KR20190072574A - 고강도 내식 무늬 클래드 강 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

고강도 내식 무늬 클래드 강 및 이의 제조 방법이 개시된다. 상기 고강도 내식 무늬 클래드 강은 기판과, 상기 기판 상에 단면 또는 양면 압연에 의해 클래드된 무늬 클래드 층을 포함한다. 상기 기판의 화학 원소의 질량 백분율은 다음과 같다: C: 0.01∼0.20%, Si: 0.10∼0.5%, Mn: 0.5∼2.0%, Al: 0.02∼0.04%, Ti: 0.005∼0.018%, Nb: 0.005∼0.020%, 0＜B≤0.0003%, N≤0.006%, 및 잔량의 철 및 기타 불가피한 불순물. 상기 고강도 내식 클래드 강판은 높은 강도, 높은 내식성, 항복 강도≥470MPa, 인장 강도≥610MPa, 전단 강도≥410MPa, 및 연신율≥40%를 갖는다.

Description

고강도 내식 무늬 클래드 강 및 그의 제조 방법
본 발명은 클래드 시트 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 무늬 클래드 강(Cladding Chequered Steel) 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
무늬 시트는 외형 미관 및 미끄러움 방지의 장점이 있기 때문에, 시장에서 광범위하게 응용된다. 현재 무늬강은 탄소강 무늬강과 스테인리스 스틸 무늬강으로 나뉜다. 그러나 이들 무늬강은 각각 다음과 같은 문제점이 있다:
탄소강 무늬강의 경우 장기간 사용 중 탄소강의 녹, 부식으로 인해 안전에 문제가 있어 녹을 방지하기 위해 정기적으로 무늬강에 방부처리를 해야 한다. 방부처리 과정은 생산 원가와 인건비가 많이 들고, 지역환경에 대한 요구가 매우 높으며(방부과정은 먼지가 극히 적은 구역에서 수행되어야 함), 사용된 방부자재는 인체 건강에 좋지 않은 화학물질(예를 들어 방부재는 페인트를 사용)이다. 또한 탄소강 무늬강의 경우 방부처리가 강판 사용에 영향을 미칠 수 있다. 더욱 탄소강 무늬강은 강판 강도가 높지 않아 내식 용량을 늘려야 해 구축 무게가 커진다는 문제점도 안고 있다.
스테인리스 무늬강의 경우 항복 강도가 낮아 구조재의 전반적인 안정성에 영향을 미치는 문제가 있으며, 구조재 안정성 수요를 충족하기 위해 사용 시 스테인리스 강판의 두께가 증가하여 구조재의 무게에 영향을 미친다.
또한 탄소강 무늬강과 스테인리스강 무늬강 모두 용접이 어려운 문제가 있다.
이러한 현상에 기초하여, 탄소강을 기판 층으로 하여 구조 성능, 예를 들어 강도를 제공하고, 스테인리스 스틸 시트를 클래드 층으로 내식성을 제공하며, 기판 층과 클래드 층을 클래드 압연해 무늬 클래드 강을 만들어, 강도와 내식성의 종합적인 요구 사항을 충족시킬 것으로 기대된다.
그러나 기존 기술은 복합 압연을 이용한 무늬 클래드 강을 구현할 때 다음과 같은 기술적 난점이 존재한다:
(1) 무늬 클래드 강은 무늬를 압연할 때, 무늬층 금속이 무늬 롤러 조각 홈으로 흐르고, 기판 층과 클래드 층의 결합면이 비교적 큰 인장 응력을 견뎌내는데, 특히 클래드 무늬 층의 두께가 얇은 경우, 결합면이 쉽게 분리되며 갈라질 수 있다.
(2) 무늬 클래드 시트의 클래드 층은 기판 층과 물리적 속성 매개 변수(Physical property parameter), 고온 변형 특성의 차이가 커서 압연 후 막차 기단으로 부하 분배가 현저히 증대되어 생산 불안정이 발생하고 강판 표면 품질이 달라진다.
(3) 무늬 클래드 시트에서, 무늬 높이는 무늬강 제품 품질의 주요 지표이나, 현재 기존 기술에서 무늬 높이 보장에 대한 요구 조건을 충족시키기 어렵다.
본 발명의 목적 중 하나는 고강도 내식 무늬 클래드 강을 제공하는 것으로, 클래드 압연을 사용한 무늬 클래드 강은 강도가 높고, 내식성이 강하며, 항복 강도 470MPa, 인장 강도≥610MPa, 전단 강도 ≥410MPa, 연신율≥ 40%이다.
이와 같은 목적을 위해 본 발명에서는 기판과, 상기 기판 상에 단면 또는 양면 압연에 의해 클래드된 무늬 클래드 층을 포함하는 고강도 내식 무늬 클래드 강을 제시하였으며, 상기 기판의 화학 원소 질량 백분율은 다음과 같다:
C: 0.01∼0.20%, Si: 0.10∼0.5%, Mn: 0.5∼2.0%, Al: 0.02∼0.04%, Ti: 0.005∼0.018%, Nb: 0.005∼0.020%, 0＜B≤0.0003%, N≤0.006%, 및 잔량의 철과 기타 불가피한 불순물.
본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강에서 불가피한 불순물은 주로 S와 P 원소이며, 불순물 원소가 낮을수록 기술적 효과가 높지만, 제철소의 실제 제강 수준을 고려하여, 본 발명 안 제어 무늬판에서 P≤0.015%, S≤0.010%。이다.
본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강에서 기술된 무늬판의 각 화학 원소의 설계원리는 다음과 같다.
C: 탄소는 오스테나이트 안정화 원소. 강철에서 용해 강화 작용을 하여 강철의 강도를 현저히 높일 수 있지만, C의 질량 백분율이 0.20%보다 높을 경우 용접 성능과 인성에 불리하며, 펄라이트 조직 및 마텐자이트, 오스테나이트와 같은 하드카피 조직을 쉽게 증가시킴으로써 강철의 내식 성능에 악영향을 미친다. 따라서, 강판의 강성 매칭 및 강철에 대한 내식성 요구사항을 종합적으로 고려하여 본 발명에서 설명한 고강도 내식 무늬 클래드 강의 기판에서 탄소의 질량 백분율을 0.01∼0.20%로 억제하여, 고강도 내식 무늬 클래드 강의 강도와 인성을 보장하며 용접 성능이 우수하다.
Si: 본 발명 기술안에서, 강철에 실리콘을 첨가하는 것은 강철의 순도와 탈산소도를 높인다. 실리콘은 강철에서 고용성 강화 작용을 일으키지만, 너무 높은 질량 백분율의 실리콘은 용접 성능에 좋지 않다. 무늬 클래드 층의 강에도 실리콘이 포함되어 있기 때문에 본 발명 기술안에서는 기판에 있는 실리콘에 대한 질량 백분율을 0.10-0.50%로 억제하고, 또한 이 범위의 실리콘은 무늬 클래드 층의 내식성에 전혀 영향을 주지 않아 기판이 양호한 용접 성능을 갖도록 합니다.
Mn: 본 발명에 상술된 기술안에서, Mn은 펄라이트 전환을 지연시키고 임계 냉각 속도를 낮추며 강철의 경화능(hardenability)을 향상시킬 수 있고, 강철에 대해 고유한 강화 작용을 할 수 있으며, 강철에서 주요 고용체 강화 원소이다. 그러나 망간은 질량 백분율이 2.0%보다 높을 경우 편석대(segregated band)와 마텐자이트 조직이 쉽게 나타나 강철의 인성에 악영향을 미친다. 또한 편석대의 발생으로 강철에 대한 내식 성능이 저하될 수 있다. Mn은 품질의 백분율이 0.5% 이하일 때 강철의 강도 레벨 향상에 불리하므로 본 발명에서 기술한 고강도 내식 무늬 클래드 강의 기판에서 망간에 대한 질량백분율은 0.5-2.0%로 제한된다.
Al: Al은 강한 탈산소 원소이다. 강철에 있는 산소의 함량을 낮추기 위해 알루미늄의 질량 백분율을 0.02∼0.04%로 제어한다. 또한 탈산소 후 여분의 알루미늄과 강철에 있는 질소가 AlN 석출물을 형성하여 강철의 강도를 높이고 열처리 가열 시 강을 미세화할 수 있는 오스테나이트 결정입도(grain sigrain sizeze)에 도움을 준다.
Ti: Ti는 강탄화물(카바이드) 형성 원소로, 강철에 미량의 Ti를 넣으면 고정강(Carbide forms elements) 중의 N에 유리하며, TiN을 형성하면 클래드 빌렛(Billet)을 가열할 때 기판 층 오스테나이트 결정 입자가 과도하게 생기지 않게 하고, 오스테나이트 정립도를 미세화 할 수 있다. Ti는 또한 강철에서 각각 탄소와 황화합하여 TiC, TiS, Ti4C2S2 등을 생성할 수 있으며, 상기 화합물은 불순물과 제2상 입자의 형태로 존재한다. 또한 Ti의 상기 탄화물 석출물은 용접 시 열영향 구역의 결정체가 자라는 것을 막아 용접 성능을 개선할 수 있다. 따라서 본 발명에서 기술한 고강도 내식 무늬 클래드 강 중 기판의 티타늄 질량 백분율은 0.005∼0.018%로 제어된다.
Nb: Nb(니오븀)은 강탄화물(카바이드) 형성 원소로서, 본 발명에서 기술한 기판에 Nb를 넣는 것은 주로 재결정 온도를 높이기 위해서이며, 기판의 정립을 미세화하여 기판의 저온 충격 인성 향상에 도움이 된다. 본 발명에서 기술된 Nb의 질량 백분율은 0.005∼0.020%로 억제된다.
B: 붕소는 강철의 담금질성을 극대화하여 베이나이트(Bainite) 형성을 억제할 수 있으며, 본 발명에서 설명한 고강도 내식 무늬 클래드 강의 강도를 보장하기 위해 붕소에 대한 질량 백분율을 다음과 같이 0＜B≤0.0003% 이다.
N: 본 발명의 기술안에서 N이 하는 역할은 탄소와 유사하며, N에 대한 질량 백분율을 N≤0.006%로 제어함으로써 본문에서 설명된 고강도 내식 무늬 클래드 강 강도를 보장할 수 있습니다. 일부 우선된 실시 방식에서, 전술한 고강도 내식 무늬 클래드 강의 강도를 더욱 보장하기 위하여, N에 대한 질량 백분율을 우선 N: 0.0005% ∼ 0.005%로 한정하였다.
본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강에서 기판은 Ni, Cr 및 Mo 원소의 적어도 하나를 포함하며, 백분율은 Ni≤0.20%, Cr≤0.20%, Mo≤0.10%이다.
여기에 Ni를 첨가한 것은 니켈이 오스테나이트를 안정화시키는 원소로서 강철의 강도를 높이는 데 어느 정도 효과가 있기 때문이다. 특히 조질형 강재(Quenched and tempered steel)에 니켈을 더하면 강철의 저온 충격 인성이 크게 향상된다. 그러나 니켈은 귀중합금 원소에 속하기 때문에 과다 첨가는 생산 원가를 증가시킨다. 본 발명에서 기술한 기술 방안에 대해서는 기판의 저온 충격 인성을 더욱 높이기 위해 니켈을 적당량 첨가할 수 있으며, Ni의 질량 백분율은 Ni≤0.20%로 억제된다.
Cr을 첨가한 것은 Cr의 편석 경향이 망간보다 작기 때문에 기판에 편석대 및 띠 조직이 뚜렷할 때 망간 함량을 적절히 낮추고 감소된 함량을 크롬으로 대체함으로써 강성을 높일 수 있다. 또한 기판에 크롬을 첨가하는 것은 상기 무늬 클래드 층 내의 크롬이 기판으로 퍼지는 것을 억제하는 데에도 도움이 된다. 따라서 본 발명에서는 크롬을 적당량 첨가할 수 있으며 Cr의 품질 백분율은 Cr≤0.20%로 제어된다.
Mo를 첨가하는 이유는 Mo가 결정 입자를 더 세분화하여 강철의 강도와 인성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 본 발명 기술안에서 몰리브덴은 강철의 뜨임 취성(Temper brittleness)을 감소시키는 동시에, 동시에 템퍼링 시 매우 작은 탄화물도 석출할 수 있고, 강철의 기판을 현저하게 강화시킬 수 있다. 또한 몰리브덴의 첨가는 고강도 내식 무늬 클래드 강의 자연 뜨임 취성을 억제하는 데 도움이 되지만, 매우 값비싼 합금 요소이기 때문에 본 발명의 기술안에서 Mo에 대한 품질 백분율은 Mo≤0.10%로 제한된다.
본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강에서 서술한 무늬 클래드 층은 오스테나이트 스테인리스강이다.
설명해야 할 것은 고강도 내식 무늬 클래드 강에서 무늬 클래드 층은 각 실시 방식의 구체적인 상황에 따라 국가 또는 국제 표준의 요구사항을 충족하는 오스테나이트 스테인리스강, 예를 들어 304, 304L, 316, 316L를 선택할 수 있다는 것이다.
본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강에서 기술한 기판의 미세구조는 페라이트(Ferrite) + 펄라이트(Pearlite)다.
본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강은 기판과 무늬 클래드 층의 연결부에서 과도층(Transition layer)을 가지고 있으며, 서술된 과도층의 두께는 ≤200㎛이다.
전술한 과도층에서 각 화학 원소 질량 백분율은 사다리 분포를 나타낸다. 즉, 무늬 클래드 층과 기판에서 각 화학 원소의 질량 배율이 다르기 때문에 각 원소는 두께의 방향을 따라 질량 백분율이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 퍼져 과도층에서 각 원소의 사다리 분포를 형성한다. 서술된 과도층은 기판과 무늬 클래드 층의 결합 강도를 높이는 데 유리하고, 무늬 형성 과정 중의 소성 변형(Plastic Deformation)으로 인해 쉽게 층이 갈라지지 않으며, 또한 서술된 과도층은 무늬를 따라 금속 원소의 흐름을 촉진시킨다.
다음으로, 본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강 중 무늬 클래드 층의 두께는 고강도 내식 무늬 클래드 강 두께의 10-40%를 차지한다. 이것은 무늬 클래드 층 두께 제어가 무늬의 성형성을 보장하고, 무늬강의 내식을 보장하며, 강역학적 성능 향상에도 도움이 되기 때문이다. 무늬 클래드 층의 두께가 고강도 내식 무늬 클래드 강 두께의 40%보다 크면 강도에 영향을 주고, 무늬 클래드 층의 두께가 고강도 내식 무늬 클래드 강 두께의 10%보다 작으면 무늬 클래드 층이 압연되지 않는다. 따라서 무늬 클래드 층에 대한 두께 제어는 고강도 내식 무늬강이 양호한 내식 성능, 역학적 성능 및 성형성을 얻는 데 도움이 된다.
다음으로, 본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강은 항복 강도≥470MPa, 인장 강도≥610MPa, 전단 강도 ≥410MPa, 연신율≥40%를 기록했다.
이에 상응하는, 본 발명의 또 다른 목적은 상술한 고강도 내식 무늬 클래드 강의 제조 방법을 제공하는 데 있으며, 그 절차를 포함한다.
(1) 기판 블랭크(Blank)와 클래드 블랭크를 제조한다.
(2) 기판 블랭크와 클래드 블랭크를 조립하여 빌렛을 수득하고, 각 층의 부착면의 사방을 용접 밀봉한 후, 진공으로 한다.
(3) 클래드 압연: 빌렛을 1100∼1180℃의 온도에서 가열한 후 멀티-패스 압연(multi-pass rolling)을 실시하여 클래드 강판을 수득하고, 총 압하율을 70% 이상, 총 압연 온도를 900℃ 이상으로 한다. 멀티-패스 압연의 마지막 압연은 표면 무늬를 만들고 마지막을 제어하는 압하율은 10-20%이다.
(4) 수냉 후 권취한다.
본 발명에서 기술한 제조법에서 클래드 압연을 사용하여 얻은 고강도 내식 무늬 클래드 강은 공정에서 각 파라미터에 대한 제어를 통해 기판과 클래드 층 사이의 완전 야금 결합이 실행되고, 이로 얻어진 고강도 내식 무늬 클래드 강은 우수한 내식과 역학적 성능을 겸비한다.
추가 설명으로, 일부 우선된 실시 방식 중, 절차 (2)에서, 기판 블랭크와 클래드 블랭크의 조립 전, 각 층 부착면 표면에 선(先)처리를 하여 산화막을 제거한다.
또한 절차(3)에서 빌렛 가열 온도가 1,100∼1,180℃로 제한되는 것은 이 온도 범위 내에서 가열하면 클래드 블랭크가 균일한 오스테나이트 조직을 얻는데 유리하고 탄화물을 완전히 용해할 수 있기 때문이다. 또한 클래드 블랭크에 있는 니오브 및 티타늄과 같은 합금 원소의 화합물을 전부 또는 부분적으로 용해시켜 완전 야금 결합에 유리하기 때문이다.
또한 본 발명에서 서술한 기술에서 표면 무늬는 무늬 롤러로 압연되며, 표면 무늬의 양식은 각 실시 방식의 구체적인 상황에 따라 설정할 수 있는데, 예를 들어 편두형, 다이아몬드형이다. 표면 무늬의 품질을 더욱 높이기 위해 무늬 롤러 무늬 깊이를 2.8-4mm로 설정한다.
다음으로, 본 발명에서 서술한 제조법에서는 전술한 절차(3)에서 최종 압연 온도(Finishing Rolling Temperature, FRT)를 920-1000℃로 제어한다. 이는 FRT가 1000℃보다 높을 때, 무늬 롤러에 철판이 달라붙어 무늬 롤러에 채워지면서 이후 생산되는 표면 무늬의 품질이 제대로 갖춰지지 않았기 때문이다.
다음으로, 상술된 제조법에서 전술한 절차(4)에서 권취(Wrap) 온도는 500 ∼650℃이다. 이는 롤의 온도가 650℃보다 높을 때, 강판 표면 무늬가 인접한 강판의 표면에 새겨지기 때문이다.
본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강은 기판과 무늬 클래드 층의 설계, 특히 기판의 각 화학 원소 질량비에 대한 제어를 통하여 고강도와 높은 내식 성능을 갖도록 설계되었으며, 상술한 고강도 내식 무늬 클래드 강은 항복 강도≥470MPa, 인장 강도≥610MPa, 전단 강도 ≥410MPa, 연신율≥40% 이다.
또한 본 발명에서 서술한 고강도 내식 무늬 클래드 강은 표면품질이 좋고 균열층이 없다.
본 발명에서 기술한 고강도 내식 무늬 클래드 강은 각 공정 파라미터에 대한 제어를 통해 기판과 클래드 층의 완전 야금결합을 달성하고, 이것으로 얻은 고강도 내식 무늬 클래드 강은 상술한 장점을 가지고 있다.
도 1은 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강을 고배율에서 관찰한 현미경 구조이다.
도 2는 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강 기판의 현미경 조직도이다.
도 3은 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 기판과 무늬 클래드 층 사이의 한쪽 면의 과도층의 현미경 조직도이다.
도 4는 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 기판과 무늬 클래드 층 사이의 반대측 과도층의 현미경 조직도이다.
도 5는 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 클래드 층에서 표면 무늬 양식의 표시도(스케치 맵)이다.
도 6은 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 클래드 층에서 표면 무늬의 구조를 다른 각도에서 표시한 도면이다.
아래는 설명서 도안과 구체적 시행에 대한 설명이다. 본 발명에 기술된 고강도 내식 무늬 클래드 강과 그 제조 방법에 대해 해석 및 설명하고 있으나, 이 해석 및 설명은 본 발명의 기술 방안에만 한정된 것은 아니다.
실시예 1-4
표 1은 실시예 1-4의 고강도 내식 무늬 클래드 강에서 각 각 층의 화학 원소 질량 백분율을 제시한다.
(wt%, 잔량은 Fe와 P, S 이외의 불가피한 불순물)
실시예 층 C Si Mn P S Al Ti Nb Ni Cr Mo B N
1 클래드 층 304 스테인리스 스틸 사용
기판 0.1 0.35 1.5 0.01 0.005 0.04 0.018 0.02 - - 0.1 0.00028 0.0045
2 클래드 층 304L 스테인리스 스틸 사용
기판 0.14 0.25 1 0.01 0.005 0.03 0.014 0.011 - 0.2 - 0.0003 0.0052
3 클래드 층 316 스테인리스 스틸 사용
기판 0.2 0.15 0.5 0.008 0.004 0.02 0.005 0.005 - - - 0.0003 0.004
4 클래드 층 316L 스테인리스 스틸 사용
기판 0.11 0.3 1.48 0.008 0.005 0.026 0.008 0.018 0.1 - - 0.00028 0.0038
실시예 1-4의 고강도 내식 무늬 클래드 강을 실시하는 제조법은 다음과 같은 절차를 사용하여 제조한다(각 실시예에서의 구체적인 공정 파라미터는 표 2 참조).
(1) 표 1에 열거된 각 화학조에 따라 기판 블랭크와 클래드 블랭크를 나누어 제조한다.
(2) 기판 블랭크와 클래드 블랭크를 조립하여 빌렛을 수득하고, 각 층의 부착면 사방을 용접하여 밀봉한 후, 상기 두 층 사이의 공간을 진공으로 한다.
(3) 클래드 압연: 빌렛을 1100∼1180℃의 온도에서 가열한 후 멀티-패스 압연을 하여 클래드 강 시트를 수득하고, 총 압하율을 70% 이상, FRT 온도를 920-1000℃로 한다. 멀티-패스 압연의 마지막 압연은 표면 무늬를 만들고 마지막 압하율은 10-20%이다.
(4) 수냉 후 권취하며, 권취 온도는 500-650℃로 한다.
표 2는 실시예 1-4의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 제조법을 실시하는 구체적인 공정 매개변수를 제시한다.
실시예 빌렛의 블랭크 구조 가열 온도
(℃)		 강판 두께
(mm)		 무늬클래드층두께
(mm)		 FRT
온도
(℃)		 총압하율
(%)		 권취 온도
(℃)		 마지막 공정 압하율
(%)		 기판 미세구조 클래드층
미세구조
1 클래드층+기판+클래드층 1150 6 1.02 980 97 600 10 페라이트+펄라이트 오스테나이트
2 클래드층+기판+클래드층 1160 5 0.8 1000 98 655 12 페라이트+펄라이트 오스테나이트
3 클래드층+기판+클래드층 1140 4 0.5 990 98 550 10 페라이트+펄라이트 오스테나이트
4 클래드층+기판+클래드층 1180 5 1 980 97 580 15 페라이트+펄라이트 오스테나이트
표 3은 실시예 1-4의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 각 성능 테스트를 실시한 후의 테스트 결과를 나열한 것이다.
실시예 항복 강도
(MPa)		 인장 강도
(MPa)		 연신율
(%)		 냉각 반경
(180도)		 전단 강도
(MPa)
1 472 611 35.8 0.7a 420
2 507 649 36.0 0.7a 410
3 480 650 40.0 0.7a 415
4 482 638 38.0 0.7a 422
표 3에서 알 수 있듯이, 실시예 1-4에서 항복 강도≥470MPa, 인장 강도 ≥610MPa, 전단 강도≥410MPa, 연신율 ≥40%로 실시예에서 강도가 높고 역학적 성능이 우수함을 설명한다.
도 1은 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강을 고배율에서 관찰한 현미경 구조를 보여주고 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강은 무늬 클래드 층(1)과 기판(2)을 가지고 있다.
도 2는 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 기판의 현미경 구조를 보여주고 있다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 기판은 페라이트와 펄라이트 구조로, 미세구조는 결정 입도가 미세하고 균일하며, 페라이트 평균 결정입도 치수는 10㎛ 이내이다.
도 3은 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 기판과 무늬 클래드 층 사이의 한쪽 면 과도층의 현미경 구조를 보여주는 사진이다. 도 3에 나타난 것처럼, 실시예 1의 기판(13)과 무늬 클래드 층(11) 사이에 과도층(12)이 있다.
도 4는 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강을 실시하는 기판과 무늬 클래드 층 사이의 반대쪽에 위치한 과도층의 현미경 구조를 보여주는 사진이다. 도 4에 나타낸 것처럼, 실시예 1의 기판(13)과 무늬 클래드 층(21) 사이에 과도층(22)이 있다.
도 3과 도 4를 결합하면, 실시예 1의 기판과 상기 기판 위에 클래드된 무늬 클래드 층 사이에 과도층을 가지며, 형성된 과도층(12,22)은 기판(13)과 무늬 클래드 층(11,21)의 결합 강도를 높이고, 실시예 1에 균열이 쉽게 일어나지 않게 한다.
도 5는 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 클래드 층에서 표면 무늬 양식의 표시도(스케치 맵)이다. 도 5에 나타낸 것처럼, 실시예 1의 표면 무늬 양식은 편두형이다.
도 6은 실시예 1의 고강도 내식 무늬 클래드 강의 클래드 층에서 표면 무늬의 구조를 다른 각도에서 표시한 도면이다. 도 6에 나타낸 것처럼, 실시예 1의 표면 무늬 높이 h는 1.02 mm이다.
주의해야 할 것은, 위에서 열거한 것은 본 발명의 구체적인 실시예에 불과하며, 단지 본 발명의 실시예에 국한되지 않고 많은 유사한 변화가 있을 수 있다. 이 분야의 기술자가 본 발명의 내용으로부터 직접 도출하거나 연상된 모든 변형은 전부 본 발명의 보호 범위에 속해야 한다.

Claims (10)

  1. 기판과, 상기 기판 상에 단면 또는 양면 압연에 의해 클래드된 무늬 클래드 층을 포함하는 고강도 내식 무늬 클래드 강으로서, 상기 기판은 질량 백분율로 다음의 화학 원소를 포함하는 고강도 내식 무늬 클래드 강:
    C: 0.01∼0.20%, Si: 0.10∼0.5%, Mn: 0.5∼2.0%, Al: 0.02∼0.04%, Ti: 0.005∼0.018%, Nb: 0.005∼0.020%, 0＜B≤0.0003%, N≤0.006%, 및 잔량의 철과 기타 불가피한 불순물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 Ni, Cr 및 Mo 중 적어도 하나를 추가로 포함하며, Ni≤0.20%, Cr≤0.20%, Mo≤0.10%인 고강도 내식 무늬 클래드 강.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 무늬 클래드 층은 오스테나이트 스테인리스 스틸인 고강도 내식 무늬 클래드 강.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 페라이트 + 펄라이트의 미세구조를 갖는 고강도 내식 무늬 클래드 강.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판과 무늬 클래드 층의 연결부에 과도층(Transition layer)이 있고, 상기 과도층은 200㎛ 이하의 두께를 갖는 고강도 내식 무늬 클래드 강.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 무늬 클래드 층의 두께가 고강도 내식 무늬 클래드 강 두께의 10-40%인 고강도 내식 무늬 클래드 강.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강은 470MPa 이상의 항복 강도, 610MPa 이상의 인장 강도, 410MPa 이상의 전단 강도, 및 40% 이상의 연신율을 갖는 고강도 내식 무늬 클래드 강.
  8. (1) 기판 블랭크와 클래드 층 블랭크를 제조하는 단계;
    (2) 상기 기판 블랭크와 클래드 층 블랭크를 조립하여 빌렛(Billet)을 수득하고, 각 층의 결합 표면 주위를 모두 용접 밀봉한 후, 진공으로 하는 단계;
    (3) 클래드 압연: 상기 빌렛을 1,100∼1,180℃의 온도에서 가열한 후, 멀티-패스 압연하여 클래드 강판을 수득하는 단계로서, 여기서 총 압하율은 70% 이상이고, 최종 압연 온도는 900℃ 이상이며, 표면 무늬는 멀티-패스 압연의 마지막 단계에서 압연되고, 상기 마지막 단계에서의 압하율은 10-20%이며;
    (4) 수냉 후 권취하는 단계;를 포함하는 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 고강도 내식 무늬 클래드 강의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    단계 (3)에서 최종 압연 온도는 920-1,000℃로 제어되는 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    단계 (4)에서 권취 온도는 500∼650℃인 방법.
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