KR20180074322A - Austenite stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability - Google Patents

Austenite stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability Download PDF

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Abstract

Disclosed is austenitic stainless steel reducing expensive Mo, improving corrosion resistance by Cr, N, and Si content control, and excellent in hot workability reducing the occurrence of an edge crack that can be caused in conjunction. The austenitic stainless steel according to the present invention contains 0.03 wt% or less (excluding 0 wt%) of C, 1.0 to 2.0 wt% of Si, 1.0 wt% or less of Mn, 20.0 to 24.0 wt% of Cr, 8.0 to 12.0 wt% of Ni, 0.5 wt% or less of Mo, 1.0 wt% or less of Cu, 0.14 to 0.25 wt% of N, remaining Fe, and other unavoidable impurities, in which the CPT value expressed by the following formula (1) satisfies 35 to 46. (1) CPT = -31.5+2.99Cr+1.03Mo-Si+43.3N.

Description

내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강{AUSTENITE STAINLESS STEEL EXCELLENT IN CORROSION RESISTANCE AND HOT WORKABILITY}AUSTENITE STAINLESS STEEL EXCELLENT IN CORROSION RESISTANCE AND HOT WORKABILITY "

본 발명은 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고가의 Mo을 저감하면서도 Cr, N 및 Si 함량의 제어를 통해 내식성을 향상시키고, 이와 함께 발생할 수 있는 에지크랙 발생을 저감시킨 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것이다.The present invention relates to austenitic stainless steels excellent in corrosion resistance and hot workability, and more particularly to austenitic stainless steels excellent in corrosion resistance and corrosion resistance by controlling the content of Cr, N and Si while reducing the amount of expensive Mo, And austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability with reduced generation.

일반적으로 스테인리스강의 내식성 향상을 위해서는 Cr, Mo 및 N 함량을 증대시켜 공식 및 틈부식 저항성을 향상시킨다. 오스테나이트계 스테인리스강의 기본 강종인 STS304 강의 주요 성분은 18Cr-8Ni이며, 내식성 향상을 위해 Mo의 함량을 2중량% 첨가한 STS316 강종이 있다. 또한, Mo의 함량을 더욱 증가시킨 STS317 강종과 Cr, Mo, N의 함량을 더욱 증가시켜 내식성을 더욱 향상시킨 해수 분위기용 Super Austenitic STS 등이 개발되었다.In general, to improve the corrosion resistance of stainless steel, the content of Cr, Mo and N is increased to improve the resistance to corrosion and crevice corrosion. The main component of STS304 steel, which is the basic steel of austenitic stainless steels, is 18Cr-8Ni, and STS316 steel with 2 wt% Mo content is added to improve corrosion resistance. In addition, STS317 steel with increased Mo content and Super Austenitic STS for seawater atmosphere further improved the corrosion resistance by further increasing Cr, Mo and N contents.

기존의 상업적으로 사용되는 표준화된 STS316L/1.4404 강종은 16.8 내지 17.8중량%의 Cr, 10 내지 10.5중량%의 Ni 및 2.0 내지 2.3중량%의 Mo을 포함하고 있다. 상기 강종에 포함되는 Ni 및 Mo은 값비싼 원소들이고, 적어도 Ni의 가격은 심하게 변동하기 때문에 STS316L/1.4404 스테인리스강의 제조 비용은 높은 실정이다. Existing commercially used standardized STS 316L / 1.4404 grades contain 16.8 to 17.8 wt.% Cr, 10 to 10.5 wt.% Ni and 2.0 to 2.3 wt.% Mo. The Ni and Mo included in the steel are expensive elements, and the cost of manufacturing STS316L / 1.4404 stainless steel is high because at least the price of Ni fluctuates greatly.

JP 공개특허 제2006-291296호는 5질량% 이하의 Mn, 15 내지 20질량%의 Cr, 5 내지 15질량%의 Ni, 3질량% 이하의 Mo을 포함하고, -60℃ 내지 -10℃ 의 Md30 온도 및 SFI(Stacking-fault difficulty index) 값이 30 이상을 만족하는 오스테나이트계 스테인리스강에 대하여 개시하고 있다. 그러나, 상기 JP 공개특허는 값비싼 원소로써 Ni을 언급하고, 최대 함량은 바람직하게 13질량%이다.JP Patent Publication No. 2006-291296 discloses a steel containing 5% by mass or less of Mn, 15-20% by mass of Cr, 5-15% by mass of Ni and 3% by mass or less of Mo, Md 30 temperature and SFI (Stacking-fault difficulty index) of 30 or more. However, the JP patent mentions Ni as an expensive element, and the maximum content is preferably 13 mass%.

CN 공개특허 제101724789호에서는 4중량% 이하의 Mo과 Ce, Dy, Y 및 Nd 중 하나 이상의 희토류 원소를 0.3중량% 이하로 포함하는 오스테나이트계 스테인리스강을 개시하고 있다. 상기 스테인리스강에 대하여 가소성 및 공식성이 동일한 수준으로 유지되는 한편 양호한 몰드 인성 및 개선된 항복 강도를 갖는다고 언급하면서 STS316L과 비교하고 있다. 그러나, 상기 CN 공개특허는 제조비용에 대해 어떠한 언급도 없다.CN Patent No. 101724789 discloses an austenitic stainless steel containing not more than 4% by weight of Mo and at least one rare earth element of Ce, Dy, Y and Nd in an amount of not more than 0.3% by weight. It is compared to STS 316L, stating that it has good mold toughness and improved yield strength while maintaining the same level of plasticity and formability for the stainless steel. However, the CN patent does not mention any manufacturing cost.

US 공개특허 제2015-0010424호에서는 상기와 같은 개념의 Lean 오스테나이트계 스테인리스강에 대하여 언급하고 있으나, Ni 저감을 보상하기 위한 Mn의 함량이 높아 내식성에 악영향을 미칠 우려가 크고, 내식성 향상 원소로 W을 첨가하여 오히려 원료비가 증가할 수 있는 가능성이 있다.US Patent Publication No. 2015-0010424 discloses a Lean austenitic stainless steel having the above-described concept, but it has a high content of Mn for compensating for reduction in Ni and thus has a high possibility of adversely affecting the corrosion resistance. There is a possibility that the raw material cost may be increased by adding W.

WO 공개특허 제2009-082501호는 3.0 내지 6.0중량%의 Mn을, WO 공개특허 제2011-053460호는 2.0 내지 9.0중량%의 Mn을 포함하는 오스테나이트계 스테인리스강에 관하여 개시하고 있다. 이들은 Ni과 Mo의 함량을 저감하면서도 개선된 내부식성과 성형성을 나타내는데, 300계 강종에서 일반적이지 않은 2중량% 이상의 Mn을 포함한다. 높은 Mn 함량을 갖는 스테인리스강은 유통 시 원재료 가격 결정에서 가치를 보장받지 못하기 때문에 스크랩의 유통 시 문제들을 발생시킨다.WO Patent Publication No. 2009-082501 discloses an austenitic stainless steel containing 3.0 to 6.0 wt% Mn, and WO Patent Publication No. 2011-053460 discloses an austenitic stainless steel containing 2.0 to 9.0 wt% Mn. They exhibit improved corrosion resistance and moldability while reducing the contents of Ni and Mo, which include Mn of at least 2% by weight which is not uncommon in the 300 grade steels. Stainless steels with a high Mn content have problems in distribution of scrap because they are not guaranteed the value in the price of raw materials during distribution.

STS316L 이상의 고내식 스테인리스강과 동일한 내식성 수준을 만족하면서 Mo 함량을 저감하여 저원가 강종을 개발하기 위해서는 필연적으로 Cr, N 등의 내식성 향상 원소의 추가적인 첨가가 요구된다. 그러나 이들 원소의 첨가는 내식성 향상을 가져올 수는 있으나, 열간가공 시 크랙 발생 문제나 질소 가스 형성에 따른 표면 결함 등 강의 생산 과정에서 다양한 문제를 야기시킨다. 따라서 이들 내식성 향상 원소를 적절히 제어하여 요구되는 내식성을 만족하면서도 생산성 저하를 야기하는 결함을 최소화하는 성분의 설계가 필요하다.In order to satisfy the same corrosion resistance level as STS316L and higher corrosion resistant stainless steels and to develop low cost steels by reducing Mo content, it is inevitably required to additionally add corrosion resistance improving elements such as Cr and N. However, the addition of these elements may lead to various problems in the production of steel such as cracking during hot working and surface defects due to nitrogen gas formation, though it may improve corrosion resistance. Therefore, it is necessary to design components that minimize the defects that cause the deterioration of productivity while satisfying the required corrosion resistance by appropriately controlling these elements for improving corrosion resistance.

일본 공개특허공보 제2006-291296호 (2006.10.26. 공개)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-291296 (published on October 26, 2006) 중국 공개특허공보 제101724789호 (2010.06.09. 공개)Chinese Patent Laid-Open Publication No. 101724789 (published on June 6, 2010) 미국 공개특허공보 제2015-0010424호 (2015.01.08. 공개)U.S. Published Patent Application No. 2015-0010424 (published on August 1, 2015) PCT 공개특허공보 제2009-082501호 (2009.07.02. 공개)PCT Published Patent Publication No. 2009-082501 (Published on July 2, 2009) PCT 공개특허공보 제2011-053460호 (2011.05.05. 공개)PCT Published Patent Publication No. 2011-053460 (disclosed on May 5, 2011)

본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강에서 내식성 향상을 위해 첨가되는 고가의 Mo 첨가를 배제하면서도 STS316L 강종 대비 우수한 내식성을 가질 수 있는 저원가의 고내식 강을 제공하고자 한다. 또한, 상기 강 생산 시 발생할 수 있는 크랙의 억제가 가능한 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공하고자 한다.The present invention aims at providing a low-cost high corrosion resistant steel which can have excellent corrosion resistance compared to STS316L steel, while eliminating expensive Mo addition added to improve corrosion resistance in austenitic stainless steels. Also, it is an object of the present invention to provide austenitic stainless steel excellent in hot workability capable of suppressing cracks which may occur in the steel production.

본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.03% 이하(0% 제외), Si: 1.0 내지 2.0%, Mn: 1.0% 이하, Cr: 20.0 내지 24.0%, Ni: 8.0 내지 12.0%, Mo: 0.5% 이하, Cu: 1.0% 이하, N: 0.14 내지 0.25%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 식 (1)로 표현되는 CPT 값이 35 내지 46을 만족한다.The austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability according to one embodiment of the present invention is characterized by containing 0.03% or less of C (excluding 0%), 1.0 to 2.0% of Si, 1.0% or less of Mn, 1.0% or less of Cr : 20.0 to 24.0%, Ni: 8.0 to 12.0%, Mo: 0.5% or less, Cu: 1.0% or less, N: 0.14 to 0.25%, balance Fe and other unavoidable impurities, And the CPT value satisfies 35 to 46.

(1) CPT = -31.5+2.99Cr+1.03Mo-Si+43.3N(One) CPT = -31.5 + 2.99Cr + 1.03Mo-Si + 43.3N

여기서, Cr, Mo, Si, N은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.Here, Cr, Mo, Si and N mean the content (weight%) of each element.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 임계공식온도가 35℃ 이상일 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may have a critical temperature of 35 ° C or higher.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 공식전위가 450mV 이상일 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may have an average potential of 450 mV or higher.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 하기 식 (2)로 표현되는 Creq/Nieq 값이 1.4 내지 1.8 범위를 만족할 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may satisfy the Cr eq / Ni eq value represented by the following formula (2) in the range of 1.4 to 1.8.

(2) (Cr+Mo+1.5Si)/{Ni+0.5Mn+30C+30(N-0.045)+0.33Cu}(2) (Cr + Mo + 1.5Si) / {Ni + 0.5Mn + 30C + 30 (N-0.045) + 0.33Cu}

여기서, Cr, Mo, Si, Ni, Mn, C, N, Cu는 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.Here, Cr, Mo, Si, Ni, Mn, C, N and Cu mean the content (weight%) of each element.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테인리스강은 하기 식 (3)로 표현되는 δ-ferrite 분율이 1.4 내지 12.3% 범위를 만족할 수 있다.Also, according to an embodiment of the present invention, the stainless steel may satisfy the 隆 -ferrite fraction expressed by the following formula (3) in the range of 1.4 to 12.3%.

(3) [{Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18}/{Ni+30(C+N)+0.5Mn+36}+0.262]*161-161(3) [(Cr + Mo + 1.5Si + 0.5Nb + 2Ti + 18) / {Ni + 30 (C + N) + 0.5Mn + 36} +0.262] * 161-161

여기서, Cr, Mo, Si, Nb, Ti, Ni, C, N, Mn은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.Here, Cr, Mo, Si, Nb, Ti, Ni, C, N and Mn mean the content (weight%) of each element.

본 발명의 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 성분계 중 고가 원소인 Mo을 저감하면서도 STS316L 강종 대비 동등 이상의 우수한 내식성을 확보할 수 있어 제조원가를 절감할 수 있다.The austenitic stainless steel according to the embodiment of the present invention can reduce the manufacturing cost of the STS 316L steel by reducing the amount of Mo, which is a high-priced element in the steel sheet.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 열간가공 중 에지크랙의 발생을 억제하여 높은 생산성을 유지할 수 있다.In addition, the austenitic stainless steel according to the embodiment of the present invention can suppress the occurrence of edge cracks during hot working and maintain high productivity.

도 1은 본 발명의 실시예의 합금원소 함량에 따른 임계공식온도 예측치와 임계공식온도 측정치의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비교강 1의 에지를 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비교강 5의 에지를 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발명강 8의 에지를 촬영한 사진이다.
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a critical temperature estimated value and a critical temperature measured value according to an alloy element content in an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a photograph of an edge of a comparative steel 1 according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph of the edge of the comparative steel 5 according to the embodiment of the present invention.
4 is a photograph of an edge of an inventive steel 8 according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to fully convey the spirit of the present invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The present invention is not limited to the embodiments shown herein but may be embodied in other forms. For the sake of clarity, the drawings are not drawn to scale, and the size of the elements may be slightly exaggerated to facilitate understanding.

상기 과제를 해결하기 위하여 오스테나이트계 스테인리스강에서 Cr, Si, Mo, N의 함량이 내식성에 미치는 영향을 고찰하였다. 상기 원소들은 스테인리스강의 내식성을 발현시키는 주된 원소로서, 고가인 Mo 함량을 저감하기 위해서는 Cr, Si, N의 함량을 제어하여 최적화하여야 한다. Mo의 함량이 줄어들 경우 그 함량의 저감만큼 Cr, Si, N의 함량을 증가시켜 내식성을 보상할 수 있다. 통상적으로 Cr과 N는 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성 향상에 긍정적인 영향을 미치는 원소로 알려져 있어 다량 첨가할 경우 내식성 향상이 기대될 수 있다. 그러나, Cr이 단독으로 다량 첨가될 경우 고Cr 성분에 의한 열간압연 중 스티킹(sticking) 등의 표면결함 발생 우려가 높아지며, N을 다량 첨가할 경우 질소 가스 형성에 의한 핀홀(pin hole) 발생 및 열간압연 중 에지크랙(edge crack) 발생 우려가 있다. 또한, 상기 두 원소를 동시에 다량 첨가할 경우에는 Cr2N 형성에 따른 충격인성 저하 및 용접부 내식성 저하가 발생할 수 있어, 상기 원소에 대한 최적 함량이 요구된다.In order to solve the above problems, the effect of the contents of Cr, Si, Mo, and N on the corrosion resistance of austenitic stainless steels was examined. The above elements are the main elements for exhibiting the corrosion resistance of stainless steel. In order to reduce the high Mo content, the contents of Cr, Si and N should be controlled and optimized. When the Mo content is reduced, the content of Cr, Si, and N is increased by the reduction of the Mo content, so that the corrosion resistance can be compensated. Generally, Cr and N are known to be an element that positively affects the improvement of corrosion resistance of austenitic stainless steel. Therefore, when added in large amounts, corrosion resistance can be expected. However, when a large amount of Cr is added alone, there is a high possibility of occurrence of surface defects such as sticking during hot rolling due to a high Cr component. When a large amount of N is added, pin holes are formed due to the formation of nitrogen gas There is a risk of occurrence of edge cracks during hot rolling. In addition, when a large amount of the two elements are added at the same time, the impact toughness due to Cr 2 N formation may be lowered and the corrosion resistance of the welded portion may be lowered.

또한, 내식성 향상과 더불어 후술할 열간가공성 확보를 위해, 열간압연 중 발생할 수 있는 에지크랙 또는 표면결함에 영향을 미치는 미세조직인 δ-ferrite의 영향을 고찰하였다. 다양한 성분 모사를 통해 최적의 δ-ferrite 분율 및 그 때의 Cr, N, Si, Mn 등의 함량을 최적화하였다. 실제 열간압연을 통하여 δ-ferrite 분율에 따른 크랙 발생 정도를 정량화하고, 이를 바탕으로 최적 δ-ferrite 분율을 결정한 후, 상기 분율을 만족할 수 있는 합금원소 범위를 도출하였다.The effect of δ-ferrite, which is a microstructure affecting edge cracks or surface defects, which can occur during hot rolling, was investigated in order to improve the corrosion resistance and to secure the hot workability to be described later. The optimum fraction of δ-ferrite and the contents of Cr, N, Si, Mn, etc. were optimized by various component simulations. The extent of cracking by δ-ferrite fraction was quantified through actual hot rolling, and the optimum δ-ferrite fraction was determined based on this, and the range of alloying elements satisfying the fraction was derived.

본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.03% 이하(0% 제외), Si: 1.0 내지 2.0%, Mn: 1.0% 이하, Cr: 20.0 내지 24.0%, Ni: 8.0 내지 12.0%, Mo: 0.5% 이하, Cu: 1.0% 이하, N: 0.14 내지 0.25%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability according to one embodiment of the present invention is characterized by containing 0.03% or less of C (excluding 0%), 1.0 to 2.0% of Si, 1.0% or less of Mn, 1.0% or less of Cr : 20.0 to 24.0%, Ni: 8.0 to 12.0%, Mo: 0.5% or less, Cu: 1.0% or less, N: 0.14 to 0.25%, balance Fe and other unavoidable impurities.

본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다. 하기 성분에 대한 %는 중량%를 의미한다.The role and content of each component contained in the austenitic stainless steel according to the present invention will be described below. % ≪ / RTI > by weight refers to weight percent.

C의 함량은 0 초과 0.03% 이하이다.The content of C is more than 0 and 0.03% or less.

C는 고용강화에 의한 재료의 강도 증가에 유효한 원소이나, 함량이 과다할 경우 탄화물 형성 원소와 쉽게 결합하여 내식성을 저해할 수 있다. Cr23C6와 같은 입계탄화물은 결정립계 주위의 Cr 함량을 낮추어 부식 저항성을 감소시키기 때문에 C의 함량을 0.03% 이하로 제한한다. 내식성을 저해할 수 있는 탄화물 석출의 위험성을 최소화하기 위해서는 C의 함량을 0.02% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.C is an element effective for increasing the strength of a material by solid solution strengthening, but it may easily interfere with corrosion resistance by being easily bonded with a carbide forming element when the content is excessive. Since the intergranular carbides such as Cr 23 C 6 decrease the Cr content around the grain boundaries and reduce the corrosion resistance, the content of C is limited to 0.03% or less. In order to minimize the risk of precipitation of carbide which may hinder corrosion resistance, it is preferable to limit the content of C to 0.02% or less.

Si의 함량은 1.0% 이상 2.0% 이하이다.The content of Si is 1.0% or more and 2.0% or less.

페라이트상 안정화 원소로도 작용하는 Si은 강의 표면에 산화물을 형성하여 내식성 향상이 가능한 원소이다. 본 발명에서는 Cr 및 N 함량 증가와 함께 Si의 함량을 1.0% 이상 첨가하여, Si에 의한 내식성 향상을 의도하였다. Si 첨가 시 표면에 안정한 SiO2 산화물 형성에 의해 Cr2O3 부동태 피막과 더불어 내식성 향상을 기대할 수 있다. 그러나 과다할 경우 금속간화합물 석출을 조장하여 충격인성과 관련된 기계적 특성을 저하시키며, δ-ferrite 분율 증가에 따른 열간가공성을 저하시켜 열간압연 중 크랙 발생이 용이해지므로 2.0% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Si, which also acts as a ferrite phase stabilizing element, is an element capable of improving the corrosion resistance by forming an oxide on the surface of the steel. In the present invention, the content of Si is increased by 1.0% or more along with the increase of Cr and N contents, thereby improving the corrosion resistance by Si. In addition to the Cr 2 O 3 passivation film, corrosion resistance can be expected by the formation of SiO 2 oxide which is stable on the surface when Si is added. However, if it is excessive, it promotes precipitation of intermetallic compounds to lower the mechanical properties related to the impact toughness, and cracking during hot rolling is facilitated by lowering the hot workability due to the increase of the δ-ferrite fraction. Do.

Mn의 함량은 0 이상 1.0% 이하이다.The content of Mn is 0 or more and 1.0% or less.

Mn은 적정량 사용 시 용탕의 유동성을 향상시키는 유용한 원소이며, N의 고용도를 향상시키고, 오스테나이트상 안정화 원소로 널리 사용된다. 그러나, 고내식성이 요구되는 경우 Mn 함량의 증가는 MnS 등의 개재물 형성에 관여할 수 있으므로 내식성 확보 차원에서 Mn 함량을 1.0% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Mn is a useful element for improving the fluidity of the molten metal when it is used in an appropriate amount and improves the solubility of N and is widely used as an austenite phase stabilizing element. However, when high corrosion resistance is required, an increase in the Mn content may be involved in the formation of inclusions such as MnS, and therefore, it is desirable to limit the Mn content to 1.0% or less in order to secure corrosion resistance.

Cr의 함량은 20.0% 이상 24.0% 이하이다.The Cr content is 20.0% or more and 24.0% or less.

Cr은 스테인리스강의 내식성 향상 원소 중 가장 많이 함유되어 기본이 되는 원소이면서도 상대적으로 열간가공성 열화에 비교적 적은 영향을 미친다. Mo 저감에 따른 내식성의 보상을 위해서는 20.0% 이상의 함량이 필요하다. 그러나 24.0% 이상 함유될 경우, 열간압연 시 고Cr 성분에 의한 스티킹 등의 표면결함이 발생할 우려가 있으며, σ상 형성 조장에 따른 강의 취화 우려가 있어 24.0% 이하로 제한한다.Cr is the most element among the elements improving the corrosion resistance of stainless steel and is a basic element, but has a relatively small influence on the deterioration of hot workability. In order to compensate for the corrosion resistance due to Mo reduction, a content of 20.0% or more is required. However, when it is contained in an amount of more than 24.0%, surface cracks such as sticking due to a high Cr component may occur during hot rolling, and there is a fear of embrittlement of steel due to the formation of the σ phase.

Ni의 함량은 8.0% 이상 12.0% 이하이다.The content of Ni is 8.0% or more and 12.0% or less.

Ni은 오스테나이트상 안정화 원소 중 가장 강력한 원소로 오스테나이트 조직의 안정도를 높이는 주된 역할을 할 뿐 아니라 전면 부식성 향상의 장점이 있다. 그러나 Ni 함량의 증가는 원료 가격의 상승과 직결되므로 최소화할 필요가 있다. 따라서 같은 오스테나이트 안정화 원소인 Mn, N의 함량을 고려하여 Ni 함량의 범위를 8.0 내지 12.0%로 제한한다.Ni is the most powerful element among the austenite phase stabilizing elements, and plays an important role not only in enhancing the stability of the austenite structure but also in improving the front corrosion resistance. However, the increase in Ni content is directly related to the increase of raw material price, so it needs to be minimized. Therefore, the range of the Ni content is limited to 8.0 to 12.0% in consideration of the contents of Mn and N which are the same austenite stabilizing elements.

Mo의 함량은 0 이상 0.5% 이하이다.The content of Mo is 0 or more and 0.5% or less.

Mo은 Cr과 더불어 강력한 내식성 향상 원소이다. 그러나 가격이 비싸고, 다량 첨가 시 Cr과 함께 σ상을 형성하여 강을 취화시킬 우려가 크다. 또한 강력한 페라이트상 안정화 원소로서, 첨가 시 페라이트상의 분율 증가에 따른 크랙 발생이 용이하게 된다. 따라서 본 발명에서는 강의 내식성 확보를 위해 최소의 함량으로 첨가하며, 그 범위를 0.5% 이하로 제한한다. Mo is a strong corrosion resistance enhancement element along with Cr. However, the cost is high, and when added in large amounts, there is a high possibility of forming a sigma phase with Cr to embrittle the steel. Further, as a strong ferrite phase stabilizing element, cracks can be easily generated by increasing the fraction of the ferrite phase upon addition. Therefore, in the present invention, the minimum content is added to ensure the corrosion resistance of the steel, and the range is limited to 0.5% or less.

Cu의 함량은 0 이상 1.0% 이하이다.The content of Cu is 0 to 1.0%.

Cu는 황산 분위기에서의 내식성을 향상시키는 장점이 있으며, 오스테나이트 안정화 원소이다. 그러나, 염소 분위기에서는 공식 저항성을 감소시키고 또한 열간가공성을 저하시키는 단점이 있어 Cu 함량을 1.0% 이하로 제한한다.Cu has an advantage of improving the corrosion resistance in a sulfuric acid atmosphere and is an austenite stabilizing element. However, in the chlorine atmosphere, the Cu content is limited to 1.0% or less because there is a disadvantage in reducing the formal resistance and lowering the hot workability.

N의 함량은 0.14% 이상 0.25% 이하이다.The content of N is 0.14% or more and 0.25% or less.

N은 염소 분위기에서의 내식성 향상뿐 아니라 스테인리스강의 장점인 고강도화를 꾀할 수 있는 유용한 원소이다. 그러나 N의 함량이 과다할 경우 Cr2N가 형성되어 용접부 내식성 저하의 우려가 있고, 열간가공성을 감소시켜 실수율을 저하시킨다. 따라서 N의 함량은 내식성 확보를 위한 Cr 및 Mo의 함량을 고려하여 0.14 내지 0.25%의 범위로 제한하는 것이 바람직하다.N is a useful element that not only improves corrosion resistance in a chlorine atmosphere but also can enhance strength, which is a merit of stainless steel. However, when the content of N is excessive, Cr 2 N is formed and there is a fear of lowering the corrosion resistance of the welded part, and the hot workability is decreased and the yield rate is decreased. Therefore, it is preferable to limit the content of N to a range of 0.14 to 0.25% in consideration of the contents of Cr and Mo for securing corrosion resistance.

상기와 같은 합금 조성을 가지는 오스테나이트계 스테인리스강의 경우 Mo 함량을 저감하여 원가를 절감하면서도 Cr, Si, N의 함량을 제어하여 STS316L 강종 대비 동등 이상의 우수한 내식성을 확보할 수 있다.In the case of the austenitic stainless steels having the above alloy composition, the content of Cr, Si, and N can be controlled while reducing the Mo content to reduce the cost, and it is possible to secure superior corrosion resistance equal to or higher than that of STS316L steel.

본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 하기 식 (1)로 표현되는 CPT 값이 35 내지 46의 범위를 만족하도록 제어함으로써 내식성을 향상시킬 수 있다.The austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention can improve the corrosion resistance by controlling the CPT value expressed by the following formula (1) so as to satisfy the range of 35 to 46.

(1) CPT = -31.5+2.99Cr+1.03Mo-Si+43.3N(One) CPT = -31.5 + 2.99Cr + 1.03Mo-Si + 43.3N

여기서, Cr, Mo, Si, N은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.Here, Cr, Mo, Si and N mean the content (weight%) of each element.

본 발명에서는 Mo의 함량이 저감되는 대신, Cr, Si, N 함량을 최적화하여 기존 Mo가 2.0 내지 2.3% 포함되는 STS316L 강 대비 우수한 내식성을 갖도록 설계되었다. 상기 식 (1)은 내식성에 미치는 각 합금원소의 함량과 임계공식온도(CPT, critical pitting temperature)와의 관계를 회귀식을 통하여 도출하였다. In the present invention, instead of reducing the content of Mo, the content of Cr, Si, and N is optimized to have excellent corrosion resistance as compared with STS316L steel containing 2.0 to 2.3% of Mo. The relationship between the content of each element and the critical pitting temperature (CPT) on the corrosion resistance is derived from the equation (1).

도 1은 본 발명의 실시예의 합금원소 함량에 따른 임계공식온도 예측치와 임계공식온도 측정치의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 각 합금원소 함량과 임계공식온도(CPT)는 선형 비례 관계를 만족한다. FIG. 1 is a graph showing a relationship between a critical temperature estimated value and a critical temperature measured value according to an alloy element content in an embodiment of the present invention. FIG. As can be seen in FIG. 1, the content of each element and the critical temperature (CPT) satisfy a linear proportionality.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 임계공식온도(CPT)가 35℃ 이상일 수 있다. For example, the austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention may have a critical temperature (CPT) of 35 ° C or higher.

또한, 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 공식전위가 450mV 이상일 수 있다.Also, for example, an austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention may have an average potential of 450 mV or higher.

한편, 강의 내식성이 우수하더라도 강판을 제조하는 과정에서 에지 또는 표면의 크랙이 다발하여 실수율이 저하된다면 의미가 없으므로, 열간압연 시 상기의 결함들이 발생하지 않는 성분 설계가 필요하다. 기존의 강종 대비 동등 이상의 내식성 확보를 위해 고가의 Mo을 대신하여 첨가되는 Cr, Si, N은 그 함량이 필연적으로 증가하게 된다. 그러나 상기 원소들은 내식성 뿐만 아니라 δ-ferrite 분율, 변형 중 마르텐사이트 상변태 등 미세조직에 큰 영향을 미치는 원소들로서, 전술한 바와 같이 열간압연 중 크랙 발생에도 큰 영향을 미친다. 상술한 바와 같이 Cr, N 함량의 단독 증가 및 복합 증가는 가공 중 표면결함 유발의 원인이 되며, Si 함량을 지나치게 증가시킬 경우에도 열간가공성이 취약해져 압연 중 파단을 일으키는 요인이 되므로, 상기 원소들의 최적화가 필요하다.On the other hand, even if the steel has excellent corrosion resistance, it is not meaningful if the edge or surface cracks occur in the process of manufacturing the steel sheet and the yield rate is decreased. Therefore, it is necessary to design the component that does not cause the above defects during hot rolling. The content of Cr, Si, and N added in place of expensive Mo necessarily increases in order to secure corrosion resistance equal to or higher than that of existing steels. However, the above elements have a great influence on the microstructure such as the δ-ferrite fraction and the martensite phase transformation during the transformation as well as the corrosion resistance, and have a great influence on the crack occurrence during hot rolling as described above. As described above, the increase and the combined increase of the Cr and N contents alone cause a cause of surface defects during processing, and even if the Si content is excessively increased, the hot workability becomes weak and causes a break during rolling, Optimization is required.

오스테나이트계 스테인리스강의 열간압연 중 발생하는 에지 또는 표면의 크랙은 미세조직 내에 존재하는 δ-ferrite의 분율에 따라 그 발생 정도가 크게 좌우된다. δ-ferrite가 일정 분율로 잔류하게 되면 열간압연 시 오스테나이트 및 δ-ferrite의 이상역 압연이 불가피하게 되며, 이로 인해 특정 분율 범위로 δ-ferrite가 생성될 경우 에지크랙이 발생할 수 있다. δ-ferrite의 분율은 특정한 성분에 의해 결정되는 것이 아니라 강 중에 함유된 다양한 원소에 의해 결정되므로, 상술한 합금원소 성분계 범위와 함께 Cr당량(Creq) 및 Ni당량(Nieq)을 제어함으로써 응고 시 δ-ferrite 분율을 제어할 수 있다.The occurrence of edge or surface cracks during hot rolling of austenitic stainless steels depends largely on the fraction of δ-ferrite present in the microstructure. If δ-ferrite remains at a certain fraction, anomalous reverse rolling of austenite and δ-ferrite becomes inevitable during hot rolling, and edge cracking can occur when δ-ferrite is produced in a specific fraction range. Since the fraction of delta -ferrite is determined not by the specific component but by the various elements contained in the steel, the Cr equivalent (Cr eq ) and the Ni equivalent (Ni eq ) are controlled in addition to the above- The δ-ferrite fraction can be controlled.

본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 하기 식 (2)로 표현되는 Creq/Nieq 값이 1.4 내지 1.8의 범위를 만족하도록 제어함으로써 열간가공성을 향상시킬 수 있다.The austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention can improve the hot workability by controlling the Cr eq / Ni eq value represented by the following formula (2) to satisfy the range of 1.4 to 1.8.

(2) Creq/Nieq = (Cr+Mo+1.5Si)/{Ni+0.5Mn+30C+30(N-0.045)+0.33Cu}(2) Cr eq / Ni eq = (Cr + Mo + 1.5Si) / {Ni + 0.5Mn + 30C + 30 (N-0.045) + 0.33Cu}

본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강의 경우 δ-ferrite의 분율에 따른 열간가공성 향상을 위해 Cr당량과 Ni당량 값을 제어하는 것이 중요하다. In the case of the austenitic stainless steels of the present invention, it is important to control the Cr equivalent and the Ni equivalent value in order to improve the hot workability depending on the fraction of δ-ferrite.

Cr당량은 일반적으로 스테인리스강에 있어서 페라이트 생성 원소인 Cr, Mo, Si, Nb의 영향을 Cr의 영향으로 환산한 지수로서 알려져 있다. 본 발명에서는 합금 성분 중 Nb가 포함되지 않기 때문에 Cr당량 식에서 Nb 항을 제외하였다. Cr당량 지수에 의해 Cr, Mo, Si의 합금원소가 페라이트상의 안정성에 기여하는 정도를 지수화할 수 있다. 반면에, Ni당량은 스테인리스강에 있어서 오스테나이트 생성 원소인 C, Mn, Ni, Cu, N의 영향을 Ni의 영향으로 환산한 지수이다. Ni당량 지수에 의해 C, Mn, Ni, Cu, N의 합금원소가 오스테나이트상의 안정성에 기여하는 정도를 지수화할 수 있다.Cr equivalent is generally known as an index obtained by converting the influence of ferrite generating elements Cr, Mo, Si and Nb into the influence of Cr in stainless steel. In the present invention, since Nb is not contained in the alloy component, the Nb term is excluded from the Cr equivalent equation. The degree of contribution of the alloying elements of Cr, Mo, and Si to the stability of the ferrite phase can be indexed by the Cr equivalent index. On the other hand, the Ni equivalent is an index obtained by converting the influence of the austenite generating elements C, Mn, Ni, Cu, and N into the influence of Ni in the stainless steel. The degree of contribution of the alloying elements of C, Mn, Ni, Cu, and N to the stability of the austenite phase can be indexed by the Ni equivalent index.

상기 식 (2)의 Creq/Nieq 값이 상기 범위를 만족할 때, 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 열간가공 시 에지크랙 발생을 억제할 수 있다. When the Cr eq / Ni eq value of the formula (2) satisfies the above range, the austenitic stainless steel according to the present invention can suppress edge cracking during hot working.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 하기 식 (3)로 표현되는 δ-ferrite 분율이 1.4 내지 12.3%의 범위를 만족하도록 제어함으로써 열간가공성을 향상시킬 수 있다.Also, the austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention can improve the hot workability by controlling the 隆 -ferrite fraction expressed by the following formula (3) to satisfy the range of 1.4 to 12.3%.

(3) [{Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18}/{Ni+30(C+N)+0.5Mn+36}+0.262]*161-161(3) [(Cr + Mo + 1.5Si + 0.5Nb + 2Ti + 18) / {Ni + 30 (C + N) + 0.5Mn + 36} +0.262]

상기 식 (3)의 δ-ferrite 분율이 상기 범위를 만족할 때, 본 발명에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 열간가공 시 에지크랙 발생을 억제할 수 있다. When the? -Ferrite fraction of the formula (3) satisfies the above range, the austenitic stainless steel according to the present invention can suppress edge cracking during hot working.

이하 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.

발명강Invention river  And 비교강Comparative steel

상기 도출된 성분계를 바탕으로, 잉곳(ingot) 제조를 통하여 발명강의 내식성 및 열간압연 중 에지 및 표면 크랙 발생을 평가하여 실증하였다. On the basis of the derived component system, the corrosion resistance of the inventive steel and the occurrence of edge and surface cracks during hot rolling were evaluated through ingot manufacturing and demonstrated.

본 실시예에서는 다양한 함량의 Cr, Mo, Ni, N, Si 함량을 가진 오스테나이트계 스테인리스강을 진공유도 용해로에서 140mm두께의 50kg 잉곳의 형태로 제조하였다. 이를 1,250℃에서 2시간 동안 열처리 후 3mm까지 압연하여 판재를 제조하였으며, 열간압연 후 즉시 수냉하였다. 열간압연 후 에지의 형상은 열간압연 및 수냉 직후 평가하였으며, 강의 내식성 평가는 상기 방법으로 열간압연된 강을 1,100℃의 온도에서 30초간 유지하여 수냉하는 열처리 후 강 표면을 연마하여 평가하였다. 본 실시예에서 용해한 잉곳의 성분을 하기 표 1에 나타내었으며, 비교강 1은 통상적인 STS316L 강과 동일한 성분의 용해재를 사용하였다.In this embodiment, austenitic stainless steels having varying contents of Cr, Mo, Ni, N, and Si were prepared in the form of a 50 kg ingot having a thickness of 140 mm in a vacuum induction melting furnace. It was heat treated at 1,250 ℃ for 2 hours and then rolled up to 3mm to prepare a plate. After the hot rolling, the shape of the edge was evaluated immediately after hot rolling and water cooling. The corrosion resistance of the steel was evaluated by polishing the surface of the steel after heat-treating the hot-rolled steel at a temperature of 1,100 ° C for 30 seconds. The components of the ingots dissolved in this embodiment are shown in the following Table 1, and the comparative steels 1 used the dissolving materials of the same components as the conventional STS316L steels.

구분division CC SiSi MnMn CrCr NiNi MoMo CuCu NN 비교강 1Comparative River 1 0.0150.015 0.450.45 1.11.1 16.616.6 10.110.1 2.02.0 0.200.20 0.0500.050 비교강 2Comparative River 2 0.0210.021 2.012.01 1.001.00 19.819.8 7.97.9 0.00.0 0.000.00 0.1200.120 비교강 3Comparative Steel 3 0.0220.022 3.053.05 0.990.99 19.919.9 7.97.9 0.00.0 0.000.00 0.1230.123 비교강 4Comparative Steel 4 0.0100.010 1.001.00 0.980.98 21.921.9 8.08.0 0.00.0 0.000.00 0.1320.132 비교강 5Comparative Steel 5 0.0190.019 1.021.02 1.011.01 20.020.0 8.08.0 1.21.2 0.000.00 0.1600.160 발명강 1Inventive Steel 1 0.0190.019 0.960.96 1.101.10 20.220.2 8.08.0 0.00.0 0.000.00 0.1450.145 발명강 2Invention river 2 0.0200.020 0.990.99 0.980.98 20.120.1 8.08.0 0.00.0 0.000.00 0.1900.190 발명강 3Invention steel 3 0.0220.022 1.001.00 0.970.97 20.020.0 8.18.1 0.00.0 0.000.00 0.2570.257 발명강 4Inventive Steel 4 0.0180.018 1.031.03 1.041.04 20.220.2 8.08.0 0.00.0 1.001.00 0.1430.143 발명강 5Invention steel 5 0.0190.019 0.970.97 1.101.10 21.121.1 10.010.0 0.50.5 0.000.00 0.1600.160 발명강 6Invention steel 6 0.0180.018 1.021.02 0.990.99 20.920.9 9.09.0 0.50.5 0.980.98 0.1600.160 발명강 7Invention steel 7 0.0190.019 1.001.00 0.980.98 20.920.9 9.09.0 0.00.0 0.000.00 0.1450.145 발명강 8Inventive Steel 8 0.0200.020 1.041.04 1.051.05 21.021.0 9.19.1 0.50.5 0.000.00 0.1980.198 발명강 9Invention river 9 0.0220.022 0.990.99 1.001.00 22.022.0 10.010.0 0.00.0 0.000.00 0.2100.210 발명강 10Invented Steel 10 0.0180.018 1.001.00 1.001.00 23.123.1 11.911.9 0.50.5 0.000.00 0.1500.150 발명강 11Invention steel 11 0.0170.017 1.801.80 0.950.95 23.323.3 12.112.1 0.50.5 0.000.00 0.2300.230 발명강 12Invention steel 12 0.0210.021 1.001.00 0.980.98 24.024.0 12.112.1 0.50.5 0.000.00 0.1600.160

강의 내식성 평가는 임계공식온도(CPT)를 평가하였으며, 평가 방법은 ASTM G150에 따른 방법으로, 1M NaCl 용액에 강의 표면을 노출시킨 후 온도를 점차 상승시키면서 공식(pitting)이 발생하는 시점의 온도를 측정하였다. 이 때 강의 표면은 #120 grit의 연마지로 연마한 후 평가를 실시하였다.The critical temperature (CPT) of the steel was evaluated by the method according to ASTM G150. The surface temperature of the steel was exposed to 1M NaCl solution, and the temperature was gradually increased to the temperature at which the pitting occurred Respectively. At this time, the surface of the steel was polished with a # 120 grit abrasive paper and then evaluated.

또한 내식성을 평가하는 방법으로서, 공식전위(pitting potential)를 측정하였다. 공식전위의 측정은 3.5% NaCl 용액에 강의 표면을 노출시키고, 30℃의 온도에서 Potentiostat 장비를 이용하여 공식이 발생하는 전위를 측정하는 방법으로 평가하였으며, 이 때 강의 표면은 #120 grit의 연마지로 연마한 후의 표면을 적용하였다. 비교강과 발명강의 임계공식온도 및 공식전위를 하기 표 2에 나타내었다. As a method of evaluating the corrosion resistance, the pitting potential was measured. The measurement of the formal potential was carried out by exposing the surface of the steel to 3.5% NaCl solution and measuring the potential generated by the formula using a Potentiostat equipment at a temperature of 30 ° C. The surface of the steel was abraded with a # 120 grit The surface after polishing was applied. The critical temperature and the formal potential of the comparative and invention steels are shown in Table 2 below.

구분division 임계공식온도 (℃)Critical temperature (° C) 공식전위 (mV)Formula potential (mV) 비교강 1Comparative River 1 2020 335335 비교강 2Comparative River 2 3131 551551 비교강 3Comparative Steel 3 3030 459459 비교강 4Comparative Steel 4 3535 447447 비교강 5Comparative Steel 5 3636 646646 발명강 1Inventive Steel 1 3535 519519 발명강 2Invention river 2 3535 586586 발명강 3Invention steel 3 3636 568568 발명강 4Inventive Steel 4 3535 465465 발명강 5Invention steel 5 4242 10001000 발명강 6Invention steel 6 4040 10001000 발명강 7Invention steel 7 3737 10001000 발명강 8Inventive Steel 8 4141 10001000 발명강 9Invention river 9 4242 10001000 발명강 10Invented Steel 10 4444 10001000 발명강 11Invention steel 11 4646 10001000 발명강 12Invention steel 12 4545 10001000

표 2에 나타난 바와 같이, STS316L 강인 비교강 1의 경우에는 임계공식온도가 평균 20℃로 평가되는 반면, 발명강의 경우에는 모두 35℃ 이상의 임계공식온도를 보이는 것을 알 수 있으며, 평균 공식전위 또한 450mV 이상으로 비교강 1 STS316L의 335mV 대비 우수한 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, in the case of the STS316L tough comparative steel 1, the critical temperature is estimated to be 20 ° C on the average, while the inventive steel shows a critical temperature of 35 ° C or higher. , Which is superior to the comparative steel 1 STS316L by 335mV.

한편, 강의 내식성과 함께 열간가공성을 평가하기 위하여 열간압연 후 즉시 수냉한 발명강 및 비교강의 에지크랙 형상을 평가하였다. 각 강의 Cr당량, Ni당량 및 δ-ferrite 분율에 따른 에지크랙 발생정도를 평가하였으며, 에지크랙의 발생 정도를 순서대로 1(20mm 이상), 3(5mm 이하), 5(양호)로 평가하여 정량화하였다. 하기 표 3에는 발명강과 비교강들의 합금 조성으로부터 계산된 Cr당량, Ni당량 및 δ-ferrite 분율과 에지크랙 형상 평가 지수를 나타내었다.On the other hand, in order to evaluate the corrosion resistance and the hot workability of the steel, the shape of the edge cracks of the invented steel and the comparative steel immediately after the hot rolling was evaluated. The degree of edge cracking was evaluated according to Cr equivalent, Ni equivalent and δ-ferrite fraction of each steel, and the degree of occurrence of edge cracks was quantitatively evaluated in order of 1 (20 mm or more), 3 (5 mm or less) Respectively. Table 3 below shows Cr equivalent, Ni equivalent, δ-ferrite fraction and edge crack evaluation index calculated from the alloy composition of the inventive steel and the comparative steels.

구분division Creq Cr eq Nieq Ni eq Creq/Nieq Cr eq / Ni eq δ-ferrite
(%)
δ-ferrite
(%)
에지크랙
평가 지수
Edge crack
Rating index
비교강 1Comparative River 1 19.2419.24 11.3211.32 1.701.70 4.54.5 55 비교강 2Comparative River 2 22.8422.84 11.3011.30 2.022.02 16.316.3 1One 비교강 3Comparative Steel 3 24.4724.47 11.4011.40 2.152.15 21.421.4 1One 비교강 4Comparative Steel 4 23.4023.40 11.4311.43 2.052.05 17.817.8 1One 비교강 5Comparative Steel 5 12.5312.53 12.5312.53 1.811.81 12.512.5 1One 발명강 1Inventive Steel 1 12.1212.12 12.1212.12 1.791.79 10.210.2 55 발명강 2Invention river 2 13.4313.43 13.4313.43 1.611.61 6.76.7 55 발명강 3Invention steel 3 15.5715.57 15.5715.57 1.381.38 1.41.4 55 발명강 4Inventive Steel 4 12.3312.33 12.3312.33 1.761.76 10.810.8 55 발명강 5Invention steel 5 14.6014.60 14.6014.60 1.581.58 8.48.4 55 발명강 6Invention steel 6 13.8013.80 13.8013.80 1.661.66 10.810.8 55 발명강 7Invention steel 7 13.1013.10 13.1013.10 1.711.71 10.110.1 55 발명강 8Inventive Steel 8 14.7714.77 14.7714.77 1.561.56 8.08.0 55 발명강 9Invention river 9 16.1416.14 16.1416.14 1.461.46 6.06.0 55 발명강 10Invented Steel 10 16.0916.09 16.0916.09 1.561.56 11.011.0 55 발명강 11Invention steel 11 18.6418.64 18.6418.64 1.421.42 9.29.2 55 발명강 12Invention steel 12 16.6716.67 16.6716.67 1.561.56 12.312.3 55

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비교강 1의 에지를 촬영한 사진이다. 또한, 표 3에 나타난 바와 같이, STS316L 강인 비교강 1은 Cr당량/Ni당량의 값이 본 발명의 1.4 내지 1.8의 범위에 해당하는 1.7로 계산되고, δ-ferrite 분율 또한 4.5%를 보여 도 2와 같이 에지크랙이 발생하지 않았다. 그러나, 비교강 1에 비하여 Si, Cr, N의 함량이 증가하고 Ni, Mo의 함량이 감소되어 조성이 상이해진 비교강 2 내지 5는 Cr당량/Ni당량의 값이 1.8을 초과하고 δ-ferrite 분율이 12.5% 이상을 나타내며, 에지크랙이 20mm 이상 심하게 발생한 것을 알 수 있었다. 도 3은 비교강 5에 에지크랙이 발생한 사진을 나타내고 있다.2 is a photograph of an edge of a comparative steel 1 according to an embodiment of the present invention. In addition, as shown in Table 3, STS316L tough comparative steel 1 was calculated to have a Cr equivalent / Ni equivalent value of 1.7 corresponding to 1.4 to 1.8 of the present invention and a δ-ferrite fraction of 4.5% The edge cracks did not occur. However, the comparative steels 2 to 5, in which the contents of Si, Cr and N are increased and the contents of Ni and Mo are decreased compared with the comparative steels 1 and the compositions are different, the value of Cr equivalent / Ni equivalent exceeds 1.8, The fraction was more than 12.5%, and the edge cracks were found to be more than 20 mm. Fig. 3 shows a photograph in which edge cracks have occurred in the comparative steel 5. Fig.

한편, 본 발명의 합금원소 조성에 따른 발명강 1 내지 12는 에지크랙 평가 지수가 모두 5로 평가되었으며, 상기 Cr당량/Ni당량의 값이 1.4 내지 1.8의 범위를 만족하였다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발명강 8의 에지를 촬영한 사진이며, 에지크랙이 발생하지 않은 양호한 에지를 보여주고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 Cr당량/Ni당량 및 δ-ferrite 분율 범위를 만족할 때 오스테나이트계 스테인리스강의 에지크랙 형상이 양호한 것을 확인할 수 있었다.In the inventive steels 1 to 12 according to the alloy element composition of the present invention, all of the edge crack evaluation indexes were evaluated to be 5, and the Cr equivalent / Ni equivalent value satisfied the range of 1.4 to 1.8. FIG. 4 is a photograph of an edge of an inventive steel 8 according to an embodiment of the present invention, showing a good edge without edge cracks. Therefore, it was confirmed that the edge crack shape of the austenitic stainless steel was satisfactory when the Cr equivalent / Ni equivalent and the? -Ferrite fraction range according to the present invention were satisfied.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited thereto. Those skilled in the art will recognize that other embodiments may occur to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the following claims. It will be understood that various changes and modifications may be made.

Claims (5)

중량%로, C: 0.03% 이하(0% 제외), Si: 1.0 내지 2.0%, Mn: 1.0% 이하, Cr: 20.0 내지 24.0%, Ni: 8.0 내지 12.0%, Mo: 0.5% 이하, Cu: 1.0% 이하, N: 0.14 내지 0.25%, 나머지 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 식 (1)로 표현되는 CPT 값이 35 내지 46을 만족하는 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강:
(1) CPT = -31.5+2.99Cr+1.03Mo-Si+43.3N
여기서, Cr, Mo, Si, N은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.
(% By mass), Si: 1.0 to 2.0%, Mn: 1.0% or less, Cr: 20.0 to 24.0%, Ni: 8.0 to 12.0% 1.0% or less, N: 0.14 to 0.25%, balance Fe and other unavoidable impurities,
Austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability satisfying a CPT value of 35 to 46 expressed by the following formula (1): "
(1) CPT = -31.5 + 2.99Cr + 1.03Mo-Si + 43.3N
Here, Cr, Mo, Si and N mean the content (weight%) of each element.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 임계공식온도가 35℃ 이상인 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강.
The method according to claim 1,
The stainless steel is an austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability with a critical temperature of 35 ° C or higher.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 공식전위가 450mV 이상인 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강.
The method according to claim 1,
The stainless steel is an austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability with an official dislocation of 450 mV or more.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 하기 식 (2)로 표현되는 Creq/Nieq 값이 1.4 내지 1.8 범위를 만족하는 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강:
(2) (Cr+Mo+1.5Si)/{Ni+0.5Mn+30C+30(N-0.045)+0.33Cu}
여기서, Cr, Mo, Si, Ni, Mn, C, N, Cu는 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.
The method according to claim 1,
Wherein the stainless steel is an austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability satisfying a Cr eq / Ni eq value of 1.4 to 1.8 as expressed by the following formula (2)
(2) (Cr + Mo + 1.5Si) / {Ni + 0.5Mn + 30C + 30 (N-0.045) + 0.33Cu}
Here, Cr, Mo, Si, Ni, Mn, C, N and Cu mean the content (weight%) of each element.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 하기 식 (3)로 표현되는 δ-ferrite 분율이 1.4 내지 12.3% 범위를 만족하는 내식성 및 열간가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강:
(3) [{Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18}/{Ni+30(C+N)+0.5Mn+36}+0.262]*161-161
여기서, Cr, Mo, Si, Nb, Ti, Ni, C, N, Mn은 각 원소의 함량(중량%)을 의미한다.
The method according to claim 1,
Wherein the stainless steel is an austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and hot workability satisfying the 隆 -ferrite fraction expressed by the following formula (3) in the range of 1.4 to 12.3%
(3) [(Cr + Mo + 1.5Si + 0.5Nb + 2Ti + 18) / {Ni + 30 (C + N) + 0.5Mn + 36} +0.262]
Here, Cr, Mo, Si, Nb, Ti, Ni, C, N and Mn mean the content (weight%) of each element.
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