KR20240085531A - 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 중량 %로 C: 0.01~0.05%, Si: 0.1~1.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr: 18.0~22.0%, Ni: 9.0~14.0%, Mo: 0.1~2.0%, Cu: 0.2~2.5%, N: 0.01~0.25%, Ti: 0.0010~0.5%, Nb: 0.01~0.3%, P: 0.001~0.03%, S: 0.0001~0.003%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강.
식(1): 2.5 ≤ ((Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18)/(Ni+30(C+N)+0.5Mn+36)+0.262)*161-161 ≤ 6, 식(2): Cr +3.3Mo +16N ≥ 25

Description

오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법{AUSTENITIC STAINLESS STEEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페라이트 분율, 공식저항지수 등을 제어하여 열간가공성 및 내식성이 향상된 오스테나이트계 스테인리스강과 더불어 용접 균열 저항성이 양호한 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 건축물이 다양해지면서 창문틀로 사용되는 커튼월용 소재가 다양하게 적용되고 있다. 통상 저층이나 정형의 건물에는 알루미늄이나 일반강 소재로 정형의 틀을 만들어 부착하여 시공하는 방법이 많이 적용되고 있다. 건축물의 형상이 비정형으로 설계되거나 고층의 건물로 풍압을 많이 받는 경우에는 고강도, 고내식의 스테인리스강이 적용되고 있다. 정형의 틀로 된 커튼월 보다는 길게 용접된 T-bar 를 현장에서 재단하여 적용하는 현장 맞춤형으로 시공하고 있다.
이때 스테인리스강으로 주로 사용되는 강종은 304와 316L 이다. 이를 통합할 수 있는 소재를 개발하여 적용할 수 있다면 소재이원화에 따른 관리적 측면에서 매우 유리한 상황이 될 것으로 판단하여 304와 316L 소재특성을 만족시키면서 원가가 낮은 소재를 개발하고자 하였다.
슬라브 열간압연시 델타페라이트 함량은 열간가공성에 영향을 주므로 적정한 델타페라이트 함량제어가 필요하다. 그러나 열간압연 시 델타페라이트의 함량을 적정하게 제어하여, 표면 결함 방지능과 내식성을 동시에 양립하는 것은 쉽지 않다. 따라서 이를 고려하여 열간가공성 및 내식성을 확보할 수 있는 스테인리스강이 필요하다. 또한, 커튼월과 같은 건축용 소재는 용접을 해서 사용한다. 따라서, 용접특성이 좋지 않으면 건축용소재로 사용하기 어려운 문제가 있으므로, 용접 균열저항성이 향상된 스테인리스강이 필요하다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 열간가공성 및 내식성이 우수하고, 더불어 용접특성을 확보할 수 있는 오스테나이트계 스테인리스강 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 중량 %로 C: 0.01~0.05%, Si: 0.1~1.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr: 18.0~22.0%, Ni: 9.0~14.0%, Mo: 0.1~2.0%, Cu: 0.2~2.5%, N: 0.01~0.25%, Ti: 0.0010~0.5%, Nb: 0.01~0.3%, P: 0.001~0.03%, S: 0.0001~0.003%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다. 여기서, 식(1)은 식(1): 2.5 ≤ ((Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18)/(Ni+30(C+N)+0.5Mn+36)+0.262)*161-161 ≤ 6 이고, 식(2)는 식(2): Cr +3.3Mo +16N ≥ 25 일 수 있다. (상기 식(1) 및 식(2)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 잔류 페라이트 함량이 1.5%이하인, 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 임계공식온도가 30℃ 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 항복강도가 310MPa 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 식(3): (Cr +1.37Mo +1.5Si +2Nb +3Ti) / (Ni +22C +14.2N +0.31Mn +Cu) ≥ 1.55 을 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다. (상기 식 (3)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 식(4): (P + S) ≤ 0.03 을 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다. (상기 식 (4)에서 각 원소는 중량%를 의미한다)
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 두께가 6mm 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법은, 중량 %로 C: 0.01~0.05%, Si: 0.1~1.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr: 18.0~22.0%, Ni: 9.0~14.0%, Mo: 0.1~2.0%, Cu: 0.2~2.5%, N: 0.01~0.25%, Ti: 0.0010~0.5%, Nb: 0.01~0.3%, P: 0.001~0.03%, S: 0.0001~0.003%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는 슬라브로 주조하는 단계; 압연하는 단계; 및 소둔 열처리하는 단계;를 포함하고, 상기 소둔 열처리하는 단계의 온도는 1,100 내지 1,250℃인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다. 여기서, 식(1)은 식(1): 2.5 ≤ ((Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18)/(Ni+30(C+N)+0.5Mn+36) +0.262)*161-161 ≤ 6 이고, 식(2)는 식(2): Cr +3.3Mo +16N ≥ 25 일 수 있다. (상기 식(1) 및 식(2)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법은, 상기 소둔 열처리하는 단계의 열처리 시간은 하기 식(5)를 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다. 여기서, 식(5)는 식(5): 0.9 * t + 3(min) 이다. (상기 식 (5)에서 t는 스테인리스강의 두께를 의미한다.)
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법은, 스테인리스강의 잔류 페라이트 함량이 1.5%이하인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법은, 스테인리스강의 임계공식온도가 30℃ 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법은, 스테인리스강의 항복강도가 310MPa 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법은, 식(3): (Cr +1.37Mo +1.5Si +2Nb +3Ti) / (Ni +22C +14.2N +0.31Mn +Cu) ≥ 1.55 을 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다. (상기 식 (3)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법은, 식(4): (P + S) ≤ 0.03 을 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다. (상기 식 (4)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
본 발명의 일 실시예에 따르면 페라이트 형성을 제어하여, 열간가공성 및 내식성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있다. 이와 더불어, 용접 균열 저항성이 향상된 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있다. 또한, 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 발명예의 델타 페라이트 함량과 부식특성을 나타내는 도면이다.
도 2는 비교예의 델타 페라이트 함량과 부식특성을 나타내는 도면이다.
도 3은 식(1)과 제품 평균 페라이트 함량의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 식(1)과 선상흠 수의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5은 본 발명의 후판용 스테인리스강으로 제작된 커튼월의 용접결과를 나타내는 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술사상이 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 예시를 설명하기 위하여 사용되는 것이다. 때문에 가령 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수여야만 하는 것이 아닌 한, 복수의 표현을 포함한다. 덧붙여, 본 출원에서 사용되는 "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 명확히 지칭하기 위하여 사용되는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것의 존재를 예비적으로 배제하고자 사용되는 것이 아님에 유의해야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진 것으로 보아야 한다. 따라서, 본 명세서에서 명확하게 정의하지 않는 한, 특정 용어가 과도하게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다.
또한, 본 명세서의 "약", "실질적으로" 등은 언급한 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명에서는 페라이트 함량을 제어함으로써 열간 가공성이 우수하여 최종 제품에서 선상흠 또는 크랙이 발생하지 않고, 기존 316L강과 동등 이상의 내식성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 제공하고자 한다.
본 발명은, 값비싼 Mo함량을 2.0% 이하로 제어하고, 적정 페라이트 함량을 제어함으로써 기존 316L강과 동등이상의 물성을 갖고, 경제적 측면에서 유리한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 중량%로, C: 0.01~0.05%, Si: 0.1~1.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr: 18.0~22.0%, Ni: 9.0~14.0%, Mo: 0.1~2.0%, Cu: 0.2~2.5%, N: 0.01~0.25%, Ti: 0.0010~0.5%, Nb: 0.01~0.3%, P: 0.001~0.03%, S: 0.0001~0.003%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
각 합금원소의 성분범위를 한정한 이유를 이하에서 서술한다.
C의 함량은 0.01 내지 0.05중량% 일 수 있다.
C는 강력한 오스테나이트 상 안정화 원소이다. 오스테나이트 상 안정화 효과를 위하여 0.01% 이상 첨가 한다. 그러나, C의 함량이 과다할 경우 입계에서 내식성에 유효한 Cr과 결합하여 탄화물을 형성하여 결정립계 주위의 Cr 함량을 낮추어 부식 저항성을 감소시키는 문제가 있다. 따라서 충분한 내식성을 확보하기 위하여 C의 함량의 상한을 0.05% 이하로 할 수 있다.
Si의 함량은 0.1% 내지 1.5중량% 이하일 수 있다.
Si는 페라이트상 안정화에 유용한 원소이며, 내식성 향상에 효과를 나타내나, Si 함량이 과다할 경우 σ상 등의 금속간화합물 석출을 조장하여 기계적 특성 및 내식성을 저하시킬 수 있다. 이를 고려하여 Si 함량의 상한은 1.5% 이하로 할 수 있다.
Mn의 함량은 0.5% 내지 3.5중량% 일 수 있다.
Mn은 C, Ni과 같은 오스테나이트 상 안정화 원소로서 오스테나이트계 스테인리스강을 제조하는데 필요한 원소이다. 따라서 Mn은 0.5% 이상 첨가 한다. 그러나, Mn의 함량이 과다할 경우 MnS 등의 개재물 형성에 관여하여 내식성을 저하시키고, 표면 광택을 저하시킬 수 있다. 이를 고려하여 Mn 함량의 상한은 3.5%이하로 할 수 있다.
Cr의 함량은 18.0% 내지 22.0중량% 일 수 있다.
Cr은 스테인리스강의 내식성 향상을 위해 가장 중요한 원소이다. 충분한 내식성을 확보하기 위하여 Cr을 18.0% 이상 포함할 수 있다. 그러나, Cr의 함량이 과다할 경우 σ상 형성이 조장되어 기계적 물성 및 내식성 저하의 원인이 될 수 있다. 이를 고려하여 Cr 함량의 상한은 22.0% 이하로 할 수 있다.
Ni의 함량은 9.0% 내지 14.0중량% 일 수 있다.
Ni는 오스테나이트상 안정화 원소 중 가장 강력한 원소이다. 따라서, Ni은 9.0% 이상 포함할 수 있다. 그러나, Ni의 함량이 과다할 경우 원료 비용 상승과 직결된다. 이를 고려하여 Ni 함량의 상한은 14.0% 이하로 할 수 있다.
Mo의 함량은 0.1% 내지 2.0중량% 일 수 있다.
Mo는 페라이트 안정화 원소이며, 내식성 향상에 유용한 원소이다. 그러나, Mo의 함량이 과다할 경우 σ상의 형성이 조장되어 기계적 물성 및 내식성 저하의 원인이 될 수 있으며 원료 비용 상승과 직결된다. 이를 고려하여 Mo 함량의 상한은 2.0% 이하로 할 수 있다.
Cu의 함량은 0.2% 내지 2.5중량% 일 수 있다.
Cu는 오스테나이트 상의 안정화에 유용한 원소로 고가의 Ni과 치환하여 사용될 수 있다. 원가 저감을 위하여 Cu의 함량은 0.2% 이상 첨가할 수 있다. 그러나 Cu의 함량이 과다할 경우 저융점의 상을 형성하여 열간 가공성을 저하시켜 표면 품질을 저하시킬 수 있다. 이를 고려하여 Cu 함량의 상한은 2.5% 이하로 할 수 있다.
N의 함량은 0.01% 내지 0.25중량%일 수 있다.
N은 오스테나이트 상의 안정화에 유용한 원소이고, 내식성에 유용한 원소이다. N은 0.01% 이상 첨가할 수 있다. 그러나, N의 함량이 과다할 경우 열간가공성을 감소시켜 강의 표면 품질을 저하시킬 수 있다. 이를 고려하여 N 함량의 상한은 0.25% 이하로 할 수 있다.
Ti의 함량은 0.0010% 내지 0.5중량% 일 수 있다.
Ti은 페라이트 안정화에 유용한 원소이며, 열연시 재결정을 촉진하여 열간가공성에 도움을 주는 역할을 한다. 그러나, Ti의 함량이 과다할 경우 제강성 개재물이 많이 발생하는 문제가 있다. 이를 고려하여 Ti 함량의 상한은 0.5% 이하로 할 수 있다.
Nb의 함량은 0.01% 내지 0.3중량% 일 수 있다.
Nb은 페라이트 안정화에 유용한 원소이며, 미량 첨가로 결정립 성장을 억제시키는 효과가 있어 내식성에 유용하다. 그러나, Nb의 함량이 과다하면, 연주공정시 질소 pore형성에 기여하여 결함이 발생할 수 있다. 이를 고려하여 Nb 함량의 상한은 0.3% 이하로 할 수 있다.
P의 함량은 0.001% 내지 0.03중량% 일 수 있다.
P는 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로, 입계부식을 일으키거나 열간가공성을 저해하는 주요 원인이 되는 원소이므로 가능한 그 함량을 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이를 고려하여 P 함량의 상한은 0.03% 이하로 할 수 있다.
S의 함량은 0.0001% 내지 0.003중량% 일 수 있다.
S는 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로 결정립계에 편석되어 열간가공성을 저해하는 원소이다. 특히 용접시 형상 불량을 야기하거나 균열을 발생시킬 수 있기 때문에 그 함량을 가능한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 이를 고려하여 S 함량의 상한은 0.003% 이하로 할 수 있다.
나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이 불순물들은 통상의 제조 과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 하기 식(1)로 표현되는 D-fer은 2.5 이상 6.0 이하 일 수 있다. 여기서 D-fer은 계산된 페라이트 함량을 의미한다.
식(1): ((Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18)/(Ni+30(C+N)+0.5Mn+36)+0.262)*161-161
식(1)에서 각각의 원소는 첨가된 원소의 중량%를 의미한다.
식(1)의 값이 2.5 미만인 경우, 열간가공성이 열위하여 열간압연 시 크랙이나 선상흠이 발생할 수 있다. 식(1)의 값이 6.0을 초과하는 경우 잔류하는 페라이트 함량이 높아 내식성이 열위해지는 문제가 있다.
이를 고려하여 계산된 페라이트 함량에 해당하는 식(1)의 값은 2.5 이상 6.0 이하로 할 수 있다.
계산된 페라이트 함량이 증가할수록 최종 제품의 평균 페라이트 함량은 증가한다. 계산된 페라이트 함량을 제어하여, 최종 제품의 평균 페라이트 함량을 1.5 % 이하로 확보할 수 있다.
최종 제품의 평균 페라이트 함량은, 시편 두께를 4등분 하여, 위 표층부, 표층부에서 두께 1/4 부분, 표층부에서 두께 1/2 부분에 해당하는 중심부의 페라이트 함량을 접촉식 페라이트 스코프를 이용하여 측정하고, 이를 평균한 값을 의미한다. 여기서 페라이트 함량이란, 페라이트 분율로 부피%를 의미할 수 있다.
오스테나이트계 스테인리스강의 두께가 두꺼울수록 최종 제품의 평균 페라이트 함량은 높게 나타난다. 또한. 시편 두께 방향으로 표층부가 가장 낮고, 중심부가 가장 높은 값을 나타낸다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 하기 식(2)로 표현되는 PREN이 25 이상 일 수 있다. 여기서 PREN은 내공식저항지수를 의미한다.
식(2): Cr +3.3Mo +16N
식(2)에서 각각의 원소는 첨가된 원소의 중량%를 의미한다.
본 발명은 기존 316L 강과 동등이상으로 내식성이 우수한 강종을 개발하는 것을 목적으로 하고, 316L 강의 내공식저항지수 값이 약 25 이므로, 식(2)의 값을 25 이상으로 제어 할 수 있다.
합금조성과 더불어, 식(1) 및 식(2)를 제어하여 페라이트 분율을 제어하여 기존 316L강과 동등 이상의 내식성을 확보하고, 크랙이나 선상흠이 발생하지 않는 오스테나이트계 스테인리스강을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 임계공식온도가 30℃ 이상일 수 있다. 이러한 경우, 316L강과 동등 이상의 내식성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 항복강도가 310MPa 이상일 수 있다. 기존 316L 강의 항복강도인 약 175MPa 이상(ASTM규격)을 만족하는 수준으로 강도를 확보할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 후판용 오스테나이트계 스테인리스강일 수 있다. 또한, 본 발명의 후판용 오스테나이트계 스테인리스강은 두께가 6mm 이상, 또는 필요에 따라 10mm 이상일 수 있다. 열간 압연의 두께가 5mm 이하와 같이 얇은 경우, 냉연 진행 시 페라이트가 분해되어 최종 제품에서 0.5 내지 1.0 %의 페라이트만이 잔류할 수 있다. 그러나, 후판용 스테인리스강의 경우, 페라이트가 분해될 수 있는 기회가 적어 내식성 또는 기계적 물성에 열위한 효과를 가져올 수 있다.
본 발명에서는 계산 페라이트 함량에 해당하는 식(1)을 2.5 이상으로 제어하여 열간가공을 진행하면서 최종 제품에서 선상흠 또는 크랙을 발생하지 않게 제어할 수 있다. 또한, 이와 동시에 식(1)을 6 이하로 제어하여 최종 제품의 평균 페라이트 함량을 1.5 %이하로 제어하고, 내공식 저항 지수에 해당하는 식(2)를 25 이상으로 제어하여, 기존 316L강과 동등이상의 내식성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있다. 즉, 열간가공성과 내식성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있다. 또한, 이를 후판용 오스테나이트계 스테인리스강으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 두께 6mm 이상, 또는 10mm 이상의 후판용 오스테나이트계 스테인리스강으로 제공할 수 있다.
일반적으로 300계 스테인리스를 열연하는 경우, 적정 페라이트가 포함되어 있는 경우 열간가공성이 향상된다는 것은 통상의 기술자에게 알려져 있다.
도 1은 평균 페라이트 함량이 0.8%에 해당하는 발명예의 부식특성을 나타내는 도면이다. 평균 페라이트 함량이 1.5% 미만에 해당하여, 부식(Pitting)이 발생하지 않은 것을 확인할 수 있다. 도 2는 평균 페라이트 함량이 1.7%에 해당하는 비교예의 부식특성을 나타내는 도면이다. 평균 페라이트 함량이 1.5%를 초과하는 경우, 부식이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이를 고려하여, 제품의 평균 페라이트 함량은 1.5% 이하로 제어할 수 있다.
도 3은 계산 델타 페라이트 함량과 제품 평균 페라이트 함량의 관계를 나타내는 도면이다. 제품 평균 페라이트 함량을 1.5%이하로 하기 위하여 제품 평균 페라이트 함량 즉, 식(1)의 값을 6이하로 할 수 있다.
도 4는 계산 델타 페라이트 함량과 선상흠 수의 관계를 나타내는 도면이다. 선상흠이 발생하지 않게 하기 위하여, 제품 평균 페라이트 함량, 즉 식(1)의 값을 2.5 이상으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예는 후판용 오스테나이트계 스테인리스강으로, 두께가 6mm 이상, 또는 10mm 이상일 수 있다. 따라서, 페라이트 분해 기회가 적어 최종 제품의 내식성이 열위해 질 수 있다. 이를 고려하여 본 발명은 열간가공성을 확보하면서도 동시에 기존 316L강과 동등 이상의 내식성을 갖도록 식(2)에 해당하는 내공식저항지수를 고려할 수 있다.
식(1)의 값이 2.5 내지 6에 해당하고, 식(2)는 25이상으로 제어할 수 있다. 이를 통해, 평균 1.5%이하의 전류 페라이트 함량을 얻도록 계산 페라이트 함량을 제어하여, 크랙 또는 선상흠이 발생하지 않도록 하여 열간 가공성을 확보하고, 또한, 후판용으로 사용되더라도 기존 316L 강과 동등 이상의 내식성을 확보하여, 내식성 및 열간가공성을 동시에 확보할 수 있는 오스테나이트계 스테인리스강을 확보할 수 있다.
더불어, 본 발명은 STS 커튼월용 소재로 사용할 수 있다. STS 커튼월용 소재는 T-bar 등으로 용접하여 사용하므로, 용접 균열 저항성이 확보되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 하기 식(3)로 표현되는 Cr과 Ni의 당량비가 1.55 이상일 수 있다.
식(3): (Cr +1.37Mo +1.5Si +2Nb +3Ti) / (Ni +22C +14.2N +0.31Mn +Cu)
식(3)에서 각각의 원소는 첨가된 원소의 중량%를 의미한다.
본 발명의 일 예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 하기 식(4)가0.03 이하 일 수 있다.
식(4): P + S
식(4)에서 각각의 원소는 첨가된 원소의 중량%를 의미한다.
Cr/Ni 당량비가 높을수록, 페라이트 안정화도가 높다. 페라이트 안정화도가 높은 경우, P 및 S의 용해도가 감소하여, 용접 시 P 및/또는 S의 석출물에 의한 크랙발생이 감소하고, 용접균열 발생을 억제할 수 있다.
응고 초기에 형성되는 적정 페라이트는 오스테나이트계 스테인리스의 용접 시 고온 균열을 예방할 수 있다. 즉, 적정 페라이트는 용접균열저항성에 효과적이다.
따라서, 응고 초기에 적정 페라이트를 형성하되 P 및/또는 S 석출물에 의한 크랙 발생을 제어하기 위하여, 식(3)에 해당하는 Cr/Ni의 당량비를 1.55 이상으로 제어하고, 식(4)에 해당하는 P + S 를 0.03 이하로 제어할 수 있다. 이를 통해 용접균열 저항성이 확보된 오스테나이트계 스테인리스강을 확보할 수 있다.
도 6은 식(3)에 해당하는 Cr/Ni의 당량비와 식(4)에 해당하는 P + S를 만족하는 본 발명의 실시예의 스테인리스강을 커튼월용 T-bar로 제작 후 용접한 결과를 나타낸다. 용접균열저항성이 확보된 오스테나이트계 스테인리스강으로 제작된 커튼월용 T-bar는 용접 후 완전용입된 것을 확인할 수 있다.
이하에서는 상술한 합금조성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강의 제조방법은, 중량%로, C: 0.01~0.05%, Si: 0.1~1.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr: 18.0~22.0%, Ni: 9.0~14.0%, Mo: 0.1~2.0%, Cu: 0.2~2.5%, N: 0.01~0.25%, Ti: 0.0010~0.5%, Nb: 0.01~0.3%, P: 0.001~0.03%, S: 0.0001~0.003%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는 슬라브로 주조하는 단계; 압연하는 단계; 및 소둔 열처리하는 단계;를 포함하고, 상기 소둔 열처리하는 단계의 온도는 1100 내지 1250℃인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다.
식(1):2.5≤((Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18)/(Ni+30(C+N)+0.5Mn+36)+0.262)*161-161≤6
식(2): Cr +3.3Mo +16N ≥ 25
각 합금원소의 성분범위를 한정한 이유는, 오스테나이트계 스테인리스강에서 서술한 바와 같다.
식(1) 및 식(2) 에서 각각의 원소는 첨가된 원소의 중량%를 의미한다.
식(1)의 값이 2.5 미만인 경우, 열간가공성이 열위하여 열간압연 시 크랙이나 선상흠이 발생할 수 있다. 식(1)의 값이 6.0을 초과하는 경우 잔류하는 페라이트 함량이 높아 내식성이 열위해지는 문제가 있다.
이를 고려하여 계산된 페라이트 함량에 해당하는 식(1)의 값은 2.5 이상 6.0 이하로 할 수 있다.
계산된 페라이트 함량이 증가할수록 스테인리스 최종 제품의 평균 페라이트 함량은 증가한다. 계산된 페라이트 함량을 제어하여, 제품의 평균 페라이트 함량을 1.5 % 이하로 확보할 수 있다.
식(2)의 값은 기존 316L 강과 동등이상의 내식성을 확보하기 위하여 25 이상으로 제어할 수 있다.
압연 단계에서, 주조된 슬라브를 두께 6mm 이상, 또는 10mm 이상으로 압연할 수 있다.
소둔 열처리 단계에서, 압연 후 1,100 내지 1,250℃로 소둔 열처리 할 수 있다.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강의 제조방법은, 소둔 열처리하는 단계의 열처리 시간은 하기 식(5)를 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법일 수 있다.
식(5): 0.9 * t + 3(min)
식(5) 에서 t는 스테인리스강의 두께를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은 후판용 오스테나이트계 스테인리스강 일 수 있다. 후판용 오스테나이트계 스테인리스강의 두께가 10mm 이상이인 경우, 소둔 열처리 시간은 12분 이상일 수 있다.
합금조성과 더불어, 식(1) 및 식(2)를 제어하여 페라이트 분율을 제어한슬라브를 압연 및 소둔 열처리 단계를 통하여, 기존 316L강과 동등 이상의 내식성을 확보하고, 크랙이나 선상흠이 발생하지 않는 오스테나이트계 스테인리스강을 확보할 수 있다. 또한, 스테인리스강의 임계공식온도가 30℃ 이상일 수 있고, 항복강도가 310 MPa 이상일 수 있다.
본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강의 제조방법에서 슬라브는 하기 식(3)을 만족할 수 있고, 식(4)를 만족할 수 있다.
식(3): (Cr +1.37Mo +1.5Si +2Nb +3Ti) / (Ni +22C +14.2N +0.31Mn +Cu) ≥ 1.55
식(4): (P + S) ≤ 0.03
응고 초기에 적정 페라이트를 형성하되 P 및/또는 S의 용해도를 제어하여 석출물에 의한 크랙 발생을 저감하기 위하여, 식(3)에 해당하는 Cr/Ni의 당량비를 1.55 이상으로 제어하고, 식(4)에 해당하는 P + S 를 0.03 이하로 제어할 수 있다. 이를 통해 용접균열 저항성이 확보된 오스테나이트계 스테인리스강의 제조방법을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
{실시예}
하기 표 1에 따른 합금조성으로 연속주조하여 두께 200mm인 슬라브로 주조하였다. 슬라브 주조 후 1,240℃에서 220분간 가열하여 두께 10mm로 열간 압연하였다. 압연 후 1,100℃에서 12분간 소둔 열처리 하였다.
C Si Mn Cr Ni Mo Cu N Ti Nb P S
발명예1 0.025 0.38 0.76 21.2 9.3 0.53 0.76 0.201 0.0011 0.01 0.0265 0.00140
발명예2 0.026 0.40 0.78 21.2 9.3 0.58 0.84 0.230 0.0011 0.01 0.0255 0.00205
발명예3 0.029 0.33 0.95 21.2 9.5 0.55 0.75 0.218 0.0012 0.01 0.0265 0.00235
발명예4 0.029 0.37 0.97 21.2 9.5 0.51 0.76 0.209 0.0011 0.011 0.0255 0.00135
발명예5 0.041 0.97 0.83 20.6 10.9 0.54 0.21 0.164 0.0010 0.01 0.0275 0.00205
발명예6 0.022 0.39 0.80 21.3 10.1 0.60 0.81 0.200 0.0013 0.01 0.0265 0.00195
발명예7 0.027 0.39 0.92 21.4 9.4 0.54 0.82 0.207 0.0011 0.011 0.0275 0.00235
발명예8 0.030 0.40 0.80 21.3 9.3 0.60 0.80 0.200 0.0013 0.01 0.0255 0.00135
발명예9 0.022 0.97 1.00 20.2 9.5 0.62 0.21 0.197 0.0013 0.011 0.0265 0.00135
발명예10 0.024 0.50 1.20 21.2 9.1 0.75 0.31 0.205 0.0012 0.011 0.0265 0.00135
비교예1 0.032 1.01 1.96 19.9 9.0 0.00 2.01 0.209 0.0012 0.01 0.0265 0.00135
비교예2 0.020 1.48 2.02 17.0 9.1 0.50 1.99 0.140 0.0011 0.01 0.0275 0.00135
비교예3 0.030 1.00 1.95 21.6 13.7 0.00 0.99 0.125 0.0010 0.011 0.0255 0.00205
비교예4 0.027 0.39 0.86 21.4 10.2 0.58 0.72 0.238 0.0013 0.01 0.0265 0.00195
비교예5 0.025 0.99 2.00 18.0 8.0 0.00 1.98 0.156 0.0011 0.011 0.0255 0.00235
비교예6 0.029 1.48 2.06 17.0 10.0 0.76 2.00 0.104 0.0013 0.01 0.0275 0.00135
비교예7 0.031 0.96 2.03 18.8 10.0 0.00 2.01 0.114 0.0012 0.01 0.0265 0.00205
비교예8 0.030 1.49 2.05 17.1 10.0 0.50 1.99 0.096 0.0011 0.01 0.0275 0.00195
비교예9 0.030 0.40 0.80 21.3 10.3 0.60 0.80 0.220 0.0010 0.011 0.0255 0.00235
비교예10 0.032 1.01 2.88 20.7 10.0 0.00 2.00 0.172 0.0013 0.01 0.0245 0.00135
비교예11 0.031 0.97 3.07 20.7 10.9 0.00 2.03 0.133 0.0013 0.01 0.0245 0.00195
비교예12 0.024 0.67 0.67 17.7 12.1 0.74 0.28 0.020 0.0011 0.01 0.0255 0.00195
비교예13 0.022 0.50 1.00 21.2 9.0 0.80 0.21 0.200 0.0013 0.011 0.0255 0.00240
비교예14 0.019 0.47 1.06 16.1 10.1 2.00 0.29 0.014 0.0012 0.011 0.0245 0.00205
비교예15 0.024 0.67 0.67 17.7 12.1 2.00 0.28 0.020 0.0011 0.01 0.0255 0.00195
하기 표 2는 계산 델타페라이트 함량에 해당하는 식(1), 내공식지수에 해당하는 식(2), 및 제품 평균 페라이트 함량을 나타낸다.
계산 델타 페라이트 함량은 표 1의 합금조성을 식(1)에 대입하여 계산하였고, 내공식지수 또한 식(2)에 대입하여 계산하였다.
제품 평균 페라이트 함량은 시편 두께를 4등분 하여, 위 표층부, 표층부에서 두께 1/4 부분, 표층부에서 두께 1/2 부분에 해당하는 중심부의 페라이트 함량을 접촉식 페라이트 스코프를 이용하여 측정하고, 이를 평균하여 계산하였다.
내식성 평가 만족여부는, 임계공식온도는 1M NaCl 에서, ASTM G150으로, 60초 동안 100μA/cm2 이상의 전류밀도가 측정되는 온도를 측정하였다. 본 발명이 종래 316L강과 동등 이상의 내식성을 갖는 것을 하나의 과제로 하는 점을 고려하여, 30℃ 이상의 임계공식온도를 얻는 경우 내식성이 우수한 것으로 보았다. 또한, 이와 동시에 항복강도가 310MPa 이상일 경우 기계적물성이 우수한 것으로 보았다. 30 ℃이상의 임계공식 온도 및 310MPa 이상의 항복강도를 모두 만족할 경우 ○로 표현했다.
크랙 또는 선상흠 발생여부는, 본 발명에서 열간가공성을 의미한다. 열연재를 SDD측정시스템으로 100M당 선상흠 결함 개수를 측정하고, 육안으로 크랙 또는 선상흠 발생여부를 확인하였다. 크랙 또는 선상흠을 육안으로 확인할 수 없거나, 측정시스템상 개수가 2개 미만인 경우 X, 2개 이상 5개 이하로 발생한 경우 △, 육안으로 확인할 수 있는 크랙 또는 선상흠이 존재하고, 그 개수가 5개를 초과할 경우 ○로 표현하였다.
계산 델타 페라이트 함량
: 식(1)		 내공식 지수(PREN)
: 식(2)		 제품 평균 페라이트 함량 내식성 평가 만족여부 크랙 또는 선상흠 발생여부
발명예1 4.87 26.17 1.5 이하 ○ X
발명예2 3.02 26.79 ○ X
발명예3 2.58 26.50 ○ X
발명예4 3.23 26.23 ○ X
발명예5 3.45 25.01 ○ X
발명예6 3.82 26.48 ○ X
발명예7 4.59 26.49 ○ X
발명예8 5.17 26.48 ○ X
발명예9 4.55 25.40 ○ X
발명예10 5.85 26.96 ○ X
비교예1 0.46 23.24 X ○
비교예2 0.49 20.89 X ○
비교예3 0.81 23.60 X ○
비교예4 0.86 27.12 ○ ○
비교예5 0.88 20.50 X ○
비교예6 1.06 21.17 X ○
비교예7 1.07 20.62 X ○
비교예8 1.10 20.29 X ○
비교예9 1.51 26.80 ○ ○
비교예10 2.09 23.45 X ○
비교예11 2.37 22.83 X △
비교예12 2.37 20.46 X △
비교예13 6.99 27.04 1.5 초과 X X
비교예14 5.64 22.92 1.5 이하 X X
비교예15 6.45 24.62 1.5 초과 X X
표 1 및 표 2를 참고하면, 합금조성을 만족하고, 식(1) 및 식(2)를 만족하는 발명예 1 내지 발명예 10의 경우, 내공식성을 만족하면서도 이와 동시에 열간가공성을 만족하는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1, 비교예 3, 비교예 7, 비교예 10, 비교예 11의 경우, Mo를 포함하지 않는다. 비교예 5는 Mo를 포함하지 않고, Ni 함량이 본 발명의 범위를 만족하지 못한다. Mo는 본 발명에서 내식성 향상의 효과를 위해 필수적으로 첨가하는 조성이다. 비교예 1, 비교예 3, 비교예 5, 비교예 7, 비교예 10, 비교예 11은 Mo를 포함하지 못하고, 식(1) 및 식(2)를 만족하지 못하여, 내식성이 낮고, 크랙 또는 선상흠이 발생하여 열간가공성이 열위한 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 합금조성뿐만 아니라, 식(1) 및 식(2)를 만족할 경우 내식성은 물론 이와 동시에 열간가공성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
비교예 2, 비교예 6, 비교예 8, 비교예 12의 경우, Cr 함량이 본 발명의 범위를 만족하지 못한다. Cr은 본 발명에서 내식성 향상을 위해 필수적으로 첨가하는 조성이다. 비교예 2, 비교예 6, 비교예 8, 비교예 12는 Cr 함량이 18.0% 미만에 해당하고, 식(1) 및 식(2)를 만족하지 못하여, 내식성이 낮고, 크랙 또는 선상흠이 발생하여 열간가공성이 열위한 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 합금조성뿐만 아니라, 식(1) 및 식(2)를 만족할 경우 내식성은 물론 이와 동시에 열간가공성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
비교예 15는 비교예 2, 비교예 6, 비교예 8, 비교예 12와 마찬가지로, Cr 함량이 본 발명의 범위를 만족하지 못한다. 또한, 식(1)을 만족하지 못하므로, 내식성을 확보하지 못하였다. 이를 통해 합금조성과 식(1)을 만족하여야 내식성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
비교예 4, 비교예 9, 비교예 13의 경우, 합금조성 및 식(2)를 만족한다. 그러나, 식(1)은 0.86, 1.51, 6.99로 본원발명의 범위를 만족하지 못한다. 식(2)의 값은 27.12, 26.80, 27.04이다. 비교예 4 및 비교예 9는 식(1)이 2.5 미만으로 열간가공성이 열위하여 크랙 또는 선상흠이 발생한 것을 확인할 수 있다. 비교예 13의 경우 식(2)가 27.04이지만, 식(1)이 6을 초과하여 내식성이 열위한 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 합금조성과 식(2)뿐만 아니라, 식(1)을 2.5 내지 6으로 동시에 만족할 경우 내식성 및 열간가공성이 확보된 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
비교예 14의 경우, Cr 함량이 본 발명의 범위를 만족하지 못한다. Cr은 본 발명에서 내식성 향상을 위해 필수적으로 첨가하는 조성이다. 비교예 14는 Cr 함량이 18.0% 미만에 해당하고, 식(1)은 본원발명의 범위를 만족하나, 식(2)는 본원발명의 범위를 만족하지 못한다. 비교예 14는 크랙 또는 선상흠이 발생하지 않지만, 내식성이 열위하다. 이를 통해 합금조성, 식(1) 및 식(2)를 동시에 만족할 경우 내식성 및 열간가공성이 확보된 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
하기 표 3은 Cr과 Ni의 당량비를 나타내는 식(3), P + S 값에 해당하는 식(4), 용접균열저항성 확보여부를 나타낸다.
식(3) 및 식(4)는 표 1의 합금조성을 대입하여 계산하였다.
용접 균열 저항성은, 본원발명의 표 1의 합금조성을 갖는 슬라브로 본원발명의 제조방법을 통하여 후판용 오스테나이트계 스테인리스강을 이용하여 커튼월을 제작한 경우 육안으로 용접시 균열이 발생하였는지 유무를 나타낸다. 균열이 발생한 경우 ○, 발생하지 않은 경우 X로 나타낸다.
Cr/Ni의 당량비 : 식(3) P+S:
식(4)		 용접균열 발생여부
발명예1 1.64 0.028 X
발명예2 1.59 0.028 X
발명예3 1.57 0.029 X
발명예4 1.59 0.027 X
발명예5 1.56 0.030 X
발명예6 1.57 0.028 X
발명예7 1.62 0.030 X
발명예8 1.64 0.027 X
발명예9 1.69 0.028 X
발명예10 1.74 0.028 X
비교예1 1.40 0.028 ○
비교예2 1.41 0.029 ○
비교예3 1.30 0.028 ○
비교예4 1.50 0.028 ○
비교예5 1.46 0.028 ○
비교예6 1.37 0.029 ○
비교예7 1.36 0.029 ○
비교예8 1.37 0.029 ○
비교예9 1.50 0.028 ○
비교예10 1.39 0.026 ○
비교예11 1.35 0.026 ○
비교예12 1.47 0.027 ○
비교예13 1.80 0.028 X
비교예14 1.73 0.027 X
비교예15 1.60 0.027 X
표 1 내지 표 3을 참고하면, 합금조성을 만족하고, 식(1) 및 식(2)를 만족하는 것과 더불어, 식(3) 및 식(4)를 만족하는 발명예 1 내지 발명예 10의 경우, 내식성 및 열간가공성을 확보하고, 용접 시 용접균열이 발생하지 않아 용접균열저항성도 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
비교예 1 내지 비교예 12의 경우, 합금조성, 식(1). 식(2) 중 어느 하나 이상을 만족하지 못하고, 식(3)이 1.55 미만으로 본원발명의 범위를 만족하지 못하여 용접 시 용접균열이 발생하여 용접균열저항성을 확보하지 못하였음을 확인할 수 있다.
비교예 13 내지 15의 경우, 크랙 또는 선상흠이 발생하지 않고, 식(3) 및 식(4)를 만족하여 용접균열저항성은 확보하였다. 그러나, 비교예 13 내지 비교예 15는 표 2에서와 같이 내식성은 본 발명의 범위를 만족하지 못한다. 이를 통해 합금조성, 식(1) 및 식(2)를 모두 만족하여 내식성이 확보된 오스테나이트계 스테인리스강을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 이에 더하여 식(3) 및 식(4)를 만족할 경우 오스테나이트계 스테인리스강은 용접균열저항성을 갖는 것을 알 수 있다.

Claims (14)

  1. 중량 %로 C: 0.01~0.05%, Si: 0.1~1.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr: 18.0~22.0%, Ni: 9.0~14.0%, Mo: 0.1~2.0%, Cu: 0.2~2.5%, N: 0.01~0.25%, Ti: 0.0010~0.5%, Nb: 0.01~0.3%, P: 0.001~0.03%, S: 0.0001~0.003%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고,
    하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강.
    식(1): 2.5 ≤ ((Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18)/(Ni+30(C+N)+0.5Mn+36)+0.262)*161-161 ≤ 6
    식(2): Cr +3.3Mo +16N ≥ 25
    (상기 식(1) 및 식(2)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
  2. 제 1항에 있어서,
    잔류 페라이트 함량이 1.5%이하인, 오스테나이트계 스테인리스강.
  3. 제 1항에 있어서,
    임계공식온도가 30℃ 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강.
  4. 제 1항에 있어서,
    항복강도가 310MPa 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강.
  5. 제 1항에 있어서,
    하기 식(3)을 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강.
    식(3): (Cr +1.37Mo +1.5Si +2Nb +3Ti) / (Ni +22C +14.2N +0.31Mn +Cu) ≥ 1.55
    (상기 식 (3)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
  6. 제 1항에 있어서,
    하기 식(4)를 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강.
    식(4): P + S ≤ 0.03
    (상기 식 (4)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 오스테나이트계 스테인리스강은 두께가 6mm 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강.
  8. 중량 %로 C: 0.01~0.05%, Si: 0.1~1.5%, Mn: 0.5~3.5%, Cr: 18.0~22.0%, Ni: 9.0~14.0%, Mo: 0.1~2.0%, Cu: 0.2~2.5%, N: 0.01~0.25%, Ti: 0.0010~0.5%, Nb: 0.01~0.3%, P: 0.001~0.03%, S: 0.0001~0.003%, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식(1) 및 식(2)를 만족하는 슬라브로 주조하는 단계;
    압연하는 단계; 및
    소둔 열처리하는 단계;를 포함하고,
    상기 소둔 열처리하는 단계의 온도는 1,100 내지 1,250℃인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법.
    식(1): 2.5 ≤ ((Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb+2Ti+18)/(Ni+30(C+N)+0.5Mn+36)+0.262)*161-161 ≤ 6
    식(2): Cr +3.3Mo +16N ≥ 25
    (상기 식(1) 및 식(2)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 소둔 열처리하는 단계의 열처리 시간은 하기 식(5)를 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법.
    식(5): 0.9 * t + 3(min)
    (상기 식(5) 에서 t는 스테인리스강의 두께를 의미한다.)
  10. 제 8항에 있어서,
    스테인리스강은 잔류 페라이트 함량이 1.5%이하인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    스테인리스강은 임계공식온도가 30℃ 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    스테인리스강은 항복강도가 310MPa 이상인, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    하기 식(3)을 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법.
    식(3): (Cr +1.37Mo +1.5Si +2Nb +3Ti) / (Ni +22C +14.2N +0.31Mn +Cu) ≥ 1.55
    (상기 식 (3)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
  14. 제 8항에 있어서,
    하기 식(4)을 더 만족하는, 오스테나이트계 스테인리스강 제조방법.
    식(4): (P + S) ≤ 0.03
    (상기 식 (4)에서 각 원소는 중량%를 의미한다.)
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