KR20240119113A - Austenitic stainless steel and method for manufacturing austenitic stainless steel - Google Patents

Austenitic stainless steel and method for manufacturing austenitic stainless steel Download PDF

Info

Publication number
KR20240119113A
KR20240119113A KR1020247022499A KR20247022499A KR20240119113A KR 20240119113 A KR20240119113 A KR 20240119113A KR 1020247022499 A KR1020247022499 A KR 1020247022499A KR 20247022499 A KR20247022499 A KR 20247022499A KR 20240119113 A KR20240119113 A KR 20240119113A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
less
stainless steel
austenitic stainless
mass
phase
Prior art date
Application number
KR1020247022499A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
타이치로 미조구치
Original Assignee
닛테츠 스테인레스 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛테츠 스테인레스 가부시키가이샤 filed Critical 닛테츠 스테인레스 가부시키가이샤
Publication of KR20240119113A publication Critical patent/KR20240119113A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1272Final recrystallisation annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001Austenite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

제조시의 가공 부하의 저감과 최종 제품의 고강도화를 양립시키고, 또한, 생산성이 높은 오스테나이트계 스테인리스강을 실현한다. 오스테나이트계 스테인리스강으로서, 질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1∼2.0%, Mn: 0.3∼2.5%, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0∼6.0%, Cr: 16.0∼18.5%, Cu: 1.5∼4.0% 및 N: 0.005∼0.25%를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 20 체적% 이상의 오스테나이트상, 및 개수밀도가 1.0×103 개·㎛-3 이상이고 장경이 30㎚ 이하인 Cu 리치상을 함유하고, 잔부가 가공 유기 마르텐사이트상 및 불가피한 형성상으로 이루어지고, Md30의 값이 10.0∼80.0이다.It achieves both reduction of processing load during manufacturing and high strength of the final product, and also realizes highly productive austenitic stainless steel. Austenitic stainless steel, in mass%, C: 0.03% to 0.15%, Si: 0.1 to 2.0%, Mn: 0.3 to 2.5%, P: 0.04% or less, S: 0.015% or less, Ni: 3.0 to 3.0% Contains 6.0%, Cr: 16.0 to 18.5%, Cu: 1.5 to 4.0%, and N: 0.005 to 0.25%, the balance consists of Fe and inevitable impurities, an austenite phase of 20% by volume or more, and a number density of 1.0. It contains a Cu - rich phase with more than

Description

오스테나이트계 스테인리스강 및 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법Austenitic stainless steel and method for manufacturing austenitic stainless steel

본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강 및 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to austenitic stainless steel and a method for manufacturing austenitic stainless steel.

내식성 및 강도가 요구되는 용도에 이용되는 오스테나이트계 스테인리스강으로서 SUS301로 대표되는 준안정 오스테나이트계 스테인리스강이 알려져 있다. 이와 같은 오스테나이트계 스테인리스강은, 예를 들면 자동차 엔진의 실린더 헤드 개스킷과 같은 스프링 제품 또는 차량 탑재 전지 프레임재와 같은 구조 부재의 소재로서 이용된다.As an austenitic stainless steel used in applications requiring corrosion resistance and strength, metastable austenitic stainless steel, represented by SUS301, is known. Such austenitic stainless steel is used, for example, as a material for spring products such as cylinder head gaskets for automobile engines or structural members such as vehicle-mounted battery frame materials.

이와 같은 스테인리스강은 일반적으로, 냉간 압연 등의 압연율을 크게 함으로써 고강도화하기 때문에, 제조 공정에서의 압연 등의 가공 부하가 큰 경향이 있다. 이와 같은 부하를 저감시키기 위해, 예를 들면 특허 문헌 1에는, Cu 리치상으로 이루어지는 석출물이 분산된 마르텐사이트(martensite)상을 갖는 스프링재의 제조법으로서, Cu 리치상의 석출이 없는 복상(複相) 조직을 나타내는 스프링용 강판에 시효(aging) 처리를 실시하는 방법이 제안되어 있다.Such stainless steels generally have high strength by increasing the rolling reduction rate, such as cold rolling, and therefore tend to have a large processing load, such as rolling, in the manufacturing process. In order to reduce such a load, for example, Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a spring material having a martensite phase in which precipitates consisting of a Cu-rich phase are dispersed, and a double-phase structure without precipitation of the Cu-rich phase. A method of performing aging treatment on a spring steel sheet that represents has been proposed.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 2008-195976호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2008-195976

Cu 리치상의 석출은 스테인리스강의 고강도화에 효과적이다. 따라서, 특허 문헌 1에 기재된 방법에 의하면, 스프링용 강판에 시효 처리를 실시해 Cu 리치상을 석출시킴으로써, 스프링용 강판의 제조 공정에서의 가공 부하를 저감시키면서, 최종 제품인 스프링재의 고강도화를 실현할 수 있다. 그러나, 시효 처리 공정을 필요로 하는 것으로부터, 스프링재의 생산성에 과제가 있다.Precipitation of Cu-rich phase is effective in increasing the strength of stainless steel. Therefore, according to the method described in Patent Document 1, by subjecting the spring steel sheet to aging treatment to precipitate the Cu rich phase, it is possible to reduce the processing load in the spring steel sheet manufacturing process and achieve high strength of the spring material as the final product. However, since an aging treatment process is required, there is a problem with the productivity of the spring material.

본 발명의 일 형태는, 제조시의 가공 부하의 저감과 최종 제품의 고강도화를 양립시키고, 또한, 생산성이 높은 오스테나이트계 스테인리스강을 실현하는 것을 목적으로 한다. 가공 부하의 저감을 위해서는 C의 함량은 낮은 것이 바람직하지만, 최종 제품에서 고강도를 얻기 위해 어느 정도의 C를 활용하는 것에 착안했다.One form of the present invention aims to achieve both reduction of processing load during manufacturing and high strength of the final product, and to realize highly productive austenitic stainless steel. Although it is desirable to have a low C content to reduce processing load, we focused on utilizing a certain amount of C to obtain high strength in the final product.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 4.0% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 20 체적% 이상의 오스테나이트상, 및 개수밀도가 1.0×103 개·㎛-3 이상이고 장경이 30㎚ 이하인 Cu 리치상을 함유하고, 잔부가 가공 유기(strain-induced) 마르텐사이트상 및 불가피한 형성상으로 이루어지고, 하기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하이다.In order to solve the above problems, the austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention has, in mass%, C: 0.03% to 0.15%, Si: 0.1% to 2.0%, Mn: 0.3% to 2.5%. or less, P: 0.04% or less, S: 0.015% or less, Ni: 3.0% or more and less than 6.0%, Cr: 16.0% or more and 18.5% or less, Cu: 1.5% or more and 4.0% or less, and N: 0.005% or more and 0.25% or less. Contains, the balance consists of Fe and inevitable impurities, an austenite phase of 20% by volume or more, and a Cu-rich phase with a number density of 1.0 It consists of a strain-induced martensite phase and an unavoidable formation phase, and the value of Md 30 according to the following formula (1) is 10.0 or more and 80.0 or less.

Md30=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo … (1)Md 30 =551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo... (One)

상기 식 (1)의 원소 기호의 개소에는, 상기 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하고 있는 각 원소의 함유량(질량%)이 대입되고, 무첨가의 원소에 대해서는 0이 대입된다.The content (mass %) of each element contained in the austenitic stainless steel is substituted in the place of the element symbol in the formula (1), and 0 is substituted for elements without addition.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법은, 질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 4.0% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하인 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법으로서, 750℃ 이상 980℃ 이하의 온도에 의해 마무리 소둔을 실시하는 마무리 소둔 공정을 포함하고, 상기 마무리 소둔 공정에서의 최고 도달 온도가 850℃ 이상인 경우, 850℃ 이상에서 가열하는 시간을 30초 이내로 한다.In order to solve the above problems, a method for manufacturing austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention is, in terms of mass%, C: more than 0.03% and less than 0.15%, Si: 0.1% and more than 2.0%, Mn: more than 0.3%. 2.5% or less, P: 0.04% or less, S: 0.015% or less, Ni: 3.0% or more but less than 6.0%, Cr: 16.0% or more but 18.5% or less, Cu: 1.5% or more and 4.0% or less, and N: 0.005% or more and 0.25% A method for producing an austenitic stainless steel containing the following, the balance being Fe and inevitable impurities, and having an Md 30 value of 10.0 or more and 80.0 or less according to the formula (1) below, at a temperature of 750°C or more and 980°C or less. A final annealing process is included, and when the maximum temperature achieved in the final annealing process is 850°C or higher, the heating time at 850°C or higher is set to 30 seconds or less.

Md30=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo … (1)Md 30 =551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo... (One)

상기 식 (1)의 원소 기호의 개소에는, 상기 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하고 있는 각 원소의 함유량(질량%)이 대입되고, 무첨가의 원소에 대해서는 0이 대입된다.The content (mass %) of each element contained in the austenitic stainless steel is substituted in the place of the element symbol in the formula (1), and 0 is substituted for elements without addition.

본 발명의 일 형태에 의하면, 제조시의 가공 부하의 저감과 최종 제품의 고강도화를 양립시키고, 또한, 생산성이 높은 오스테나이트계 스테인리스강을 실현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to achieve both reduction of processing load during manufacturing and high strength of the final product, and also to realize highly productive austenitic stainless steel.

도 1은 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 EBSD 입계 맵 및 TEM 촬상 화상을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예 및 비교예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의, 0.2% 내력(YS 18%)과 참고 강도(HV 60%)의 관계를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing an EBSD grain boundary map and a TEM image of an austenitic stainless steel according to an embodiment.
Figure 2 is a diagram showing the relationship between 0.2% proof strength (YS 18%) and reference strength (HV 60%) of austenitic stainless steel according to an example and a comparative example.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강에 대해 상세히 설명한다. 이하의 기재는 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위한 것으로, 특별히 지정하지 않는 한, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.Hereinafter, austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The following description is intended to better understand the spirit of the invention and does not limit the invention unless otherwise specified.

[조직 구성][Organization]

본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 20 체적% 이상의 오스테나이트상을 함유하는 스테인리스강이다. 이하, 본 명세서에서 '오스테나이트계 스테인리스강'이란, 특별히 기재하지 않는 한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강을 나타낸다. 오스테나이트계 스테인리스강은, 예를 들면 강대(鋼帶, steel strip)일 수 있다.The austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention is a stainless steel containing an austenite phase of 20 volume% or more. Hereinafter, in this specification, 'austenitic stainless steel' refers to austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention, unless otherwise specified. Austenitic stainless steel may be, for example, a steel strip.

오스테나이트계 스테인리스강은, 오스테나이트상의 일부가 가공 유기 변태 소성(TRansformation Induced Plasticity, TRIP) 현상에 의해 변태한 가공 유기 마르텐사이트상을 함유하고 있다. 오스테나이트계 스테인리스강은, 고강도화의 관점에서, 가공 유기 마르텐사이트상의 비율이 5 체적% 이상인 것이 바람직하고, 10 체적% 이상인 것이 보다 바람직하고, 15 체적% 이상인 것이 보다 바람직하고, 20 체적% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 오스테나이트계 스테인리스강은, 가공 유기 마르텐사이트상의 비율이 80 체적% 미만인 것이 바람직하고, 75 체적% 이하인 것이 보다 바람직하다. 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하는 오스테나이트상의 비율은, 20 체적% 이상이라면, 가공 유기 마르텐사이트상의 비율의 증가에 따라 낮아져도 된다.Austenitic stainless steel contains a processed martensite phase in which a part of the austenite phase is transformed by a TRansformation Induced Plasticity (TRIP) phenomenon. In austenitic stainless steel, from the viewpoint of high strength, the ratio of the deformed martensite phase is preferably 5 volume% or more, more preferably 10 volume% or more, more preferably 15 volume% or more, and 20 volume% or more. It is more desirable. In addition, in austenitic stainless steel, it is preferable that the proportion of the deformed martensite phase is less than 80 volume%, and more preferably, it is 75 volume% or less. The proportion of the austenite phase contained in austenitic stainless steel may be lowered as the proportion of the deformation-induced martensite phase increases, as long as it is 20 volume% or more.

오스테나이트계 스테인리스강은 Cu 리치상을 더 함유하고 있다. Cu 리치상이란, Cu(동)를 60 원자% 이상 함유하는 상으로, 예를 들면 ε-Cu상이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 적어도, 개수밀도가 1.0×103 개·㎛-3 이상이고 장경이 30㎚ 이하인 Cu 리치상을 함유한다. 장경이란, 입자상으로 석출되는 Cu 리치상의 직경 중 최대 길이의 직경을 의미한다. 한편, 오스테나이트계 스테인리스강은, 장경 30㎚ 초과의 Cu 리치상을 함유하고 있어도 된다. Cu 리치상은 오스테나이트상 중에 분산되어 있어도 되고, 가공 유기 마르텐사이트상 중에 분산되어 있어도 되고, 후술하는 불가피한 형성상 중에 분산되어 있어도 된다.Austenitic stainless steel contains more Cu rich phase. The Cu-rich phase is a phase containing 60 atomic% or more of Cu (copper), for example, an ε-Cu phase. Austenitic stainless steel contains at least a Cu-rich phase with a number density of 1.0×10 3 pieces·μm -3 or more and a major axis of 30 nm or less. Long diameter means the diameter of the largest length among the diameters of the Cu-rich phase precipitated in particle form. On the other hand, austenitic stainless steel may contain a Cu-rich phase with a major axis exceeding 30 nm. The Cu-rich phase may be dispersed in the austenite phase, may be dispersed in the deformation induced martensite phase, or may be dispersed in the inevitable formation phase described later.

Cu 리치상은, 투과형 전자현미경(TEM)을 이용한 조직 관찰에 의해 판별할 수 있다. 예를 들면, 오스테나이트계 스테인리스강의 임의의 단면을 포함하는 TEM 샘플을 제작하고, TEM을 이용해 상기 단면의 소정의 범위를 관찰함으로써, 해당 범위 내에서의 Cu 리치상의 단면의 장경이 30㎚ 이하인 Cu 리치상의 개수를 계측할 수 있다. 또한, 상기 개수 계측에 이용한 TEM 샘플의 두께와 상기 개수 계측을 실시한 범위의 면적에 기초해 체적을 산출함으로써, 체적당 개수밀도를 산출할 수 있다. TEM 샘플의 두께에 대해서는, 예를 들면 TEM 샘플의 두께의 실측치를 이용해도 되고, TEM 샘플을 제작한 방법에 기초하는 두께의 추정치를 이용해도 된다. TEM 샘플의 제작 방법으로는, 예를 들면 전해 연마법을 들 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.The Cu-rich phase can be identified by tissue observation using a transmission electron microscope (TEM). For example, by producing a TEM sample containing an arbitrary cross section of austenitic stainless steel and observing a predetermined range of the cross section using TEM, the major diameter of the cross section of the Cu rich phase within that range is 30 nm or less. The number of reach phases can be measured. Additionally, the number density per volume can be calculated by calculating the volume based on the thickness of the TEM sample used for the number measurement and the area of the range in which the number measurement was performed. Regarding the thickness of the TEM sample, for example, the actual measured value of the thickness of the TEM sample may be used, or an estimate of the thickness based on the method of producing the TEM sample may be used. Methods for producing TEM samples include, for example, electrolytic polishing, but are not limited to this.

오스테나이트계 스테인리스강은, 석출된 Cu 리치상이 미세할수록, 또한, 다량으로 존재할수록 고강도화된다. 전술한 바와 같은 함량 및 크기의 Cu 리치상은, 오스테나이트계 스테인리스강의 고강도화에 효과적이다. 오스테나이트계 스테인리스강은, 마무리 소둔 전의 냉간 압연시 등의 제조 도중에는, Cu 리치상을 석출시키지 않고 강도를 낮게 억제해 가공 부하를 저감시킨다. 그리고, 마무리 소둔 공정에서 Cu 리치상을 석출시킴으로써, 제조 후의 오스테나이트계 스테인리스강에 대해 고강도화를 실현한다. 마무리 소둔 공정 등의 제조 공정에 대해서는 후술한다.The strength of austenitic stainless steel increases as the precipitated Cu-rich phase becomes finer and more abundant. The Cu rich phase with the content and size described above is effective in increasing the strength of austenitic stainless steel. Austenitic stainless steel does not precipitate a Cu-rich phase during manufacturing, such as during cold rolling before final annealing, and suppresses the strength to a low level, thereby reducing the processing load. And, by precipitating the Cu-rich phase in the final annealing process, high strength is realized for the austenitic stainless steel after production. Manufacturing processes such as the final annealing process will be described later.

또한, 오스테나이트계 스테인리스강은, 오스테나이트상, 가공 유기 마르텐사이트상 및 Cu 리치상 이외의 불가피한 형성상를 함유해도 된다. 불가피한 형성상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 δ페라이트상과, 탄화물, 질화물 및/또는 산화물을 포함하는 상을 들 수 있다. 탄화물, 질화물 및/또는 산화물을 포함하는 상으로는, 예를 들면 Cr, Ti 및/또는 Nb의 탄화물 및/또는 질화물을 포함하는 상, 및, Si, Ti, Al, Mg 및/또는 Ca의 산화물을 포함하는 상을 들 수 있다.Additionally, austenitic stainless steel may contain unavoidable formation phases other than the austenite phase, the deformed martensite phase, and the Cu-rich phase. The inevitable formation phase is not particularly limited, but examples include a δ ferrite phase and a phase containing carbide, nitride, and/or oxide. Phases containing carbides, nitrides and/or oxides include, for example, phases containing carbides and/or nitrides of Cr, Ti and/or Nb, and oxides of Si, Ti, Al, Mg and/or Ca. There are awards that can be given.

오스테나이트계 스테인리스강은 평균 결정립경이 10.0㎛ 이하인 것이 바람직하다. 오스테나이트계 스테인리스강은, 결정립이 미세해질수록 강도가 향상된다. 또한, 오스테나이트계 스테인리스강에서는 강도를 향상시키면 연성이 저하되는 것이 일반적이다. 그러나, 결정립의 미세화에 의하면, 오스테나이트계 스테인리스강에서 강도의 향상과 연성의 개선을 양립시킬 수 있다.Austenitic stainless steel preferably has an average grain size of 10.0 μm or less. The strength of austenitic stainless steel improves as the crystal grains become finer. Additionally, in austenitic stainless steel, it is common for ductility to decrease when strength is improved. However, by refining the grains, both strength improvement and ductility improvement can be achieved in austenitic stainless steel.

평균 결정립경은, EBSD(Electron Back Scattering Diffraction)법을 이용해 측정할 수 있다. 예를 들면, 오스테나이트계 스테인리스강의 임의의 단면에 대해, 복수의 시야의 결정립경을 EBSD법에 의해 각각 산출하고, 상기 복수의 시야에서 산출한 결정립경의 평균치를 평균 결정립경으로 할 수 있다. 또한, 평균 결정립경은 EBSD법 이외의 방법을 이용해 측정해도 된다. EBSD법 이외의 방법으로는, 예를 들면 JIS G0551에 나타내는 바와 같은, 질산 전해 처리에 의해 입계를 출현시키고, 절편법 등에 의해 측정하는 방법일 수 있다.The average grain size can be measured using the EBSD (Electron Back Scattering Diffraction) method. For example, for an arbitrary cross section of austenitic stainless steel, the grain sizes of multiple views can be calculated by the EBSD method, and the average value of the grain sizes calculated from the multiple views can be used as the average grain size. In addition, the average grain size may be measured using a method other than the EBSD method. A method other than the EBSD method may be, for example, a method as shown in JIS G0551 in which grain boundaries are made to appear by nitric acid electrolytic treatment and measured by a sectioning method or the like.

[성분 조성][Ingredients Composition]

오스테나이트계 스테인리스강은, 질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 미만, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 3.8% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유한다. 오스테나이트계 스테인리스강의 잔부는 Fe(철) 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것일 수 있다. 이하, 오스테나이트계 스테인리스강에 함유되는 각 원소의 함유량의 의의에 대해 설명한다.Austenitic stainless steel is, in mass percentage, C: 0.03% to 0.15%, Si: 0.1% to 2.0%, Mn: 0.3% to 2.5%, P: 0.04% or less, S: 0.015% or less, Contains Ni: 3.0% or more and less than 6.0%, Cr: 16.0% or more and 18.5% or less, Cu: 1.5% or more and 3.8% or less, and N: 0.005% or more and 0.25% or less. The remainder of the austenitic stainless steel may be composed of Fe (iron) and inevitable impurities. Hereinafter, the significance of the content of each element contained in austenitic stainless steel will be explained.

(C)(C)

C(탄소)는 오스테나이트상의 생성을 쉽게 하는 오스테나이트 생성 원소이며, 높은 고용 강화(solid solution strengthening) 작용을 갖고, 또한 강도를 얻기 위해 효과적인 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 0.03 질량% 초과 0.15 질량% 이하의 C를 함유한다. C의 함유량이 0.03 질량% 초과이면, 충분한 고용 강화 작용을 발휘할 뿐만 아니라, 양호한 강도를 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 얻을 수 있다.C (carbon) is an austenite forming element that facilitates the formation of an austenite phase, has a high solid solution strengthening effect, and is also an effective element for obtaining strength. Austenitic stainless steel contains more than 0.03% by mass and less than 0.15% by mass of C. If the C content is more than 0.03% by mass, austenitic stainless steel can be obtained that not only exhibits sufficient solid solution strengthening effect but also has good strength.

C의 과잉 첨가는, 비교적 저온에서의 소둔에 의해 Cr 탄화물이 석출되는 원인이 되어, 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성 저하를 초래하는 것으로부터, C의 함유량은 0.15 질량% 이하로 한다. C의 함유량이 0.15 질량% 이하이면, 양호한 내식성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 얻을 수 있다.Excessive addition of C causes Cr carbide to precipitate during annealing at a relatively low temperature, resulting in a decrease in corrosion resistance of austenitic stainless steel, so the C content is set to 0.15% by mass or less. If the C content is 0.15% by mass or less, austenitic stainless steel with good corrosion resistance can be obtained.

(Si)(Si)

Si(규소)는 탈산제로서 효과적이고, 또한 고용 강화 작용을 갖는 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 0.1 질량% 이상 2.0 질량% 이하의 Si를 함유하고, 0.2 질량% 이상 1.0 질량% 이하의 Si를 함유하는 것이 바람직하다. Si의 함유량이 0.1 질량% 이상이면, 오스테나이트계 스테인리스강에서 탈산 작용 및 고용 강화 작용이 효과적으로 발휘된다. Si의 함유량이 0.2 질량% 이상이면 보다 바람직하다.Si (silicon) is an element that is effective as a deoxidizer and also has a solid solution strengthening effect. Austenitic stainless steel preferably contains 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less of Si, and preferably contains 0.2 mass% or more and 1.0 mass% or less of Si. When the Si content is 0.1% by mass or more, the deoxidation action and solid solution strengthening action are effectively exhibited in austenitic stainless steel. It is more preferable that the Si content is 0.2% by mass or more.

또한, Si는 페라이트상의 생성을 쉽게 하는 페라이트 생성 원소이다. δ페라이트상은 열간 압연에서 에지크랙(edge crack) 또는 더블크랙(double cracks)이 발생하는 원인이 된다. δ페라이트상의 생성을 저감시키는 관점에서, Si의 함유량은 2.0 질량% 이하로 하고, 1.5 질량% 미만으로 하는 것이 바람직하고, 1.0 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Additionally, Si is a ferrite forming element that facilitates the formation of a ferrite phase. The δ ferrite phase causes edge cracks or double cracks to occur during hot rolling. From the viewpoint of reducing the formation of δ ferrite phase, the Si content is preferably 2.0 mass% or less, preferably less than 1.5 mass%, and preferably 1.0 mass% or less.

(Mn)(Mn)

Mn(망간)은 오스테나이트 생성 원소이며, 또한 오스테나이트상을 유지하기 위해 효과적인 원소이다. 또한, Mn은 Cu 리치상의 석출을 촉진하는 작용을 갖는 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 0.3 질량% 이상 2.5 질량% 이하의 Mn을 함유하고, 0.5 질량% 이상 2.0 질량% 이하의 Mn을 함유하는 것이 바람직하다. Mn의 함유량이 0.3 질량% 이상이면, Cu 리치상의 석출량을 확보하기 쉽고, Mn의 함유량이 0.5 질량% 이상이면 보다 바람직하다. 또한, Mn의 과잉 첨가는 오스테나이트계 스테인리스강의 열간 가공성의 저하를 초래한다. 따라서, Mn의 함유량은 2.5 질량% 이하로 하고, 2.0 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Mn (manganese) is an austenite forming element and is also an effective element for maintaining the austenite phase. Additionally, Mn is an element that has the effect of promoting precipitation of the Cu rich phase. Austenitic stainless steel contains 0.3 mass% or more and 2.5 mass% or less of Mn, and preferably contains 0.5 mass% or more and 2.0 mass% or less of Mn. When the Mn content is 0.3% by mass or more, it is easy to secure the precipitation amount of the Cu rich phase, and it is more preferable when the Mn content is 0.5% by mass or more. Additionally, excessive addition of Mn causes a decrease in the hot workability of austenitic stainless steel. Therefore, the Mn content is preferably 2.5% by mass or less, and preferably 2.0% by mass or less.

(P)(P)

P(인)는 불가피한 불순물로서 혼입되는 원소이며, P의 함유량은 적을수록 바람직하다. 제조성의 관점에서, 오스테나이트계 스테인리스강은 0.04 질량% 이하의 P를 함유할 수 있다. P의 함유량이 0.04 질량% 이하이면, 오스테나이트계 스테인리스강에서 연성 등의 재료 특성에의 악영향을 저감시킬 수 있다.P (phosphorus) is an element that is mixed as an unavoidable impurity, and the lower the P content, the more preferable it is. From the viewpoint of manufacturability, austenitic stainless steel may contain 0.04% by mass or less of P. If the P content is 0.04% by mass or less, adverse effects on material properties such as ductility in austenitic stainless steel can be reduced.

(S)(S)

S(유황)는 불가피한 불순물로서 혼입되는 원소이며, S의 함유량은 적을수록 바람직하다. 제조성의 관점에서, 오스테나이트계 스테인리스강은, 0.015 질량% 이하의 S를 함유할 수 있다. S의 함유량이 0.015 질량% 이하이면, 오스테나이트계 스테인리스강에서 연성 등의 재료 특성에의 악영향을 저감시킬 수 있다.S (sulfur) is an element that is mixed as an unavoidable impurity, and the lower the S content, the more preferable it is. From the viewpoint of manufacturability, austenitic stainless steel may contain 0.015% by mass or less of S. If the S content is 0.015% by mass or less, adverse effects on material properties such as ductility in austenitic stainless steel can be reduced.

(Ni)(Ni)

Ni(니켈)는 오스테나이트 생성 원소이며, 또한 오스테나이트상을 유지하기 위해 효과적인 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 3.0 질량% 이상 6.0 질량% 미만의 Ni를 함유하고, 3.5 질량% 이상 5.5 질량% 이하의 Ni를 함유하는 것이 바람직하고, 4.0 질량% 이상 5.0 질량% 미만의 Ni를 함유하는 것이 보다 바람직하다. Ni의 함유량이 3.0 질량% 이상이면, 오스테나이트상의 생성 및 유지가 양호해진다. Ni의 함유량이 4.5 질량% 이상이면 보다 바람직하다.Ni (nickel) is an austenite forming element and is also an effective element for maintaining the austenite phase. Austenitic stainless steel contains 3.0 mass% or more and less than 6.0 mass% Ni, preferably contains 3.5 mass% or more and 5.5 mass% or less Ni, and contains 4.0 mass% or more and less than 5.0 mass% Ni. It is more preferable. When the Ni content is 3.0% by mass or more, the formation and maintenance of the austenite phase become satisfactory. It is more preferable that the Ni content is 4.5% by mass or more.

한편, Ni는 고가의 원소이고, 또한, 과도하게 첨가하면 오스테나이트상의 안정화에 의해 가공 유기 마르텐사이트상의 생성량을 저감시킨다. 따라서, Ni의 함유량은 6.0 질량% 미만으로 하고, 5.5 질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 5.0 질량% 미만으로 하는 것이 보다 바람직하다.On the other hand, Ni is an expensive element, and if added excessively, it stabilizes the austenite phase and reduces the amount of formation of the deformed martensite phase. Therefore, the Ni content is preferably less than 6.0 mass%, preferably 5.5 mass% or less, and more preferably less than 5.0 mass%.

(Cr)(Cr)

Cr(크롬)은 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성을 확보하기 위해 효과적인 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 16.0 질량% 이상 18.5 질량% 이하의 Cr을 함유하고, 16.5 질량% 이상 18.0 질량% 이하의 Cr을 함유하는 것이 바람직하다. Cr의 함유량이 16.0 질량% 이상이면, 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성을 양호하게 확보할 수 있다. Cr의 함유량이 16.5 질량% 이상이면 보다 바람직하다.Cr (chromium) is an effective element to ensure corrosion resistance of austenitic stainless steel. Austenitic stainless steel contains 16.0 mass% or more and 18.5 mass% or less of Cr, and preferably contains 16.5 mass% or more and 18.0 mass% or less of Cr. If the Cr content is 16.0% by mass or more, good corrosion resistance of austenitic stainless steel can be ensured. It is more preferable that the Cr content is 16.5% by mass or more.

한편, Cr은 Si와 마찬가지로 페라이트 생성 원소이기도 하기 때문에, Cr을 과잉 첨가하면, δ페라이트상이 과잉 생성된다. 따라서, Cr의 함유량은 18.5 질량% 이하로 하고, 18.0 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.On the other hand, since Cr is also a ferrite forming element like Si, if Cr is added excessively, δ ferrite phase is excessively produced. Therefore, the Cr content is preferably 18.5% by mass or less, and preferably 18.0% by mass or less.

(Cu)(Cu)

Cu는 오스테나이트 생성 원소이며, 또한 오스테나이트상을 유지하기 위해 효과적인 원소이다. 또한, Cu 리치상의 석출에 의한 오스테나이트계 스테인리스강의 고강도화에도 효과적이다. Cu는 결정립 미세화에도 효과적으로 작용하는 원소이다. 이는, Cu 리치상이 결정립 성장의 저해 효과를 나타내기 때문이라고 생각된다. 또한, Cu는 고용(固溶) 상태에서는 오스테나이트상의 가공 경화를 저감시키기 때문에, 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 공정에서의 압연 부하를 저감시킬 수 있다.Cu is an austenite forming element and is also an effective element for maintaining the austenite phase. In addition, it is effective in increasing the strength of austenitic stainless steel by precipitation of a Cu-rich phase. Cu is an element that effectively acts on grain refinement. This is believed to be because the Cu-rich phase exhibits an inhibitory effect on grain growth. In addition, Cu reduces work hardening of the austenite phase in a solid solution state, so the rolling load in the manufacturing process of austenitic stainless steel can be reduced.

오스테나이트계 스테인리스강은 1.5 질량% 이상 4.0 질량% 이하의 Cu를 함유하고, 2.0 질량% 이상 3.5 질량% 이하의 Cu를 함유하는 것이 바람직하고, 2.0 질량% 초과 3.5 질량% 이하의 Cu를 함유하는 것이 보다 바람직하다. Cu의 함유량이 1.5 질량% 이상이면, 오스테나이트상의 생성 및 유지가 양호해질 뿐만 아니라, Cu 리치상의 석출이 양호해진다. Cu의 함유량이 2.0 질량% 이상이면 보다 바람직하고, 2.0 질량% 초과이면 더욱 바람직하다.Austenitic stainless steel contains 1.5 mass% or more and 4.0 mass% or less of Cu, preferably contains 2.0 mass% or more and 3.5 mass% or less of Cu, and contains more than 2.0 mass% and 3.5 mass% or less of Cu. It is more preferable. When the Cu content is 1.5% by mass or more, not only the formation and maintenance of the austenite phase becomes good, but also the precipitation of the Cu-rich phase becomes good. It is more preferable that the Cu content is 2.0 mass% or more, and it is further preferable that it is more than 2.0 mass%.

한편, Cu를 과잉 첨가하면, 슬래브가 응고하는 과정에서 슬래브의 중심에 CuMn상이 생성되어, 슬래브의 열간 가공성이 저하된다. 따라서, Cu의 함유량은 4.0 질량% 이하로 하고, 3.5 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.On the other hand, if Cu is added excessively, a CuMn phase is created in the center of the slab during the solidification process, and the hot workability of the slab deteriorates. Therefore, the Cu content is preferably 4.0 mass% or less and 3.5 mass% or less.

(N)(N)

N(질소)은 오스테나이트 생성 원소이며, 또한 고용 강화 작용 및 내식성 향상 작용을 갖는 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은, 오스테나이트상을 생성시키기 위해, N의 함유량을 0.005 질량% 이상으로 한다. 이와 같은 N의 함유량이면, 오스테나이트상이 효과적으로 형성된다.N (nitrogen) is an austenite forming element and is also an element that has a solid solution strengthening effect and a corrosion resistance improving effect. In austenitic stainless steel, the N content is set to 0.005% by mass or more in order to generate an austenite phase. With this N content, the austenite phase is effectively formed.

또한, N를 과도하게 첨가하면, 오스테나이트계 스테인리스강의 압연 부하가 증가한다. 따라서, N의 함유량은 0.25 질량% 이하로 하고, 0.20 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Additionally, if N is added excessively, the rolling load of austenitic stainless steel increases. Therefore, the N content is preferably 0.25 mass% or less, and preferably 0.20 mass% or less.

(기타 원소)(Other elements)

오스테나이트계 스테인리스강은, 전술한 원소 외에, 질량%로, Mo: 1.0% 이하, W: 1.0% 이하, V: 0.5% 이하, B: 0.0001% 이상 0.01% 이하, Co: 0.8% 이하, Sn: 0.1% 이하, Ca: 0.03% 이하, Mg: 0.03% 이하, Ti: 0.5% 이하, Nb: 0.5% 이하, Al: 0.3% 이하, Sb: 0.5% 이하, Zr: 0.5% 이하, Ta: 0.03% 이하, Hf: 0.03% 이하 및 REM(희토류 금속): 0.2% 이하로부터 선택되는 1종 이상을 더 함유해도 된다.Austenitic stainless steel contains, in mass%, in addition to the above-mentioned elements, Mo: 1.0% or less, W: 1.0% or less, V: 0.5% or less, B: 0.0001% or more and 0.01% or less, Co: 0.8% or less, Sn : 0.1% or less, Ca: 0.03% or less, Mg: 0.03% or less, Ti: 0.5% or less, Nb: 0.5% or less, Al: 0.3% or less, Sb: 0.5% or less, Zr: 0.5% or less, Ta: 0.03 % or less, Hf: 0.03% or less, and REM (rare earth metal): 0.2% or less.

(Mo, W, V)(Mo, W, V)

Mo(몰리브덴), W(텅스텐) 및 V(바나듐)는 내식성의 향상에 효과적인 원소이다. 한편, Mo, W 및 V는 페라이트 생성 원소이며, 고가의 원소이기도 한 것으로부터, 과도한 첨가는 바람직하지 않다. 따라서, 오스테나이트계 스테인리스강은 1.0 질량% 이하의 Mo, 1.0 질량% 이하의 W, 및 0.5 질량% 이하의 V로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.Mo (molybdenum), W (tungsten), and V (vanadium) are elements effective in improving corrosion resistance. On the other hand, Mo, W, and V are ferrite forming elements and are expensive elements, so excessive addition is undesirable. Therefore, the austenitic stainless steel preferably contains one or more types selected from 1.0 mass% or less of Mo, 1.0 mass% or less of W, and 0.5 mass% or less of V.

(B)(B)

B(붕소)는 열간 가공성을 개선하는 원소이며, 열간 압연에서의 에지크랙 및 더블크랙 발생의 저감에 효과적인 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 0.0001 질량% 이상 0.01 질량% 이하의 B를 함유하는 것이 바람직하다. B의 함유량이 0.0001 질량% 이상이면, 열간 가공성의 개선 및 열간 압연에서의 에지크랙 및 더블크랙 발생의 저감에 효과적이다. 단, Cr이 함유되는 오스테나이트계 스테인리스강에 B가 과잉 첨가되면, Cr2B의 석출에 의한 내식성의 저하를 초래한다. 따라서, B의 함유량은 0.01 질량% 이하인 것이 바람직하다.B (boron) is an element that improves hot workability and is effective in reducing the occurrence of edge cracks and double cracks in hot rolling. Austenitic stainless steel preferably contains 0.0001 mass% or more and 0.01 mass% or less of B. If the B content is 0.0001% by mass or more, it is effective in improving hot workability and reducing the occurrence of edge cracks and double cracks in hot rolling. However, if B is added excessively to austenitic stainless steel containing Cr, corrosion resistance is reduced due to precipitation of Cr 2 B. Therefore, it is preferable that the B content is 0.01% by mass or less.

(Co)(Co)

Co(코발트)는 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성을 확보하기 위해 효과적인 원소이다. 또한, Cu 리치상의 조대화를 저감시켜 미세하게 유지하는 것에도 기여한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, Co를 0.10 질량% 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 단, Co는 고가의 원소이므로, 비용 저감의 관점에서, Co의 함유량은 0.8 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Co (cobalt) is an effective element to ensure corrosion resistance of austenitic stainless steel. In addition, it also contributes to maintaining the fineness by reducing the coarsening of the Cu rich phase. In order to obtain this effect, it is preferable to contain 0.10% by mass or more of Co. However, since Co is an expensive element, from the viewpoint of cost reduction, the Co content is preferably set to 0.8% by mass or less.

(Sn)(Sn)

Sn(주석)은 오스테나이트계 스테인리스강의 내식성을 확보하기 위해 효과적인 원소이다. 단, Sn의 과잉 첨가는 오스테나이트계 스테인리스강의 열간 가공성의 저하를 초래하는 것으로부터, Sn의 함유량은 0.1 질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Sn (tin) is an effective element to ensure corrosion resistance of austenitic stainless steel. However, since excessive addition of Sn causes a decrease in the hot workability of austenitic stainless steel, it is preferable that the Sn content is 0.1% by mass or less.

(Al, Ca, Mg, Ti)(Al, Ca, Mg, Ti)

Al(알루미늄), Ca(칼슘), Mg(마그네슘) 및 Ti(티타늄)는 모두 탈산 작용을 갖는 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은, 탈산제로서 0.3 질량% 이하의 Al, 0.03 질량% 이하의 Ca, 0.03 질량% 이하의 Mg, 및 0.5 질량% 이하의 Ti로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.Al (aluminum), Ca (calcium), Mg (magnesium), and Ti (titanium) are all elements that have a deoxidizing effect. The austenitic stainless steel preferably contains at least 0.3% by mass of Al, 0.03% by mass or less of Ca, 0.03% by mass or less of Mg, and 0.5% by mass of Ti as a deoxidizing agent.

(Nb)(Nb)

Nb(니오븀)는 오스테나이트계 스테인리스강의 예민화(sensitization) 저감에 효과적인 원소이다. 또한, 조직의 미세화 및 균일화에도 효과적이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 0.5 질량% 이하의 Nb를 함유하는 것이 바람직하다.Nb (niobium) is an element effective in reducing sensitization of austenitic stainless steel. Additionally, it is effective in refining and homogenizing the tissue. Austenitic stainless steel preferably contains 0.5% by mass or less of Nb.

(Sb, Zr, Ta, Hf, REM)(Sb, Zr, Ta, Hf, REM)

Sb(안티몬), Zr(지르코늄), Ta(탄탈럼), Hf(하프늄) 및 REM(희토류 금속)은 모두, 열간 가공성을 개선할 뿐만 아니라, 내산화성에도 효과적인 원소이다. 오스테나이트계 스테인리스강은 0.5 질량% 이하의 Sb, 0.5 질량% 이하의 Zr, 0.03 질량% 이하의 Ta, 0.03 질량% 이하의 Hf, 및 0.2 질량% 이하의 REM으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것이 바람직하다.Sb (antimony), Zr (zirconium), Ta (tantalum), Hf (hafnium), and REM (rare earth metal) are all elements that not only improve hot workability but are also effective in oxidation resistance. Austenitic stainless steel contains one or more types selected from 0.5 mass% or less of Sb, 0.5 mass% or less of Zr, 0.03 mass% or less of Ta, 0.03 mass% or less of Hf, and 0.2 mass% or less of REM. It is desirable.

[Md30의 값][Value of Md 30 ]

오스테나이트계 스테인리스강은, 하기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하이며, 20.0 이상 70.0 이하인 것이 바람직하다.The austenitic stainless steel has an Md 30 value of 10.0 to 80.0, preferably 20.0 to 70.0, according to the following formula (1).

Md30=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo … (1)Md 30 =551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo... (One)

상기 식 (1)의 원소 기호의 개소에는, 상기 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하고 있는 각 원소의 함유량(질량%)이 대입되고, 무첨가의 원소에 대해서는 0이 대입된다.The content (mass %) of each element contained in the austenitic stainless steel is substituted in the place of the element symbol in the formula (1), and 0 is substituted for elements without addition.

오스테나이트계 스테인리스강에서, Md30의 값은, 오스테나이트상 단상(單相)의 오스테나이트계 스테인리스강에 대해 30%의 인장 변형(tensile strain)을 주었을 때, 오스테나이트계 스테인리스강의 조직의 50%가 마르텐사이트상으로 변태하는 온도(℃)를 나타낸다. 따라서, Md30의 값은 오스테나이트상의 안정도 지표로서 이용할 수 있다. 또한, Md30의 값은, 오스테나이트계 스테인리스강에서 TRIP 현상의 발생 용이성에 영향을 미치는 지표로서도 이용할 수 있다.In austenitic stainless steel, the value of Md 30 is 50% of the structure of austenitic stainless steel when a tensile strain of 30% is applied to an austenitic single-phase austenitic stainless steel. % represents the temperature (°C) at which it transforms into martensite phase. Therefore, the value of Md 30 can be used as an index of the stability of the austenite phase. Additionally, the value of Md 30 can also be used as an indicator that influences the ease of occurrence of the TRIP phenomenon in austenitic stainless steel.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 Md30의 값은 10.0 이상 80.0 이하인 것이 바람직하다. Md30의 값은, 그 값이 클수록, 오스테나이트상으로부터 가공 유기 마르텐사이트상으로의 변태가 일어나기 쉽고, 경도의 냉간 압연 변형의 부여로 고강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 뛰어난 연성을 확보할 수 있다. 또한, 오스테나이트계 스테인리스강에 성형 가공이 실시되는 경우에도, 벤딩부 등의 가공 변형이 부여된 부분은, TRIP 현상에 의해 더 높은 강도를 얻기 쉽다.The Md 30 value of the austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention is preferably 10.0 or more and 80.0 or less. As for the value of Md 30 , the larger the value, the easier it is for transformation from the austenite phase to the deformed martensite phase, and not only can high strength be obtained by applying hard cold rolling deformation, but also excellent ductility can be secured. . Additionally, even when forming processing is performed on austenitic stainless steel, parts subjected to processing strain, such as bending parts, are likely to obtain higher strength due to the TRIP phenomenon.

또한, 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 과정에서, 마무리 소둔에 의해 결정립을 미세화하기 위해서는, 마무리 소둔 전의 압연재에서의 가공 유기 마르텐사이트상의 존재가 효과적으로 작용한다. 이와 같은 효과는, Md30의 값이 10.0 이상인 경우에 현저하게 나타난다. 또한, Md30의 값이 80.0을 넘으면, TRIP 현상이 과도하게 일어나기 쉬워져, 오스테나이트계 스테인리스강의 특성이 안정되기 어렵다.Additionally, in the manufacturing process of austenitic stainless steel, the presence of a deformed martensite phase in the rolled material before finish annealing acts effectively to refine grains by finish annealing. This effect appears significantly when the value of Md 30 is 10.0 or more. Additionally, when the value of Md 30 exceeds 80.0, the TRIP phenomenon tends to occur excessively, making it difficult for the properties of austenitic stainless steel to be stabilized.

따라서, 오스테나이트상의 안정도 지표인 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하이면, 고강도이면서도 양호한 연성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 안정적으로 제조할 수 있다.Therefore, if the value of Md 30 , which is an indicator of the stability of the austenite phase, is 10.0 or more and 80.0 or less, austenitic stainless steel with high strength and good ductility can be stably manufactured.

한편, 종래 알려져 있는 Md30의 성분 회귀식에서는, Ni 및 Cu의 계수에 같은 값을 이용하는 것이 일반적이다. 한편, 본 발명의 일 실시 형태에서는, Md30의 성분 회귀식에서 Ni의 계수보다 Cu의 계수를 작게 설정하고 있다. 종래의 지견에 의한 Md30의 성분 회귀식은, Ni 절약형이 아닌 오스테나이트계 스테인리스강에서의 실적에 기초하는 것이 많다. 이에 비해, 본 발명과 같은 Ni 절약형 성분에서는, 오스테나이트상의 안정화에 미치는 Cu의 영향이 종래의 지견에 비해 분명하게 작은 것이 판명되었다. 이는, 본 발명자에 의한 예의 검토의 결과 얻어진 신규 지견이며, 이 지견에 기초해 Md30의 성분 회귀식에서의 Cu의 계수를 설정하고 있다. 이에 따라, Cu의 함유량의 조정이 쉬워져, 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 자유도가 커진다.On the other hand, in the conventionally known component regression equation for Md 30 , the same value is generally used for the coefficients of Ni and Cu. On the other hand, in one embodiment of the present invention, the coefficient of Cu is set to be smaller than the coefficient of Ni in the component regression equation for Md 30 . The component regression equation for Md 30 according to conventional knowledge is often based on performance in austenitic stainless steels that are not Ni-saving types. In contrast, in Ni-saving components such as the present invention, it was found that the influence of Cu on the stabilization of the austenite phase was clearly smaller than conventional knowledge. This is new knowledge obtained as a result of intensive examination by the present inventor, and the coefficient of Cu in the component regression equation for Md 30 is set based on this knowledge. Accordingly, adjustment of the Cu content becomes easier, and the degree of freedom in manufacturing austenitic stainless steel increases.

[제조 방법][Manufacturing method]

본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법은, 질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 4.0% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 상기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하인 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법이다. 또한, 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법은 마무리 소둔 공정을 포함한다.The method for manufacturing austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention is, in mass%, C: more than 0.03% and less than 0.15%, Si: more than 0.1% and less than 2.0%, Mn: more than 0.3% and less than 2.5%, P: Contains 0.04% or less, S: 0.015% or less, Ni: 3.0% or more and less than 6.0%, Cr: 16.0% or more and 18.5% or less, Cu: 1.5% or more and 4.0% or less, and N: 0.005% or more and 0.25% or less. This is a method of manufacturing austenitic stainless steel, which is composed of Fe and inevitable impurities, and has an Md 30 value of 10.0 or more and 80.0 or less according to the above formula (1). Additionally, the manufacturing method of austenitic stainless steel includes a final annealing process.

오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법은, 마무리 소둔 공정 이외의 공정에 대해서는, 일반적인 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 공정을 포함해도 된다. 이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법의 일례를 나타내지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.The method for manufacturing austenitic stainless steel may include a general austenitic stainless steel manufacturing process for processes other than the final annealing process. Below, an example of a method for manufacturing austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention is shown, but it is not limited to this.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법에서는, 예를 들면 성분을 조정한 용강(molten steel)을 연속 주조함으로써 슬래브(slab)를 제조한다. 그리고, 연속 주조에 의해 제조한 슬래브를 1100℃ 이상 1300℃ 이하로 가열한 후, 열간 압연을 실시해 열연 강대를 제조한다. 열간 압연 후의 변형이 적은 오스테나이트상으로부터 Cu 리치상이 석출되는 속도는 늦다. 따라서, 열간 압연 후에서의 열연 강대의 마무리 온도 및 권취 온도는 일반적인 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법과 같은 조건으로 해도 된다. 마무리 소둔까지의 Cu 리치상의 석출을 최대한 줄인다는 관점에서, 열간 압연 후에서의 열연 강대의 권취 온도는 850℃ 이하가 바람직하고, 650℃ 이하가 더 바람직하다.In the method for manufacturing austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention, for example, a slab is manufactured by continuously casting molten steel whose composition has been adjusted. Then, the slab manufactured by continuous casting is heated to 1100°C or higher and 1300°C or lower, and then hot rolled to produce a hot rolled steel strip. The rate at which the Cu-rich phase precipitates from the austenite phase with little strain after hot rolling is slow. Therefore, the finishing temperature and coiling temperature of the hot rolled steel strip after hot rolling may be set to the same conditions as the general austenitic stainless steel manufacturing method. From the viewpoint of reducing the precipitation of Cu rich phase until final annealing as much as possible, the coiling temperature of the hot rolled steel strip after hot rolling is preferably 850°C or lower, and more preferably 650°C or lower.

열간 압연을 실시한 열연 강대에 산세(酸洗)를 실시해도 된다. 한편, 열연 강대의 산세 전에 소둔을 실시해도 되고, 소둔을 실시하지 않고 산세를 실시해도 된다. 열연 강대의 산세 전에 소둔을 실시하는 경우, 소둔 온도는 900℃ 이상 1150℃ 이하의 범위의 온도가 바람직하고, Cu를 완전하게 고용 상태로 하기 위해서는 980℃ 이상 1150℃ 이하의 범위의 온도로 실시하는 것이 보다 바람직하지만, 전술한 범위로 한정되지 않는다. 그리고, 산세 후의 열연 강대에 소정의 판두께가 될 때까지 냉간 압연을 실시해 냉연 강대를 얻는다.Pickling may be performed on the hot-rolled steel strip that has been hot-rolled. On the other hand, annealing may be performed before pickling of the hot rolled steel strip, or pickling may be performed without annealing. When annealing is performed before pickling hot-rolled steel strips, the annealing temperature is preferably in the range of 900℃ to 1150℃. In order to completely bring Cu into solid solution, the annealing temperature is preferably in the range of 980℃ to 1150℃. This is more preferred, but is not limited to the above-mentioned range. Then, cold rolling is performed on the hot-rolled steel strip after pickling until it reaches a predetermined thickness to obtain a cold-rolled steel strip.

오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법에서는, 냉간 압연 공정 후의 마무리 소둔 공정에서 재결정 및 Cu 리치상의 석출이 동시에 진행된다. Cu 리치상은, 가공 유기 마르텐사이트상으로부터 특히 석출되기 쉬운 것으로부터, 냉간 압연 공정은 냉연 강대에서의 가공 유기 마르텐사이트상이 전체의 20 체적% 이상의 비율이 되는 등의 압연율 및 압연 온도에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 이와 같은 냉간 압연 공정을 실시함으로써, 그 후의 마무리 소둔 공정에서 강대에 Cu 리치상을 효과적으로 석출시킬 수 있다.In the method of manufacturing austenitic stainless steel, recrystallization and Cu-rich phase precipitation proceed simultaneously in the finish annealing process after the cold rolling process. Since the Cu-rich phase is particularly prone to precipitation from the deformed martensite phase, the cold rolling process is carried out at a rolling rate and rolling temperature such that the deformed martensite phase in the cold rolled steel strip accounts for 20% by volume or more of the total. It is desirable. By performing such a cold rolling process, the Cu rich phase can be effectively precipitated in the steel strip in the subsequent finish annealing process.

한편, 오스테나이트계 스테인리스강은, Md30의 값을 10.0 이상 80.0 이하로 조정한다. 이와 같은 Md30의 값을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강은, 냉연 강대에서의 가공 유기 마르텐사이트상의 양에 관계 없이, 본 발명의 일 실시 형태에서 규정하는 양의 Cu 리치상이 석출된다. 그러나, 필요에 따라, 냉간 압연 공정의 온도를 낮게 하는 등의 냉간 압연 공정의 압연율을 높이는 제어는, Cu 리치상의 석출에 더 효과적이다.On the other hand, for austenitic stainless steel, the value of Md 30 is adjusted to 10.0 or more and 80.0 or less. In the austenitic stainless steel having such a value of Md 30 , a Cu-rich phase is precipitated in the amount specified in one embodiment of the present invention, regardless of the amount of the deformed martensite phase in the cold rolled steel strip. However, control to increase the rolling rate of the cold rolling process, such as lowering the temperature of the cold rolling process as needed, is more effective for precipitation of the Cu rich phase.

냉연 강대에 있어서, 가공 유기 마르텐사이트상을 20 체적% 이상으로 하는 관점에서, 예를 들면 냉간 압연 공정에서의 압연율은 40% 이상인 것이 바람직하고, 50% 이상인 것이 보다 바람직하고, 60% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 냉간 압연 공정에서의 온도는 90℃ 이하인 것이 바람직하고, 60℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.In cold rolled steel strips, from the viewpoint of making the deformed martensite phase 20% by volume or more, for example, the rolling reduction in the cold rolling process is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and 60% or more. It is more desirable. Additionally, the temperature in the cold rolling process is preferably 90°C or lower, and more preferably 60°C or lower.

(마무리 소둔 공정)(Finish annealing process)

냉연 강대에는 마무리 소둔이 실시된다. 마무리 소둔 공정은 Cu 리치상의 석출이 진행되는 조건에 의해 실시한다. Cu 리치상은 오스테나이트계 스테인리스강의 고강도화에 효과적이다. Cu 리치상을 석출시키기 전의 열연 강대 및 냉연 강대에서는 강도가 낮아져 있어, 냉간 압연 공정에서의 압연 부하를 저감시킬 수 있다. 그리고, 마무리 소둔 공정에 의해 Cu 리치상이 석출됨으로써, 마무리 소둔 후의 오스테나이트계 스테인리스강에서는 고강도를 얻을 수 있다.Finish annealing is performed on cold rolled steel strips. The final annealing process is performed under conditions under which precipitation of the Cu rich phase progresses. Cu rich phase is effective in increasing the strength of austenitic stainless steel. The strength of hot-rolled steel strips and cold-rolled steel strips before precipitation of the Cu-rich phase is low, and the rolling load in the cold rolling process can be reduced. And, because the Cu-rich phase is precipitated through the final annealing process, high strength can be obtained in the austenitic stainless steel after the final annealing.

또한, Cu 리치상의 석출은 오스테나이트상의 재결정립의 미세화에도 효과적이다. 따라서, Cu 리치상의 석출을 이용해, 평균 결정립경을 10.0㎛ 이하로 제어할 수 있다.In addition, precipitation of the Cu-rich phase is also effective in refining the recrystallized grains of the austenite phase. Therefore, using precipitation of the Cu-rich phase, the average grain size can be controlled to 10.0 μm or less.

이와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법에 의하면, 제조시의 가공 부하의 저감과 최종 제품의 고강도화를 높은 차원에서 양립시킬 수 있다. 또한, 종래와 같이, Cu 리치상의 석출에 시효 처리 공정이라는 추가의 공정을 필요로 하지 않기 때문에, 오스테나이트계 스테인리스강의 생산성도 양호하다.In this way, according to the method for manufacturing austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention, it is possible to achieve both reduction of processing load during manufacturing and high strength of the final product at a high level. In addition, as in the past, since precipitation of the Cu-rich phase does not require an additional process such as an aging treatment process, the productivity of austenitic stainless steel is also good.

마무리 소둔 공정에서의 마무리 소둔의 온도는, 오스테나이트계 스테인리스강에 Cu 리치상이 효과적으로 석출되도록, 750℃ 이상 980℃ 이하로 하고, 800℃ 이상 925℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 마무리 소둔의 온도가 750℃ 미만이면, 조직의 재결정이 불충분해진다. 또한, 마무리 소둔의 온도가 980℃를 넘는 경우, Cu 리치상이 용해되기 때문에, 마무리 소둔 후에 잔존하는 Cu 리치상의 양이 불충분해진다.The finish annealing temperature in the finish annealing process is preferably set to 750°C or more and 980°C or less, and 800°C or more and 925°C or less so that the Cu rich phase is effectively precipitated in the austenitic stainless steel. If the final annealing temperature is lower than 750°C, recrystallization of the structure becomes insufficient. Additionally, when the temperature of the final annealing exceeds 980°C, the Cu rich phase dissolves, so the amount of the Cu rich phase remaining after the final annealing becomes insufficient.

또한, 가공 유기 마르텐사이트상으로부터 석출되는 Cu 리치상은, 특히 마무리 소둔에서 850℃ 이상의 온도로 장시간 유지되면, 오스테나이트상으로 용해되기 쉬워진다. 따라서, 마무리 소둔 공정의 최고 도달 온도가 850℃ 이상인 경우, 850℃ 이상에서 가열하는 시간을 짧게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 마무리 소둔 공정의 최고 도달 온도가 850℃ 이상인 경우, 850℃ 이상에서 가열하는 시간을 30초 이하로 하고, 15초 이하로 하는 것이 바람직하다. '850℃ 이상에서 가열하는 시간'은, 마무리 소둔 공정에서 850℃ 이상이 되는 시간이 여러 차례로 나누어지는 경우에는, 여러 차례의 합계 시간을 나타낸다.In addition, the Cu-rich phase precipitated from the deformed martensite phase tends to dissolve into the austenite phase, especially when maintained at a temperature of 850°C or higher for a long time during final annealing. Therefore, when the maximum temperature achieved in the final annealing process is 850°C or higher, it is desirable to shorten the heating time above 850°C. Specifically, when the maximum temperature achieved in the final annealing process is 850°C or higher, the heating time at 850°C or higher is preferably 30 seconds or less and 15 seconds or less. 'Heating time above 850°C' refers to the total time of several times when the time to heat above 850°C is divided into several times in the final annealing process.

오스테나이트계 스테인리스강은 C의 함량이 0.15% 이하이기 때문에, 냉각중에 Cr 탄화물이 반드시 석출되는 것은 아니다. 단, 결정립경이 작고 입계가 많기도 하여, 마무리 소둔 후의 냉각 속도가 느린 경우에는, Cr 탄화물의 석출에 의한 내식성 저하가 우려된다. 따라서, 마무리 소둔 후의 냉각 속도에 대해, 700℃에서 500℃까지의 평균 냉각 속도는 20 ℃/초 이상으로 하는 것이 바람직하고, 50 ℃/초 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 75 ℃/초 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.Since the C content of austenitic stainless steel is less than 0.15%, Cr carbide does not necessarily precipitate during cooling. However, if the grain size is small and there are many grain boundaries, and the cooling rate after final annealing is slow, there is concern that corrosion resistance will decrease due to precipitation of Cr carbide. Therefore, regarding the cooling rate after final annealing, the average cooling rate from 700°C to 500°C is preferably 20°C/sec or more, more preferably 50°C/sec or more, and 75°C/sec or more. It is more desirable to do so.

한편, 냉간 압연 공정에서, 필요에 따라 중간 소둔 및 중간 압연을 행해도 된다. 또한, 마무리 소둔 후의 강대에 대해 강도를 더욱 높이기 위해, 필요에 따라 조질 압연을 실시해도 된다. 중간 소둔의 온도는, 압연 부하 저감을 우선하는 경우에는 Cu 리치상의 석출을 피하기 위해 980℃ 이상 1150℃ 이하가 바람직하다. 석출 처리의 반복에 의해 고강도화를 도모하는데 있어서는, 중간 소둔의 온도는 마무리 소둔과 같은 조건이 바람직하다. 한편, 중간 소둔의 온도는 전술한 범위로 한정되지 않는다.Meanwhile, in the cold rolling process, intermediate annealing and intermediate rolling may be performed as needed. In addition, in order to further increase the strength of the steel strip after final annealing, temper rolling may be performed as necessary. The temperature of the intermediate annealing is preferably 980°C or higher and 1150°C or lower to avoid precipitation of the Cu rich phase when priority is given to reducing the rolling load. In order to increase strength by repeating the precipitation treatment, it is preferable that the intermediate annealing temperature is the same as that of the final annealing. Meanwhile, the temperature of intermediate annealing is not limited to the above-mentioned range.

[강도 평가][Strength Evaluation]

본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 제조 공정에서의 강도를 낮게 하여 압연 부하를 저감시키고, 또한 제조 후의 고강도화를 실현하는 것이다. 오스테나이트계 스테인리스강에서의 이와 같은 특성은, 예를 들면 0.2% 내력(YS 18%, MPa)과 참고 강도(HV 60%)의 관계에 의해 나타낼 수 있다.The austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention reduces the rolling load by lowering the strength in the manufacturing process and also realizes high strength after manufacturing. Such characteristics in austenitic stainless steel can be expressed, for example, by the relationship between 0.2% proof strength (YS 18%, MPa) and reference strength (HV 60%).

0.2% 내력(YS 18%)은 오스테나이트계 스테인리스강의 강도의 지표이다. 0.2% 내력(YS 18%)은, 오스테나이트계 스테인리스강의 마무리 소둔 후에, 신율이 18%가 되는 조질 압연을 더 실시한 경우의 0.2% 내력을 나타내는 것이다. 0.2% 내력은 JIS Z2241에 준거하는 방법을 이용해 평가할 수 있다.0.2% proof strength (YS 18%) is an indicator of the strength of austenitic stainless steel. The 0.2% proof strength (YS 18%) represents the 0.2% proof strength when temper rolling with an elongation of 18% is further performed after final annealing of austenitic stainless steel. The 0.2% proof strength can be evaluated using a method based on JIS Z2241.

참고 강도(HV 60%)는, 마무리 소둔 공정에서 Cu 리치상을 석출시키기 전의 오스테나이트계 스테인리스강의 강도를 가정적으로 나타내는 지표이다. 참고 강도(HV 60%)는, 오스테나이트계 스테인리스강의 성분 조성은 동일하지만, 제조 방법을 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제조 방법에서 일부 변경하여, 열간 압연 후에 1050℃에서 소둔을 실시하고, 60%의 압연율에 의해 냉간 압연을 실시한 경우의 비커스 경도를 나타낸다. 즉, 참고 강도(HV 60%)는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 강도를 나타내는 것은 아니고, 예를 들면 평가용으로 제작한 강대의 강도일 수 있다. 비커스 경도는, JIS Z2244에 준거한 비커스 경도 시험 방법에 기초해 측정할 수 있다.Reference strength (HV 60%) is an index that hypothetically represents the strength of austenitic stainless steel before precipitation of the Cu-rich phase in the final annealing process. The reference strength (HV 60%) is the same as that of the austenitic stainless steel, but the manufacturing method is partially changed from the manufacturing method according to one embodiment of the present invention, annealing is performed at 1050°C after hot rolling, and the manufacturing method is 60 Indicates the Vickers hardness when cold rolling is performed at a rolling rate of %. That is, the reference strength (HV 60%) does not represent the strength of the austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention, but may be, for example, the strength of a steel strip manufactured for evaluation. Vickers hardness can be measured based on the Vickers hardness test method based on JIS Z2244.

본 발명자는, 제조시의 가공 부하의 저감과 최종 제품의 고강도화를 양립시키는 오스테나이트계 스테인리스강은, 0.2% 내력(YS 18%)과 참고 강도(HV 60%)의 관계가 하기 식 (2)를 만족하는 것을 알아냈다.The present inventor believes that for austenitic stainless steel that achieves both reduction of processing load during manufacturing and high strength of the final product, the relationship between 0.2% proof strength (YS 18%) and reference strength (HV 60%) is expressed in the following equation (2) was found to satisfy.

YS 18%≥1.25 HV 60%+525 … (2)YS 18%≥1.25 HV 60%+525 … (2)

본 발명의 일 실시 형태에 따른 제조 방법에 의하면, 상기 식 (2)를 만족하고, 제조시의 가공 부하의 저감과 최종 제품의 고강도화가 양립된 오스테나이트계 스테인리스강을 제조할 수 있다.According to the manufacturing method according to one embodiment of the present invention, it is possible to manufacture austenitic stainless steel that satisfies the above equation (2) and achieves both reduction of processing load during manufacturing and high strength of the final product.

[바람직한 용도][Preferred use]

오스테나이트계 스테인리스강은 매우 높은 강도 및 내식성을 갖는다. 따라서, 오스테나이트계 스테인리스강은, 예를 들면 실린더 헤드 개스킷, 플랫 스파이어럴 스프링(flat spiral spring), 전자기기 부품용 스프링, 차량 탑재 전지 프레임재, 구조재 및 메탈 패킹 등의 높은 강도 및 내식성이 요구되는 스프링 제품의 소재로서 바람직하다.Austenitic stainless steel has very high strength and corrosion resistance. Therefore, austenitic stainless steel is required to have high strength and corrosion resistance in, for example, cylinder head gaskets, flat spiral springs, springs for electronic device parts, vehicle-mounted battery frame materials, structural materials, and metal packing. It is desirable as a material for spring products.

[정리][organize]

본 발명의 형태 1에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 4.0% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 20 체적% 이상의 오스테나이트상, 및 개수밀도가 1.0×103 개·㎛-3 이상이고 장경이 30㎚ 이하인 Cu 리치상을 함유하고, 잔부가 가공 유기 마르텐사이트상 및 불가피한 형성상으로 이루어지고, 하기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하이다.The austenitic stainless steel according to Form 1 of the present invention has, in mass%, C: 0.03% to 0.15%, Si: 0.1% to 2.0%, Mn: 0.3% to 2.5%, P: 0.04% or less. , S: 0.015% or less, Ni: 3.0% or more and less than 6.0%, Cr: 16.0% or more and 18.5% or less, Cu: 1.5% or more and 4.0% or less, and N: 0.005% or more and 0.25% or less, the balance being Fe and It consists of unavoidable impurities, contains an austenite phase of 20% by volume or more , and a Cu-rich phase with a number density of 1.0 It consists of a formed phase, and the value of Md 30 according to the following formula (1) is 10.0 or more and 80.0 or less.

Md30=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo … (1)Md 30 =551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo... (One)

상기 식 (1)의 원소 기호의 개소에는, 상기 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하고 있는 각 원소의 함유량(질량%)이 대입되고, 무첨가의 원소에 대해서는 0이 대입된다.The content (mass %) of each element contained in the austenitic stainless steel is substituted in the place of the element symbol in the formula (1), and 0 is substituted for elements without addition.

본 발명의 형태 2에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 형태 1에 있어서, 질량%로, Mo: 1.0% 이하, W: 1.0% 이하, V: 0.5% 이하, B: 0.0001% 이상 0.01% 이하, Co: 0.8% 이하, Sn: 0.1% 이하, Ca: 0.03% 이하, Mg: 0.03% 이하, Ti: 0.5% 이하, Nb: 0.5% 이하, Al: 0.3% 이하, Sb: 0.5% 이하, Zr: 0.5% 이하, Ta: 0.03% 이하, Hf: 0.03% 이하 및 REM(희토류 금속): 0.2% 이하로부터 선택되는 1종 이상을 더 함유할 수 있다.The austenitic stainless steel according to form 2 of the present invention is, in terms of form 1, Mo: 1.0% or less, W: 1.0% or less, V: 0.5% or less, B: 0.0001% or more and 0.01% or less, Co: 0.8% or less, Sn: 0.1% or less, Ca: 0.03% or less, Mg: 0.03% or less, Ti: 0.5% or less, Nb: 0.5% or less, Al: 0.3% or less, Sb: 0.5% or less, Zr: It may further contain one or more selected from the group consisting of 0.5% or less, Ta: 0.03% or less, Hf: 0.03% or less, and REM (rare earth metal): 0.2% or less.

본 발명의 형태 3에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 형태 1 또는 형태 2에 있어서, 평균 결정립경이 10.0㎛ 이하일 수 있다.The austenitic stainless steel according to Form 3 of the present invention, in Form 1 or Form 2, may have an average grain size of 10.0 μm or less.

본 발명의 형태 4에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법은, 질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 4.0% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하인 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법으로서, 750℃ 이상 980℃ 이하의 온도에 의해 마무리 소둔을 실시하는 마무리 소둔 공정을 포함하고, 상기 마무리 소둔 공정에서의 최고 도달 온도가 850℃ 이상인 경우, 850℃ 이상에서 가열하는 시간을 30초 이내로 한다.The method for producing austenitic stainless steel according to Form 4 of the present invention is, in mass%, C: more than 0.03% and less than 0.15%, Si: more than 0.1% and less than 2.0%, Mn: more than 0.3% and less than 2.5%, P: 0.04. % or less, S: 0.015% or less, Ni: 3.0% or more and less than 6.0%, Cr: 16.0% or more and 18.5% or less, Cu: 1.5% or more and 4.0% or less, and N: 0.005% or more and 0.25% or less, the balance A method for manufacturing austenitic stainless steel consisting of Fe and inevitable impurities and having an Md 30 value of 10.0 or more and 80.0 or less according to the following formula (1), wherein finish annealing is performed at a temperature of 750°C or more and 980°C or less. process, and when the maximum temperature achieved in the final annealing process is 850°C or higher, the heating time at 850°C or higher is set to 30 seconds or less.

Md30=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo … (1)Md 30 =551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo... (One)

상기 식 (1)의 원소 기호의 개소에는, 상기 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하고 있는 각 원소의 함유량(질량%)이 대입되고, 무첨가의 원소에 대해서는 0이 대입된다.The content (mass %) of each element contained in the austenitic stainless steel is substituted in the place of the element symbol in the formula (1), and 0 is substituted for elements without addition.

본 발명은 전술한 각 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재하는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합해 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes are possible within the scope described in the claims, and the technical aspects of the present invention are also applicable to embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the other embodiments. included in the scope.

《실시예》《Example》

이하, 본 발명의 발명예 및 비교예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강에 대해 평가한 결과에 대해 설명한다.Hereinafter, the results of evaluating austenitic stainless steel according to the invention examples and comparative examples of the present invention will be described.

[평가의 조건][Conditions of evaluation]

<성분 조성><Ingredients Composition>

본 발명의 일 실시예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강(발명강 A1∼A15) 및 비교예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강(비교강 B1∼B4)의 성분 조성(질량%) 및 Md30의 값을 하기 표 1에 나타낸다. Md30의 값은 상기 식 (1)에 의해 산출했다. 한편, 하기 표 1에서 밑줄이 있는 값은, 본 발명의 규정 범위 외인 것을 나타낸다. 하기 표 2에 대해서도 마찬가지이다.The composition (% by mass) and the value of Md 30 of the austenitic stainless steel (invention steel A1 to A15) according to an embodiment of the present invention and the austenitic stainless steel (comparative steel B1 to B4) according to the comparative example It is shown in Table 1 below. The value of Md 30 was calculated using the above formula (1). Meanwhile, the underlined values in Table 1 below indicate that they are outside the specified range of the present invention. The same applies to Table 2 below.

<제조 방법><Manufacturing method>

본 발명의 각 실시예 및 비교예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강은, 다음에 나타내는 방법에 의해 제조했다. 표 1에 나타내는 성분 조성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 용제(溶製)하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법(발명예 C1∼C8) 또는 비교예에 따른 제조 방법(비교예 D1 및 D2)에 의해, 열간 압연에서 마무리 소둔까지 실시해 냉연 소둔재를 얻었다. 각 제조 방법의 조건에 대해, 하기 표 2에 나타낸다.Austenitic stainless steel according to each example and comparative example of the present invention was manufactured by the method shown below. Austenitic stainless steel having the component composition shown in Table 1 was melted, and a manufacturing method according to an embodiment of the present invention (invention examples C1 to C8) or a manufacturing method according to a comparative example (comparative examples D1 and D2) was prepared. ), from hot rolling to final annealing, to obtain a cold-rolled annealed material. The conditions for each manufacturing method are shown in Table 2 below.

마무리 소둔 공정에서는, 마무리 소둔 온도가 850℃ 이상이 되는 경우, 850℃ 이상이 되는 시간에 대해 표 2에 기재된 대로 조정했다. 한편, 발명예 C3에서는, 마무리 소둔의 온도가 850℃에 도달한 시점에서 온도가 낮아지기 시작하도록 가열을 조정했지만, 편의상, 표 2에서는 850℃ 이상이 되는 시간을 '1초'로 기재했다.In the final annealing process, when the final annealing temperature was 850°C or higher, the time for reaching 850°C or higher was adjusted as shown in Table 2. On the other hand, in Invention Example C3, heating was adjusted so that the temperature began to decrease when the final annealing temperature reached 850°C. However, for convenience, in Table 2, the time to reach 850°C or higher was written as '1 second'.

<평가 방법><Evaluation method>

본 발명의 각 실시예 및 비교예에 따른 오스테나이트계 스테인리스강의 각종 지표에 대해, 이하에 나타내는 대로 평가를 실시했다.Various indicators of austenitic stainless steel according to each Example and Comparative Example of the present invention were evaluated as shown below.

(Cu 리치상의 개수밀도)(Number density of Cu rich phase)

각 조건에 의해 제조한 냉연 소둔재로부터, 전해 연마법으로 TEM 샘플을 제작했다. TEM 샘플에서 냉연 소둔재의 압연 방향으로 평행한 면에 대해, 400㎚×400㎚의 범위를 3 시야 관찰했다. TEM 화상의 콘트라스트로부터 Cu 리치상을 판별해, Cu 리치상의 개수를 계측했다. TEM 샘플의 두께를 150㎚로 간주하고, 단위 체적당 개수밀도를 구했다. Cu 리치상이 조대화하면, 콘트라스트가 아닌 명료한 형상으로 관찰되게 되었다. 장경이 30㎚를 넘는 Cu 리치상은 계측에서 제외했다.TEM samples were produced from the cold-rolled annealed materials produced under each condition by electrolytic polishing. In the TEM sample, three views were observed in a range of 400 nm x 400 nm on a surface parallel to the rolling direction of the cold rolled annealed material. Cu-rich phases were determined from the contrast of the TEM image, and the number of Cu-rich phases was measured. The thickness of the TEM sample was assumed to be 150 nm, and the number density per unit volume was obtained. When the Cu-rich image became coarse, it was observed as a clear shape instead of contrast. Cu-rich phases with a major diameter exceeding 30 nm were excluded from the measurement.

(Cr 탄화물의 개수밀도)(Number density of Cr carbide)

전술한 Cu 리치상의 개수밀도의 계측에 이용한 TEM 샘플의 시야에 있어서, {TEM-EDS 분석에서의 석출물 Cr 농도}/{모재 Cr 농도}가 1.2를 넘는 석출물을 Cr 탄화물로 간주했다. 모재 Cr 농도란, 냉연 소둔재 전체의 Cr 농도의 평균치로서, 냉연 소둔재가 함유하는 Cr 함유량(질량%)을 나타낸다. 상기 Cr 탄화물의 개수밀도가 50 개·㎛-3 이상이면 '△'로 평가하고, 50 개·㎛-3 미만이면 '○'로 평가했다.In the field of view of the TEM sample used to measure the number density of the Cu rich phase described above, precipitates with {precipitate Cr concentration in TEM-EDS analysis}/{base material Cr concentration} exceeding 1.2 were regarded as Cr carbides. The base material Cr concentration is the average value of the Cr concentration of the entire cold-rolled annealed material and represents the Cr content (% by mass) contained in the cold-rolled annealed material. If the number density of the Cr carbide was 50 pieces·㎛ -3 or more, it was evaluated as '△', and if it was less than 50 pieces·㎛ -3 , it was evaluated as '○'.

(결정립경)(grain size)

평균 결정립경은 EBSD법을 이용해 평가했다. 각 조건에 의해 제조한 냉연 소둔재에서, 압연 방향으로 평행하고 압연면에 수직인 단면에 대해 기계 연마 후에 전해 연마를 실시했다. 그 후, 배율 2000배의 시야에서, 상기 단면에서의 40㎛×40㎛ 범위에 대해, 스텝 간격 0.2㎛로 EBSD 분석을 실시했다. Σ3 대응 입계를 만족하는 방위 관계에서의 방위차에 대해, 방위차 1° 이하의 소둔쌍정은 제외하고, 방위차 2° 이상의 경계를 입계로 간주해, 개개의 결정립의 면적을 S(㎛2), 해당 결정립과 같은 면적을 갖는 원의 직경을 D(㎛)로 하여, 하기 식 (3)에 의해 결정립경을 산출했다. 이것을 5 시야에 대해 실시해, 해당 5 시야에서 얻어진 결정립경의 평균을 평균 결정립경으로서 산출했다.The average grain size was evaluated using the EBSD method. For the cold rolled annealed material produced under each condition, mechanical polishing and then electrolytic polishing were performed on the cross section parallel to the rolling direction and perpendicular to the rolling surface. After that, EBSD analysis was performed at a step interval of 0.2 μm in the 40 μm × 40 μm area of the cross section in a field of view with a magnification of 2000 times. Regarding the orientation difference in the orientation relationship that satisfies the Σ3 corresponding grain boundary, excluding annealed twins with an orientation difference of 1° or less, boundaries with an orientation difference of 2° or more are considered grain boundaries, and the area of each individual grain is S (㎛ 2 ), The diameter of a circle having the same area as the crystal grain was set to D (μm), and the grain size was calculated using the following formula (3). This was performed for five views, and the average of the grain sizes obtained in the five views was calculated as the average grain size.

결정립경={Σ(D×S)}/40×40 … (3)Grain size={Σ(D×S)}/40×40… (3)

(마르텐사이트상의 양)(Amount of martensite phase)

마르텐사이트상의 양(체적%)은, 판두께가 1.5㎜ 이상인 경우는 그대로, 1.5㎜ 미만인 경우는 합계로 1.5㎜ 이상이 되도록 냉간 압연 후의 재료 또는 조질 압연 후의 재료를 중첩했다. 이들 재료에 대해, 페라이트 스코프(Fischer 제품 FMP30, 전자 유도법)에 의해 계측하고, 측정치를 0.7475로 나눈 값을 마르텐사이트상의 양으로 했다. 오스테나이트상의 양(체적%)은, 오스테나이트계 스테인리스강의 매트릭스 전체를 100 체적%로 하고, 여기에서 마르텐사이트상의 양을 뺀 값으로 간주했다. 오스테나이트계 스테인리스강에서의 Cu 리치상 및 불가피한 형성상의 양은, 비율이 작아 정확한 계측이 곤란하므로, 배제하고 계산해도 된다.The amount (volume %) of the martensite phase was the same when the sheet thickness was 1.5 mm or more, and the material after cold rolling or temper rolling was overlapped so that the total was 1.5 mm or more when the sheet thickness was less than 1.5 mm. These materials were measured using a ferrite scope (Fischer FMP30, electromagnetic induction method), and the measured value was divided by 0.7475 to determine the amount of martensite phase. The amount (volume%) of the austenite phase was considered to be the value obtained by subtracting the amount of martensite phase from the total matrix of austenitic stainless steel as 100 volume%. The amounts of the Cu-rich phase and the unavoidable formed phase in austenitic stainless steel may be excluded and calculated because the ratio is small and accurate measurement is difficult.

(인장 특성)(tensile properties)

인장 특성의 지표로서, 신율이 18%가 되는 조질 압연을 실시한 경우의 0.2% 내력(YS 18%)을 평가했다. 0.2% 내력(YS 18%)은 JIS 13호 B 시험편을 제작해, JIS Z2241에 준거한 인장 시험에 의해 측정했다. 0.2% 내력(YS 18%)은 크로스 헤드 속도 3 ㎜/분에 의해 측정했다.As an indicator of the tensile properties, the 0.2% yield strength (YS 18%) when temper rolling was performed with an elongation of 18% was evaluated. The 0.2% yield strength (YS 18%) was measured by producing a JIS No. 13 B test piece and performing a tensile test based on JIS Z2241. The 0.2% proof strength (YS 18%) was measured with a crosshead speed of 3 mm/min.

(강도)(robbery)

본 발명의 일 실시예 및 비교예의 각 조건에서 제조 조건을 일부 변경해, 열연 강대에 대한 소둔을 1050℃에서 실시하고, 압연율을 60%로 하여 냉간 압연을 실시한 60% 압연재의 비커스 경도를 참고 강도(HV 60%)로서 측정했다. 비커스 경도는, 60% 압연재의 표면에 대해 비커스 경도 시험기에 의해 비커스 경도 시험(JIS Z2244)을 실시해 측정했다. 비커스 경도 시험에서의 측정시의 하중은 10㎏으로 했다.Refer to the Vickers hardness of the 60% rolled material obtained by partially changing the manufacturing conditions in each of the embodiments and comparative examples of the present invention, annealing the hot rolled steel strip at 1050°C, and performing cold rolling with a rolling reduction of 60%. Measured as strength (HV 60%). Vickers hardness was measured by performing a Vickers hardness test (JIS Z2244) on the surface of 60% of the rolled material using a Vickers hardness tester. The load during measurement in the Vickers hardness test was 10 kg.

[결과][result]

발명강 A2에 대해, 표 2에 나타내는 각 조건에 의해 얻어진 냉연 소둔재의 Cu 리치상 석출량 및 결정립경을 하기 표 3에 나타낸다. 또한, 각 조건에서의 0.2% 내력(YS 18%), 냉간 압연후(마무리 소둔전) 및 마무리 소둔후에 신율이 18%가 되는 조질 압연을 실시한 후의 마르텐사이트상의 양에 대해서도 하기 표 3에 나타낸다.For invention steel A2, the Cu rich phase precipitation amount and crystal grain size of the cold rolled annealed material obtained under each condition shown in Table 2 are shown in Table 3 below. In addition, Table 3 below shows the amount of martensite phase after temper rolling with an elongation of 18% at 0.2% proof strength (YS 18%), after cold rolling (before finish annealing) and after finish annealing, under each condition.

한편, 하기 표 3에서 밑줄은 Cu 리치상의 석출량이 본 발명의 규정 범위 외인 것을 나타낸다.Meanwhile, in Table 3 below, the underline indicates that the precipitation amount of the Cu rich phase is outside the specified range of the present invention.

발명강 A2에 대해, 발명예 C1∼C8의 각 조건에 의해 제조한 냉연 소둔재는, Cu 리치상의 석출량이 본 발명의 규정 범위 내이고, 10.0㎛ 이하의 미세한 평균 결정립경을 나타냈다. 한편, 비교예 D1 및 D2의 각 조건에 의해 제조한 냉연 소둔재는, 모두 Cu 리치상의 석출이 보이지 않았다.With respect to invention steel A2, the cold-rolled annealed material produced under the conditions of invention examples C1 to C8 had a Cu-rich phase precipitation amount within the specified range of the present invention and exhibited a fine average grain size of 10.0 μm or less. On the other hand, precipitation of the Cu-rich phase was not observed in any of the cold-rolled annealed materials produced under the conditions of Comparative Examples D1 and D2.

발명강 A2에 대해, 발명예 C2의 조건에 의해 제조한 냉연 소둔재에 대해, 도 1의 좌측에 EBSD 입계 맵을, 도 1의 우측에 TEM 촬상 화상을 각각 나타낸다. 도 1의 우측의 TEM 촬상 화상에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인리스강에서 Cu 리치상(도 1에 'Cu'로 기재)의 석출이 관찰되었다.For the invention steel A2, a cold-rolled annealed material manufactured under the conditions of invention example C2, an EBSD grain boundary map is shown on the left side of FIG. 1, and a TEM image is shown on the right side of FIG. 1. As shown in the TEM image on the right side of FIG. 1, precipitation of a Cu rich phase (denoted as 'Cu' in FIG. 1) was observed in the austenitic stainless steel according to one embodiment of the present invention.

또한, 발명강 A2의 참고 강도(HV 60%)가 487인 것으로부터, 0.2% 내력(YS 18%)은 상기 식 (2)에 따라 1134 MPa 이상인 것이 바람직하다. 발명예 C1∼C8의 각 조건에 의해 제조한 발명강 A2의 냉연 소둔재는 모두 0.2% 내력(YS 18%)이 1134 MPa 이상이었다. 한편, 비교예 D1 및 D2의 각 조건에 의해 제조한 냉연 소둔재는, 모두 0.2% 내력(YS 18%)이 1134 MPa보다 낮았다. 이와 같이, 비교예 D1 및 D2의 각 조건에서는 Cu 리치상이 석출되지 않기 때문에, 마무리 소둔 전의 가공성과 마무리 소둔 후의 고강도의 밸런스가 양호한 오스테나이트계 스테인리스강을 얻기 힘들다는 것이 나타났다.In addition, since the reference strength (HV 60%) of invention steel A2 is 487, the 0.2% proof strength (YS 18%) is preferably 1134 MPa or more according to the above equation (2). All of the cold-rolled annealed materials of invention steel A2 manufactured under the conditions of invention examples C1 to C8 had a 0.2% yield strength (YS 18%) of 1134 MPa or more. On the other hand, the 0.2% proof strength (YS 18%) of the cold rolled annealed materials manufactured under the conditions of Comparative Examples D1 and D2 was lower than 1134 MPa. In this way, since the Cu-rich phase did not precipitate under the conditions of Comparative Examples D1 and D2, it was shown that it was difficult to obtain austenitic stainless steel with a good balance between workability before finish annealing and high strength after finish annealing.

다음으로, 발명강 A1∼A15 또는 비교강 B1∼B4로부터 발명예 C2에 나타내는 제조 조건에 의해 제조한 냉연 소둔재에 대해, 마무리 소둔 후의 Cu 리치상 석출량 및 결정립경을 하기 표 4에 나타낸다. 또한, 이와 같은 각 조건에서의 0.2% 내력(YS 18%) 및 참고 강도(HV 60%)에 대해서도 하기 표 4에 나타낸다.Next, for the cold-rolled annealed material manufactured from invention steels A1 to A15 or comparative steels B1 to B4 under the manufacturing conditions shown in invention example C2, the Cu rich phase precipitation amount and crystal grain size after final annealing are shown in Table 4 below. In addition, the 0.2% proof strength (YS 18%) and reference strength (HV 60%) under each of these conditions are also shown in Table 4 below.

한편, 하기 표 4에서 밑줄이 있는 부분은, Cu 리치상의 석출량이 본 발명의 규정 범위 외 또는 0.2% 내력(YS 18%)이 상기 식 (2)를 만족하지 않는 값인 것을 나타낸다.Meanwhile, the underlined portion in Table 4 below indicates that the precipitation amount of the Cu rich phase is outside the specified range of the present invention or that the 0.2% yield strength (YS 18%) is a value that does not satisfy the above equation (2).

발명강 A1∼A15의 냉연 소둔재는, Cu 리치상의 석출량이 본 발명의 규정 범위 내이며, 10㎛ 이하의 미세한 평균 결정립경을 나타냈다. 또한, 0.2% 내력(YS 18%)에 대해, 모두 상기 식 (2)를 만족하는 양호한 값을 나타냈다.The cold-rolled annealed materials of invention steels A1 to A15 had a Cu-rich phase precipitation amount within the specified range of the present invention and exhibited a fine average grain size of 10 μm or less. In addition, for 0.2% yield strength (YS 18%), all showed good values satisfying the above equation (2).

한편, 비교강 B1∼B4의 냉연 소둔재는, 모두 0.2% 내력(YS 18%)이 상기 식 (2)를 만족하지 않고, 마무리 소둔 전의 가공성과 마무리 소둔 후의 고강도의 밸런스가 양호한 오스테나이트계 스테인리스강을 얻을 수 없었다.On the other hand, the cold-rolled annealed materials of comparative steels B1 to B4 are austenitic stainless steels whose 0.2% proof strength (YS 18%) does not satisfy the above equation (2) and have a good balance between workability before finish annealing and high strength after finish annealing. couldn't get it.

도 2에, 표 4의 각 조건에서의 0.2% 내력(YS 18%)과 참고 강도(HV 60%)의 관계를 플롯팅한 도면을 나타낸다. 도 2에서는, 본 발명의 일 실시예를 흰 원으로, 비교예를 검은 삼각형으로 각각 나타낸다. 도 2에 나타내는 그래프에 있어서, 좌상에 플롯팅될수록, 마무리 소둔 전의 가공성과 마무리 소둔 후의 고강도의 밸런스가 양호하다.Figure 2 shows a diagram plotting the relationship between 0.2% proof strength (YS 18%) and reference strength (HV 60%) under each condition in Table 4. In Figure 2, an example of the present invention is indicated by a white circle, and a comparative example is indicated by a black triangle. In the graph shown in FIG. 2, the closer it is plotted to the upper left, the better the balance between workability before final annealing and high strength after final annealing.

한편, 전술한 결과는 모두, 마무리 소둔 후의 냉각 속도가 25 ℃/초의 조건에 의해 얻어진 냉연 소둔재의 결과이다. 여기에서, 발명강 A1 및 A2를 이용해, 표 2에 나타내는 발명예 C2의 조건으로, 마무리 소둔 후의 700℃에서 500℃까지의 냉각 속도를 5∼100 ℃/초의 범위 내로 변경해 냉연 소둔재를 제조했다. 얻어진 냉연 소둔재의 Cr 탄화물의 석출량을 하기 표 5에 나타낸다.Meanwhile, all of the above-mentioned results are the results of a cold-rolled annealed material obtained under the condition that the cooling rate after final annealing is 25°C/sec. Here, cold-rolled annealed materials were manufactured using invention steels A1 and A2 under the conditions of invention example C2 shown in Table 2, changing the cooling rate from 700°C to 500°C after final annealing within the range of 5 to 100°C/sec. . The precipitation amount of Cr carbide in the obtained cold rolled annealed material is shown in Table 5 below.

냉각 속도 20 ℃/초 이상에서는, 냉연 소둔재에서의 Cr 탄화물의 석출량은 50 개·㎛-3 미만의 바람직한 범위가 되었다. 냉각 속도 10℃/초 이하의 경우, Cr 탄화물의 석출량은 50 개·㎛-3 이상이 되어, 냉연 소둔재의 내식성에 대해 문제가 되는 수준은 아니지만, 약간의 영향을 미칠 수 있는 양의 Cr 탄화물의 석출을 볼 수 있었다.At a cooling rate of 20°C/sec or higher, the precipitation amount of Cr carbide in the cold-rolled annealed material was in a preferable range of less than 50 pieces·μm -3 . When the cooling rate is 10°C/sec or less, the amount of Cr carbide precipitated becomes more than 50 ㎛ -3 , which is not a problem for the corrosion resistance of the cold-rolled annealed material, but an amount of Cr that may have a slight effect. Precipitation of carbides could be seen.

표 4 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 조성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강을 이용하고, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제조 방법에 의해 제조한 냉연 소둔재는, 제조시의 가공 부하의 저감 및 제품의 고강도화를 양립시키는 것으로 나타났다.As shown in Table 4 and FIG. 2, the cold-rolled annealed material manufactured by using the austenitic stainless steel having the composition according to one embodiment of the present invention and the manufacturing method according to one embodiment of the present invention has the It was shown to achieve both reduction of processing load and high strength of the product.

Claims (4)

질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 4.0% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고,
20 체적% 이상의 오스테나이트상, 및 개수밀도가 1.0×103 개·㎛-3 이상이고 장경이 30㎚ 이하인 Cu 리치상을 함유하고, 잔부가 가공 유기 마르텐사이트상 및 불가피한 형성상으로 이루어지고,
하기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하인, 오스테나이트계 스테인리스강.
Md30=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo … (1)
상기 식 (1)의 원소 기호의 개소에는, 상기 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하고 있는 각 원소의 함유량(질량%)이 대입되고, 무첨가의 원소에 대해서는 0이 대입된다.
In mass%, C: more than 0.03% and less than 0.15%, Si: more than 0.1% and less than 2.0%, Mn: more than 0.3% and less than 2.5%, P: less than 0.04%, S: less than 0.015%, Ni: more than 3.0% and less than 6.0%. less, Cr: 16.0% to 18.5%, Cu: 1.5% to 4.0%, and N: 0.005% to 0.25%, the balance being Fe and inevitable impurities,
Contains an austenite phase of 20% by volume or more and a Cu-rich phase with a number density of 1.0
Austenitic stainless steel having an Md 30 value of 10.0 or more and 80.0 or less according to the following formula (1).
Md 30 =551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo... (One)
The content (mass %) of each element contained in the austenitic stainless steel is substituted in the place of the element symbol in the formula (1), and 0 is substituted for elements without addition.
제1항에 있어서,
질량%로, Mo: 1.0% 이하, W: 1.0% 이하, V: 0.5% 이하, B: 0.0001% 이상 0.01% 이하, Co: 0.8% 이하, Sn: 0.1% 이하, Ca: 0.03% 이하, Mg: 0.03% 이하, Ti: 0.5% 이하, Nb: 0.5% 이하, Al: 0.3% 이하, Sb: 0.5% 이하, Zr: 0.5% 이하, Ta: 0.03% 이하, Hf: 0.03% 이하 및 REM(희토류 금속): 0.2% 이하로부터 선택되는 1종 이상을 더 함유하는, 오스테나이트계 스테인리스강.
According to paragraph 1,
In mass%, Mo: 1.0% or less, W: 1.0% or less, V: 0.5% or less, B: 0.0001% or more and 0.01% or less, Co: 0.8% or less, Sn: 0.1% or less, Ca: 0.03% or less, Mg : 0.03% or less, Ti: 0.5% or less, Nb: 0.5% or less, Al: 0.3% or less, Sb: 0.5% or less, Zr: 0.5% or less, Ta: 0.03% or less, Hf: 0.03% or less, and REM (rare earth elements) Metal): Austenitic stainless steel further containing one or more types selected from 0.2% or less.
제1항 또는 제2항에 있어서,
평균 결정립경이 10.0㎛ 이하인, 오스테나이트계 스테인리스강.
According to claim 1 or 2,
Austenitic stainless steel with an average grain size of 10.0 ㎛ or less.
질량%로, C: 0.03% 초과 0.15% 이하, Si: 0.1% 이상 2.0% 이하, Mn: 0.3% 이상 2.5% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.015% 이하, Ni: 3.0% 이상 6.0% 미만, Cr: 16.0% 이상 18.5% 이하, Cu: 1.5% 이상 4.0% 이하 및 N: 0.005% 이상 0.25% 이하를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 하기 식 (1)에 의한 Md30의 값이 10.0 이상 80.0 이하인 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법으로서,
750℃ 이상 980℃ 이하의 온도에 의해 마무리 소둔을 실시하는 마무리 소둔 공정을 포함하고,
상기 마무리 소둔 공정에서의 최고 도달 온도가 850℃ 이상인 경우, 850℃ 이상에서 가열하는 시간을 30초 이내로 하는, 오스테나이트계 스테인리스강의 제조 방법.
Md30=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo … (1)
상기 식 (1)의 원소 기호의 개소에는, 상기 오스테나이트계 스테인리스강이 함유하고 있는 각 원소의 함유량(질량%)이 대입되고, 무첨가의 원소에 대해서는 0이 대입된다.
In mass%, C: more than 0.03% and less than 0.15%, Si: more than 0.1% and less than 2.0%, Mn: more than 0.3% and less than 2.5%, P: less than 0.04%, S: less than 0.015%, Ni: more than 3.0% and less than 6.0%. less, Cr: 16.0% or more and 18.5% or less, Cu: 1.5% or more and 4.0% or less, and N: 0.005% or more and 0.25% or less, the balance being made of Fe and inevitable impurities, and Md according to the formula (1) below. A method for manufacturing austenitic stainless steel with a value of 30 of 10.0 or more and 80.0 or less,
It includes a final annealing process of performing final annealing at a temperature of 750°C or higher and 980°C or lower,
A method for manufacturing austenitic stainless steel, wherein when the maximum temperature achieved in the finish annealing process is 850°C or higher, the heating time at 850°C or higher is within 30 seconds.
Md 30 =551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-29Ni-10.6Cu-13.7Cr-18.5Mo... (One)
The content (mass %) of each element contained in the austenitic stainless steel is substituted in the place of the element symbol in the formula (1), and 0 is substituted for elements without addition.
KR1020247022499A 2022-02-10 2023-01-23 Austenitic stainless steel and method for manufacturing austenitic stainless steel KR20240119113A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2022-019829 2022-02-10
JP2022019829 2022-02-10
PCT/JP2023/001836 WO2023153185A1 (en) 2022-02-10 2023-01-23 Austenitic stainless steel and method for producing austenitic stainless steel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240119113A true KR20240119113A (en) 2024-08-06

Family

ID=87564112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247022499A KR20240119113A (en) 2022-02-10 2023-01-23 Austenitic stainless steel and method for manufacturing austenitic stainless steel

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPWO2023153185A1 (en)
KR (1) KR20240119113A (en)
WO (1) WO2023153185A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5100144B2 (en) 2007-02-08 2012-12-19 日新製鋼株式会社 Steel plate for spring, spring material using the same, and manufacturing method thereof
JP5014915B2 (en) * 2007-08-09 2012-08-29 日新製鋼株式会社 Ni-saving austenitic stainless steel
JP5421611B2 (en) * 2009-02-18 2014-02-19 日新製鋼株式会社 Stainless steel plate for age-hardening springs
CN107075632B (en) * 2014-09-25 2019-07-23 日本制铁株式会社 Austenite stainless steel plate and its manufacturing method
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

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023153185A1 (en) 2023-08-17
JPWO2023153185A1 (en) 2023-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE36382E (en) Precipitation hardenable martensitic stainless steel
EP1734143B1 (en) Ferritic stainless steel sheet excellent in formability and method for production thereof
KR101779305B1 (en) Austenitic stainless steel sheet and method for producing same
KR101289518B1 (en) Austenite stainless steel sheet and method for producing same
JP6004653B2 (en) Ferritic stainless steel wire, steel wire, and manufacturing method thereof
JP4692259B2 (en) High-strength steel sheet with excellent formability and shape freezeability
KR940007374B1 (en) Method of manufacturing austenite stainless steel
KR20180109865A (en) Nb-containing ferritic stainless steel hot-rolled steel sheet and manufacturing method thereof, Nb-containing ferritic stainless steel cold-rolled steel sheet and manufacturing method thereof
KR20120135521A (en) High-strength steel sheet having excellent hot rolling workability, and process for production thereof
EP2617852A1 (en) High-strength hot-rolled steel sheet having excellent bending workability and method for producing same
KR20110009252A (en) Steel for heat treatment
WO2015060223A1 (en) Hot-rolled steel sheet having excellent surface hardness after carburizing heat treatment and excellent cold workability
WO2016148037A1 (en) Steel sheet for carburization having excellent cold workability and toughness after carburizing heat treatment
US20180066344A1 (en) Wire rod for use in bolts that has excellent acid pickling properties and resistance to delayed fracture after quenching and tempering, and bolt
CN115003839A (en) Steel sheet and method for producing same
CN108315637B (en) High carbon hot-rolled steel sheet and method for producing same
CN111094612B (en) Hot-rolled steel sheet and method for producing same
JP4408386B2 (en) High-strength steel with fine grain structure
KR20200130422A (en) Martensitic stainless steel plate and its manufacturing method and spring member
CN109576569A (en) A kind of torsion beam of automobile steel and preparation method thereof
CN109790602B (en) Steel
EP4265771A1 (en) High strength steel sheet having excellent workability and method for manufacturing same
EP4265764A1 (en) High strength steel sheet having excellent workability, and method for manufacturing same
JP6738928B1 (en) Ferritic stainless steel sheet and method of manufacturing the same
WO2023105852A1 (en) Stainless steel having excellent cold forgeability, hydrogen embrittlement resistance properties or corrosion resistance and non-magnetism