KR20190068063A - High-strength ferritic stainless steel and method for manufacturing thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a high-strength ferritic stainless steel sheet used in a vehicle, a general hose fastener, and the like, and a manufacturing method thereof and, more specifically, to a ferritic stainless steel sheet and a manufacturing method thereof, wherein the ferritic stainless steel sheet has high tensile strength of 520 MPa or more, and has high purity without surface defects caused due to inclusions.

Description

고강도 페라이트계 스테인리스 강판 및 이의 제조방법 {HIGH-STRENGTH FERRITIC STAINLESS STEEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high-strength ferritic stainless steel sheet and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 자동차, 일반 호스용 패스너(Fastener) 등에 사용되는 고강도 페라이트계 스테인리스 강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a high strength ferritic stainless steel sheet used for fasteners for automobiles and general hoses, and a method of manufacturing the same.

스테인리스 강(stainless steel)으로 주로 사용되는 오스테나이트계 스테인리스 강은 STS 304계가 잘 알려져 있으며, 이는 엘레베이터 등의 건축 내외장재에 보편적으로 사용되고 있다. 하지만, STS 304강의 경우 고가원소 니켈(Ni)의 함량이 높아 가격 경쟁력이 불리한 단점이 있다.
Austenitic stainless steels, which are mainly used as stainless steel, are well known for STS 304 series, and they are widely used for building interior and exterior materials such as elevators. However, STS 304 steel has a disadvantage in that its price competitiveness is disadvantageous due to its high content of nickel (Ni).

이에, STS 304강과 유사한 특성을 가지면서도 가격 경쟁력이 좋은 페라이트 강종 즉, 페라이트계 스테인리스 강이 점차 널리 사용되고 있다.Therefore, ferritic steel having similar characteristics to STS 304 steel and having good price competitiveness, that is, ferritic stainless steel is gradually being widely used.

뿐만 아니라, 페라이트계 스테인리스 강은 열 팽창률이 낮으며, 표면광택과 성형성 및 내산화성이 양호하여 내열기구, 싱크대 상판, 외장재, 가전제품, 전자제품 등에 널리 사용되고 있다.
In addition, ferritic stainless steels have a low coefficient of thermal expansion, good surface gloss, formability and oxidation resistance, and are widely used in heaters, sink tops, exterior materials, household electrical appliances, and electronic products.

한편, 자동차 또는 일반 호스 등에 사용되는 패스너(Fastener)는 플라스틱 호스 또는 파이프를 체결하는 부품의 일종으로, 높은 강도를 필요로 하며 벤딩시 크랙 등의 결함이 없어야 한다. 이에, 패스너 등에 사용되는 소재는 개재물 등의 소성 불연속 사이트(site)가 없을 것이 요구된다. On the other hand, a fastener used for an automobile or a general hose is a kind of fastening parts for fastening a plastic hose or a pipe. It needs high strength and has no defects such as cracks when bending. Therefore, it is required that the material used for the fastener or the like is free of calcination discontinuity sites such as inclusions.

최근에는 실내뿐만 아니라 자동차 등 실외 환경에서의 사용이 증대됨에 따라 내식성을 요구하기 때문에, 패스너 등의 소재로서 스테인리스 강의 사용량이 증대되고 있는 상황이다.
In recent years, the use of stainless steel as a material for fasteners and the like has been increasing because corrosion resistance is required as it is used not only in the room but also in outdoor environments such as automobiles.

저 크롬 페라이트계 스테인리스 강은 대략 11중량% 정도의 크롬(Cr)을 함유하는 강으로서, 기존의 스테인리스 강들에 비해 니켈, 크롬 등의 함량을 저감시킨 것이어서 내식성이 열위한 단점이 있다.
The low-chromium ferritic stainless steel is a steel containing about 11% by weight of chromium (Cr), which has a reduced content of nickel, chromium and the like as compared with conventional stainless steels, and has a disadvantage in that corrosion resistance is increased.

이에, 상대적으로 크롬(Cr)의 함유량이 높은 430계를 패스너 등의 소재로 사용하고자 하는 시도가 이루어지고 있으나, 낮은 인장강도로 인해 적용에 한계가 있다.
Accordingly, attempts have been made to use a 430 system having a relatively high chromium (Cr) content as a material for fasteners and the like, but its application is limited due to its low tensile strength.

따라서, 자동차 또는 일반 호스 등의 패스너 용도에 적합하도록 고강도를 가지면서 고청정도를 동시에 만족할 수 있는 스테인리스강의 개발이 요구된다.
Therefore, it is required to develop a stainless steel which can satisfy both high strength and high cleanliness at the same time so as to be suitable for use in fasteners for automobiles or general hoses.

일본 등록특허공보 제4428550호Japanese Patent Publication No. 4428550

본 발명의 일 측면은, 인장강도 520MPa 이상의 고강도를 가지면서 개재물에 의한 표면 결함 등이 없고 고청정도를 갖는 페라이트계 스테인리스 강판 및 이것을 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
An aspect of the present invention is to provide a ferritic stainless steel sheet having a high strength of 520 MPa or more with a tensile strength of not less than 520 MPa, no surface defects due to inclusions, and a high degree of cleanliness, and a method of manufacturing the ferritic stainless steel sheet.

본 발명의 일 측면은, 중량%로, 탄소(C): 0.065~0.090%, 질소(N): 0.035~0.060%, 실리콘(Si): 0.6~1.0%, 망간(Mn): 0.01~0.70%, 알루미늄(Al): 0.06~0.15%, 크롬(Cr): 15.0~17.0%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1 내지 4를 만족하는 고강도 페라이트계 스테인리스 강판을 제공한다.
An aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: 0.065 to 0.090% of carbon (C), 0.035 to 0.060% of nitrogen (N), 0.6 to 1.0% of silicon (Si), 0.01 to 0.70% of manganese (Mn) And a balance of iron (Fe) and unavoidable impurities, and satisfying the following relational formulas 1 to 4: Al (Al): 0.06 to 0.15%, Cr (Cr): 15.0 to 17.0%

[관계식 1][Relation 1]

2[Si] + 10([C]+[N]) ≥ 2.22 [Si] + 10 ([C] + [N]) ≥ 2.2

[관계식 2][Relation 2]

[Si]/[Al] ≤ 15[Si] / [Al]? 15

[관계식 3][Relation 3]

[Al]/[N] ≥ 2.5[Al] / [N] ≥ 2.5

[관계식 4][Relation 4]

75 ≤ ([Al]/[N])×γ ≤ 150 75? ([Al] / [N]) x? 150

(γ(%) = 420[C] + 470[N] + 23[Ni] + 9[Cu] + 10[Mn] + 180 - 11.5[Cr] - 11.5[Si] - 12.0[Mo] - 52.0[Al] 이고, 관계식 1 내지 4의 각 원소들은 중량함량을 의미한다.)
11.0 [Cr] - 11.5 [Si] - 12.0 [Mo] - 52.0 [Mn] +10 [ Al], and the respective elements of the relational expressions 1 to 4 mean the weight content.

본 발명의 다른 일 측면은, 상술한 합금조성과 관계식 1 내지 4를 만족하는 냉연강판을 준비하는 단계; 상기 냉연강판을 830~980℃에서 소둔 열처리하는 단계; 및 상기 냉연강판을 환원성 분위기의 800~900℃에서 광휘소둔하는 단계를 포함하는 고강도 페라이트계 스테인리스 강판의 제조방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cold-rolled steel sheet, comprising the steps of: preparing a cold-rolled steel sheet satisfying the alloy composition and the relational expressions 1 to 4; Annealing the cold rolled steel sheet at 830 to 980 캜; And a step of subjecting the cold-rolled steel sheet to a photo-annealing at 800 to 900 ° C in a reducing atmosphere. The present invention also provides a method of manufacturing a high-strength ferritic stainless steel sheet.

본 발명에 의하면, 고강도를 가지면서 1 또는 2 등급의 리징 등급을 가짐으로써 고청정도의 페라이트계 스테인리스 강판을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a ferritic stainless steel sheet of high cleanliness by having a ridging grade of 1 or 2 with high strength.

본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은 자동차 또는 일반 호스용 패스너(Fastener)의 소재로 유리하게 사용할 수 있다.
The ferritic stainless steel sheet of the present invention can be advantageously used as a material for fasteners for automobiles or general hoses.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 관계식 1의 값과 인장강도 간의 관계를 그래프화하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 관계식 2와 개재물 연신 길이 간의 관계를 그래프화하여 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 관계식 4와 내리징 특성 간의 관계를 그래프화하여 나타낸 것이다.1 is a graphical representation of the relationship between the value of relation 1 and the tensile strength according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graphical representation of the relationship between relationship 2 and the inclusion elongation length, according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graphical representation of the relationship between relational expression 4 and the antiaging properties, in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 발명자들은 자동차, 일반 호스 등의 패스너로 사용하기에 적합하도록 고강도를 가지면서, 개재물에 의한 표면 결함 등이 없는 페라이트계 스테인리스 강을 제공하기 위하여 깊이 연구하였다.The inventors of the present invention have conducted intensive researches to provide a ferritic stainless steel having a high strength suitable for use as a fastener for automobiles and general hoses and without surface defects such as inclusions.

그 결과, 페라이트계 스테인리스 강의 합금 성분관계를 최적화하여, 고강도는 물론이고 고광택을 가지면서도 개재물에 의한 표면 슬리버(sliver)와 같은 결함이 없는 고청정도의 페라이트계 스테인리스 강판을 제공할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result, it has been confirmed that the ferritic stainless steel sheet can be provided with a high degree of clarity, without defects such as surface slivers due to inclusions, while having high strength as well as high strength, by optimizing the alloy component relationship of the ferritic stainless steel , Thereby completing the present invention.

한편, 본 발명은 합금조성 중에 Ni, Mo 등을 포함하지 않는 강임을 밝혀둔다. 다만, 매우 미량의 불순물 수준으로는 함유할 수 있다.
On the other hand, it is revealed that the present invention is a steel containing no Ni, Mo, etc. in the alloy composition. However, it can be contained at very low levels of impurities.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 측면에 따른, 고강도 페라이트계 스테인리스 강판은 중량%로, 탄소(C): 0.065~0.090%, 질소(N): 0.035~0.060%, 실리콘(Si): 0.6~1.0%, 망간(Mn): 0.01~0.70%, 알루미늄(Al): 0.06~0.15%, 크롬(Cr): 15.0~17.0%를 포함하고, 일부 성분들의 함량관계가 본 발명에서 제안하는 관계식(이하, 관계식 1 내지 4에 해당)을 만족하는 것이 바람직하다.
According to one aspect of the present invention, a high strength ferritic stainless steel sheet includes 0.065 to 0.090% of carbon (C), 0.035 to 0.060% of nitrogen (N), 0.6 to 1.0% of silicon (Si) Mn: 0.01 to 0.70%, aluminum (Al): 0.06 to 0.15%, and chromium (Cr): 15.0 to 17.0%, and the content relationship of some components is represented by the relational expression (Corresponding to < / RTI >

이하에서는, 본 발명의 고강도 페라이트계 스테인리스 강판의 합금조성 및 성분관계를 상기와 같이 제한하는 이유에 대하여 상세히 설명한다. 이때, 각 성분들의 함량은 특별한 언급이 없는 한 중량%를 의미한다.
Hereinafter, the reason why the alloy composition and component relationship of the high strength ferritic stainless steel sheet of the present invention are limited as described above will be described in detail. Here, the content of each component means weight% unless otherwise specified.

C: 0.065~0.090%C: 0.065 to 0.090%

탄소(C)는 강의 강도향상에 유리한 원소로서, 소둔 과정에서 (Cr,Fe)23C6, (Cr,Fe)7C3 탄화물로 석출되어 강도 향상을 도모한다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.065% 이상으로 C를 포함하는 것이 바람직하나, 그 함량이 과도하여 0.09%를 초과할 경우 강의 연신율을 저하시켜 가공성이 열위하게 되는 문제가 있다.Carbon (C) is precipitated as a favorable element to enhance strength of steel, in the annealing process to 7 C 3 carbide (Cr, Fe) 23 C 6 , (Cr, Fe) and plan the strength. In order to sufficiently obtain such an effect, C is preferably contained at 0.065% or more, but if it exceeds 0.09%, the elongation of the steel is lowered and the workability is lowered.

따라서, 본 발명에서는 상기 C를 0.065~0.090%로 포함할 수 있다.
Therefore, in the present invention, the content of C may be 0.065 to 0.090%.

N: 0.035~0.060%N: 0.035 to 0.060%

질소(N)는 상기 탄소와 유사하게 소둔 과정에서 Cr2N의 질화물로 석출되어 강도 향상을 도모할 수 있다. 이를 위해서는 0.035% 이상으로 N를 포함하는 것이 바람직하나, 그 함량이 과도하여 0.060%를 초과할 경우 가공성을 저해할 뿐만 아니라, 냉연제품의 스트레쳐 스트레인(Stretcher Strain) 결함을 유발하는 문제가 있다.Nitrogen (N) is precipitated as a nitride of Cr 2 N in the annealing process, similar to the above carbon, so that the strength can be improved. For this purpose, it is preferable to contain N in an amount of 0.035% or more. However, if the content is excessively more than 0.060%, not only the workability is deteriorated but also a defect of stretcher strain of the cold rolled product is caused.

따라서, 본 발명에서는 상기 N를 0.035~0.060%로 포함할 수 있다.
Therefore, in the present invention, N may be included in the range of 0.035 to 0.060%.

Si: 0.6~1.0%Si: 0.6 to 1.0%

실리콘(Si)은 제강시 탈산 효과를 위해 첨가하며, 페라이트 안정화 원소이다. 통상, 스테인리스 강 내에 Si이 다량 함유되면 재질의 경화를 일으켜 연성을 저해하므로 0.4중량% 이하로 관리한다.Silicon (Si) is added for the deoxidation effect in steelmaking, and it is a ferrite stabilizing element. Generally, when a large amount of Si is contained in stainless steel, the material is hardened to deteriorate ductility, so that it is controlled to 0.4 wt% or less.

그러나, 본 발명에서는 Si의 함량을 높여 고용강화 효과에 의한 인장강도 및 항복강도를 향상시키기 것을 한가지 수단으로 한다. 이를 위해 본 발명의 한가지 측면에 따르면 Si을 0.6% 이상으로 포함할 수 있다. 다만, 그 함량이 1.0%를 초과할 경우 강의 연신율이 저하되는 문제가 있다.However, in the present invention, one means is to increase the content of Si to improve the tensile strength and the yield strength due to the solid solution strengthening effect. For this purpose, according to one aspect of the present invention, Si may be contained in an amount of 0.6% or more. However, if the content exceeds 1.0%, there is a problem that the elongation of the steel is lowered.

따라서, 본 발명에서는 상기 Si을 0.6~1.0%로 포함할 수 있다.
Therefore, in the present invention, the Si content may be 0.6 to 1.0%.

Mn: 0.01~0.70%Mn: 0.01 to 0.70%

망간(Mn)은 오스테나이트 안정화 원소로서, 로핑(Roping) 및 리징(Ridging)을 억제하는 역할을 한다. 이를 위해서는 0.01% 이상으로 포함하는 것이 바람직하나, 그 함량이 과도하여 0.70%를 초과할 경우 용접시 망간계 퓸(fume)이 발생하여 MnS 석출의 원인이 되어 연신율이 저하되는 문제가 있다.Manganese (Mn) is an austenite stabilizing element and plays a role in suppressing roping and ridging. For this purpose, it is preferable that the content is 0.01% or more. However, if the content is excessively higher than 0.70%, manganese fume is generated at the time of welding, which causes MnS precipitation and the elongation rate is lowered.

따라서, 본 발명에서는 상기 Mn을 0.01~0.70%로 포함할 수 있다.
Therefore, in the present invention, the content of Mn may be 0.01 to 0.70%.

Al: 0.06~0.15%Al: 0.06 to 0.15%

알루미늄(Al)은 제강시 탈산제로 첨가되는 원소이다. 본 발명의 한가지 측면에서는 Si 탈산시 발생되는 연신 개재물의 개수 및 길이를 제어하기 위하여 Al을 0.06% 이상으로 포함할 수 있다. 다만, 그 함량이 0.15%를 초과할 경우 오스테나이트 분율을 낮춰 내리징성이 열위하는 문제가 있다.Aluminum (Al) is an element added as a deoxidizer in steelmaking. In one aspect of the present invention, Al may be contained in an amount of 0.06% or more to control the number and length of the elongation inclusions generated in the Si deoxidation. However, when the content exceeds 0.15%, there is a problem that the austenite fraction is lowered and the downsizing is lowered.

따라서, 본 발명에서는 상기 Al을 0.06~0.15%로 포함할 수 있다.
Therefore, in the present invention, the content of Al may be 0.06 to 0.15%.

Cr: 15.0~17.0%Cr: 15.0 to 17.0%

크롬(Cr)은 강의 내식성을 향상시키기 위해 첨가하는 원소이다. 페라이트계 스테인리스 강에서 Cr의 임계함량은 12중량%이나, 본 발명의 한가지 측면에서는 C 및 N의 함유로 입계부식이 일어날 가능성이 있으므로, 이를 고려하여 15.0% 이상으로 Cr을 포함할 수 있다. 다만, 그 함량이 17.0%를 초과할 경우 강 제조비용이 상승하여 경제적으로 불리해진다.Chromium (Cr) is an element added to improve the corrosion resistance of steel. In the ferritic stainless steel, the critical content of Cr is 12% by weight. In one aspect of the present invention, the content of C and N is likely to cause grain boundary corrosion. Therefore, Cr may be contained in an amount of 15.0% or more. However, if the content exceeds 17.0%, the steelmaking cost rises and becomes economically disadvantageous.

따라서, 본 발명에서는 상기 Cr을 15.0~17.0%로 포함할 수 있다.
Therefore, in the present invention, the Cr content may be 15.0 to 17.0%.

상술한 합금조성을 만족하는 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은 일부 원소들의 성분관계가 하기 관계식 1 내지 4를 만족하는 것이 바람직하다.
In the ferritic stainless steel sheet of the present invention satisfying the above-described alloy composition, it is preferable that the component relations of some elements satisfy the following relational expressions (1) to (4).

[관계식 1][Relation 1]

2[Si] + 10([C]+[N]) ≥ 2.22 [Si] + 10 ([C] + [N]) ≥ 2.2

[관계식 2][Relation 2]

[Si]/[Al] ≤ 15[Si] / [Al]? 15

[관계식 3][Relation 3]

[Al]/[N] ≥ 2.5[Al] / [N] ≥ 2.5

[관계식 4][Relation 4]

75 ≤ ([Al]/[N])×γ ≤ 150 75? ([Al] / [N]) x? 150

(γ는 오스테나이트 분율로서, γ(%) = 420[C] + 470[N] + 23[Ni] + 9[Cu] + 10[Mn] + 180 - 11.5[Cr] - 11.5[Si] - 12.0[Mo] - 52.0[Al] 이고, 관계식 1 내지 4의 각 원소들은 중량함량을 의미한다.)
([gamma] (%) = 420 [C] + 470 [N] + 23 [Ni] + 9 [Cu] + 10 [Mn] + 180 - 12.0 [Mo] - 52.0 [Al], and the respective elements of the relational expressions 1 to 4 mean the weight content.

우선, 강의 강도 향상에 영향을 미치는 C, N 및 Si의 함량 관계를 상기 관계식 1로 제어함으로써 인장강도 520MPa 이상을 확보할 수 있다.First, by controlling the content relationship of C, N and Si that affect the strength improvement of the steel to the relational expression 1, a tensile strength of 520 MPa or more can be secured.

만일, 상기 관계식 1의 값이 2.2 미만이면 강도를 충분히 확보할 수 없게 된다.
If the value of the relational expression 1 is less than 2.2, the sufficient strength can not be ensured.

다음으로, 개재물의 형성에 영향을 미치는 Si와 Al의 함량 관계를 상기 관계식 2로 제어함으로써 연신된 개재물의 길이 제어가 가능하다.Next, the length of the elongated inclusions can be controlled by controlling the content relationship of Si and Al, which influence the formation of inclusions, to the relational expression (2).

만일, 상기 관계식 2의 값이 15를 초과하는 경우, 즉 Al 대비 Si의 함량이 과다할 경우 연신된 개재물의 길이 제어가 불가능하여 강의 표면 품질이 열위할 우려가 있다.
If the value of the relational expression 2 exceeds 15, that is, if the content of Si relative to Al is excessive, the length of the elongated inclusions can not be controlled and the surface quality of the steel may be degraded.

다음으로, 강의 내리징성을 우수하게 확보하기 위한 목적에서, Al과 N의 성분관계를 상기 관계식 3으로 제어하는 동시에, [γ(%) = 420[C] + 470[N] + 23[Ni] + 9[Cu] + 10[Mn] + 180 - 11.5[Cr] - 11.5[Si] - 12.0[Mo] - 52.0[Al]]로 표현되는 오스테나이트 상 분율과의 관계를 상기 관계식 4로 제어하는 것이 바람직하다.Next, for the purpose of excellently ensuring the anti-ridging property of the steel, the compositional relationship between Al and N is controlled by the above-mentioned relational expression 3, and [? (%) = 420 [C] + 470 [N] + 23 [Ni] The relationship with the austenite phase fraction represented by +9 [Cu] +10 [Mn] +1 180 - 11.5 [Cr] --11.5 [Si] - 12.0 [Mo] - 52.0 [Al] .

만일, 상기 관계식 3의 값이 2.5 미만이거나 관계식 4의 값이 75 내지 150을 만족하지 못할 경우 강판의 내리징 등급이 1~2등급을 확보할 수 없게 되며, 스트레쳐 스트레인의 결함이 발생할 위험성이 높아진다.
If the value of the relational expression (3) is less than 2.5 or the value of the relational expression (4) does not satisfy the value of 75 to 150, the grading degree of the steel sheet can not be secured from 1 to 2, .

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 철강제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
The remainder of the present invention is iron (Fe). However, in the ordinary steel manufacturing process, impurities which are not intended from the raw material or the surrounding environment may be inevitably incorporated, so that it can not be excluded. These impurities are not specifically mentioned in this specification, as they are known to any person skilled in the art of steel making.

상술한 합금조성과 관계식 1 내지 4를 만족하는 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은 주상으로 페라이트 상을 포함하며, 일부 오스테나이트 상을 포함하는 것이 바람직하다.The ferritic stainless steel sheet of the present invention satisfying the above-described alloy composition and the relational expressions 1 to 4 contains a ferrite phase as a main phase, and preferably includes austenite phase.

상기 오스테나이트 상은 면적분율 30~50%로 포함할 수 있다.
The austenite phase may include an area fraction of 30 to 50%.

또한, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은 연신된 길이가 20~200㎛로 제어되는 개재물을 포함할 수 있으며, 이와 같이 개재물의 연신된 길이가 제어됨으로써 개재물에 의한 결함을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the ferritic stainless steel sheet of the present invention may include inclusions controlled to have a length of 20 to 200 탆 in the stretched length. By controlling the stretched length of the inclusions in this way, an effect of preventing defects due to inclusions can be obtained .

보다 바람직하게는, 최종 제품의 두께 방향 중심부에서 관찰되는 연신 개재물의 연신 길이가 100㎛×10,000㎛ 면적 내에서 20~200㎛를 만족하는 것이 바람직하다. More preferably, the stretching length of the oriented inclusion observed in the center portion in the thickness direction of the final product preferably satisfies 20 to 200 占 퐉 in an area of 100 占 퐉 占 10,000 占 퐉.

이때, 상기 개재물은 Si계 개재물로서 일 예로 SiO 개재물이며, 이에 한정하는 것은 아니다.
At this time, the inclusions are, for example, SiO inclusions as Si-based inclusions, but are not limited thereto.

이와 같은 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은 520MPa 이상의 인장강도를 가지면서, 내리징 등급이 1~2등급을 가질 수 있다.
The ferritic stainless steel sheet of the present invention may have a tensile strength of 520 MPa or more and a grading level of 1 to 2.

이하, 본 발명의 다른 일 측면인 고강도 페라이트계 스테인리스 강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a method of manufacturing a high strength ferritic stainless steel sheet according to another aspect of the present invention will be described in detail.

본 발명의 고강도 페라이트계 스테인리스 강판은 통상의 페라이트계 스테인리스 강을 제조하는 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 일 예로, 준비된 강 슬라브(slab)를 열간압연하여 열연제품으로 제조한 다음, 열연제품에 대해 소둔산세 처리를 행한 후 냉간압연하여 냉연제품으로 제조할 수 있다. 이후, 제조된 냉연제품에 대해 광휘소둔(bright annealing) 공정을 거칠 수 있다. 한편, 열연제품에 대해 소둔산세 처리에 앞서, 상소둔(bath annealing)을 더 행할 수 있으며, 이 역시 통상의 조건으로 행할 수 있다.
The high-strength ferritic stainless steel sheet of the present invention can be produced by a conventional method for producing a ferritic stainless steel. For example, the prepared steel slab may be hot-rolled to produce a hot-rolled product, then the hot-rolled product may be subjected to annealing and pickling, followed by cold rolling to produce a cold-rolled product. Thereafter, the produced cold-rolled product can be subjected to a bright annealing process. On the other hand, prior to annealing pickling treatment for hot rolled products, bath annealing can be further carried out, which can also be carried out under ordinary conditions.

이때, 소둔 열처리는 830~980℃의 온도범위에서 수분 이내로 실시함이 바람직하다.At this time, the annealing heat treatment is preferably carried out within a temperature range of 830 to 980 캜 within a few minutes.

상기 소둔 열처리시 온도가 830℃ 미만이면 재결정이 저해되거나 압연 방향으로 압착된 형태의 페라이트가 그대로 존재하여 연성 등의 특성이 열화할 수 있다. 따라서, 830℃ 이상에서 소둔 열처리를 실시함이 바람직하며, 그 상한 온도를 특별히 한정할 필요는 없으나, 에너지 효율, 제조비용 등을 고려하여 980℃로 한정할 수 있다. 또한, 상기의 온도범위에서 유지시간은 2분 이내, 바람직하게는 10~60초로 한정할 수 있다.
If the annealing temperature is lower than 830 캜, the recrystallization may be hindered or the ferrite in the rolled direction may be present as it is, which may deteriorate the ductility and other properties. Therefore, it is preferable to carry out the annealing heat treatment at 830 DEG C or higher, and the upper limit temperature is not particularly limited, but may be limited to 980 DEG C in consideration of energy efficiency, manufacturing cost, and the like. The holding time in the above temperature range may be limited to 2 minutes or less, preferably 10 to 60 seconds.

상기에 따라 소둔 열처리를 완료한 후, 산세처리하여 강 표면에 형성된 스케일을 제거할 수 있다.After completion of the annealing heat treatment according to the above, the scale formed on the surface of the steel can be removed by pickling treatment.

이때, 산세 공정으로는 전해산세를 이용할 수 있으며, 바람직하게는 중성염 전해조를 통과시키는 중성염 전해산세 및 황산 전해조를 통과시키는 황산 전해산세를 실시한 다음, 경우에 따라 불산을 포함하는 혼산조에 침지하여 통과시키는 혼산침적공정을 행할 수 있다.At this time, electrolytic pickling can be used as the pickling process. Preferably, the electrolytic pickling is carried out by passing neutral salt electrolytic pickling water through a neutral salt electrolytic bath and a sulfuric acid electrolytic bath, So that a mixed precipitation process can be carried out.

상기 중성염 전해산세, 황산 전해산세 및 혼산침적공정은 일반적으로 행해지는 조건으로 행할 수 있으며, 이에 그 조건에 대해 특별히 한정하지 아니한다.
The above neutral salt electrolytic pickling, sulfuric acid electrolytic pickling and mixed acid deposition can be carried out under general conditions, and the conditions are not particularly limited.

상기 소둔 열처리의 완료 후 또는 상기 산세 공정까지 완료한 후에, 광휘소둔 공정을 행할 수 있으며, 이는 환원성 분위기의 800~900℃의 온도범위에서 행하는 것이 바람직하다.After completion of the annealing heat treatment or after completion of the pickling step, a brass annealing step can be carried out, which is preferably performed in a temperature range of 800 to 900 占 폚 in a reducing atmosphere.

상기 광휘소둔시 온도가 800℃ 미만이면 재결정 부족으로 인해 연신율이 열위하는 문제가 있으며, 반면 그 온도가 900℃를 초과하게 되면 오스테나이트로 역변태되어 연신율이 열위하는 문제가 있다.If the temperature during the brightness annealing is less than 800 ° C, there is a problem that the elongation rate is insufficient due to insufficient recrystallization. If the temperature exceeds 900 ° C, there is a problem that the elongation is inferred due to the reverse transformation into austenite.

또한, 상기 환원성 분위기는 100% 수소 분위기인 것이 바람직하다.
It is preferable that the reducing atmosphere is a 100% hydrogen atmosphere.

상기와 같이, 본 발명에서 광휘소둔 열처리는 환원성 분위기에서 행해지므로, 통상의 산화성 분위기에서 형성되는 수 ㎛ 두께의 고온산화 스케일 형태가 아닌, 매끄러운 표면상태를 갖는 수 ㎚ 두께의 부동태 피막이 형성된 스테인리스 강판으로 제조되어 진다.
As described above, in the present invention, since the heat treatment of the brightness annealing is performed in a reducing atmosphere, it is not a high-temperature oxide scale of several micrometers thick formed in a normal oxidizing atmosphere, but a stainless steel sheet having a passive film of several nm thick, .

상술한 조건에서 광휘소둔을 완료한 후에는 조질압연을 더 행할 수 있다. 본 발명의 하나의 측면에서는 상기 조질압연시 1-pass로 행할 수 있다.
After completion of the brightness annealing under the above-mentioned conditions, temper rolling can be further performed. In one aspect of the present invention, it is possible to perform 1-pass in the temper rolling.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(( 실시예Example ))

하기 표 1의 합금조성 및 성분관계를 가지는 냉연강판을 준비한 후, 각각의 냉연강판을 840℃에서 소둔 열처리. 이후, 840℃, 100% 수소 분위기에서 광휘소둔을 행하였다.
A cold-rolled steel sheet having the alloy composition and component relationship shown in Table 1 below was prepared, and each cold-rolled steel sheet was annealed at 840 占 폚. Thereafter, the resultant was subjected to a brightness annealing at 840 DEG C in a 100% hydrogen atmosphere.

상기에 따라 제조한 각각의 스테인리스 강판에 대해 인장강도, 리징(ridging) 등급 및 스트레쳐 스트레인 결함을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The tensile strength, the ridging grade and the stretcher strain defects were evaluated for each of the stainless steel sheets prepared as described above, and the results are shown in Table 2 below.

이때, 인장강도는 JIS 13 B 시편을 제작한 다음, 크로스헤드 스피드(crosshead speed) 20mm/min으로 인장시험을 실시하였다.At this time, tensile strength was measured by making a JIS 13 B specimen and then performing a tensile test at a crosshead speed of 20 mm / min.

리징 등급은 각각의 스테인리스 강판을 15% 인장 후 측정한 리징 높이 등급(Wt 기준)으로 1등급은 10㎛ 미만, 2등급은 10㎛ 이상 15㎛ 미만, 3등급은 15㎛ 이상 20㎛ 미만, 4등급은 20㎛ 이상일 경우에 나타내었으며, 여기서 1등급 및 2등급은 본 발명에서 목표로 하는 범위에 해당한다.
The ridging grade is a ridging height grade (Wt standard) measured after 15% tensile strength of each stainless steel plate. The first grade is less than 10 탆, the second grade is 10 탆 or more and less than 15 탆, the third grade is 15 탆 or more and less than 20 탆, The grade is shown when it is 20 탆 or more, wherein the first grade and the second grade correspond to a target range in the present invention.

또한, 각 스테인리스 강판의 1/2t 지점(여기서 t는 두께(mm)를 의미)을 광학현미경으로 관찰하여 100㎛×10,000㎛ 면적에서 연신된 개재물의 평균 연신 길이를 측정하였다.
Further, the average elongation length of the inclusions stretched at an area of 100 mu m x 10,000 mu m was measured by observing with a light microscope a 1 / 2t point (t stands for thickness (mm)) of each stainless steel sheet.

구분division 합금조성 (중량%)Alloy composition (% by weight) 성분관계Component relationship CC SiSi MnMn CrCr AlAl NN 관계식
1Relation
One 관계식
2Relation
2 관계식
3Relation
3 관계식
4Relation
4 발명강 1Inventive Steel 1 0.0650.065 0.60.6 0.30.3 16.216.2 0.100.10 0.0350.035 2.22.2 6.06.0 2.862.86 8181 발명강 2Invention river 2 0.0850.085 0.90.9 0.30.3 16.216.2 0.110.11 0.0350.035 3.03.0 8.28.2 3.143.14 103103 발명강 3Invention steel 3 0.0750.075 0.60.6 0.30.3 16.216.2 0.150.15 0.0400.040 2.352.35 4.04.0 3.753.75 121121 발명강 4Inventive Steel 4 0.0800.080 0.80.8 0.30.3 16.216.2 0.090.09 0.0350.035 2.752.75 8.98.9 2.572.57 8585 발명강 5Invention steel 5 0.0900.090 0.90.9 0.30.3 16.216.2 0.090.09 0.0350.035 3.053.05 10.010.0 2.572.57 9292 비교강 1Comparative River 1 0.0400.040 0.70.7 0.30.3 16.216.2 0.090.09 0.0300.030 2.12.1 7.87.8 3.03.0 4545 비교강 2Comparative River 2 0.0300.030 0.30.3 0.30.3 16.216.2 0.090.09 0.0400.040 1.31.3 3.33.3 2.252.25 4545 비교강 3Comparative Steel 3 0.0900.090 1.01.0 0.30.3 16.216.2 0.060.06 0.0350.035 3.253.25 16.716.7 1.711.71 6363 비교강 4Comparative Steel 4 0.0200.020 0.80.8 0.30.3 16.216.2 0.090.09 0.0450.045 2.252.25 8.98.9 2.02.0 2525 비교강 5Comparative Steel 5 0.0700.070 1.01.0 0.30.3 16.216.2 0.090.09 0.0450.045 3.153.15 11.111.1 2.02.0 6262 비교강 6Comparative Steel 6 0.0700.070 0.80.8 0.30.3 16.216.2 0.010.01 0.0400.040 2.72.7 80.080.0 0.250.25 99 비교강 7Comparative Steel 7 0.0700.070 0.70.7 0.30.3 16.216.2 0.080.08 0.0350.035 2.452.45 8.88.8 2.292.29 6969

(표 1에서 관계식 1 내지 4는 각각 [(2×[Si])+10([C]+[N])], [[Si]/[Al]], [[Al]/[N]], [([A]l/[N])×γ]를 의미하며, 여기서 γ(%) = 420[C] + 470[N] + 23[Ni] + 9[Cu] + 10[Mn] + 180 - 11.5[Cr] - 11.5[Si] - 12.0[Mo] - 52.0[Al] 이다.)
(In the table 1, the relational expressions 1 to 4 indicate the relationship of [(2 x [Si]) + 10 ([C] + [N])], [[Si] / [Al] + [N] + 23 [Ni] + 9 [Cu] + 10 [Mn] + 470 [N] 11.5 [Si] - 12.0 [Mo] - 52.0 [Al].

구분division 인장강도 (MPa)Tensile Strength (MPa) 리징등급Rising Grade 개재물 연신 길이
(㎛)Inclusion Elongation Length
(탆) 스트레쳐 스트레인
결함Stretcher strain
flaw 발명강 1Inventive Steel 1 522522 2등급2 ratings 6262 미발생Not occurring 발명강 2Invention river 2 564564 1등급1 rating 7070 미발생Not occurring 발명강 3Invention steel 3 529529 2등급2 ratings 3535 미발생Not occurring 발명강 4Inventive Steel 4 547547 2등급2 ratings 8585 미발생Not occurring 발명강 5Invention steel 5 566566 1등급1 rating 102102 미발생Not occurring 비교강 1Comparative River 1 517517 4등급4 ratings 6868 미발생Not occurring 비교강 2Comparative River 2 489489 5등급5 ratings 2727 발생Occur 비교강 3Comparative Steel 3 575575 3등급3 ranks 214214 발생Occur 비교강 4Comparative Steel 4 524524 4등급4 ratings 204204 발생Occur 비교강 5Comparative Steel 5 571571 3등급3 ranks 312312 발생Occur 비교강 6Comparative Steel 6 547547 4등급4 ratings 407407 발생Occur 비교강 7Comparative Steel 7 532532 3등급3 ranks 325325 발생Occur

상기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 제안하는 합금조성 및 성분관계를 모두 만족하는 발명강 1 내지 5는 인장강도가 모두 520MPa 이상을 만족하며, 두께 중심부에서 연신된 개재물의 연신 길이가 20~200㎛를 만족하는 것을 확인할 수 있다. 뿐만 아니라, 리징등급이 모두 1~2등급을 만족함으로써 우수한 내리징 특성을 가지며, 스트레쳐 스트레인 결함이 발생하지 않음으로 고청정도의 페라이트계 스테인리스 강판을 제공하는 것이 가능함을 알 수 있다.
As shown in Tables 1 and 2, inventive steels 1 to 5 satisfying both the alloy composition and the constituent relationship proposed in the present invention all satisfy a tensile strength of not less than 520 MPa, and the elongation length of inclusions stretched at the center of thickness 20 to 200 mu m. In addition, it can be seen that it is possible to provide a ferritic stainless steel sheet of high cleanliness because the ridging grade satisfies all grades 1 to 2 and thus has superior ridging characteristics and does not cause stretcher strain defects.

반면, 비교강 1은 C와 N의 함량이 본 발명을 벗어남에 따라 관계식 1을 만족하지 못하여 인장강도가 520MPa 미만으로 나타났으며, 리징 등급도 4등급으로 내리징성이 열위하였다.On the other hand, the comparative steel 1 had a tensile strength of less than 520 MPa due to the fact that the content of C and N did not satisfy the relation 1 as the content of C and N deviated from the present invention.

비교강 2는 C와 Si의 함량이 본 발명을 벗어남에 따라 관계식 1을 만족하지 못하여 인장강도와 내리징성이 매우 열위하였다. 또한, 스트레쳐 스트레인 결함도 발생하였다.In Comparative Steel 2, as the contents of C and Si deviated from the present invention, they failed to satisfy the relational expression 1, so that tensile strength and ridging resistance were extremely poor. Stretcher strain defects also occurred.

비교강 3 내지 7은 관계식 2 내지 4 중 하나 이상을 만족하지 못함에 따라 내리징성이 열위하고, 두께 중심부 내 연신된 개재물의 길이가 200㎛를 초과하였으며, 스트레쳐 스트레인 결함이 발생하였다.
The comparative steels 3 to 7 did not satisfy at least one of the relational expressions 2 to 4, so that the anti-ridging property was scarce, and the length of the inclusions extended in the center of the thickness exceeded 200 占 퐉 and stretcher strain defects occurred.

도 1은 관계식 1의 값과 인장강도 간의 관계를 그래프화하여 나타낸 것으로, 관계식 1의 값이 2.2 이상을 만족할 때 인장강도를 520MPa 이상으로 확보할 수 있음을 알 수 있다.FIG. 1 is a graph showing the relationship between the value of the relational expression 1 and the tensile strength. When the value of the relational expression 1 is at least 2.2, the tensile strength can be secured to 520 MPa or more.

도 2는 관계식 2와 개재물 연신 길이 간의 관계를 그래프화하여 나타낸 것으로, 관계식 2의 값이 15 이하를 만족할 때 연신된 개재물의 길이를 20~200㎛의 범위로 제어할 수 있다.Fig. 2 is a graph showing the relationship between the relation formula 2 and the inclusion elongation length. When the value of the relational expression 2 is 15 or less, the length of the elongated inclusion can be controlled within the range of 20 to 200 占 퐉.

도 3은 관계식 4와 내리징 특성 간의 관계를 그래프화하여 나타낸 것으로, 관계식 4의 값이 75 내지 150을 만족할 때 1~2등급의 내리징성을 확보할 수 있다.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between relational expression 4 and undulation characteristics. When the value of the relational expression 4 satisfies 75 to 150, it is possible to secure the degree of ridgeliness of the 1st to 2nd grades.

Claims (7)

중량%로, 탄소(C): 0.065~0.090%, 질소(N): 0.035~0.060%, 실리콘(Si): 0.6~1.0%, 망간(Mn): 0.01~0.70%, 알루미늄(Al): 0.06~0.15%, 크롬(Cr): 15.0~17.0%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 관계식 1 내지 4를 만족하는 고강도 페라이트계 스테인리스 강판.

[관계식 1]
2[Si] + 10([C]+[N]) ≥ 2.2
[관계식 2]
[Si]/[Al] ≤ 15
[관계식 3]
[Al]/[N] ≥ 2.5
[관계식 4]
75 ≤ ([Al]/[N])×γ ≤ 150
(γ(%) = 420[C] + 470[N] + 23[Ni] + 9[Cu] + 10[Mn] + 180 - 11.5[Cr] - 11.5[Si] - 12.0[Mo] - 52.0[Al] 이고, 관계식 1 내지 4의 각 원소들은 중량함량을 의미한다.)
(Si): 0.6 to 1.0%, manganese (Mn): 0.01 to 0.70%, aluminum (Al): 0.06% (Cr): 15.0 to 17.0%, the balance being iron (Fe) and unavoidable impurities,
A high strength ferritic stainless steel sheet satisfying the following relational expressions (1) to (4).

[Relation 1]
2 [Si] + 10 ([C] + [N]) ≥ 2.2
[Relation 2]
[Si] / [Al]? 15
[Relation 3]
[Al] / [N] ≥ 2.5
[Relation 4]
75? ([Al] / [N]) x? 150
11.0 [Cr] - 11.5 [Si] - 12.0 [Mo] - 52.0 [Mn] +10 [ Al], and the respective elements of the relational expressions 1 to 4 mean the weight content.
제 1항에 있어서,
상기 강판은 연신된 길이가 20~200㎛인 개재물을 포함하는 고강도 페라이트계 스테인리스 강판.
The method according to claim 1,
Wherein the steel sheet comprises inclusions having a length of 20 to 200 占 퐉 in the elongated shape.
제 2항에 있어서,
상기 개재물은 Si계 개재물인 고강도 페라이트계 스테인리스 강판.
3. The method of claim 2,
Wherein the inclusions are Si-based inclusions.
제 1항에 있어서,
상기 강판은 520MPa 이상의 인장강도를 갖고, 리징 높이가 15㎛ 미만인 고강도 페라이트계 스테인리스 강판.
The method according to claim 1,
The steel sheet has a tensile strength of 520 MPa or more and a ridging height of less than 15 占 퐉.
중량%로, 탄소(C): 0.065~0.090%, 질소(N): 0.035~0.060%, 실리콘(Si): 0.6~1.0%, 망간(Mn): 0.01~0.70%, 알루미늄(Al): 0.06~0.15%, 크롬(Cr): 15.0~17.0%, 잔부 철(Fe) 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1 내지 4를 만족하는 냉연강판을 준비하는 단계;
상기 냉연강판을 830~980℃에서 소둔 열처리하는 단계; 및
상기 냉연강판을 환원성 분위기의 800~900℃에서 광휘소둔하는 단계
를 포함하는 고강도 페라이트계 스테인리스 강판의 제조방법.

[관계식 1]
2[Si] + 10([C]+[N]) ≥ 2.2
[관계식 2]
[Si]/[Al] ≤ 15
[관계식 3]
[Al]/[N] ≥ 2.5
[관계식 4]
75 ≤ ([Al]/[N])×γ ≤ 150
(γ(%) = 420[C] + 470[N] + 23[Ni] + 9[Cu] + 10[Mn] + 180 - 11.5[Cr] - 11.5[Si] - 12.0[Mo] - 52.0[Al] 이고, 관계식 1 내지 4의 각 원소들은 중량함량을 의미한다.)
(Si): 0.6 to 1.0%, manganese (Mn): 0.01 to 0.70%, aluminum (Al): 0.06% Preparing a cold rolled steel sheet containing 0.15% to 0.15% Cr, 15.0 to 17.0% Cr, balance Fe and unavoidable impurities, and satisfying the following relational formulas 1 to 4;
Annealing the cold rolled steel sheet at 830 to 980 캜; And
A step of subjecting the cold-rolled steel sheet to a photo-annealing at 800 to 900 占 폚 in a reducing atmosphere
Based ferritic stainless steel sheet.

[Relation 1]
2 [Si] + 10 ([C] + [N]) ≥ 2.2
[Relation 2]
[Si] / [Al]? 15
[Relation 3]
[Al] / [N] ≥ 2.5
[Relation 4]
75? ([Al] / [N]) x? 150
11.0 [Cr] - 11.5 [Si] - 12.0 [Mo] - 52.0 [Mn] +10 [ Al], and the respective elements of the relational expressions 1 to 4 mean the weight content.
제 5항에 있어서,
상기 환원성 분위기는 100% 수소 분위기인 것인 고강도 페라이트계 스테인리스 강판의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the reducing atmosphere is a 100% hydrogen atmosphere.
제 5항에 있어서,
상기 소둔 열처리 후, 광휘소둔 하기 전, 냉연강판을 산세처리하는 단계를 더 포함하는 것인 고강도 페라이트계 스테인리스 강판의 제조방법.6. The method of claim 5,
Further comprising the step of pickling the cold-rolled steel sheet after the annealing heat treatment and prior to the light-annealing of the high-strength ferritic stainless steel sheet.
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