KR20220068004A - Stainless steel and mathod of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed are stainless steel with excellent corrosion resistance and formability and a manufacturing method thereof. The stainless steel according to the present invention contains, by wt%: 0.02 % or less of C; 0.8 % or less of Si; 1.0 % or less of Mn; 18.0-21.0 % of Cr; 15.0-25.0 % of Ni; 6.0-7.0 % of Mo; 0.5-1.0 % of Cu; 0.15-0.25 % of N; and the balance of Fe and unavoidable impurities, wherein (Mn + Cu + Ni) + 10 × (C + N) satisfies 20 or more. In addition, the stainless steel according to the present invention shows that a sigma (σ) phase fraction (area %) of a central portion in the thickness direction is 1 % or less through alloy components and process control.

Description

스테인리스강 및 그 제조 방법 {STAINLESS STEEL AND MATHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Stainless steel and its manufacturing method

본 발명은 스테인리스강 제조 기술에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 내식성 및 성형성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것이다. The present invention relates to stainless steel manufacturing technology. More specifically, the present invention relates to an austenitic stainless steel having excellent corrosion resistance and formability.

또한, 본 발명은 내식성 및 성형성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제조하는 방법에 관한 것이다.Further, the present invention relates to a method for manufacturing an austenitic stainless steel having excellent corrosion resistance and formability.

스테인리스강은 주된 미세조직에 따라 페라이트계 스테인리스강, 오스테나이트계 스테인리스강, 듀플렉스 스테인리스강으로 구분된다. 이 중에서, 오스테나이트계 스테인리스강은 우수한 내식성, 가공성 및 용접성에 기인하여 주방, 가전, 산업설비 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 널리 사용되고 있는 오스테나이트계 스테인리스강은 304 스테인리스강, 316 스테인리스강 등이 대표적이다. 최근에는 해수 또는 산성 분위기와 같은 극심한 부식환경 하에서 사용될 수 있도록 고내식성 오스테나이트계 스테인리스강에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. Stainless steel is classified into ferritic stainless steel, austenitic stainless steel, and duplex stainless steel according to the main microstructure. Among them, austenitic stainless steel is used in various fields such as kitchens, home appliances, and industrial facilities due to its excellent corrosion resistance, workability and weldability. Commonly used austenitic stainless steels include 304 stainless steel and 316 stainless steel. Recently, many studies have been conducted on highly corrosion-resistant austenitic stainless steel so that it can be used under severe corrosive environments such as seawater or acid atmosphere.

일반적으로 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성은 Cr, Mo, N 등의 원소가 Fe와 합금화됨으로써 얻어지며, 내식성을 향상시기키 위해서는 더 높은 함량의 Cr, Mo, N가 요구된다. 그러나 이러한 원소들의 함량이 높아지면, 필연적으로 시그마(σ) 상으로 대표되는 금속간화합물이 기지조직 내에 석출하게 되어, 오히려 내식성 및 성형성이 저하되는 문제가 있다. In general, corrosion resistance of austenitic stainless steel is obtained by alloying elements such as Cr, Mo, and N with Fe, and a higher content of Cr, Mo, and N is required to improve corrosion resistance. However, when the content of these elements is increased, intermetallic compounds represented by the sigma (σ) phase are inevitably precipitated in the matrix structure, and there is a problem in that corrosion resistance and formability are rather deteriorated.

특허문헌 1에는 및 특허문헌 2 에는 Mo 대신 W를 첨가하여 시그마(σ)상 형성을 억제하는 것에 대하여 개시하고 있다. 그러나, Mo 대신 W을 다량 첨가하는 것은 카이(χ) 상과 같은 또 다른 금속간화합물을 석출시킬 우려가 있다. Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose suppressing the sigma (σ) phase formation by adding W instead of Mo. However, adding a large amount of W instead of Mo may cause precipitation of another intermetallic compound such as a chi (χ) phase.

또한, 특허문헌 3에는 식: Cr + 2Mo - 40N + 0.5Mn - 2Cu로 정의되는 시그마(σ) 당량의 값이 18 이하가 되도록 성분을 제어함으로써, Si의 함량을 시그마(σ)상을 제어하는 것을 개시하고 있다. 그러나, 특허문헌 3에서는 시그마(σ)상의 제어에 영향을 주는 합금원소로서 Cr, Mo, N, Mn Cu의 제한적인 원소만 고려하고 있다.In addition, in Patent Document 3, by controlling the component so that the value of the sigma (σ) equivalent defined by the formula: Cr + 2Mo - 40N + 0.5Mn - 2Cu is 18 or less, the content of Si to control the sigma (σ) phase is initiating However, in Patent Document 3, only limited elements such as Cr, Mo, N, and Mn Cu are considered as alloying elements affecting the control of the sigma (σ) phase.

공개특허공보 제10-2001-0026770호(2001.04.06)Laid-open Patent Publication No. 10-2001-0026770 (2001.04.06) 공개특허공보 제10-2000-0056551호(2000.09.15)Laid-open Patent Publication No. 10-2000-0056551 (2000.09.15) 미국 특허출원공개공보 US2015/0050180호(2015.02.19)US Patent Application Publication No. US2015/0050180 (2015.02.19)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내식성과 성형성이 우수한 스테인리스강을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a stainless steel excellent in corrosion resistance and formability.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 내식성과 성형성이 우수한 스테인리스강을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing stainless steel having excellent corrosion resistance and formability.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스테인리스강은 중량 %로 C: 0.02% 이하, Si: 0.8% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 18.0~21.0%, Ni: 15.0~25.0%, Mo: 6.0~7.0%, Cu: 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지며, (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)이 20 이상이다. Stainless steel according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is C: 0.02% or less, Si: 0.8% or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 18.0-21.0%, Ni: 15.0-25.0% by weight % , Mo: 6.0~7.0%, Cu: 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% and the remaining Fe and unavoidable impurities, (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N) is 20 or more .

본 발명에 따른 스테인리스강은 오스테나이트 안정화 원소인 Mn, Cu, Ni 등의 합금 성분 제어와 더불어 열연소둔 등의 공정 제어를 통하여, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 1% 이하이다. 이러한 두께 방향 중심부의 낮은 시그마(σ)상 분율을 통하여 우수한 내식성을 가질 수 있으며, 또한 성형성을 향상시킬 수 있다.The stainless steel according to the present invention has a sigma (σ) phase fraction (area %) of 1% in the thickness direction center through process control such as hot rolling annealing as well as control of alloy components such as Mn, Cu, and Ni, which are austenite stabilizing elements. is below. Through such a low sigma (σ) phase fraction in the center of the thickness direction, excellent corrosion resistance can be obtained, and moldability can be improved.

본 발명에 따른 스테인리스강은 하기 식으로 표현되는 내공식당량지수 (Pitting Resistance Equivalent Number, PREN)가 40~50일 수 있다. The stainless steel according to the present invention may have a pitting resistance equivalent number (PREN) of 40 to 50 expressed by the following formula.

PREN: Cr + 3.3Mo + 16NPREN: Cr + 3.3Mo + 16N

본 발명의 다른 실시예에 따른 스테인리스강은 5~6mm 두께를 가지며, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 0.7% 이하일 수 있다. 1차 열연소둔의 소재온도 제어 뿐만 아니라, 1차 열연소둔 및 2차 열연소둔의 소재온도 및 라인 스피드 제어를 통하여, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율을 보다 낮출 수 있다.The stainless steel according to another embodiment of the present invention has a thickness of 5 to 6 mm, and the sigma (σ) phase fraction (area %) of the central portion in the thickness direction may be 0.7% or less. By controlling the material temperature of the primary hot-rolling annealing as well as the material temperature and line speed control of the primary hot-rolling annealing and the secondary hot-rolling annealing, the fraction of the sigma (σ) phase in the center of the thickness direction can be lowered.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테인리스강은 1mm 이하의 두께를 가지며, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 0.15% 이하를 만족하고, 에릭슨 높이가 10.2mm 이상이며, 압연 방향과 직교하는 방향의 연신율(%)이 40% 이상일 수 있다. 이는 합금성분과 열연소둔 제어에 더하여, 냉연소둔의 온도를 제어함으로써 얻어질 수 있다. 이에 따라, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율을 최대한 낮출 수 있고, 높은 성형성을 갖는 스테인리스강을 제공할 수 있다. Stainless steel according to another embodiment of the present invention has a thickness of 1 mm or less, a sigma (σ) phase fraction (area %) of the central portion in the thickness direction satisfies 0.15% or less, and an Ericsson height is 10.2 mm or more, and is rolled The elongation (%) in a direction orthogonal to the direction may be 40% or more. This can be obtained by controlling the temperature of cold rolling annealing in addition to controlling alloy components and hot rolling annealing. Accordingly, the fraction of the sigma (σ) phase of the central portion in the thickness direction can be reduced as much as possible, and stainless steel having high formability can be provided.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테인리스강은 표면으로부터 1㎛ 깊이에서의 Cr의 농도가 18중량% 이상일 수 있다. 또한, 일부 실시예에 따르면, 표면으로부터 0.5㎛ 깊이에서 Cr의 농도가 Ni의 농도보다 더 높을 수 있다. 일반적으로 21중량% 이하의 Cr을 포함하는 스테인리스강은 표면에 인접할수록 Cr의 농도가 낮아지며, 연마 공정을 추가하더라도 강 표면으로부터의 깊이 1㎛에서 Cr의 농도가 18중량%에 미치기 어렵다. 그러나, 본 발명에 따른 스테인리스강은 상술한 합금 성분 및 공정 제어, 그리고 추가의 연마 공정을 통하여 표면에 인접한 부분에서의 Cr 농도를 높일 수 있다. In the stainless steel according to another embodiment of the present invention, the concentration of Cr at a depth of 1 μm from the surface may be 18% by weight or more. Also, according to some embodiments, the concentration of Cr at a depth of 0.5 μm from the surface may be higher than that of Ni. In general, stainless steel containing 21 wt% or less of Cr has a lower Cr concentration as it approaches the surface, and even if a polishing process is added, the Cr concentration hardly reaches 18 wt% at a depth of 1 μm from the steel surface. However, the stainless steel according to the present invention can increase the Cr concentration in the portion adjacent to the surface through the above-described alloy composition and process control, and an additional polishing process.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법은 중량 %로 C: 0.02% 이하, Si: 0.8% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 18.0~21.0%, Ni: 15.0~25.0%, Mo: 6.0~7.0%, Cu: 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지며, (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)이 20 이상을 만족하는 소재를 열간압연하는 단계; 및 열간압연된 소재를 1차 열연소둔하는 단계를 포함하고, 1차 열연소둔은 1200℃ 이상에서 수행된다. In a method for manufacturing stainless steel according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, C: 0.02% or less, Si: 0.8% or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 18.0-21.0%, Ni: 15.0% by weight 25.0%, Mo: 6.0~7.0%, Cu: 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% and the remaining Fe and unavoidable impurities, (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N) is 20 Hot rolling a material satisfying the above; and performing primary hot rolling annealing of the hot-rolled material, wherein the primary hot rolling annealing is performed at 1200° C. or higher.

본 발명의 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법에서, 1차 열연소둔은 1200℃ 이상, 바람직하게는 1200~1250℃에서 수행된다. 이는 통상의 열연소둔 온도에 비하여 다소 높은 온도에 해당한다. 상기의 합금성분을 갖는 소재에 대하여 1차 열연소둔을 1200℃ 이상에서 수행한 결과, 두께 방향 중심부에서의 시그마(σ)상 분율(면적%)을 1% 이하로 낮출 수 있었다. In the stainless steel manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the primary hot-rolling annealing is performed at 1200 °C or higher, preferably at 1200 to 1250 °C. This corresponds to a temperature somewhat higher than the normal hot rolling annealing temperature. As a result of performing the primary hot rolling annealing at 1200° C. or higher for the material having the above alloy composition, it was possible to lower the sigma (σ) phase fraction (area %) at the center in the thickness direction to 1% or less.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법은 상기 1차 열연소둔된 소재를 추가로 압연 및 2차 열연소둔하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 1차 열연소둔이 하기 식 (1)을 만족하며, 2차 열연소둔이 하기 식 (2)를 만족할 수 있다. The stainless steel manufacturing method according to another embodiment of the present invention may include additionally rolling and secondary hot-rolling annealing of the first hot-rolled annealed material. In this case, the primary hot rolling annealing may satisfy the following formula (1), and the secondary hot rolling annealing may satisfy the following formula (2).

[식 1][Equation 1]

1차 열연소둔 소재온도(℃)]/[1차 열연소둔 라인 스피드(mpm)] > 1501st hot rolling annealing material temperature (℃)]/[1st hot rolling annealing line speed (mpm)] > 150

[식 2][Equation 2]

2차 열연소둔 소재온도(℃)]/[2차 열연소둔 라인 스피드(mpm)] > 105Secondary hot rolling annealing material temperature (℃)]/[Secondary hot rolling annealing line speed (mpm)] > 105

상기 식 1 및 식 2를 만족할 때, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상의 분율을 추가로 낮출 수 있었다. When Equations 1 and 2 were satisfied, the fraction of the sigma (σ) phase at the center of the thickness direction could be further reduced.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법은 2차 열연소둔된 소재를 냉간압연하는 단계; 및 냉간압연된 소재를 냉연소둔하는 단계;를 추가로 포함하고, 상기 냉연소둔은 1175℃ 이상에서 수행되고, 보다 바람직하게는 1175~1200℃에서 수행된다. A stainless steel manufacturing method according to another embodiment of the present invention comprises the steps of: cold rolling the secondary hot annealed material; and cold rolling annealing the cold-rolled material, further comprising, wherein the cold rolling annealing is performed at 1175° C. or higher, and more preferably at 1175 to 1200° C.

상기와 같은 냉연 공정의 제어를 통하여, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상의 분율을 추가로 낮출 수 있었다.Through the control of the cold rolling process as described above, it was possible to further lower the fraction of the sigma (σ) phase in the central portion in the thickness direction.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법은 연마 처리를 추가로 수행한다. A method for manufacturing stainless steel according to another embodiment of the present invention further performs a polishing treatment.

추가의 연마 처리를 통하여, 2차 냉연소둔 이후 표면으로부터 1㎛ 깊이에서의 Cr의 농도가 18% 이상이 되도록 할 수 있다.Through the additional polishing treatment, the concentration of Cr at a depth of 1 μm from the surface after the secondary cold rolling annealing can be made to be 18% or more.

본 발명에 의하면, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상의 분율이 저감되어, 내식성과 성형성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fraction of sigma (σ) phase in the center part in thickness direction is reduced, and it can provide the austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and formability.

본 발명에 따른 스테인리스강은 우수한 내식성 및 성형성을 구비함으로써 탈황설비, 열교환기, 담수설비, 식음료 설비 등의 산업설비용 소재로 적용이 가능하다. Since the stainless steel according to the present invention has excellent corrosion resistance and formability, it can be applied as a material for industrial facilities such as desulfurization facilities, heat exchangers, desalination facilities, and food and beverage facilities.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 합금 성분과 1차 열연소둔 온도에 따른 스테인리스강의 두께 방향 중심부의 시그마 상의 분율을 나타낸 것이다.
도 2는 1차 및 2차 열연소둔 온도에 따른 스테인리스강의 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상의 분율을 나타낸 것이다.
도 3a는 비교예 9에 따른 시편의 극표층의 Cr 농도 분포를 나타낸 것이다.
도 3b는 발명예 7에 따른 시편의 극표층의 Cr 농도 분포를 나타낸 것이다.
1 shows the fraction of the sigma phase in the thickness direction of the stainless steel according to the alloy component and the primary hot-rolling annealing temperature.
2 shows the fraction of the sigma (σ) phase of the thickness direction center of the stainless steel according to the primary and secondary hot rolling annealing temperatures.
Figure 3a shows the Cr concentration distribution of the polar surface layer of the specimen according to Comparative Example 9.
Figure 3b shows the Cr concentration distribution of the polar surface layer of the specimen according to Inventive Example 7.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification. Further, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first and second may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the nature, order, order, or number of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but other components may be interposed between each component. It should be understood that each component may be “interposed” or “connected”, “coupled” or “connected” through another component.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.In addition, in implementing the present invention, components may be subdivided for convenience of description, but these components may be implemented in one device or module, or one component may include a plurality of devices or modules. It may be implemented by being divided into .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스테인리스강 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a stainless steel and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 스테인리스강은 중량 %로 C: 0.02% 이하, Si: 0.8% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 18.0~21.0%, Ni: 15.0~25.0%, Mo: 6.0~7.0%, Cu: 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어진다. 이때, 본 발명에 따른 스테인리스강은 (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)이 20 이상을 만족한다.The stainless steel according to the present invention is C: 0.02% or less, Si: 0.8% or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 18.0 to 21.0%, Ni: 15.0 to 25.0%, Mo: 6.0 to 7.0%, Cu in weight % : 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% and the remaining Fe and unavoidable impurities. At this time, in the stainless steel according to the present invention, (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N) satisfies 20 or more.

그리고, 본 발명에 따른 스테인리스강은 상기와 같은 합금성분의 제어와 함께 후술하는 열연소둔, 냉연소둔 등의 공정 제어를 통하여 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 1% 이하를 나타낼 수 있다. 이러한 낮은 시스마상 분율을 통하여 내식성과 성형성을 동시에 확보할 수 있다.In addition, the stainless steel according to the present invention has a sigma (σ) phase fraction (area %) of 1% or less in the thickness direction center through process control such as hot rolling annealing and cold rolling annealing, which will be described later along with the control of alloy components as described above. can indicate Corrosion resistance and formability can be secured at the same time through such a low cisma phase fraction.

일반적으로 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성은 내공식당량지수 (Pitting Resistance Equivalent Number, PREN)로 표현되며, Cr, Mo, N 성분의 식으로 Cr + 3.3Mo + 16N 로 표현된다. 또한 해수와 같은 다량의 염분이 포함된 환경 또는 산성 물질이 포함된 극심한 부식환경에서 소재가 유지되기 위해서는 상기 PREN 값이 40 이상이 되어야 한다. 그 이하의 내식성을 가질 경우 부식환경에서 장시간 견딜 수 없고, 50 이상의 값을 가질 경우 다량의 Cr, Mo, W 함량이 포함되어 금속간화합물 석출에 의한 내식성 저하가 우려된다. In general, the corrosion resistance of austenitic stainless steels is expressed by the Pitting Resistance Equivalent Number (PREN), and is expressed as Cr + 3.3Mo + 16N in terms of Cr, Mo, and N components. In addition, in order to maintain the material in an environment containing a large amount of salt such as seawater or an extremely corrosive environment containing acidic substances, the PREN value should be 40 or more. If it has a corrosion resistance of less than that, it cannot withstand a corrosive environment for a long time, and if it has a value of 50 or more, a large amount of Cr, Mo, and W content is included, so there is concern about corrosion resistance deterioration due to intermetallic compound precipitation.

본 발명에 따른 스테인리스강은 PREN이 40~50이면서, 또한 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상의 분율(면적%)을 1% 이하를 만족할 수 있도록 (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)이 20 이상인 합금 조성을 갖는다. 이하, 본 발명에 따른 스테인리스강에 포함되는 합금 성분 및 그 함량 범위에 대하여 설명한다. 각 성분의 함량은 중량 %를 의미한다. The stainless steel according to the present invention has a PREN of 40 to 50, and (Mn+Cu+Ni)+10×(C+) so that the fraction (area %) of the sigma (σ) phase of the center in the thickness direction can be satisfied by 1% or less. N) has an alloy composition of 20 or more. Hereinafter, alloy components included in the stainless steel according to the present invention and their content ranges will be described. The content of each component means % by weight.

C: C는 강력한 오스테나이트 상 안정화 원소이며, 고용강화에 의한 재료 강도 증가에 유효한 원소이다. 그러나, 함량이 과다 시 오스테나이트상 경계에서 내식성에 유효한 Cr과 같은 탄화물 형성 원소화 쉽게 결합하여 결정립계 주위의 Cr 함량을 낮추어 부식 저항성을 감소시키기 때문에 C의 함량을 0.02% 이하로 제한한다. C: C is a strong austenite phase stabilizing element, and is an effective element for increasing material strength by solid solution strengthening. However, when the content is excessive, the content of C is limited to 0.02% or less because it is easily combined with carbide-forming elements such as Cr, which are effective for corrosion resistance at the austenite phase boundary, and lowers the Cr content around the grain boundaries to reduce corrosion resistance.

Si; 페라이트상 안정화 원소로도 작용되는 Si은 내식성 향상에 효과적이며, 주요한 탈산제로서의 역할을 하는 원소이나, 과다할 경우 시그마(σ)상 등의 금속간화합물 석출을 조장하여 충격인성과 관련된 기계적 특성 및 내식성을 저하시키며, 열간압연 시 크랙을 유발시키므로 0.8% 이하로 제한한다.Si; Si, which also acts as a ferrite phase stabilizing element, is effective in improving corrosion resistance and is an element that plays a role as a major deoxidizer. However, when excessive, it promotes the precipitation of intermetallic compounds such as sigma (σ) phase, resulting in mechanical properties related to impact toughness and corrosion resistance and cracks during hot rolling, so it is limited to 0.8% or less.

Mn; Mn은 C, Ni과 같은 오스테나이트 상 안정화 원소로서, N 고용도를 향상시킬 수 있다. 그러나, Mn 함량의 증가는 MnS 등의 개재물 형성에 관여하여 내식성이 요구되는 경우 바람직하지 못하므로 부식 저항성 확보 차원에서 Mn 함량을 1.0% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Mn; Mn is an austenite phase stabilizing element such as C and Ni, and may improve the N solid solubility. However, since the increase of the Mn content is not preferable when corrosion resistance is required due to the formation of inclusions such as MnS, it is preferable to limit the Mn content to 1.0% or less in order to secure corrosion resistance.

Cr: Cr은 스테인리스강의 내식성 향상 원소 중 가장 많이 함유되어 기본이 되는 원소이며, 본 발명에서 PREN 값이 40 이상의 내식성의 발현을 위해서는 적어도 18% 이상 포함되어야 한다. 그러나 Cr은 페라이트 안정화 원소로서, Cr 함량이 높아지면 페라이트 분율이 증가하여 강의 열간가공성을 저하시키며, 시가므(σ)상 형성이 조장되어 기계적 물성 및 내식성 저하의 원인이 된다. 따라서 Cr 함량은 21% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.Cr: Cr is a basic element that contains the most of the corrosion resistance improvement elements of stainless steel, and in the present invention, the PREN value of 40 or more should be included in at least 18% or more for the expression of corrosion resistance. However, Cr is a ferrite stabilizing element, and when the Cr content is increased, the ferrite fraction increases to deteriorate the hot workability of the steel, and the formation of the shigame (σ) phase is promoted, which causes deterioration of mechanical properties and corrosion resistance. Therefore, it is preferable to limit the Cr content to 21% or less.

Ni: Ni는 오스테나이트상 안정화 원소 중 가장 강력한 원소로서, 오스테나이트 상을 유지하기 위해서는 15% 이상 함유되어야 한다. 그러나 Ni 함량의 증가는 원료 가격의 상승과 직결되므로 25% 이하로 제한하는 것이 바람직하다. Ni: Ni is the strongest element among the austenite phase stabilizing elements, and should be contained in an amount of 15% or more in order to maintain the austenite phase. However, since an increase in the Ni content is directly related to an increase in the raw material price, it is preferable to limit it to 25% or less.

Mo: Mo은 페라이트 안정화 원소로서 오스테나이트계 스테인리스강에 첨가 시 강의 내식성을 향상시켜주는 원소로 작용하므로, PREN 40 이상의 고내식 특성을 확보하기 위해서는 6% 이상 첨가하는 것이 필요하다. 그러나 소둔 상태에서는 기계적 성질 및 내식성 측면에서 유용하지만, 시효 열처리, 열간압연 또는 용접 등의 공정 중 시그마(σ)상을 생성시키는 대표적인 원소이므로 7% 이하로 함량을 제한하는 것이 바람직하다.Mo: Mo is a ferrite stabilizing element. When added to austenitic stainless steel, it acts as an element to improve the corrosion resistance of steel. Therefore, it is necessary to add 6% or more in order to secure high corrosion resistance of PREN 40 or higher. However, although useful in terms of mechanical properties and corrosion resistance in the annealed state, it is preferable to limit the content to 7% or less because it is a representative element that generates a sigma (σ) phase during processes such as aging heat treatment, hot rolling, or welding.

Cu; Cu는 오스테나이트 안정화 원소로서, 냉간변형 시 마르텐사이트 상으로의 상변태를 억제시키며, 황산 분위기에서의 내식성을 향상시키는 장점이 있다. 그러나, 염소 분위기에서는 공식저항성을 감소시키고 또한 열간가공성을 저하시키는 단점이 있어 Cu 함량을 0.5~1.0%로 제한한다.Cu; Cu is an austenite stabilizing element, and has the advantage of suppressing phase transformation to martensite during cold deformation and improving corrosion resistance in a sulfuric acid atmosphere. However, in a chlorine atmosphere, there is a disadvantage of reducing pitting resistance and also reducing hot workability, so that the Cu content is limited to 0.5 to 1.0%.

N; N은 염소 분위기에서의 내식성 향상 뿐아니라 오스테나이트 상의 안정화에 유용한 원소이다. 따라서 강의 내식성 확보를 위해서 0.15% 이상 첨가될 필요가 있다. 그러나 다량 첨가 시 열간가공성을 감소시켜 강의 실수율을 저하시키므로, 0.25% 이하로 제한하는 것이 바람직하다.N; N is an element useful for stabilizing the austenite phase as well as improving corrosion resistance in a chlorine atmosphere. Therefore, it is necessary to add 0.15% or more to secure corrosion resistance of steel. However, when a large amount is added, it is preferable to limit it to 0.25% or less, since it reduces the hot workability and lowers the yield rate of steel.

한편, 본 발명에 따른 스테인리스강은 강의 열간 가공성을 저하시키는 인(P), 황(S)을 포함하지 않거나, 불가피하게 포함되더라도 그 함량은 P: 0.02% 이하, S: 0.005% 이하이다. On the other hand, the stainless steel according to the present invention does not contain phosphorus (P) or sulfur (S) that deteriorates the hot workability of the steel, or even if it is unavoidably included, the content thereof is P: 0.02% or less and S: 0.005% or less.

식 A : (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)Formula A: (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)

Mn, Cu, Ni, C, N은 각각 오스테나이트 안정화에 유용한 원소로서, 본 발명의 발명자들은 식 A가 20 이상일 경우, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율을 저감하는데 유효함을 알아내었다.Mn, Cu, Ni, C, and N are each useful element for stabilizing austenite, and the inventors of the present invention found that it is effective in reducing the fraction of sigma (σ) phase in the thickness direction center when Formula A is 20 or more.

도 1은 식 A의 값에 따른 두께가 약 5 mm인 강스테인리스강의 시그마(σ)상의 분율을 나타낸 것이다.1 shows the fraction of the sigma (σ) phase of a steel stainless steel having a thickness of about 5 mm according to the value of Equation A.

도 1을 참조하면, 식 A값이 예를 18 정도로 매우 낮을 경우에는 열연소둔 온도와 관계없이 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상의 분율이 상대적으로 높은 것을 볼 수 있다. 그러나, 식 A의 값이 20 이상인 경우에는 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율이 상대적으로 낮아지며, 특히, 1200℃ 이상의 1차 열연소둔 조건과 결부됨으로써 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율이 1% 이하로 낮아지는 것을 볼 수 있다. Referring to FIG. 1 , when the value of Equation A is very low, for example, about 18, it can be seen that the fraction of the sigma (σ) phase in the center of the thickness direction is relatively high regardless of the hot rolling annealing temperature. However, when the value of Equation A is 20 or more, the sigma (σ) phase fraction in the center of the thickness direction is relatively low, and in particular, in conjunction with the primary hot rolling annealing condition of 1200 ° C or higher, the sigma (σ) phase fraction in the thickness direction center is It can be seen that the decrease is below 1%.

따라서, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율을 1% 낮추기 위해서는 오스테 나이트 안정화 원소들의 함량과 관계되는 식 A가 20 이상을 나타낼 필요가 있으며, 1차 열연소둔 조건 역시 1200℃ 이상에서 수행될 필요가 있다. Therefore, in order to lower the sigma (σ) phase fraction in the center of the thickness direction by 1%, Equation A related to the content of austenite stabilizing elements needs to represent 20 or more, and the primary hot rolling annealing conditions also need to be performed at 1200° C. or more. there is

5~6mm 두께의 열연 제품(예를 들어 선박용 탈황설비 부품)에 있어서, 두께 방향 중심부에 시그마(σ)상이 1.0% 미만으로 석출될 경우 ASTM G48-A(10%FeCl3·6H2O, 50℃, 24hr 침지후 무게감량 4.0g/m2 이하) 기준을 만족할 수 있다. 또한, 약 1mm 두께의 냉연 제품(예를 들어, 판형열교환기 부품)에 있어서, 두께 방향 중심부에 시그마(σ)상이 0.15% 미만으로 석출될 경우 에릭슨 높이가 10.2mm 이상이며, 90도 인장 연신율(%)이 40% 이상인 특성을 갖는 것으로 확인하였다.ASTM G48-A (10%FeCl 3 .6H 2 O, 50) when the sigma (σ) phase is precipitated at the center of the thickness direction at less than 1.0% in hot-rolled products with a thickness of 5-6 mm (for example, parts for desulfurization equipment for ships) ℃, weight loss after immersion for 24 hours 4.0g/m 2 or less) standards can be satisfied. In addition, in a cold-rolled product (for example, a plate heat exchanger component) with a thickness of about 1 mm, when the sigma (σ) phase is precipitated at the center of the thickness direction at less than 0.15%, the Ericsson height is 10.2 mm or more, and the 90 degree tensile elongation ( %) was confirmed to have a characteristic of 40% or more.

본 발명에 따른 스테인리스강은 상기와 같은 합금성분 및 후술하는 공정 제어를 통하여 오스테나이트 단상의 미세조직을 가질 수 있으며, 1% 이하의 시그마(σ)상이 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들어 5~6mm 두께의 열연재에 대하여는 0.7% 이하의 시그마(σ)상이 포함될 수 있고, 예를 들어 1mm 이하 두께의 냉연재에 대하여는 0.15% 이하의 시그마(σ)상이 포함될 수 있다. The stainless steel according to the present invention may have a microstructure of a single austenite phase through the alloy components as described above and process control described later, and may contain a sigma (σ) phase of 1% or less. More specifically, for example, for a hot rolled material having a thickness of 5 to 6 mm, 0.7% or less of sigma (σ) phase may be included, and, for example, 0.15% or less of sigma (σ) phase may be included for cold rolled material having a thickness of 1 mm or less. can

본 발명의 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법은 상기의 합금 조성을 갖는 소재를 열간압연하는 단계 및 열간압연된 소재를 1차 열연소둔하는 단계를 포함한다. 필요에 따라서는 1차 열연소둔된 소재를 2차 압연하는 단계 및 2차 열연소둔할 수 있다. 예를 들어, 열간압연에서는 소재를 7~8mm 두께로 압연하고 2차 압연에서는 열간압연된 소재를 5~6mm 두께로 압연할 수 있다. 2차 압연은 예를 들어 냉간압연으로 수행될 수 있으며, 2차 열연소둔 온도는 예를 들어, 1180~1230℃에서 수행될 수 있다. 열연소둔 및 후술하는 냉연소둔은 스테인리스강의 재결정 성장을 위한 가열로인 소둔로에서 수행될 수 있다.The stainless steel manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes hot rolling a material having the above alloy composition and performing primary hot annealing of the hot rolled material. If necessary, the secondary rolling and secondary hot rolling annealing of the primary hot annealed material may be performed. For example, in hot rolling, the material may be rolled to a thickness of 7 to 8 mm, and in secondary rolling, the hot rolled material may be rolled to a thickness of 5 to 6 mm. The secondary rolling may be performed, for example, by cold rolling, and the secondary hot rolling annealing temperature may be performed, for example, at 1180 to 1230°C. Hot rolling annealing and cold rolling annealing to be described later may be performed in an annealing furnace, which is a heating furnace for recrystallization growth of stainless steel.

본 발명에 따른 스테인리스강 제조 방법에서는 앞서 도 1에서 설명한 바와 같이, 1차 열연소둔이 1200℃ 이상에서 수행되고, 바람직하게는 1200~1250℃에서 수행된다. 본 발명에 따른 스테인리스강 제조 방법에서 적용되는 1차 열연소둔 온도는 통상의 열연소둔 온도에 비하여 다소 높은 온도에 해당한다. 상기의 합금성분을 갖는 소재에 대하여 1차 열연소둔을 1200℃ 이상에서 수행한 결과, 두께 방향 중심부에서의 시그마(σ)상 분율(면적%)을 1% 이하로 낮출 수 있었다. 도 2를 참조하면, 1차 열연소둔온도가 1200℃ 이상인 경우 2차 열연소둔 온도가 1200℃보다 낮더라도 두께 방향 중심부에서의 시그마(σ)상 분율이 1% 이하로 될 가능성이 있었다. 이는 시그마(σ)상 분율을 낮출 수 있는 2차 열연소둔 온도의 폭이 매우 넓다는 것을 의미한다. 이러한 결과로부터 1차 열연소둔 온도의 영향은 매우 크며, 상대적으로 고온에서 1차 열연소둔을 수행함으로써 두께 방향 중심부에 형성된 시그마(σ)상이 분해된 결과로 볼 수 있다. 한편, 1차 열연소둔 온도가 1200℃에 미치지 못하면 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 시그마(σ)상 분율을 낮출 수 있는 2차 열연소둔 온도의 폭이 매우 좁아진다. 따라서, 1차 열연소둔 온도는 1200℃ 이상인 것이 바람직하다.In the stainless steel manufacturing method according to the present invention, as previously described in FIG. 1 , the primary hot rolling annealing is performed at 1200° C. or higher, and preferably at 1200 to 1250° C. The primary hot-rolling annealing temperature applied in the stainless steel manufacturing method according to the present invention corresponds to a slightly higher temperature than a typical hot-rolling annealing temperature. As a result of performing the primary hot rolling annealing at 1200° C. or higher for the material having the above alloy composition, it was possible to lower the sigma (σ) phase fraction (area %) at the center in the thickness direction to 1% or less. Referring to FIG. 2 , when the primary hot rolling annealing temperature is 1200° C. or higher, even if the secondary hot rolling annealing temperature is lower than 1200° C., there is a possibility that the fraction of the sigma (σ) phase in the thickness direction center becomes 1% or less. This means that the range of the secondary hot annealing temperature that can lower the sigma (σ) phase fraction is very wide. From these results, the effect of the primary hot-rolling annealing temperature is very large, and it can be seen as a result of decomposition of the sigma (σ) phase formed in the center of the thickness direction by performing the primary hot-rolling annealing at a relatively high temperature. On the other hand, if the primary hot-rolling annealing temperature does not reach 1200 ℃, the width of the secondary hot-rolling annealing temperature that can lower the sigma (σ) phase fraction as can be seen in FIG. 2 is very narrow. Therefore, it is preferable that the primary hot rolling annealing temperature is 1200°C or higher.

1차 열연소둔 또는 2차 열연소둔이 수행된 후에는 공냉 또는 수냉 등으로 냉각이 수행될 수 있다.After primary hot-rolling annealing or secondary hot-rolling annealing is performed, cooling may be performed by air cooling or water cooling.

한편, 상기 1차 열연소둔이 하기 식 (1)을 만족하며, 상기 2차 열연소둔이 하기 식 (2)를 만족할 수 있다. On the other hand, the primary hot rolling annealing may satisfy the following formula (1), and the secondary hot rolling annealing may satisfy the following formula (2).

[식 1][Equation 1]

1차 열연소둔 소재온도(℃)]/[1차 열연소둔 라인 스피드(mpm)] > 1501st hot rolling annealing material temperature (℃)]/[1st hot rolling annealing line speed (mpm)] > 150

[식 2][Equation 2]

2차 열연소둔 소재온도(℃)]/[2차 열연소둔 라인 스피드(mpm)] > 105Secondary hot rolling annealing material temperature (℃)]/[Secondary hot rolling annealing line speed (mpm)] > 105

예를 들어 1차 열연소둔의 라인 스피드가 8.1mpm인 경우, 식 (1)을 만족하기 위해 소둔온도는 1215℃ 이상이 될 수 있고, 또한, 2차 열연소둔의 라인 스피드가 11.3mpm이라면, 2차 열연소둔은 약 1180℃ 이상에서 수행될 수 있다. 1차 열연소둔 및 2차 열연소둔이 하기 식 1 및 식 2를 만족하는 조건에서 수행되는 경우, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율을 보다 낮출 수 있다. For example, if the line speed of the first hot rolling annealing is 8.1mpm, the annealing temperature may be 1215℃ or higher to satisfy Equation (1), and if the line speed of the second hot rolling annealing is 11.3mpm, 2 Primary hot rolling annealing can be performed at about 1180 ℃ or higher . When the primary hot-rolling annealing and the secondary hot-rolling annealing are performed under conditions that satisfy the following Equations 1 and 2, the fraction of the sigma (σ) phase in the center of the thickness direction may be lowered.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법은 냉연 공정을 추가로 포함할 수 있다. 보다 구체적으로는, 1차 및 2차 열연소둔된 소재를 냉간압연하고, 냉간압연된 소재를 냉연소둔하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 냉연소둔 후에는 공냉, 수냉 등의 냉각이 수행될 수 있다. 이때, 상기 냉연소둔은 1175℃ 이상에서 수행되는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 1175~1200℃에서 수행되는 것을 제시할 수 있다. 이러한 냉연 공정의 제어를 통하여, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상의 분율을 추가로 낮출 수 있었다.In addition, the stainless steel manufacturing method according to another embodiment of the present invention may further include a cold rolling process. More specifically, the method may further include cold-rolling the primary and secondary hot-rolled annealed material, and cold-rolling the cold-rolled material. After cold rolling annealing, cooling such as air cooling or water cooling may be performed. In this case, the cold rolling annealing is preferably performed at 1175° C. or higher, and more specifically, it may be suggested that the cold rolling annealing is performed at 1175 to 1200° C. Through the control of the cold rolling process, the fraction of the sigma (σ) phase in the central portion in the thickness direction could be further reduced.

예를 들어, 냉연 공정이 1차 냉간 압연, 1차 냉연소둔, 2차 냉간 압연 및 2차 냉연소둔의 순으로 수행된다면, 1차 냉연소둔 및 2차 냉연소둔 모두 1175℃ 이상에서 수행되는 것이 바람직하다. 1차 냉연소둔 및 2차 냉연소둔 모두 1175℃ 이상에서 수행될 때 목표하는 10.2mm 이상의 에릭슨 높이 및 40% 이상의 폭방향 연신율을 얻을 수 있으며, 1차 냉연소둔 또는 2차 냉연소둔이 1175℃ 미만에서 수행될 경우, 에릭슨 높이 및 연신율 중 적어도 하나가 목표치에 미치지 못하였다. 이는 후술하는 실시예의 표 3에서도 확인할 수 있다.For example, if the cold rolling process is performed in the order of primary cold rolling, primary cold rolling annealing, secondary cold rolling and secondary cold rolling annealing, both primary cold rolling annealing and secondary cold rolling annealing are preferably performed at 1175° C. or higher do. When both the primary cold rolling annealing and the secondary cold rolling annealing are performed at 1175°C or higher, the target Ericsson height of 10.2mm or more and the transverse elongation of 40% or more can be obtained, and the primary cold rolling annealing or secondary cold rolling annealing is performed at less than 1175°C. When performed, at least one of Ericsson height and elongation did not meet the target values. This can also be confirmed in Table 3 of Examples to be described later.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테인리스강 제조 방법은 연마 처리를 추가로 수행한다. A method for manufacturing stainless steel according to another embodiment of the present invention further performs a polishing treatment.

추가의 연마 처리를 통하여, 2차 냉연소둔 이후 표면으로부터 1㎛ 깊이에서의 Cr의 농도가 18% 이상이 되도록 할 수 있다. 나아가, 표면으로부터 0.5㎛ 깊이에서의 Cr의 농도가 Ni의 농도보다 더 높을 수 있다. Through the additional polishing treatment, the concentration of Cr at a depth of 1 μm from the surface after the secondary cold rolling annealing can be made to be 18% or more. Furthermore, the concentration of Cr at a depth of 0.5 μm from the surface may be higher than that of Ni.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Content not described here will be omitted because it can be technically inferred sufficiently by a person skilled in the art.

1. 시편의 제조1. Preparation of specimens

발명예 및 비교예에 이용된 시편들의 합금 조성을 표 1에 나타내었다. 표 1에 기재된 성분 이외는 Fe와 불가피한 불순물이다. The alloy compositions of the specimens used in the Inventive Examples and Comparative Examples are shown in Table 1. Except for the components listed in Table 1, Fe and unavoidable impurities.

[표 1] (단위 : 중량%)[Table 1] (Unit: % by weight)

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1에 기재된 화학 조성을 가지는 강을 진공유도용해로에서 용해한 후, 열간압연을 실시하여 두께 8㎜ 소재를 제조하였다. 각 소재에 대하여 1차 열연소둔의 소재온도(℃)를 변화시키면서 소둔을 행한 후에, 2차 압연(냉간압연)을 실시하여 두께 약 5mm 소재를 제조하였다. 이후, 각 소재에 대하여 1180℃에서 2차 열연소둔을 실시한 소재의 두께방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(%) 변화를 조사하였다. After melting steel having the chemical composition shown in Table 1 in a vacuum induction melting furnace, hot rolling was performed to prepare a material with a thickness of 8 mm. After performing annealing while changing the material temperature (°C) of the primary hot rolling annealing for each material, secondary rolling (cold rolling) was performed to prepare a material with a thickness of about 5 mm. Thereafter, for each material, the change in the sigma (σ) phase fraction (%) of the thickness direction center of the material subjected to secondary hot rolling annealing at 1180°C was investigated.

표 2은 상기와 같은 열연 공정을 통하여 제조된 두께 약 5 mm 시편들의 합금 성분 및 1차 열연소둔 소재온도에 따른 시그마(σ)상 분율을 나타낸 것이다. Table 2 shows the sigma (σ) phase fraction according to the alloy components and the primary hot rolling annealing material temperature of the specimens with a thickness of about 5 mm manufactured through the hot rolling process as described above.

[표 2] [Table 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

표 2를 참조하면, 발명예 1~6에 따른 열연 시편들에 대해서는 (Mn+Cu+Ni)+10Х(C+N)이 20 이상을 만족하고, 1차 열연소둔의 소재온도(℃)가 1200℃ 이상으로 제조된 것으로, 두께방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 1% 이하로, ASTM G48-A(10%FeCl3·6H2O, 50℃, 24hr 침지 후 무게감량 4.0g/m2 이하) 기준을 만족하였다. 비교예 1~8에 따른 열연 시편들에 대해서는 (Mn+Cu+Ni)+10Х(C+N)이 20 미만이거나 1차 열연소둔의 소재온도(℃)가 1200℃ 미만인 경우에 해당하여, 두께방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 1.1% 이상으로, ASTM G48-A 기준 미달을 나타내었다.Referring to Table 2, for the hot-rolled specimens according to Invention Examples 1 to 6, (Mn+Cu+Ni)+10Х(C+N) satisfies 20 or more, and the material temperature (°C) of the primary hot rolling annealing is Manufactured at 1200℃ or higher, the fraction (area%) of the sigma (σ) phase in the center of the thickness direction is 1% or less, ASTM G48-A (10%FeCl 3 6H 2 O, 50℃, weight loss after immersion for 24 hours) 4.0 g/m 2 or less) standards were satisfied. For the hot-rolled specimens according to Comparative Examples 1 to 8, (Mn+Cu+Ni)+10Х(C+N) is less than 20 or the material temperature (°C) of the primary hot-rolling annealing is less than 1200°C, the thickness The fraction (area %) of the sigma (σ) phase at the center of the direction was 1.1% or more, indicating that it did not meet the ASTM G48-A standard.

표 3은 표 1 및 표 2의 발명예 1에 따른 시편을 이용하여, 냉연 공정을 수행하여, 얻어진 냉연 시편의 기계적 물성을 나타낸 것이다. 이를 위해 1차 냉간압연과 1차 냉연소둔, 2차 냉간압연과 2차 냉간압연을 실시하여 두께 약 1mm의 냉연시편들을 제조하였다. Table 3 shows the mechanical properties of the cold-rolled specimen obtained by performing a cold rolling process using the specimen according to Invention Example 1 of Tables 1 and 2. For this, cold-rolled specimens with a thickness of about 1 mm were prepared by performing primary cold rolling, primary cold-rolling annealing, secondary cold-rolling and secondary cold-rolling.

[표 3] [Table 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

표 3을 참조하면, 제조된 냉연 시편들은 인장강도 및 항복강도에 있어서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나, 1차 냉연소둔 및 2차 냉연소둔의 온도에 따라 에릭슨 높이 및 압연 방향에 수직인 방향(C방향)의 연신율의 값은 큰 차이를 나타내었다. 동일한 합금성분 및 동일한 열연공정을 수행하였다고 하더라도, 냉연 공정이 본 발명에서 제시한 조건, 즉 1차 냉연소둔 및 2차 냉연소둔의 온도가 1175℃ 이상일 때, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 0.15% 이하를 만족하고, 에릭슨 높이가 10.2mm 이상이며, 압연 방향과 직교하는 방향의 연신율(%)이 40% 이상을 나타내는 것을 볼 수 있다.Referring to Table 3, the manufactured cold-rolled specimens did not show a significant difference in tensile strength and yield strength. However, the values of the Erickson height and the elongation in the direction perpendicular to the rolling direction (C direction) showed a large difference according to the temperature of the primary cold rolling annealing and the secondary cold rolling annealing. Even if the same alloy component and the same hot rolling process were performed, the sigma (σ) phase fraction in the center of the thickness direction when the cold rolling process was performed under the conditions suggested in the present invention, that is, when the temperature of the primary cold rolling annealing and the secondary cold rolling annealing was 1175° C. or higher It can be seen that (area %) satisfies 0.15% or less, the Ericsson height is 10.2mm or more, and the elongation (%) in a direction orthogonal to the rolling direction represents 40% or more.

이에 반해, 1차 냉연소둔 및 2차 냉연소둔 중 어느 하나라도 1175℃ 이하에서 수행되는 경우, 에릭슨 높이가 10.2mm 미만이거나, 압연 방향과 직교하는 방향의 연신율(%)이 40% 이하를 나타내었다.On the other hand, when any one of the primary cold rolling annealing and the secondary cold rolling annealing is performed at 1175° C. or less, the Ericsson height is less than 10.2 mm, or the elongation (%) in the direction orthogonal to the rolling direction was 40% or less. .

이러한 표 3의 결과를 볼 때, 1차 냉연소둔 및편 2차 냉연소둔 각각은 1175℃ 이상에서 수행되는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.When looking at the results of Table 3, it can be seen that each of the primary cold rolling annealing and the piece secondary cold rolling annealing is preferably performed at 1175° C. or higher.

도 3a 및 도 3b는 표 3의 비교예 9 및 발명예 7에 따른 냉연 시편에 대하여 추가 연마 공정을 수행하였을 때, 표면으로부터의 깊이에 따른 Cr의 농도 분포를 나타낸 것이다. 3a and 3b show the concentration distribution of Cr according to the depth from the surface when the additional polishing process is performed on the cold-rolled specimens according to Comparative Example 9 and Inventive Example 7 of Table 3;

도 3a를 참조하면, 비교예 9에 따른 냉연 시편으로 연마를 수행한 경우, 표면으로부터 두께 1㎛에서 Cr 농도가 18중량%에 미치지 못하는 것을 볼 수 있다. 이에 반해, 도 3b를 참조하면, 발명예 7에 따른 냉연 시편으로 연마를 수행한 경우, 표면으로부터 두께 1㎛에서 Cr 농도가 18중량% 이상인 것을 볼 수 있다. Referring to FIG. 3A , when grinding was performed with the cold rolled specimen according to Comparative Example 9, it can be seen that the Cr concentration did not reach 18% by weight at a thickness of 1 μm from the surface. On the other hand, referring to FIG. 3B , when the cold-rolled specimen according to Inventive Example 7 was polished, it can be seen that the Cr concentration was 18 wt % or more at a thickness of 1 μm from the surface.

또한, 도 3a를 참조하면, 비교예 9에 따른 냉연 시편으로 연마를 수행한 경우 표면으로부터 두께 0.5㎛에서 Cr 농도가 Ni 농도보다 낮으나, 도 3b를 참조하면, 발명예 7에 따른 냉연 시편으로 연마를 수행한 경우 표면으로부터 두께 0.5㎛에서 Cr 농도가 Ni 농도보다 높은 것을 볼 수 있다. In addition, referring to FIG. 3A , when polishing was performed with the cold-rolled specimen according to Comparative Example 9, the Cr concentration was lower than the Ni concentration at a thickness of 0.5 μm from the surface. It can be seen that the Cr concentration is higher than the Ni concentration at a thickness of 0.5 μm from the surface.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and a variety of It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.

Claims (10)

중량 %로 C: 0.02% 이하, Si: 0.8% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 18.0~21.0%, Ni: 15.0~25.0%, Mo: 6.0~7.0%, Cu: 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지며,
(Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)이 20 이상을 만족하며, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 스테인리스강.
C: 0.02% or less by weight, Si: 0.8% or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 18.0-21.0%, Ni: 15.0-25.0%, Mo: 6.0-7.0%, Cu: 0.5-1.0%, N : Consists of 0.15~0.25% and the remaining Fe and unavoidable impurities,
(Mn+Cu+Ni)+10×(C+N) satisfies 20 or more, and the sigma (σ) phase fraction (area%) of the center in the thickness direction is 1% or less.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 Cr + 3.3Mo + 16N이 40~50인 것을 특징으로 하는 스테인리스강.
According to claim 1,
The stainless steel is Cr + 3.3Mo + 16N stainless steel, characterized in that 40-50.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 5~6mm 두께를 가지며, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 0.7% 이하인 것을 특징으로 하는 스테인리스강.
According to claim 1,
The stainless steel has a thickness of 5 to 6 mm, and the sigma (σ) phase fraction (area%) of the central portion in the thickness direction is 0.7% or less.
제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 1mm 이하의 두께를 가지며, 두께 방향 중심부의 시그마(σ)상 분율(면적%)이 0.15% 이하를 만족하고, 에릭슨 높이가 10.2mm 이상이며, 압연 방향과 직교하는 방향의 연신율(%)이 40% 이상인 것을 특징으로 하는 스테인리스강.
According to claim 1,
The stainless steel has a thickness of 1 mm or less, the sigma (σ) phase fraction (area%) of the central portion in the thickness direction satisfies 0.15% or less, the Ericsson height is 10.2 mm or more, and the elongation in the direction orthogonal to the rolling direction ( %) is 40% or more.
제4항에 있어서,
표면으로부터 1㎛ 깊이에서의 Cr의 농도가 18% 이상인 것을 특징으로 하는 스테인리스강.
5. The method of claim 4,
Stainless steel, characterized in that the concentration of Cr at a depth of 1 μm from the surface is 18% or more.
제4항에 있어서,
표면으로부터 0.5㎛ 깊이에서의 Cr의 농도가 Ni의 농도보다 더 높은 것을 특징으로 하는 스테인리스강.
5. The method of claim 4,
Stainless steel, characterized in that the concentration of Cr at a depth of 0.5 μm from the surface is higher than that of Ni.
중량 %로 C: 0.02% 이하, Si: 0.8% 이하, Mn: 1.0% 이하, Cr: 18.0~21.0%, Ni: 15.0~25.0%, Mo: 6.0~7.0%, Cu: 0.5~1.0%, N: 0.15~0.25% 및 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지며, (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N)이 20 이상을 만족하는 소재를 열간압연하는 단계; 및
열간압연된 소재를 1차 열연소둔하는 단계;를 포함하고,
상기 1차 열연소둔은 1200℃ 이상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 스테인리스강 제조 방법.
C: 0.02% or less by weight, Si: 0.8% or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 18.0-21.0%, Ni: 15.0-25.0%, Mo: 6.0-7.0%, Cu: 0.5-1.0%, N : Hot rolling a material consisting of 0.15 to 0.25% and the remaining Fe and unavoidable impurities, (Mn+Cu+Ni)+10×(C+N) satisfying 20 or more; and
Including; primary hot annealing of the hot-rolled material;
The first hot rolling annealing is a stainless steel manufacturing method, characterized in that performed at 1200 ℃ or higher.
제7항에 있어서,
상기 스테인리스강 제조 방법은 상기 1차 열연소둔된 소재를 추가로 압연 및 2차 열연소둔하는 단계를 포함하고,
상기 1차 열연소둔이 하기 식 (1)을 만족하며, 상기 2차 열연소둔이 하기 식 (2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 스테인리스강 제조 방법.
[식 1]
1차 열연소둔 온도(℃)]/[1차 열연소둔 라인 스피드(mpm)] > 150
[식 2]
2차 열연소둔 온도(℃)]/[2차 열연소둔 라인 스피드(mpm)] > 105
8. The method of claim 7,
The stainless steel manufacturing method comprises the steps of additionally rolling and secondary hot-rolling annealing of the primary hot-rolling annealed material,
The first hot rolling annealing satisfies the following formula (1), and the secondary hot rolling annealing satisfies the following formula (2).
[Equation 1]
1st hot rolling annealing temperature (℃)]/[1st hot rolling annealing line speed (mpm)] > 150
[Equation 2]
Secondary hot rolling annealing temperature (℃)]/[Secondary hot rolling annealing line speed (mpm)] > 105
제8항에 있어서,
상기 스테인리스강 제조 방법은
2차 열연소둔된 소재를 냉간압연하는 단계; 및
냉간압연된 소재를 냉연소둔하는 단계;를 추가로 포함하고,
상기 냉연소둔은 1175℃ 이상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 스테인리스강 제조 방법.
9. The method of claim 8,
The stainless steel manufacturing method is
Cold rolling the secondary hot annealed material; and
Further comprising; cold rolling annealing the cold rolled material;
The cold rolling annealing is a stainless steel manufacturing method, characterized in that performed at 1175 ℃ or higher.
제9항에 있어서,
상기 냉연소둔 이후 표면으로부터 1㎛ 깊이에서의 Cr의 농도가 18% 이상이 되도록 연마 처리를 추가로 수행하는 것을 특징으로 하는 스테인리스강 제조 방법.
10. The method of claim 9,
Stainless steel manufacturing method, characterized in that after the cold rolling annealing, further performing a polishing treatment so that the concentration of Cr at a depth of 1 μm from the surface is 18% or more.
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