KR20230072327A - 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 명세서에서는, 합금성분과 제조공정을 최적화하여 내식성과 자기적 성질을 향상시킨 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 합금성분과 제조공정을 최적화하여 내식성과 자기적 성질을 향상시킨 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 반자율주행 자동차 등의 기술분야의 발달로 다양한 전자기기를 사용하면서, 전자파의 이용이 급증하였다. 이에 따라, 전자기기간의 전자파에 의한 간섭이 증가하였다. 전자파의 간섭은 기기 오작동을 유발하거나 기기의 정밀 제어를 어렵게 한다. 전자파 간섭으로 인한 전자기기의 오작동을 방지하기 위해서는 자기장을 차폐할 수 있는 소재로 중요 소자들을 감싸야 한다.
한편, 페라이트계 스테인리스강은 투자율이 비교적 높으면서도 내식성을 갖추고 있으므로, 내식성과 차폐 기능이 동시에 필요한 용도에 다양하게 쓰일 수 있다. 그러나, 종래에는 고내식성과 고투자율을 동시에 만족시킬 수 있는 기술이 많지 않았다.
특허문헌 0001에서는 Si, Ti, Nb, Al 사이의 함량 제어를 통해 내식성이 향상된 페라이트계 스테인리스강을 제공하고자 하였다. 그러나, 전자기기에 활용하기 위한 고투자율을 확보하지는 못했다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 합금성분과 제조공정을 최적화하여 내식성과 자기적 성질을 향상시킨 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함하고, 아래 식 (1)의 값이 20 이상일 수 있다.
식 (1): Cr + (3*Mo + 10*N + Si + Nb + Ti) / Mn
상기 식 (1)에서, Cr, Mo, N, Si, Nb, Ti, Mn은 각 원소의 중량%를 의미한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 50Hz 주파수 대역에서 최대 투자율(magnetic permeability) 값이 1,000 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 공식전위(pitting potential)가 200mV 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 표면 결정립 직경이 30㎛ 이상일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법은, 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함하고, 아래 식 (1)의 값이 20 이상인 슬라브를 제조하는 단계; 상기 슬라브를 상기 슬라브를 1100 내지 1300℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 열간압연하고, 열연소둔하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉간압연하고, 냉연소둔 후 산세하여 냉연강판을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
식 (1): Cr + (3*Mo + 10*N + Si + Nb + Ti) / Mn
상기 식 (1)에서, Cr, Mo, N, Si, Nb, Ti, Mn은 각 원소의 중량%를 의미한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법은, 아래 식 (2)의 값이 50 이상일 수 있다.
식 (2): [열연소둔온도(℃)*열연소둔시간(min) + 1.1*(냉연소둔온도(℃)*냉연소둔시간(min))] / 냉연압하율(%).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법에서, 상기 열연소둔은 950 내지 1150℃에서 1.5 내지 2.5분동안 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법에서, 상기 냉연소둔은 1000 내지 1200℃에서 1 내지 2분동안 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법에서, 상기 냉연소둔은 압하율 60 내지 75%로 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 합금성분과 제조공정을 최적화하여 내식성과 자기적 성질을 향상시킨 페라이트계 스테인리스강 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 식 (1)에 따른 공식전위 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는, 식 (2)에 따른 최대 투자율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는, 식 (2)에 따른 최대 투자율 변화를 나타낸 그래프이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에서의 합금성분 함량의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 단위는 중량%이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함할 수 있다.
C(탄소)의 함량은 0.0005% 이상 0.035% 이하일 수 있다.
C의 함량이 많아지면 불순물이 늘어나므로 C의 함량을 낮출 필요가 있다. 다만, C의 함량이 지나치게 낮아지면, 정련 가격이 비싸지게 된다. 이를 고려하여, C는 0.0005% 이상 첨가될 수 있다. 그러나, C의 함량이 과다한 경우에는, 연신율이 저하되고, 연성-취성 천이온도(DBTT, Ductile-Brittle Teansition Temperature)가 올라가 충격특성이 나빠진다. 이를 고려하여, C 함량의 상한은 0.035% 이상일 수 있다.
N(질소)의 함량은 0.005% 이상 0.05% 이하일 수 있다.
N의 함량이 지나치게 낮은 경우에는, TiN 정출이 낮아져 슬라브의 등축정율이 낮아지게 된다. 이를 고려하여, N는 0.005% 이상 첨가될 수 있다. 그러나, N의 함량이 과다한 경우에는, 연신율이 떨어지고, 충격특성이 나빠질 수 있다. 이를 고려하여, N 함량의 상한은 0.05% 이상일 수 있다.
Si(실리콘)의 함량은 0.1% 이상 2.0% 이하일 수 있다.
Si은 페라이트상 형성 원소로써 경도를 증가시킬 수 있다. 이를 고려하여, Si는 0.1% 이상 첨가될 수 있다. 그러나, Si의 함량이 과도한 경우에는, 연신율이 저하되고, Si계 개재물이 증가하여 가공성이 떨어질 수 있다. 이를 고려하여, Si 함량의 상한은 2.0%로 제한될 수 있다.
Mn(망간)의 함량은 0.1% 이상 0.5% 이하일 수 있다.
Mn의 함량이 지나치게 낮은 경우에는, 미세한 MnS 석출물이 형성되어 결정립 미세화에 따른 자성 약화가 유발될 수 있다. 이를 고려하여 Mn은 0.1% 이상 첨가될 수 있다. 그러나, Mn의 함량이 과도한 경우에는, 석출물의 분율이 증가하므로, 오히려 자성이 떨어질 수 있다. 이를 고려하여, Mn 함량의 상한은 0.5%로 제한될 수 있다.
Cr(크롬)의 함량은 16.0% 이상 20.0% 이하일 수 있다.
Cr은 Si와 함께 페라이트상 안정화 원소로써, 페라이트상 확보에 주된 역할을 할 뿐만 아니라, 내식성을 향상시키 위해 필수적으로 첨가되는 원소이다. 이를 고려하여, Cr은 16.0% 이상 첨가될 수 있다. 그러나, Cr의 함량이 과다할 경우에는, 슬라브 내 델타(δ) 페라이트 형성을 조장하여 연신율 및 충격인성이 저하되고, 열연 스티킹(sticking) 결함이 발생할 수 있다. 이를 고려하여, Cr 함량의 상한은 20.0%로 제한될 수 있다.
Mo(몰리브덴)의 함량은 0% 초과 0.5% 이하일 수 있다.
Mo은 Cr과 함께 페라이트를 안정화하면서, 내식성 개선에 효과적인 원소이다. 그러나, Mo은 결정립 미세화에 따른 자성 약화를 유발할 수 있다. 이를 고려하여, Mo 함량의 상한은 0.5%로 제한될 수 있다.
Nb(나이오븀)의 함량은 0% 초과 0.5% 이하일 수 있다.
Nb의 함량이 과다한 경우에는, Nb계 석출물이 과도하게 늘어나 결정립 크기가 충분히 커지지 않을 수 있다. 따라서, Nb 함량이 과다한 경우에는, 투자율이 하락하는 문제가 발생할 수 있다. 이를 고려하여, Nb 함량의 상한은 0.5% 이하로 제한될 수 있다.
Ti(타이타늄)의 함량은 0.005% 이상 0.30% 이하일 수 있다.
Ti은 석출을 일으켜 강도를 향상시키는데 효과적인 원소이다. 이를 고려하여, Ti은 0.005% 이상일 수 있다. 그러나, Ti 함량이 과다한 경우에는, 결정립 미세화에 따른 투자율 하락이 유발될 수 있다. 이를 고려하여, Ti 함량의 상한은 0.30%로 제한될 수 있다.
본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 아래 식 (1)의 값이 20 이상일 수 있다.
식 (1): Cr + (3*Mo + 10*N + Si + Nb + Ti) / Mn
상기 식 (1)에서, Cr, Mo, N, Si, Nb, Ti, Mn은 각 원소의 중량%를 의미한다.
도 1은, 식 (1)에 따른 공식전위 변화를 나타낸 그래프이다.
도 1을 참고하면, 식 (1)의 값이 클수록 공식전위가 커지는 것을 알 수 있다. 특히, 고내식성 확보를 위한 공식전위 값을 200mV 이상으로 유지시키기 위해서는, 식 (1)의 값이 20 이상이 되도록 합금성분 범위를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 50Hz 주파수 대역에서 최대 투자율(magnetic permeability) 값이 1,000 이상일 수 있다.
후술하는 바와 같이, 스테인리스강의 자기적 성질에 영향을 미치는 주요 공정인자인 열연소둔 온도, 열연소둔 시간, 냉연 압하율, 냉연소둔 온도 및 냉연소둔 시간을 제어함으로써, 최대 투자율 값을 1,000 이상으로 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강은, 표면 결정립 직경이 30㎛ 이상일 수 있다.
표면 결정립 직경이 미세할수록 자기적 성질이 열위해질 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 Mn, Mo, Nb 및 Ti 등의 함량을 최적화하여, 표면 결정립 직경을 30㎛ 이상으로 제어함으로써, 자기적 성질을 향상시키고자 한다.
다음으로, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법은, 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함하고, 아래 식 (1)의 값이 20 이상인 슬라브를 제조하는 단계; 상기 슬라브를 상기 슬라브를 1100 내지 1300℃로 재가열하는 단계; 상기 재가열된 슬라브를 열간압연하고, 열연소둔하여 열연강판을 제조하는 단계; 및 상기 열연강판을 냉간압연하고, 냉연소둔 후 산세하여 냉연강판을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
식 (1): Cr + (3*Mo + 10*N + Si + Nb + Ti) / Mn
상기 식 (1)에서, Cr, Mo, N, Si, Nb, Ti, Mn은 각 원소의 중량%를 의미한다.
상기 각 합금조성의 성분범위 및 상기 식 (1)의 수치 한정 이유는 상술한 바와 같으며, 이하 각 제조단계에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저 상기 합금조성 및 상기 식 (1)을 만족하는 슬라브를 제조한 후, 일련의 재가열, 열간압연, 열연소둔, 냉연소둔 및 산세하는 공정을 거칠 수 있다.
먼저, 제조된 슬라브를 1100 내지 1300℃로 재가열할 수 있다.
재가열 온도가 낮을 경우에는, 슬라브 주조 중 생성된 조대한 석출물들을 재분해하기 어려울 수 있다. 이를 고려하여 재가열 온도는 1100℃ 이상일 수 있다. 그러나, 재가열 온도가 지나치게 높을 경우에는, 내부 결정립이 너무 조대화될 수 있다. 이를 고려하여 재가열 온도의 상한은 1300℃로 제한될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법은, 아래 식 (2)의 값이 50 이상일 수 있다.
식 (2): [열연소둔온도(℃) * 열연소둔시간(min) + 1.1 * (냉연소둔온도(℃) * 냉연소둔시간(min))] / 냉연압하율(%)
도 2는, 식 (2)에 따른 최대 투자율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2를 참고하면, 식 (2)의 값이 클수록 최대 투자율이 커지는 것을 알 수 있다. 따라서, 자기적 성질에 영향을 미치는 주요 공정인자인 열연소둔 온도, 열연소둔 시간, 냉연 압하율, 냉연소둔 온도 및 냉연소둔 시간을 포함하는 상기 식 (2)의 값을 50 이상으로 제어함으로써, 스테인리스강의 자기적 성질을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 열연소둔은 950 내지 1150℃에서 1.5 내지 2.5분동안 수행할 수 있다.
열연소둔 온도가 낮거나 수행시간이 짧은 경우에는, 결정립이 충분히 커지지 않아 자기적 성질에 악영향을 줄 수 있다. 그러나, 열연소둔 온도가 너무 높거나 수행시간이 너무 긴 경우에는, 결정립 조대화로 인해 강도가 저하될 수 있다. 이를 고려하여, 상기 열연소둔은 950 내지 1150℃에서 1.5 내지 2.5분동안 수행할 수 있고, 보다 바람직하게는, 1000 내지 1100℃에서 2 내지 2.5분동안 수행할 수 있다.
상기 냉연소둔은 1000 내지 1200℃에서 1 내지 2분동안 수행 할 수 있다.
냉연소둔 온도가 낮거나 수행시간이 짧은 경우에는, 결정립이 충분히 커지지 않아 자기적 성질에 악영향을 줄 수 있고, 연신율이 저하될 수 있다. 그러나, 냉연소둔 온도가 너무 높거나 수행시간이 너무 긴 경우에는, 결정립 조대화로 인해 강도가 저하될 수 있다. 이를 고려하여, 상기 냉연소둔은 1000 내지 1200℃에서 1 내지 2분동안 수행할 수 있고, 보다 바람직하게는, 1100 내지 1200℃에서 1.5 내지 2분동안 수행할 수 있다.
한편, 상기 냉연소둔은 압하율 60 내지 75%로 수행할 수 있다.
압하율이 감소하면 결정립 직경이 커져 자기적 특성 측면에서는 유리하지만, 압하율이 너무 작으면, 가공성 측면에서 불리할 수 있다. 따라서, 상기 냉연소둔은 압하율 60 내지 75%로 수행하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
{실시예}
아래 표 1에 나타낸 다양한 합금 성분범위에 대하여, 용해로에서 슬라브를 제조하였다. 제조된 슬라브를 1250℃에서 재가열한 다음, 아래 표 2에 나타낸 열연소둔 온도, 열연소둔 시간, 냉연소둔 온도, 냉연소둔 시간 및 냉연 압하율을 적용하여 냉연강판을 제조하였다.
| 구분 | 합금성분 | |||||||
| C | Si | Mn | Cr | Mo | N | Nb | Ti | |
| 실시예 1 | 0.0052 | 0.15 | 0.30 | 17.72 | 0.453 | 0.0069 | 0.007 | 0.278 |
| 실시예 2 | 0.0087 | 0.38 | 0.27 | 17.87 | 0.012 | 0.0099 | 0.419 | 0.175 |
| 비교예 1 | 0.0340 | 0.30 | 0.50 | 16.12 | 0.015 | 0.0433 | 0.006 | 0.009 |
| 비교예 2 | 0.0068 | 0.18 | 0.23 | 16.23 | 0.011 | 0.0096 | 0.000 | 0.178 |
| 비교예 3 | 0.0140 | 0.60 | 0.25 | 15.90 | 0.010 | 0.0090 | 0.000 | 0.256 |
| 비교예 4 | 0.0086 | 0.17 | 0.30 | 17.33 | 0.007 | 0.0072 | 0.005 | 0.314 |
| 비교예 5 | 0.0066 | 0.39 | 0.21 | 17.85 | 0.009 | 0.0100 | 0.450 | 0.205 |
| 비교예 6 | 0.0080 | 1.92 | 0.30 | 16.22 | 0.007 | 0.0088 | 0.000 | 0.220 |
| 비교예 7 | 0.0078 | 0.35 | 0.25 | 17.78 | 0.01 | 0.01 | 0.005 | 0.08 |
| 구분 | 열연소둔 온도 (℃) |
열연소둔 시간 (min) |
냉연소둔 온도 (℃) |
냉연소둔 시간 (min) |
냉연 압하율 (%) |
| 실시예 1 | 989 | 1.91 | 1031 | 1.67 | 62 |
| 실시예 2 | 1044 | 1.87 | 1005 | 1.22 | 64 |
| 비교예 1 | 600 | 1.71 | 761 | 1.13 | 74 |
| 비교예 2 | 1044 | 1.76 | 1010 | 0.89 | 78 |
| 비교예 3 | 988 | 2.16 | 986 | 0.92 | 81 |
| 비교예 4 | 993 | 2.40 | 1025 | 1.31 | 71 |
| 비교예 5 | 591 | 2.77 | 870 | 1.47 | 75 |
| 비교예 6 | 680 | 1.74 | 960 | 0.77 | 84 |
| 비교예 7 | 660 | 2.80 | 955 | 1.48 | 70 |
아래 표 3에는 식 (1) 값, 식 (2) 값, 공식전위 및 최대 투자율을 나타냈다.
식 (1) 값은 아래 식 (1) 값을 계산하여 나타냈다.
식 (1): Cr + (3*Mo + 10*N + Si + Nb + Ti) / Mn
상기 식 (1)에서, Cr, Mo, N, Si, Nb, Ti, Mn은 각 원소의 중량%를 의미한다.
식 (2) 값은 아래 식 (2)의 값을 계산하여 나타냈다.
식 (2): [열연소둔온도(℃) * 열연소둔시간(min) + 1.1 * (냉연소둔온도(℃) * 냉연소둔시간(min))] / 냉연압하율(%)
공식전위는, 정전위기(Potentiostat) 장비를 이용하여 측정했다. 이때, 스테인리스강을 NaCl 용액에 침지하고, 20mV/min의 전압을 인가하였을 때, 전류가 100㎂에 도달하는 전위 (pitting potential)를 측정한 값을 나타냈다. 여기서, 상기 NaCl용액의 온도는 30℃이고, 농도는 3.5% 로 설정했다. 한편, 공식전위 값이 높을수록 내식성이 우수함을 의미한다.
최대 투자율은 Brockhaus 사의 Single Sheet Test 이용하여 측정했다. 한편, 최대 투자율이 높을수록 자기적 성질이 우수하다고 평가할 수 있다.
| 구분 | 식 (1) | 식 (2) | 공식전위 (mV) |
최대 투자율 |
| 실시예 1 | 23.92 | 61.01 | 236 | 1650 |
| 실시예 2 | 22.06 | 51.69 | 219 | 1343 |
| 비교예 1 | 17.71 | 26.73 | 178 | 500 |
| 비교예 2 | 18.41 | 36.43 | 156 | 634 |
| 비교예 3 | 19.80 | 38.77 | 189 | 517 |
| 비교예 4 | 19.26 | 54.32 | 186 | 1143 |
| 비교예 5 | 23.33 | 40.63 | 229 | 780 |
| 비교예 6 | 23.71 | 23.73 | 223 | 641 |
| 비교예 7 | 20.04 | 48.61 | 205 | 940 |
표 3을 참고하면, 실시예 1 및 2는 본 발명에서 제시하는 합금조성, 성분범위, 식 (1), 제조공정 및 식 (2)를 만족했으므로, 공식전위가 200mV 이상, 최대 투자율이 1000 이상을 만족했다.
그러나, 비교예 1 내지 4는 식 (1)의 값이 20 이상을 만족하지 못했다. 따라서, 비교예 1 내지 4는 공식전위가 200mV 이상을 만족하지 못했다. 즉, 비교예 1 내지 4는 내식성이 열위했다.
또한, 비교예 1 내지 3 및 비교예 5 내지 7은 식 (2)의 값이 50 이상을 만족하지 못했다. 따라서, 비교예 1 내지 3 및 비교예 5 내지 7은 최대 투자율이 1000 이상을 만족하지 못했다. 즉, 비교예 1 내지 3 및 비교예 5 내지 7은 자기적 성질이 열위했다.
Claims (9)
- 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함하고,
아래 식 (1)의 값이 20 이상인, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강:
식 (1): Cr + (3*Mo + 10*N + Si + Nb + Ti) / Mn
(상기 식 (1)에서, Cr, Mo, N, Si, Nb, Ti, Mn은 각 원소의 중량%를 의미한다). - 청구항 1에 있어서,
50Hz 주파수 대역에서 최대 투자율(magnetic permeability) 값이 1,000 이상인, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강. - 청구항 1에 있어서,
공식전위(pitting potential)가 200mV 이상인, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강. - 청구항 1에 있어서,
표면 결정립 직경이 30㎛ 이상인, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강. - 중량%로, C: 0.0005% 이상 0.035% 이하, N: 0.005% 이상 0.05% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.5% 이하, Cr: 16.0% 이상 20.0% 이하, Mo: 0% 초과 0.5% 이하, Nb: 0% 초과 0.5% 이하, Ti: 0.005% 이상 0.30% 이하, 나머지 Fe 및 불순물을 포함하고,
아래 식 (1)의 값이 20 이상인 슬라브를 제조하는 단계;
상기 슬라브를 상기 슬라브를 1100 내지 1300℃로 재가열하는 단계;
상기 재가열된 슬라브를 열간압연하고, 열연소둔하여 열연강판을 제조하는 단계; 및
상기 열연강판을 냉간압연하고, 냉연소둔 후 산세하여 냉연강판을 제조하는 단계를 포함하는, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법:
식 (1): Cr + (3*Mo + 10*N + Si + Nb + Ti) / Mn
(상기 식 (1)에서, Cr, Mo, N, Si, Nb, Ti, Mn은 각 원소의 중량%를 의미한다). - 청구항 5에 있어서,
아래 식 (2)의 값이 50 이상인, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법:
식 (2): [열연소둔온도(℃)*열연소둔시간(min) + 1.1*(냉연소둔온도(℃)*냉연소둔시간(min))] / 냉연압하율(%). - 청구항 5에 있어서,
상기 열연소둔은 950 내지 1150℃에서 1.5 내지 2.5분동안 수행하는, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법. - 청구항 5에 있어서,
상기 냉연소둔은 1000 내지 1200℃에서 1 내지 2분동안 수행하는, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법. - 청구항 5에 있어서,
상기 냉연소둔은 압하율 60 내지 75%로 수행하는, 내식성 및 자기적 성질이 향상된 페라이트계 스테인리스강의 제조방법.
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