KR20210064281A - Ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
충분한 내식성을 가짐과 함께, 후육 플랜지에 대한 타발 가공시에 균열이 발생되지 않고 소정의 치수 정밀도가 얻어지는, 우수한 타발 가공성을 갖는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것. 질량% 로, C : 0.001 ∼ 0.020 %, Si : 0.05 ∼ 1.00 %, Mn : 0.05 ∼ 1.00 %, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.01 ∼ 0.10 %, Cr : 10.0 ∼ 20.0 %, Ni : 0.50 ∼ 2.00 %, Ti : 0.10 ∼ 0.40 %, N : 0.001 ∼ 0.020 % 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 금속 조직이 평균 결정립경 5 ∼ 20 ㎛ 의 페라이트 단상 조직이도록 한다.To provide a ferritic stainless steel hot-rolled annealed steel sheet having sufficient corrosion resistance and excellent punching properties, in which cracks do not occur during punching to a thick flange and predetermined dimensional accuracy is obtained, and a method for manufacturing the same. In mass%, C: 0.001 to 0.020%, Si: 0.05 to 1.00%, Mn: 0.05 to 1.00%, P: 0.04% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.01 to 0.10%, Cr: 10.0 to 20.0% , Ni: 0.50 to 2.00%, Ti: 0.10 to 0.40%, N: 0.001 to 0.020%, the balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities, and the metal structure is ferrite having an average grain size of 5 to 20 µm. It should be a single-phase organization.
Description
본 발명은 플랜지 등에 적용하기에 바람직한 가공성이 우수한 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet having excellent workability suitable for application to flanges and the like, and a method for manufacturing the same.
최근, 온실 효과 가스인 CO2 배출량의 삭감을 위해서, 자동차에 있어서의 배기 가스에 관한 법 규제의 강화가 진행되고 있다. 자동차 배기 가스에 있어서의 CO2 배출량을 삭감하기 위해서는, 연비의 향상이 유효하기 때문에, 엔진에 있어서의 연소 온도의 고온화에 대한 검토가 진행되고 있다.Recently, for the reduction of greenhouse gas emissions of CO 2, the method proceeds strengthening of regulations on an exhaust gas in vehicles. In order to reduce the CO 2 emissions in the automobile exhaust gas, since the improvement of the fuel efficiency effect, there has been progress review of the heated to high temperature of the combustion temperature in the engine.
엔진에서 발생된 배기 가스는, 배기 가스 재순환 (Exhaust Gas Recirculation, EGR) 시스템이나 머플러 등의 배기계 부품을 개재하여 대기에 방출된다. 이와 같은 자동차 배기계의 각 부품은, 가스의 누설을 방지하기 위해서 플랜지를 개재하여 체결된다. 배기계 부품에 적용되는 플랜지는 체결 부품으로서 충분한 치수 정밀도를 가질 필요가 있다.Exhaust gas generated by the engine is discharged to the atmosphere through exhaust system components such as an exhaust gas recirculation (EGR) system and a muffler. Each component of such an automobile exhaust system is fastened via a flange in order to prevent gas leakage. A flange applied to an exhaust system part needs to have sufficient dimensional accuracy as a fastening part.
종래, 이와 같은 후육 (厚肉) 플랜지에는 보통강이 사용되어 왔다. 그러나 최근, 자동차 연비를 더욱 개선하려는 요구로부터, 엔진 연소 온도 및 엔진으로부터의 배기 가스를 더욱 고온화하는 것이 진행되고 있다. 이에 수반하여, 플랜지에 종래 이상의 고온 강도와 내식성이 요구되게 되었다. 이와 같은 배경에서, 최근에는 보통강보다 고온 강도와 내식성이 우수한 스테인리스강, 특히 열팽창률이 비교적 작고 열응력이 잘 발생되지 않는 고강도 페라이트계 스테인리스 강판 (예를 들어, ASTM A240/240M-S40975 (11 mass% Cr-Ti-Ni 강) 의 판 두께가 두꺼운 것 (예를 들어, 판 두께로 5 ㎜ 이상) 의 적용이 진행되고 있다.Conventionally, ordinary steel has been used for such a thick flange. However, in recent years, in response to the demand for further improving the fuel efficiency of automobiles, further heating of the engine combustion temperature and exhaust gas from the engine is progressing. In connection with this, higher-temperature strength and corrosion resistance than conventional ones are required for flanges. In this context, recently, stainless steel with superior high-temperature strength and corrosion resistance than ordinary steel, in particular, a high-strength ferritic stainless steel sheet with a relatively small coefficient of thermal expansion and low thermal stress (e.g., ASTM A240/240M-S40975 (11 The application of a mass% Cr-Ti-Ni steel) having a thick plate thickness (for example, 5 mm or more in plate thickness) is progressing.
그러나, 배기계에 사용되는 플랜지는 판 두께가 두껍기 때문에 (5 ㎜ 이상이 많다), 플랜지를 제조할 때의 타발 (打拔) 가공시에 균열이 발생되어, 플랜지 부품을 적정하게 제조할 수 없는 경우가 있다는 과제가 있어, 타발 가공성이 우수한 후육 페라이트계 스테인리스 강판이 크게 요구되고 있다.However, since the flange used for the exhaust system has a thick plate thickness (there are many 5 mm or more), cracks occur during punching when manufacturing the flange, and the flange parts cannot be manufactured properly. There is a problem that there is a problem, and there is a large demand for a thick ferritic stainless steel sheet having excellent punchability.
이와 같은 시장의 요구에 대해서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 질량% 로, C : 0.015 % 이하, Si : 0.01 ∼ 0.4 %, Mn : 0.01 ∼ 0.8 %, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Cr : 14.0 ∼ 18.0 % 미만, Ni : 0.05 ∼ 1 %, Nb : 0.3 ∼ 0.6 %, Ti : 0.05 % 이하, N : 0.020 % 이하, Al : 0.10 % 이하, B : 0.0002 ∼ 0.0020 % 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물이며, Nb, C 및 N의 함유량이 Nb/(C + N) ≥ 16 을 만족하고, 0 ℃ 에 있어서의 샤르피 충격치가 10 J/㎠ 이상이고, 판 두께가 5.0 ∼ 9.0 ㎜ 인 페라이트계 스테인리스 열연 강판이 개시되어 있다.Regarding such a market request, for example, in Patent Document 1, in mass%, C: 0.015% or less, Si: 0.01 to 0.4%, Mn: 0.01 to 0.8%, P: 0.04% or less, S: 0.01 % or less, Cr: 14.0 to less than 18.0%, Ni: 0.05 to 1%, Nb: 0.3 to 0.6%, Ti: 0.05% or less, N: 0.020% or less, Al: 0.10% or less, B: 0.0002 to 0.0020% and the balance is Fe and unavoidable impurities, the content of Nb, C and N satisfies Nb/(C+N) ≥ 16, the Charpy impact value at 0°C is 10 J/cm 2 or more, and the plate thickness A ferritic stainless hot-rolled steel sheet having a value of 5.0 to 9.0 mm is disclosed.
본 발명자들은 특허문헌 1 에 개시된 수법을 이용하여, ASTM A240/240M-S40975 에 준거하는 강 성분을 갖는 판 두께 10 ㎜ 의 페라이트계 스테인리스 강판을 시험 제작하고, 20 ㎜φ 의 구멍을 갖는 플랜지를, 클리어런스 10 % 의 타발 가공에 의해서 제작하였다. 그 결과, 어느 것이나 타발에 의한 균열이 발생되지는 않았지만, 플랜지의 외주 치수 및/또는 중심의 구멍 치수가 부품의 허용 공차를 초과하는 경우가 있어, 후육 플랜지에 적용하기에는 충분하지 않은 것이 명확해졌다.The present inventors test-produced a ferritic stainless steel sheet having a sheet thickness of 10 mm having a steel component conforming to ASTM A240/240M-S40975 using the method disclosed in Patent Document 1, and a flange having a hole of 20 mmφ, It produced by punching with a clearance of 10%. As a result, although none of them were cracked by punching, it was clarified that the outer peripheral dimension and/or the central hole dimension of the flange sometimes exceeded the allowable tolerance of the part, which was not sufficient for application to thick flanges.
본 발명은 이러한 과제를 해결하여, 충분한 내식성을 가짐과 함께, 후육 플랜지에 대한 타발 가공시에 균열이 발생되지 않고 소정의 치수 정밀도가 얻어지는, 우수한 타발 가공성을 갖는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention solves these problems, has sufficient corrosion resistance, does not generate cracks during punching processing for thick flanges, and obtains predetermined dimensional accuracy, and has excellent punching properties, and manufacturing thereof The purpose is to provide a method.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 상세한 검토를 행하였다. 그 결과, 타발 가공에 있어서 균열이 발생되지 않고 소정의 치수 정밀도를 얻기 위해서는, 강판의 금속 조직을 페라이트 단상 조직으로 하며, 또한 그 평균 결정립경을 5 ∼ 20 ㎛ 의 범위로 제어하면 되는 것을 지견하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors conducted detailed examination in order to solve the said subject. As a result, it was found that in order to obtain a predetermined dimensional accuracy without cracking in the punching process, the metal structure of the steel sheet should be a ferrite single-phase structure, and the average grain size should be controlled in the range of 5 to 20 µm. .
그리고, 적절한 성분의 페라이트계 스테인리스강에 대해서 열간 압연을 행하고, 얻어진 열연 강판에 대해서, 페라이트 단상역이 되는 적절한 조건, 구체적으로는 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만에서 1 분 ∼ 24 시간 유지하는 열연판 어닐링을 행함으로써, 금속 조직이 페라이트 단상이며, 또한 평균 결정립경이 5 ∼ 20 ㎛ 인 범위로 제어할 수 있는 것을 지견하였다.Then, hot rolling is performed on a ferritic stainless steel of an appropriate component, and the obtained hot-rolled steel sheet is annealed under suitable conditions to become a ferrite single-phase region, specifically, at 600°C or higher and lower than 750°C for 1 minute to 24 hours. It was discovered that the metal structure was a single ferrite phase and that the average grain size could be controlled within a range of 5 to 20 µm.
본 발명은 이상의 지견에 기초하여 이루어진 것으로, 이하를 요지로 하는 것이다.This invention has been made based on the above knowledge, and makes the following as a summary.
[1] 질량% 로, C : 0.001 ∼ 0.020 %, Si : 0.05 ∼ 1.00 %, Mn : 0.05 ∼ 1.00 %, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.01 ∼ 0.10 %, Cr : 10.0 ∼ 20.0 %, Ni : 0.50 ∼ 2.00 %, Ti : 0.10 ∼ 0.40 %, N : 0.001 ∼ 0.020 % 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 금속 조직이 평균 결정립경 5 ∼ 20 ㎛ 의 페라이트 단상 조직인 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판.[1] In mass%, C: 0.001 to 0.020%, Si: 0.05 to 1.00%, Mn: 0.05 to 1.00%, P: 0.04% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.01 to 0.10%, Cr: 10.0 20.0%, Ni: 0.50 to 2.00%, Ti: 0.10 to 0.40%, N: 0.001 to 0.020%, the balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities, and the metal structure has an average grain size of 5 to 20 A ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet having a micrometer ferrite single-phase structure.
[2] 질량% 로, 추가로, Cu : 0.01 ∼ 1.00 %, Mo : 0.01 ∼ 2.00 %, W : 0.01 ∼ 0.20 %, Co : 0.01 ∼ 0.20 % 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 상기 [1] 에 기재된 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판.[2] In mass%, Cu: 0.01 to 1.00%, Mo: 0.01 to 2.00%, W: 0.01 to 0.20%, Co: 0.01 to 0.20% of the above containing one or two or more The ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet according to [1].
[3] 질량% 로, 추가로, V : 0.01 ∼ 0.20 %, Nb : 0.01 ∼ 0.10 %, Zr : 0.01 ∼ 0.20 %, REM : 0.001 ∼ 0.100 %, B : 0.0002 ∼ 0.0025 %, Mg : 0.0005 ∼ 0.0030 %, Ca : 0.0003 ∼ 0.0030 % 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판.[3] In mass%, V: 0.01 to 0.20%, Nb: 0.01 to 0.10%, Zr: 0.01 to 0.20%, REM: 0.001 to 0.100%, B: 0.0002 to 0.0025%, Mg: 0.0005 to 0.0030 %, Ca: The ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet according to the above [1] or [2], containing one or two or more selected from the group consisting of 0.0003 to 0.0030%.
[4] 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판의 제조 방법으로서, 열간 압연 공정에서 얻어진 열연 강판에 대해서 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만에서 1 분 ∼ 24 시간 유지하는 열연판 어닐링을 행하는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판의 제조 방법.[4] The method for producing a ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet according to any one of [1] to [3], wherein the hot-rolled steel sheet obtained in the hot rolling process is maintained at 600° C. or higher and less than 750° C. for 1 minute to 24 hours. A method for producing a ferritic stainless hot-rolled annealing steel sheet in which hot-rolled sheet annealing is performed.
본 발명에 의하면, 충분한 내식성을 가짐과 함께, 우수한 타발 가공성을 갖는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판이 얻어진다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having sufficient corrosion resistance, the ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel plate which has the outstanding punching property is obtained.
또한, 본 발명에 있어서의 충분한 내식성이란, 표면을 #600 에머리 페이퍼에 의해서 연마 마무리한 후에 단면부 (端面部) 를 시일한 강판에 JIS H 8502 에 규정된 염수 분무 사이클 시험 (염수 분무 (5 질량% NaCl, 35 ℃, 분무 2 hr) → 건조 (60 ℃, 4 hr, 상대 습도 40 %) → 습윤 (50 ℃, 2 hr, 상대 습도 ≥ 95 %) 를 1 사이클로 하는 시험) 을 5 사이클 행했을 경우의 강판 표면에 있어서의 녹 발생 면적률 (= 녹 발생 면적/강판 전체 면적 × 100 [%]) 이 25 % 이하인 것을 의미한다.In addition, sufficient corrosion resistance in this invention means the salt spray cycle test (salt spray (5 mass) prescribed|regulated to JIS H 8502 on the steel plate which sealed the cross section after the surface was polished with #600 emery paper. % NaCl, 35 ° C., spraying 2 hr) → drying (60 ° C., 4 hr, relative humidity 40%) → wet (50 ° C., 2 hr, relative humidity ≥ 95%) 1 cycle test) was performed for 5 cycles It means that the rust occurrence area ratio (= rust occurrence area/steel plate total area x 100 [%]) in the steel plate surface in this case is 25 % or less.
또, 타발 가공성의 평가로는, 먼저, 열연 어닐링 강판으로부터 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 시험편을 채취한 후, 그 시험편 중앙부에 φ20 ㎜ (공차 ± 0.1 ㎜) 의 구멍이 형성되도록, 직경 20 ㎜ 의 두께 삭감용 원주날을 갖는 상 금형 (펀치) 과 직경 20 ㎜ 이상의 구멍을 갖는 하 금형 (다이스) 을 설치한 크랭크 프레스기에 의해서, 타발 가공으로 5 장의 시험편을 제작한다. 또한, 타발 가공은 상 금형과 하 금형의 클리어런스가 10 % 가 되도록, 하 금형측의 구멍 직경을 시험편 판 두께에 합하여 선정함으로써 행한다. 여기서, 상기한 클리어런스 (C) [%], 다이스의 구멍 직경 (다이스의 내경) (Dd) [㎜] 및 펀치의 직경 (Dp) [㎜] 은, 판 두께 (t) [㎜] 도 포함하여 아래의 식 (1) 의 관계로 나타내어진다.In addition, in evaluation of punching workability, first, a 100 mm × 100 mm test piece is taken from a hot-rolled annealed steel sheet, and then a hole of φ20 mm (tolerance ± 0.1 mm) is formed in the center of the test piece, the thickness of which is 20 mm in diameter. Five test pieces are produced by punching with a crank press machine provided with an upper die (punch) having a cylindrical cutting edge and a lower die (dice) having a hole having a diameter of 20 mm or more. In addition, punching is performed by adding the hole diameter of the lower die side to the test piece plate|board thickness and selecting so that the clearance of an upper die and a lower die may become 10 %. Here, the above-described clearance (C) [%], the hole diameter of the die (the inner diameter of the die) (Dd) [mm], and the diameter of the punch (Dp) [mm] include the plate thickness (t) [mm] It is represented by the relationship of the following formula (1).
C = (Dd - Dp) ÷ (2 × t) × 100 ···식 (1) C = (Dd - Dp) ÷ (2 × t) × 100 ... Equation (1)
본 발명에 있어서의 우수한 타발 가공성이란, 이와 같이 하여 얻어진 시험편에 대해서, 시험편 외관의 육안 관찰과 시험편 중앙부의 구멍 직경을 디지털 노기스에 의해서 측정했을 경우, 균열이 없고, 타발 가공 후의 구멍 직경이 5 장의 시험편 모두에서 19.9 ∼ 20.1 ㎜ 의 범위로 되는 것을 의미한다.The excellent punching property in the present invention means that, for the test piece obtained in this way, when the visual observation of the outer appearance of the test piece and the hole diameter at the center of the test piece are measured with a digital nogis, there is no crack, and the hole diameter after punching is 5 sheets It means to be in the range of 19.9-20.1 mm in all the test pieces.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described.
본 발명의 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판은, 질량% 로, C : 0.001 ∼ 0.020 %, Si : 0.05 ∼ 1.00 %, Mn : 0.05 ∼ 1.00 %, P : 0.04 % 이하, S : 0.01 % 이하, Al : 0.01 ∼ 0.10 %, Cr : 10.0 ∼ 20.0 %, Ni : 0.50 ∼ 2.00 %, Ti : 0.10 ∼ 0.40 %, N : 0.001 ∼ 0.020 % 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 가지며, 금속 조직이 평균 결정립경으로 5 ∼ 20 ㎛ 의 페라이트 단상 조직인 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판이다.The ferritic stainless steel hot rolled annealed steel sheet of the present invention, in mass%, C: 0.001 to 0.020%, Si: 0.05 to 1.00%, Mn: 0.05 to 1.00%, P: 0.04% or less, S: 0.01% or less, Al: 0.01 to 0.10%, Cr: 10.0 to 20.0%, Ni: 0.50 to 2.00%, Ti: 0.10 to 0.40%, N: 0.001 to 0.020%, the balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities, and a metal It is a ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel plate whose structure is a ferrite single phase structure of 5-20 micrometers with an average grain diameter.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명자들은 ASTM A240/240M-S40975 (성분 조성은, 질량% 로, C ≤ 0.03 %, Si ≤ 1.00 %, Mn ≤ 1.00 %, P ≤ 0.040 %, S ≤ 0.030 %, Cr : 10.5 ∼ 11.7 %, Ni : 0.50 ∼ 1.00 %, N ≤ 0.03 %, Ti : 6 × (C + N) ∼ 0.74 % 를 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다.) 에 준거하는 판 두께 10 ㎜ 의 각종 페라이트계 스테인리스 강판을 사용하여 20 ㎜φ 의 구멍을 갖는 플랜지를, 클리어런스 10 % 의 타발 가공에 의해서 제작하였다. 그 결과, 어느 것이나 타발에 의한 균열이 발생되지는 않았지만, 플랜지의 외주 치수 및/또는 중심의 구멍 치수가 부품의 허용 공차를 초과하는 경우가 있는 것을 지견하였다.ASTM A240/240M-S40975 (component composition, in mass%, C ≤ 0.03%, Si ≤ 1.00%, Mn ≤ 1.00%, P ≤ 0.040%, S ≤ 0.030%, Cr: 10.5 to 11.7%, Ni: 0.50 to 1.00%, N ? 0.03%, Ti: 6x(C+N) to 0.74%, the balance consists of Fe and unavoidable impurities.) Various ferritic stainless steels with a plate thickness of 10 mm conforming to) A flange having a hole of 20 mm phi was produced using a steel plate by punching with a clearance of 10%. As a result, it was found that, although none of them were cracked due to punching, the outer peripheral dimension and/or the central hole dimension of the flange may exceed the allowable tolerance of the part.
추가로, 본 발명자들은 타발 가공에 있어서의 치수 정밀도가 강판에 따라서 크게 상이한 원인에 대해서 상세하게 검토하였다. 그 결과, 타발 가공에 제공된 강판의 평균 결정립경이 5 ㎛ 미만인 경우에는 타발 가공 후의 부품 치수가 허용 공차보다 작아지는 것, 및 강판의 평균 결정립경이 20 ㎛ 초과인 경우에는 타발 가공 후의 부품 치수가 허용 공차보다 커지는 경향이 있는 것을 지견하였다. 이것으로부터, 본 발명자들은 타발 가공에 있어서 충분한 치수 정밀도가 안정적으로 얻어지지 않는 원인은, 평균 결정립경이 과도하게 작을 경우에는, 강판이 과도하게 경질이기 때문에 타발 가공시의 전단면 (剪斷面) 비율이 작아지는 것, 및 평균 결정립경이 과도하게 클 경우에는 타발 가공시에 큰 롤오버 혹은 버가 발생되는 것에서 기인하는 것을 밝혀내었다.Furthermore, the present inventors studied in detail the cause of the dimensional accuracy in punching processing differing greatly depending on the steel plate. As a result, when the average grain size of the steel sheet subjected to punching is less than 5 µm, the dimension of the part after punching becomes smaller than the allowable tolerance, and when the average grain diameter of the steel plate exceeds 20 µm, the dimension of the part after punching is within the allowable tolerance It was found that there is a tendency to increase From this, the present inventors believe that the reason that sufficient dimensional accuracy cannot be stably obtained in punching is that, when the average grain size is excessively small, the steel sheet is excessively hard, so the shear surface ratio at the time of punching processing. It was found that this decrease and, when the average grain size was excessively large, resulted from the occurrence of large rollovers or burrs during punching.
그래서 본 발명자들은 금속 조직이 평균 결정립경으로 5 ∼ 20 ㎛ 의 페라이트 단상 조직이 되는 페라이트계 스테인리스 강판을 얻는 수법에 대해서, 강 성분, 열간 압연 수법 그리고 열연판 어닐링 수법의 관점에서 예의 검토하였다. 그 결과, 강 성분, 특히 Cr 과 Ni 의 함유량을 적절한 범위로 제어하여 열간 압연 공정에서 오스테나이트상과 페라이트상을 생성시킨 다음에 열간 압연을 행한 후, 페라이트 단상 온도역의 적정한 온도 범위에서 열연판 어닐링을 행하는 것이 유효한 것을 지견하였다.Therefore, the present inventors studied diligently from the viewpoint of a steel component, a hot rolling method, and a hot-rolled sheet annealing method about the method of obtaining the ferritic stainless steel sheet in which the metal structure becomes a ferrite single phase structure of 5-20 micrometers with an average grain diameter. As a result, the austenite phase and the ferrite phase are generated in the hot rolling process by controlling the contents of the steel components, particularly Cr and Ni to an appropriate range, and then hot rolling is performed, and then the hot-rolled sheet is in an appropriate temperature range of the ferrite single phase temperature range. It was found that performing annealing is effective.
이어서, 열연판 어닐링 공정을 페라이트 단상 온도역의 적정한 온도 범위, 구체적으로는 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만에서 1 분 ∼ 24 시간 유지함으로써 행한다. 이로써, 열간 압연 후의 금속 조직에 존재하고 있던, 페라이트상의 재결정과, 마텐자이트상의 페라이트상으로의 변태를 일으키게 하여 페라이트 단상 조직을 얻는다. 이 때, 열연판 어닐링 온도를 600 ℃ 미만으로 했을 경우에는, 페라이트상의 재결정 그리고 마텐자이트상의 페라이트상으로의 변태가 불충분해져, 강판의 과도한 경질화에서 기인한 타발 균열이 발생되기 쉬워진다. 한편, 어닐링 온도가 750 ℃ 이상이 되면, 결정립이 과도하게 조대화되고 평균 결정립경이 20 ㎛ 를 상회하여, 타발 가공시에 큰 롤오버나 버가 발생되기 쉬워져, 타발 가공시에 소정의 치수 정밀도가 얻어지지 않는다. 유지 시간을 1 분 미만으로 했을 경우, 페라이트상의 재결정 그리고 마텐자이트상의 페라이트상으로의 변태가 불충분해져, 강판의 과도한 경질화에서 기인한 타발 균열이 발생되기 쉬워진다. 유지 시간이 24 시간을 초과하면, 결정립이 과도하게 조대화되고 평균 결정립경이 20 ㎛ 를 상회하여, 타발 가공시에 큰 롤오버나 버가 발생되기 쉬워지는 점에서, 타발 가공시에 소정의 치수 정밀도가 얻어지지 않는다. 그 때문에, 본 발명에서는 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만의 온도 범위에서 1 분 ∼ 24 시간 유지하는 열연판 어닐링을 행할 필요가 있다.Next, the hot-rolled sheet annealing step is performed by holding the ferrite single-phase temperature range in an appropriate temperature range, specifically 600°C or higher and lower than 750°C for 1 minute to 24 hours. Thereby, recrystallization of the ferrite phase which existed in the metal structure after hot rolling and transformation into the ferrite phase of a martensite phase are made to arise, and a ferrite single phase structure is obtained. At this time, when the annealing temperature of the hot-rolled sheet is less than 600°C, recrystallization of the ferrite phase and transformation of the martensite phase into a ferrite phase become insufficient, and punching cracks due to excessive hardening of the steel sheet are likely to occur. On the other hand, when the annealing temperature is 750°C or higher, the grains are excessively coarsened and the average grain size exceeds 20 µm, and large rollovers and burrs are likely to occur during punching, and the predetermined dimensional accuracy during punching is reduced. not obtained When the holding time is less than 1 minute, recrystallization of the ferrite phase and transformation of the martensite phase into a ferrite phase become insufficient, and punching cracking due to excessive hardening of the steel sheet tends to occur. When the holding time exceeds 24 hours, the crystal grains become excessively coarse and the average grain size exceeds 20 µm, and large rollovers and burrs are likely to occur during punching, so the predetermined dimensional accuracy during punching is not achieved. not obtained Therefore, in this invention, it is necessary to perform the hot-rolled sheet annealing hold|maintained in the temperature range of 600 degreeC or more and less than 750 degreeC for 1 minute - 24 hours.
이와 같이, 본 발명에서는 금속 조직이 페라이트 단상 조직이고, 그 페라이트 단상 조직의 평균 결정립경을 5 ∼ 20 ㎛ 로 한다. 바람직하게는 이 평균 결정립경은 7 ㎛ 이상이고, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이상이다. 또, 바람직하게는 이 평균 결정립경은 18 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 15 ㎛ 이하이다.As described above, in the present invention, the metal structure is a ferrite single-phase structure, and the average grain size of the ferrite single-phase structure is 5 to 20 µm. Preferably, this average grain size is 7 micrometers or more, More preferably, it is 10 micrometers or more. Moreover, Preferably, this average grain size is 18 micrometers or less, More preferably, it is 15 micrometers or less.
또, 평균 결정립경에 대해서는, 판폭 중앙부로부터 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향 단면 (斷面) 을 경면 연마 후, SEM/EBSD 법을 이용하여 전체 두께를 포함하는 시야에서 측정 및 해석을 행하고, 방위차 15°이상의 경계를 입계로 정의하고 Area 법에 기초하여 구할 수 있다.In addition, with respect to the average grain size, a test piece for tissue observation is taken from the central part of the plate width, and the cross section in the rolling direction is mirror polished, and then measured and analyzed in a field of view including the entire thickness using the SEM / EBSD method. , can be obtained based on the area method by defining a boundary with a difference of 15° or more as a grain boundary.
또한, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판의 판 두께는 특별히 한정되지 않지만, 후육 플랜지에 적용할 수 있는 판 두께인 것이 바람직하기 때문에, 5.0 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8.0 ㎜ 이상이다. 또, 판 두께는 15.0 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 13.0 ㎜ 이하이다.In addition, the plate thickness of the ferritic stainless hot-rolled annealing steel sheet of the present invention is not particularly limited, but since it is preferably a plate thickness applicable to a thick flange, it is preferably 5.0 mm or more, more preferably 8.0 mm More than that. Moreover, as for plate|board thickness, it is preferable to set it as 15.0 mm or less, More preferably, it is 13.0 mm or less.
다음으로, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판의 성분 조성에 대해서 설명한다.Next, the component composition of the ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel plate of this invention is demonstrated.
이하, 특별히 언급하지 않는 한, 성분의 함유량의 단위인「%」는「질량%」를 의미한다.Hereinafter, unless otherwise indicated, "%" which is a unit of content of a component means "mass %".
C : 0.001 ∼ 0.020 % C: 0.001 to 0.020%
C 를 0.020 % 초과하여 함유하면, 가공성의 저하 및 용접부의 내식성 저하가 현저해진다. C 함유량이 적을수록 내식성 및 가공성의 관점에서는 바람직하지만, C 함유량을 0.001 % 미만으로 하기 위해서는 정련에 시간이 걸려 제조상 바람직하지 않다. 그 때문에, C 함유량은 0.001 ∼ 0.020 % 의 범위로 한다. 바람직하게는 C 함유량은 0.003 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.004 % 이상이다. 또, 바람직하게는 C 함유량은 0.015 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.012 % 이하이다.When C is contained exceeding 0.020%, the fall of workability and the fall of corrosion resistance of a weld part will become remarkable. A smaller C content is preferable from the viewpoints of corrosion resistance and workability, but in order to reduce the C content to less than 0.001%, refining takes time, which is not preferable in terms of production. Therefore, the C content is in the range of 0.001 to 0.020%. Preferably, the C content is 0.003% or more, more preferably 0.004% or more. Further, the C content is preferably 0.015% or less, and more preferably 0.012% or less.
Si : 0.05 ∼ 1.00 % Si: 0.05 to 1.00%
Si 는, 용접시에 형성되는 산화 피막에 농축하여 용접부의 내식성을 향상시키는 효과가 있음과 함께, 제강 공정에 있어서의 탈산 원소로서도 유용한 원소이다. 이들 효과는 0.05 % 이상의 Si 의 함유에 의해서 얻어지고, 함유량이 많을수록 그 효과는 커진다. 그러나, 1.00 % 를 초과하여 Si 를 함유하면, 열간 압연 공정에 있어서의 압연 하중의 증대나 현저한 스케일의 생성이 발생되어, 표면 결함의 증가나 제조 비용의 상승을 유인하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, Si 함유량은 0.05 ∼ 1.00 % 로 한다. 바람직하게는 Si 함유량은 0.10 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.15 % 이상이다. 또, 바람직하게는 Si 함유량은 0.60 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.40 % 이하이다.Si is an element useful also as a deoxidation element in a steelmaking process while having the effect of being concentrated in the oxide film formed at the time of welding and improving the corrosion resistance of a weld part. These effects are obtained by containing 0.05% or more of Si, and the effect becomes large, so that there is much content. However, when Si is contained exceeding 1.00 %, since the increase of the rolling load in a hot rolling process and generation|occurrence|production of a remarkable scale generate|occur|produce, and induces an increase in surface defects, and a raise in manufacturing cost, it is unpreferable. Therefore, Si content shall be 0.05 to 1.00 %. Preferably, the Si content is 0.10% or more, more preferably 0.15% or more. Moreover, Preferably Si content is 0.60 % or less, More preferably, it is 0.40 % or less.
Mn : 0.05 ∼ 1.00 % Mn: 0.05 to 1.00%
Mn 은 오스테나이트 생성 원소로서, 열간 압연 공정에 있어서의 압연 가공 전의 가열시에 생성되는 오스테나이트량을 증가시키는 효과가 있다. 또, 탈산제로서의 작용도 있다. 그 효과를 얻기 위해서는 0.05 % 이상의 Mn 의 함유가 필요하다. 그러나, Mn 함유량이 1.00 % 를 초과하면, 부식의 기점이 되는 MnS의 석출이 촉진되고, 내식성이 저하된다. 그 때문에, Mn 함유량은 0.05 ∼ 1.00 % 로 한다. 바람직하게는 Mn 함유량은 0.10 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.15 % 이상이다. 또, 바람직하게는 Mn 함유량은 0.60 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.30 % 이하이다.Mn is an austenite generating element, and has an effect of increasing the amount of austenite generated during heating before rolling in the hot rolling process. Moreover, it also acts as a deoxidizer. In order to obtain the effect, it is necessary to contain 0.05% or more of Mn. However, when Mn content exceeds 1.00 %, precipitation of MnS used as the origin of corrosion is accelerated|stimulated, and corrosion resistance falls. Therefore, Mn content shall be 0.05 to 1.00 %. Preferably, the Mn content is 0.10% or more, more preferably 0.15% or more. Further, the Mn content is preferably 0.60% or less, and more preferably 0.30% or less.
P : 0.04 % 이하P: 0.04% or less
P 는 강에 불가피적으로 함유되는 원소이지만, 내식성 및 가공성에 비해서 유해한 원소이기 때문에 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 특히, P 함유량이 0.04 % 를 초과하면 고용 강화에 의해서 가공성이 현저하게 저하된다. 따라서, P 함유량은 0.04 % 이하로 한다. 바람직하게는 P 함유량은 0.03 % 이하이다.Although P is an element unavoidably contained in steel, since it is a harmful element compared with corrosion resistance and workability, it is preferable to reduce it as much as possible. In particular, when P content exceeds 0.04 %, workability will fall remarkably by solid solution strengthening. Therefore, the P content is made 0.04% or less. Preferably, the P content is 0.03% or less.
S : 0.01 % 이하S: 0.01% or less
S 도 P 와 마찬가지로 강에 불가피적으로 함유되는 원소이지만, 내식성 및 가공성에 비해서 유해한 원소이기 때문에 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 특히, S 함유량이 0.01 % 를 초과하면 내식성이 현저하게 저하된다. 따라서, S 함유량은 0.01 % 이하로 한다. 바람직하게는 S 함유량은 0.008 % 이하이다. 더욱 바람직하게는 S 함유량은 0.003 % 이하이다.Although S is also an element unavoidably contained in steel like P, since it is a harmful element compared with corrosion resistance and workability, it is preferable to reduce it as much as possible. In particular, when S content exceeds 0.01 %, corrosion resistance will fall remarkably. Therefore, the S content is made 0.01% or less. Preferably, the S content is 0.008% or less. More preferably, the S content is 0.003% or less.
Al : 0.01 ∼ 0.10 % Al: 0.01 to 0.10%
Al 은 유효한 탈산제이다. 추가로, Al 은 질소와의 친화력이 Cr 보다 강하기 때문에, 용접부에 질소가 침입했을 경우에, 질소를 Cr 질화물이 아니라 Al 질화물로서 석출시켜, 예민화를 억제하는 효과가 있다. 이들 효과는, Al 을 0.01 % 이상 함유함으로써 얻어진다. 그러나, 0.10 % 를 초과하는 Al 을 함유하면, 용접시의 용해성이 저하되어 용접 작업성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, Al 함유량은 0.01 ∼ 0.10 % 의 범위로 한다. 바람직하게는 Al 함유량은 0.02 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.03 % 이상이다. 또, 바람직하게는 Al 함유량은 0.06 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.04 % 이하이다.Al is an effective deoxidizer. In addition, since Al has a stronger affinity with nitrogen than Cr, when nitrogen penetrates into a welding part, nitrogen is precipitated not as Cr nitride but as Al nitride, and there is an effect of suppressing sensitization. These effects are obtained by containing 0.01% or more of Al. However, when Al exceeding 0.10 % is contained, since the solubility at the time of welding will fall and welding workability will fall, it is unpreferable. Therefore, Al content is made into the range of 0.01 to 0.10%. Preferably, the Al content is 0.02% or more, more preferably 0.03% or more. Moreover, Preferably, Al content is 0.06 % or less, More preferably, it is 0.04 % or less.
Cr : 10.0 ∼ 20.0 % Cr: 10.0 to 20.0%
Cr 은, 스테인리스강의 내식성을 확보하기 위해서 가장 중요한 원소이다. 그 함유량이 10.0 % 미만에서는, 자동차 배기 가스 분위기에 있어서 충분한 내식성이 얻어지지 않는다. 한편, 20.0 % 를 초과하여 Cr 를 함유하면, 소정량의 Ni 를 함유시켰다고 해도, 열간 압연 공정에 있어서의 오스테나이트상의 생성량이 부족하고, 열간 압연 공정에 있어서의 금속 조직의 미세화 효과가 불충분해져 열연판 어닐링 후의 평균 결정립경이 20 ㎛ 를 상회하여, 타발 가공시에 소정의 치수 정밀도가 얻어지지 않는다. 그 때문에, Cr 함유량은 10.0 ∼ 20.0 % 의 범위로 한다. 바람직하게는 Cr 함유량은 10.0 ∼ 17.0 % 의 범위이다. 보다 바람직하게는 Cr 함유량은 10.5 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 11.2 % 이상이다. 또, 보다 바람직하게는 Cr 함유량은 12.0 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 11.7 % 이하이다.Cr is the most important element in order to secure the corrosion resistance of stainless steel. If the content is less than 10.0%, sufficient corrosion resistance cannot be obtained in an automobile exhaust gas atmosphere. On the other hand, when Cr is contained in excess of 20.0%, even if a predetermined amount of Ni is contained, the amount of the austenite phase produced in the hot rolling process is insufficient, and the effect of refining the metal structure in the hot rolling process becomes insufficient, and hot rolling becomes insufficient. The average grain size after plate annealing exceeds 20 µm, and predetermined dimensional accuracy is not obtained at the time of punching. Therefore, the Cr content is made into a range of 10.0 to 20.0%. Preferably, the Cr content is in the range of 10.0 to 17.0%. More preferably, Cr content is 10.5 % or more, More preferably, it is 11.2 % or more. Moreover, more preferably, Cr content is 12.0 % or less, More preferably, it is 11.7 % or less.
Ni : 0.50 ∼ 2.00 % Ni: 0.50 to 2.00%
Ni 는 오스테나이트 생성 원소로서, 열간 압연 공정에 있어서의 압연 가공 전의 가열시에 생성되는 오스테나이트량을 증가시키는 효과가 있다. 본 발명에 있어서는, Cr 및 Ni 의 함유량을 소정량으로 제어함으로써, 열간 압연 공정에 있어서의 가열시에 오스테나이트상을 생성시킨다. 이 오스테나이트상의 생성에 의해서, 주조시에 형성된 조대한 금속 조직이 미세화함과 함께, 오스테나이트상에는 열간 압연 중에 동적 및/또는 정적 재결정이 일어나기 때문에 열간 압연 후의 금속 조직은 더욱 미세화되고, 결과적으로 열연판 어닐링 후의 금속 조직의 미세화에 기여한다. 이들 효과는, Ni 를 0.50 % 이상 함유함으로써 얻어진다. 한편, Ni 함유량이 2.00 % 를 초과하면, 과잉된 고용 Ni 에 의한 열연 어닐링 후의 강판의 과도한 경질화에서 기인한 타발 균열이 발생되기 쉬워진다. 그 때문에, Ni 함유량은 0.50 ∼ 2.00 % 로 한다. 바람직하게는 Ni 함유량은 0.60 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.70 % 이상이다. 더욱 바람직하게는 0.75 % 이상이다. 또, 보다 바람직하게는 Ni 함유량은 1.50 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.00 % 이하이다.Ni is an austenite generating element, and has an effect of increasing the amount of austenite generated during heating before rolling processing in the hot rolling process. In this invention, an austenite phase is produced|generated at the time of heating in a hot rolling process by controlling content of Cr and Ni to predetermined amounts. By the generation of this austenite phase, the coarse metal structure formed at the time of casting is refined, and the austenite phase undergoes dynamic and/or static recrystallization during hot rolling, so that the metal structure after hot rolling is further refined, and as a result, hot rolling It contributes to the refinement of the metal structure after plate annealing. These effects are obtained by containing 0.50% or more of Ni. On the other hand, when Ni content exceeds 2.00 %, it will become easy to generate|occur|produce the punching crack resulting from excessive hardening of the steel plate after hot-rolling annealing by excess solid solution Ni. Therefore, Ni content shall be 0.50 to 2.00 %. Preferably, the Ni content is 0.60% or more, more preferably 0.70% or more. More preferably, it is 0.75 % or more. Moreover, more preferably, Ni content is 1.50 % or less, More preferably, it is 1.00 % or less.
Ti : 0.10 ∼ 0.40 % Ti: 0.10 to 0.40%
Ti 는 C, N 과 우선적으로 결합하여, Cr 탄질화물의 석출을 억제하고, 재결정 온도를 저하시킴과 함께, Cr 탄질화물의 석출에 의한 예민화에서 기인한 내식성의 저하를 억제하는 효과가 있다. 이들 효과를 얻기 위해서는 0.10 % 이상의 Ti 의 함유가 필요하다. 그러나, Ti 함유량이 0.40 % 를 초과하면, 주조 공정에 있어서 조대한 Ti 탄질화물이 생성되어 강판의 인성이 현저하게 저하되는 것에 더하여, 표면 결함을 야기하기 때문에 제조상 바람직하지 않다. 그 때문에, Ti 함유량은 0.10 ∼ 0.40 % 로 한다. 바람직하게는 Ti 함유량은 0.15 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.20 % 이상이다. 또, 바람직하게는 Ti 함유량은 0.35 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 Ti 함유량은 0.30 % 이하이다. 또한, 용접부 내식성의 관점에서는 식 : Ti/(C + N) ≥ 8 (그 식 중의 Ti, C 및 N 은 각 원소의 함유량 (질량%) 이다) 을 만족하는 Ti 함유량으로 하는 것이 바람직하다.Ti binds preferentially with C and N, suppresses precipitation of Cr carbonitride, lowers the recrystallization temperature, and has an effect of suppressing a decrease in corrosion resistance resulting from sensitization by precipitation of Cr carbonitride. In order to obtain these effects, it is necessary to contain 0.10% or more of Ti. However, when Ti content exceeds 0.40%, coarse Ti carbonitride is produced|generated in a casting process, and since the toughness of a steel plate falls remarkably, and also causes surface defects, it is unpreferable in manufacturing. Therefore, Ti content shall be 0.10 to 0.40 %. Preferably, the Ti content is 0.15% or more, and more preferably 0.20% or more. Moreover, Preferably Ti content is 0.35 % or less, More preferably, Ti content is 0.30 % or less. Moreover, from a viewpoint of corrosion resistance of a weld part, it is preferable to set it as Ti content which satisfies Formula: Ti/(C+N) >=8 (Ti, C, and N in the formula are content (mass %) of each element).
N : 0.001 ∼ 0.020 % N: 0.001 to 0.020%
N 함유량이 0.020 % 를 초과하면, 가공성의 저하 및 용접부의 내식성의 저하가 현저해진다. 내식성의 관점에서 N 함유량은 낮을수록 바람직하지만, N 함유량을 0.001 % 미만까지 저감하려면 장시간의 정련이 필요해져, 제조 비용의 상승 및 생산성의 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, N 함유량은 0.001 ∼ 0.020 % 의 범위로 한다. 바람직하게는 N 함유량은 0.005 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.007 % 이상이다. 또, 바람직하게는 N 함유량은 0.015 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 N 함유량은 0.012 % 이하이다.When N content exceeds 0.020 %, the fall of workability and the fall of corrosion resistance of a weld part will become remarkable. From the viewpoint of corrosion resistance, the lower the N content, the more preferable. However, in order to reduce the N content to less than 0.001%, refining for a long time is required, which is not preferable because it causes an increase in manufacturing cost and a decrease in productivity. Therefore, the N content is in the range of 0.001 to 0.020%. Preferably, the N content is 0.005% or more, more preferably 0.007% or more. Moreover, Preferably, the N content is 0.015% or less, More preferably, the N content is 0.012% or less.
본 발명은 상기 필수 성분을 함유하고 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강이다. 추가로, 필요에 따라서, Cu, Mo, W 및 Co 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상, 혹은/추가로 V, Nb, Zr, REM, B, Mg 및 Ca 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 하기의 범위에서 함유할 수 있다. 또한, 하기의 범위에 있어서 하한치 미만에서 하기의 원소를 함유해도 본 발명의 효과는 저해되지 않는 점에서, 하기의 원소를 하한치 미만에서 함유할 경우, 그 원소는 불가피적 불순물로 한다.The present invention is a ferritic stainless steel characterized in that it contains the above essential components and the balance consists of Fe and unavoidable impurities. Furthermore, as needed, one or two or more selected from Cu, Mo, W and Co, or/and one or two or more selected from V, Nb, Zr, REM, B, Mg and Ca may be contained in the following range. In addition, since the effect of this invention is not impaired even if it contains the following elements below a lower limit in the following range, when containing the following elements below a lower limit, let that element be an unavoidable impurity.
Cu : 0.01 ∼ 1.00 % Cu: 0.01 to 1.00%
Cu 는, 수용액 중이나 약산성의 수적 (水滴) 이 부착된 경우의 모재 및 용접부의 내식성을 향상시키는 데 특히 유효한 원소이다. 이 효과는 0.01 % 이상의 함유에 의해서 얻어지고, 그 효과는 Cu 함유량이 많을수록 높아진다. 그러나, 1.00 % 를 초과하여 Cu 를 함유하면, 열간 가공성이 저하되어 표면 결함을 유인하는 경우가 있다. 나아가서는 어닐링 후의 탈스케일이 곤란해지는 경우도 있다. 그 때문에, Cu 를 함유하는 경우에는, Cu 함유량은 0.01 ∼ 1.00 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Cu 함유량은 0.10 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.30 % 이상이다. 또, 보다 바람직하게는 Cu 함유량은 0.60 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.45 % 이하이다.Cu is an element particularly effective in improving the corrosion resistance of the base metal and the weld zone in aqueous solution or when weakly acidic water droplets adhere. This effect is obtained by containing 0.01% or more, and the effect becomes high, so that there is much Cu content. However, when Cu is contained exceeding 1.00 %, hot workability may fall and a surface defect may be attracted|attracted. Furthermore, descaling after annealing may become difficult. Therefore, when containing Cu, it is preferable to make Cu content into 0.01 to 1.00% of range. More preferably, Cu content is 0.10 % or more, More preferably, it is 0.30 % or more. Moreover, more preferably, Cu content is 0.60 % or less, More preferably, it is 0.45 % or less.
Mo : 0.01 ∼ 2.00 % Mo: 0.01 to 2.00%
Mo 는, 스테인리스강의 내식성을 현저하게 향상시키는 원소이다. 이 효과는 0.01 % 이상의 함유에 의해서 얻어지고, 그 효과는 함유량이 많을수록 향상된다. 그러나, Mo 함유량이 2.00 % 를 초과하면, 열간 압연시의 압연 부하가 커져 제조성이 저하되거나, 강판 강도의 과도한 상승이 발생되거나 하는 경우가 있다. 또, Mo 는 고가의 원소인 점에서, 다량의 함유는 제조 비용을 증대시킨다. 그 때문에, Mo 를 함유하는 경우에는, Mo 함유량은 0.01 ∼ 2.00 % 로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Mo 함유량은 0.10 % 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.30 % 이상이다. 또, 보다 바람직하게는 Mo 함유량은 1.40 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.90 % 이하이다.Mo is an element that remarkably improves the corrosion resistance of stainless steel. This effect is obtained by containing 0.01% or more, and the effect improves so that there is much content. However, when Mo content exceeds 2.00 %, the rolling load at the time of hot rolling may become large, manufacturability may fall, or an excessive raise of steel plate intensity|strength may generate|occur|produce. Moreover, since Mo is an expensive element, containing a large amount increases manufacturing cost. Therefore, when it contains Mo, it is preferable to make Mo content into 0.01 to 2.00 %. More preferably, Mo content is 0.10 % or more, More preferably, it is 0.30 % or more. Moreover, more preferably, Mo content is 1.40 % or less, More preferably, it is 0.90 % or less.
W : 0.01 ∼ 0.20 % W: 0.01 to 0.20%
W 는, Mo 와 마찬가지로 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과는 0.01 % 이상의 W 의 함유에 의해서 얻어진다. 그러나, 0.20 % 를 초과하여 W 를 함유하면 강도가 상승하여, 압연 하중의 증대 등에 의한 제조성의 저하를 초래하는 경우가 있다. 그 때문에, W 를 함유하는 경우에는, W 함유량은 0.01 ∼ 0.20 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 W 함유량은 0.05 % 이상이다. 또, 더욱 바람직하게는 W 함유량은 0.15 % 이하이다.W has an effect of improving corrosion resistance similarly to Mo. This effect is obtained by containing 0.01% or more of W. However, when W is contained exceeding 0.20 %, intensity|strength will rise and the fall of productivity by increase of a rolling load etc. may be caused. Therefore, when containing W, it is preferable to make W content into 0.01 to 0.20% of range. More preferably, the W content is 0.05% or more. Further, more preferably, the W content is 0.15% or less.
Co : 0.01 ∼ 0.20 % Co: 0.01 to 0.20%
Co 는, 인성을 향상시키는 원소이다. 이 효과는 0.01 % 이상의 Co 의 함유에 의해서 얻어진다. 한편, Co 함유량이 0.20 % 를 초과하면 가공성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, Co 를 함유하는 경우에는, Co 함유량은 0.01 ∼ 0.20 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다.Co is an element which improves toughness. This effect is obtained by containing 0.01% or more of Co. On the other hand, when Co content exceeds 0.20 %, workability may fall. Therefore, when it contains Co, it is preferable to make Co content into 0.01 to 0.20% of range.
V : 0.01 ∼ 0.20 % V: 0.01 to 0.20%
V 는, C, N 과 탄질화물을 형성하고, 용접시의 예민화를 억제하여 용접부의 내식성을 향상시킨다. 이 효과는 V 함유량이 0.01 % 이상에서 얻어진다. 한편, V 함유량이 0.20 % 를 초과하면 가공성 및 인성이 현저하게 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, V 함유량은 0.01 ∼ 0.20 % 로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 V 함유량은 0.02 % 이상이다. 또, 더욱 바람직하게는 V 함유량은 0.050 % 이하이다.V forms a carbonitride with C and N, suppresses sensitization at the time of welding, and improves the corrosion resistance of a welding part. This effect is obtained when the V content is 0.01% or more. On the other hand, when V content exceeds 0.20 %, workability and toughness may fall remarkably. Therefore, it is preferable to make V content into 0.01 to 0.20 %. More preferably, the V content is 0.02% or more. Moreover, more preferably, the V content is 0.050% or less.
Nb : 0.01 ∼ 0.10 % Nb: 0.01 to 0.10%
Nb 는, 결정립을 미세화시킴과 함께, 미세한 탄질화물로서 석출되는 점에서 0.2 % 내력을 상승시키는 효과가 있다. 이들 효과는 0.01 % 이상의 Nb 의 함유로 얻어진다. 한편, Nb 는 재결정 온도를 상승시키는 효과도 있어, Nb 함유량이 0.10 % 를 초과하면 열연판 어닐링에서 충분한 재결정을 일어나게 하기 위해서 필요한 어닐링 온도가 과도하게 고온으로 되기 때문에, 열연판 어닐링 후에 본 발명이 필요로 하는 평균 결정립경이 5 ∼ 20 ㎛ 인 페라이트 단상 조직이 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 그 때문에, Nb 를 함유시키는 경우에는, Nb 함유량은 0.01 ∼ 0.10 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 Nb 함유량은 0.01 ∼ 0.05 % 이다.Nb has the effect of raising the yield strength by 0.2% since it precipitates as a fine carbonitride while making a crystal grain refinement|miniaturization. These effects are obtained by containing 0.01% or more of Nb. On the other hand, Nb also has an effect of raising the recrystallization temperature, and when the Nb content exceeds 0.10%, the annealing temperature required to cause sufficient recrystallization in hot-rolled sheet annealing becomes excessively high. Therefore, the present invention is necessary after hot-rolled sheet annealing. A ferrite single-phase structure having an average grain size of 5 to 20 µm may not be obtained. Therefore, when containing Nb, it is preferable to make Nb content into 0.01 to 0.10% of range. More preferably, the Nb content is 0.01 to 0.05%.
Zr : 0.01 ∼ 0.20 % Zr: 0.01 to 0.20%
Zr 은, C, N 과 결합하여 예민화를 억제하는 효과가 있다. 이 효과는 0.01 % 이상의 Zr 의 함유에 의해서 얻어진다. 한편, 0.20 % 를 초과하여 Zr 을 함유하면, 가공성이 현저하게 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, Zr 을 함유하는 경우, Zr 함유량은 0.01 ∼ 0.20 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 Zr 함유량은 0.01 ∼ 0.10 % 의 범위로 한다.Zr has an effect of suppressing sensitization by bonding with C and N. This effect is obtained by containing 0.01% or more of Zr. On the other hand, when Zr is contained exceeding 0.20 %, workability may fall remarkably. Therefore, when Zr is contained, it is preferable to make Zr content into 0.01 to 0.20% of range. More preferably, the Zr content is in the range of 0.01 to 0.10%.
REM : 0.001 ∼ 0.100 % REM: 0.001 to 0.100%
REM (Rare Earth Metals : 희토류 금속) 은, 내산화성을 향상시키는 효과가 있어, 용접부의 산화 피막 (용접 템퍼 컬러) 형성을 억제하여 산화 피막 바로 아래에 있어서의 Cr 결핍 영역의 형성을 억제한다. 이 효과는, REM 을 0.001 % 이상 함유함으로써 얻어진다. 한편, 0.100 % 를 초과하여 REM 을 함유하면, 열간 가공성을 저하시키는 경우가 있다. 그 때문에, REM 을 함유하는 경우, REM 함유량은 0.001 ∼ 0.100 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 REM 함유량은 0.001 ∼ 0.050 % 의 범위이다.REM (Rare Earth Metals) has an effect of improving oxidation resistance, suppresses the formation of an oxide film (weld temper color) in the weld zone, and suppresses the formation of a Cr-depleted region immediately below the oxide film. This effect is obtained by containing 0.001% or more of REM. On the other hand, when REM is contained exceeding 0.100 %, hot workability may be reduced. Therefore, in the case of containing REM, the REM content is preferably in the range of 0.001 to 0.100%. More preferably, the REM content is in the range of 0.001 to 0.050%.
B : 0.0002 ∼ 0.0025 % B: 0.0002 to 0.0025%
B 는, 딥드로잉 성형 후의 내(耐)이차 가공 취성을 개선하기 위해서 유효한 원소이다. 이 효과는 B 의 함유량을 0.0002 % 이상으로 함으로써 얻어진다. 한편, 0.0025 % 를 초과하여 B 를 함유하면, 가공성과 인성이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, B 를 함유하는 경우, B 함유량은 0.0002 ∼ 0.0025 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 B 함유량은 0.0003 % 이상이다. 또, 더욱 바람직하게는 B 함유량은 0.0006 % 이하이다.B is an effective element in order to improve the secondary processing brittleness resistance after deep drawing molding. This effect is obtained by making content of B into 0.0002 % or more. On the other hand, when B is contained exceeding 0.0025 %, workability and toughness may fall. Therefore, when B is contained, it is preferable to make B content into 0.0002 to 0.0025% of range. More preferably, the B content is 0.0003% or more. Moreover, more preferably, B content is 0.0006 % or less.
Mg : 0.0005 ∼ 0.0030 % Mg: 0.0005 to 0.0030%
Mg 는, 슬래브의 등축정률을 향상시켜, 가공성이나 인성의 향상에 유효한 원소이다. 추가로, 본 발명과 같이 Ti 를 함유하는 강에 있어서는, Ti 탄질화물이 조대화되면 인성이 저하되지만, Mg 는 Ti 탄질화물의 조대화를 억제하는 효과도 갖는다. 이들 효과는, 0.0005 % 이상의 Mg 를 함유함으로써 얻어진다. 한편으로, Mg 함유량이 0.0030 % 를 초과하면, 강의 표면 성상을 악화시켜 버리는 경우가 있다. 따라서, Mg 를 함유하는 경우, Mg 함유량은 0.0005 ∼ 0.0030 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 Mg 함유량은 0.0010 % 이상이다. 또, 더욱 바람직하게는 Mg 함유량은 0.0020 % 이하이다.Mg is an element effective for improving the equiaxed crystal ratio of the slab and improving workability and toughness. Further, in steel containing Ti as in the present invention, toughness decreases when Ti carbonitride is coarsened, but Mg also has an effect of suppressing coarsening of Ti carbonitride. These effects are obtained by containing 0.0005% or more of Mg. On the other hand, when Mg content exceeds 0.0030 %, the surface properties of steel may be deteriorated. Therefore, when containing Mg, it is preferable to make Mg content into 0.0005 to 0.0030 % of range. More preferably, the Mg content is 0.0010% or more. Further, more preferably, the Mg content is 0.0020% or less.
Ca : 0.0003 ∼ 0.0030 % Ca: 0.0003 to 0.0030%
Ca 는, 연속 주조시에 발생되기 쉬운 Ti 계 개재물의 정출 (晶出) 에 의한 노즐의 폐색을 방지하는 데 유효한 성분이다. 그 효과는 0.0003 % 이상의 Ca 를 함유함으로써 얻어진다. 그러나, 0.0030 % 를 초과하여 Ca 를 함유하면, CaS 의 생성에 의해서 내식성이 저하되는 경우가 있다. 따라서, Ca 를 함유하는 경우, Ca 함유량은 0.0003 ∼ 0.0030 % 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 Ca 함유량은 0.0005 % 이상이다. 또, 보다 바람직하게는 Ca 함유량은 0.0015 % 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.0010 % 이하이다.Ca is an effective component for preventing clogging of nozzles due to crystallization of Ti-based inclusions that are likely to occur during continuous casting. The effect is obtained by containing 0.0003% or more of Ca. However, when Ca is contained exceeding 0.0030 %, corrosion resistance may fall by generation|generation of CaS. Accordingly, when Ca is contained, the Ca content is preferably in the range of 0.0003 to 0.0030%. More preferably, the Ca content is 0.0005% or more. Moreover, more preferably, Ca content is 0.0015 % or less, More preferably, it is 0.0010 % or less.
다음으로, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.Next, the manufacturing method of the ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel plate of this invention is demonstrated.
본 발명의 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판은, 상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 사용하여, 통상적인 방법의 열간 압연에 의해서 열연 강판을 얻고, 그 열연 강판에 대해서 추가로 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만에서 1 분 ∼ 24 시간 유지하는 열연판 어닐링을 행함으로써 얻어진다.The ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet of the present invention uses a steel slab having the above component composition to obtain a hot-rolled steel sheet by hot rolling of a conventional method, and furthermore the hot-rolled steel sheet at 600° C. or more and less than 750° C. for 1 minute It is obtained by performing the hot-rolled sheet annealing hold|maintained for - 24 hours.
우선은, 상기한 성분 조성으로 이루어지는 용강을, 전로, 전기로, 진공 용해로 등의 공지된 방법으로 용제 (溶製) 하고, 연속 주조법 혹은 조괴-분괴법에 의해서 강 소재 (슬래브) 로 한다.First, molten steel having the above composition is melted by a known method such as a converter, an electric furnace, or a vacuum melting furnace, and a steel material (slab) is obtained by a continuous casting method or an ingot-breaking method.
이 슬래브를, 1050 ∼ 1250 ℃ 에서 1 ∼ 24 시간 가열하거나, 혹은 주조 후의 슬래브가 상기 온도 범위를 하회하기 전에 주조 그대로 직접, 열간 압연에 제공한다. 본 발명에서는 열간 압연의 수법 그리고 조건에 대해서 특별히 한정해야 할 점은 없지만, 권취 처리를 과도하게 저온에서 행한 경우, 열간 압연 후의 강판이 현저하게 경질화되어 다음 공정의 조업이 곤란해지는 경우가 있기 때문에, 권취 처리는 550 ℃ 이상에서 행하는 것이 바람직하다.This slab is heated at 1050 to 1250°C for 1 to 24 hours, or before the slab after casting falls below the temperature range, it is directly subjected to hot rolling as it is cast. In the present invention, there is no particular limitation on the method and conditions of hot rolling, but if the winding treatment is performed at an excessively low temperature, the steel sheet after hot rolling may be remarkably hardened, making it difficult to operate in the next step. , the winding treatment is preferably performed at 550°C or higher.
열연판 어닐링 : 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만에서 1 분 ∼ 24 시간 유지Annealing of hot-rolled sheet: 1 minute to 24 hours at 600 °C or higher and lower than 750 °C
본 발명에서는 상기 열간 압연 공정 종료 후에 열연판 어닐링을 행한다. 열연판 어닐링에 있어서, 금속 조직을 과도하게 조대화시키지 않고, 열간 압연 공정에서 형성시킨 압연 가공 조직을 재결정시킴과 함께, 열간 압연 공정에서 생성된 마텐자이트상을 페라이트상으로 변태시킨다. 이 효과를 얻기 위해서는 열연판 어닐링을 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만에서 행할 필요가 있다. 어닐링 온도가 600 ℃ 미만에서는 재결정이 불충분해져, 열연 가공 조직이 미세한 회복립이 되어 금속 조직이 과도하게 미세화되고, 타발 가공시에 소정의 치수 정밀도가 얻어지지 않는다. 또, 열연판 어닐링 후의 금속 조직 중에, 가공 조직이나 마텐자이트상이 잔존하여, 평균 결정립경이 소정의 범위 내여도, 강판의 과도한 경질화에서 기인한 타발 균열이 발생되는 경우가 있다. 한편, 어닐링 온도가 750 ℃ 이상일 경우, 결정립이 과도하게 조대화되고 평균 결정립경 20 ㎛ 를 상회하여, 타발 가공시에 소정의 치수 정밀도가 얻어지지 않는다. 유지 시간을 1 분 미만으로 했을 경우, 열연판 어닐링 후의 금속 조직 중에, 가공 조직이나 마텐자이트상이 잔존하여, 평균 결정립경이 소정의 범위 내여도, 강판의 과도한 경질화에서 기인한 타발 균열이 발생되기 쉬워진다. 유지 시간이 24 시간을 초과하면, 결정립이 과도하게 조대화되고 평균 결정립경이 20 ㎛ 를 상회하여, 타발 가공시에 소정의 치수 정밀도가 얻어지지 않는다. 그 때문에, 열연판 어닐링은 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만의 온도 범위에서 1 분 ∼ 24 시간 유지함으로써 행한다. 바람직하게는 열연판 어닐링 온도는 600 ℃ 이상이고, 더욱 바람직하게는 640 ℃ 이상이다. 또, 바람직하게는 열연판 어닐링 온도는 700 ℃ 이하이다. 바람직한 유지 시간은 1 시간 이상이고, 더욱 바람직하게는 6 시간 이상이다. 또, 바람직한 유지 시간은 20 시간 이하이고, 더욱 바람직하게는 12 시간 이하이다. 또한, 열연판 어닐링의 수법에 특별히 한정은 없고, 박스 어닐링 (배치 어닐링), 연속 어닐링 중 어느 것으로 실시해도 상관없다.In the present invention, hot-rolled sheet annealing is performed after the completion of the hot rolling process. Annealing of a hot-rolled sheet WHEREIN: While recrystallizing the rolling structure formed in the hot-rolling process, without coarsening a metal structure excessively, the martensite phase produced|generated by the hot-rolling process is transformed into a ferrite phase. In order to acquire this effect, it is necessary to perform hot-rolled sheet annealing at 600 degreeC or more and less than 750 degreeC. When the annealing temperature is less than 600°C, recrystallization becomes insufficient, the hot-rolled structure becomes fine recovered grains, and the metal structure becomes excessively fine, and the desired dimensional accuracy cannot be obtained at the time of punching. Moreover, in the metal structure after hot-rolled sheet annealing, a processed structure and a martensite phase remain, and even if an average grain size is within a predetermined range, the punching crack resulting from excessive hardening of a steel sheet may generate|occur|produce. On the other hand, when the annealing temperature is 750°C or higher, the grains are excessively coarsened and the average grain size exceeds 20 µm, and the predetermined dimensional accuracy cannot be obtained at the time of punching. When the holding time is less than 1 minute, the processed structure or martensite phase remains in the metal structure after the annealing of the hot-rolled sheet, and even if the average grain size is within a predetermined range, punching cracks due to excessive hardening of the steel sheet are not generated. it gets easier When the holding time exceeds 24 hours, the crystal grains become excessively coarse and the average crystal grain size exceeds 20 µm, and the predetermined dimensional accuracy cannot be obtained at the time of punching. Therefore, hot-rolled sheet annealing is performed by hold|maintaining at the temperature range of 600 degreeC or more and less than 750 degreeC for 1 minute - 24 hours. Preferably, the hot-rolled sheet annealing temperature is 600°C or higher, more preferably 640°C or higher. Moreover, Preferably, the hot-rolled sheet annealing temperature is 700 degrees C or less. Preferred holding time is 1 hour or more, More preferably, it is 6 hours or more. Moreover, the preferable holding time is 20 hours or less, More preferably, it is 12 hours or less. In addition, there is no limitation in particular in the method of hot-rolled sheet annealing, You may implement by either box annealing (batch annealing) and continuous annealing.
얻어진 열연 어닐링 강판에는, 필요에 따라서, 숏 블라스트나 산세에 의한 탈스케일 처리를 행해도 된다. 추가로, 표면 성상을 향상시키기 위해서, 연삭이나 연마 등을 행해도 된다. 또, 본 발명이 제공하는 열연 어닐링 강판은, 그 후, 냉간 압연 및 냉연판 어닐링을 행해도 된다.You may perform the descaling process by shot blasting or pickling to the obtained hot-rolled annealing steel plate as needed. Furthermore, in order to improve surface properties, you may perform grinding, grinding|polishing, etc. Moreover, the hot-rolled annealing steel sheet provided by this invention may perform cold rolling and cold-rolled sheet annealing after that.
실시예Example
이하, 본 발명을 실시예에 의해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples.
표 1 에 나타내는 화학 조성을 갖는 스테인리스 용강을 100 ㎏ 진공 용해로에 의해서 용제하였다. 이들 강괴를 1100 ℃ 에서 1 시간 가열 후, 표 2 에 기재된 판 두께 (표 2 중, 열간 압연 종료 판 두께 참조) 까지 열간 압연을 행한 후에 650 ℃ 에서 1 h 유지 후, 노랭하는 권취 모의 처리를 행하여 열연 강판으로 하였다. 이어서, 표 2 에 기재된 온도 (표 2 중, 열연판 어닐링 온도 참조) 에서 8 시간 유지 후, 서랭하는 열연판 어닐링을 행하여 열연 어닐링 강판을 얻었다.Molten stainless steel having a chemical composition shown in Table 1 was melted in a 100 kg vacuum melting furnace. After heating these steel ingots at 1100 ° C. for 1 hour, hot rolling is performed to the plate thickness shown in Table 2 (refer to the plate thickness after hot rolling in Table 2), followed by holding at 650 ° C. for 1 h, then performing a furnace-cooling simulation treatment, It was set as the hot-rolled steel plate. Then, after holding|maintenance for 8 hours at the temperature described in Table 2 (refer the hot-rolled sheet annealing temperature in Table 2), the hot-rolled sheet annealing was performed, and the hot-rolled annealing steel sheet was obtained.
또한, 얻어진 각 열연 어닐링 강판의 판 두께는, 각각의 열간 압연 종료 판 두께와 동일하였다.In addition, the plate|board thickness of each obtained hot-rolled annealing steel plate was the same as each hot-rolled finished plate|board thickness.
이렇게 해서 얻어진 열연 어닐링 강판에 대해서, 아래의 평가를 행하였다.The hot-rolled annealing steel sheet obtained in this way was evaluated below.
(1) 금속 조직의 평가(1) Evaluation of metal structure
판폭 중앙부로부터 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향 단면을 경면 연마 후, SEM/EBSD 법을 이용하여 전체 두께를 포함하는 시야에서 측정 및 해석을 행하고, 방위차 15°이상의 경계를 입계로 정의하고 Area 법에 기초하여 평균 결정립경을 구하였다. 평균 결정립경 5 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하인 경우를 본 발명의 범위 내로 하고, 5 ㎛ 미만 혹은 20 ㎛ 초과인 경우를 본 발명의 범위 외로 하여, 표 2 중 밑줄을 그었다.After taking a test piece for tissue observation from the center of the sheet width, mirror polishing the cross section in the rolling direction, measurement and analysis are performed in a field of view including the entire thickness using the SEM/EBSD method, and a boundary of 15° or more in orientation difference is defined as a grain boundary, The average grain size was calculated based on the area method. The case where the average grain size is 5 µm or more and 20 µm or less is within the scope of the present invention, and the case of less than 5 µm or more than 20 µm is outside the scope of the present invention, and underlined in Table 2.
또, 마찬가지로 판폭 중앙부로부터 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향 단면을 경면 연마 후, 피크르산-염산 수용액에 의해서 관찰용의 부식을 행하여 금속 조직을 드러나게 한 후, 배율 500 배의 광학 현미경을 사용하여 관찰을 행하고, 금속 조직의 형태로부터 페라이트상과 마텐자이트상을 구별함으로써, 각 강판의 금속 조직이 페라이트 단상 조직인지의 여부를 판정하였다. 구체적으로는, 결정립 내가 일정하고 평탄한 형태가 관찰되고, 비교적 밝은 콘트라스트를 나타내는 영역을 페라이트상으로 판정하였다. 또, 결정립 내에 아립 (亞粒) 계나 블록 경계 등의 마텐자이트상 특유의 표면 형태가 관찰되고, 페라이트상에 비해서 어두운 콘트라스트를 나타내는 영역을 마텐자이트상으로 판정하였다. 표 중, F 는 금속 조직이 페라이트 단상 조직인 것을 나타내고 있다.Also, similarly, a specimen for tissue observation is taken from the central part of the plate width, the cross section in the rolling direction is mirror polished, followed by corrosion for observation with an aqueous solution of picric acid-hydrochloric acid to reveal the metal structure, and then using an optical microscope with a magnification of 500 times. By observing and distinguishing a ferrite phase and a martensite phase from the form of a metal structure, it was determined whether the metal structure of each steel plate was a ferrite single-phase structure. Specifically, a region in which a uniform and flat shape was observed in the crystal grains and exhibiting a relatively bright contrast was determined as a ferrite phase. In addition, in the crystal grains, a surface shape peculiar to a martensite phase such as a granular system and a block boundary was observed, and a region showing a dark contrast compared to the ferrite phase was determined as the martensite phase. In the table, F indicates that the metal structure is a ferrite single-phase structure.
(2) 내식성의 평가(2) Evaluation of corrosion resistance
열연 어닐링 강판으로부터, 60 × 100 ㎜ 의 시험편을 채취하고, 표면을 #600 에머리 페이퍼에 의해서 연마 마무리한 후에 단면부를 시일한 시험편을 제작하고, JIS H 8502 에 규정된 염수 분무 사이클 시험에 제공하였다. 염수 분무 사이클 시험은, 염수 분무 (5 질량% NaCl, 35 ℃, 분무 2 hr) → 건조 (60 ℃, 4 hr, 상대 습도 40 %) → 습윤 (50 ℃, 2 hr, 상대 습도 ≥ 95 %) 을 1 사이클로 하여 5 사이클 행하였다. 염수 분무 사이클 시험을 5 사이클 실시 후의 시험편 표면을 사진 촬영하여, 화상 해석에 의해서 시험편 표면의 녹 발생 면적을 측정하고, 시험편 전체 면적과의 비율로부터 녹 발생 면적률 ((시험편 중의 녹 발생 면적/시험편 전체 면적) × 100 [%]) 을 산출하였다. 녹 발생 면적률 10 % 이하를 특히 우수한 내식성으로 합격 (◎), 10 % 초과 25 % 이하를 합격 (○), 25 % 초과를 불합격 (×) 으로 하였다.A 60 x 100 mm test piece was taken from a hot-rolled annealed steel sheet, the surface was polished and finished with #600 emery paper, and then a test piece in which the cross-section was sealed was produced, and subjected to a salt spray cycle test specified in JIS H 8502. The salt spray cycle test is salt spray (5 mass % NaCl, 35 °C, 2 hr spraying) → dry (60 °C, 4 hr, 40% relative humidity) → wet (50 °C, 2 hr, relative humidity > 95%) 5 cycles were performed as 1 cycle. The surface of the test piece after performing the salt spray cycle test for 5 cycles was photographed, the area of rust occurrence on the surface of the test piece was measured by image analysis, and the rust occurrence area ratio ((Rust occurrence area in the test piece / test piece) from the ratio with the total area of the test piece total area) x 100 [%]) was calculated. 10% or less of rust generation area rate was made into the pass ((circle)) by especially excellent corrosion resistance, 10% and 25% or less were made into pass (circle), and more than 25% were made into rejection (x).
(3) 타발 가공성의 평가(3) Evaluation of punching workability
열연 어닐링 강판으로부터 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 시험편을 채취한 후, 그 시험편 중앙부에 φ20 ㎜ (공차 ± 0.1 ㎜) 의 구멍이 형성되도록, 직경 20 ㎜ 의 두께 삭감용 원주날을 갖는 상 금형 (펀치) 과 상 금형과의 클리어런스가 10 % 가 되도록 적절히 선정된 구멍을 갖는 하 금형 (다이스) 을 설치한 크랭크 프레스기에 의해서, 타발 가공으로 5 장의 시험편을 제작하였다. 상기한 클리어런스 (C) [%], 다이스의 구멍의 직경 (다이스의 내경) (Dd) [㎜] 및 펀치의 직경 (Dp) [㎜] 은, 판 두께 (t) [㎜] 도 포함하여, 아래의 식 (1) 의 관계로 나타내어진다.After taking a 100 mm x 100 mm test piece from a hot-rolled annealing steel sheet, an upper mold (punch) having a cylindrical blade for thickness reduction with a diameter of 20 mm so that a hole of φ20 mm (tolerance ±0.1 mm) is formed in the center of the test piece (punch) Five test pieces were produced by punching with a crank press machine equipped with a lower die (dice) having a hole appropriately selected so that the clearance between the upper and upper die was 10%. The above-described clearance (C) [%], the diameter of the hole of the die (the inner diameter of the die) (Dd) [mm], and the diameter of the punch (Dp) [mm] include the plate thickness (t) [mm], It is represented by the relationship of the following formula (1).
C = (Dd - Dp) ÷ (2 × t) × 100 ···식 (1) C = (Dd - Dp) ÷ (2 × t) × 100 ... Equation (1)
이와 같이 하여 얻어진 시험편에 대해서, 시험편 외관의 육안 관찰과 시험편 중앙부의 구멍 직경을 디지털 노기스에 의해서 측정하였다. 균열이 없고 타발 가공 후의 구멍 직경이 5 장의 시험편 모두에서 19.9 ∼ 20.1 ㎜ 의 범위로 되어 있는 경우를 합격 (○) 으로 하였다. 어느 1 장에서라도 균열이 있거나, 구멍 직경이 19.9 ㎜ 미만 혹은 20.1 ㎜ 초과로 되어 있는 경우를 불합격 (×) 으로 하였다.About the test piece obtained in this way, visual observation of the test piece external appearance and the hole diameter of the center part of a test piece were measured with the digital furnace. The case where there was no crack and the hole diameter after punching was in the range of 19.9-20.1 mm in all the test pieces of 5 sheets was set as the pass (circle). The case where there was a crack in any one sheet, or the hole diameter was less than 19.9 mm or more than 20.1 mm was made into rejection (x).
시험 결과를 열연판 어닐링 조건과 함께 표 2 에 나타낸다.The test results are shown in Table 2 together with the hot-rolled sheet annealing conditions.
강 성분 및 열연판 어닐링 조건이 본 발명의 범위를 만족하는 No.1 ∼ 36 은, 열간 압연 공정에 있어서의 가열시에 오스테나이트상이 생성된 것에 더하여, 소정의 열연판 어닐링에 의해서 결정립의 과도한 조대화를 일으키게 하지 않고 재결정이 일어나 소정의 평균 결정립경이 얻어진 결과, 소정의 타발 가공성이 얻어졌다. 추가로 얻어진 열연 어닐링판의 내식성을 평가한 결과, 녹 발생 면적률은 모두 25 % 이하이고 충분한 내식성도 갖고 있는 것이 확인되었다.In Nos. 1 to 36, in which the steel component and the hot-rolled sheet annealing conditions satisfy the range of the present invention, in addition to the austenite phase generated during heating in the hot rolling process, excessive coarsening of crystal grains by predetermined hot-rolled sheet annealing As a result of recrystallization taking place without causing chatter and a predetermined average grain size was obtained, predetermined punchability was obtained. Further, as a result of evaluating the corrosion resistance of the obtained hot-rolled annealing sheet, it was confirmed that the rust occurrence area ratio was 25% or less, and also had sufficient corrosion resistance.
특히, Cu 를 함유시킨 강 A19 를 사용한 No.19, Cu 를 함유시킨 강 A21 을 사용한 No.21, Mo 를 함유시킨 강 A20 을 사용한 No.20, 및 Mo 를 함유시킨 강 A22 를 사용한 No.22 에서는 녹 발생 면적률이 10 % 이하로 더욱 우수한 내식성이 얻어졌다.In particular, No.19 using steel A19 containing Cu, No.21 using steel A21 containing Cu, No.20 using steel A20 containing Mo, and No.22 using steel A22 containing Mo. The corrosion resistance was further excellent with a rust occurrence area ratio of 10% or less.
또, Cr 함유량이 19.7 % 로 높은 강 A3 을 사용한 No.3 및 Cr 함유량이 19.6 % 로 높은 강 A18 을 사용한 No.18 에서는 강판 표면에 형성되는 부동태 피막이 강고해진 결과, 녹 발생 면적률이 10 % 이하로 더욱 우수한 내식성이 얻어졌다.Moreover, in No. 3 using steel A3 with a high Cr content as 19.7 %, and No. 18 using steel A18 with a high Cr content as 19.6 %, the passivation film formed on the steel plate surface became strong. As a result, the rust occurrence area rate was 10% Further excellent corrosion resistance was obtained below.
Ni 함유량이 본 발명의 범위를 하회하는 강 B1 을 사용한 No.37 에서는, 열간 압연 공정의 가열시에 오스테나이트상이 거의 생성하지 않은 결과, 금속 조직의 미세화 효과가 얻어지지 않은 결과, 평균 결정립경이 본 발명의 범위를 상회하여, 소정의 타발 가공성이 얻어지지 않았다.In No. 37 using steel B1 whose Ni content was less than the range of the present invention, as a result, almost no austenite phase was produced during heating in the hot rolling process, and as a result, the effect of refining the metal structure was not obtained. As a result, the average grain size was Exceeding the scope of the invention, the predetermined punchability was not obtained.
Ni 함유량이 본 발명의 범위를 상회하는 강 B2 를 사용한 No.38 에서는, 소정의 평균 결정립경이 얻어지기는 했으나, 고용 Ni 량이 과잉이었기 때문에 강판이 과도하게 경질화된 결과, 타발 가공시에 균열이 발생되어 소정의 형상으로 가공할 수 없었다.In No. 38 using steel B2 with a Ni content exceeding the range of the present invention, although a predetermined average grain size was obtained, the steel sheet was excessively hardened because the amount of dissolved Ni was excessive. As a result, cracks occurred during punching. It was generated and could not be processed into a predetermined shape.
Cr 함유량이 본 발명의 범위를 하회하는 강 B3 을 사용한 No.39 에서는, Cr 함유량이 부족한 결과, 소정의 내식성이 얻어지지 않았다.In No. 39 using steel B3 whose Cr content is less than the range of this invention, as a result of the Cr content being insufficient, predetermined corrosion resistance was not acquired.
Cr 함유량이 본 발명의 범위를 상회하는 강 B4 를 사용한 No.40 에서는, 소정량의 Ni 를 함유시켰음에도 불구하고, 과잉된 Cr 의 함유에 의해서 열간 압연 공정의 가열시에 생성되는 오스테나이트상이 감소하였다. 이로써, 열간 압연 공정에 있어서 오스테나이트상의 생성에 의한 미세화 효과가 충분히는 얻어지지 않았다. 그 결과, 소정의 평균 결정립경이 얻어지지 않아, 소정의 타발 가공성이 얻어지지 않았다.In No. 40 using steel B4 having a Cr content exceeding the range of the present invention, the austenite phase generated during heating in the hot rolling process is reduced due to the excessive Cr content despite containing a predetermined amount of Ni. did. Thereby, in the hot rolling process, the refinement|miniaturization effect by generation|generation of an austenite phase was not fully acquired. As a result, the predetermined average grain size was not obtained, and the predetermined punchability was not obtained.
Ti 함유량이 본 발명의 범위를 하회하는 강 B5 를 사용한 No.41 에서는, 열연판 어닐링시에 Cr 탄질화물이 다량으로 석출된 것에 의한 예민화가 일어나, 소정의 내식성을 얻을 수 없었다.In No. 41 using steel B5 whose Ti content is less than the range of this invention, sensitization by Cr carbonitride precipitating abundantly at the time of hot-rolled sheet annealing occurred, and predetermined corrosion resistance was not obtained.
열연판 어닐링 온도가 본 발명의 범위를 상회하는 No.43 에서는, 생성된 재결정립의 현저한 조대화가 일어난 결과, 소정의 평균 결정립경이 얻어지지 않아, 소정의 타발 가공성이 얻어지지 않았다.In No. 43 in which the hot-rolled sheet annealing temperature exceeded the range of this invention, as a result of remarkable coarsening of the produced|generated recrystallized grain, a predetermined average grain size was not obtained, but predetermined punching property was not obtained.
No.44 는 소정의 강 성분을 갖는 강 A14 를 본 발명의 범위를 상회하는 806 ℃ 에서 어닐링하고, 평균 결정립경을 본 발명의 범위를 상회하는 34 ㎛ 까지 조대화시킨 예이다. 소정의 강 성분을 갖고 있기는 했지만, 결정립이 과도하게 조대했기 때문에, 타발 가공시에 현저한 롤오버 및 버가 발생되어, 소정의 타발 가공성이 얻어지지 않았다.No. 44 is an example in which steel A14 having a predetermined steel composition was annealed at 806°C exceeding the range of the present invention, and the average grain size was coarsened to 34 µm exceeding the range of the present invention. Although it had a predetermined steel component, since the crystal grains were excessively coarse, significant rollover and burr|burr occurred at the time of punching, and predetermined punching workability was not obtained.
산업상 이용가능성Industrial applicability
본 발명에서 얻어지는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판은, 높은 가공성과 내식성이 요구되는 용도, 예를 들어 버링 가공부를 갖는 플랜지 등에 대한 적용에 특히 바람직하다.The ferritic stainless hot-rolled annealing steel sheet obtained in the present invention is particularly suitable for applications requiring high workability and corrosion resistance, for example, for flanges having a burring portion.
Claims (4)
C : 0.001 ∼ 0.020 %,
Si : 0.05 ∼ 1.00 %,
Mn : 0.05 ∼ 1.00 %,
P : 0.04 % 이하,
S : 0.01 % 이하,
Al : 0.01 ∼ 0.10 %,
Cr : 10.0 ∼ 20.0 %,
Ni : 0.50 ∼ 2.00 %,
Ti : 0.10 ∼ 0.40 %,
N : 0.001 ∼ 0.020 % 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
금속 조직이 평균 결정립경 5 ∼ 20 ㎛ 의 페라이트 단상 조직인 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판.in mass %,
C: 0.001 to 0.020%;
Si: 0.05 to 1.00%;
Mn: 0.05 to 1.00%;
P: 0.04% or less;
S: 0.01% or less;
Al: 0.01 to 0.10%,
Cr: 10.0 to 20.0%,
Ni: 0.50 to 2.00%;
Ti: 0.10 to 0.40%,
N: contains 0.001 to 0.020%, the balance has a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities,
A ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet in which the metal structure is a ferrite single-phase structure having an average grain size of 5 to 20 µm.
질량% 로, 추가로,
Cu : 0.01 ∼ 1.00 %,
Mo : 0.01 ∼ 2.00 %,
W : 0.01 ∼ 0.20 %,
Co : 0.01 ∼ 0.20 % 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판.The method of claim 1,
In mass %, further,
Cu: 0.01 to 1.00%,
Mo: 0.01 to 2.00%,
W: 0.01 to 0.20%,
Co: A ferritic stainless hot-rolled annealing steel sheet containing one or two or more selected from 0.01 to 0.20%.
질량% 로, 추가로,
V : 0.01 ∼ 0.20 %,
Nb : 0.01 ∼ 0.10 %,
Zr : 0.01 ∼ 0.20 %,
REM : 0.001 ∼ 0.100 %,
B : 0.0002 ∼ 0.0025 %,
Mg : 0.0005 ∼ 0.0030 %,
Ca : 0.0003 ∼ 0.0030 % 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판.The method according to claim 1 or 2,
In % by mass, further,
V: 0.01 to 0.20%,
Nb: 0.01 to 0.10%,
Zr: 0.01 to 0.20%,
REM: 0.001 to 0.100%,
B: 0.0002 to 0.0025%;
Mg: 0.0005 to 0.0030%,
Ca: A ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet containing one or two or more selected from 0.0003 to 0.0030%.
열간 압연 공정에서 얻어진 열연 강판에 대해서 600 ℃ 이상 750 ℃ 미만에서 1 분 ∼ 24 시간 유지하는 열연판 어닐링을 행하는 페라이트계 스테인리스 열연 어닐링 강판의 제조 방법.A method for producing the ferritic stainless steel hot-rolled annealing steel sheet according to any one of claims 1 to 3, comprising:
A method for producing a ferritic stainless steel hot-rolled annealed steel sheet, wherein the hot-rolled steel sheet obtained in the hot-rolling step is annealed at 600°C or higher and lower than 750°C for 1 minute to 24 hours.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X601 | Decision of rejection after re-examination |