KR20230031102A

KR20230031102A - 냉간 압연 스테인리스강 재료 및 그 재료로 제조된 용기

Info

Publication number: KR20230031102A
Application number: KR1020210133715A
Authority: KR
Inventors: 저우-치 시에
Original assignee: 라이프 앤 리빙 인터내셔널 리미티드
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2023-03-07
Also published as: GB202113841D0; GB2610244A; GB2610244B; US20230065716A1

Abstract

냉간 압연 스테인리스강 재료에서, 그 화학성분은 C 0.08% 이하, Si 0.9% 이하, Mn 2% 이하, P 0.045% 이하, S 0.03% 이하, Ni 8%~10.5%, Cr 17.5%~20%, Cu 0.3%~2.1%를 포함하고, 그 나머지는 Fe이며, 여기서, 그 냉간 압연 스테인리스강은 515 N/mm² 이상의 인장 강도, 205 N/mm² 이상의 항복 강도 및 40% 이상의 연신율을 갖는다.

Description

냉간 압연 스테인리스강 재료 및 그 재료로 제조된 용기{Material for cold rolled stainless steel and container made thereof}

본 발명은 냉간 압연 스테인리스강 재료에 관한 것이며, 특히 마이크로파 가열장치에 사용할 수 있고 스파크가 발생하지 않는 냉간 압연 스테인리스강 재료에 관한 것이다.

현재 전자레인지와 같은 마이크로파 가열장치는 기본적인 주방 설비이다. 전자레인지를 사용하면 음식물을 빠르고 간편하게 가열할 수 있기 때문에, 언제든지 따뜻한 음식을 편리하게 얻을 수 있다.

그러나, 일반 금속 제품은 전자레인지에서 사용할 수 없으며, 전자레인지에서 발생되는 에너지는 일반 금속 제품에서 높은 전계를 생성하여 아크 현상을 일으킨다. 일단 아크가 하나 이상의 스파크에 의해 이온화된 공기 속에서 여기되면, 그 아크가 대량의 에너지를 흡수하여 금속 제품에 심각한 손상을 일으킨다. 그 위험한 현상을 방지하기 위해, 전자레인지에서 사용되는 용기는 비금속 재료로 제한된다. 따라서, 마이크로파 가열장치에서 사용할 수 있고 스파크가 발생하지 않는 금속 재료는 점차 업계에서 시급하게 해결해야 할 문제가 되었다.

전술한 종래의 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 첫 번째 측면에서는 마이크로파 가열장치에 적용할 수 있고 스파크가 발생하지 않는 냉간 압연 스테인리스강 재료를 제공한다. 본 발명에 따르면, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료는 질량 백분율로 화학성분 C 0.08% 이하, Si 0.9% 이하, Mn 2% 이하, P 0.045% 이하, S 0.03% 이하, Ni 8%~10.5%, Cr 17.5%~20%, Cu 0.3%~2.1%, 및 그 나머지 Fe를 포함하며, 여기서, 그 냉간 압연 스테인리스강은 515 N/mm² 이상의 인장 강도(tensile strength), 205 N/mm² 이상의 항복 강도(yield strength) 및 40% 이상의 연신율(elongation)을 갖는다.

실시 예 중에서, 본 발명의 냉간 압연 스테인리스강 재료는 C 0.08% 이하, Si 0.9% 이하, Mn 2% 이하, P 0.045% 이하, S 0.03% 이하, Ni 8%~10.5%, Cr 17.5%~20%, Cu 0.3%~2.1%, Mo 0.2% 이하, V 0.2% 이하 및 그 나머지 Fe의 질량 백분율 화학 조성비로 구성되며, 여기서, 그 냉간 압연 스테인리스강은 515 N/mm² 이상의 인장 강도, 205 N/mm² 이상의 항복 강도 및 40% 이상의 연신율을 갖는다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 질량 백분율로 0.04%~0.06%의 C 함량을 포함한다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 질량 백분율로 0.4%~0.6%의 Si 함량을 포함한다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 질량 백분율로 1%~1.5%의 Mn 함량을 포함한다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 질량 백분율로 0.02%~0.04%의 P 함량을 포함한다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 질량 백분율로 0.002%~0.005%의 S 함량을 포함한다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 질량 백분율로 8%~8.5%의 Ni 함량을 포함한다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 질량 백분율로 18%~18.5%의 Cr 함량을 포함한다.

실시 예 중에서, 그 화학성분은 Mo 또는 V를 포함하며, 여기서, 그 Mo 또는 V의 함량은 0.2% 이하이다.

본 발명의 두 번째 측면에서는 용기를 제공하며, 그 용기는 첫 번째 측면의 냉간 압연 스테인리스강 재료로 제조된다.

종래의 기술과 비교하여, 본 발명의 냉간 압연 스테인리스강 재료는 마이크로파 가열장치에서 아크 및 스파크를 일으키지 않는다. 따라서, 본 발명의 금속 재료는 마이크로파의 식품 용기로 제조될 수 있다.

본 발명은 하기의 구체적 실시 예를 통해 설명된다. 통상적인 지식을 갖고 있는 당업자는 본 명세서에 공개된 내용을 읽으면 본 발명의 기타 이점 및 기능을 쉽게 이해할 수 있다. 본질적인 기술 내용을 변경하지 않는 상황에서, 상대적 관계에 대해 이루어진 임의의 변경 또는 조정 역시 본 발명의 구현 가능한 범위 내로 해석된다.

하기의 화학성분 중 원소 함량에 대한 단위 “%" 또는 "% (m/m)는 별도의 설명이 없는 한 모두 "질량(mass)%", 즉 질량 백분율을 나타낸다.

본 발명의 첫 번째 측면에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료는 질량 백분율로 화학성분 탄소(C) 0.08% 이하, 규소(Si) 0.9% 이하, 망간(Mn) 2% 이하, 인(P) 0.045% 이하, 황(S) 0.03% 이하, 니켈(Ni) 8%~10.5%, 크롬(Cr) 17.5%~20%, 구리(Cu) 0.3%~2.1% 및 그 나머지 철(Fe)을 포함하며, 여기서, GB/T 228.1-2010 표준에 따라 그 재료는 515 N/mm² 이상의 인장 강도, 205 N/mm² 이상의 항복 강도 및 40% 이상의 연신율을 갖는다.

실시 예 중에서, 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강은 탄소(C) 0.08% 이하, 규소(Si) 0.9% 이하, 망간(Mn) 2% 이하, 인(P) 0.045% 이하, 황(S) 0.03% 이하, 니켈(Ni) 8%~10.5%, 크롬(Cr) 17.5%~20%, 구리(Cu) 0.3%~2.1%, 몰리브덴(Mo) 0.2% 이하, 바나듐(V) 0.2% 이하 및 그 나머지 철(Fe)의 질량 백분율 화학 조성비로 구성되며, 여기서, GB/T 228.1-2010 표준에 따라 그 재료는 515 N/mm² 이상의 인장 강도, 205 N/mm² 이상의 항복 강도 및 40% 이상의 연신율을 갖는다. 본 실시 예 중에서, 본 발명에 의해 제공되는 스테인리스강 합금은 「……로 구성되는」의 폐쇄형 구문으로 각 중량 백분율의 화학 원소를 표시하지만, 통상적인 지식을 보유한 당업자는 그 스테인리스강 재료에 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 또는 붕소(B)와 같은 기타 미량원소가 함유될 수 있고, 그 미량원소의 함량은 약 0.01% 또는 0.01% 이하이거나, 또는 그 스테인리스강 재료가 제조 기술 또는 비용의 문제로 인해 피할 수 없는 화학 원소를 ?t유할 수 있고, 그 스테인리스강 합금에 존재하는 그 함량은 0.01%로 제한됨을 이해해야 한다.

실시 예 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 C 함량은 0.04%~0.06%이다.

실시 예 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 Si 함량은 0.4%~0.6%이다.

실시 예 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 Mn 함량은 1%~1.5%이다.

실시 예 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 P 함량은 0.02%~0.04%이다.

실시 예 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 S 함량은 0.002%~0.005%이다.

실시 예 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 Ni 함량은 8%~8.5%이다.

실시 예 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 Cr 함량은 18%~18.5%이다.

하기 표 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예 1 내지 실시 예 5 및 비교 예 1 내지 비교 예 3에 포함된 각 화학성분의 질량 백분율을 나타낸다.

실시 예 1 내지 5 중에는 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료에 포함된 각 화학성분의 바람직한 범위가 표시되어 있다. 여기서, 본 발명에 따르면, 그 실시 예는 635 내지 670 N/mm²의 인장 강도, 약 270 N/mm²의 항복 강도 및 약 60%의 연신율을 갖는다. GB/T4340.1-2009 표준에 따라 측정된 그 경도는 165 내지 175 HV이다,

본 발명 중에서, 그 냉간 압연 스테인리스강 재료의 마이크로파 특성에 가장 중요한 Si 함량은 반드시 0.9% 이하이어야 한다. 본 발명에 따르면, 비교 예 1의 Si 함량이 더 높은 스테인리스강은 그 마이크로파 가열 시 스파크가 발생할 위험도 더 높다. 따라서, 본 발명에 따르면, 실시 예 1 내지 5의 냉간 압연 스테인리스강 재료가 마이크로파 가열장치의 환경에서 사용하기에 더 적합하다.

비교 예 2에 의해 제공되는 스테인리스강 재료의 그 Si 함량은 0.9% 미만으로 마이크로파 가열 환경에서 스파크가 발생할 확률은 크게 감소하지만, 그 Cu 함량이 2.1%를 초과하기 때문에, 비교 예 2는 여전히 마이크로파의 영향을 받아 매번 사용할 때의 안전성이 보장될 수 없다.

스테인리스강	화학성분 (% (m/m), 그 나머지는 Fe이다)
번호	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Cu
실시 예 1	0.044	0.53	1.311	0.03	0.004	8.006	18.089	0.56
실시 예 2	0.041	0.417	1.301	0.03	0.003	8.025	18.153	1.32
실싱 예 3	0.048	0.437	1.352	0.026	0.005	8.023	18.056	1.947
실시 예 4	0.046	0.488	1.182	0.04	0.003	8.071	18.12	0.392
실시 예 5	0.056	0.421	1.071	0.03	0.002	8.024	18.199	1.541
비교 예 1	0.047	0.98	1.243	0.031	0.003	8.03	18.123	0.85
비교 예 2	0.026	0.615	1.264	0.032	0.005	7.87	17.93	2.153
비교 예 3	0.049	0.481	1.36	0.038	0.003	8.37	16.787	0.335

실시 예 중에서, 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료는 표 1에 표시된 각 화학성분 이외에도, 몰리브덴(Mo) 또는 바나듐(V)을 더 포함하며, 그 함량은 0.2% 이하이다. 바람직한 실시 예 중에서, 그 함량은 약 0.1%이다.

실시 예 중에서, 본 발명에 의해 제공되는 스테인리스강 재료는 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 또는 붕소(B)와 같은 기타 미량원소를 더 포함하며, 그 미량원소의 함량은 약 0.01% 또는 0.01% 이하이다.

실시 예 중에서, 그 스테인리스강 재료는 제조 기술 또는 비용의 문제로 인해 피할 수 없는 물질을 더 포함하며, 그 스테인리스강 합금에 존재하는 마그네슘(Mg), 인(P), 황(S), 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 또는 붕소(B) 등을 포함하나 이에 국한되지 않는 불순물의 함량은 0.01%로 제한된다.

마이크로파 적응성 테스트 (EN 15284：2007 표준)

TUV 테스트 보고서 중에서(번호 TUV SZ 168281464 HHQ01), 마이크로파 적응성 테스트는 EN 15284：2007 표준에 따라 수행된다. 스테인리스강 샘플을 전자레인지에 넣고 1000W에서 10분 동안 테스트하며, 샘플이 냉각되면 파열, 균열, 색상 변화 및 스파크와 같은 몇 가지 요구사항에 대해 검사한다. 그 테스트를 3회 반복하고 매번 마이크로파 순환 후, 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료를 사용해 제조된 샘플에는 시각적인 변화가 발생하지 않았다.

마이크로파 안전성 테스트

SGS 테스트 보고서(번호 T32020300394SN)에 따르면, 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료로 제조된 샘플을 IEC 1700W에서 10분 동안 테스트하고, 3회 순환한 후, 마이크로파를 사용하지 않은 대조군의 샘플과 비교하여 상기 실험군에 임의의 손상 흔적이 있는지 육안으로 검사한다. 본 발명에 따르면, 그 테스트 결과 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료로 제조된 샘플은 마이크로파 순환 후, 그 외관에 분명한 변화가 없는 것으로 나타났다.

본 발명 중에서, Cr 함량은 17.5%~20%이다. Cr 함량이 더 높으면 스테인리스강의 녹 방지성이 증가될 수 있다. 비교 예 3에 따르면, 그 Cr 함량은 17.5% 이하이며, 그 Si 함량이 비록 0.9% 이하이고 그 Cu 함량이 0.3%~2.1%이지만, 그 재료의 녹 방지성이 비교적 좋지 않아 식품 용기로 사용하기에 적합하지 않다.

본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료는 그 나머지 부분으로 철을 포함하며, 그 나머지 부분은 100% 스테인리스강 재료의 잔여량을 의미하기 때문에, 전술한 실시 예 중에서, 그 철의 잔여량은 다를 수 있다.

본 발명의 두 번째 측면에 의해 제공되는 용기에서, 그 용기는 첫 번째 측면에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료로 제조된다.

본 발명에 따르면, 실시 예 1 내지 5에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료는 본 발명의 용기를 제조하기 위한 바람직한 실시 예일 수 있다.

요약하면, 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료는 종래의 기술 중 금속 제품이 마이크로파 가열장치에서 아크 및 스파크가 발생하는 문제를 해결할 수 있고, SGS 및 TUV 인증기관에 의해 테스트되었으며, 두 테스트 보고서에 의하면, 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료로 제조된 용기는 전자레인지에서의 가열이 매우 안전한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명에 의해 제공되는 냉간 압연 스테인리스강 재료는 전자레인지용 가열 용기로 제조될 수 있고, 그 용기 또는 전자레인지에 손상을 일으키지 않는다.

상기 구체적 실시 예의 설명은 본 발명의 특징 및 기능에 대한 설명일 뿐이며, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 본 발명의 공개된 정신 및 원칙에 따라 이루어진 당업자의 모든 수정 및 변경은 모두 첨부된 청구항 범위 내에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

질량 백분율(m/m)로 하기 화학성분을 포함하며,
C : 0.08% 이하이며,
Si : 0.9% 이하이며,
Mn : 2% 이하이며,
P : 0.045% 이하이며,
S : 0.03% 이하이며,
Ni : 8%~10.5%이며,
Cr : 17.5%~20%이며,
Cu : 0.3%~2.1%이며, 및
그 나머지는 Fe이며,
여기서, 그 냉간 압연 스테인리스강은 515 N/mm²이상의 인장 강도, 205 N/mm² 이상의 항복 강도 및 40% 이상의 연신율을 갖는 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 C의 함량은 0.04%~0.06%인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 Si의 함량은 0.4%~0.6%인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 Mn의 함량은 1%~1.5%인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 P의 함량은 0.02%~0.04%인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 S의 함량은 0.002%~0.005%인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 Ni의 함량은 8%~8.5%인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 Cr의 함량은 18%~18.5%인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항에 있어서,
그 화학성분은 Mo 또는 V를 더 포함하며, 여기서 그 Mo 또는 V의 함량은 0.2% 이하인 것을 특징으로 하는 냉간 압연 스테인리스강 재료.
제 1항 내지 제 9항 어느 한 항에 따른 상기 냉간 압연 스테인리스강 재료로 제조된 용기.