하게 발생되는 Si 산화물의 층이 매우 두껍게 형성되고, 이는 전기화학적으로 안정하여 산세가 매우 까다롭다. 특히 Si 산화물 층이 두꺼울수록 산세 시간과 불산 사용량이 증가하게 된다. 그럼에도 불구하고 본 발명은 0.8-1.0중량%의 Si를 함유하는 고 Si 함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 용이하게 소둔하는 방법을 제공한다는 점에서 의미가 있다.
본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 상기 소둔목표온도는 950℃ 이상 1030℃ 미만이고, 상기 균열유지시간은 0-120 초일 수 있다. 일반적으로 소둔 공정에서는 열처리와 냉각처리가 이루어지는데, 소둔 열처리시에는 상온으로부터 서서히 승온시켜 일정온도에 도달하게 한 뒤 이 온도를 일정시간 유지하게 된다. 이 때 도달한 일정온도를 '소둔목표온도', 소둔목표온도를 유지시키는 일정시간을 '균열유지시간'이라 한다.
일반적으로 소둔목표온도의 경우 강종의 종류에 따라 적용하는 온도가 다를 수 있다. 본 발명의 고 Si함유 페라이트계 냉연강판의 경우 공정시간내에 재질확보가 가능한 소둔목표온도는 950℃ 내지 1030℃이나 1030℃에서 소둔할 경우 미산세가 발생하므로 1030℃는 제외하는 것이 바람직하다. 또한 소둔공정에서 스트립(strip)이 통과하는 최저 속도를 고려하여 균열유지시간은 120초로 제한하는 것이 바람직하다. 균열유지시간이 120초를 초과할 경우 통과속도가 낮아 제어가 용이하지 않으므로 통판이 불가능할 수 있다. 특히 소둔공정은 산세공정과 연속적으로 진행되므로 전체 프로세스를 고려하여 시간을 배분하는 것이 중요하다. 이 때, 소둔목표온도에 도달하자 마자 냉각을 시키게 되는 경우라면 균열유지시간을 0으로 보는 것이 바람직하다.
통상적으로 강판의 표면입도가 8을 초과할 경우, 강판의 연신율이 나빠져 가공성이 떨어진다. 또한, 소둔열처리를 통해 발생하는 Si 산화물 층의 두께가 80nm를 초과할 경우 산화물 층의 두께가 지나치게 두꺼워 산세가 용이하지 않은 문제가 있다. 그런데 상기 소둔목표온도 및 균열유지시간 범위 내에서 온도 또는 시간이 증가할수록 표면입도가 8 이하일 가능성이 높아지지만, Si 산화물 층의 두께가 80nm 이하일 가능성은 낮아진다. 따라서 상기 온도와 시간 범위내에서 적절히 제어하는 것은 중요하다.
이에 본 발명의 보다 바람직한 양태에 따르면, 상기 소둔목표온도 및 균열 유지시간은 각각 950℃ 이상 1030℃ 미만 및 0-120 초 범위 내에서 하기 식 1 및 2를 만족하도록 제어될 수 있다.
Y ≥ 0.011667X2 - 24.3167X + 12668 (식 1)
Y ≤ -2.15X + 2220.42 (식 2)
단, 상기 식 1 및 2에 있어서 X = 소둔목표온도(℃), Y = 균열유지시간(초).
950℃ 이상 1030℃ 미만 및 0-120 초 범위 내에서 상기 식 1 및 2를 만족하도록 소둔목표온도와 균열유지시간을 제어한다면, 강판의 표면입도 및 Si 산화물 층 두께를 각각 8 이하 및 80nm 이하로 동시에 만족시킬 수 있다. 이 때, 상기 식 1은 소둔처리된 강판의 표면입도가 8 이하로 나타나는 소둔목표온도와 균열유지시간 사이의 관계식이고, 상기 식 2는 Si 산화물 층의 두께가 80nm 이하로 나타나는 소둔목표온도와 균열유지시간 사이의 관계식을 나타낸다.
한편, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면 상기 소둔 열처리 단계 후에 중성염 전해산세가 추가적으로 수행될 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 중성염 전해산세 후 황산 전해산세가 추가적으로 수행될 수 있다. 전해산세의 경우 고 Si 함유 페라이트 스테인리스 냉연 강판의 표면에 존재하는 산화 스케일을 제거하기 위한 산세 과정이다.
상기 중성염 전해산세의 경우 바람직하게는 50-90℃의 중성염 전해액, 더욱 바람직 하게는 항산 나트륨 전해질 200-250g/L를 포함하는 50-90℃의 중성염 전해액에 강판을 침지한 후, 강판표면의 전위가 +, -, +의 순서로 최소 1번 이상 대전 될 수 있도록 9-15 A/dm2 의 전류 밀도를 30-80초 동안 가함으로써 수행될 수 있다. 상기 인가전류량이 9 A/dm2 미만일 경우 소둔 스케일을 용해시킬 수 있는 표면 전위가 형성되지 않아 중성염 전해산세의 효과가 미비한 문제가 있고, 15 A/dm2 초과의 전류를 인가할 경우는 스케일 하부의 모재가 손상될 우려가 있다. 따라서 중성염 전세산세시 인가전류량은 9-15 A/dm2 인 것이 바람직하다.
황산 전해산세는 40-55℃의 황산 전해액, 더욱 바람직하게는 50-150g/L의 황산을 전해질로 포함하고 철, 크롬, 니켈, 구리, 망간, 및 티타늄 중 적어도 하나 이상을 추가적으로 포함하는 40-55℃의 전해용액을 사용하여 수행할 수 있다. 또한 가장 바람직하게는 이러한 황산 전해 단계는 전해액에 강판을 침지한 후, 강판의 표면 전위가 +, -, +의 순서로 최소 1번 이상 대전될 수 있도록 9-20 A/dm2의 전류밀도를 15-40초간 가함으로써 수행할 수 있다. 상기 전류밀도가 9 A/dm2미만일 경우는 전해산세 시 표면 형성전위가 낮게 형성되어 표면 품질에 좋지 않은 영향을 미치며, 20 A/dm2를 넘는 전류를 인가할 경우는 과도한 전류 인가로 스케일 하부 모재의 손상을 초래할 수 있다. 따라서 황산 전해산세의 인가 전류 밀도는 9-20 A/dm2 인 것이 바람직하다.
상기 중성염 전해와 황산전해 공정은 연속 공정으로 수행되는 것이 바람직하다. 특히 중성염 전해공정에서의 인가 전류 밀도가 상기 범위를 벗어날 경우 황산 전해공정의 인가전류 밀도에 관계없이 미산세 또는 모재 손상을 유발할 수 있고, 중성염 전해 공정의 인가 전류 밀도가 적정범위일지라도 황산전해 공정의 인가전류밀도역시 상기 범위를 벗어나지 않아야 모재손상을 일으키지 않기 때문에 본 발명에서 중성염 전해 인가 전류밀도 및 황산 전해 인가 전류밀도는 상기 범위를 벗어나지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 전해산세 이후 황산, 불산, 및 과산화수소를 포함한 혼산용액을 이용하여 혼산산세를 추가적으로 수행할 수 있다. 상기 중성염 전해 및 황산 전해 단계를 거친 페라이트계 스테인리스 강판 표면에는 크롬 및 철 산화물층이 제거되고, Si 산화물층만 남게 되는데, 혼산산세는 이러한 Si 산화물층을 포함, 모재를 제외한 산화물을 모두 제거하는 산세 공정이다.
상기 혼산산세 시 혼산용액은 황산 70-100 g/L, 불산 5-10 g/L 및 용액 중 잔류 과산화수소 6-10 g/L를 포함하며, 용액의 온도는 33-40℃일 수 있다. 또한 보다 바람직한 양태에 따르면 상기 혼산산세는 스트립 표면 전위를 -0.2 내지 0.1V로 유지하여 수행될 수 있다. 이 때, 상기 스트립 표면 전위가 -0.2V 미만일 경우 용해속도가 낮아 미산세가 발생하거나 표면 불균일이 일어날 수 있고, 0.1V 이상일 경우도 마찬가지로 용해속도가 적절하지 않아 미산세가 유발될 수 있다. 따라서 표면의 품질을 향상시키기 위해서는 표면전위를 -0.2 내지 0.1V로 유지하는 것이 바람직하다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실험예
1.
소둔
조건에 따른 입도 및
Si
산화물 두께 평가
성분의 함량이 각각 총 중량기준 Cr 14 중량%, Si 0.9 중량%, Ti 0.15 중량%, Ti: 0.15 중량%, Nb 0.45 중량%, 및 잔부 Fe 및 기타 불순물인 동일한 페라이트계 스테인리스 냉연강판 13개를 대상으로 강판번호를 1부터 13까지 부여한 후 소둔처리하였다. 이 때, 소둔 온도 및 균열 유지시간은 하기 표 1에 표기된 것과 같이 각각 변화를 주었고, 소둔 처리에 따른 강판의 표면 입도와 Si 산화물층의 두께를 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같았다.
| No. | 소둔목표온도(℃) | 균열유지시간(초) | 입도 | Si소둔 산화물층 두께(nm) |
| 강판 1 | 950 | 100 | 6 | 59 |
| 강판 2 | 950 | 50 | 9.3 | 51 |
| 강판 3 | 970 | 60 | 7.8 | 63 |
| 강판 4 | 970 | 30 | 8.5 | 56 |
| 강판 5 | 990 | 70 | 6 | 78 |
| 강판 6 | 990 | 50 | 6.5 | 73 |
| 강판 7 | 990 | 20 | 7.6 | 65 |
| 강판 8 | 1010 | 50 | 6.0 | 87 |
| 강판 9 | 1010 | 20 | 7.0 | 80 |
| 강판 10 | 1010 | 10 | 7.5 | 74 |
| 강판 11 | 1030 | 30 | 5.5 | 96 |
| 강판 12 | 1030 | 10 | 6.0 | 90 |
| 강판 13 | 1030 | 0 | 6.2 | 86 |
소둔처리 결과, 강판의 표면입도는 소둔목표온도 및 균열유지시간이 증가할수록 감소하는 경향을 보이는 반면 Si 산화물 층 두께는 오히려 소둔목표온도 및 균열유지시간이 증가할 수록 두꺼워지는 경향을 보였다. 이 때, 강판 2 및 4의 경우 강판의 표면입도가 8을 초과하였는데, 통상적으로 표면입도가 8을 초과하면 연신율이 저하되므로 강판 2 및 4는 재질이 불량한 것으로 판단되었다.
실험예
2.
소둔
조건에 따른
산세성
평가
상기 실험예 1에서 입도 불량으로 나타난 강판 2 및 4를 제외한 나머지 강에 대해 산세를 수행하였다. 산세는 중성염 전해산세, 황산 전해산세, 및 혼산산세 순서로 처리하였다. 이 때, 중성염 전해산세는 황산나트륨 200/L를 포함한 80℃의 산세용액에서 인가전류 9A/dm2 조건으로 85초 동안 수행하였고, 황산전해산세는 황산 80g/L를 포함한 45℃의 산세용액에서 인가전류 15A/dm2 조건으로 35초 동안 수행하였다. 또한 혼산산세는 황산 80g/L, 불산 10g/L, 과산화수소 6g/L를 포함하는 40℃의 혼산산세액에서 60초간 침적하여 수행하였다. 산세 결과는 하기 표 2와 같았다.
| 소둔목표온도(℃) | 균열유지시간(초) | Si소둔 산화물두께 (nm) | 산세유무1 ) | |
| 강판 1 | 950 | 100 | 59 | ○ |
| 강판 3 | 970 | 60 | 63 | ○ |
| 강판 5 | 990 | 70 | 78 | ○ |
| 강판 6 | 990 | 50 | 73 | ○ |
| 강판 7 | 990 | 20 | 65 | ○ |
| 강판 8 | 1010 | 50 | 87 | X |
| 강판 9 | 1010 | 20 | 80 | ○ |
| 강판 10 | 1010 | 10 | 74 | ○ |
| 강판 11 | 1030 | 30 | 96 | X |
| 강판 12 | 1030 | 10 | 90 | X |
| 강판 13 | 1030 | 0.1 | 86 | X |
1) ○: 완전산세, X: 미산세
산세 결과 강판 8, 및 11 내지 13의 경우에는 미산세를 나타내는 것으로 확인되었다. 이는 Si 산화물 두께가 80nm를 초과하는 경우 공통적으로 나타나는 결과였다. 즉, 고 Si 함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 소둔 및 산세할 경우 Si 산화물층 두께를 80nm이하로 제어하는 것이 바람직함을 알 수 있었다.
상기 소둔 및 산세 결과를 종합적으로 분석한 결과, 일정의 소둔목표온도 및 균열유지시간을 만족할 경우 Si 산화물의 완전 산세가 용이하게 이루어진다는 것을 알 수 있었다. 보다 명확하게 파악하기 위하여 상기 데이터를 토대로 그래프를 그려본 결과, 하기 도 1와 같은 그래프를 얻을 수 있었고, 입도 8 이하를 만족하면서 동시에 Si 산화물 두께가 80nm이하로 생성되는 소둔 온도와 균열 시간의 조건은 하기 도 1의 그래프 영역과 같다는 것을 파악할 수 있었다. 또한 하기 도 1의 그래프에서 나타내는 영역을 통하여 하기 식 1 및 3을 도출할 수 있었다.
Y ≥ 0.011667X2 - 24.3167X + 12668 ... 식 1
Y ≤ -2.15X + 2220.42
... 식 2
950 ≤ X <1030, 0 ≤ Y ≤ 120
... 식 3
단, 상기 식 1 내지 3에서 X = 소둔목표온도(℃), Y = 균열유지시간(초)이다.
Claims (3)
- 페라이트계 스테인리스 냉연강판을 950℃ 이상 1030℃ 미만의 소둔목표온도에서 0 내지 120 초의 균열유지시간 동안 열처리하는 소둔 열처리 단계를 포함하고,
상기 페라이트계 스테인리스 냉연강판은 Cr: 13-15중량%, Si: 0.8-1.0중량%, Nb: 0.1-0.5중량%, Ti: 0.1-0.3중량%, Mn: 0.3-1.0중량%, 잔부 Fe 및 기타 불순물을 포함하며,
상기 소둔 열처리 단계의 소둔목표온도 및 균열유지시간은 하기 식 1 및 2를 만족하도록 제어하는 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법.
Y ≥ 0.011667X2 - 24.3167X + 12668 (식 1)
Y ≤ -2.15X + 2220.42 (식 2)
단, 상기 식 1 및 2에 있어서, X = 소둔목표온도(℃), Y = 균열유지시간(초)
- 제 1 항에 있어서,
상기 소둔 열처리된 페라이트계 스테인리스 냉연강판은 표면입도가 8 이하(0 제외)인 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 소둔 열처리된 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 Si 산화물 층 두께는 80nm이하(0제외)인 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130135831A KR20150053626A (ko) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130135831A KR20150053626A (ko) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150053626A true KR20150053626A (ko) | 2015-05-18 |
Family
ID=53390162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130135831A KR20150053626A (ko) | 2013-11-08 | 2013-11-08 | 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20150053626A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111954724A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-17 | 日铁不锈钢株式会社 | 铁素体系不锈钢钢板及其制造方法、以及铁素体系不锈钢构件 |
-
2013
- 2013-11-08 KR KR1020130135831A patent/KR20150053626A/ko active Search and Examination
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111954724A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-17 | 日铁不锈钢株式会社 | 铁素体系不锈钢钢板及其制造方法、以及铁素体系不锈钢构件 |
| CN111954724B (zh) * | 2018-03-30 | 2021-12-24 | 日铁不锈钢株式会社 | 铁素体系不锈钢钢板及其制造方法、以及铁素体系不锈钢构件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105525087B (zh) | 一种提高取向硅钢底层质量的方法 | |
| JPWO2013108785A1 (ja) | 酸洗後の鋼板表面の黄変防止方法 | |
| JP2010047808A (ja) | 高強度冷延鋼板およびその製造方法 | |
| KR101538240B1 (ko) | 고강도 강판 및 그 제조 방법 | |
| KR101879067B1 (ko) | 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔 및 산세 방법 | |
| JP2022509863A (ja) | 耐食性が向上したフェライト系ステンレス鋼及びその製造方法 | |
| KR20160122813A (ko) | 고강도 강판 및 고강도 강판의 제조 방법 | |
| KR101568477B1 (ko) | 고 Si 함유 페라이트 스테인리스강의 소둔·산세 방법 | |
| JP2013173976A (ja) | 冷延鋼板の製造方法およびその製造設備 | |
| KR19990037420A (ko) | 표면의 성상이 우수한 오스테나이트계 스테인레스강의제조방법 | |
| JP2014040652A (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
| JP2013122074A (ja) | 高強度鋼板およびその製造方法 | |
| KR100696850B1 (ko) | 저크롬 페라이트계 스테인레스강의 고속산세방법 | |
| KR101676193B1 (ko) | 저크롬 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 산세 방법 | |
| KR20150053626A (ko) | 고 Si함유 페라이트계 스테인리스 냉연강판의 소둔방법 | |
| JP5794284B2 (ja) | 高強度鋼板の製造方法 | |
| JP2013167016A (ja) | 酸洗後の鋼板表面の黄変防止方法 | |
| JP3915235B2 (ja) | 表面に模様のないオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 | |
| JPH04371518A (ja) | 延性， 耐摩耗性および耐銹性に優れた電気材料用フェライト系ステンレス鋼の製造方法 | |
| JP3312103B2 (ja) | 高強度熱延鋼板 | |
| JP4137517B2 (ja) | 表面性状の良好なステンレス鋼板の製造方法 | |
| KR100720278B1 (ko) | Nb첨가 고 Cr 페라이트계 안정화 스테인리스강의 고속산세방법 | |
| US6217679B1 (en) | Method for producing chromium-containing hot rolled steel strip | |
| JPH1150202A (ja) | 耐銹性に優れたフェライト系ステンレス鋼光輝焼鈍材およびその製造方法 | |
| JP2000073192A (ja) | フェライト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20131108 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20150226 Patent event code: PE09021S01D |
|
| AMND | Amendment | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20150813 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20150226 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |
|
| AMND | Amendment | ||
| PX0901 | Re-examination |
Patent event code: PX09011S01I Patent event date: 20150813 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX09012R01I Patent event date: 20150417 Comment text: Amendment to Specification, etc. |
|
| PX0601 | Decision of rejection after re-examination |
Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX06014S01D Patent event date: 20150925 Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event code: PX06012R01I Patent event date: 20150911 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PX06011S01I Patent event date: 20150813 Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event code: PX06012R01I Patent event date: 20150417 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PX06013S01I Patent event date: 20150226 |