KR20200066078A - 내산용 강판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판은 중량%로 C: 0.1% 이하(0%를 제외함) 및 Si: 2.0 내지 4.0% 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 강판 표면으로부터 내부 방향으로 깊이 10㎛ 까지의 표면부의 Si 함량이 15 중량% 이상이다.

Description

내산용 강판 및 그 제조방법{steel sheet FOR acid corrosion resistance and manufacturing method thereof}
내산용 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 각종 산에 의해 발생하는 부식에 대한 내식성과 가공성이 우수한 강판과 그 제조방법에 관한 것이다.
열에너지를 생성시키기 위해 화석연료를 연소시키는 과정에서 황산가스, 질산가스 등의 유독성 배기가스와 함께 수증기가 발생하고, 이들이 냉각되는 과정에서 황산, 염산, 질산 등의 각종 강산이 함유된 응축수가 생성되어 배기 장치를 부식시킨다. 이 외에 각종 산업시설에서 세척 등을 위해 사용하는 용액으로서 산 용액을 사용하는 경우가 많아 산에 의한 부식이 유발된다.
이러한 산 환경에 강판에 노출될 경우 강판의 급속한 부식으로 인해 두께가 감소됨으로써 구조재로서의 기능을 상실하게 된다. 따라서 산과 접촉할 수 있는 환경에 사용되는 강판은 수명 연장을 위해 산에 대한 내식성을 향상시킬 필요가 있다. 또한 원하는 형태의 구조물로서 사용되기 위해서는 성형을 위해 일정 수준 이상의 기계적 물성이 충족되어야 한다.
냉연강판의 내식성을 보완하기 위해 강판에 Al 용융도금하여 내식성을 개선하는 방법이 제안되었다. 알루미늄 도금 강판은 일반적인 탄소강에 알루미늄이 도금되어 있는데 Al2O3 부동태막에 의한 내식성을 가지며, 특히 염에 의한 부식에 대한 내식성은 아주 강한 장점이 있다. 하지만 pH가 낮은 강산 환경에서 Al은 용출되어 쉽게 제거되고 더 이상 내식성을 발휘할 수 없는 한계가 있다.
이와 같은 문제를 극복하기 위해 강판에 Cu의 첨가를 통해 pH가 낮은 강산 환경에서의 부식을 억제하는 방법이 제안되었다. Cu를 첨가하면 부식되는 과정에서 Cu가 표면에 농화되어 부식속도를 감소시킬 수 있으나 Cu의 첨가를 통한 내식성 수준에는 한계가 있어 내식성을 보다 향상시킬 수 있는 방법이 필요하다. 또한, Cu를 다량 첨가 시 강판의 생산 과정에서 표면에 크랙이 유발되는 단점이 있다.
강판의 내식성을 크게 향상시키는 방법으로서 Cr을 포함한 여러 합금원소의 다량 첨가를 통해 스테인리스 강판을 제조하는 방법을 기술하였다. 스테인리스 강판 역시 일정 범위의 pH에서 Cr2O3 부동태막에 의한 내식성을 갖지만 pH가 낮은 강산 환경에서 Cr2O3 부동태막이 활성화되어 내식성을 잃는다. 뿐만 아니라 고가의 합금원소가 다량 첨가되어 경제성이 떨어지는 단점이 있다.
내산용 강판 및 그 제조방법을 제공한다. 구체적으로 각종 산에 의해 발생하는 부식에 대한 내식성과 가공성이 우수한 강판과 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판은 중량%로 C: 0.1% 이하(0%를 제외함) 및 Si: 2.0 내지 4.0% 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 강판 표면으로부터 내부 방향으로 깊이 10㎛까지의 표면부의 Si 함량이 15 중량% 이상이다.
Mn: 0.1 내지 0.5 중량%, Al: 0.1 중량% 이하, P: 0.01 중량% 이하, S: 0.01 중량% 이하 및 N: 0.01 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
Cr: 0.1 중량% 이하, Ni: 0.1중량% 이하, Cu: 0.1 중량% 이하, Nb: 0.1중량% 이하, Ti: 0.1 중량% 이하 및 Mo: 0.1 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
1 중량%의 황산 수용액에 70℃에서 1시간 동안 침지할 시, 평균 부식 속도가 3.5mg/cm2h 이하일 수 있다.
연신율이 30% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판의 제조 방법은 중량%로 C: 0.1% 이하(0%를 제외함) 및 Si: 2.0 내지 4.0% 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계 및 열연강판을 25 중량% 이상의 산 수용액에 10초 이상 산처리하는 단계를 포함한다.
슬라브를 가열하는 단계에서, 슬라브를 1200℃ 이상 가열할 수 있다.
열연강판을 제조하는 단계에서, 마무리 압연 온도는 Ar3 이상일 수 있다.
Ar3 온도는 하기 식으로 계산될 수 있다.
Ar3 = 910 - 310 × [C] - 80 × [Mn] - 20 × [Cu] - 15 × [Cr] - 55 × [Ni] - 80 × [Mo] - (0.35 × (25.4 - 8))
열연강판을 제조하는 단계 이후, 열연강판을 550 내지 750℃에서 권취하는 단계를 더 포함할 수 있다.
열연강판을 제조하는 단계 이후, 열연강판을 냉간압연하는 단계를 더 포함할 수 있다.
열연강판을 제조하는 단계 이후, 열연강판을 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판은 내산성과 가공성이 우수하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판은 Cr과 같은 고가의 합금 성분을 첨가하지 않고도, 우수한 내산성과 가공성을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판은 Si 농화층이 형성되어 있어, 산에 의한 부식환경에서 우수한 내식성을 가짐으로써 소재의 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판의 개략적인 단면이다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.
본 발명의 일 실시예에서 추가 원소를 더 포함하는 것의 의미는 추가 원소의 추가량 만큼 잔부인 철(Fe)을 대체하여 포함하는 것을 의미한다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판은 산에 의한 부식이 일어나는 환경에서 사용되는 강판에 대한 것이다. 해당 용도의 소재는 수명연장을 위해 산 환경에 대한 내식성을 가져야 함과 동시에 원하는 형태로 성형하기 위한 가공성을 가져야 한다.
내산성을 높이기 위해 고가의 합금원소를 과다하게 첨가할 경우 소재의 원가가 증가하여 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 가공성이 감소하는 결과를 초래한다. 따라서 고가의 합금원소를 다량 첨가하지 않고 내식성 및 가공성을 동시에 확보할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판은 표면부에 Si 농화층이 형성되어 있어, 산에 의한 부식환경에서 우수한 내식성을 가짐으로써 소재의 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판의 개략적인 단면을 나타낸다. 도 1에 나타나듯이, 내산용 강판(10)의 표면으로부터 내부 방향으로 표면부(20)가 존재한다. 도 1에서는 표면부(20)가 일면에 위치하는 것으로 표시되어 있으나, 양면에 위치하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판(10)은 중량%로 C: 0.1% 이하(0%를 제외함) 및 Si: 2.0 내지 4.0% 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다.
이하, 각 성분별로 상세하게 설명한다.
탄소(C): 0.1 중량% 이하
C는 함량이 높을수록 강도가 증가하기 때문에 원하는 항복강도 및 인장강도를 얻기 위해서 적정량의 C을 첨가한다. 하지만 C의 함량이 지나치게 높을 경우 연신율이 감소하여 성형성이 저하될 수 있다. 따라서, C를 0.1 중량% 이하로 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 C를 0.001 내지 0.1 중량% 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 C를 0.01 내지 0.09 중량% 포함할 수 있다.
규소(Si): 2.0 내지 4.0 중량%
Si는 소량 첨가되어 탈탄제로 사용될 수 있는 원소이며 고용강화에 의한 강도의 향상에 기여할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 Si는 매우 중요한 첨가원소로서 Si의 첨가 및 표면 농화를 통해 표면에 Si계 산화층을 형성시킴으로써 산에 대한 내식성을 크게 향상시킬 수 있다. Si가 너무 적게 첨가될 경우, 전술한 효과를 얻기 어렵다. 반대로 Si가 과다하게 첨가될 경우 B2 또는 DO3 규칙상의 형성에 의해 가공성이 크게 저하될 수 있다. 따라서, Si를 2.0 내지 4.0 중량% 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 Si를 2.5 내지 3.5 중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판(10)은 Mn: 0.1 내지 0.5 중량%, Al: 0.1 중량% 이하, P: 0.01 중량% 이하, S: 0.01 중량% 이하 및 N: 0.01 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
망간(Mn): 0.1 내지 0.5 중량%
망간(Mn)은 강중 고용 S와 결합하여 MnS로 석출됨으로써 고용 S에 의한 적열취성(Hot shortness)을 방지하는 원소이다. 이러한 효과를 내기 위하여, Mn을 더 포함할 경우, 0.1 중량% 이상 포함될 수 있다. 하지만 Mn을 0.5 중량%를 초과하는 경우에는 재질이 경화되어 연성을 떨어뜨릴 수 있다. 더욱 구체적으로 Mn을 0.15 내지 0.35 중량% 포함할 수 있다.
알루미늄(Al): 0.1 중량% 이하
Al은 탈산 효과가 매우 큰 원소이며 강중의 N와 반응하여 AlN를 석출시킴으로써 고용 N에 의한 성형성이 저하되는 것을 방지하므로, 더 포함될 수 있다. 하지만 다량 첨가될 경우 연성이 급격히 저하되기 때문에 함량을 0.1 중량% 이하로 제한한다. 더욱 구체적으로 Al을 0.01 내지 0.05 중량% 더 포함할 수 있다.
인(P): 0.01 중량% 이하
일정량 이하의 P의 첨가는 강의 연성을 크게 감소시키지 않으며 강도를 올릴 수 있는 원소이지만 0.01 중량%를 초과하여 첨가하면 결정립계에 편석하여 강을 경화시키기 때문에 0.01 중량% 이하로 제한할 수 있다. 더욱 구체적으로 P를 0.001 내지 0.01 중량% 더 포함할 수 있다.
황(S): 0.01 중량% 이하
S는 고용시 적열취성을 유발하는 원소이기 때문에 Mn의 첨가를 통해 MnS의 석출이 유도되어야 한다. 하지만 과다한 MnS의 석출은 강을 경화시키기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서 S의 상한을 0.01 중량%로 제한한다. 더욱 구체적으로 S를 0.001 내지 0.01 중량% 더 포함할 수 있다.
질소(N): 0.01 중량% 이하
N은 강 중에 불가피한 원소로서 함유되는 경우가 많으며 석출되지 못하고 고용된 상태로 존재하는 N은 연성을 떨어뜨리고 내시효성을 악화시킬 뿐만 아니라 가공성을 떨어뜨린다. 또한 Ti, Nb 등의 원소와 결합하여 석출물을 형성할 경우에는 내식성을 크게 악화시키기 때문에 상한을 0.01 중량%로 제한한다. 더욱 구체적으로 N를 0.001 내지 0.005 중량% 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판(10)은 C: 0.01 중량% 이하, Si: 2.0 내지 4.0 중량%, Mn: 0.1 내지 0.5 중량%, Al: 0.1 중량% 이하, P: 0.01 중량% 이하, S: 0.01 중량% 이하 및 N: 0.01 중량% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판(10)은 C: 0.01 중량% 이하, Si: 2.0 내지 4.0 중량%, Mn: 0.1 내지 0.5 중량%, Al: 0.1 중량% 이하, P: 0.01 중량% 이하, S: 0.01 중량% 이하 및 N: 0.01 중량% 이하를 포함하고, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다.
전술한 합금 조성 이외에 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서 다른 조성의 첨가를 배제하는 것은 아니다. 상기 불가피한 불순물은 통상의 철강제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않게 혼입될 수 있는 것으로, 이를 배제할 수는 없다. 상기 불가피한 불순물은 통상의 철강제조 분야의 기술자라면 이해할 수 있다. 예컨데, Cr: 0.1 중량% 이하, Ni: 0.1 중량% 이하, Cu: 0.1 중량% 이하, Nb: 0.1 중량% 이하, Ti: 0.1 중량% 이하, 및 Mo 0.1 중량% 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 강판 표면으로부터 내부 방향으로 깊이 10㎛ 까지의 표면부(20)의 Si 함량이 15 중량% 이상일 수 있다.
전술한 합금 조성은 표면부(20)를 포함한 강판(10) 전체의 합금 조성이며, 표면부(20)를 제외한 것이 아니다.
표면부(20) 내에 Si 함량 외에 나머지 함량은 강판(10)의 합금 조성과 동일하며, 다만 O를 5 내지 50 중량% 더 포함할 수 있다. 표면부(20) 내에서도 Si의 농도 구배가 존재할 수 있으며, Si 함량이 15% 이상이라는 표현은 표면부(20) 전체 두께에서의 평균을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서 표면부(20)의 Si 함량이 15 중량% 이상 확보함으로써, 내식성을 확보할 수 있게 된다. 더욱 구체적으로 표면부(20)의 Si 함량이 20 중량% 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 20 내지 35 중량% 일 수 있다.
표면부(20)의 형성 방법에 대해서는 후술할 내산용 강판의 제조 방법에서 자세히 설명하므로, 반복되는 설명은 생략한다.
전술하였듯이, 표면부(20)가 존재함으로써, 우수한 내식성과 동시에 우수한 가공성을 확보할 수 있다.
구체적으로 1 중량%의 황산 수용액에 70℃에서 1시간 동안 침지할 시, 평균 부식 속도가 3.5mg/cm2h 이하일 수 있다. 또한, 연신율이 30% 이상일 수 있다. 더욱 구체적으로 1 중량%의 황산 수용액에 70℃에서 1시간 동안 침지할 시, 평균 부식 속도가 1.0 내지 3.0mg/cm2h 이하일 수 있다. 또한, 연신율이 30 내지 40% 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 내산용 강판의 제조 방법은 슬라브를 가열하는 단계 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계 및 열연강판을 25 중량% 이상의 산 수용액에 10초 이상 산처리하는 단계를 포함한다.
이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
먼저 슬라브를 가열한다.
슬라브의 합금 조성에 대해서는 전술한 내산용 강판에서 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다. 내산용 강판의 제조 과정에서 합금 성분이 실질적으로 변동되지 않으므로, 내산용 강판의 합금 조성과 슬라브의 합금 조성은 실질적으로 동일하다.
슬라브의 가열 온도는 1200℃ 이상이 될 수 있다. 강중에 존재하는 석출물을 대부분 재고용시켜야 하기 때문에 1200℃ 이상의 온도가 필요할 수 있다. 더욱 구체적으로 슬라브 가열 온도는 1250℃ 이상이 될 수 있다.
다음으로, 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조한다.
이 때, 마무리 압연 온도는 Ar3 이상일 수 있다.
Ar3 온도는 하기 식으로 계산될 수 있다.
Ar3 = 910 - 310 × [C] - 80 × [Mn] - 20 × [Cu] - 15 × [Cr] - 55 × [Ni] - 80 × [Mo] - (0.35 × (25.4 - 8))
이는 오스테나이트 단상영역에서 압연을 하기 위함이다.
열연강판을 제조하는 단계 이후, 열연강판을 550 내지 750℃에서 권취하는 단계를 더 포함할 수 있다. 550℃ 이상에서 권취함으로써 고용된 상태로 남아있는 N을 AlN으로 추가적으로 석출시킬 수 있기 때문에 우수한 내시효성을 확보할 수 있다. 550℃ 미만에서 권취할 경우에는 AlN으로 석출되지 않고 남아있는 고용 N에 의해 가공성이 떨어질 위험이 있다. 750℃ 이상에서 권취할 경우에는 결정립이 조대화되여 냉간압연성을 떨어뜨리는 요인이 될 수 있다..
열연강판을 제조하는 단계 이후, 열연강판을 냉간압연하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 열연강판을 제조하는 단계 이후, 열연강판을 소둔하는 단계를 더 포함할 수 있다. 냉간압연하는 단계 및 소둔하는 단계에 대해서는 해당 분야에 널리 알려져 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 열연강판을 25 중량% 이상의 산 수용액에 10초 이상 산처리한다.
본 발명의 일 실시예에서 산처리를 통해 표면부(20)에 Si를 농화시킴으로써, 우수한 내산성을 확보할 수 있다.
산으로는 무기산 또는 유기산을 사용할 수 있다. 구체적으로 황산, 염산 및 질산 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 더욱 구체적으로 염산을 사용할 수 있다.
산 농도는 25 중량% 이상이며, 10초 이상 처리하여야 한다. 산 농도가 낮거나, 시간이 짧을 경우, Si가 적절히 농화되지 않으며, 내식성을 확보하기 어렵다. 더욱 구체적으로 산 농도는 25 내지 50 중량%이며, 10 내지 60초 처리할 수 있다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
실시예
하기 표 1의 조성을 갖는 강을 제조하였으며, 성분은 실적치를 표기한 것이다. 이러한 표 1의 조성을 갖는 강 슬라브를 1250℃로 재가열하여 900℃ 이상에서 열간압연을 실시하고 620℃에서 권취하고 표 1의 산처리 조건에서 염산을 통한 표면처리를 실시하여 최종적으로 3mm 두께의 열연강판을 얻었다.
성분 (중량%) 산처리 조건
C Si Mn Al P S N 농도
(중량%)		 시간
(sec)
개발강1 0.003 3.10 0.21 0.035 0.008 0.007 0.0028 50 10
개발강2 0.021 2.96 0.20 0.040 0.007 0.008 0.0029 50 10
개발강3 0.045 3.00 0.20 0.038 0.008 0.007 0.0030 50 10
개발강4 0.060 3.09 0.19 0.040 0.008 0.007 0.0027 50 10
개발강5 0.082 3.07 0.20 0.036 0.007 0.007 0.0030 50 10
개발강6 0.098 2.92 0.21 0.036 0.007 0.008 0.0028 50 10
개발강7 0.057 2.15 0.21 0.034 0.008 0.008 0.0029 50 10
개발강8 0.058 2.96 0.20 0.031 0.008 0.008 0.0029 50 10
개발강9 0.058 3.62 0.20 0.038 0.007 0.008 0.0027 50 10
개발강10 0.059 3.09 0.20 0.036 0.008 0.007 0.0030 25 10
개발강11 0.055 2.91 0.19 0.036 0.008 0.007 0.0027 50 10
개발강12 0.054 3.04 0.21 0.034 0.008 0.007 0.0028 80 10
개발강13 0.054 2.98 0.19 0.035 0.008 0.008 0.0029 50 10
개발강14 0.053 3.08 0.21 0.031 0.007 0.008 0.0030 50 20
개발강15 0.058 3.07 0.19 0.035 0.007 0.008 0.0030 50 30
개발강16 0.053 3.05 0.21 0.039 0.007 0.008 0.0027 50 60
비교강1 0.125 2.93 0.19 0.034 0.008 0.007 0.0029 50 10
비교강2 0.058 0.52 0.20 0.036 0.007 0.008 0.0028 50 10
비교강3 0.054 1.52 0.19 0.040 0.007 0.008 0.0028 50 10
비교강4 0.058 4.22 0.19 0.040 0.008 0.008 0.0029 50 10
비교강5 0.055 5.01 0.20 0.039 0.008 0.008 0.0027 50 10
비교강6 0.056 3.07 0.19 0.034 0.008 0.008 0.0029 5 10
비교강7 0.059 3.03 0.21 0.037 0.008 0.007 0.0030 10 10
비교강8 0.054 2.92 0.20 0.038 0.007 0.008 0.0029 20 10
비교강9 0.051 3.07 0.20 0.032 0.008 0.008 0.0030 50 1
비교강10 0.051 3.02 0.21 0.039 0.007 0.008 0.0030 50 2
비교강11 0.059 2.90 0.20 0.037 0.008 0.007 0.0027 50 5
각 제조된 열연강판에 대하여 표면으로부터 10㎛ 깊이 까지의 표면부에 함유된 Si의 함량을 EDS(Energy Dispersive Spectrometer)를 이용하여 측정하였다. 그리고 1 중량%의 황산 용액에 70℃에서 1시간동안 부식시킨 후 평균 부식속도를 측정함으로써 내산성을 평가하였고, 상온 인장실험을 통해 기계적 물성을 평가하였다. 측정된 표면부 Si 함량, 평균 부식속도, 연신율을 하기 표 2에 나타내었다.
구분 표면부 Si 농도 (중량%) 표면부 Fe 농도
(중량%)		 평균 부식속도(mg/cm2/h) 연신율 (%)
개발강1 21.2 57.8 2.34 37.1
개발강2 20.3 59.2 2.14 36.0
개발강3 24.5 51.2 2.36 35.7
개발강4 23.6 52.7 2.19 34.8
개발강5 24.7 51.1 2.41 32.3
개발강6 22.0 55.5 2.43 30.1
개발강7 16.1 68.0 2.99 36.8
개발강8 22.8 54.3 2.13 35.9
개발강9 26.2 47.3 1.89 30.1
개발강10 20.8 58.9 2.83 34.2
개발강11 23.5 53.4 2.27 34.6
개발강12 21.2 57.4 1.82 35.5
개발강13 20.3 59.0 2.46 34.1
개발강14 25.6 48.6 1.95 34.2
개발강15 28.8 42.7 1.74 34.3
개발강16 32.6 34.9 1.52 34.8
비교강1 25.0 49.6 2.12 28.3
비교강2 1.5 97.8 33.46 40.1
비교강3 8.5 83.3 5.88 39.1
비교강4 28.6 42.6 1.72 18.6
비교강5 30.5 38.7 1.66 5.9
비교강6 1.2 98.5 40.23 35.2
비교강7 6.5 86.8 7.69 35.1
비교강8 12.2 75.8 4.10 35.7
비교강9 2.1 96.6 22.89 34.1
비교강10 4.6 90.3 10.87 35.3
비교강11 10.1 79.6 4.95 34.5
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 조성 및 제조조건을 만족하는 발명강 1 내지 16은 표면부의 Si 함량이 15 중량% 이상이고, 황산 부식시험에서 평균 부식속도가 우수하고 연신율 우수함을 확인할 수 있다.
비교강 1은 C 함량이 과하게 높아 가공성이 떨어짐을 확인할 수 있다.
비교강 2 및 3은 Si 함량이 낮으며, 표면부 Si 함량도 낮다. 이에 따라 부식속도가 크게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 반면에 비교강 4 및 5는 Si 함량이 높으며, 이 때의 표면부 Si 함량도 높다. 부식속도는 우수하나, 연신율이 매우 열악함을 확인할 수 있다. 이는 Si와 Fe의 규칙적 배열로 인한 B2 또는 DO3 상의 형성에 의한 것으로서, 해당 상이 생성될 경우 전위의 이동이 자유롭지 못하여 연신율이 크게 감소하는 것으로 분석된다.
비교강 6 내지 8은 산 수용액 농도가 낮으며, 표면부의 Si의 농화가 충분하지 못하여 평균 부식속도가 매우 열악함을 확인할 수 있다.
비교강 9 내지 11은 산처리 시간이 매우 짧아, 표면부의 Si의 농화가 충분하지 못하여 평균 부식속도가 매우 열악함을 확인할 수 있다.
본 발명은 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 내산용 강판,
20: 표면부

Claims (11)

  1. 중량%로 C: 0.1% 이하(0%를 제외함) 및 Si: 2.0 내지 4.0% 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
    강판 표면으로부터 내부 방향으로 깊이 10㎛ 까지의 표면부의 Si 함량이 15 중량% 이상인 내산용 강판.
  2. 제1항에 있어서,
    Mn: 0.1 내지 0.5 중량%, Al: 0.1 중량% 이하, P: 0.01 중량% 이하, S: 0.01 중량% 이하 및 N: 0.01 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 내산용 강판.
  3. 제1항에 있어서,
    Cr: 0.1 중량% 이하, Ni: 0.1 중량% 이하, Cu: 0.1 중량% 이하, Nb: 0.1 중량% 이하 및 Mo: 0.1 중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 내산용 강판.
  4. 제1항에 있어서,
    1 중량%의 황산 수용액에 70℃에서 1시간 동안 침지할 시, 평균 부식 속도가 3.5mg/cm2h 이하인 내산용 강판.
  5. 제1항에 있어서,
    연신율이 30% 이상인 내산용 강판.
  6. 중량%로 C: 0.1% 이하(0%를 제외함) 및 Si: 2.0 내지 4.0% 포함하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 가열하는 단계;
    상기 슬라브를 열간 압연하여 열연강판을 제조하는 단계; 및
    상기 열연강판을 25 중량% 이상의 산 수용액에 10초 이상 산처리하는 단계;
    를 포함하는 내산용 강판의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슬라브를 가열하는 단계에서,
    상기 슬라브를 1200℃ 이상 가열하는 내산용 강판의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 열연강판을 제조하는 단계에서,
    마무리 압연 온도는 Ar3 이상인 내산용 강판의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 열연강판을 제조하는 단계 이후,
    상기 열연강판을 550 내지 750℃에서 권취하는 단계를 더 포함하는 내산용 강판의 제조 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 열연강판을 제조하는 단계 이후,
    상기 열연강판을 냉간압연하는 단계를 더 포함하는 내산용 강판의 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 열연강판을 제조하는 단계 이후,
    상기 열연강판을 소둔하는 단계를 더 포함하는 내산용 강판의 제조 방법.
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