KR20230076838A - Stainless steel material and its manufacturing method, and antibacterial/antiviral member - Google Patents
Stainless steel material and its manufacturing method, and antibacterial/antiviral member Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230076838A KR20230076838A KR1020237014019A KR20237014019A KR20230076838A KR 20230076838 A KR20230076838 A KR 20230076838A KR 1020237014019 A KR1020237014019 A KR 1020237014019A KR 20237014019 A KR20237014019 A KR 20237014019A KR 20230076838 A KR20230076838 A KR 20230076838A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- less
- stainless steel
- phase
- content
- steel material
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 183
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 111
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 title claims description 77
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims description 69
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 54
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 46
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 28
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 17
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 15
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- -1 on a mass basis Substances 0.000 claims description 4
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 3
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 49
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 38
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 35
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 35
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 20
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 10
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 8
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 7
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 3
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 241000712431 Influenza A virus Species 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 230000007501 viral attachment Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/84—Controlled slow cooling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/007—Heat treatment of ferrous alloys containing Co
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0273—Final recrystallisation annealing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
- C23G1/08—Iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
- C25F3/16—Polishing
- C25F3/22—Polishing of heavy metals
- C25F3/24—Polishing of heavy metals of iron or steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/001—Austenite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/004—Dispersions; Precipitations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
표면에 노출된 ε-Cu 상을 갖는 스테인리스 강재이다. 스테인리스 강재의 표면에 있어서의 ε-Cu상은, 면적률이 0.1~4.0%, 평균 입자경이 10~300nm, 최대 입자간 거리가 100~1000nm이다.It is a stainless steel material having an ε-Cu phase exposed on the surface. The ε-Cu phase on the surface of stainless steel materials has an area ratio of 0.1 to 4.0%, an average particle diameter of 10 to 300 nm, and a maximum interparticle distance of 100 to 1000 nm.
Description
본 발명은, 스테인리스 강재 및 그 제조 방법, 그리고 항균·항바이러스 부재에 관한 것이다.The present invention relates to a stainless steel material, a manufacturing method thereof, and an antibacterial/antiviral member.
스테인리스 강재는, 내식성이 우수하기 때문에, 주방 기기, 가전 기기, 의료 기구, 내장 건재, 수송 기기 등의 광범위한 용도로 사용되고 있으며, 세균의 번식이나 바이러스의 부착 등이 일어나기 쉬운 환경하에서의 사용도 많아지고 있다. 최근, 이러한 세균의 번식이나 바이러스의 부착 등에 따른 인체에 대한 악영향을 염려하는 경향이 강해지고 있으며, 특히, 청결함이 필수로 여겨지는 의료 기구나 주방 기기에 더하여, 다수의 사람이 모이는 건조물(建造物)이나 수송 기기에 이용되는 각종 부재에도 항균성이나 항바이러스성이 요구되고 있다.Since stainless steel materials are excellent in corrosion resistance, they are used in a wide range of applications such as kitchen equipment, home appliances, medical equipment, interior building materials, and transportation equipment, and are also increasingly used in environments where bacteria propagation or virus attachment easily occurs. . In recent years, there has been a growing tendency to worry about adverse effects on the human body due to the propagation of these bacteria or the attachment of viruses. Antibacterial and antiviral properties are also required for various members used in objects and transportation equipment.
항균·항바이러스성을 갖는 금속 원소로서는, Ag나 Cu 등이 알려져 있다는 점에서, 이들 금속 원소를 첨가함으로써 항균·항바이러스성을 부여한 스테인리스 강재가 제안되고 있다.Since Ag, Cu, and the like are known as metal elements having antibacterial and antiviral properties, stainless steel materials having antibacterial and antiviral properties imparted thereto have been proposed by adding these metal elements.
예를 들면, 특허문헌 1에는, C:0.1중량% 이하, Si:2중량% 이하, Mn:2중량% 이하, Cr:10~30중량% 및 Cu:0.4~3중량%를 포함하고, 매트릭스 중에 Cu 리치상(ε-Cu상)이 0.2체적% 이상의 비율로 석출되고 있는 항균성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강재가 제안되고 있다. 이 페라이트계 스테인리스 강재는, C:0.1중량% 이하, Si:2중량% 이하, Mn:2중량% 이하, Cr:10~30중량% 및 Cu:0.4~3중량%를 포함하는 페라이트계 스테인리스강을 냉간 압연하고, 최종 소둔한 후, 500~800℃에서 시효 처리를 실시함으로써 Cu 리치상(ε-Cu상)을 0.2체적% 이상으로 석출시킴으로써 제조된다.For example, in Patent Document 1, C: 0.1% by weight or less, Si: 2% by weight or less, Mn: 2% by weight or less, Cr: 10 to 30% by weight, and Cu: 0.4 to 3% by weight are included, and the matrix Among them, ferritic stainless steel materials having excellent antibacterial properties in which a Cu-rich phase (ε-Cu phase) is precipitated at a ratio of 0.2% by volume or more have been proposed. This ferritic stainless steel material contains C: 0.1% by weight or less, Si: 2% by weight or less, Mn: 2% by weight or less, Cr: 10 to 30% by weight, and Cu: 0.4 to 3% by weight. It is manufactured by cold-rolling, performing an aging treatment at 500 to 800°C after final annealing, and precipitating a Cu-rich phase (ε-Cu phase) at 0.2% by volume or more.
또, 특허문헌 2에는, C:0.1중량% 이하, Si:2중량% 이하, Mn:5중량% 이하, Cr:10~30중량%, Ni:5~15중량%, Cu:1.0~5.0중량%를 포함하는 조성을 갖고, Cu를 주체로 하는 제2 상(ε-Cu상)이 매트릭스 중에 0.2체적% 이상의 비율로 분산되어 있는 항균성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스 강재가 제안되고 있다. 이 오스테나이트계 스테인리스 강재는, C:0.1중량% 이하, Si:2중량% 이하, Mn:5중량% 이하, Cr:10~30중량%, Ni:5~15중량%, Cu:1.0~5.0중량%를 포함하는 오스테나이트계 스테인리스강을 열간 압연 후부터 최종 제품이 될 때까지 사이에 500~900℃의 온도 범위에서 열처리를 1회 이상 실시함으로써 제조된다.Further, in Patent Document 2, C: 0.1% by weight or less, Si: 2% by weight or less, Mn: 5% by weight or less, Cr: 10 to 30% by weight, Ni: 5 to 15% by weight, Cu: 1.0 to 5.0% by weight An austenitic stainless steel material having excellent antibacterial properties, in which a second phase (ε-Cu phase) mainly composed of Cu is dispersed in a matrix at a ratio of 0.2% by volume or more has been proposed. This austenitic stainless steel material is C: 0.1 wt% or less, Si: 2 wt% or less, Mn: 5 wt% or less, Cr: 10 to 30 wt%, Ni: 5 to 15 wt%, Cu: 1.0 to 5.0 It is manufactured by performing heat treatment one or more times in a temperature range of 500 to 900 ° C. between after hot rolling of austenitic stainless steel including weight percent until it becomes a final product.
특허문헌 1 및 2에 기재된 스테인리스 강재는, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태가 적절하게 제어되어 있지 않기 때문에, 원하는 항균성이 얻어지지 않거나, 항균성이 조기에 손실되기 쉬운 경우가 있다.In the stainless steel materials described in Patent Literatures 1 and 2, since the distribution state of the ε-Cu phase on the surface is not appropriately controlled, desired antibacterial properties may not be obtained or the antimicrobial properties may be easily lost at an early stage.
또, 바이러스는, 세균에 비해 작기 때문에, 표면에 있어서의 ε-Cu상 사이에 바이러스가 부착된 경우에는, 항바이러스성이 거의 얻어지지 않는 경우도 있다.In addition, since viruses are smaller than bacteria, antiviral properties may hardly be obtained when viruses adhere between the ε-Cu phases on the surface.
본 발명은, 항균성 및 항바이러스성을 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능한 스테인리스 강재 및 그 제조 방법, 그리고 항균·항바이러스 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a stainless steel material capable of maintaining antibacterial and antiviral properties over a long period of time, a manufacturing method thereof, and an antibacterial and antiviral member.
본 발명자들은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 예의 연구를 행한 결과, 스테인리스 강재의 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태(특히, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 면적률, ε-Cu상의 평균 입자경 및 ε-Cu상의 최대 입자간 거리)가, 항균성 및 항바이러스성, 그리고 그들의 지속성과 밀접하게 관계되어 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of intensive research to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that the distribution state of the ε-Cu phase on the surface of a stainless steel material (particularly, the area ratio of the ε-Cu phase on the surface, the average of the ε-Cu phase) Particle size and maximum distance between particles of ε-Cu phase) were found to be closely related to antibacterial and antiviral properties and their persistence, and the present invention was completed.
즉, 본 발명은, 표면에 노출된 ε-Cu상을 갖고, That is, the present invention has an ε-Cu phase exposed on the surface,
상기 표면에 있어서의 상기 ε-Cu상은, 면적률이 0.1~4.0%, 평균 입자경이 10~300nm, 최대 입자간 거리가 100~1000nm인 스테인리스 강재이다.The ε-Cu phase on the surface is a stainless steel material having an area ratio of 0.1 to 4.0%, an average particle diameter of 10 to 300 nm, and a maximum interparticle distance of 100 to 1000 nm.
또, 본 발명은, 질량 기준으로, C:0.10% 이하, Si:4.00% 이하, Mn:2.00% 이하, P:0.050% 이하, S:0.030% 이하, Ni:4.00% 이하, Cr:10.00~32.00%, Cu:0.40~4.00%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 페라이트계 조성을 갖는 슬래브, 또는 질량 기준으로, C:0.12% 이하, Si:4.00% 이하, Mn:6.00% 이하, P:0.050% 이하, S:0.030% 이하, Ni:4.00~20.00%, Cr:10.00~32.00%, Cu:2.00~6.00%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 오스테나이트계 조성을 갖는 슬래브를 열연하여 열연재를 얻는 열연 공정으로서, 상기 슬래브의 조성이 상기 페라이트계인 경우에 마무리 열연 종료 온도를 700~900℃, 상기 오스테나이트계인 경우에 마무리 열연 종료 온도를 850~1050℃로 하는 열연 공정과, In the present invention, on a mass basis, C: 0.10% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 2.00% or less, P: 0.050% or less, S: 0.030% or less, Ni: 4.00% or less, Cr: 10.00 to 10.00% 32.00%, Cu: 0.40 to 4.00%, the balance being Fe and impurities, or a slab having a ferritic composition, or based on mass, C: 0.12% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 6.00% or less, P : 0.050% or less, S: 0.030% or less, Ni: 4.00 to 20.00%, Cr: 10.00 to 32.00%, Cu: 2.00 to 6.00%, the balance being Fe and impurities. A slab having an austenitic composition is hot rolled. A hot rolling process for obtaining a hot-rolled material by performing a hot-rolling process, wherein when the composition of the slab is ferritic, the finish hot-rolling end temperature is 700 to 900° C., and when the slab is austenitic, the finish hot-rolling end temperature is 850 to 1050° C.;
상기 열연 공정에서 얻어진 상기 열연재를 0.2~5℃/초의 평균 냉각 속도로 900~500℃ 사이를 냉각하는 냉각 공정과, A cooling step of cooling the hot-rolled material obtained in the hot rolling step between 900 and 500 ° C. at an average cooling rate of 0.2 to 5 ° C./sec;
상기 냉각 공정에서 냉각된 상기 열연재를 750~850℃에서 4시간 이상 가열하는 열처리 공정Heat treatment process of heating the hot-rolled material cooled in the cooling process at 750 to 850 ° C. for 4 hours or more
을 포함하는 스테인리스 강재의 제조 방법이다.A method for producing a stainless steel material comprising a.
또한, 본 발명은, 상기 스테인리스 강재를 포함하는 항균·항바이러스 부재이다.Moreover, this invention is an antibacterial/antiviral member containing the said stainless steel material.
본 발명에 의하면, 항균성 및 항바이러스성을 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능한 스테인리스 강재 및 그 제조 방법, 그리고 항균·항바이러스 부재를 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the stainless steel material which can maintain antibacterial and antiviral properties over a long period of time, its manufacturing method, and an antibacterial/antiviral member can be provided.
도 1은, 본 발명의 전형적인 스테인리스 강재의 표면의 모식도이다.1 is a schematic view of the surface of a typical stainless steel material of the present invention.
본 발명은, 표면에 노출된 ε-Cu상을 갖는 스테인리스 강재이다. 이 ε-Cu상은, 면적률이 0.1~4.0%, 평균 입자경이 10~300nm, 최대 입자간 거리가 100~1000nm이다. The present invention is a stainless steel material having an ε-Cu phase exposed on the surface. This ε-Cu phase has an area ratio of 0.1 to 4.0%, an average particle diameter of 10 to 300 nm, and a maximum interparticle distance of 100 to 1000 nm.
여기서, 본 발명의 전형적인 스테인리스 강재의 표면의 모식도를 도 1에 나타낸다.Here, the schematic diagram of the surface of the typical stainless steel material of this invention is shown in FIG.
도 1에 나타나는 바와 같이, 스테인리스 강재(10)는, 모상의 표면에 ε-Cu상(11)이 노출되어 있다. 또, ε-Cu상(11)이 노출되지 않은 모상의 표면에는, 부동태 피막(12)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 1, in the
모상의 표면에 ε-Cu상(11)을 노출시킴으로써, 스테인리스 강재(10)의 표면에 수분이 접촉했을 때에, ε-Cu상(11)으로부터 Cu 이온을 용출시킬 수 있다. 예를 들면, 스테인리스 강재(10)의 표면에 사람의 손이 닿으면, 손의 수분에 의해 ε-Cu상(11)으로부터 Cu 이온을 용출시킬 수 있다. 그 때문에, 세균이 표면에 부착되어도 살균할 수 있음과 더불어, 바이러스가 표면에 부착되어도 불활성화되어, 이윽고 사멸시킬 수 있다.By exposing the ε-
또, ε-Cu상(11)이 노출되지 않은 모상의 표면에는, 부동태 피막(12)이 형성되어 있기 때문에, 내식성도 양호하다.In addition, since the
본 발명의 스테인리스 강재의 조성은, 특별히 한정되지 않지만, C:0.12% 이하, Si:4.00% 이하, Mn:6.00% 이하, P:0.050% 이하, S:0.030% 이하, Ni:20.00% 이하, Cr:10.00~32.00%, Cu:0.40~6.00%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 조성인 것이 바람직하다.The composition of the stainless steel material of the present invention is not particularly limited, but C: 0.12% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 6.00% or less, P: 0.050% or less, S: 0.030% or less, Ni: 20.00% or less, It is preferable that it is a composition which contains Cr: 10.00-32.00% and Cu: 0.40-6.00%, and the balance consists of Fe and impurities.
여기서, 본 명세서에 있어서 성분에 관한 「%」표시는, 특별히 언급하지 않는 한 「질량%」를 의미한다.Here, in this specification, the "%" expression regarding a component means "mass %" unless otherwise indicated.
본 발명의 스테인리스 강재의 금속 조직은, 특별히 한정되지 않지만, 페라이트계 또는 오스테나이트계인 것이 바람직하다.The metal structure of the stainless steel material of the present invention is not particularly limited, but is preferably ferritic or austenitic.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 페라이트계 스테인리스 강재 및 오스테나이트계 스테인리스 강재를 예로 들어 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 당업자의 통상의 지식에 의거하여, 이하의 실시 형태에 대해 변경, 개량 등이 적절히 가해진 것도 본 발명의 범위에 들어가는 것이 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described by taking ferritic stainless steel materials and austenitic stainless steel materials as examples. The present invention is not limited to the following embodiments, and changes, improvements, etc. are appropriately added to the following embodiments based on the common knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that entering the scope.
(실시 형태 1) (Embodiment 1)
본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, C:0.10% 이하, Si:4.00% 이하, Mn:2.00% 이하, P:0.050% 이하, S:0.030% 이하, Ni:4.00% 이하, Cr:10.00~32.00%, Cu:0.40~4.00%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다.Ferritic stainless steel according to Embodiment 1 of the present invention, C: 0.10% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 2.00% or less, P: 0.050% or less, S: 0.030% or less, Ni: 4.00% or less, It has a composition including Cr: 10.00 to 32.00% and Cu: 0.40 to 4.00%, the remainder being Fe and impurities.
여기서, 본 명세서에 있어서, 「강재」란, 강판 등의 각종 재형의 재료를 의미한다. 또, 「강판」이란, 강대를 포함하는 개념이다. 또한, 「불순물」이란, 스테인리스 강재를 공업적으로 제조할 때에, 광석, 스크랩 등의 원료, 제조 공정의 다양한 요인에 의해 혼입되는 성분으로서, 본 발명에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다.Here, in this specification, "steel material" means materials of various shapes, such as a steel plate. In addition, "steel plate" is a concept including a steel strip. In addition, "impurity" is a component that is mixed by various factors in raw materials such as ore and scrap and manufacturing process when manufacturing stainless steel materials industrially, and means that it is permitted within a range that does not adversely affect the present invention .
또, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, Nb:1.00% 이하, Ti:0.60% 이하, V:1.00% 이하, W:2.00% 이하, Mo:3.00% 이하, N:0.050% 이하, Sn:0.50% 이하, Al:5.00% 이하, Zr:0.50% 이하, Co:0.50% 이하, B:0.010% 이하, Ca:0.10% 이하, REM:0.20% 이하에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.In the ferritic stainless steel according to Embodiment 1 of the present invention, Nb: 1.00% or less, Ti: 0.60% or less, V: 1.00% or less, W: 2.00% or less, Mo: 3.00% or less, N: 0.050% Sn: 0.50% or less, Al: 5.00% or less, Zr: 0.50% or less, Co: 0.50% or less, B: 0.010% or less, Ca: 0.10% or less, REM: 0.20% or less. can include more.
이하, 각 성분에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component is demonstrated in detail.
<C:0.10% 이하> <C: 0.10% or less>
C는, 페라이트계 스테인리스 강재의 강도를 향상시키는 것과 더불어, Cr 탄화물의 생성에 의해 ε-Cu상을 균일하게 분산 석출시키는데 유효한 원소이다. 단, C의 함유량은 너무 많으면, 경질이 되어 가공성이 떨어지는 것에 더하여, 용접 등의 열영향을 받았을 때에 예민화가 발생하여, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성이 저하되어 버린다. 그 때문에, C의 함유량의 상한값은, 0.10%, 바람직하게는 0.06%, 보다 바람직하게는 0.04%, 더 바람직하게는 0.03%로 제어된다. 한편, C의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.003%, 더 바람직하게는 0.005%이다.C is an element effective for improving the strength of a ferritic stainless steel material and uniformly distributing and precipitating an ε-Cu phase by generating Cr carbide. However, if the content of C is too large, in addition to being hard and poor in workability, sensitization occurs when subjected to heat effects such as welding, and the corrosion resistance of the ferritic stainless steel material is reduced. Therefore, the upper limit of the C content is controlled to 0.10%, preferably 0.06%, more preferably 0.04%, still more preferably 0.03%. On the other hand, the lower limit of the C content is not particularly limited, but is preferably 0.001%, more preferably 0.003%, still more preferably 0.005%.
<Si:4.00% 이하> <Si: 4.00% or less>
Si는, 페라이트상(α상) 생성 원소이며, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성 및 강도를 향상시키는데 유효한 원소이다. 단, Si의 함유량은 너무 많으면, 경질화되어 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, Si의 함유량의 상한값은, 4.00%, 바람직하게는 2.00%, 보다 바람직하게는 1.50%, 더 바람직하게는 1.00%로 제어된다. 한편, Si의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.05%, 더 바람직하게는 0.10%이다.Si is a ferrite phase (α phase) forming element, and is an element effective in improving the corrosion resistance and strength of ferritic stainless steel materials. However, when the content of Si is too large, it hardens and the workability of the ferritic stainless steel material is lowered. Therefore, the upper limit of the Si content is controlled to 4.00%, preferably 2.00%, more preferably 1.50%, still more preferably 1.00%. On the other hand, the lower limit of the content of Si is not particularly limited, but is preferably 0.01%, more preferably 0.05%, still more preferably 0.10%.
<Mn:2.00% 이하> <Mn: 2.00% or less>
Mn은, 페라이트계 스테인리스 강재의 내열성을 향상시키는 원소이다. 그러나, Mn의 함유량이 너무 많으면, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성이 저하되어 버린다. 또, Mn은, 오스테나이트상(γ상) 형성 원소이기 때문에, 고온에서 γ상(실온에서는 마르텐사이트상)을 생성하여, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성도 저하되어 버린다. 그 때문에, Mn의 함유량의 상한값은, 2.00%, 바람직하게는 1.50%, 보다 바람직하게는 1.20%, 더 바람직하게는 1.00%로 제어된다. 한편, Mn의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.05%, 더 바람직하게는 0.10%이다.Mn is an element that improves the heat resistance of ferritic stainless steel materials. However, when the content of Mn is too large, the corrosion resistance of ferritic stainless steel materials will decrease. In addition, since Mn is an austenite phase (γ phase) forming element, it forms a γ phase (martensite phase at room temperature) at high temperatures, and the workability of ferritic stainless steel materials also deteriorates. Therefore, the upper limit of the Mn content is controlled to 2.00%, preferably 1.50%, more preferably 1.20%, still more preferably 1.00%. On the other hand, the lower limit of the Mn content is not particularly limited, but is preferably 0.01%, more preferably 0.05%, still more preferably 0.10%.
<P:0.050% 이하> <P: 0.050% or less>
P의 함유량은 너무 많으면, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성이나 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, P의 함유량의 상한값은, 0.050%, 바람직하게는 0.040%, 보다 바람직하게는 0.030%로 제어된다. 한편, P의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, P의 함유량의 저감에는 정련 비용이 발생하기 때문에, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.005%, 더 바람직하게는 0.010%이다.If the content of P is too large, the corrosion resistance and workability of the ferritic stainless steel materials will decrease. Therefore, the upper limit of the P content is controlled to 0.050%, preferably 0.040%, and more preferably 0.030%. On the other hand, the lower limit of the P content is not particularly limited, but is preferably 0.001%, more preferably 0.005%, still more preferably 0.010%, since refining costs are incurred when the P content is reduced.
<S:0.030% 이하> <S: 0.030% or less>
S의 함유량은 너무 많으면, 열간 가공성이 떨어져 페라이트계 스테인리스 강재의 제조성이 저하되어 버리는 것과 더불어, 내식성에도 악영향을 미친다. 그 때문에, S의 함유량의 상한값은, 0.030%, 바람직하게는 0.020%, 보다 바람직하게는 0.010%로 제어된다. 한편, S의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, S의 함유량의 저감에는 정련 비용이 발생하기 때문에, 바람직하게는 0.0001%, 보다 바람직하게는 0.0002%, 더 바람직하게는 0.0003%이다.When there is too much content of S, while hot workability will fall and the manufacturability of ferritic stainless steel materials will fall, corrosion resistance will also be adversely affected. Therefore, the upper limit of the S content is controlled to 0.030%, preferably 0.020%, and more preferably 0.010%. On the other hand, the lower limit of the S content is not particularly limited, but is preferably 0.0001%, more preferably 0.0002%, still more preferably 0.0003%, since refining costs are incurred when the S content is reduced.
<Ni:4.00% 이하><Ni: 4.00% or less>
Ni는, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성을 향상시키는 원소이다. 그러나, Ni는, Mn과 마찬가지로 오스테나이트상(γ상) 형성 원소이기 때문에, 그 함유량이 너무 많으면, 고온에서 γ상(실온에서는 마르텐사이트상)을 생성하여, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 또, Ni는, 고가의 원소이기 때문에, 제조 비용의 상승으로도 이어진다. 그 때문에, Ni의 함유량의 상한값은, 4.00%, 바람직하게는 2.00%, 보다 바람직하게는 1.00%, 더 바람직하게는 0.60%로 제어된다. 한편, Ni의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.005%, 보다 바람직하게는 0.01%, 더 바람직하게는 0.03%이다.Ni is an element that improves the corrosion resistance of ferritic stainless steel materials. However, since Ni, like Mn, is an austenite phase (γ phase) forming element, if its content is too large, γ phase (martensite phase at room temperature) is formed at high temperatures, and the workability of ferritic stainless steel materials deteriorates. throw away In addition, since Ni is an expensive element, it also leads to an increase in manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Ni content is controlled to 4.00%, preferably 2.00%, more preferably 1.00%, still more preferably 0.60%. On the other hand, the lower limit of the Ni content is not particularly limited, but is preferably 0.005%, more preferably 0.01%, still more preferably 0.03%.
<Cr:10.00~32.00%> <Cr: 10.00 to 32.00%>
Cr은, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성을 유지하기 위해 중요한 원소이다. 단, Cr의 함유량은 너무 많으면, 정련 비용의 상승을 초래하는 데다가, 고용 강화에 의해 경질화되어, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, Cr의 함유량의 상한값은, 32.00%, 바람직하게는 22.00%, 보다 바람직하게는 20.00%, 더 바람직하게는 18.00%로 제어된다. 한편, Cr의 함유량은 너무 적으면, 내식성이 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Cr의 함유량의 하한값은, 10.00%, 바람직하게는 14.00%, 보다 바람직하게는 15.00%, 더 바람직하게는 16.00%로 제어된다.Cr is an important element for maintaining the corrosion resistance of ferritic stainless steel materials. However, when the content of Cr is too large, it causes an increase in refining cost, hardening due to solid solution strengthening, and the workability of the ferritic stainless steel material is lowered. Therefore, the upper limit of the Cr content is controlled to 32.00%, preferably 22.00%, more preferably 20.00%, still more preferably 18.00%. On the other hand, when the content of Cr is too small, corrosion resistance is not sufficiently obtained. Therefore, the lower limit of the Cr content is controlled to 10.00%, preferably 14.00%, more preferably 15.00%, still more preferably 16.00%.
<Cu:0.40~4.00%> <Cu: 0.40 to 4.00%>
Cu는, 항균성 및 항바이러스성을 부여하는 ε-Cu상을 석출시키는데 필요한 원소이다. 또, Cu는, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성을 개선하는 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해, Cu의 함유량의 하한값은, 0.40%, 바람직하게는 0.70%, 보다 바람직하게는 1.00%, 더 바람직하게는 1.30%로 제어된다. 한편, Cu의 함유량이 너무 많으면, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성이 저하되어 버리는 것과 더불어, 주조 시에 저융점상을 형성하여 열간 가공성의 저하를 초래한다. 그 때문에, Cu의 함유량의 상한값은, 4.00%, 바람직하게는 3.00%, 보다 바람직하게는 2.00%, 더 바람직하게는 1.70%로 제어된다.Cu is an element required to precipitate an ε-Cu phase imparting antibacterial and antiviral properties. Moreover, Cu is also an element which improves the workability of ferritic stainless steel materials. In order to obtain such an effect, the lower limit of the Cu content is controlled to 0.40%, preferably 0.70%, more preferably 1.00%, still more preferably 1.30%. On the other hand, when the content of Cu is too large, the corrosion resistance of the ferritic stainless steel material is lowered, and a low melting point phase is formed during casting, resulting in a decrease in hot workability. Therefore, the upper limit of the content of Cu is controlled to 4.00%, preferably 3.00%, more preferably 2.00%, still more preferably 1.70%.
<Nb:1.00% 이하> <Nb: 1.00% or less>
Nb는, 석출물을 형성하고, 그 주위에 ε-Cu상을 균일하게 석출시키는 효과를 가져오는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Nb의 함유량이 너무 많으면, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, Nb의 함유량의 상한값은, 1.00%, 바람직하게는 0.80%, 보다 바람직하게는 0.60%, 더 바람직하게는 0.55%로 제어된다. 한편, Nb의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Nb에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.05%, 보다 바람직하게는 0.10%, 더 바람직하게는 0.20%, 특히 바람직하게는 0.25%이다.Nb is an element that forms precipitates and has an effect of uniformly precipitating an ε-Cu phase around them, and is added as necessary. However, when the content of Nb is too large, the workability of ferritic stainless steel materials will decrease. Therefore, the upper limit of the Nb content is controlled to 1.00%, preferably 0.80%, more preferably 0.60%, still more preferably 0.55%. On the other hand, the lower limit of the Nb content is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Nb, it is preferably 0.05%, more preferably 0.10%, still more preferably 0.20%, and particularly preferably 0.25%. .
<Ti:0.60% 이하> <Ti: 0.60% or less>
Ti는, Nb와 마찬가지로 석출물을 형성하고, 그 주위에 ε-Cu상을 균일하게 석출시키는 효과를 가져오는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Ti의 함유량은 너무 많으면, 표면 흠집의 원인이 되어 품질 저하를 초래하는 것과 더불어, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, Ti의 함유량의 상한값은, 0.60%, 바람직하게는 0.30%로 제어된다. 한편, Ti의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Ti에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.Ti, like Nb, is an element that forms a precipitate and has an effect of uniformly precipitating an ε-Cu phase around it, and is added as necessary. However, when the content of Ti is too large, it causes surface flaws and causes quality deterioration, and the workability of the ferritic stainless steel materials is lowered. Therefore, the upper limit of the content of Ti is controlled to be 0.60%, preferably 0.30%. On the other hand, the lower limit of the content of Ti is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Ti, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<V:1.00% 이하> <V: 1.00% or less>
V는, Nb, Ti와 마찬가지로 석출물을 형성하고, 그 주위에 ε-Cu상을 균일하게 석출시키는 효과를 가져오는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, V의 함유량이 너무 많으면, 표면 흠집의 원인이 되어 품질 저하를 초래하는 것과 더불어, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, V의 함유량의 상한값은, 1.00%, 바람직하게는 0.50%로 제어된다. 한편, V의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, V에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.V, like Nb and Ti, is an element that forms precipitates and has an effect of uniformly precipitating an ε-Cu phase around them, and is added as necessary. However, when the content of V is too large, it causes surface scratches and quality deterioration, and the workability of the ferritic stainless steel material is lowered. Therefore, the upper limit of the V content is controlled to 1.00%, preferably 0.50%. On the other hand, the lower limit of the V content is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of V, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<W:2.00% 이하> <W: 2.00% or less>
W는, Nb, Ti, V와 마찬가지로 석출물을 형성하고, 그 주위에 ε-Cu상을 균일하게 석출시키는 효과를 가져오는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, W의 함유량이 너무 많으면, 표면 흠집의 원인이 되어 품질 저하를 초래하는 것과 더불어, 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, W의 함유량의 상한값은, 2.00%, 바람직하게는 1.00%로 제어된다. 한편, W의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, W에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.W, like Nb, Ti, and V, is an element that forms precipitates and has an effect of uniformly precipitating an ε-Cu phase around them, and is added as necessary. However, when the content of W is too large, it causes surface flaws and causes quality deterioration, and the workability of the ferritic stainless steel material is lowered. Therefore, the upper limit of the W content is controlled to 2.00%, preferably 1.00%. On the other hand, the lower limit of the content of W is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of W, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<Mo:3.00% 이하> <Mo: 3.00% or less>
Mo는, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Mo의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Mo의 함유량의 상한값은, 3.00%, 바람직하게는 2.00%, 보다 바람직하게는 1.50%, 더 바람직하게는 1.00%로 제어된다. 한편, Mo의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Mo에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%, 더 바람직하게는 0.10%이다.Mo is an element that improves the corrosion resistance of ferritic stainless steel materials, and is added as needed. However, when there is too much content of Mo, it will lead to the raise of manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Mo content is controlled to 3.00%, preferably 2.00%, more preferably 1.50%, still more preferably 1.00%. On the other hand, the lower limit of the content of Mo is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Mo, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%, still more preferably 0.10%.
<N:0.050% 이하> <N: 0.050% or less>
N은, Mo와 마찬가지로 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, N의 함유량은 너무 많으면, 경질화되어 페라이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, N의 함유량의 상한값은, 0.050%, 바람직하게는 0.030%, 보다 바람직하게는 0.025%, 더 바람직하게는 0.015%로 제어된다. 한편, N의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, N에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.001%, 바람직하게는 0.003%이다.N, like Mo, is an element that improves the corrosion resistance of ferritic stainless steel materials, and is added as needed. However, if the content of N is too large, it hardens and the workability of the ferritic stainless steel material is lowered. Therefore, the upper limit of the N content is controlled to 0.050%, preferably 0.030%, more preferably 0.025%, still more preferably 0.015%. On the other hand, the lower limit of the N content is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of N, it is preferably 0.001%, preferably 0.003%.
<Sn:0.50% 이하> <Sn: 0.50% or less>
Sn은, Mo, N과 마찬가지로 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Sn의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Sn의 함유량의 상한값은, 0.50%, 바람직하게는 0.30%로 제어된다. 한편, Sn의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Sn에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.Sn, like Mo and N, is an element that improves the corrosion resistance of ferritic stainless steel materials, and is added as necessary. However, when there is too much content of Sn, it will lead to the raise of manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the content of Sn is 0.50%, preferably controlled to 0.30%. On the other hand, the lower limit of the content of Sn is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Sn, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<Al:5.00% 이하> <Al: 5.00% or less>
Al은, 정련 공정에 있어서 탈산을 위해 이용되는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 또, Al은, 페라이트계 스테인리스 강재의 내식성이나 내산화성을 개선하는 원소이기도 하다. 단, Al의 함유량은 너무 많으면, 개재물의 생성량이 증가하여 품질을 저하시켜 버린다. 그 때문에, Al의 함유량의 상한값은, 5.00%, 바람직하게는 3.00%, 보다 바람직하게는 2.00%, 더 바람직하게는 1.00%이다. 한편, Al의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Al에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.05%이다.Al is an element used for deoxidation in the refining process, and is added as needed. Al is also an element that improves the corrosion resistance and oxidation resistance of ferritic stainless steel materials. However, if the content of Al is too large, the amount of inclusions produced increases and the quality deteriorates. Therefore, the upper limit of the Al content is 5.00%, preferably 3.00%, more preferably 2.00%, still more preferably 1.00%. On the other hand, the lower limit of the content of Al is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Al, it is preferably 0.01%, more preferably 0.05%.
<Zr:0.50% 이하> <Zr: 0.50% or less>
Zr은, Al과 마찬가지로 페라이트계 스테인리스 강재의 내산화성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Zr의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Zr의 함유량의 상한값은, 0.50%, 바람직하게는 0.30%로 제어된다. 한편, Zr의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Zr에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.Zr, like Al, is an element that improves the oxidation resistance of ferritic stainless steel materials, and is added as necessary. However, when there is too much content of Zr, it will lead to the rise of manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Zr content is controlled to 0.50%, preferably 0.30%. On the other hand, the lower limit of the content of Zr is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Zr, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<Co:0.50% 이하> <Co: 0.50% or less>
Co는, Al, Zr과 마찬가지로 페라이트계 스테인리스 강재의 내산화성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Co의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Co의 함유량의 상한값은, 0.50%, 바람직하게는 0.30%로 제어된다. 한편, Co의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Co에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.Co, like Al and Zr, is an element that improves the oxidation resistance of ferritic stainless steel materials, and is added as necessary. However, when the content of Co is too large, it leads to an increase in manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Co content is controlled to 0.50%, preferably 0.30%. On the other hand, the lower limit of the content of Co is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Co, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<B:0.010% 이하> <B: 0.010% or less>
B는, 페라이트계 스테인리스 강재의 열간 가공성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 또, B는, 입계 강화에 의해 페라이트계 스테인리스 강재의 2차 가공성을 개선하는 원소이기도 하다. 단, B의 함유량은 너무 많으면, 용접성이나 피로 강도의 저하를 초래한다. 그 때문에, B의 함유량의 상한값은, 0.010%, 바람직하게는 0.070%로 제어된다. 한편, B의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, B에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.002%이다.B is an element that improves the hot workability of ferritic stainless steel materials, and is added as needed. In addition, B is also an element that improves the secondary workability of ferritic stainless steel materials by grain boundary strengthening. However, if the content of B is too large, the weldability and fatigue strength will be lowered. Therefore, the upper limit of the B content is controlled to 0.010%, preferably 0.070%. On the other hand, the lower limit of the content of B is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of B, it is preferably 0.001%, more preferably 0.002%.
<Ca:0.10% 이하> <Ca: 0.10% or less>
Ca는, B와 마찬가지로 페라이트계 스테인리스 강재의 열간 가공성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 또, Ca는, 황화물을 형성하여 S의 입계 편석을 억제함으로써 내입계 산화성을 개선하는 원소이기도 하다. 단, Ca의 함유량은 너무 많으면, 가공성의 저하를 초래한다. 그 때문에, Ca의 함유량의 상한값은, 0.10%, 바람직하게는 0.05%로 제어된다. 한편, Ca의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Ca에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.003%이다.Ca, like B, is an element that improves the hot workability of ferritic stainless steel materials, and is added as needed. In addition, Ca is also an element that improves grain boundary oxidation resistance by forming sulfides and suppressing grain boundary segregation of S. However, when the content of Ca is too large, a decrease in workability is caused. Therefore, the upper limit of the Ca content is controlled to 0.10%, preferably 0.05%. On the other hand, the lower limit of the content of Ca is not particularly limited, but is preferably 0.001%, more preferably 0.003% from the viewpoint of obtaining the effect of Ca.
<REM:0.20% 이하> <REM: 0.20% or less>
REM(희토류 원소)은, B, Ca와 마찬가지로 페라이트계 스테인리스 강재의 열간 가공성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 또, REM은, 용출되기 어려운 황화물을 형성하여, 부식 기점이 되는 MnS의 생성을 억제함으로써 내식성을 개선하는 원소이기도 하다. 단, REM의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그래서, REM의 함유량의 상한값은, 0.20%, 바람직하게는 0.10%로 제어된다. 한편, REM의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, REM에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.01%이다. REM (rare earth element), like B and Ca, is an element that improves the hot workability of ferritic stainless steel materials, and is added as necessary. Moreover, REM is also an element that improves corrosion resistance by forming sulfides that are difficult to elute and suppressing the formation of MnS serving as a starting point for corrosion. However, if there is too much content of REM, it will lead to a rise in manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the REM content is controlled to be 0.20%, preferably 0.10%. On the other hand, the lower limit of the content of REM is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of REM, it is preferably 0.001%, more preferably 0.01%.
또한, 본 명세서에 있어서 「REM」은, 스칸듐(Sc), 이트륨(Y)의 2원소와, 란탄(La)에서 루테튬(Lu)까지의 15원소(란타노이드)의 총칭을 가리킨다. 이들은 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상의 혼합물로서 이용해도 된다.In addition, in this specification, "REM" refers to the generic name of the two elements scandium (Sc) and yttrium (Y), and 15 elements (lanthanoids) ranging from lanthanum (La) to lutetium (Lu). These may be used independently and may be used as a mixture of 2 or more types.
다음에, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재의 표면에 노출되는 ε-Cu상의 특징에 대해서 상세하게 설명한다.Next, the characteristics of the ε-Cu phase exposed on the surface of the ferritic stainless steel material according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail.
<면적률:0.1~4.0%> <area ratio: 0.1 to 4.0%>
표면에 노출되는 ε-Cu상의 면적률은 클수록, Cu 이온의 용출량이 많아지기 때문에 항균성 및 항바이러스성을 높일 수 있다. 이 ε-Cu상의 면적률은, 결정 구조 및 Cu의 함유량에 주로 의존한다. 그 때문에, ε-Cu상의 면적률의 상한값은, 페라이트계 스테인리스 강재에 있어서의 Cu의 함유량을 고려하면, 4.0%, 바람직하게는 2.0%, 보다 바람직하게는 1.9%, 더 바람직하게는 1.8%로 제어된다. 한편, ε-Cu상의 면적률의 하한값은, 항균성 및 항바이러스성을 확보하는 관점에서, 0.1%, 바람직하게는 0.3%, 보다 바람직하게는 0.6%로 제어된다.As the area ratio of the ε-Cu phase exposed to the surface increases, the elution amount of Cu ions increases, so antibacterial and antiviral properties can be improved. The area ratio of this ε-Cu phase mainly depends on the crystal structure and the content of Cu. Therefore, the upper limit of the area ratio of the ε-Cu phase is 4.0%, preferably 2.0%, more preferably 1.9%, still more preferably 1.8%, considering the Cu content in the ferritic stainless steel material. controlled On the other hand, the lower limit of the area ratio of the ε-Cu phase is controlled to 0.1%, preferably 0.3%, and more preferably 0.6%, from the viewpoint of ensuring antibacterial and antiviral properties.
여기서, 본 명세서에 있어서의 「표면에 노출되는 ε-Cu상의 면적률」은, 스테인리스 강재의 표면을 TEM(투과형 전자 현미경) 관찰함으로써 산출할 수 있다. 구체적으로는, 스테인리스 강재의 표면에 있어서, 무작위로 선택한 3개소 이상에서 TEM 상(像)을 촬영한 후, TEM 상을 화상 해석하여 ε-Cu상의 면적을 측정하고, ε-Cu상의 면적을 시야 면적으로 나눔으로써, 「표면에 노출되는 ε-Cu상의 면적률」을 산출할 수 있다. 시야 면적은, 특별히 한정되지 않지만, 촬영 개소의 합계로 10μm2 이상인 것이 바람직하다.Here, "the area ratio of the epsilon-Cu phase exposed to the surface" in this specification is computable by observing the surface of stainless steel materials with a TEM (transmission electron microscope). Specifically, on the surface of the stainless steel material, TEM images were taken at three or more randomly selected locations, the TEM images were image analyzed, the area of the ε-Cu phase was measured, and the area of the ε-Cu phase was determined by visual field By dividing by the area, "the area ratio of the ε-Cu phase exposed to the surface" can be calculated. The field of view area is not particularly limited, but is preferably 10 μm 2 or more in total of imaging locations.
<평균 입자경:10~300nm> <average particle diameter: 10 to 300 nm>
표면에 노출되는 ε-Cu상의 평균 입자경은 클수록, Cu 이온을 장기에 걸쳐 용출시킬 수 있기 때문에, 항균성 및 항바이러스성의 지속성이 향상된다. 단, ε-Cu상의 평균 입자경이 너무 크면, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 입자간 거리가 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 입자간에 세균이나 바이러스가 부착되었을 때에, 항균성 및 항바이러스성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, ε-Cu상의 평균 입자경의 상한값은, 300nm, 바람직하게는 250nm, 보다 바람직하게는 200nm로 제어된다. 한편, ε-Cu상의 평균 입자경의 하한값은, Cu 이온의 용출 지속성을 확보하는 관점에서, 10nm, 바람직하게는 30nm, 보다 바람직하게는 50nm로 제어된다.As the average particle size of the ε-Cu phase exposed to the surface is larger, Cu ions can be eluted over a long period of time, so the durability of antibacterial and antiviral properties is improved. However, when the average particle size of the ε-Cu phase is too large, the distance between particles of the ε-Cu phase exposed on the surface tends to increase. Therefore, when bacteria or viruses adhere between the particles of the ε-Cu phase exposed on the surface, there are cases where sufficient antibacterial and antiviral properties cannot be obtained. Therefore, the upper limit of the average particle size of the ε-Cu phase is controlled to 300 nm, preferably 250 nm, and more preferably 200 nm. On the other hand, the lower limit of the average particle diameter of the ε-Cu phase is controlled to 10 nm, preferably 30 nm, and more preferably 50 nm, from the viewpoint of ensuring the persistence of elution of Cu ions.
여기서, 본 명세서에 있어서의 「표면에 노출되는 ε-Cu상의 평균 입자경」은, 스테인리스 강재의 표면을 TEM(투과형 전자 현미경) 관찰함으로써 산출할 수 있다. 구체적으로는, 스테인리스 강재의 표면에 있어서, 무작위로 선택한 3개소 이상에서 TEM 상을 촬영한 후, TEM 상을 화상 해석하여 ε-Cu상의 원상당경을 구하고, 그 평균값을 「표면에 노출되는 ε-Cu상의 평균 입자경」으로 할 수 있다.Here, "the average particle diameter of the epsilon-Cu phase exposed to the surface" in this specification is computable by observing the surface of stainless steel materials with a TEM (transmission electron microscope). Specifically, on the surface of a stainless steel material, after photographing TEM images at three or more points randomly selected, the TEM images were image analyzed to determine the equivalent circle diameter of the ε-Cu phase, and the average value was calculated as "ε exposed to the surface". -Average particle diameter of Cu phase”.
<최대 입자간 거리:100~1000nm> <Maximum interparticle distance: 100 to 1000 nm>
일반적으로, 세균의 크기는 0.5~3μm인데 반해, 바이러스의 크기는 10~200nm로 매우 작다. 그 때문에, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 최대 입자간 거리가 너무 크면, 특히, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 입자간에 바이러스가 부착되었을 때에, 항바이러스성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 그 때문에, ε-Cu상의 최대 입자간 거리의 상한값은, 1000nm, 바람직하게는 800nm, 보다 바람직하게는 500nm로 제어된다. 한편, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 최대 입자간 거리는 작을수록, 항균성 및 항바이러스성을 높일 수 있는데, 평균 입자경이 10~300nm인 비교적 큰 ε-Cu상으로 하는 경우, 열처리에 의한 ε-Cu상의 성장 과정을 고려하면, ε-Cu상의 최대 입자간 거리의 하한값은, 100nm가 한계라고 생각된다. 그 때문에, ε-Cu상의 최대 입자간 거리의 하한값은, 100nm, 바람직하게는 150nm, 보다 바람직하게는 200nm로 제어된다.In general, the size of bacteria is 0.5 ~ 3μm, whereas the size of viruses is very small, 10 ~ 200nm. Therefore, if the maximum distance between the particles of the ε-Cu phase exposed to the surface is too large, in particular, when a virus adheres between the particles of the ε-Cu phase exposed to the surface, sufficient antiviral properties may not be obtained. Therefore, the upper limit of the maximum distance between particles of the ε-Cu phase is controlled to 1000 nm, preferably 800 nm, and more preferably 500 nm. On the other hand, the smaller the maximum interparticle distance of the ε-Cu phase exposed to the surface, the higher the antibacterial and antiviral properties. In the case of a relatively large ε-Cu phase with an average particle diameter of 10 to 300 nm, Considering the growth process of the phase, it is considered that the lower limit of the maximum distance between particles of the ε-Cu phase is 100 nm. Therefore, the lower limit of the maximum interparticle distance of the ε-Cu phase is controlled to 100 nm, preferably 150 nm, and more preferably 200 nm.
여기서, 본 명세서에 있어서의 「표면에 노출되는 ε-Cu상의 최대 입자간 거리」는, 스테인리스 강재의 표면을 TEM(투과형 전자 현미경) 관찰함으로써 산출할 수 있다. 구체적으로는, 스테인리스 강재의 표면에 있어서, 무작위로 선택한 3개소 이상에서 TEM 상을 촬영한 후, TEM 상을 화상 해석하고, ε-Cu상의 무게 중심(모점(母點)) 위치를 구하여 보로노이 분할한다. 다음에, 인접하는 보로노이 영역에 있어서의 ε-Cu상의 무게 중심간 거리를 입자간 거리로서 측정하여, 그 최대값을 「표면에 노출되는 ε-Cu상의 최대 입자간 거리」로 할 수 있다.Here, the “maximum distance between particles of the ε-Cu phase exposed on the surface” in this specification can be calculated by observing the surface of the stainless steel material with a TEM (transmission electron microscope). Specifically, on the surface of a stainless steel material, after taking a TEM image at 3 or more randomly selected locations, the TEM image is image analyzed, the center of gravity (parent point) position of the ε-Cu phase is obtained, and Voronoi divide Next, the distance between the centers of gravity of the ε-Cu phase in adjacent Voronoi regions is measured as the distance between particles, and the maximum value thereof can be taken as "the maximum distance between particles of the ε-Cu phase exposed on the surface".
본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, 비커스 경도가 160Hv 이하인 것이 바람직하다. 이러한 비커스 경도로 제어함으로써, 가공성을 확보할 수 있기 때문에, 다양한 용도에 이용하는 것이 가능해진다. The ferritic stainless steel material according to Embodiment 1 of the present invention preferably has a Vickers hardness of 160 Hv or less. Since workability can be ensured by controlling to such a Vickers hardness, it becomes possible to use for various applications.
또한, 비커스 경도의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 100Hv이다. In addition, although the lower limit of Vickers hardness is not specifically limited, It is generally 100 Hv.
여기서, 본 명세서에 있어서의 「비커스 경도」는, JIS Z2244:2009에 준거하여 측정할 수 있다. 비커스 경도의 측정에 있어서, 측정 하중은 10kg으로 하고, 무작위로 선택한 5개소 이상에서 측정을 행하여, 그 평균값을 비커스 경도의 결과로 한다.Here, "Vickers hardness" in this specification can be measured based on JIS Z2244:2009. In the measurement of the Vickers hardness, the measurement load is set to 10 kg, measurements are made at 5 or more randomly selected locations, and the average value is taken as the result of the Vickers hardness.
본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, JIS Z2801:2010에 준거한 항균 시험에 있어서, 항균 활성값이 2.0 이상인 것이 바람직하다. 이러한 항균 활성값이면, 항균성이 높은 것을 객관적으로 담보할 수 있다.It is preferable that the antibacterial activity value of the ferritic stainless steel material concerning Embodiment 1 of this invention is 2.0 or more in the antibacterial test based on JIS Z2801:2010. If it is such an antibacterial activity value, it can objectively ensure that antibacterial property is high.
여기서, 본 명세서에 있어서의 「항균 시험」은, JIS Z2801:2010에 준거하고, 세균으로서 황색포도구균을 이용하여 행한다.Here, the "antibacterial test" in this specification is based on JIS Z2801: 2010, and is conducted using Staphylococcus aureus as a bacterium.
본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, ISO 21702:2019에 준거한 항바이러스 시험에 있어서, 항바이러스 활성값이 2.0 이상인 것이 바람직하다. 이러한 항바이러스 활성값이면, 항바이러스성이 높은 것을 객관적으로 담보할 수 있다.The ferritic stainless steel material according to Embodiment 1 of the present invention preferably has an antiviral activity value of 2.0 or more in an antiviral test based on ISO 21702:2019. If it is such an antiviral activity value, it can objectively ensure that antiviral property is high.
여기서, 본 명세서에 있어서의 「항바이러스 시험」은, ISO 21702:2019에 준거하고, 바이러스로서 A형 인플루엔자 바이러스를 이용하여 행한다.Here, the "antiviral test" in this specification is based on ISO 21702: 2019, and is conducted using an influenza A virus as a virus.
본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 열연재 또는 냉연재인 것이 바람직하다. The type of ferritic stainless steel according to Embodiment 1 of the present invention is not particularly limited, but is preferably a hot-rolled material or a cold-rolled material.
열연재의 경우, 그 두께는, 일반적으로 3mm 이상이다. 또, 냉연재인 경우, 그 두께는, 일반적으로 3mm 미만이다.In the case of hot-rolled steel, the thickness is generally 3 mm or more. Moreover, in the case of a cold-rolled material, the thickness is generally less than 3 mm.
본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, 열연 공정, 냉각 공정 및 열처리 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. The ferritic stainless steel material according to Embodiment 1 of the present invention can be manufactured by a method including a hot rolling process, a cooling process, and a heat treatment process.
열연 공정은, 상기의 조성을 갖는 슬래브를 열연하여 열연재를 얻는 공정이다. 구체적으로는, 상기의 조성을 갖는 슬래브를 조압연한 후, 마무리 열연함으로써 열연재가 얻어진다. 이 열연재는, 코일 형상으로 감아도 된다.The hot rolling step is a step of obtaining a hot rolled material by hot rolling a slab having the above composition. Specifically, after rough rolling a slab having the above composition, a hot-rolled material is obtained by finishing hot rolling. This hot-rolled material may be wound into a coil shape.
또한, 상기의 조성을 갖는 슬래브는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상기의 조성을 갖는 스테인리스강을 용제(溶製)하고, 단조 또는 주조에 의해 얻을 수 있다.The slab having the above composition is not particularly limited, but can be obtained by forging or casting, for example, by melting stainless steel having the above composition.
마무리 열연은, 마무리 열연 종료 온도가 700~900℃가 되도록 하여 행해진다. 이 온도 범위로 마무리 열연 종료 온도를 제어함으로써, 마무리 열연 종료로부터 냉각 공정에 있어서 ε-Cu상의 미세한 「시드(seed)」를 소량으로 또한 균일하게 석출시키기 쉬워진다. 그 결과, 열처리 공정에서 ε-Cu상을 성장시킴으로써, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 상기와 같이 제어하는 것이 가능해진다. 이에 반해, 마무리 열연 종료 온도가 700℃ 미만이면, 마무리 열연 종료로부터 냉각 공정에 있어서 ε-Cu상의 미세한 「시드」가 충분히 석출되지 않는다. 그 결과, 열처리 공정에서 ε-Cu상을 성장시키면, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 평균 입자경이나 최대 입자간 거리가 너무 커져 버린다. 또, 마무리 열연 종료 온도가 900℃를 넘으면, 조직이 조대화하여 가공성 및 인성이 저하되어 버린다.Finishing hot rolling is performed so that the finishing temperature of finishing hot rolling becomes 700-900 degreeC. By controlling the finish hot rolling end temperature within this temperature range, it becomes easy to deposit a small amount and uniformly of fine "seeds" of the ε-Cu phase in the cooling step from the end of finish hot rolling. As a result, by growing the ε-Cu phase in the heat treatment step, it becomes possible to control the distribution state of the ε-Cu phase on the surface as described above. On the other hand, if the finish hot rolling end temperature is less than 700°C, fine "seeds" of the ε-Cu phase are not sufficiently precipitated in the cooling step from the end of finish hot rolling. As a result, when the ε-Cu phase is grown in the heat treatment step, the average particle diameter of the ε-Cu phase or the maximum interparticle distance on the surface becomes too large. In addition, when the finish hot rolling end temperature exceeds 900°C, the structure becomes coarse and workability and toughness deteriorate.
또한, 열연 공정에 있어서의 그 외의 조건은, 슬래브의 조성에 따라 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다.In addition, other conditions in the hot rolling process may be appropriately set depending on the composition of the slab, and are not particularly limited.
냉각 공정은, ε-Cu상의 미세한 「시드」를 석출시키기 위한 공정이며, 열연 공정에서 얻어진 열연재를 0.2~5℃/초의 평균 냉각 속도로 900~500℃ 사이를 냉각함으로써 행해진다. 이러한 조건으로 완만하게 냉각함으로써, ε-Cu상의 석출 온도역(900~500℃)에서 ε-Cu상의 미세한 「시드」를 소량으로 또한 균일하게 석출시킬 수 있다. 이 ε-Cu상의 미세한 「시드」는, 열처리 공정에 있어서 우선적으로 성장하기 때문에, 비교적 큰 ε-Cu상이 균일하게 분산된 상태가 된다. 그 결과로서, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 상기와 같이 제어하는 것이 가능해진다. 이러한 효과를 안정적으로 얻는 관점에서, 평균 냉각 속도는 1~5℃/초인 것이 바람직하고, 2~4℃/초인 것이 보다 바람직하다. 이에 반해, 900~500℃ 사이를 5℃/초보다 큰 평균 냉각 속도로 냉각하면, ε-Cu상의 미세한 「시드」가 충분히 석출되지 않는다. 그 결과, 열처리 공정에서 ε-Cu상을 성장시키면, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 평균 입자경이나 최대 입자간 거리가 너무 커져 버린다. 또, 900~500℃ 사이를 0.2℃/초보다 작은 평균 냉각 속도로 냉각하면, ε-Cu상의 미세한 「시드」의 석출량이 많아져 버린다. 그 결과, 열처리 공정에 있어서 비교적 작은 ε-Cu상이 다량으로 석출된 상태가 된다.The cooling process is a process for depositing fine “seeds” of the ε-Cu phase, and is performed by cooling the hot-rolled material obtained in the hot rolling process between 900 and 500° C. at an average cooling rate of 0.2 to 5° C./sec. By cooling gently under these conditions, a small amount of fine “seeds” of the ε-Cu phase can be uniformly deposited in the ε-Cu phase precipitation temperature range (900 to 500° C.). Since the fine "seed" of this ε-Cu phase preferentially grows in the heat treatment step, a relatively large ε-Cu phase is uniformly dispersed. As a result, it becomes possible to control the distribution state of the ε-Cu phase on the surface as described above. From the viewpoint of stably obtaining these effects, the average cooling rate is preferably 1 to 5°C/sec, and more preferably 2 to 4°C/sec. On the other hand, when cooling between 900 and 500°C at an average cooling rate greater than 5°C/sec, fine "seeds" of the ε-Cu phase are not sufficiently precipitated. As a result, when the ε-Cu phase is grown in the heat treatment step, the average particle diameter of the ε-Cu phase or the maximum interparticle distance on the surface becomes too large. In addition, when cooling between 900 and 500 ° C. at an average cooling rate of less than 0.2 ° C./sec, the amount of precipitation of fine “seeds” of the ε-Cu phase increases. As a result, a large amount of relatively small ε-Cu phase is deposited in the heat treatment step.
또한, 냉각 공정에 있어서의 냉각 방법은, 특별히 한정되지 않고, 당해 기술 분야에 있어서 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 코일 형상으로 감은 열연재를 보온 박스에 넣는 것만으로, 복열(復熱)에 의해 상기의 냉각 조건으로 완만하게 냉각하는 것이 가능해진다. 또, 냉각 온도의 섬세한 조정은, 보온 박스에 공급하는 가스(예를 들면, Ar 가스)의 공급량을 제어함으로써 행할 수 있다.In addition, the cooling method in a cooling process is not specifically limited, A well-known method in the said technical field can be used. For example, it becomes possible to cool gently under the cooling conditions described above by recuperating heat only by putting a hot-rolled material wound into a coil into a holding box. Further, fine adjustment of the cooling temperature can be performed by controlling the supply amount of gas (for example, Ar gas) supplied to the thermal insulation box.
열처리 공정은, 냉각 공정에서 석출된 ε-Cu상의 미세한 「시드」를 성장시키는 공정이며, 냉각 공정에서 냉각된 열연재를 750~850℃에서 4시간 이상 가열함으로써 행해진다. 이러한 조건으로 열처리를 행함으로써, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 상기와 같이 제어하는 것이 가능해진다. 이러한 효과를 안정적으로 얻는 관점에서, 가열 시간은 6~48시간인 것이 바람직하고, 8~36시간인 것이 보다 바람직하다. 이에 반해, 가열 온도가 750℃ 미만이거나, 가열 시간이 4시간 미만이면, ε-Cu상의 미세한 「시드」가 충분히 성장하지 않고, ε-Cu상의 평균 입자경이 너무 작아져 버린다. 또, 가열 온도가 850℃를 넘으면, ε-Cu상이 모상에 고용되어 버린다.The heat treatment step is a step of growing fine “seeds” of the ε-Cu phase precipitated in the cooling step, and is performed by heating the hot-rolled material cooled in the cooling step at 750 to 850° C. for 4 hours or more. By performing the heat treatment under these conditions, it becomes possible to control the distribution state of the ε-Cu phase on the surface as described above. From the viewpoint of stably obtaining these effects, the heating time is preferably 6 to 48 hours, and more preferably 8 to 36 hours. On the other hand, if the heating temperature is less than 750°C or the heating time is less than 4 hours, fine "seeds" of the ε-Cu phase do not grow sufficiently and the average particle diameter of the ε-Cu phase becomes too small. In addition, when the heating temperature exceeds 850°C, the ε-Cu phase is dissolved in the mother phase.
열처리 공정 후에는, 필요에 따라, 산 세정 및/또는 연마를 행하는 표층 제거 공정을 추가로 행해도 된다. 표층 제거 공정을 행함으로써, 표면에 형성된 스케일이나 Cr 빈화층(貧化層)의 제거를 행할 수 있다. After the heat treatment step, if necessary, a surface layer removal step of acid washing and/or polishing may be further performed. By performing the surface layer removal process, the scale and Cr sparse layer formed on the surface can be removed.
표층 제거 공정에서 제거되는 표층의 두께는, 슬래브의 조성 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, Cr 빈화층을 제거하는 경우에는, 10μm 이상의 두께의 표층을 제거하는 것이 바람직하다.The thickness of the surface layer removed in the surface layer removal step may be appropriately adjusted depending on the composition of the slab and the like, and is not particularly limited. For example, in the case of removing the Cr sparse layer, it is preferable to remove the surface layer having a thickness of 10 μm or more.
페라이트계 스테인리스 강재가 냉연재인 경우, 열처리 공정 후에, 냉간 압연을 행하고, 이어서 300초 이내의 소둔 처리를 행하는 냉간 압연·소둔 공정을 추가로 행해도 된다. 또한, 열처리 공정 후에 표층 제거 공정을 행하는 경우, 표층 제거 공정 후에 냉간 압연·소둔 공정을 행해도 되고, 냉간 압연·소둔 공정 후에 표층 제거 공정을 행해도 된다.When the ferritic stainless steel material is a cold-rolled material, after the heat treatment step, cold rolling and subsequent annealing treatment for 300 seconds or less may be further performed. In the case where the surface layer removal step is performed after the heat treatment step, the cold rolling/annealing step may be performed after the surface layer removal step, or the surface layer removal step may be performed after the cold rolling/annealing step.
소둔 처리를 300초 이내의 단시간으로 함으로써, 표면에 노출되는 ε-Cu상에 대한 영향을 억제하면서, 냉간 압연으로 생긴 변형을 제거할 수 있다.By performing the annealing treatment for a short time of 300 seconds or less, strain caused by cold rolling can be removed while suppressing the influence on the ε-Cu phase exposed on the surface.
또한, 냉간 압연 및 소둔 처리의 조건은, 슬래브의 조성 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다.In addition, the conditions of the cold rolling and annealing treatment may be appropriately adjusted depending on the composition of the slab and the like, and are not particularly limited.
본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, 항균성 및 항바이러스성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있기 때문에, 항균·항바이러스 부재에 이용할 수 있다. 또, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재는, 비커스 경도를 160Hv 이하로 할 수 있기 때문에, 항균·항바이러스 부재에 적합한 형상으로 가공하는 것도 용이하다.Since the ferritic stainless steel material according to Embodiment 1 of the present invention can maintain antibacterial and antiviral properties over a long period of time, it can be used for an antibacterial/antiviral member. In addition, since the ferritic stainless steel material according to Embodiment 1 of the present invention can have a Vickers hardness of 160 Hv or less, it is easy to process it into a shape suitable for an antibacterial/antiviral member.
(실시 형태 2) (Embodiment 2)
본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, C:0.12% 이하, Si:4.00% 이하, Mn:6.00% 이하, P:0.050% 이하, S:0.030% 이하, Ni:4.00~20.00%, Cr:10.00~32.00%, Cu:2.00~6.00%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다. In the austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention, C: 0.12% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 6.00% or less, P: 0.050% or less, S: 0.030% or less, Ni: 4.00 to 20.00 %, Cr: 10.00 to 32.00%, Cu: 2.00 to 6.00%, the balance has a composition consisting of Fe and impurities.
또, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, Nb:1.00% 이하, Ti:1.00% 이하, V:1.00% 이하, W:2.00% 이하, Mo:6.00% 이하, N:0.350% 이하, Sn:0.50% 이하, Al:5.00% 이하, Zr:0.50% 이하, Co:0.50% 이하, B:0.020% 이하, Ca:0.10% 이하, REM:0.20% 이하에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.In the austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention, Nb: 1.00% or less, Ti: 1.00% or less, V: 1.00% or less, W: 2.00% or less, Mo: 6.00% or less, N: 0.350 % or less, Sn: 0.50% or less, Al: 5.00% or less, Zr: 0.50% or less, Co: 0.50% or less, B: 0.020% or less, Ca: 0.10% or less, REM: 0.20% or less. may further include.
이하, 각 성분에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component is demonstrated in detail.
<C:0.12% 이하> <C: 0.12% or less>
C는, 오스테나이트 생성 원소이며, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 강도를 향상시키는 것과 더불어, Cr 탄화물의 생성에 의해 ε-Cu상을 균일하게 분산 석출시키는데 유효한 원소이다. 단, C의 함유량은 너무 많으면, 경질이 되어 가공성이 떨어지는 것에 더하여, 용접 등의 열영향을 받았을 때에 예민화가 발생하여, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성이 저하되어 버린다. 그 때문에, C의 함유량의 상한값은, 0.12%, 바람직하게는 0.10%, 보다 바람직하게는 0.09%, 더 바람직하게는 0.08%로 제어된다. 한편, C의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.003%, 더 바람직하게는 0.005%이다.C is an austenite forming element, and is an effective element for improving the strength of an austenitic stainless steel material and uniformly distributing and precipitating an ε-Cu phase by generating Cr carbide. However, if the content of C is too large, in addition to being hard and poor in workability, sensitization occurs when subjected to heat effects such as welding, and the corrosion resistance of the austenitic stainless steel material deteriorates. Therefore, the upper limit of the C content is controlled to 0.12%, preferably 0.10%, more preferably 0.09%, still more preferably 0.08%. On the other hand, the lower limit of the C content is not particularly limited, but is preferably 0.001%, more preferably 0.003%, still more preferably 0.005%.
<Si:4.00% 이하> <Si: 4.00% or less>
Si는, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성 및 강도를 향상시키는데 유효한 원소이다. 단, Si의 함유량이 너무 많으면, 경질화되어 오스테나이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 또, Si는, 페라이트상(α상) 생성 원소이기 때문에, 오스테나이트상(γ상)의 불안정화나 페라이트상의 생성을 초래한다. 그 때문에, Si의 함유량의 상한값은, 4.00%, 바람직하게는 3.00%, 보다 바람직하게는 2.00%, 더 바람직하게는 1.50%로 제어된다. 한편, Si의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.05%, 더 바람직하게는 0.10%이다.Si is an effective element for improving the corrosion resistance and strength of austenitic stainless steel materials. However, when the content of Si is too large, it hardens and the workability of the austenitic stainless steel material is lowered. In addition, since Si is a ferrite phase (α phase) forming element, it causes destabilization of the austenite phase (γ phase) and formation of the ferrite phase. Therefore, the upper limit of the Si content is controlled to 4.00%, preferably 3.00%, more preferably 2.00%, still more preferably 1.50%. On the other hand, the lower limit of the content of Si is not particularly limited, but is preferably 0.01%, more preferably 0.05%, still more preferably 0.10%.
<Mn:6.00% 이하> <Mn: 6.00% or less>
Mn은, 오스테나이트상(γ상) 생성 원소이다. 또, Mn은 MnS를 생성하고, MnS는 ε-Cu상의 핵으로서 작용한다. 그러나, Mn의 함유량이 너무 많으면, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성이 저하되어 버린다. 그 때문에, Mn의 함유량의 상한값은, 6.00%, 바람직하게는 4.00%, 보다 바람직하게는 3.00%, 더 바람직하게는 2.50%로 제어된다. 한편, Mn의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.05%, 더 바람직하게는 0.10%이다.Mn is an austenite phase (γ phase) forming element. Also, Mn generates MnS, and MnS acts as a nucleus on ε-Cu. However, if the content of Mn is too large, the corrosion resistance of the austenitic stainless steel material will decrease. Therefore, the upper limit of the Mn content is controlled to 6.00%, preferably 4.00%, more preferably 3.00%, still more preferably 2.50%. On the other hand, the lower limit of the Mn content is not particularly limited, but is preferably 0.01%, more preferably 0.05%, still more preferably 0.10%.
<P:0.050% 이하> <P: 0.050% or less>
P의 함유량은 너무 많으면, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성이나 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, P의 함유량의 상한값은, 0.050%, 바람직하게는 0.040%, 보다 바람직하게는 0.035%로 제어된다. 한편, P의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, P의 함유량의 저감에는 정련 비용이 발생하기 때문에, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.005%, 더 바람직하게는 0.010%이다.If the content of P is too large, the corrosion resistance and workability of the austenitic stainless steel materials will decrease. Therefore, the upper limit of the P content is controlled to 0.050%, preferably 0.040%, and more preferably 0.035%. On the other hand, the lower limit of the P content is not particularly limited, but is preferably 0.001%, more preferably 0.005%, still more preferably 0.010%, since refining costs are incurred when the P content is reduced.
<S:0.030% 이하> <S: 0.030% or less>
S의 함유량은 너무 많으면, 열간 가공성이 떨어져 오스테나이트계 스테인리스 강재의 제조성이 저하되어 버리는 것과 더불어, 내식성에도 악영향을 미친다. 그 때문에, S의 함유량의 상한값은, 0.030%, 바람직하게는 0.020%, 보다 바람직하게는 0.010%로 제어된다. 한편, S의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, S의 함유량의 저감에는 정련 비용이 발생하기 때문에, 바람직하게는 0.0001%, 보다 바람직하게는 0.0002%, 더 바람직하게는 0.0003%이다.When the content of S is too large, the hot workability is poor and the manufacturability of the austenitic stainless steel material is lowered, and the corrosion resistance is also adversely affected. Therefore, the upper limit of the S content is controlled to 0.030%, preferably 0.020%, and more preferably 0.010%. On the other hand, the lower limit of the S content is not particularly limited, but is preferably 0.0001%, more preferably 0.0002%, still more preferably 0.0003%, since refining costs are incurred when the S content is reduced.
<Ni:4.00~20.00%> <Ni: 4.00 to 20.00%>
Ni는, Mn과 마찬가지로 오스테나이트상(γ상) 생성 원소이며, 내식성과 가공성을 향상시킨다. Ni는 고가의 원소이기 때문에, 함유량이 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Ni의 함유량의 상한값은, 20.00% 미만, 바람직하게는 15.00% 이하, 보다 바람직하게는 12.00% 이하, 더 바람직하게는 10.00% 이하로 제어된다. 한편, Ni의 함유량은 너무 적으면, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성이 저하된다. 그 때문에, Ni의 함유량의 하한값은, 4.00%, 바람직하게는 6.00%, 보다 바람직하게는 8.00%, 더 바람직하게는 8.50%로 제어된다.Ni, like Mn, is an austenite phase (γ phase) generating element, and improves corrosion resistance and workability. Since Ni is an expensive element, too much content leads to an increase in manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Ni content is controlled to be less than 20.00%, preferably 15.00% or less, more preferably 12.00% or less, still more preferably 10.00% or less. On the other hand, when the content of Ni is too small, the corrosion resistance of the austenitic stainless steel materials is lowered. Therefore, the lower limit of the Ni content is controlled to 4.00%, preferably 6.00%, more preferably 8.00%, still more preferably 8.50%.
<Cr:10.00~32.00%> <Cr: 10.00 to 32.00%>
Cr은, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성을 유지하기 위해 중요한 원소이다. 단, Cr의 함유량은 너무 많으면, 정련 비용의 상승을 초래할 뿐만 아니라, 고용 강화에 의해 경질화되어, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, Cr의 함유량의 상한값은, 32.00%, 바람직하게는 25.00%, 보다 바람직하게는 22.00%, 더 바람직하게는 20.00%로 제어된다. 한편, Cr의 함유량은 너무 적으면, 내식성이 충분히 얻어지지 않는다. 그 때문에, Cr의 함유량의 하한값은, 10.00%, 바람직하게는 14.00%, 보다 바람직하게는 15.00%, 더 바람직하게는 18.00%로 제어된다.Cr is an important element for maintaining the corrosion resistance of austenitic stainless steel materials. However, if the content of Cr is too large, it not only causes an increase in refining cost, but also hardens due to solid solution strengthening, and the workability of the austenitic stainless steel material is lowered. Therefore, the upper limit of the Cr content is controlled to 32.00%, preferably 25.00%, more preferably 22.00%, still more preferably 20.00%. On the other hand, when the content of Cr is too small, corrosion resistance is not sufficiently obtained. Therefore, the lower limit of the Cr content is controlled to 10.00%, preferably 14.00%, more preferably 15.00%, still more preferably 18.00%.
<Cu:2.00~6.00%> <Cu: 2.00 to 6.00%>
Cu는, 항균성 및 항바이러스성을 부여하는 ε-Cu상을 석출시키는데 필요한 원소이다. 또, Cu는, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 가공성을 개선하는 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해서, Cu의 함유량의 하한값은, 2.00%, 바람직하게는 2.50%, 보다 바람직하게는 3.00%, 더 바람직하게는 3.60%로 제어된다. 한편, Cu의 함유량이 너무 많으면, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성이 저하되어 버리는 것과 더불어, 주조 시에 저융점상을 형성하여 열간 가공성의 저하를 초래한다. 그 때문에, Cu의 함유량의 상한값은, 6.00%, 바람직하게는 5.00%, 보다 바람직하게는 4.80%, 더 바람직하게는 4.50%로 제어된다.Cu is an element required to precipitate an ε-Cu phase imparting antibacterial and antiviral properties. Moreover, Cu is also an element which improves the workability of austenitic stainless steel materials. In order to obtain such an effect, the lower limit of the Cu content is controlled to 2.00%, preferably 2.50%, more preferably 3.00%, still more preferably 3.60%. On the other hand, when the content of Cu is too large, the corrosion resistance of the austenitic stainless steel material is lowered, and a low melting point phase is formed during casting to cause a decrease in hot workability. Therefore, the upper limit of the content of Cu is controlled to 6.00%, preferably 5.00%, more preferably 4.80%, still more preferably 4.50%.
<Nb:1.00% 이하, Ti:1.00% 이하, V:1.00% 이하, W:2.00% 이하> <Nb: 1.00% or less, Ti: 1.00% or less, V: 1.00% or less, W: 2.00% or less>
Nb, Ti, V 및 W는, 탄화물이나 질화물을 형성함으로써 C나 N의 입계 편석에 의한 예민화를 저감하여, 내입계 부식성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Nb, Ti, V 및 W의 함유량은 너무 많으면, 표면 흠집의 원인이 되어 품질 저하를 초래하는 것과 더불어, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, Nb, Ti 및 V의 함유량의 상한값은 모두 1.00%, 바람직하게는 0.50%로 제어된다. 또, W의 함유량의 상한값은, 2.00%, 바람직하게는 1.50%로 제어된다. 한편, Nb, Ti, V 및 W의 함유량의 하한값은 모두 특별히 한정되지 않지만, 이들 원소에 의한 효과를 얻는 관점에서, 0.01%, 바람직하게는 0.02%이다.Nb, Ti, V, and W are elements that reduce sensitization due to grain boundary segregation of C or N by forming carbides or nitrides and improve intergranular corrosion resistance, and are added as necessary. However, when the content of Nb, Ti, V, and W is too large, it causes surface flaws and deteriorates quality, and the workability of the austenitic stainless steel material deteriorates. Therefore, the upper limits of the contents of Nb, Ti and V are all controlled to 1.00%, preferably 0.50%. In addition, the upper limit of the W content is controlled to be 2.00%, preferably 1.50%. On the other hand, the lower limit of the contents of Nb, Ti, V and W is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of these elements, it is 0.01%, preferably 0.02%.
<Mo:6.00% 이하> <Mo: 6.00% or less>
Mo는, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Mo의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Mo의 함유량의 상한값은, 6.00%, 바람직하게는 5.00%, 보다 바람직하게는 3.00%, 더 바람직하게는 2.00%로 제어된다. 한편, Mo의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Mo에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%, 더 바람직하게는 0.10%이다.Mo is an element that improves the corrosion resistance of austenitic stainless steel materials, and is added as needed. However, when there is too much content of Mo, it will lead to the raise of manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Mo content is controlled to 6.00%, preferably 5.00%, more preferably 3.00%, still more preferably 2.00%. On the other hand, the lower limit of the content of Mo is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Mo, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%, still more preferably 0.10%.
<N:0.350% 이하> <N: 0.350% or less>
N은, Mo와 마찬가지로 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, N의 함유량은 너무 많으면, 경질화되어 오스테나이트계 스테인리스 강재의 가공성이 저하되어 버린다. 그 때문에, N의 함유량의 상한값은, 0.350%, 바람직하게는 0.200%, 보다 바람직하게는 0.150%, 더 바람직하게는 0.050%로 제어된다. 한편, N의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, N에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.001%, 바람직하게는 0.003%이다.N, like Mo, is an element that improves the corrosion resistance of austenitic stainless steel materials, and is added as needed. However, if the content of N is too large, it hardens and the workability of the austenitic stainless steel material is reduced. Therefore, the upper limit of the N content is controlled to 0.350%, preferably 0.200%, more preferably 0.150%, still more preferably 0.050%. On the other hand, the lower limit of the N content is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of N, it is preferably 0.001%, preferably 0.003%.
<Sn:0.50% 이하> <Sn: 0.50% or less>
Sn은, Mo, N과 마찬가지로 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Sn의 함유량은 너무 많으면, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 열간 가공성의 저하를 초래한다. 그 때문에, Sn의 함유량의 상한값은, 0.50%, 바람직하게는 0.30%로 제어된다. 한편, Sn의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Sn의 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 더 바람직하게는 0.02%이다.Sn, like Mo and N, is an element that improves the corrosion resistance of austenitic stainless steel materials, and is added as needed. However, when the content of Sn is too large, the hot workability of the austenitic stainless steel material is reduced. Therefore, the upper limit of the content of Sn is 0.50%, preferably controlled to 0.30%. On the other hand, the lower limit of the content of Sn is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Sn, it is preferably 0.01%, more preferably 0.02%.
<Al:5.00% 이하> <Al: 5.00% or less>
Al은, 정련 공정에 있어서 탈산을 위해 이용되는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 또, Al은, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성이나 내산화성을 개선하는 원소이기도 하다. 단, Al의 함유량은 너무 많으면, 개재물의 생성량이 증가하여 품질을 저하시켜 버린다. 그 때문에, Al의 함유량의 상한값은, 5.00%, 바람직하게는 3.00%, 보다 바람직하게는 2.00%, 더 바람직하게는 1.00%이다. 한편, Al의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Al에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.Al is an element used for deoxidation in the refining process, and is added as needed. Al is also an element that improves the corrosion resistance and oxidation resistance of austenitic stainless steel materials. However, if the content of Al is too large, the amount of inclusions produced increases and the quality deteriorates. Therefore, the upper limit of the Al content is 5.00%, preferably 3.00%, more preferably 2.00%, still more preferably 1.00%. On the other hand, the lower limit of the content of Al is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Al, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<Zr:0.50% 이하> <Zr: 0.50% or less>
Zr은, Al과 마찬가지로 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내산화성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Zr의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Zr의 함유량의 상한값은, 0.50%, 바람직하게는 0.30%로 제어된다. 한편, Zr의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Zr에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.Zr, like Al, is an element that improves the oxidation resistance of austenitic stainless steel materials, and is added as needed. However, when there is too much content of Zr, it will lead to the rise of manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Zr content is controlled to 0.50%, preferably 0.30%. On the other hand, the lower limit of the content of Zr is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Zr, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<Co:0.50% 이하> <Co: 0.50% or less>
Co는, Al, Zr과 마찬가지로 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내산화성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, Co의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그 때문에, Co의 함유량의 상한값은, 0.50%, 바람직하게는 0.30%로 제어된다. 한편, Co의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Co에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.01%, 보다 바람직하게는 0.03%이다.Co, like Al and Zr, is an element that improves the oxidation resistance of austenitic stainless steel materials, and is added as necessary. However, when the content of Co is too large, it leads to an increase in manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the Co content is controlled to 0.50%, preferably 0.30%. On the other hand, the lower limit of the content of Co is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of Co, it is preferably 0.01%, more preferably 0.03%.
<B:0.020% 이하> <B: 0.020% or less>
B는, 열간 가공성을 향상시키는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 단, B의 함유량은 너무 많으면, 오스테나이트계 스테인리스 강재의 내식성이나 용접성이 저하되어 버린다. 그 때문에, B의 함유량의 상한값은, 0.020%, 바람직하게는 0.015%, 보다 바람직하게는 0.010%, 더 바람직하게는 0.005%로 제어된다. 한편, B의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, B에 의한 효과를 얻는 관점에서, 0.0001%, 바람직하게는 0.0003%, 보다 바람직하게는 0.0005%로 제어된다.B is an element that improves hot workability and is added as needed. However, when the content of B is too large, the corrosion resistance and weldability of austenitic stainless steel materials will decrease. Therefore, the upper limit of the B content is controlled to 0.020%, preferably 0.015%, more preferably 0.010%, still more preferably 0.005%. On the other hand, the lower limit of the content of B is not particularly limited, but is controlled to 0.0001%, preferably 0.0003%, and more preferably 0.0005% from the viewpoint of obtaining the effect of B.
<Ca:0.10% 이하> <Ca: 0.10% or less>
Ca는, B와 마찬가지로 오스테나이트계 스테인리스 강재의 열간 가공성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 또, Ca는, 황화물을 형성하여 S의 입계 편석을 억제함으로써 내입계 산화성을 개선하는 원소이기도 하다. 단, Ca의 함유량은 너무 많으면, 가공성의 저하를 초래한다. 그 때문에, Ca의 함유량의 상한값은, 0.10%, 바람직하게는 0.05%로 제어된다. 한편, Ca의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, Ca에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.003%이다.Ca, like B, is an element that improves the hot workability of austenitic stainless steel materials, and is added as needed. In addition, Ca is also an element that improves grain boundary oxidation resistance by forming sulfides and suppressing grain boundary segregation of S. However, when the content of Ca is too large, a decrease in workability is caused. Therefore, the upper limit of the Ca content is controlled to 0.10%, preferably 0.05%. On the other hand, the lower limit of the content of Ca is not particularly limited, but is preferably 0.001%, more preferably 0.003% from the viewpoint of obtaining the effect of Ca.
<REM:0.20% 이하> <REM: 0.20% or less>
REM(희토류 원소)은, B, Ca와 마찬가지로 오스테나이트계 스테인리스 강재의 열간 가공성을 개선하는 원소이며, 필요에 따라 첨가된다. 또, REM은, 용출되기 어려운 황화물을 형성하여, 부식 기점이 되는 MnS의 생성을 억제함으로써 내식성을 개선하는 원소이기도 하다. 단, REM의 함유량은 너무 많으면, 제조 비용의 상승으로 이어진다. 그래서, REM의 함유량의 상한값은, 0.20%, 바람직하게는 0.10%로 제어된다. 한편, REM의 함유량의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, REM에 의한 효과를 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.001%, 보다 바람직하게는 0.01%이다. REM (rare earth element), like B and Ca, is an element that improves the hot workability of austenitic stainless steel materials, and is added as necessary. Moreover, REM is also an element that improves corrosion resistance by forming sulfides that are difficult to elute and suppressing the formation of MnS serving as a starting point for corrosion. However, if there is too much content of REM, it will lead to a rise in manufacturing cost. Therefore, the upper limit of the REM content is controlled to be 0.20%, preferably 0.10%. On the other hand, the lower limit of the content of REM is not particularly limited, but from the viewpoint of obtaining the effect of REM, it is preferably 0.001%, more preferably 0.01%.
또한, REM은, 단독 종류를 이용해도 되고, 2종류 이상의 혼합물로서 이용해도 된다.In addition, REM may be used alone or as a mixture of two or more.
다음에, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재의 표면에 노출되는 ε-Cu상의 특징에 대해서 상세하게 설명한다.Next, the characteristics of the ε-Cu phase exposed on the surface of the austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention will be described in detail.
<면적률:0.1~4.0%> <area ratio: 0.1 to 4.0%>
표면에 노출되는 ε-Cu상의 면적률은 클수록, Cu 이온의 용출량이 많아지기 때문에 항균성 및 항바이러스성을 높일 수 있다. 이 ε-Cu상의 면적률은, 결정 구조 및 Cu의 함유량에 주로 의존한다. 그 때문에, ε-Cu상의 면적률의 상한값은, 오스테나이트계 스테인리스 강재에 있어서의 Cu의 함유량을 고려하면, 4.0%, 바람직하게는 3.0%, 보다 바람직하게는 2.0%로 제어된다. 한편, ε-Cu상의 면적률의 하한값은, 항균성 및 항바이러스성을 확보하는 관점에서, 0.1%, 바람직하게는 0.3%, 보다 바람직하게는 0.6%로 제어된다.As the area ratio of the ε-Cu phase exposed to the surface increases, the elution amount of Cu ions increases, so antibacterial and antiviral properties can be improved. The area ratio of this ε-Cu phase mainly depends on the crystal structure and the content of Cu. Therefore, the upper limit of the area ratio of the ε-Cu phase is controlled to 4.0%, preferably 3.0%, and more preferably 2.0%, considering the Cu content in the austenitic stainless steel. On the other hand, the lower limit of the area ratio of the ε-Cu phase is controlled to 0.1%, preferably 0.3%, and more preferably 0.6%, from the viewpoint of ensuring antibacterial and antiviral properties.
<평균 입자경:10~300nm> <average particle diameter: 10 to 300 nm>
표면에 노출되는 ε-Cu상의 평균 입자경은 클수록, Cu 이온을 장기에 걸쳐 용출시킬 수 있기 때문에, 항균성 및 항바이러스성의 지속성이 향상된다. 단, ε-Cu상의 평균 입자경이 너무 크면, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 입자간 거리가 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 입자간에 세균이나 바이러스가 부착되었을 때에, 항균성 및 항바이러스성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 따라서, ε-Cu상의 평균 입자경의 상한값은, 300nm, 바람직하게는 250nm, 보다 바람직하게는 200nm, 더 바람직하게는 150nm로 제어된다. 한편, ε-Cu상의 평균 입자경의 하한값은, Cu 이온의 용출 지속성을 확보하는 관점에서, 10nm, 바람직하게는 20nm, 보다 바람직하게는 30nm로 제어된다.As the average particle size of the ε-Cu phase exposed to the surface is larger, Cu ions can be eluted over a long period of time, so the durability of antibacterial and antiviral properties is improved. However, when the average particle size of the ε-Cu phase is too large, the distance between particles of the ε-Cu phase exposed on the surface tends to increase. Therefore, when bacteria or viruses adhere between the particles of the ε-Cu phase exposed on the surface, there are cases where sufficient antibacterial and antiviral properties cannot be obtained. Therefore, the upper limit of the average particle size of the ε-Cu phase is controlled to 300 nm, preferably 250 nm, more preferably 200 nm, still more preferably 150 nm. On the other hand, the lower limit of the average particle diameter of the ε-Cu phase is controlled to 10 nm, preferably 20 nm, and more preferably 30 nm, from the viewpoint of ensuring the persistence of elution of Cu ions.
<최대 입자간 거리:100~1000nm> <Maximum interparticle distance: 100 to 1000 nm>
일반적으로, 세균의 크기는 0.5~3μm인데 반해, 바이러스의 크기는 10~200nm로 매우 작다. 그 때문에, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 최대 입자간 거리가 너무 크면, 특히, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 입자간에 바이러스가 부착되었을 때에, 항바이러스성이 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 그 때문에, ε-Cu상의 최대 입자간 거리의 상한값은, 1000nm, 바람직하게는 800nm, 보다 바람직하게는 500nm로 제어된다. 한편, 표면에 노출되는 ε-Cu상의 최대 입자간 거리는 작을수록, 항균성 및 항바이러스성을 높일 수 있는데, 평균 입자경이 10~300nm인 비교적 큰 ε-Cu상으로 하는 경우, 열처리에 의한 ε-Cu상의 성장 과정을 고려하면, ε-Cu상의 최대 입자간 거리의 하한값은, 100nm가 한계라고 생각된다. 그 때문에, ε-Cu상의 최대 입자간 거리의 하한값은, 100nm, 바람직하게는 150nm, 보다 바람직하게는 200nm로 제어된다.In general, the size of bacteria is 0.5 ~ 3μm, whereas the size of viruses is very small, 10 ~ 200nm. Therefore, if the maximum distance between the particles of the ε-Cu phase exposed to the surface is too large, in particular, when a virus adheres between the particles of the ε-Cu phase exposed to the surface, sufficient antiviral properties may not be obtained. Therefore, the upper limit of the maximum distance between particles of the ε-Cu phase is controlled to 1000 nm, preferably 800 nm, and more preferably 500 nm. On the other hand, the smaller the maximum interparticle distance of the ε-Cu phase exposed to the surface, the higher the antibacterial and antiviral properties. In the case of a relatively large ε-Cu phase with an average particle diameter of 10 to 300 nm, Considering the growth process of the phase, it is considered that the lower limit of the maximum distance between particles of the ε-Cu phase is 100 nm. Therefore, the lower limit of the maximum interparticle distance of the ε-Cu phase is controlled to 100 nm, preferably 150 nm, and more preferably 200 nm.
본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, 비커스 경도가 190Hv 이하인 것이 바람직하고, 180Hv 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 비커스 경도로 제어함으로써, 가공성을 확보할 수 있기 때문에, 다양한 용도에 이용하는 것이 가능해진다. The austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention preferably has a Vickers hardness of 190 Hv or less, and more preferably 180 Hv or less. Since workability can be ensured by controlling to such a Vickers hardness, it becomes possible to use for various applications.
또한, 비커스 경도의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 100Hv이다.In addition, although the lower limit of Vickers hardness is not specifically limited, It is generally 100 Hv.
본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, JIS Z2801:2010에 준거한 항균 시험에 있어서, 항균 활성값이 2.0 이상인 것이 바람직하다. 이러한 항균 활성값이면, 항균성이 높은 것을 객관적으로 담보할 수 있다.The austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention preferably has an antibacterial activity value of 2.0 or more in an antibacterial test based on JIS Z2801:2010. If it is such an antibacterial activity value, it can objectively ensure that antibacterial property is high.
본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, ISO 21702:2019에 준거한 항바이러스 시험에 있어서, 항바이러스 활성값이 2.0 이상인 것이 바람직하다. 이러한 항바이러스 활성값이면, 항바이러스성이 높은 것을 객관적으로 담보할 수 있다.The austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention preferably has an antiviral activity value of 2.0 or more in an antiviral test based on ISO 21702:2019. If it is such an antiviral activity value, it can objectively ensure that antiviral property is high.
본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 열연재 또는 냉연재인 것이 바람직하다. The type of austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention is not particularly limited, but is preferably a hot-rolled material or a cold-rolled material.
열연재의 경우, 그 두께는, 일반적으로 3mm 이상이다. 또, 냉연재인 경우, 그 두께는, 일반적으로 3mm 미만이다.In the case of hot-rolled steel, the thickness is generally 3 mm or more. Moreover, in the case of a cold-rolled material, the thickness is generally less than 3 mm.
본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, 열연 공정, 냉각 공정 및 열처리 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. The austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention can be manufactured by a method including a hot rolling process, a cooling process, and a heat treatment process.
열연 공정은, 상기의 조성을 갖는 슬래브를 열연하여 열연재를 얻는 공정이다. 구체적으로는, 상기의 조성을 갖는 슬래브를 조압연한 후, 마무리 열연함으로써 열연재가 얻어진다. 이 열연재는, 코일 형상으로 감아도 된다.The hot rolling step is a step of obtaining a hot rolled material by hot rolling a slab having the above composition. Specifically, after rough rolling a slab having the above composition, a hot-rolled material is obtained by finishing hot rolling. This hot-rolled material may be wound into a coil shape.
또한, 상기의 조성을 갖는 슬래브는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 상기의 조성을 갖는 스테인리스강을 용제하고, 단조 또는 주조에 의해 얻을 수 있다.The slab having the above composition is not particularly limited, but can be obtained, for example, by melting stainless steel having the above composition and forging or casting.
마무리 열연은, 마무리 열연 종료 온도가 850~1050℃가 되도록 하여 행해진다. 이 온도 범위로 마무리 열연 종료 온도를 제어함으로써, 마무리 열연 종료로부터 냉각 공정에 있어서 ε-Cu상의 미세한 「시드」를 소량으로 또한 균일하게 석출시키기 쉬워진다. 그 결과, 열처리 공정에서 ε-Cu상을 성장시킴으로써, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 상기와 같이 제어하는 것이 가능해진다. 이에 반해, 마무리 열연 종료 온도가 850℃ 미만이면, 마무리 열연 종료로부터 냉각 공정에 있어서 ε-Cu상의 미세한 「시드」가 충분히 석출되지 않는다. 그 결과, 열처리 공정에서 ε-Cu상을 성장시키면, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 평균 입자경이나 최대 입자간 거리가 너무 커져 버린다. 또, 마무리 열연 종료 온도가 1050℃를 넘으면, 조직이 조대화하여 가공성 및 인성이 저하되어 버린다. 또, 조대화한 조직을 미세한 조직으로 되돌리기 위해 여러 차례의 압연 처리나 열처리가 필요해져 버려, 제조 비용이 상승해 버린다.Finish hot rolling is performed so that the finish hot rolling end temperature becomes 850-1050 degreeC. By controlling the finish hot rolling end temperature within this temperature range, it is easy to deposit a small amount and uniformly of fine "seeds" of the epsilon-Cu phase in the cooling step from the end of finish hot rolling. As a result, by growing the ε-Cu phase in the heat treatment step, it becomes possible to control the distribution state of the ε-Cu phase on the surface as described above. On the other hand, if the finish hot rolling end temperature is less than 850°C, fine "seeds" of the ε-Cu phase are not sufficiently precipitated in the cooling step from the end of finish hot rolling. As a result, when the ε-Cu phase is grown in the heat treatment step, the average particle diameter of the ε-Cu phase or the maximum interparticle distance on the surface becomes too large. In addition, when the finish hot rolling end temperature exceeds 1050°C, the structure becomes coarse and workability and toughness deteriorate. In addition, in order to return the coarsened structure to a fine structure, several rounds of rolling treatment or heat treatment are required, resulting in an increase in manufacturing cost.
또한, 열연 공정에 있어서의 그 외의 조건은, 슬래브의 조성에 따라 적절히 설정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다.In addition, other conditions in the hot rolling process may be appropriately set depending on the composition of the slab, and are not particularly limited.
냉각 공정은, ε-Cu상의 미세한 「시드」를 석출시키기 위한 공정이며, 열연 공정에서 얻어진 열연재를 0.2~5℃/초의 평균 냉각 속도로 900~500℃ 사이를 냉각함으로써 행해진다. 이러한 조건으로 완만하게 냉각함으로써, ε-Cu상의 석출 온도역(900~500℃)에서 ε-Cu상의 미세한 「시드」를 소량으로 또한 균일하게 석출시킬 수 있다. 이 ε-Cu상의 미세한 「시드」는, 열처리 공정에 있어서 우선적으로 성장하기 때문에, 비교적 큰 ε-Cu상이 균일하게 분산된 상태가 된다. 그 결과로서, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 상기와 같이 제어하는 것이 가능해진다. 이러한 효과를 안정적으로 얻는 관점에서, 평균 냉각 속도는 1~5℃/초인 것이 바람직하고, 2~4℃/초인 것이 보다 바람직하다. 이에 반해, 900~500℃ 사이를 5℃/초보다 큰 평균 냉각 속도로 냉각하면, ε-Cu상의 미세한 「시드」가 충분히 석출되지 않는다. 그 결과, 열처리 공정에서 ε-Cu상을 성장시키면, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 평균 입자경이나 최대 입자간 거리가 너무 커져 버린다. 또, 900~500℃ 사이를 0.2℃/초보다 작은 평균 냉각 속도로 냉각하면, ε-Cu상의 미세한 「시드」의 석출량이 많아져 버린다. 그 결과, 열처리 공정에 있어서 비교적 작은 ε-Cu상이 다량으로 석출된 상태가 된다.The cooling process is a process for depositing fine “seeds” of the ε-Cu phase, and is performed by cooling the hot-rolled material obtained in the hot rolling process between 900 and 500° C. at an average cooling rate of 0.2 to 5° C./sec. By cooling gently under these conditions, a small amount of fine “seeds” of the ε-Cu phase can be uniformly deposited in the ε-Cu phase precipitation temperature range (900 to 500° C.). Since the fine "seed" of this ε-Cu phase preferentially grows in the heat treatment step, a relatively large ε-Cu phase is uniformly dispersed. As a result, it becomes possible to control the distribution state of the ε-Cu phase on the surface as described above. From the viewpoint of stably obtaining these effects, the average cooling rate is preferably 1 to 5°C/sec, and more preferably 2 to 4°C/sec. On the other hand, when cooling between 900 and 500°C at an average cooling rate greater than 5°C/sec, fine "seeds" of the ε-Cu phase are not sufficiently precipitated. As a result, when the ε-Cu phase is grown in the heat treatment step, the average particle diameter of the ε-Cu phase or the maximum interparticle distance on the surface becomes too large. In addition, when cooling between 900 and 500 ° C. at an average cooling rate of less than 0.2 ° C./sec, the amount of precipitation of fine “seeds” of the ε-Cu phase increases. As a result, a large amount of relatively small ε-Cu phase is deposited in the heat treatment step.
또한, 냉각 공정에 있어서의 냉각 방법은, 특별히 한정되지 않고, 당해 기술 분야에 있어서 공지의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 코일 형상으로 감은 열연재를 보온 박스에 넣는 것만으로, 복열에 의해 상기의 냉각 조건으로 완만하게 냉각하는 것이 가능해진다. 또, 냉각 온도의 섬세한 조정은, 보온 박스에 공급하는 가스(예를 들면, Ar 가스)의 공급량을 제어함으로써 행할 수 있다.In addition, the cooling method in a cooling process is not specifically limited, A well-known method in the said technical field can be used. For example, it becomes possible to cool gently under the cooling conditions described above by reheating only by putting a hot-rolled material wound into a coil into a holding box. Further, fine adjustment of the cooling temperature can be performed by controlling the supply amount of gas (for example, Ar gas) supplied to the thermal insulation box.
열처리 공정은, 냉각 공정에서 석출된 ε-Cu상의 미세한 「시드」를 성장시키는 공정이며, 냉각 공정에서 냉각된 열연재를 750~850℃에서 4시간 이상 가열함으로써 행해진다. 이러한 조건으로 열처리를 행함으로써, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 상기와 같이 제어하는 것이 가능해진다. 이러한 효과를 안정적으로 얻는 관점에서, 가열 시간은 6~48시간인 것이 바람직하고, 8~36시간인 것이 보다 바람직하다. 이에 반해, 가열 온도가 750℃ 미만이거나, 가열 시간이 4시간 미만이면, ε-Cu상의 미세한 「시드」가 충분히 성장하지 않고, ε-Cu상의 평균 입자경이 너무 작아져 버린다. 또, 가열 온도가 850℃를 넘으면, ε-Cu상이 모상에 고용되어 버린다.The heat treatment step is a step of growing fine “seeds” of the ε-Cu phase precipitated in the cooling step, and is performed by heating the hot-rolled material cooled in the cooling step at 750 to 850° C. for 4 hours or more. By performing the heat treatment under these conditions, it becomes possible to control the distribution state of the ε-Cu phase on the surface as described above. From the viewpoint of stably obtaining these effects, the heating time is preferably 6 to 48 hours, and more preferably 8 to 36 hours. On the other hand, if the heating temperature is less than 750°C or the heating time is less than 4 hours, fine "seeds" of the ε-Cu phase do not grow sufficiently and the average particle diameter of the ε-Cu phase becomes too small. In addition, when the heating temperature exceeds 850°C, the ε-Cu phase is dissolved in the mother phase.
열처리 공정 후에는, 필요에 따라, 산 세정 및/또는 연마를 행하는 표층 제거 공정을 추가로 행해도 된다. 표층 제거 공정을 행함으로써, 표면에 형성된 스케일이나 Cr 빈화층의 제거를 행할 수 있다. After the heat treatment step, if necessary, a surface layer removal step of acid washing and/or polishing may be further performed. By performing the surface layer removal process, the scale formed on the surface and the Cr-saved layer can be removed.
표층 제거 공정에서 제거되는 표층의 두께는, 슬래브의 조성 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, Cr 빈화층을 제거하는 경우에는, 10μm 이상의 두께의 표층을 제거하는 것이 바람직하다.The thickness of the surface layer removed in the surface layer removal step may be appropriately adjusted depending on the composition of the slab and the like, and is not particularly limited. For example, in the case of removing the Cr sparse layer, it is preferable to remove the surface layer having a thickness of 10 μm or more.
오스테나이트계 스테인리스 강재가 냉연재인 경우, 열처리 공정 후에, 냉간 압연을 행하고, 이어서 300초 이내의 소둔 처리를 행하는 냉간 압연·소둔 공정을 추가로 행해도 된다. 또한, 열처리 공정 후에 표층 제거 공정을 행하는 경우, 표층 제거 공정 후에 냉간 압연·소둔 공정을 행해도 되고, 냉간 압연·소둔 공정 후에 표층 제거 공정을 행해도 된다. When the austenitic stainless steel material is a cold-rolled material, after the heat treatment step, cold rolling and subsequent annealing treatment for 300 seconds or less may be further performed. In the case where the surface layer removal step is performed after the heat treatment step, the cold rolling/annealing step may be performed after the surface layer removal step, or the surface layer removal step may be performed after the cold rolling/annealing step.
소둔 처리를 300초 이내의 단시간으로 함으로써, 표면에 노출되는 ε-Cu상에 대한 영향을 억제하면서, 냉간 압연으로 생긴 변형을 제거할 수 있다. By performing the annealing treatment for a short time of 300 seconds or less, strain caused by cold rolling can be removed while suppressing the influence on the ε-Cu phase exposed on the surface.
또한, 냉간 압연 및 소둔 처리의 조건은, 슬래브의 조성 등에 따라 적절히 조정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다.In addition, the conditions of the cold rolling and annealing treatment may be appropriately adjusted depending on the composition of the slab and the like, and are not particularly limited.
본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, 항균성 및 항바이러스성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있기 때문에, 항균·항바이러스 부재에 이용할 수 있다. 또, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재는, 비커스 경도를 190Hv 이하로 할 수 있기 때문에, 항균·항바이러스 부재에 적합한 형상으로 가공하는 것도 용이하다.Since the austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention can maintain antibacterial and antiviral properties over a long period of time, it can be used for an antibacterial/antiviral member. In addition, since the austenitic stainless steel material according to Embodiment 2 of the present invention can have a Vickers hardness of 190 Hv or less, it is easy to process it into a shape suitable for an antibacterial/antiviral member.
본 발명의 항균·항바이러스 부재는, 상기의 스테인리스 강재(예를 들면, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 페라이트계 스테인리스 강재 및/또는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스 강재)를 포함한다. 이 항균·항바이러스 부재에 이용되는 상기의 스테인리스 강재는, 당해 기술 분야에 있어서 공지의 방법에 의해 각종 형상으로 가공되어 있어도 된다.The antibacterial/antiviral member of the present invention includes the above stainless steel material (eg, ferritic stainless steel according to Embodiment 1 of the present invention and/or austenitic stainless steel according to Embodiment 2 of the present invention). do. Said stainless steel materials used for this antibacterial/antiviral member may be processed into various shapes by methods known in the art.
본 발명의 항균·항바이러스 부재는, 상기의 스테인리스 강재 이외의 부재를 더 포함할 수 있다.The antibacterial/antiviral member of the present invention may further include members other than the stainless steel materials described above.
항균·항바이러스 부재로서는, 특별히 한정되지 않지만, 주방 기기, 가전 기기, 의료 기구, 건조물의 내장 건재, 수송 기기, 실험 기구, 위생 기구 등에 이용되는, 항균성이나 항바이러스성이 요구되는 각종 부재를 들 수 있다.Examples of the antibacterial/antiviral member include, but are not particularly limited to, various members requiring antibacterial and antiviral properties used in kitchen equipment, home appliances, medical equipment, interior building materials for buildings, transportation equipment, laboratory equipment, sanitary equipment, and the like. can
실시예Example
이하에, 실시예를 들어 본 발명의 내용을 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들로 한정하여 해석되는 것은 아니다.Although the content of this invention is explained in detail below with reference to examples, this invention is not limited to these and is not interpreted.
<페라이트계 스테인리스 강재> <Ferritic stainless steel materials>
표 1에 나타내는 강종 A~J의 페라이트계 조성(잔부는 Fe 및 불순물이다)을 갖는 스테인리스강을 용제하고, 단조하여 슬래브로 한 후, 마무리 열연 종료 온도를 표 2에 나타내는 바와 같이 제어하여 두께 3mm로 열압(熱壓)하여 열연재를 얻었다. 열연재는 코일 형상으로 감아, 신속하게 보온 박스에 넣은 후, 900~500℃ 사이를 표 2에 나타내는 평균 냉각 속도로 냉각했다. 평균 냉각 속도는, 보온 박스에 공급하는 Ar 가스의 공급량에 의해 조절했다. 다음에, 냉각한 열연재를, 배치(batch) 소둔로를 이용하여, 대기 분위기하, 800℃에서 표 2에 나타내는 가열 시간 동안, 가열하는 열처리를 행했다. 다음에, 열처리를 행한 열연재를 절삭 가공에 의해 100mm(압연 방향)×100mm(폭 방향)로 잘라 낸 후, 산 세정하여 스케일을 제거하고, P400번 버프(#400)에 의해 연마 마무리하여 페라이트계 스테인리스 강재를 얻었다.Stainless steel having a ferritic composition of steel grades A to J shown in Table 1 (the remainder being Fe and impurities) was melted and forged into a slab, and then the finishing temperature of finish hot rolling was controlled as shown in Table 2 to obtain a thickness of 3 mm. A hot-rolled material was obtained by hot pressing. The hot-rolled material was wound into a coil shape, quickly put into a warming box, and then cooled between 900 and 500°C at an average cooling rate shown in Table 2. The average cooling rate was adjusted by the supply amount of Ar gas supplied to the warming box. Next, the cooled hot-rolled material was subjected to heat treatment in which the cooled hot-rolled material was heated for a heating time shown in Table 2 at 800° C. in an air atmosphere using a batch annealing furnace. Next, the hot-rolled material subjected to heat treatment is cut into 100 mm (rolling direction) × 100 mm (width direction) by cutting, pickling to remove scale, polishing with P400 buff (#400), and ferrite A stainless steel material was obtained.
얻어진 페라이트계 스테인리스 강재에 대해서 이하의 평가를 행했다.The following evaluation was performed about the obtained ferritic stainless steel materials.
(표면에 노출되는 ε-Cu상의 면적률) (area ratio of ε-Cu phase exposed on the surface)
페라이트계 스테인리스 강재로부터 직경 3mm의 원판을 잘라 내고, 두께 0.5mm까지 편면을 연삭한 후, 연삭한 면을 전해 연마함으로써 시험편을 제작했다. 이 시험편의 전해 연마한 면에 대해서, 무작위로 선택한 10개소(시야 면적의 합계:15μm2)에서 TEM 상을 촬영한 후, TEM 상을 화상 해석하여 ε-Cu상의 면적을 측정했다. 측정한 ε-Cu상의 면적을 시야 면적으로 나눔으로써, ε-Cu상의 면적률을 산출했다.A test piece was produced by cutting out a disk with a diameter of 3 mm from a ferritic stainless steel material, grinding one side to a thickness of 0.5 mm, and electrolytically polishing the ground side. For the electrolytically polished surface of this test piece, a TEM image was taken at 10 randomly selected locations (total field area: 15 μm 2 ), and then the TEM image was image analyzed to measure the area of the ε-Cu phase. The area ratio of the ε-Cu phase was calculated by dividing the area of the measured ε-Cu phase by the visual field area.
(표면에 노출되는 ε-Cu상의 평균 입자경) (average particle diameter of the ε-Cu phase exposed on the surface)
상기의 면적률과 동일하게 하여 얻어진 TEM 상을 화상 해석하여 ε-Cu상(30개)의 원상당경을 구하고, 그 평균값을 산출함으로써, ε-Cu상의 평균 입자경을 얻었다.The average particle diameter of the ε-Cu phase was obtained by performing image analysis of the TEM image obtained in the same manner as the above area ratio to determine the equivalent circle diameter of the ε-Cu phase (30 pieces) and calculating the average value.
(표면에 노출되는 ε-Cu상의 최대 입자간 거리) (maximum distance between particles of ε-Cu phase exposed on the surface)
상기의 면적률과 동일하게 하여 얻어진 TEM 상을 화상 해석하고, 상기한 방법에 따라 인접하는 보로노이 영역에 있어서의 ε-Cu상의 무게 중심간 거리를 입자간 거리로서 측정하여, 그 최대값을 구함으로써, ε-Cu상의 최대 입자간 거리를 얻었다.The TEM image obtained in the same manner as the above area ratio was image analyzed, and the distance between the centers of gravity of the ε-Cu phase in the adjacent Voronoi region was measured as the distance between particles according to the above method, and the maximum value was obtained By doing so, the maximum interparticle distance of the ε-Cu phase was obtained.
(항균 시험:항균 활성값) (antibacterial test: antibacterial activity value)
페라이트계 스테인리스 강재로부터 50mm(압연 방향)×50mm(폭 방향)의 시험편을 잘라 낸 후, JIS Z2801:2010에 준거하여 항균 시험을 행하여, 항균 활성값(초기)을 구했다. 항균 시험에서는, 세균으로서 황색포도구균을 이용하고, 밀착 필름으로서 40mm×40mm의 폴리에틸렌 필름을 이용했다. 또, 균액의 접종량은 0.4mL로 하고, 시험 개시 직전에 시험편의 전면(全面)을 순도 99% 이상의 에탄올을 흡수시킨 일본 약국방 거즈로 가볍게 닦아, 충분히 건조시킨 후에 시험을 실시했다.After cutting out a test piece of 50 mm (rolling direction) × 50 mm (width direction) from the ferritic stainless steel material, an antibacterial test was conducted based on JIS Z2801: 2010, and the antibacterial activity value (initial value) was determined. In the antibacterial test, Staphylococcus aureus was used as a bacterium, and a polyethylene film of 40 mm x 40 mm was used as an adhesion film. In addition, the inoculation amount of the bacterial solution was 0.4 mL, and immediately before the start of the test, the entire surface of the test piece was lightly wiped with gauze from the Japanese Pharmacopoeia in which 99% or more pure ethanol was absorbed, and the test was conducted after sufficiently drying.
또, 항균 효과의 지속성을 평가하기 위해, 시험편을 500mL의 물에 침지하여, 항온조에서 80℃에서 16시간 유지한 후, 상기와 동일하게 항균 시험을 행하여, 항균 활성값(물 침지 후)을 구했다.In addition, in order to evaluate the persistence of the antibacterial effect, the test piece was immersed in 500 mL of water, maintained at 80 ° C. for 16 hours in a constant temperature bath, and then an antibacterial test was performed in the same manner as above, and the antibacterial activity value (after immersion in water) was determined. .
(항바이러스 시험:항바이러스 활성값) (Antiviral test: Antiviral activity value)
페라이트계 스테인리스 강재로부터 50mm(압연 방향)×50mm(폭 방향)의 시험편을 잘라 낸 후, ISO 21702:2019에 준거하여 항바이러스 시험을 행하고, 항바이러스 활성값(초기)을 구했다. 항바이러스 시험에서는, 바이러스로서 A형 인플루엔자 바이러스를 이용하고, 밀착 필름으로서 40mm×40mm의 폴리에틸렌 필름을 이용했다. 또, 바이러스 현탁액(시험액)의 접종량은 0.4mL로 하고, 시험 개시 직전에 시험편의 전면을 순도 99% 이상의 에탄올을 흡수시킨 일본 약국방 거즈로 가볍게 닦아, 충분히 건조시킨 후에 시험을 실시했다.After cutting out a test piece of 50 mm (rolling direction) × 50 mm (width direction) from the ferritic stainless steel material, an antiviral test was conducted in accordance with ISO 21702: 2019, and the antiviral activity value (initial value) was determined. In the antiviral test, influenza A virus was used as a virus, and a polyethylene film of 40 mm x 40 mm was used as an adhesion film. In addition, the inoculation amount of the virus suspension (test solution) was 0.4 mL, and immediately before the start of the test, the entire surface of the test piece was lightly wiped with gauze from the Japanese Pharmacopoeia having absorbed 99% or more pure ethanol, and the test was conducted after sufficiently drying.
또, 항바이러스 효과의 지속성을 평가하기 위해, 시험편을 500mL의 물에 침지하여, 항온조에서 80℃에서 16시간 유지한 후, 상기와 동일하게 항바이러스 시험을 행하여, 항바이러스 활성값(물 침지 후)을 구했다.In addition, in order to evaluate the persistence of the antiviral effect, the test piece was immersed in 500 mL of water, maintained at 80 ° C. for 16 hours in a constant temperature bath, and then an antiviral test was performed in the same manner as above, and the antiviral activity value (after immersion in water ) was obtained.
(비커스 경도) (Vickers Hardness)
JIS Z2244:2009에 준거하여 비커스 경도를 측정했다. 측정은, 주식회사 미츠토요 제조의 비커스 경도 시험기 Hv-100을 이용하고, 측정 하중을 10kg으로 하여, 무작위로 선택한 10개소에서 표면의 비커스 경도를 측정하고, 그 평균값을 결과로 했다.Vickers hardness was measured based on JIS Z2244:2009. The measurement was performed using a Vickers hardness tester Hv-100 manufactured by Mitutoyo Co., Ltd., measuring the Vickers hardness of the surface at 10 randomly selected locations with a measurement load of 10 kg, and taking the average value as the result.
상기의 각 평가 결과를 표 3에 나타낸다.Table 3 shows the above evaluation results.
표 3에 나타나는 바와 같이, No.1-1~1-11의 페라이트계 스테인리스 강재(본 발명예)는, 소정의 조성 및 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 갖고 있었기 때문에, 항균 활성값(초기 및 물 침지 후), 항바이러스 활성값(초기 및 물 침지 후) 및 비커스 경도의 결과가 모두 양호했다. As shown in Table 3, since the ferritic stainless steel materials (examples of the present invention) of Nos. 1-1 to 1-11 had a predetermined composition and a distribution state of the ε-Cu phase on the surface, the antibacterial activity value The results of (initial and after water immersion), antiviral activity value (initial and after water immersion) and Vickers hardness were all good.
이에 반해 No.1-12의 페라이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 마무리 열연 종료 온도가 너무 낮은 것과 더불어 평균 냉각 속도가 너무 컸기 때문에, ε-Cu상의 최대 입자간 거리가 너무 커졌다. 그 결과, 항바이러스성(2.0 이상의 항바이러스 활성값)이 얻어지지 않았다.On the other hand, in the ferritic stainless steel materials (comparative examples) of No. 1-12, the finish hot rolling end temperature was too low and the average cooling rate was too large, so the maximum distance between grains of the ε-Cu phase was too large. As a result, antiviral properties (antiviral activity value of 2.0 or more) were not obtained.
No.1-13 및 1-14의 페라이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 평균 냉각 속도가 너무 컸기 때문에, ε-Cu상의 평균 입자경이나 최대 입자간 거리가 커졌다. 그 결과, 항바이러스성(2.0 이상의 항바이러스 활성값)이 얻어지지 않았다.In No. 1-13 and No. 1-14 ferritic stainless steel materials (comparative examples), the average cooling rate was too large, so the average particle size of the ε-Cu phase and the maximum distance between particles became large. As a result, antiviral properties (antiviral activity value of 2.0 or more) were not obtained.
No.1-15의 페라이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 평균 냉각 속도가 너무 작았기 때문에, ε-Cu상의 최대 입자간 거리가 작아졌다. 그 결과, 물 침지 후의 항균 활성값 및 항바이러스 활성값이 낮아, 항균성 및 항바이러스성의 유지 효과가 충분하지 않았다.Since the ferritic stainless steel materials (comparative example) of No. 1-15 had too small average cooling rate, the maximum interparticle distance of the epsilon-Cu phase became small. As a result, the antibacterial activity value and the antiviral activity value after water immersion were low, and the effect of maintaining antibacterial and antiviral properties was not sufficient.
No.1-16 및 1-17의 페라이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 소정의 조성을 갖고 있지 않기 때문에, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 적절하게 제어할 수 없었다. 그 결과, 항균성(2.0 이상의 항균 활성값) 및 항바이러스성(2.0 이상의 항바이러스 활성값)이 얻어지지 않았다.Since the ferritic stainless steel materials (comparative examples) of No. 1-16 and 1-17 did not have a predetermined composition, the distribution state of the epsilon-Cu phase on the surface could not be controlled appropriately. As a result, antibacterial properties (antibacterial activity value of 2.0 or more) and antiviral properties (antiviral activity value of 2.0 or more) were not obtained.
No.1-18(비교예)은, 열연 중에 균열이 생겨 버려, 페라이트계 스테인리스 강재를 제조할 수 없었다.In No. 1-18 (Comparative Example), cracks occurred during hot rolling, and ferritic stainless steel materials could not be manufactured.
<오스테나이트계 스테인리스 강재> <Austenitic stainless steel materials>
표 4에 나타내는 강종 a~j의 오스테나이트계 조성(잔부는 Fe 및 불순물이다)을 갖는 스테인리스강을 용제하고, 단조하여 슬래브로 한 후, 마무리 열연 종료 온도를 표 5에 나타내는 바와 같이 제어하여 두께 3mm로 열압하여 열연재를 얻었다. 열연재는 코일 형상으로 감아, 신속하게 보온 박스에 넣은 후, 900~500℃ 사이를 표 5에 나타내는 평균 냉각 속도로 냉각했다. 평균 냉각 속도는, 보온 박스에 공급하는 Ar 가스의 공급량에 의해 조절했다. 다음에, 냉각한 열연재를, 배치 소둔로를 이용하여, 대기 분위기하, 800℃에서 표 5에 나타내는 가열 시간 동안, 가열하는 열처리를 행했다. 다음에, 열처리를 행한 열연재를 절삭 가공에 의해 100mm(압연 방향)×100mm(폭 방향)로 잘라 낸 후, 산 세정하여 스케일을 제거하고, P400번 버프(#400)에 의해 연마 마무리하여 오스테나이트계 스테인리스 강재를 얻었다.Stainless steel having an austenitic composition of steel grades a to j shown in Table 4 (the balance being Fe and impurities) was melted and forged to obtain a slab, and then the finishing temperature of finish hot rolling was controlled as shown in Table 5 to obtain a thickness Hot-rolled steel was obtained by hot pressing to a thickness of 3 mm. The hot-rolled material was wound into a coil shape, quickly put into a warming box, and then cooled between 900 and 500°C at an average cooling rate shown in Table 5. The average cooling rate was adjusted by the supply amount of Ar gas supplied to the warming box. Next, heat treatment was performed to heat the cooled hot-rolled material using a batch annealing furnace in an air atmosphere at 800° C. for a heating time shown in Table 5. Next, the hot-rolled material subjected to heat treatment is cut into 100 mm (rolling direction) × 100 mm (width direction) by cutting, pickling to remove scale, and polishing with P400 buff (#400) to finish austen A nitrite-based stainless steel material was obtained.
얻어진 오스테나이트계 스테인리스 강재에 대해서, 상기의 페라이트계 스테인리스 강재와 동일한 평가를 행했다. 그 평가 결과를 표 6에 나타낸다.About the obtained austenitic stainless steel material, the same evaluation as said ferritic stainless steel material was performed. The evaluation results are shown in Table 6.
표 6에 나타나는 바와 같이, No.2-1~2-11의 오스테나이트계 스테인리스 강재(본 발명예)는, 소정의 조성 및 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 갖고 있었기 때문에, 항균 활성값(초기 및 물 침지 후), 항바이러스 활성값(초기 및 물 침지 후) 및 비커스 경도의 결과가 모두 양호했다. As shown in Table 6, since the austenitic stainless steel materials (examples of the present invention) of Nos. 2-1 to 2-11 had a predetermined composition and a distribution state of the ε-Cu phase on the surface, antibacterial activity The results of values (initial and after water immersion), antiviral activity values (initial and after water immersion) and Vickers hardness were all good.
이에 반해 No.2-12의 오스테나이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 마무리 열연 종료 온도가 너무 낮은 것과 더불어 평균 냉각 속도가 너무 컸기 때문에, ε-Cu상의 평균 입자경이 너무 커졌다. 그 결과, 항바이러스성(2.0 이상의 항바이러스 활성값)이 얻어지지 않았다.On the other hand, since the austenitic stainless steel material of No. 2-12 (Comparative Example) had a too low finish hot rolling end temperature and too large an average cooling rate, the average grain size of the ε-Cu phase was too large. As a result, antiviral properties (antiviral activity value of 2.0 or more) were not obtained.
No.2-13 및 2-14의 오스테나이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 평균 냉각 속도가 너무 컸기 때문에, ε-Cu상의 최대 입자간 거리가 커졌다. 그 결과, 항바이러스성(2.0 이상의 항바이러스 활성값)이 얻어지지 않았다.Since the austenitic stainless steel materials (comparative examples) of Nos. 2-13 and 2-14 had too large an average cooling rate, the maximum distance between grains of the ε-Cu phase became large. As a result, antiviral properties (antiviral activity value of 2.0 or more) were not obtained.
No.2-15의 오스테나이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 평균 냉각 속도가 너무 작았기 때문에, ε-Cu상의 평균 입자경이 작아졌다. 그 결과, 물 침지 후의 항균 활성값 및 항바이러스 활성값이 낮아, 항균성 및 항바이러스성의 유지 효과가 충분하지 않았다.Since the austenitic stainless steel material (comparative example) of No. 2-15 had too small average cooling rate, the average grain size of the epsilon-Cu phase became small. As a result, the antibacterial activity value and the antiviral activity value after water immersion were low, and the effect of maintaining antibacterial and antiviral properties was not sufficient.
No.2-16 및 2-17의 오스테나이트계 스테인리스 강재(비교예)는, 소정의 조성을 갖고 있지 않기 때문에, 표면에 있어서의 ε-Cu상의 분포 상태를 적절하게 제어할 수 없었다. 그 결과, 항균성(2.0 이상의 항균 활성값) 및, 항바이러스성(2.0 이상의 항바이러스 활성값)이 얻어지지 않았다.Since the austenitic stainless steel materials (comparative examples) of Nos. 2-16 and 2-17 did not have a predetermined composition, the distribution state of the epsilon-Cu phase on the surface could not be properly controlled. As a result, antibacterial properties (antibacterial activity value of 2.0 or more) and antiviral properties (antiviral activity value of 2.0 or more) were not obtained.
No.2-18(비교예)은, 소정의 조성을 갖고 있지 않기 때문에, 열연 중에 균열이 생겨 버려, 오스테나이트계 스테인리스 강재를 제조할 수 없었다.Since No. 2-18 (Comparative Example) did not have a predetermined composition, cracks occurred during hot rolling, and an austenitic stainless steel material could not be manufactured.
이상의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 의하면, 항균성 및 항바이러스성을 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능한 스테인리스 강재 및 그 제조 방법, 그리고 항균·항바이러스 부재를 제공할 수 있다.As can be seen from the above results, according to the present invention, a stainless steel material capable of maintaining antibacterial and antiviral properties over a long period of time, a manufacturing method thereof, and an antibacterial/antiviral member can be provided.
10: 스테인리스 강재
11: ε-Cu상
12: 부동태 피막10: stainless steel
11: ε-Cu phase
12: passivation film
Claims (15)
상기 표면에 있어서의 상기 ε-Cu상은, 면적률이 0.1~4.0%, 평균 입자경이 10~300nm, 최대 입자간 거리가 100~1000nm인, 스테인리스 강재.Has an ε-Cu phase exposed on the surface,
The ε-Cu phase on the surface has an area ratio of 0.1 to 4.0%, an average particle diameter of 10 to 300 nm, and a maximum interparticle distance of 100 to 1000 nm.
질량 기준으로, C:0.12% 이하, Si:4.00% 이하, Mn:6.00% 이하, P:0.050% 이하, S:0.030% 이하, Ni:20.00% 이하, Cr:10.00~32.00%, Cu:0.40~6.00%를 포함하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 조성을 갖는, 스테인리스 강재.The method of claim 1,
Based on mass, C: 0.12% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 6.00% or less, P: 0.050% or less, S: 0.030% or less, Ni: 20.00% or less, Cr: 10.00 to 32.00%, Cu: 0.40 A stainless steel material having a composition comprising ~6.00%, the balance being Fe and impurities.
C 함유량이 0.10% 이하, Mn 함유량이 2.00% 이하, Ni 함유량이 4.00% 이하, Cu 함유량이 0.40~4.00%인 페라이트계인, 스테인리스 강재.The method of claim 2,
A ferritic stainless steel material having a C content of 0.10% or less, a Mn content of 2.00% or less, a Ni content of 4.00% or less, and a Cu content of 0.40 to 4.00%.
질량 기준으로, Nb:1.00% 이하, Ti:0.60% 이하, V:1.00% 이하, W:2.00% 이하, Mo:3.00% 이하, N:0.050% 이하, Sn:0.50% 이하, Al:5.00% 이하, Zr:0.50% 이하, Co:0.50% 이하, B:0.010% 이하, Ca:0.10% 이하, REM:0.20% 이하에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 스테인리스 강재.The method of claim 3,
Based on mass, Nb: 1.00% or less, Ti: 0.60% or less, V: 1.00% or less, W: 2.00% or less, Mo: 3.00% or less, N: 0.050% or less, Sn: 0.50% or less, Al: 5.00% Hereinafter, Zr: 0.50% or less, Co: 0.50% or less, B: 0.010% or less, Ca: 0.10% or less, REM: 0.20% or less, further comprising at least one selected from stainless steel materials.
비커스 경도가 160Hv 이하인, 스테인리스 강재.According to claim 3 or claim 4,
Stainless steel materials having a Vickers hardness of 160 Hv or less.
Ni 함유량이 4.00~20.00%, Cu 함유량이 2.00~6.00%인 오스테나이트계인, 스테인리스 강재.The method of claim 2,
An austenitic, stainless steel material with a Ni content of 4.00 to 20.00% and a Cu content of 2.00 to 6.00%.
질량 기준으로, Nb:1.00% 이하, Ti:1.00% 이하, V:1.00% 이하, W:2.00% 이하, Mo:6.00% 이하, N:0.350% 이하, Sn:0.50% 이하, Al:5.00% 이하, Zr:0.50% 이하, Co:0.50% 이하, B:0.020% 이하, Ca:0.10% 이하, REM:0.20% 이하에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 스테인리스 강재.The method of claim 6,
Based on mass, Nb: 1.00% or less, Ti: 1.00% or less, V: 1.00% or less, W: 2.00% or less, Mo: 6.00% or less, N: 0.350% or less, Sn: 0.50% or less, Al: 5.00% Hereinafter, Zr: 0.50% or less, Co: 0.50% or less, B: 0.020% or less, Ca: 0.10% or less, REM: 0.20% or less, further comprising one or more selected from stainless steel materials.
비커스 경도가 190Hv 이하인, 스테인리스 강재.According to claim 6 or claim 7,
Stainless steel materials with a Vickers hardness of 190 Hv or less.
JIS Z2801:2010에 준거한 항균 시험에 있어서, 항균 활성값이 2.0 이상인, 스테인리스 강재.The method according to any one of claims 1 to 8,
A stainless steel material having an antibacterial activity value of 2.0 or more in an antibacterial test based on JIS Z2801:2010.
ISO 21702:2019에 준거한 항바이러스 시험에 있어서, 항바이러스 활성값이 2.0 이상인, 스테인리스 강재.The method according to any one of claims 1 to 9,
A stainless steel material having an antiviral activity value of 2.0 or more in an antiviral test based on ISO 21702:2019.
상기 열연 공정에서 얻어진 상기 열연재를 0.2~5℃/초의 평균 냉각 속도로 900~500℃ 사이를 냉각하는 냉각 공정과,
상기 냉각 공정에서 냉각된 상기 열연재를 750~850℃에서 4시간 이상 가열하는 열처리 공정
을 포함하는, 스테인리스 강재의 제조 방법.Based on mass, C: 0.10% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 2.00% or less, P: 0.050% or less, S: 0.030% or less, Ni: 4.00% or less, Cr: 10.00 to 32.00%, Cu: 0.40 4.00%, the balance being Fe and impurities, or, on a mass basis, C: 0.12% or less, Si: 4.00% or less, Mn: 6.00% or less, P: 0.050% or less, S : 0.030% or less, Ni: 4.00 to 20.00%, Cr: 10.00 to 32.00%, Cu: 2.00 to 6.00%, the balance being Fe and impurities. Hot rolling to obtain a hot rolled steel by hot rolling a slab having an austenitic composition. As a step, when the composition of the slab is ferritic, the finish hot rolling end temperature is set to 700 to 900 ° C., and when the slab is austenitic, the finish hot rolling end temperature is set to 850 to 1050 ° C.;
A cooling step of cooling the hot-rolled material obtained in the hot rolling step between 900 and 500 ° C. at an average cooling rate of 0.2 to 5 ° C./sec;
Heat treatment process of heating the hot-rolled material cooled in the cooling process at 750 to 850 ° C. for 4 hours or more
Including, the manufacturing method of the stainless steel material.
상기 페라이트계 조성을 갖는 상기 슬래브는, 질량 기준으로, Nb:1.00% 이하, Ti:0.60% 이하, V:1.00% 이하, W:2.00% 이하, Mo:3.00% 이하, N:0.050% 이하, Sn:0.50% 이하, Al:5.00% 이하, Zr:0.50% 이하, Co:0.50% 이하, B:0.010% 이하, Ca:0.10% 이하, REM:0.20% 이하에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하고,
상기 오스테나이트계 조성을 갖는 상기 슬래브는, 질량 기준으로, Nb:1.00% 이하, Ti:1.00% 이하, V:1.00% 이하, W:2.00% 이하, Mo:6.00% 이하, N:0.350% 이하, Sn:0.50% 이하, Al:5.00% 이하, Zr:0.50% 이하, Co:0.50% 이하, B:0.020% 이하, Ca:0.10% 이하, REM:0.20% 이하에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 스테인리스 강재의 제조 방법.The method of claim 11,
In the slab having the ferritic composition, on a mass basis, Nb: 1.00% or less, Ti: 0.60% or less, V: 1.00% or less, W: 2.00% or less, Mo: 3.00% or less, N: 0.050% or less, Sn : 0.50% or less, Al: 5.00% or less, Zr: 0.50% or less, Co: 0.50% or less, B: 0.010% or less, Ca: 0.10% or less, REM: 0.20% or less ,
In the slab having the austenitic composition, on a mass basis, Nb: 1.00% or less, Ti: 1.00% or less, V: 1.00% or less, W: 2.00% or less, Mo: 6.00% or less, N: 0.350% or less, Sn: 0.50% or less, Al: 5.00% or less, Zr: 0.50% or less, Co: 0.50% or less, B: 0.020% or less, Ca: 0.10% or less, REM: 0.20% or less To do, the manufacturing method of stainless steel materials.
상기 열처리 공정 후에, 산 세정 및/또는 연마를 행하는 표층 제거 공정을 더 포함하는, 스테인리스 강재의 제조 방법.According to claim 11 or claim 12,
A method for producing a stainless steel material, further comprising a surface layer removal step of performing pickling and/or polishing after the heat treatment step.
상기 열처리 공정 후에, 냉간 압연을 행하고, 이어서 300초 이내의 소둔 처리를 행하는 냉간 압연·소둔 공정을 더 포함하는, 스테인리스 강재의 제조 방법.The method according to any one of claims 11 to 13,
The manufacturing method of stainless steel materials which further includes the cold rolling/annealing process which performs cold rolling after the said heat treatment process, and then performs an annealing process for 300 seconds or less.
An antibacterial/antiviral member comprising the stainless steel material according to any one of claims 1 to 10.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021054054A JP2022151130A (en) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Austenitic stainless steel, manufacturing method thereof, and antibacterial and antivirus member |
JP2021054052A JP2022151128A (en) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | Ferritic stainless steel, manufacturing method thereof, and antibacterial and antivirus member |
JPJP-P-2021-054052 | 2021-03-26 | ||
JPJP-P-2021-054054 | 2021-03-26 | ||
PCT/JP2022/011738 WO2022202507A1 (en) | 2021-03-26 | 2022-03-15 | Stainless steel material and method for manufacturing same, and antibacterial/antiviral member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230076838A true KR20230076838A (en) | 2023-05-31 |
Family
ID=83396140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020237014019A KR20230076838A (en) | 2021-03-26 | 2022-03-15 | Stainless steel material and its manufacturing method, and antibacterial/antiviral member |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240060151A1 (en) |
EP (1) | EP4317481A1 (en) |
KR (1) | KR20230076838A (en) |
CN (1) | CN116368246A (en) |
MX (1) | MX2023011015A (en) |
TW (1) | TWI814284B (en) |
WO (1) | WO2022202507A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7564043B2 (en) | 2021-03-31 | 2024-10-08 | 積水樹脂株式会社 | Metal plate for building material and laminate for building material using the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09170053A (en) | 1995-12-15 | 1997-06-30 | Nisshin Steel Co Ltd | Ferritic stainless steel excellent in antibacterial characteristic and its production |
JPH09176800A (en) | 1995-12-26 | 1997-07-08 | Nisshin Steel Co Ltd | Austenitic stainless steel excellent in antibacterial characteristic and its production |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5737801B2 (en) * | 2011-02-04 | 2015-06-17 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | Ferritic free-cutting stainless steel and manufacturing method thereof |
CN102876990B (en) * | 2012-10-24 | 2014-08-20 | 章磊 | Corrosion-resisting antibacterial stainless steel and manufacturing method thereof |
JP6519023B2 (en) * | 2016-05-17 | 2019-05-29 | Jfeスチール株式会社 | Ferritic stainless steel for kitchen equipment and method of manufacturing the same |
CN110093566A (en) * | 2019-04-15 | 2019-08-06 | 上海大学 | Direct drinking anti-corrosion antibacterial ferritic stainless steel and preparation method thereof |
CN110129538A (en) * | 2019-05-21 | 2019-08-16 | 中国科学院金属研究所 | The separation method of nano-scale copper-rich phase in cupric microbial corrosion resistance pipe line steel |
-
2022
- 2022-03-15 KR KR1020237014019A patent/KR20230076838A/en unknown
- 2022-03-15 WO PCT/JP2022/011738 patent/WO2022202507A1/en active Application Filing
- 2022-03-15 EP EP22775296.1A patent/EP4317481A1/en not_active Withdrawn
- 2022-03-15 US US18/260,513 patent/US20240060151A1/en active Pending
- 2022-03-15 CN CN202280006944.2A patent/CN116368246A/en active Pending
- 2022-03-15 MX MX2023011015A patent/MX2023011015A/en unknown
- 2022-03-18 TW TW111110017A patent/TWI814284B/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09170053A (en) | 1995-12-15 | 1997-06-30 | Nisshin Steel Co Ltd | Ferritic stainless steel excellent in antibacterial characteristic and its production |
JPH09176800A (en) | 1995-12-26 | 1997-07-08 | Nisshin Steel Co Ltd | Austenitic stainless steel excellent in antibacterial characteristic and its production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202242161A (en) | 2022-11-01 |
CN116368246A (en) | 2023-06-30 |
TWI814284B (en) | 2023-09-01 |
US20240060151A1 (en) | 2024-02-22 |
MX2023011015A (en) | 2023-09-27 |
WO2022202507A1 (en) | 2022-09-29 |
EP4317481A1 (en) | 2024-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10358689B2 (en) | Method of producing ferritic stainless steel sheet | |
KR101656980B1 (en) | Stainless steel brake disc and method for manufacturing same | |
JP2021059787A (en) | Method for manufacturing high strength steel sheet and sheet obtained | |
TWI539012B (en) | Fat iron type stainless steel and its manufacturing method | |
US20170327916A1 (en) | High-Hardness Martensitic Stainless Steel with Excellent Antibacterial Property and Preparation Method Therefor | |
TWI499465B (en) | High-toughness and high-corrosion resistance hot rolled ferritic stainless steel sheet | |
KR101941066B1 (en) | Ferritic stainless steel and method for manufacturing the same | |
JP4682806B2 (en) | Ferritic stainless steel cold-rolled steel sheet excellent in press formability and manufacturing method thereof | |
EP3239335B1 (en) | Ferritic stainless steel having excellent ductility and method for manufacturing same | |
TW201621063A (en) | Stainless steel and production method therefor | |
JP5660417B1 (en) | Manufacturing method of steel for blades | |
KR20230076838A (en) | Stainless steel material and its manufacturing method, and antibacterial/antiviral member | |
JP2022151130A (en) | Austenitic stainless steel, manufacturing method thereof, and antibacterial and antivirus member | |
TWI785942B (en) | Matian loose iron series stainless steel material and manufacturing method thereof | |
JP2003155543A (en) | Ferrite stainless steel having excellent deep drawability and reduced plane anisotropy, and production method therefor | |
JP3999457B2 (en) | Wire rod and steel bar excellent in cold workability and manufacturing method thereof | |
JP2001271143A (en) | Ferritic stainless steel excellent in ridging resistance and its production method | |
JP2022151128A (en) | Ferritic stainless steel, manufacturing method thereof, and antibacterial and antivirus member | |
JP2000273580A (en) | Steel for cold heading excellent in cold workability and production therefor | |
CN106435129B (en) | Ferritic stainless steel with good toughness and corrosion resistance and manufacturing method thereof | |
JP5338245B2 (en) | Stainless cold-rolled steel sheet with good strength-elongation balance and small ridging and method for producing the same | |
JP5900717B1 (en) | Stainless steel sheet and manufacturing method thereof | |
JP2023138343A (en) | Martensitic stainless steel material and production method thereof | |
JP2021123751A (en) | Ferritic stainless steel material for roll molding | |
JP2024131736A (en) | Stainless steel material, its manufacturing method, and stainless steel welded structure |