KR20210098525A

KR20210098525A - 페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20210098525A
Application number: KR1020217021082A
Authority: KR
Inventors: 케이시 이노우에; 히데타카 가와베; 마사타카 요시노; 미츠유키 후지사와
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2021-08-10
Also published as: CN113166831B; JP6892011B2; JPWO2020121817A1; US20220017984A1; WO2020121817A1; MX2021006854A; CA3122753C; CN113166831A; EP3896178A1; CA3122753A1; EP3896178A4

Abstract

펀칭 가공성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한 후육의 페라이트계 스테인리스 강판을 그의 유리한 제조 방법과 함께 제공한다. 페라이트계 스테인리스 강판에 대해서, 소정의 성분 조성으로 함과 함께, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률을 20％ 이하로 한다.

Description

페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법

본 발명은, 자동차의 배기계 부품(exhaust system parts)의 플랜지용의 소재로서 적합한 페라이트계 스테인리스 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

자동차의 배기 가스 경로는, 이그조스트 매니폴드(exhaust manifold), 머플러, 촉매(catalyst), 플렉시블 튜브, 센터 파이프 및 프론트 파이프 등, 여러 가지 부품(이하, 배기계 부품이라고도 함)으로 구성되어 있다.

배기계 부품은, 통상, 플랜지라고 불리는 체결 부품에 의해 접속된다. 플랜지에는, 충분한 강성이 필요시된다. 그 때문에, 플랜지는, 후육(예를 들면, 판두께: 5.0㎜ 이상)의 강판으로 제조되는 것이 일반적이다.

종래, 배기계 부품을 접속하는 플랜지에는, 보통강이 많이 이용되어 왔다. 그러나, EGR(Exhaust Gas Recirculation, EGR) 시스템과 같은 고온의 배기 가스에 노출되는 부품을 접속하는 플랜지에는, 높은 내식성이 요구된다.

그 때문에, 배기계 부품을 접속하는 플랜지에 대하여, 보통강에 비하여 높은 내식성을 갖는 스테인리스 강판, 예를 들면, 열 팽창율이 비교적 작아 열 응력이 발생하기 어려운 페라이트계 스테인리스 강판을 적용하는 것이 검토되고 있다.

이러한 스테인리스 강판으로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는,

「질량％로, C: 0.02％ 이하, N: 0.02％ 이하, Si: 0.005∼1.0％, Ni: 0.1∼1.0％, Mn: 0.1∼3.0％, P: 0.04％ 이하, S: 0.0100％ 이하, Cr: 10％ 이상∼18％ 미만을 함유하고, 추가로 Ti: 0.05∼0.30％, Nb: 0.01∼0.50％의 1종 또는 2종을 함유하고, Ti와 Nb의 합계가, 8(C＋N)∼0.75％이고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, γ_p가 70％ 이상 또한, 페라이트 입경이 20㎛ 이하, 마르텐사이트 생성량이 70％ 이하가 되는 것을 특징으로 하는 인성(－40℃에서의 샤르피 충격값이 50J/㎠ 이상)이 우수한 스테인리스 강판. 또한, γ_p(％)는 하기 (1)식을 이용하여 평가한다.

γ_p＝420(％C)＋470(％N)＋23(％Ni)＋9(％Cu)＋7(％Mn)－11.5(％Cr)－11.5(％Si)－12(％Mo)－23(％V)－47(％Nb)－49(％Ti)－52(％Al)＋189　 (1)

또한, (％X)는, 각 성분 X의 질량 비율을 나타낸다.」

가 개시되어 있다.

일본공개특허공보 2016-191150호

그런데, 플랜지는, 소재로 하는 강판(이하, 플랜지용 강판이라고도 함)에 프레스 등에 의한 펀칭 가공을 실시하여 제조되는 것이 일반적이다. 그 때문에, 플랜지용 강판에는, 우수한 펀칭 가공성이 요구된다.

그러나, 특허문헌 1의 스테인리스 강판에 펀칭 가공을 실시하면, 펀칭 단면(端面)의 표면에 있어서 강판 표면과 평행 방향으로 균열이 발생하기 쉽다. 즉, 특허문헌 1의 페라이트계 스테인리스 강판은, 펀칭 가공성의 점에서 후육의 플랜지용 강판에 적용하는 것에 문제를 남기고 있었다.

본 발명은, 상기의 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로서, 펀칭 가공성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한 후육의 페라이트계 스테인리스 강판을, 그의 제조 방법과 함께 제공하는 것을 목적으로 한다.

여기에서, 「펀칭 가공성이 우수하다」는 것은, 강판에 클리어런스: 12.5％로 10㎜φ의 구멍을 펀칭 가공 후, 펀칭 단면의 전체 둘레를 광학 현미경(배율: 200배)으로 관찰했을 때에, 펀칭 단면에 있어서 표면 길이: 1.0㎜ 이상의 균열이 없는 것을 의미한다.

또한, 「내식성이 우수하다」는 것은, JIS H 8502에 규정되는 염수 분무 사이클 시험을 3사이클 실시했을 때의 녹 발생률이 30％ 이하인 것을 의미한다.

그런데, 발명자들은, 상기의 문제를 해결하기 위해, 펀칭 단면의 균열과 금속 조직의 관계를 상세하게 검토했다.

구체적으로는, 판두께: 5.2∼12.9㎜의 여러 가지의 후육의 페라이트계 스테인리스 강판을 제조하고, 제조한 강판에 10㎜φ의 구멍을 클리어런스: 12.5％로 펀칭 가공하고, 가공 후에 있어서의 펀칭 단면의 균열과 금속 조직의 관계를 상세하게 검토했다.

그 결과, 펀칭 가공성에는, 강판의 결정립의 입경 분포, 구체적으로는 조대한 결정립의 비율이 크게 영향을 미치고 있는 것을 알 수 있었다.

즉, 펀칭 가공 시에 발생하는 균열은, 조대한 결정립의 입계를 따라 진전하기 쉽다. 이 때문에, 조대한 결정립의 비율이 증가하면, 비록 강판의 금속 조직 전체에서의 평균 결정 입경이 작아도, 강판 표면과 평행 방향으로 펀칭 단면의 균열이 발생하기 쉬워진다.

특히, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 영향이 크고, 이러한 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률을 20％ 이하로 저감함으로써, 우수한 펀칭 가공성이 얻어진다.

또한, 입경: 45㎛ 이상의 결정립(페라이트 결정립)의 면적률을 20％ 이하로 저감하기 위해서는,

·성분 조성을 적정하게 조정하는, 특히, Si, Mn, Cr 및 Ni 함유량을 적정한 범위로 조정하고, 또한,

·제조 조건을 적정하게 제어하는, 특히, 슬래브 가열 온도를 1050℃ 이상 1250℃ 이하로 함과 함께, 슬래브에 열간 압연을 실시할 때에 있어서, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율을 50％ 이상으로 하고, 또한, 권취 온도를 500℃ 이상으로 하는,

것이 중요하다.

이에 따라, 후육으로 한 경우에도 우수한 펀칭 가공성을 나타내는 페라이트계 스테인리스 강판이 얻어진다.

또한, 이 이유에 대해서, 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다.

즉, 페라이트계 스테인리스 강판을 제조할 때에, 통상, 열간 압연에서는 페라이트상에 동적 재결정 및 정적 재결정은 거의 발생하지 않는다. 이 때문에, 열간 압연 시에 페라이트상으로 도입된 가공 왜곡은 회복하기 쉽다. 따라서, 열간 압연 시에 페라이트상으로 도입된 가공 왜곡은, 수시, 회복하고, 열간 압연 후에 조대한 페라이트 전신립이 잔존한다.

한편, 상기한 바와 같이 성분 조성 및 제조 조건을 제어하면, 열간 압연에 있어서, 피압연재의 금속 조직에 오스테나이트상이 많이 포함된 채로의 상태에서, 높은 압하율의 압연을 행하게 된다. 오스테나이트상은 페라이트상과는 달리, 열간 압연 시에 동적 재결정 및/또는 정적 재결정이 발생하는 것이다.

즉, 오스테나이트상의 동적 재결정 및/또는 정적 재결정이 활발하게 발생하는 T₁∼T₂[℃]의 온도역 내의 압연 패스에 있어서 높은 압하율의 압연을 행함으로써, 오스테나이트상 자체의 결정립이 미세화한다. 또한, 당해 온도역에서는, 피압연재의 금속 조직이 페라이트상과 오스테나이트상의 2상 조직이 되기 때문에, 오스테나이트상의 결정립의 미세화에 의해, 열간 압연 시의 결정립 성장의 장벽이 되는 페라이트상과 오스테나이트상의 이상(異相) 계면이 증가하고, 열간 압연 후에 얻어지는 강판의 금속 조직 전체가 미세화한다.

그 결과, 최종 제품에 있어서의 금속 조직이 강판의 전체에 걸쳐 미세화되는, 구체적으로는, 펀칭 가공성에 악영향을 초래하는 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 대폭으로 저감되어, 우수한 펀칭 가공성이 얻어지게 된다.

여기에서, T₁[℃] 및 T₂[℃]는 각각, 다음식 (1) 및 (2)에 의해 정의된다.

T₁[℃]＝144Ni＋66Mn＋885　···(1)

T₂[℃]＝91Ni＋40Mn＋1083　···(2)

또한, T₁[℃]는, 오스테나이트상을 충분히 확보하기 위한 최저 온도, T₂[℃]는 오스테나이트상을 충분히 확보하기 위한 최고 온도를 각각 의미하는 것이다.

또한, (1)식 및 (2)식에 있어서의 Ni 및 Mn은 각각, Ni 함유량(질량％) 및 Mn 함유량(질량％)이다.

본 발명은, 상기의 인식에 기초하여, 추가로 검토를 더하여 완성된 것이다.

즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.

1. 질량％로,

C: 0.001∼0.020％,

Si: 0.05∼1.00％,

Mn: 0.05∼1.50％,

P: 0.04％ 이하,

S: 0.010％ 이하,

Al: 0.001∼0.300％,

Cr: 10.0∼13.0％,

Ni: 0.65∼1.50％,

Ti: 0.15∼0.35％ 및

N: 0.001∼0.020％

를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,

입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 20％ 이하이고, 또한,

판두께가 5.0㎜ 이상인, 페라이트계 스테인리스 강판.

2. 상기 성분 조성이, 추가로, 질량％로,

Cu: 0.01∼1.00％,

Mo: 0.01∼1.00％,

W: 0.01∼0.20％ 및

Co: 0.01∼0.20％

의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 1에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.

3. 상기 성분 조성이, 추가로, 질량％로,

V: 0.01∼0.20％,

Nb: 0.01∼0.10％ 및

Zr: 0.01∼0.20％

의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 1 또는 2에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.

4. 상기 성분 조성이, 추가로, 질량％로,

B: 0.0002∼0.0050％,

REM: 0.001∼0.100％,

Mg: 0.0005∼0.0030％,

Ca: 0.0003∼0.0050％,

Sn: 0.001∼0.500％ 및

Sb: 0.001∼0.500％

의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 상기 1∼3 중 어느 하나에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.

5. 상기 1∼4 중 어느 하나에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판을 제조하기 위한 방법으로서,

이하의 (a) 및 (b)의 공정, 또는, 이하의 (a), (b) 및 (c)의 공정;

(a) 상기 1∼4 중 어느 하나에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브를, 1050℃ 이상 1250℃ 이하의 온도역으로 가열하는 공정:

(b) 당해 슬래브에, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율이 50％ 이상이고, 또한, 권취 온도가 500℃ 이상인, 열간 압연을 실시하여, 열연 강판으로 하는 공정:

(c) 당해 열연 강판에, 600℃ 이상 800℃ 미만의 온도역에서 열연판 어닐링을 실시하는 공정:

을 갖는,

페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법.

여기에서, T₁ 및 T₂는 각각, 다음식 (1) 및 (2)식에 의해 정의된다.

T₁[℃]＝144Ni＋66Mn＋885　···(1)

T₂[℃]＝91Ni＋40Mn＋1083　···(2)

또한, (1)식 및 (2)식에 있어서의 Ni 및 Mn은 각각, 상기 슬래브의 성분 조성에 있어서의 Ni 함유량(질량％) 및 Mn 함유량(질량％)이다.

본 발명에 의하면, 자동차의 배기계 부품의 플랜지용의 소재로서 적합한, 펀칭 가공성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한 후육의 페라이트계 스테인리스 강판이 얻어진다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명을, 이하의 실시 형태에 기초하여 설명한다.

우선, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 페라이트계 스테인리스 강판의 성분 조성에 대해서 설명한다. 또한, 성분 조성에 있어서의 단위는 모두 「질량％」이지만, 이하, 특별히 언급이 없는 한, 간단히 「％」로 나타낸다.

C: 0.001∼0.020％

가공성 및 내식성의 관점에서는, C 함유량은 적은 쪽이 바람직하다. 특히, C 함유량이 0.020％를 초과하면, 가공성 및 내식성이 크게 저하한다. 그러나, C 함유량을 0.001％ 미만에까지 저감하기 위해서는, 장시간의 정련이 필요해져, 제조 비용의 상승 및 생산성의 저하를 초래한다.

따라서, C 함유량은, 0.001％ 이상 0.020％ 이하로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.003％ 이상, 보다 바람직하게는 0.004％ 이상이다. 또한, C 함유량은, 바람직하게는 0.015％ 이하, 보다 바람직하게는 0.012％ 이하이다.

Si：0.05∼1.00％

Si는, 제강 공정에 있어서의 탈산 원소로서 유용한 원소이다. 그의 효과는, Si 함유량이 0.05％ 이상에서 얻어지고, Si 함유량이 많을수록 커진다. 그러나, Si 함유량이 1.00％를 초과하면, 열간 압연 시에 오스테나이트상을 충분히 존재시키는 것이 곤란해진다. 그 결과, 최종 제품에 있어서의 금속 조직이 충분히 미세화되지 않아, 소망으로 하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않는다.

따라서, Si 함유량은, 0.05％ 이상 1.00％ 이하로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.10％ 이상, 보다 바람직하게는 0.20％ 이상이다. 또한, Si 함유량은, 바람직하게는 0.60％ 이하, 보다 바람직하게는 0.50％ 이하이다. 더욱 바람직하게는 0.40％ 이하이다.

Mn: 0.05∼1.50％

Mn은, 열간 압연 시에 있어서의 오스테나이트상의 존재량을 증가시켜, 펀칭 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 그 효과는, Mn 함유량이 0.05％ 이상에서 얻어진다. 그러나, Mn 함유량이 1.50％를 초과하면, 부식의 기점이 되는 MnS의 석출이 촉진되어, 내식성이 저하한다.

따라서, Mn 함유량은 0.05％ 이상 1.50％ 이하로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 0.20％ 이상, 보다 바람직하게는 0.30％ 이상이다. 또한, Mn 함유량은, 바람직하게는 1.20％ 이하, 보다 바람직하게는 1.00％ 이하이다.

P: 0.04％ 이하

P는, 강에 불가피적으로 포함되는 원소로, 내식성 및 가공성에 유해한 원소이다. 이 때문에, P는, 가능한한 저감하는 것이 바람직하다. 특히, P 함유량이 0.04％를 초과하면, 고용 강화에 의해 가공성이 대폭으로 저하한다.

따라서, P 함유량은 0.04％ 이하로 한다. P 함유량은, 바람직하게는 0.03％ 이하이다.

또한, P 함유량의 하한에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 과도한 탈 P는 비용의 증가를 초래한다. 따라서, P 함유량의 하한은 0.005％로 하는 것이 바람직하다.

S: 0.010％ 이하

S도, P와 마찬가지로, 강에 불가피적으로 포함되는 원소로서, 내식성 및 가공성에 유해한 원소이다. 이 때문에, S는, 가능한한 저감하는 것이 바람직하다. 특히, S 함유량이 0.010％를 초과하면, 내식성이 대폭으로 저하한다.

따라서, S 함유량은 0.010％ 이하로 한다. S 함유량은, 바람직하게는 0.008％ 이하, 보다 바람직하게는 0.003％ 이하이다.

또한, S 함유량의 하한에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 과도한 탈 S는 비용의 증가를 초래한다. 따라서, S 함유량의 하한은 0.0005％로 하는 것이 바람직하다.

Al: 0.001∼0.300％

Al은, 탈산제로서 유용한 원소이다. 이 효과는, Al 함유량이 0.001％ 이상에서 얻어진다. 그러나, Al 함유량이 0.300％를 초과하면, 열간 압연 시에 오스테나이트상을 충분히 존재시키는 것이 곤란해진다. 그 결과, 최종 제품에 있어서의 금속 조직이 충분히 미세화되지 않아, 소망으로 하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않는다.

따라서, Al 함유량은 0.001％ 이상 0.300％ 이하로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.005％ 이상, 보다 바람직하게는 0.010％ 이상이다. 또한, Al 함유량은, 바람직하게는 0.100％ 이하, 보다 바람직하게는 0.050％ 이하이다.

Cr: 10.0∼13.0％

Cr은, 내식성을 확보하기 위한 중요한 원소이다. Cr 함유량이 10.0％ 미만에서는, 자동차의 배기계 부품의 플랜지에 필요해지는 내식성이 얻어지지 않는다. 한편, Cr 함유량이 13.0％를 초과하면, 열간 압연 시에 오스테나이트상을 충분히 존재시키는 것이 곤란해진다. 그 결과, 최종 제품에 있어서의 금속 조직이 충분히 미세화되지 않아, 소망으로 하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않는다.

따라서, Cr 함유량은 10.0％ 이상 13.0％ 이하로 한다. Cr 함유량은, 바람직하게는 10.5％ 이상이다. 더욱 바람직하게는 11.0％ 이상이다. 또한, Cr 함유량은, 바람직하게는 12.5％ 이하, 보다 바람직하게는 12.0％ 이하이다.

Ni: 0.65∼1.50％

Ni는, 오스테나이트 생성 원소로, 열간 압연 시에 있어서의 오스테나이트상의 생성량을 증가시키고, 최종 제품에 있어서의 금속 조직을 미세하게 하여, 펀칭 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과는, Ni 함유량을 0.65％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, Ni 함유량이 1.50％를 초과하면, 페라이트 결정립의 미세화에 의한 펀칭 가공성의 개선 효과가 포화한다. 또한, 고용 강화에 의해 강판이 과도하게 경질화하여, 가공성이 저하한다. 또한, 응력 부식 균열이 발생하기 쉬워질 우려도 있다.

따라서, Ni 함유량은 0.65％ 이상 1.50％ 이하로 한다. Ni 함유량은, 바람직하게는 0.70％ 이상, 보다 바람직하게는 0.75％ 이상이다. 또한, Ni 함유량은, 바람직하게는 1.20％ 이하, 보다 바람직하게는 1.00％ 이하이다.

Ti: 0.15∼0.35％

Ti는, C 및 N과 우선적으로 결합하여, Cr 탄질화물의 석출에 의한 예민화에 기인한 내식성의 저하를 억제하는 효과가 있다. 이 효과는, Ti 함유량이 0.15％ 이상에서 얻어진다. 한편, Ti 함유량이 0.35％를 초과하면, 조대한 TiN의 생성에 기인한 인성의 저하가 발생하여, 소망으로 하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않는다.

따라서, Ti 함유량은 0.15％ 이상 0.35％ 이하로 한다. Ti 함유량은, 바람직하게는 0.20％ 이상이다. 또한, Ti 함유량은, 바람직하게는 0.30％ 이하이다.

N: 0.001∼0.020％

가공성 및 내식성의 관점에서는, N 함유량은 적은 쪽이 바람직하다. 특히, N 함유량이 0.020％ 초과하면, 가공성 및 내식성이 크게 저하한다. 그러나, N 함유량을 0.001％ 미만에까지 저감하기 위해서는, 장시간의 정련이 필요해져, 제조 비용의 상승 및 생산성의 저하를 초래한다.

따라서, N 함유량은 0.001％ 이상 0.020％ 이하로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.003％ 이상, 보다 바람직하게는 0.004％ 이상이다. 또한, N 함유량은, 바람직하게는 0.015％ 이하, 보다 바람직하게는 0.012％ 이하이다.

이상, 기본 성분에 대해서 설명했지만, 상기의 기본 성분에 더하여, 추가로,

Cu: 0.01∼1.00％, Mo: 0.01∼1.00％, W: 0.01∼0.20％ 및 Co: 0.01∼0.20％의 1종 또는 2종 이상,

V: 0.01∼0.20％, Nb: 0.01∼0.10％ 및 Zr: 0.01∼0.20％의 1종 또는 2종 이상, 그리고,

B: 0.0002∼0.0050％, REM: 0.001∼0.100％, Mg: 0.0005∼0.0030％, Ca: 0.0003∼0.0050％, Sn: 0.001∼0.500％ 및 Sb: 0.001∼0.500％의 1종 또는 2종 이상

을 적절히 함유시킬 수 있다.

Cu: 0.01∼1.00％

Cu는, 수용액 중에서의 내식성이나, 약산성의 수적(water droplets)이 부착된 경우의 내식성을 향상시키는데 유효한 원소이다. 또한, Cu는, 열간 압연 시에 있어서의 오스테나이트상의 존재량을 증가시키는 효과가 있다. 이들 효과는, Cu 함유량이 0.01％ 이상에서 얻어지고, Cu 함유량이 많을수록 커진다. 그러나, Cu 함유량이 1.00％를 초과하면, 열간 가공성이 저하하여 표면 결함이 발생하는 경우가 있다. 또한, 어닐링 후의 탈 스케일이 곤란해지는 경우도 있다.

따라서, Cu를 함유하는 경우, Cu 함유량은 0.01％ 이상 1.00％ 이하로 한다. Cu 함유량은, 바람직하게는 0.10％ 이상이다. 또한, Cu 함유량은, 바람직하게는 0.50％ 이하이다.

Mo: 0.01∼1.00％

Mo는, 스테인리스강의 내식성을 향상시키는 원소이다. 이 효과는, Mo 함유량이 0.01％ 이상에서 얻어지고, Mo 함유량이 많을수록 커진다. 한편, Mo 함유량이 1.00％를 초과하면, 열간 압연 시에 있어서의 오스테나이트상의 존재량이 감소하여, 충분한 펀칭 가공성이 얻어지지 않게 되는 경우가 있다.

따라서, Mo를 함유하는 경우, Mo 함유량은 0.01％ 이상 1.00％ 이하로 한다. Mo 함유량은, 바람직하게는 0.10％ 이상, 보다 바람직하게는 0.30％ 이상이다. 또한, Mo 함유량은, 바람직하게는 0.80％ 이하, 보다 바람직하게는 0.50％ 이하이다.

W: 0.01∼0.20％

W는, 고온에서의 강도를 향상시키는 효과가 있다. 이 효과는, W 함유량이 0.01％ 이상에서 얻어진다. 한편, W 함유량이 0.20％를 초과하면, 고온에서의 강도가 과도하게 상승하여, 압연 하중의 증대 등에 의한 열간 압연성의 저하를 초래하는 경우가 있다.

따라서, W를 함유하는 경우, W 함유량은 0.01％ 이상 0.20％ 이하로 한다. W 함유량은, 바람직하게는 0.05％ 이상이다. 또한, W 함유량은, 바람직하게는 0.15％ 이하이다.

Co: 0.01∼0.20％

Co는, 고온에서의 강도를 향상시키는 효과가 있다. 이 효과는, Co 함유량이 0.01％ 이상에서 얻어진다. 한편, Co 함유량이 0.20％를 초과하면, 고온에서의 강도가 과도하게 상승하여, 압연 하중의 증대 등에 의한 열간 압연성의 저하를 초래하는 경우가 있다.

따라서, Co를 함유하는 경우, Co 함유량은 0.01％ 이상 0.20％ 이하로 한다.

V: 0.01∼0.20％

V는, C 및 N과 탄질화물을 형성하고, 용접 시의 예민화를 억제하여 용접부의 내식성을 향상시킨다. 이 효과는, V 함유량이 0.01％ 이상에서 얻어진다. 한편, V 함유량이 0.20％를 초과하면, 가공성이 대폭으로 저하하는 경우가 있다.

따라서, V를 함유하는 경우, V 함유량은 0.01％ 이상 0.20％ 이하로 한다. V 함유량은, 바람직하게는 0.02％ 이상이다. 또한, V 함유량은, 바람직하게는 0.10％ 이하이다.

Nb: 0.01∼0.10％

Nb는, 결정립을 미세화시키는 효과가 있다. 이 효과는, Nb 함유량이 0.01％ 이상에서 얻어진다. 한편, Nb는, 재결정 온도를 상승시키는 원소이다. 그 때문에, Nb 함유량이 0.10％를 초과하면, 열연판 어닐링에 있어서 충분한 재결정을 일으키게 하기 위해 필요한 어닐링 온도가 과도하게 높아진다. 그 결과, 최종 제품에 있어서 소망으로 하는 미세한 금속 조직을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다.

따라서, Nb를 함유하는 경우, Nb 함유량은 0.01％ 이상 0.10％ 이하로 한다. Nb 함유량은, 바람직하게는 0.05％ 이하이다.

Zr: 0.01∼0.20％

Zr은, C 및 N과 결합하여 예민화를 억제하는 효과가 있다. 이 효과는, Zr 함유량이 0.01％ 이상에서 얻어진다. 한편, Zr 함유량이 0.20％를 초과하면, 가공성이 대폭으로 저하하는 경우가 있다.

따라서, Zr을 함유하는 경우, Zr 함유량은 0.01％ 이상 0.20％ 이하로 한다. Zr 함유량은, 바람직하게는 0.10％ 이하이다.

B: 0.0002∼0.0050％

B는, 딥 드로잉 성형 후의 내 2차 가공 취성을 개선하기 위해 유효한 원소이다. 이 효과는, B 함유량이 0.0002％ 이상에서 얻어진다. 한편, B 함유량이 0.0050％를 초과하면, 가공성이 저하하는 경우가 있다.

따라서, B를 함유하는 경우, B 함유량은 0.0002％ 이상 0.0050％ 이하로 한다. B 함유량은, 바람직하게는 0.0030％ 이하이다.

REM: 0.001∼0.100％

REM(Rare Earth Metals: 희토류 금속)은, 내산화성을 향상시키는 효과가 있고, 용접부의 산화 피막(용접 템퍼 컬러) 형성을 억제하여 산화 피막 직하(直下)에 있어서의 Cr 결핍 영역의 형성을 억제한다. 이 효과는, REM 함유량이 0.001％ 이상에서 얻어진다. 한편, REM 함유량이, 0.100％를 초과하면, 열간 압연성이 저하하는 경우가 있다.

따라서, REM을 함유하는 경우, REM 함유량은 0.001％ 이상 0.100％ 이하로 한다. REM 함유량은, 바람직하게는 0.050％ 이하이다.

Mg: 0.0005∼0.0030％

Ti를 함유하는 스테인리스강에서는, 조대한 Ti 탄질화물이 생성되어 인성이 저하하는 경우가 있다. Mg는, 조대한 Ti 탄질화물의 생성을 억제하는 효과를 갖는다. 이 효과는, Mg 함유량이 0.0005％ 이상에서 얻어진다. 한편, Mg 함유량이 0.0030％를 초과하면, 강의 표면 성상을 악화시키는 경우가 있다.

따라서, Mg를 함유하는 경우, Mg 함유량은 0.0005％ 이상 0.0030％ 이하로 한다. Mg 함유량은, 바람직하게는 0.0010％ 이상이다. 또한, Mg 함유량은, 바람직하게는 0.0020％ 이하이다.

Ca: 0.0003∼0.0050％

Ca는, 연속 주조 시에 발생하기 쉬운 Ti계 개재물의 정출(crystallization)에 의한 노즐의 폐색을 방지하는데에 유효한 원소이다. 그 효과는, Ca 함유량이 0.0003％ 이상에서 얻어진다. 한편, Ca 함유량이 0.0050％를 초과하면, CaS의 생성에 의해 내식성이 저하하는 경우가 있다.

따라서, Ca를 함유하는 경우, Ca 함유량은 0.0003％ 이상 0.0050％ 이하로 한다. Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0004％ 이상, 보다 바람직하게는 0.0005％ 이상이다. 또한, Ca 함유량은, 바람직하게는 0.0040％ 이하, 보다 바람직하게는 0.0030％ 이하이다.

Sn: 0.001∼0.500％

Sn은, 고온에서의 강도와 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 이들 효과는, Sn 함유량이 0.001％ 이상에서 얻어진다. 한편, Sn 함유량이 0.500％를 초과하면, 열간 가공성이 저하하는 경우가 있다.

따라서, Sn을 함유하는 경우, Sn 함유량은 0.001％ 이상 0.500％ 이하로 한다.

Sb: 0.001∼0.500％

Sb는, 입계에 편석하고, 고온에서의 강도를 상승시키는 효과가 있다. 그 효과는, Sb 함유량이 0.001％ 이상에서 얻어진다. 한편, Sb 함유량이 0.500％를 초과하면, 용접부 균열이 발생하는 경우가 있다.

따라서, Sb를 함유하는 경우, Sb 함유량은 0.001％ 이상 0.500％ 이하로 한다.

또한, 상기 이외의 성분은 Fe 및 불가피적 불순물이다. 불가피적 불순물로서는, 예를 들면, O(산소)를 들 수 있고, O 함유량은 0.01％ 이하이면 허용할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 페라이트계 스테인리스 강판의 금속 조직에 대해서 설명한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 페라이트계 스테인리스 강판의 금속 조직은, 체적률로 97％ 이상의 페라이트상을 갖는다. 페라이트상은 체적률로 100％, 즉, 페라이트 단상이라도 좋다.

또한, 페라이트상 이외의 잔부 조직의 체적률은 3％ 이하이고, 이러한 잔부 조직으로서는, 예를 들면, 마르텐사이트상을 들 수 있다. 또한, 석출물 및 개재물은, 금속 조직의 체적률에는 포함시키지 않는(금속 조직의 체적률로서는 카운트하지 않는) 것으로 한다.

여기에서, 페라이트상의 체적률은, 스테인리스 강판으로부터 단면 관찰용의 샘플을 제작하고, 피크르산 포화 염산 용액에 의한 에칭 처리를 실시하고 나서, 10시야에 대해서 배율 100배로 광학 현미경에 의한 관찰을 행한다. 이어서, 조직 형상으로부터 마르텐사이트상과 페라이트상을 구별한 후, 화상 처리에 의해 페라이트상의 체적률을 구하여, 그의 평균값을 산출함으로써 구한다.

또한, 잔부 조직의 체적률은, 100％로부터 페라이트상의 체적률을 뺌으로써, 구한다.

그리고, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 페라이트계 스테인리스 강판에서는, 상기한 바와 같이 실질적으로 페라이트 단상의 조직으로 한 후에, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률을 20％ 이하로 저감하는 것이 중요하다.

입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률: 20％ 이하

전술한 바와 같이, 펀칭 가공 시에 발생하는 균열은, 조대한 결정립을 따라 진전하기 쉽다. 이 때문에, 조대한 결정립의 비율이 증가하면, 비록 강판 전체에 포함되는 결정립의 평균 입경이 작아도, 펀칭 단면의 균열이 발생하기 쉬워진다.

특히, 입경: 45㎛ 이상의 조대한 페라이트 결정립의 면적률이 20％를 초과하면, 펀칭 가공성이 대폭으로 저하한다.

따라서, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률은 20％ 이하로 한다. 바람직하게는 15％ 이하이다. 또한, 하한에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 0％라도 좋다.

또한, 입경: 45㎛ 이상의 결정립을 대상으로 한 것은, 입경: 45㎛ 이상의 결정립에 의한 펀칭 가공성으로의 영향이 특히 크기 때문이다. 또한, 입경: 45㎛ 이상의 결정립은 모두 페라이트 결정립이다.

또한, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률은 이하와 같이 하여 구한다.

즉, 강판의 압연 방향에 평행한 단면(L 단면)의 판두께 1/4 위치에 있어서의 (판두께 1/4 위치를 판두께 방향의 중심으로 함) 압연 방향: 400㎛×판두께 방향: 800㎛의 영역에 대해서, EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)법에 의한 결정 방위학적 해석을 행한다. 그리고, 결정 방위차: 15° 이상의 경계를 결정립계라고 정의하여 각 결정립의 면적을 각각 산출하고, 당해 면적으로부터 각 결정립의 원 상당 직경을 각각 산출한다(결정립의 면적은, [결정립의 면적]＝π×([결정립의 원 상당 직경]/2)²,에 의해 나타낼 수 있음).

이와 같이 하여 얻어진 원 상당 직경을 각 결정립의 입경으로서, 입경: 45㎛ 이상의 결정립을 특정하고, 이하의 식에 의해, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률을 구한다.

[입경이 45㎛ 이상인 결정립의 면적률(％)]＝([입경이 45㎛ 이상인 결정립의 총 면적]÷[측정 영역의 면적])×100

판두께: 5.0㎜ 이상

페라이트계 스테인리스 강판의 판두께는, 5.0㎜ 이상으로 한다. 바람직하게는 7.0㎜ 이상이다.

단, 판두께가 과도하게 커지면, 열간 압연 시에 판두께 중앙부로 부여되는 압연 가공 왜곡량이 감소한다. 그 때문에, 소정의 조건으로 열간 압연을 행했다고 해도, 판두께 중앙부에 조대립(coarse grains)이 잔존하여, 최종 제품에 있어서 소망하는 금속 조직이 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, 페라이트계 스테인리스 강판의 판두께는, 15.0㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 13.0㎜ 이하이다.

다음으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법에 대해서, 설명한다.

우선, 상기의 성분 조성으로 이루어지는 용강을, 전로, 전기로 및 진공 용해로 등에 의한 공지의 방법으로 용제하여, 연속 주조법 또는 조괴-분괴법에 의해 강 소재(이하, 슬래브라고도 함)로 한다.

슬래브 가열 온도: 1050∼1250℃

이어서, 얻어진 슬래브를, 1050∼1250℃로 가열하여, 열간 압연에 제공한다.

여기에서, 슬래브 가열 온도가 1050℃ 미만에서는, 슬래브의 금속 조직 중에 충분히 오스테이트상이 생성되지 않아, 그 후의 열간 압연에서의 T₁∼T₂[℃]의 온도역 내의 압연 패스 시에, 오스테나이트상을 충분히 존재시킬 수 없게 된다. 그 때문에, 소정의 조건에 따르는 열간 압연을 행했다고 해도, 최종 제품에 있어서 소망으로 하는 금속 조직이 얻어지지 않는다.

한편, 슬래브 가열 온도가 1250℃를 초과하면, 슬래브의 금속 조직이 δ-페라이트상을 주체로 한 조직이 되고, 그 후의 열간 압연에서의 T₁∼T₂[℃]의 온도역 내의 압연 패스 시에, 오스테나이트상을 충분히 생성시킬 수 없게 된다. 그 때문에, 소정의 조건에 따르는 열간 압연을 행했다고 해도, 최종 제품에 있어서 소망으로 하는 금속 조직이 얻어지지 않는다.

따라서, 슬래브 가열 온도는 1050℃ 이상 1250℃ 이하로 한다.

또한, 가열 시간은, 1∼24시간으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 슬래브에 열간 압연을 실시하는데에 있어서, 주조 후의 슬래브가 1050℃ 이상 1250℃의 온도역에 있는 경우에는, 슬래브를 그대로 직접 압연에 제공해도 좋다.

T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율: 50％ 이상

열간 압연에서는, 피압연재의 금속 조직에 오스테나이트상이 많이 포함된 채로의 상태에서, 높은 압하율의 압연을 행하여, 오스테나이트상에 동적 재결정 및/또는 정적 재결정을 발생시키는 것이 중요하다. 그 때문에, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율을 50％ 이상으로 한다.

즉, 피압연재의 금속 조직에 오스테나이트상이 많이 포함된 채로의 상태에서 높은 압하율의 압연을 행함으로써, 동적 재결정 및/또는 정적 재결정이 발생한다. 그 결과, 최종 제품에 있어서의 금속 조직이 미세화되어, 우수한 펀칭 가공성이 얻어지게 된다.

여기에서, T₁[℃] 미만에서는, 오스테나이트상이 충분히는 존재하지 않는다. 이 때문에, T₁[℃] 미만에서의 압연은, 최종 제품에 있어서의 금속 조직의 미세화로의 기여가 작다. 한편, T₂[℃]를 초과하는 온도역에서 압연을 행한 경우도, 역시 오스테나이트상은 충분히는 존재하지 않는다.

따라서, 당해 온도역에서의 압연도, 최종 제품에 있어서의 금속 조직의 미세화로의 기여가 작다. 그 때문에, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율을 높이는 것이 매우 중요하다.

또한, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율이 50％ 미만이 되면, 오스테나이트상의 동적 재결정 및/또는 정적 재결정에 의한 미세화 효과가 작아져, 역시 최종 제품에 있어서의 금속 조직을 충분히 미세화시킬 수 없게 된다.

따라서, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율은, 50％ 이상으로 한다. 바람직하게는 60％ 이상, 보다 바람직하게는 65％ 이상이다. 상한에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 당해 온도역에 있어서의 누적 압하율을 과도하게 크게 하면, 압연 부하가 상승하여 제조성이 저하한다. 또한, 압연 후에 표면 거칠어짐이 발생할 우려도 있다. 따라서, T₁∼T₂의 온도역에서의 누적 압하율은, 75％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, T₁∼T₂의 온도역에서의 누적 압하율은, 다음식에 의해 정의된다.

[T₁∼T₂의 온도역에서의 누적 압하율(％)]＝[압연 개시 온도가 T₁∼T₂의 범위 내가 되는 압연 패스에서의 합계의 판두께 감소량(㎜)]/[압연 개시 온도가 T₁∼T₂의 범위 내가 되는 최초의 압연 패스 개시 시의 판두께(㎜)]×100

또한, T₁ 및 T₂는 각각, 다음식 (1) 및 (2)식에 의해 정의된다.

T₁[℃]＝144Ni＋66Mn＋885　… (1)

T₂[℃]＝91Ni＋40Mn＋1083　… (2)

권취 온도: 500℃ 이상

권취 온도가 500℃ 미만이 되면, 오스테나이트상이 마르텐사이트상으로 변태하여, 최종 제품의 금속 조직이 페라이트상과 마르텐사이트의 2상 조직이 된다. 그 결과, 펀칭 가공성이 열화한다. 그 때문에, 권취 온도는 500℃ 이상으로 한다. 또한, 권취 온도의 상한에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 800℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

또한, 열간 압연의 압연 패스수(총 패스수)는, 통상 10∼14패스 정도이다.

또한, 열간 압연의 총 압하율은, 통상, 90％ 초과이다.

또한, 열간 압연의 압연 종료 온도(최종 패스의 압연 종료 온도)는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 과도하게 저온화하면 표면 손상의 생성을 초래하는 경우가 있기 때문에, 750℃ 이상이 바람직하다.

상기의 열간 압연에 의해 얻어진 열연 강판에, 임의로, 열연판 어닐링을 실시한다. 단, 열연판 어닐링을 행하는 경우에는, 열연판 어닐링 온도를 600℃ 이상 800℃ 미만으로 할 필요가 있다.

열연판 어닐링 온도: 600℃ 이상 800℃ 미만

열간 압연 시에 잔존한 압연 가공 조직을 충분히 재결정시키는 관점에서, 열연판 어닐링 온도는 600℃ 이상으로 한다. 단, 열연판 어닐링 온도가 800℃ 이상이 되면, 재결정립이 조대화하여, 최종 제품에 있어서 소망하는 금속 조직이 얻어지지 않게 된다.

따라서, 열연판 어닐링 온도는 600℃ 이상 800℃ 미만의 범위로 한다. 바람직하게는, 600℃ 이상 750℃ 이하의 범위이다.

또한, 열연판 어닐링에 있어서의 어닐링 시간은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1분∼20시간으로 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 하여 얻은 열연 강판(열연 어닐링 강판도 포함함)에, 숏 블러스트나 산 세정에 의한 탈스케일 처리를 행해도 좋다. 또한, 표면 성상을 향상시키기 위해, 연삭이나 연마 등을 실시해도 좋다. 그 후, 추가로, 냉간 압연 및 냉연판 어닐링을 행해도 좋다.

또한, 이들 조건에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 일반적인 방법에 따르면 좋다.

실시예

이하, 본 발명의 실시 형태에 따르는 실시예에 대해서 설명한다.

표 1에 나타내는 성분 조성(잔부는 Fe 및 불가피적 불순물)이 되는 강을 이용하여, 진공 용해로에서 100㎏의 강괴를 제조하고, 이 강괴로부터 두께: 200㎜의 슬래브를 절삭 가공에 의해 제작했다. 이어서, 당해 슬래브를 표 2에 나타내는 조건으로 1시간 가열하고, 이어서, 11패스로 이루어지는 열간 압연을 표 2의 조건으로 행하여, 열연 강판을 얻었다.

또한, 4패스째 이후는, 어느 경우에나 T₁[℃]보다 낮은 온도가 되었기 때문에, 4패스째 이후의 압연 개시 온도 및 당해 패스에서의 종료 판두께에 대해서는 기재를 생략하고 있다. 또한, 판두께는, 강판의 중심 위치(강판의 압연 방향의 중심이고 또한, 폭 방향의 중심이 되는 위치)에 있어서, 마이크로 게이지로 측정했다. 또한, 권취에 대해서는, 표 2에 기재된 권취 온도에서 1시간 보존 유지 후, 로냉(爐冷)함으로써, 모의했다. 또한, 권취 온도에서의 보존 유지 전에, 로 내에 삽입할 수 있는 크기가 되도록 열간 전단을 행했다.

또한, 일부의 열연 강판에 대해서는, 표 2에 나타내는 조건으로, 추가로 열연판 어닐링을 실시했다. 또한, 열연판 어닐링에 있어서의 보존 유지 시간(어닐링 시간)은 모두, 8시간으로 하고, 보존 유지 후는 로냉을 행했다.

이와 같이 하여 얻어진 강판에 대해서, 상기한 방법에 의해, 금속 조직의 동정을 행했다. 그 결과, No.30 이외의 강판의 금속 조직은, 체적률로 97％ 이상의 페라이트상을 갖고 있었다. 또한, No.30의 강판의 금속 조직은, 체적률로 62％의 페라이트상과, 체적률로 38％의 마르텐사이트상으로 이루어지는 2상 조직이었다.

이어서, 상기한 방법에 의해, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률을 구했다. 결과를 표 2에 병기한다.

또한, 이하와 같이 하여, (1) 펀칭 가공성의 평가 및, (2) 내식성의 평가를 행했다. 이들 평가 결과를 표 2에 병기한다.

(1) 펀칭 가공성의 평가

얻어진 강판의 판폭 중앙부로부터, (당해 강판의 판폭 중심 위치가 시험편의 폭 방향의 중심 위치가 되도록,) 50㎜×50㎜의 시험편을 채취하고, 당해 시험편에, 클리어런스: 12.5％로 10㎜φ의 구멍의 펀칭 가공을 행했다.

구체적으로는, 시험편 중앙부에 10㎜φ(공차 ±0.1㎜)의 구멍이 형성되도록, 직경 10㎜의 발취용 원기둥 날(lightening cylindrical blade)을 갖는 상 금형(펀치)과 직경 10㎜ 이상의 구멍을 갖는 하 금형(다이스)을 설치한 크랭크 프레스기에 의해, 시험편에 펀칭 가공을 행했다. 이러한 시험편을, 강판마다 5매 제작했다. 여기에서, 펀칭 가공은, 상 금형과 하 금형의 클리어런스가 12.5％가 되도록, 하 금형측의 구멍의 직경을 시험편 판두께에 맞추어 선정함으로써 행했다. 또한, 클리어런스: C[％]는, 하 금형(다이스)의 구멍의 직경(내경): Dd[㎜], 상 금형(펀치)의 직경: Dp[㎜] 및 시험편의 판두께 t: [㎜]를 이용하여, 다음식 (3)의 관계로 나타난다.

C＝(Dd－Dp)÷(2×t)×100 … (3)

이어서, 펀칭한 구멍의 중심을 통과하도록, 압연 방향에 대하여 45° 방향 및 135° 방향으로 시험편을 절단하여, 시험편을 4분할했다.

그리고, 4분할한 시험편의 펀칭 단면을 전체 둘레에 걸쳐 광학 현미경(배율: 200배)으로 관찰하고, 5매 모든 시험편의 펀칭 단면에 있어서 표면 길이: 1.0㎜ 이상의 균열이 확인되지 않은 경우를 합격(○), 1매라도 펀칭 단면에 있어서 표면 길이: 1.0㎜ 이상의 균열이 확인된 경우를 불합격(×)이라고 평가했다.

(2) 내식성의 평가

얻어진 강판으로부터, 60×80㎜의 시험편을 채취하고, 표면을 ＃600 에머리 페이퍼에 의해 연마 마무리한 후, 단면부 및 이면을 시일(seal)하고, 당해 시험편을, JIS H 8502에 규정된 염수 분무 사이클 시험에 제공했다.

여기에서, 염수 분무 사이클 시험은, 염수 분무(5질량％ NaCl 수용액, 35℃, 분무 2시간)→건조(60℃, 4시간, 상대습도 40％)→습윤(50℃, 2시간, 상대 습도≥95％)을 1사이클로 하여, 3사이클 행했다.

염수 분무 사이클 시험을 3사이클 실시 후, 시험편의 표면을 촬영하고, 화상 해석에 의해 시험편의 표면의 녹 발생 면적을 측정했다.

그리고, 측정 대상 영역의 면적에 대한 당해 측정된 녹 발생 면적의 비율(＝([측정된 녹 발생 면적]/[측정 대상 영역의 면적])×100[％])을 산출하고, 이를 녹 발생률로 하여, 이하의 기준으로 내식성을 평가했다.

◎(합격, 특히 우수함): 녹 발생률이 10％ 이하

○(합격, 우수함): 녹 발생률이 10％ 초과 30％ 이하

×(불합격): 녹 발생률이 30％ 초과

또한, 측정 대상 영역이란, 시험편 표면의 외주 15㎜의 부분을 제외한 영역이다. 또한, 녹 발생 면적은, 녹 발생 부분 및 녹 흐름 부분의 합계의 면적으로 했다.

표 1∼3에 나타내는 바와 같이, 발명예에서는 모두, 펀칭 가공성이 우수하고, 또한, 내식성이 우수한, 판두께: 5.0㎜ 이상의 페라이트계 스테인리스 강판이 얻어졌다.

한편, 비교예인 No.25에서는, Cr 함유량이 적정 범위를 하회하는 강 B1을 이용했기 때문에, 소망하는 내식성이 얻어지지 않았다.

No.26에서는, Ni 함유량이 적정 범위를 하회하는 강 B2를 이용했기 때문에, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 20％를 초과하여, 소망하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않았다.

No.27에서는, Cr 함유량이 적정 범위를 상회하는 강 B3을 이용했기 때문에, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 20％를 초과하여, 소망하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않았다.

No.28에서는, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율이 적정 범위를 하회하기 때문에, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 20％를 초과하여, 소망하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않았다.

NO.29에서는, 열연판 어닐링 온도가 적정 범위를 상회했기 때문에, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 20％를 초과하여, 소망하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않았다.

No.30에서는, 열간 압연의 권취 온도가 적정 범위를 하회했기 때문에, 마르텐사이트상이 다량으로 생성되어, 소망하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않았다.

No.31에서는, Si 함유량이 적정 범위를 상회하는 강 B4를 이용했기 때문에, 입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 20％를 초과하여, 소망하는 펀칭 가공성이 얻어지지 않았다.

No.32에서는, Mn 함유량이 적정 범위를 상회하는 강 B5를 이용했기 때문에, 부식의 기점이 되는 MnS가 과잉으로 석출된 결과, 소정의 내식성이 얻어지지 않았다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은, 후육이고, 높은 펀칭 가공성 및 내식성이 요구되는 용도, 예를 들면, 자동차의 배기계 부품의 플랜지 등에 적용하여, 특히 적합하다.

Claims

질량％로,
C: 0.001∼0.020％,
Si: 0.05∼1.00％,
Mn: 0.05∼1.50％,
P: 0.04％ 이하,
S: 0.010％ 이하,
Al: 0.001∼0.300％,
Cr: 10.0∼13.0％,
Ni: 0.65∼1.50％,
Ti: 0.15∼0.35％ 및
N: 0.001∼0.020％
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고,
입경: 45㎛ 이상의 결정립의 면적률이 20％ 이하이고, 또한,
판두께가 5.0㎜ 이상인, 페라이트계 스테인리스 강판.
제1항에 있어서,
상기 성분 조성이, 추가로, 질량％로,
Cu: 0.01∼1.00％,
Mo: 0.01∼1.00％,
W: 0.01∼0.20％ 및
Co: 0.01∼0.20％
의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 페라이트계 스테인리스 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 성분 조성이, 추가로, 질량％로,
V: 0.01∼0.20％,
Nb: 0.01∼0.10％ 및
Zr: 0.01∼0.20％
의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 페라이트계 스테인리스 강판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성분 조성이, 추가로, 질량％로,
B: 0.0002∼0.0050％,
REM: 0.001∼0.100％,
Mg: 0.0005∼0.0030％,
Ca: 0.0003∼0.0050％,
Sn: 0.001∼0.500％ 및
Sb: 0.001∼0.500％
의 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 페라이트계 스테인리스 강판.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판을 제조하기 위한 방법으로서,
이하의 (a) 및 (b)의 공정, 또는, 이하의 (a), (b) 및 (c)의 공정;
(a) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 성분 조성을 갖는 슬래브를, 1050℃ 이상 1250℃ 이하의 온도역으로 가열하는 공정:
(b) 당해 슬래브에, T₁∼T₂[℃]의 온도역에서의 누적 압하율이 50％ 이상이고, 또한, 권취 온도가 500℃ 이상인, 열간 압연을 실시하여, 열연 강판으로 하는 공정:
(c) 당해 열연 강판에, 600℃ 이상 800℃ 미만의 온도역에서 열연판 어닐링을 실시하는 공정:
을 갖는,
페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법.
여기에서, T₁ 및 T₂는 각각, 다음식 (1) 및 (2)식에 의해 정의된다.
T₁[℃]＝144Ni＋66Mn＋885　···(1)
T₂[℃]＝91Ni＋40Mn＋1083　···(2)
또한, (1)식 및 (2)식에 있어서의 Ni 및 Mn은 각각, 상기 슬래브의 성분 조성에 있어서의 Ni 함유량(질량％) 및 Mn 함유량(질량％)이다.