KR20170018457A

KR20170018457A - 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판 및 그 용접 방법

Info

Publication number: KR20170018457A
Application number: KR1020177002374A
Authority: KR
Inventors: 준이치로 히라사와; 신 이시카와; 지카라 가미
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2017-02-17
Also published as: JP5874864B1; JPWO2016017053A1; TW201610184A; TWI567209B; US10272513B2; WO2016017053A1; CN106574339A; US20170266751A1

Abstract

용락이 경감되고, 플라즈마 용접성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판을 제공한다. 질량％ 로, C : 0.020 ％ 이하, Si : 0.6 ％ 이하, Mn : 0.5 ％ 이하, P : 0.04 ％ 이하, S : 0.010 ％ 이하, Al : 0.015 ％ 이상, 0.20 ％ 이하, Cr : 17.0 ％ 이상, 24.0 ％ 이하, Ni : 0.6 ％ 미만, N : 0.020 ％ 이하, Ca : 0.0002 ％ 이상, 0.0020 ％ 이하, O : 0.0050 ％ 이하를 함유하고, Ti : 0.01 ％ 이상, 0.45 ％ 이하, Nb : 0.01 ％ 이상, 0.55 ％ 이하에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 추가로 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피적 불순물로 이루어지고, (Ti ＋ Nb × 48/93)/(C ＋ N) ≥ 8.0 (식 중의 Ti, Nb, C 및 N 은 각 원소의 함유량 (질량％) 을 나타낸다) 을 만족하도록 한다.

Description

플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판 및 그 용접 방법{FERRITIC STAINLESS STEEL SHEET FOR PLASMA WELDING AND WELDING METHOD THEREFOR}

본 발명은, 플라즈마 용접에 사용하는 페라이트계 스테인리스 강판 및 그 용접 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 용접은, 강력한 플라즈마 기류로 모재를 용융시키기 때문에, 맞대기 용접에서는 통상적으로 키홀 용접을 실시하여 험핑 비드 등의 용접 결함을 방지한다. 따라서, TIG 용접과 비교하여 용입이 깊고, 용접 속도가 빠르다. 또 비드 폭이 작기 때문에, 모재의 변형이 작다는 이점을 갖는다. 키홀 용접이란, 플라즈마 기류에 의해 키홀 (작은 구멍) 을 판두께 방향으로 관통시키면서 용접하는 방법이다. 예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 플라즈마 용접 등의 용융 용접을 하기 위한 Al, P, S 및 O 를 규제한 7 ∼ 14 mass％ Cr 함유의 마텐자이트계 스테인리스강이 개시되어 있다.

스테인리스강의 키홀 용접 (이하, 플라즈마 키홀 용접으로도 기재한다) 에 관해서는, SUS304 로 대표되는 오스테나이트계 스테인리스강에 대해서는 종래 실시되고 있다. 그러나, 오스테나이트계 스테인리스강에는 응력 부식 균열을 발생시키기 쉽다는 결점이 있어, 응력 부식 균열이 잘 발생하지 않는 페라이트계 스테인리스강이 사용되는 용도도 많다. 이 때문에, 페라이트계 스테인리스강에도 플라즈마 키홀 용접을 실시하는 것이 요구되고 있다.

특허문헌 2 에는, 판두께가 3 ㎜ 이하인 페라이트계 스테인리스강을, 플라즈마 용접 토치를 사용하여 비 (非) 키홀 용접하는 경우의 용접 방법이 개시되어 있다. 따라서, 이 방법은 키홀 용접을 실시하기 위한 것은 아니다.

일본 공개특허공보 평11-256281호 일본 공개특허공보 2012-081480호

그런데, SUS304 와 비교하여, 페라이트계 스테인리스강은 열전도가 양호하여 열이 확산되기 쉽기 때문에, TIG 용접 등의 아크 용접에서는 입열량을 증대시킬 필요가 있다. 그러나, 플라즈마 키홀 용접에서 입열량을 높이면, 용융량이 많아져 용락 (溶落) 이 발생하는 경우가 있었다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해 완성된 발명으로서, 그 목적은, 용락이 경감되고, 플라즈마 용접성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 강 성분을 최적화하여, 용락을 방지한 것이다. 본 발명자들은, 플라즈마 용접의 실험을 실시하여 상세하게 검토한 결과, 강 중의 O 량을 가능한 한 줄임과 함께, O 와 결합되기 쉬운 Al, Ca 를 첨가하여, O 를 Al₂O₃ 이나 CaO 로서 고정시킴으로써, 용락의 발생을 억제할 수 있음을 알아냈다.

이것은, 강 중의 O 량을 가능한 한 줄임과 함께, O 를 Al₂O₃ 이나 CaO 로서 고정시킴으로써, 용융지 (溶融池) 의 점성이 높아지고, 그 때문에 용락이 잘 발생하지 않게 되기 때문인 것으로 생각된다. 본 발명은, 이상의 지견에 기초하여 이루어진 것으로서, 그 요지는 이하와 같다.

[1] 질량％ 로, C : 0.020 ％ 이하, Si : 0.6 ％ 이하, Mn : 0.5 ％ 이하, P : 0.04 ％ 이하, S : 0.010 ％ 이하, Al : 0.015 ％ 이상, 0.20 ％ 이하, Cr : 17.0 ％ 이상, 24.0 ％ 이하, Ni : 0.6 ％ 미만, N : 0.020 ％ 이하, Ca : 0.0002 ％ 이상, 0.0020 ％ 이하, O : 0.0050 ％ 이하를 함유하고,

Ti : 0.01 ％ 이상, 0.45 ％ 이하, Nb : 0.01 ％ 이상, 0.55 ％ 이하에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 추가로 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피적 불순물로 이루어지고, (Ti ＋ Nb × 48/93)/(C ＋ N) ≥ 8.0 (식 중의 Ti, Nb, C 및 N 은 각 원소의 함유량 (질량％) 을 나타낸다) 을 만족하는 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.

[2] 질량％ 로, Mo : 0.01 ％ 이상, 2.0 ％ 이하, Cu : 0.01 ％ 이상, 1.0 ％ 이하, Co : 0.01 ％ 이상, 0.2 ％ 이하 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 상기 [1] 에 기재된 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.

[3] 질량％ 로, V : 0.01 ％ 이상, 0.10 ％ 이하, Zr : 0.01 ％ 이상, 0.10 ％ 이하, B : 0.0002 ％ 이상, 0.0050 ％ 이하의 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.

[4] 키홀 용접에 사용되는 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.

[5] 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판을 플라즈마 키홀 용접에 사용하는 플라즈마 키홀 용접 방법.

본 발명에 의하면, 용락이 경감되고, 페라이트계 스테인리스 강판에 있어서 고품질의 플라즈마 용접이 가능해진다.

본 발명에 관련된 페라이트계 스테인리스 강판은, 강의 조성으로서, 질량％ 로, C : 0.020 ％ 이하, Si : 0.6 ％ 이하, Mn : 0.5 ％ 이하, P : 0.04 ％ 이하, S : 0.010 ％ 이하, Al : 0.015 ％ 이상, 0.20 ％ 이하, Cr : 17.0 ％ 이상 24.0 ％ 이하, Ni : 0.6 ％ 미만, N : 0.020 ％ 이하, Ca : 0.0002 ％ 이상, 0.0020 ％ 이하, O : 0.0050 ％ 이하를 함유하고, 또한, Ti : 0.01 ％ 이상, 0.45 ％ 이하, Nb : 0.01 ％ 이상, 0.55 ％ 이하에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 추가로 함유하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피적 불순물로 이루어지고, (Ti ＋ Nb × 48/93)/(C ＋ N) ≥ 8.0 (식 중의 Ti, Nb, C 및 N 은 각 원소의 함유량 (질량％) 을 나타낸다) 을 만족하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 관련된 페라이트계 스테인리스 강판은, 내식성이 우수하다.

또, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은, 플라즈마 용접에 사용된다. 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은, 고품질의 플라즈마 용접이 가능하기 때문에, 플라즈마 키홀 용접에 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판 (이하,「본 발명의 강판」이라고 한다) 의 성분 한정 이유에 대해 설명한다. 또한, 본 발명의 강판 중의 각 성분의「％」는, 특별히 설명이 없는 한,「질량％」를 나타낸다.

[C : 0.020 ％ 이하]

C 는 강판의 가공성 및 인성을 저하시키는 원소로서, C 함유량이 0.020 ％ 를 초과하면 그 악영향이 현저해지므로, C 함유량은 0.020 ％ 이하로 한정한다. 특히, 가공성 및 인성 향상의 관점에서, C 함유량은 0.017 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, C 함유량은 0.012 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

[Si : 0.6 ％ 이하]

Si 는 탈산제로서 필요한 원소이다. 그 효과는 0.01 ％ 이상 함유시킴으로써 얻어진다. 따라서, Si 함유량은 0.01 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.6 ％ 를 초과하여 Si 를 함유시키면 어닐링시에 산화되어 강판의 표면에 SiO₂ 피막을 형성하여 산세성을 저하시킨다. 따라서, Si 함유량은 0.6 ％ 이하로 한다. 또한, 산세성 향상의 관점에서, Si 함유량은 0.30 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[Mn : 0.5 ％ 이하]

Mn 은 탈산제로서 필요한 원소이다. 그 효과는 0.01 ％ 이상 함유시킴으로써 얻어진다. 따라서, Mn 함유량은 0.01 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 0.5 ％ 를 초과하여 Mn 을 함유시키면 강판의 가공성을 저하시킨다. 따라서, Mn 함유량은 0.5 ％ 이하로 한다. 또한, 가공성 향상의 관점에서, Mn 함유량은 0.30 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[P : 0.04 ％ 이하]

P 는 강판의 가공성 및 인성을 저하시키는 원소로서, 가능한 한 적은 편이 바람직하며, P 함유량은 0.04 ％ 이하로 한다.

[S : 0.010 ％ 이하]

S 는 인성을 저하시키는 원소로서, 가능한 한 적은 편이 바람직하며, S 함유량은 0.010 ％ 이하로 한다. 인성 향상의 관점에서, S 함유량을 0.007 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[Al : 0.015 ％ 이상, 0.20 ％ 이하]

Al 은 본 발명의 특징인 플라즈마 용접성의 향상을 위해 필요하다. Al 함유량은, 0.015 ％ 미만이면, 강 중에서 Al₂O₃ 이나 CaO 로서 고정되지 않은 O 의 양이 많아져 용락의 발생을 억제할 수 없게 되기 때문에, 0.015 ％ 이상으로 한다. 또, 용락 발생 억제의 관점에서, Al 함유량은 0.020 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Al 을 과잉으로 함유하면 Al₂O₃ 개재물이 과도하게 생성되어 스캐브 등의 발생에 의해 강판의 표면 품질이 저하되기 때문에, Al 함유량은 0.20 ％ 이하로 한정한다. 표면 품질 향상의 관점에서는, Al 함유량은 0.15 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[Cr : 17.0 ％ 이상, 24.0 ％ 이하]

Cr 은 내식성의 향상에 유효한 원소 성분으로서, 충분한 내식성을 얻기 위해서는 17.0 ％ 이상의 함유량이 필요하다. 또, 내식성 향상의 관점에서, Cr 함유량은 20.5 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Cr 은 강판의 인성을 저하시키고, 특히 Cr 함유량이 24.0 ％ 를 초과하면 인성의 저하가 현저해지기 때문에, Cr 함유량은 24.0 ％ 이하로 한정한다. 인성 향상의 관점에서, Cr 함유량은 22.0 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[Ni : 0.6 ％ 미만]

Ni 는 내식성 및 인성을 향상시키는 효과를 갖지만, 원료 비용이 비싸기 때문에, Ni 함유량은 0.6 ％ 미만으로 한다. 내식성 및 인성의 관점에서는, Ni 함유량은 0.10 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 한편, Ni 함유량이 0.40 ％ 를 초과하면 내식성의 향상 효과는 포화되기 때문에, 경제성의 관점에서, Ni 함유량은 0.40 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[N : 0.020 ％ 이하]

N 은 C 와 동일하게 강판의 가공성 및 인성을 저하시키는 원소로서, N 함유량이 0.020 ％ 를 초과하면 그 악영향이 현저해지므로, 0.020 ％ 이하로 한정한다. 특히 가공성 및 인성 향상의 관점에서, N 함유량은 0.015 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.012 ％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

[Ca : 0.0002 ％ 이상, 0.0020 ％ 이하]

Ca 는 본 발명의 특징인 플라즈마 용접성의 향상을 위해 필요하며, Ca 함유량은, 0.0002 ％ 미만이면, 강 중에서 Al₂O₃ 이나 CaO 로서 고정되지 않은 O 의 양이 많아져 용락의 발생을 억제할 수 없게 되기 때문에, 0.0002 ％ 이상으로 하고, 0.0005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Ca 함유량이 0.0020 ％ 를 초과하면, 그 효과가 포화될 뿐만 아니라, Ca 가 개재물이 되어, 스캐브를 발생시킴으로써 강판의 표면 품질을 저하시킨다. 그 때문에, Ca 함유량은 0.0020 ％ 이하로 한다. 또, 표면 품질 향상의 관점에서, Ca 함유량은 0.0015 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[Ti : 0.01 ％ 이상, 0.45 ％ 이하, Nb : 0.01 ％ 이상, 0.55 ％ 이하에서 선택되는 1 종 또는 2 종]

본 발명의 강판은, Ti 및 Nb 중 적어도 일방은 필수 성분으로서 함유한다. Ti 및 Nb 는 탄질화물을 형성하고, Cr 이 탄소 및 질소와 결합되어 내식성을 저하시키는 예민화 현상을 억제하는 효과가 있기 때문에,

(Ti ＋ Nb × 48/93)/(C ＋ N) ≥ 8.0 … (1)

을 만족하도록 한다 (식 (1) 중의 Ti, Nb, C 및 N 은 각 원소의 함유량 (질량％) 을 나타낸다). 그러나, Ti 및 Nb 를 과도하게 함유해도, 예민화의 억제 효과가 포화될 뿐만 아니라, 인성의 저하를 초래하기 때문에, Ti 함유량은 0.45 ％ 이하 및, Nb 함유량은 0.55 ％ 이하로 한다. 특히 인성 향상의 관점에서는 Ti 함유량은 0.35 ％ 이하 및, Nb 함유량은 0.45 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 예민화 억제의 관점에서는, 상기 (1) 식을 만족함과 함께, Ti 를 함유하는 경우, Ti 함유량은 0.01 ％ 이상으로 하고, 바람직하게는 0.20 ％ 이상으로 한다. Nb 를 함유하는 경우에는, Nb 함유량은 0.01 ％ 이상으로 하고, 바람직하게는 0.10 ％ 이상으로 한다. 또한, 예민화 억제의 관점에서, 상기 (1) 식의 좌변은 12.0 이상인 것이 바람직하다.

[O : 0.0050 ％ 이하]

강 중의 O 량 저감은, 본 발명의 용락을 경감시킨다는 효과를 얻기 위해 필수이며, O 의 함유량을 0.0050 ％ 이하로 함으로써, 그 용락을 경감시킨다는 효과가 얻어진다. O 함유량은 0.0040 ％ 이하로 하면 그 효과는 커지고, 또한 0.0030 ％ 이하로 하면 그 효과는 보다 커진다.

본 발명의 강판의 상기 성분 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물이다.

또, 본 발명에 있어서는, Mo, Cu, Co, V, Zr 및 B 는 필수 성분은 아니지만, 이하의 범위에서 함유할 수 있다.

[Mo : 0.01 ％ 이상, 2.0 ％ 이하]

Mo 는 내식성의 향상에 유효한 원소로서, 필요에 따라 함유시킨다. Mo 함유량이 0.01 ％ 이상임으로써 그 효과는 얻어진다. 내식성 향상의 관점에서, Mo 함유량은 0.40 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, Mo 함유량이 2.0 ％ 를 초과하면, 내식성 향상의 효과가 포화될 뿐만 아니라, 인성을 저하시키기 때문에, Mo 함유량은 2.0 ％ 이하로 한다. 인성 향상의 관점에서는, Mo 함유량은 1.5 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

[Cu : 0.01 ％ 이상, 1.0 ％ 이하]

Cu 는 내식성 향상에 특히 유효한 원소 성분으로서, 필요에 따라 함유시킨다. Cu 함유량이 0.01 ％ 이상임으로써 그 효과가 얻어진다. 그러나, Cu 함유량이 1.0 ％ 를 초과하면, 그 효과가 포화될 뿐만 아니라, 인성을 저하시키는 경우가 있기 때문에, Cu 함유량은 1.0 ％ 이하로 한다. 인성 향상의 관점에서는, Cu 함유량은 0.60 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 충분한 내식성 개선 효과를 얻기 위해서는, Cu 함유량은 0.20 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

[Co : 0.01 ％ 이상, 0.2 ％ 이하]

Co 는 인성을 향상시키는 원소로서, 필요에 따라 함유시킨다. 이 효과는 0.01 ％ 이상의 함유에 의해 얻어진다. 한편, Co 함유량이 0.2 ％ 를 초과하면 제조성을 저하시키는 경우가 있다. 그 때문에, 본 발명의 강판에 Co 를 함유시키는 경우, Co 함유량은 0.01 ∼ 0.2 ％ 의 범위로 한다.

[V : 0.01 ∼ 0.10 ％]

V 는 미량 함유시킴으로써 가공성을 높이는 원소로서, 필요에 따라 함유시킨다. V 함유량이 0.01 ％ 이상임으로써 그 효과는 얻어진다. 그러나, V 함유량이 0.10 ％ 를 초과하면 가공성의 향상 효과는 포화되기 때문에, V 함유량은 0.10 ％ 이하로 한다.

[Zr : 0.01 ∼ 0.10 ％]

Zr 은 미량 함유시킴으로써 가공성을 높이는 원소로서, 필요에 따라 함유시킨다. Zr 함유량이 0.01 ％ 이상임으로써 그 효과는 얻어진다. 그러나, Zr 함유량이 0.10 ％ 를 초과하면 가공성의 향상 효과는 포화되기 때문에, Zr 함유량은 0.10 ％ 이하로 한다.

[B : 0.0002 ％ 이상, 0.0050 ％ 이하]

B 는 저온 2 차 가공 취화를 방지하는 데에 유효한 원소로서, 필요에 따라 함유시킨다. 이 효과를 얻기 위해서는 0.0002 ％ 이상의 B 의 함유가 필요하다. 그러나, B 함유량이 0.0050 ％ 를 초과하면 열간 가공성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, B 를 함유하는 경우에는 0.0002 ％ 이상, 0.0050 ％ 이하로 한다. 또, B 함유량은, 저온 2 차 가공 취화 방지의 관점에서, 0.0005 ％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또, B 함유량은, 열간 가공성 향상의 관점에서, 0.0035 ％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 또한 0.0020 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

[제조 방법]

본 발명의 강판을 제조하는 방법은, 용강의 단계에서 상기 서술한 바와 같이 용강의 조성을 성분 조정하는 것 이외에는, 특별히 한정되지 않고, 페라이트계 스테인리스 강판의 제조에 일반적으로 채용되고 있는 방법을 그대로 적용할 수 있다.

상기 제조 방법에 있어서의 바람직한 제조 조건에 대해 이하 설명한다.

강을 용제하는 제강 공정은, 전로 혹은 전기로 등에서 용해시킨 강을 VOD 법 등에 의해 2 차 정련하여, 상기 필수 성분 및 필요에 따라 첨가되는 성분을 함유하는 강으로 하는 것이 바람직하다. 용제된 용강은, 공지된 방법으로 강 소재 (슬래브) 로 할 수 있는데, 생산성 및 품질면에서는, 연속 주조법에 의한 것이 바람직하다. 강 소재는, 그 후, 1000 ∼ 1250 ℃ 로 가열되고, 열간 압연에 의해 원하는 판두께의 열연판으로 된다. 이렇게 하여 얻어진 열연판은, 그 후 850 ∼ 1100 ℃ 의 온도에서 연속 어닐링을 실시한 후, 산세 등에 의해 탈스케일하여, 열연 어닐링판으로 해도 된다. 또, 어닐링 후의 냉각 속도는 특별히 제한은 되지 않지만, 가능한 한 단시간에 냉각시키는 것이 바람직하다. 또한, 필요에 따라, 산세 전에 숏 블라스트에 의해 스케일을 제거해도 된다.

또한, 상기 열연 어닐링판 또는 열연판을 냉간 압연 등의 공정을 거쳐 냉연 제품으로 해도 된다. 이 경우의 냉간 압연은 1 회여도 되는데, 생산성이나 요구 품질상의 관점에서 중간 어닐링을 사이에 두는 2 회 이상의 냉간 압연으로 해도 된다. 1 회 또는 2 회 이상의 냉간 압연 공정의 총 압하율은 60 ％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 ％ 이상이다. 냉간 압연된 강판은, 그 후, 바람직하게는 850 ∼ 1150 ℃, 더욱 바람직하게는 900 ∼ 1100 ℃ 의 온도에서 연속 어닐링 (마무리 어닐링) 하고, 산세하여 냉연 제품으로 하는 것이 바람직하다. 여기서도, 어닐링 후의 냉각 속도는 특별히 제한은 되지 않지만, 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하다. 또한 용도에 따라서는, 마무리 어닐링 후, 스킨 패스 압연 등을 실시하여, 강판의 형상이나 표면 조도, 재질 조정을 실시해도 된다.

플라즈마 용접 조건으로는, 맞대기 용접의 경우에는, 용접 전류 : 50 ∼ 400 A, 전압 : 10 ∼ 40 V, 용접 속도 : 50 ∼ 600 ㎜/분, 구속 노즐 직경 : 1.0 ∼ 5.0 ㎜, 파일럿 가스 (Ar) 유량 : 0.1 ∼ 5.0 ℓ/분, 실드 가스 유량 : 4 ∼ 40 ℓ/분으로 하는 것이 바람직하다.

실시예 1

이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

실시예로서, 이하의 방법으로 공시재가 되는 냉연판을 얻었다.

이하의 표 1 에 나타내는 화학 조성을 갖는 50 ㎏ 강괴를 진공 용해로에서 용제하고, 1200 ℃ 로 가열 후 리버스 압연기에 의한 열간 압연에 의해 두께 6 ㎜ 의 열연판으로 하고, 950 ∼ 1000 ℃ 에서 어닐링한 후, 산세로 탈스케일하여 열연 어닐링판 (열연 산세판) 으로 하였다. 다음으로 그 열연 어닐링판을 냉간 압연에 의해 판두께 3.0 ㎜ 로 하고, 880 ∼ 970 ℃ 에서의 마무리 어닐링을 실시한 후, 60 ℃ 의 혼산 (질산 10 질량％＋ 불산 3 질량％) 에 침지시켜 탈스케일하여, 냉연판을 얻었다.

용접성을 조사하기 위해, 공시재에 대해 이하의 조건으로 30 ㎝ 길이의 맞대기 플라즈마 용접을 3 회 실시하고, 용락의 유무를 육안으로 조사하였다.

용접 조건 (용접 조건 A) 은 이하에 나타내는 바와 같다.

프로니우스사 제조의 플라즈마 용접기

용접 전류 : 250 A

용접 속도 : 260 ㎜/분

판과 팁 간의 거리 : 3 ㎜

구속 노즐 직경 : 3.2 ㎜

파일럿 가스 : Ar, 0.2 ℓ/분

실드 가스 : Ar, 25 ℓ/분

와이어 : 비사용

또, 상기 용접 조건 A 와 비교하여, 용접 전류를 270 A 로 한 것 이외에는 동일한 조건인 용접 조건 B 에 의한 용접도 실시하였다.

＜평가 결과에 대해＞

◎ : 용접 전류가 270 A, 250 A 인 쌍방에서 용락 결함이 발생하지 않았다.

○ : 용접 전류가 270 A 인 경우에는, 용락 결함이 발생하는 경우도 있었지만, 250 A 인 경우에는, 용락 결함이 발생하지 않았다.

× : 용접 전류가 270 A, 250 A 인 쌍방에서 용락 결함이 발생하였다.

표 1 로 분명한 바와 같이, 동일 조건으로 용접해도, 본 발명예는 용락이 없고, 한편 비교예는 용락이 발생한 것을 알 수 있었다. 본 발명예에 있어서는, 특히 No.1 ∼ 5, 7 ∼ 16, 18, 19 및 23 에 있어서는, 강판 중의 O 성분이 0.0040 ％ 이하이기 때문에, 용접 조건 A 및 B 의 어느 경우에도 용락이 없고, 플라즈마 용접성이 우수함을 알 수 있었다.

Claims

질량％ 로,
C : 0.020 ％ 이하,
Si : 0.6 ％ 이하,
Mn : 0.5 ％ 이하,
P : 0.04 ％ 이하,
S : 0.010 ％ 이하,
Al : 0.015 ％ 이상, 0.20 ％ 이하,
Cr : 17.0 ％ 이상, 24.0 ％ 이하,
Ni : 0.6 ％ 미만,
N : 0.020 ％ 이하,
Ca : 0.0002 ％ 이상, 0.0020 ％ 이하,
O : 0.0050 ％ 이하를 함유하고,
Ti : 0.01 ％ 이상, 0.45 ％ 이하, Nb : 0.01 ％ 이상, 0.55 ％ 이하에서 선택되는 1 종 또는 2 종을 추가로 함유하고,
잔부 Fe 및 기타 불가피적 불순물로 이루어지고,
(Ti ＋ Nb × 48/93)/(C ＋ N) ≥ 8.0 … (1)
(식 (1) 중의 Ti, Nb, C 및 N 은 각 원소의 함유량 (질량％) 을 나타낸다)
을 만족하는 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.
제 1 항에 있어서,
질량％ 로,
Mo : 0.01 ％ 이상, 2.0 ％ 이하,
Cu : 0.01 ％ 이상, 1.0 ％ 이하,
Co : 0.01 ％ 이상, 0.2 ％ 이하 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
질량％ 로,
V : 0.01 ％ 이상, 0.10 ％ 이하,
Zr : 0.01 ％ 이상, 0.10 ％ 이하,
B : 0.0002 ％ 이상, 0.0050 ％ 이하의 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
키홀 용접에 사용되는 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 용접용 페라이트계 스테인리스 강판을 플라즈마 키홀 용접에 사용하는 플라즈마 키홀 용접 방법.