KR20150080628A - 페라이트계 스테인리스 강 - Google Patents

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유하 ?라
요니 꼬스끼니에미
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Abstract

본원은 우수한 부식성과 시트 성형 특성들을 갖는 페라이트계 스테인리스 강에 관한 것이다. 상기 강은, 중량% 로, 비 (Ti+Nb)/(C+N) 가 8 이상 40 미만이고 또한 비 Tieq/Ceq = (Ti + 0.515*Nb +0.940*V)/(C+0.858*N) 가 6 이상 40 미만이 되는 조건들에서, 0.003 ~ 0.035% 탄소, 0.05 ~ 1.0% 규소, 0.1 ~ 0.8% 망간, 20 ~ 24% 크롬, 0.05 ~ 0.8% 니켈, 0.003 ~ 0.5% 몰리브덴, 0.2 ~ 0.8% 구리, 0.003 ~ 0.05% 질소, 0.05 ~ 0.8% 티타늄, 0.05 ~ 0.8% 니오븀, 0.03 ~ 0.5% 바나듐, 0.04% 미만의 알루미늄 및 C+N 합이 0.06% 미만이고, 잔부로서 철 및 불가피한 불순물들로 구성된다.

Description

페라이트계 스테인리스 강 {FERRITIC STAINLESS STEEL}
본원은 양호한 내식성과 양호한 시트 성형 특성들을 갖는 안정화된 페라이트계 스테인리스 강에 관한 것이다.
페라이트계 스테인리스 강을 개발하는 가장 중요한 점은 탄소와 질소 원소들을 처리하는 방법이다. 이러한 원소들은 탄화물들, 질화물들 또는 탄질화물들에 결합되어야 한다. 이러한 종류의 결합에 사용된 원소들을 안정화 원소들이라고 한다. 통상의 안정화 원소들은 니오븀과 티타늄이다. 예를 들어, 탄소 함량이 0.01 중량 % 미만으로 매우 낮은 페라이트계 스테인리스 강에 대해서는 탄소 및 질소의 안정화를 위한 요건들이 감소될 수 있다. 하지만, 이러한 저함량 탄소는 제조 공정들에 대한 요건들을 유발한다. 스테인리스 강에 대한 통상의 AOD (아르곤-산소-탈탄) 제조 기술은 더 이상 실용적이지 않고 그리하여 VOD (진공-산소-탈탄) 제조 기술이라고 하는 더 값비싼 제조 방법들을 사용해야 할 것이다.
유럽특허 제 936280 호는, 중량% 로, 0.025% 미만의 탄소, 0.2 ~ 0.7% 규소, 0.1 ~ 1.0% 망간, 17 ~ 21% 크롬, 0.07 ~ 0.4% 니켈, 1.0 ~ 1.25% 몰리브덴, 0.025% 미만의 질소, 0.1 ~ 0.2% 티타늄, 0.2 ~ 0.35% 니오븀, 0.045 ~ 0.060% 붕소, 0.02 ~ 0.04% (REM + 하프늄), 잔부로서 철 및 불가피한 불순물들의 조성을 가진 티타늄 및 니오븀 안정화된 페라이트계 스테인리스 강에 관한 것이다. 유럽특허 제 936280 호에 따라서, 구리 및 몰리브덴은 일반적이고 국부적인 내식성에 유익한 영향을 주고, 희토류 금속들 (REM) 은 황화물을 글로벌화시켜 (globulise), 연성 및 성형성을 향상시킨다. 하지만, 몰리브덴 및 REM 은 강의 제조를 값비싸게 만드는 값비싼 원소들이다.
유럽특허 제 1818422 호에서는, 이들 중에서, 0.03 중량% 미만의 탄소, 18 ~ 22 중량% 크롬, 0.03 중량% 미만의 질소, 및 0.2 ~ 1.0 중량% 니오븀을 가진 니오븀 안정화된 페라이트계 스테인리스 강이 개시되어 있다. 상기 유럽특허에 따라서, 탄소 및 질소의 안정화는 니오븀만을 사용하여 실시된다.
미국특허 제 7056398 호에는, 중량% 로, 0.01% 미만의 탄소, 1.0% 미만의 규소, 1.5% 미만의 망간, 11 ~ 23% 크롬, 1.0% 미만의 알루미늄, 0.04% 미만의 질소, 0.0005 ~ 0.01% 붕소, 0.3% 미만의 바나듐, 0.8% 미만의 니오븀, 1.0% 미만의 티타늄을 포함하는 초저 탄소계 페라이트계 스테인리스 강이 개시되어 있고, 여기에서 18 ≤ Nb/(C+N)+2(Ti/(C+N)) ≤ 60 이다. 강 제조 공정 동안, 탄소는 가능한 한 많이 제거되고, 고용체 탄소는 티타늄 및 니오븀에 의해 탄화물로서 고정된다. 미국특허 제 7056398 호의 강에서, 티타늄의 일부는 바나듐으로 교체되고, 바나듐은 인성을 개선시키도록 붕소와 결합하여 첨가된다. 더욱이, 붕소는 강의 인성을 추가로 열화시키는 질화 티타늄의 침전을 방지하는 질화붕소 (BN) 를 형성한다. 미국특허 제 7056398 호의 강은 내식성을 희생하면서 내취성을 향상시키는데 집중되고 그리고 보호성 오버코팅을 사용하도록 추천된다.
유럽특허출원 제 2163658 호에는 0.02% 미만의 탄소, 0.05 ~ 0.8% 규소, 0.5% 미만의 망간, 20 ~ 24% 크롬, 0.5% 미만의 니켈, 0.3 ~ 0.8% 구리, 0.02% 미만의 질소, 0.20 ~ 0.55% 니오븀, 0.1% 미만의 알루미늄 및 잔부로서 철 및 불가피한 불순물들을 포함하는, 황화물 내식성을 가진 페라이트계 스테인리스 강이 개시되어 있다. 이러한 페라이트계 스테인리스에 있어서, 탄소와 질소의 안정화에 니오븀만이 사용된다.
유럽특허출원 제 2182085 호는 버를 생성하지 않고 우수한 펀칭 가공성을 가진 페라이트계 스테인리스 강에 관한 것이다. 이 강은, 중량% 로, 0.003 ~ 0.012% 탄소, 0.13% 미만의 규소, 0.25% 미만의 망간, 20.5 ~ 23.5% 크롬, 0.5% 미만의 니켈, 0.3 ~ 0.6% 구리, 0.003 ~ 0.012% 질소, 0.3 ~ 0.5% 니오븀, 0.05 ~ 0.15% 티타늄, 0.06% 미만의 알루미늄, 잔부로서 철 및 불가피한 불순물들을 함유한다. 더욱이, 페라이트 결정 입계들 (grain boundaries) 에 존재하는 NbTi 복합 탄질화물에 함유되는 비 Nb/Ti 는 1 ~ 10 범위이다. 추가로, 상기 유럽특허출원 제 2182085 호의 페라이트계 스테인리스 강은 0.001% 미만의 붕소, 0.1% 미만의 몰리브덴, 0.05% 미만의 바나듐 및 0.01% 미만의 칼슘을 포함한다. 또한, 탄소 함량이 0.012% 초과이면, 탄화 크롬의 생성이 억제될 수 없고 그리고 내식성이 열화된다고 할 수 있고, 그리고 0.05% 초과의 바나듐이 첨가되면 강은 경화되고 그 결과 가공성이 열화된다.
양호한 내식성을 가진 페라이트계 스테인리스 강은, 또한 0.03% 미만의 탄소, 1.0% 미만의 규소, 0.5% 미만의 망간, 20.5 ~ 22.5% 크롬, 1.0% 미만의 니켈, 0.3 ~ 0.8% 구리, 0.03% 미만의 질소, 0.1% 미만의 알루미늄, 0.01% 미만의 니오븀, (4x(C+N))% < 티타늄 < 0.35 %), 0.05% 미만의 (C+N), 및 잔부로서 철 및 불가피한 불순물들을 함유하는 조성을 가진 미국특허출원 제 2009056838 호에 개시되어 있다. 미국특허출원 제 2009056838 호에 따라서, 니오븀은 재결정 온도를 증가시켜, 냉간 압연 시트의 고속 소둔 라인에서 불충분한 소둔을 유발하기 때문에, 니오븀은 사용되지 않는다. 반대로, 티타늄은, 공식 전위를 증가시켜 내식성을 향상시키도록 첨가되는 필수적인 원소이다. 바나듐은 용접 영역에서 입자간 부식 (intergranular corrosion) 의 발생을 방지하는 효과를 가진다. 따라서, 바나듐은 선택적으로 0.01 ~ 0.5% 범위로 첨가된다.
WO 공개 제 2010016014 호에는 우수한 내수소 취화성 및 내응력 부식 균열성을 가진 페라이트계 스테인리스 강이 개시되어 있다. 이 강은, 0.015% 미만의 탄소, 1.0% 미만의 규소, 1.0% 미만의 망간, 20 ~ 25% 크롬, 0.5% 미만의 니켈, 0.5% 미만의 몰리브덴, 0.5% 미만의 구리, 0.015% 미만의 질소, 0.05% 미만의 알루미늄, 0.25% 미만의 니오븀, 0.25% 미만의 티타늄, 및 추가로 0.20% 미만의 값비싼 원소, 탄탈륨, 잔부로서 철 및 불가피한 불순물들을 함유한다. 고?량의 니오븀 및/또는 탄탄륨의 첨가는 결정 구조를 강화시키고 그리하여 (Ti+Nb+Ta) 합은 0.2 ~ 0.5% 범위이다. 더욱이, 수소 취화를 방지하기 위해서, 비 (Nb+1/2Ta)/Ti 는 1 ~ 2 범위에 있을 필요가 있다.
WO 공개 제 2012046879 호는 양성자 (proton) 교환막 연료 전지의 분리기로서 사용되는 페라이트계 스테인리스 강에 관한 것이다. 불화 수소산 또는 불화 수소산과 질산의 액상 혼합물을 주로 함유하는 용액에 스테인리스 강을 침지시킴으로써 스테인리스 강의 표면에 패시베이션 필름이 형성된다. 페라이트계 스테인리스 강은 필요한 합금 원소들로서 철 이외에 탄소, 규소, 망간, 알루미늄, 질소, 크롬 및 몰리브덴을 함유한다. 참조문헌 WO 2012046879 에 개시된 모든 다른 합금 원소들은 선택적이다. 이러한 WO 공개의 예들로서 개시된 바와 같이, 저 탄소 함량을 가진 페라이트계 스테인리스 강은 진공 제련에 의해 제조되고, 이는 매우 값비싼 제조 방법이다.
본 발명의 목적은 선행 기술의 일부 단점들을 없애는 것이고 그리고 양호한 내식성 및 양호한 시트 성형 특성들을 가진 페라이트계 스테인리스 강을 얻는 것이며, 상기 강은 니오븀, 티타늄 및 바나듐에 의해 안정화되며 그리고 AOD (아르곤-산소-탈탄) 기술을 사용하여 제조된다. 본 발명의 본질적인 특징들은 첨부된 청구범위에 개시되어 있다.
본원에 따른 페라이트계 스테인리스 강의 화학적 조성은, 중량% 로, (C+N) 합이 0.06% 미만이고 그리고 비 (Ti+Nb)/(C+N) 가 8 이상 40 미만, 적어도 25 미만이고 또한 비 (Ti + 0.515*Nb +0.940*V)/(C+0.858*N) 가 6 이상 40 미만, 적어도 20 미만이 되는 조건들에서, 0.035% 미만의 탄소 (C), 1.0% 미만의 규소 (Si), 0.8% 미만의 망간 (Mn), 20 ~ 24% 크롬 (Cr), 0.8% 미만의 니켈 (Ni), 0.5% 미만의 몰리브덴 (Mo), 0.8% 미만의 구리 (Cu), 0.05% 미만의 질소 (N), 0.8% 미만의 티타늄 (Ti), 0.8% 미만의 니오븀 (Nb), 0.5% 미만의 바나듐 (V), 0.04% 미만의 알루미늄 및 잔부로서 스테인리스 강들에서 점유하는 철 및 불가피한 불순물로 구성된다. 본원에 따른 페라이트계 스테인리스 강은 AOD (아르곤-산소-탈탄) 기술을 사용하여 유리하게 제조된다.
각각의 합금 원소 중 다르게 언급하지 않으면 효과들 및 중량% 의 함량은 이하에 설명된다:
탄소 (C) 는 연신 및 r-값을 저감시키고, 바람직하게는 탄소는 강의 제조 공정 동안 가능한 한 많이 제거된다. 고용체 탄소는 후술되는 바와 같이 티타늄, 니오븀 및 바나듐에 의해 탄화물들로서 고정된다. 탄소 함량은 0.035%, 바람직하게는 0.03% 로 한정되지만 적어도 0.003% 탄소를 가진다.
규소 (Si) 는 다시 용융하도록 슬래그로부터 크롬을 저감시키는데 사용된다. 강에서 일부 규소 잔부들 (remainders) 은 감소가 잘 되는지를 확인할 필요가 있다. 따라서, 규소 함량은 1.0% 미만, 적어도 0.05%, 바람직하게는 0.05 ~ 0.7% 이다.
망간 (Mn) 은 황화망간을 형성함으로써 페라이트계 스테인리스 강의 내식성을 열화시킨다. 저함량 황 (S) 으로, 망간 함량은 0.8% 미만, 바람직하게는 0.65% 미만, 적어도 0.10% 이다. 더 바람직한 범위는 0.10 ~ 0.65% 망간이다.
크롬 (Cr) 은 내산화성 및 내식성을 향상시킨다. 강 등급 EN 1.4301 에 필적가능한 내식성을 달성하도록, 크롬 함량은 20 ~ 24%, 바람직하게는 20 ~ 21.5% 이어야 한다.
니켈 (Ni) 은 인성의 개선에 바람직하게 기여하는 원소이지만, 니켈은 응력 부식 균열 (SCC) 에 민감하다. 이러한 영향들을 고려하기 위해, 니켈 함량은 0.8% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만이어서, 니켈 함량은 적어도 0.05% 이다.
몰리브덴 (Mo) 은 내식성을 향상시키지만 파괴에 대한 연신을 저감시킨다. 몰리브덴 함량은 0.5% 미만, 바람직하게는 0.2% 미만, 적어도 0.003% 이다.
구리 (Cu) 는 산성 용액에서 내식성을 향상시키지만 고함량의 구리는 해로울 수 있다. 그리하여, 구리 함량은 0.8% 미만, 바람직하게는 0.5% 미만, 적어도 0.2% 이다.
질소 (N) 는 파괴에 대한 연신을 저감시킨다. 질소 함량은 0.05% 미만, 바람직하게는 0.03% 미만, 적어도 0.003% 이다.
알루미늄 (Al) 은 용융물로부터 산소를 제거하는데 사용된다. 알루미늄 함량은 0.04% 미만이다.
티타늄 (Ti) 은 매우 높은 온도들에서 질소와 함께 질화티타늄들을 형성하기 때문에 매우 유용하다. 질화티타늄들은 소둔 및 용접 동안 입자 성장을 방지한다. 티타늄 함량은 0.8% 미만, 적어도 0.05%, 바람직하게는 0.05 ~ 0.40% 이다.
니오븀 (Nb) 은 탄화니오븀들에 탄소를 결합시키도록 어느 정도 사용된다. 니오븀으로 재결정 온도가 제어될 수 있다. 니오븀은 선택된 안정화 원소들 티타늄, 바나듐 및 니오븀 중 가장 값비싼 원소들이다. 니오븀 함량은 0.8% 미만, 적어도 0.05%, 바람직하게는 0.05 ~ 0.40% 이다.
바나듐 (V) 은 저온들에서 탄화물들 및 질화물들을 형성한다. 이러한 석출물들은 작으며, 이들 중 대부분은 통상적으로 입자들 내측에 있다. 탄소 안정화에 필요한 바나듐의 양은 동일한 탄소 안정화에 필요한 니오븀의 양의 오직 대략 절반이다. 이는 바나듐의 원자 중량이 니오븀 원자 중량의 오직 대략 절반이기 때문이다. 바나듐이 니오븀보다 더 값싸기 때문에, 그러면 바나듐이 경제적인 선택이다. 바나듐은 또한 강의 인성을 향상시킨다. 바나듐 함량은 0.5% 미만, 적어도 0.03%, 바람직하게는 0.03 ~ 0.20% 이다.
본원에 따른 페라이트계 스테인리스 강에서 이러한 모든 3 개의 안정화 원소들, 티타늄, 니오븀 및 바나듐을 사용하여, 실제로 침입형 (interstitially) 이 없는 원자 격자를 얻을 수 있다. 즉, 본질적으로 모든 탄소 및 질소 원자들은 안정화 원소들과 결합된다는 것이다.
본원의 페라이트계 스테인리스 강을 시험하기 위해 여러 가지 스테인리스 강 합금들이 준비되었다. 이러한 준비 동안, 모든 합금은 용융, 주조, 및 열간 압연되었다. 열간 압연된 플레이트는 냉간 압연 전에 추가로 소둔되고 산세되었다. 그 후, 최종 두께에서 냉간 압연된 시트는 다시 소둔 및 산세되었다. 표 1 에서는 참조 재료들 EN 1.4301 및 1.4404 의 화학적 조성들을 더 포함한다.
Figure pct00001
표 1 로부터, 합금 A, 합금 B, 합금 C 및 합금 D 가 티타늄 및 니오븀으로 이중 안정화됨을 볼 수 있다. 합금 A 및 합금 B 는 본질적으로 동일한 양의 티타늄 및 니오븀을 가진다. 합금 C 는 니오븀보다 더 많은 티타늄을 갖는 반면, 합금 D 는 티타늄보다 더 많은 니오븀을 갖는다. 합금 E, 합금 F, 합금 G 및 합금 H 는 또한 티타늄 및 니오븀 이외에 바나듐을 포함하고, 합금 E 및 합금 F 는 소량의 니오븀만을 가지며, 합금 G 는 소량의 티타늄만을 가진다. 본원에 따른 티타늄, 니오븀 및 바나듐과 삼중 안정화된 합금들은 합금 H ~ 합금 L 이다.
내식성은 스테인리스 강의 가장 중요한 특성이므로, 표 1 에 열거된 모든 합금들의 공식 전위는 동전위적으로 (potentiodynamically) 결정되었다. 합금들은 320 메시로 습식 연삭되었고 그리고 적어도 24 시간 동안 주변 온도에서 공기에서 리패시베이트되도록 되었다. 공식 전위 측정들은 약 22℃ 의 실온에서 자연적으로 통기된 (aerated) 수용성 1.2 중량% NaCl-용액 (0.7 중량% Cl-, 0.2 M NaCl) 에서 실시하였다. 분극 곡선들은 약 1 ㎠ 의 전기화학적 활성 영역을 가진 틈 (crevice) 이 없는 플러시된 포트 전지들 (ASTM G150 에 기재된 바와 같이 Avesta 전지들) 을 사용하여 20 mV/min 에서 기록되었다. 백금 호일들은 카운터 전극들로서 사용되었다. 참조 전극들로서 KCl 포화된 칼로멜 전극들 (SCE) 이 사용되었다. 각각의 합금에 대하여 6 개의 관통 공식 전위 측정들의 평균값이 산출되었고 표 2 에 열거된다.
입자간 부식에 대한 안정화가 성공적이었음을 증명하기 위해서, 합금들은 EN ISO 3651-2 에 따라서 Strauss 시험을 받게 되었다:1998-08: 스테인리스 강들의 입자간 내식성의 결정-파트 2: 페라이트계, 오스테나이트계 및 페라이트-오스테나이트계 (듀플렉스) 스테인리스 강들-황산을 함유하는 매체에서 부식 시험. 이러한 시험들의 결과들은 표 2 에 나타난다.
표 2 는 또한 참조 재료들 EN 1.4301 및 1.4404 에 대한 각각의 결과들을 포함한다.
Figure pct00002
표 2 에서 부식 전위에 대한 결과들에서는, 본원의 페라이트계 스테인리스 강이 참조 강들 EN 1.4301 및 EN 1.4404 보다 더 양호한 내공식성을 갖는 것으로 나타난다. 더욱이, 본원에 따른 합금들에 대해서는 민감하지 않다. 합금 G 는 본원의 부식 요건들을 충족하지 못하기 때문에, 합금 G 는 본원의 범위 밖이다. 합금 G 는 안정화되지 않았다.
항복 강도 Rp0.2, 인장 강도 Rm 뿐만 아니라 파괴에 대한 연신 (A50) 은 표 1 의 합금들에 대한 기계적 시험들에서 본원의 페라이트계 스테인리스 강에 대하여 결정되었다. 그 결과들은 표 3 에 나타난다.
Figure pct00003
표 3 의 결과들에서는, 본원에 따른 니오븀, 티타늄, 및 바나듐으로 안정화된 합금 H ~ 합금 L 이 시험된 기계적 특성들에 대하여 시험된 합금들에서 본원에 따르지 않는 합금 A ~ 합금 F 보다 더 양호한 값을 가지는 것으로 도시된다. 이는, 예를 들어 인장 강도가 파괴에 대한 연신과 조합될 때 나타난다. 더욱이, 표 3 의 시험 결과들에서는, 참조 재료 EN 1.4301 의 인장 강도 및 파괴에 대한 연신이 페라이트계 스테인리스 강에 대한 대표 값들보다 더 높은 것으로 나타난다. 그 이유는 상이한 원자 격자 종류에 기초한다. 참조 강의 격자를 면심 입방체 (FCC) 격자라고 하고, 페라이트계 스테인리스 격자를 체심 입방체 (BCC) 라고 한다. FCC 격자는 "항상" BCC 격자보다 더 양호한 연신을 가진다.
본원에 따른 페라이트계 스테인리스 강은 또한 많은 얇은 시트 적용들에서 매우 중요한 시트 성형 특성들에 있어서 값 결정을 위해 시험되었다. 이러한 시트 성형 특성들에 대하여 균일한 연신 (Ag) 및 r-값에 대한 시트 성형 모의 시험을 실시하였다. 균일한 연신은 시트 신장 능력들과 상호 연관되고, r-값은 딥 드로잉 능력들과 상호 연관된다. 인장 시험으로 균일한 연신 및 r-값들이 측정되었다. 이러한 시험들의 결과들은 표 4 에 나타난다.
Figure pct00004
표 4 에서의 결과들에서는, 합금 H 와 합금 L 이 다른 시험 합금들과 비교될 때 가장 긴 균일한 연신 및 가장 높은 r-값을 가지는 것으로 나타난다. 참조 재료 EN 1.4301 가 시험된 합금들보다 더 균일한 연신을 갖더라도, EN 1.4301 은 모든 시험된 합금들보다 훨씬 더 약한 r-값을 가진다.
본원의 페라이트계 스테인리스 강에서 침입형 원소들, 탄소와 질소의 안정화에 니오븀, 티타늄 및 바나듐을 사용하면, 안정화 동안 생성되는 화합물들은 탄화 티타늄 (TiC), 질화 티타늄 (TiN), 탄화 니오븀 (NbC), 질화 니오븀 (NbN), 탄화 바나듐 (VC) 및 질화 바나듐 (VN) 과 같은 것이다. 이러한 안정화시, 안정화의 효과 및 양 뿐만 아니라 상이한 안정화 원소들의 역할을 평가하도록 간단한 식이 사용된다.
안정화 원소들, 티타늄, 니오븀 및 바나듐 사이의 연결은, 안정화 당량 (Tieq) 에 대한 식 (1) 에 의해 규정되고, 여기에서 각 원소의 함량은 중량% 로 이하이다:
Tieq = Ti + 0.515*Nb + 0.940*V (1)
각각, 침입형 원소들 중 탄소 및 질소 사이의 연결은 침입형 당량 (Ceq) 에 대한 식 (2) 에 의해 규정되고, 여기에서 탄소 및 질소의 함량들은 중량% 로 이하이다:
Ceq = C + 0.858*N (2)
비 Tieq/Ceq 는 민감성에 대한 성향 (disposition) 을 결정하기 위한 하나의 인자로서 사용되고, 민감성을 피하기 위해서 본원의 페라이트계 스테인리스 강에 대하여, 비 Tieq/Ceq 는 6 이상이며, 비 (Ti+Nb)/(C+N) 는 8 이상이다.
합금 A ~ 합금 H 에 대한 비 Tieq/Ceq 뿐만 아니라 비 (Ti+Nb)/(C+N) 의 값들은 표 5 에서 산출된다.
Figure pct00005
표 5 의 값들에서는, 본원에 따른 니오븀, 티타늄 및 바나듐으로 삼중 안정화된 합금 H ~ 합금 L 이 비 Tieq/Ceq 및 비 (Ti+Nb)/(C+N) 둘 다에 대하여 바람직한 값들을 가지는 것으로 나타났다. 대신에, 예를 들어 표 2 에 따라서 민감화된 합금 G 는 비 Tieq/Ceq 및 비 (Ti+Nb)/(C+N) 둘 다에 대하여 바람직하지 않은 값들을 가진다.

Claims (15)

  1. 우수한 부식 및 시트 성형 특성들을 가진 페라이트계 스테인리스 강으로서,
    상기 페라이트계 스테인리스 강은, 중량% 로,
    비 (Ti+Nb)/(C+N) 가 8 이상 40 미만이고, 또한
    비 Tieq/Ceq = (Ti + 0.515*Nb +0.940*V)/(C+0.858*N) 가 6 이상 40 미만이 되는 조건들에서,
    0.003 ~ 0.035% 탄소, 0.05 ~ 1.0% 규소, 0.1 ~ 0.8% 망간, 20 ~ 24% 크롬, 0.05 ~ 0.8% 니켈, 0.003 ~ 0.5% 몰리브덴, 0.2 ~ 0.8% 구리, 0.003 ~ 0.05% 질소, 0.05 ~ 0.8% 티타늄, 0.05 ~ 0.8% 니오븀, 0.03 ~ 0.5% 바나듐, 0.04% 미만의 알루미늄 및 C+N 합이 0.06% 미만이고, 잔부로서 철 및 불가피한 불순물들로 구성되는 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소의 함량은 0.03 중량% 미만이지만 적어도 0.003 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 규소의 함량은 0.05 ~ 0.7 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 망간의 함량은 0.65 중량% 미만, 바람직하게는 0.10 ~ 0.65 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 니켈의 함량은 0.5 중량% 미만이지만 적어도 0.05 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 몰리브덴의 함량은 0.003 ~ 0.2 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구리의 함량은 0.5 중량% 미만이지만 적어도 0.2 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 질소의 함량은 0.03 중량% 미만이지만 적어도 0.003 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 티타늄의 함량은 0.05 ~ 0.40 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 니오븀의 함량은 0.05 ~ 0.40 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바나듐의 함량은 0.03 ~ 0.20 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크롬의 함량은 20 ~ 21.5 중량% 인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비 (Ti+Nb/(C+N) 는 8 이상 25 미만인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비 Tieq/Ceq = (Ti + 0.515*Nb +0.940*V)/(C+0.858*N) 는 6 이상 20 미만인 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페라이트계 스테인리스 강은 AOD (아르곤-산소-탈탄) 기술을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 페라이트계 스테인리스 강.
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