KR20140105849A - Ferrite-austenite 2-phase stainless steel plate having low in-plane anisotropy and method for producing same - Google Patents
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Abstract
이 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판은, 질량%로, C:0.001∼0.10%, Si:0.01∼1.0%, Mn:2∼10%, P≤0.05%, Ni:0.1∼3.0%, Cr:15.0∼30.0% 및 N:0.05∼0.30%를 함유하고, 잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물을 포함하고, 오스테나이트 상률이 면적률로 40∼90%, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 10 이하, 페라이트상에 대한 오스테나이트상의 경도비가 1.1 이상이다.The ferritic austenitic stainless steel sheet according to claim 1, wherein the ferritic austenite two-phase stainless steel sheet contains 0.001 to 0.10% of C, 0.01 to 1.0% of Si, 2 to 10% of Mn, 0.1 to 3.0% of Ni, , The balance being Fe and inevitable impurities, the austenite phase rate being 40 to 90% in terms of area ratio, the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase being 10 or less, The hardness ratio of the austenite phase to the phase is 1.1 or more.
Description
본 발명은 가공 시의 이방성이 작은 페라이트상과 오스테나이트상을 포함하는 2상 스테인리스 강판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two-phase stainless steel sheet comprising a ferrite phase and an austenite phase with small anisotropy during processing, and a process for producing the same.
본 발명은, 2012년 3월 9일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2012-52876호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present invention is based on Japanese Patent Application No. 2012-52876 filed on March 9, 2012, the contents of which are incorporated herein by reference.
페라이트상과 오스테나이트상을 포함하는 2상 스테인리스 강판은, 내식성이 우수함과 함께, 미세 조직이기 때문에, 고강도이고, 또한 내피로 특성이 우수하여, 화학 플랜트 등 광범위하게 사용되고 있다. 그러나, 2상 스테인리스 강판은, 연성이 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 낮기 때문에, 프레스 성형 시에 균열이 발생하는 경우가 있어, 가공성의 향상이 요망되고 있다.The two-phase stainless steel sheet including a ferrite phase and an austenite phase is excellent in corrosion resistance and has a high strength because it is a microstructure and has excellent endothelial characteristics and is widely used in chemical plants and the like. However, since the duplex stainless steel sheet has lower ductility than the austenitic stainless steel, cracks may occur during press forming, and improvement in workability is desired.
종래의 대표적인 2상 스테인리스강은, SUS329J4L(25% Cr-7% Ni-3% Mo-0.1% N)로 대표되는 고Ni, Mo 함유이었다. 그러나 최근에는, Ni량이 저감되거나, Mo을 함유하지 않는 저합금 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스강이 개발되어, 다양한 분야에 적용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 저Ni, Mo 함유강에서는, Mn이나 N를 첨가함으로써, 오스테나이트량의 조정이나 내식성의 확보가 이루어지고 있어, 이 저Ni, Mo 함유강은, SUS304(18% Cr-8% Ni)나 SUS316(18% Cr-10% Ni-2% Mo)의 대체로서도 기대되고 있다.A typical typical two-phase stainless steel was a high Ni and Mo content represented by SUS329J4L (25% Cr-7% Ni-3% Mo-0.1% N). However, in recent years, low-alloyed ferrite-austenite two-phase stainless steels having reduced Ni content or containing no Mo have been developed and applied to various fields (see, for example, Patent Document 1). In such low Ni and Mo containing steels, SUS304 (18% Cr-8% Ni) is added to the low Ni and Mo containing steels by adjusting the amount of austenite and ensuring corrosion resistance by adding Mn or N. [ , And SUS316 (18% Cr-10% Ni-2% Mo).
한편, 박강판을 다양한 형상으로 성형 가공하고, 각종 부품에 적용할 때, 프레스 성형성이 과제로 된다. 이 프레스 성형성 중에서 면내 이방성이라고 불리는 지표가 있다. 면내 이방성이 큰 경우, 성형품의 플랜지 잔량부의 형상이 일정해지지 않거나, 성형품 단부의 이어링이라고 불리는 부분이 물결치는 문제(소위, 이어링이 커지는 문제)가 발생한다. 이 문제가 발생하면, 성형 시의 수율이 현저하게 나빠지고, 또한 성형품의 형상의 불균일성이 발생하기 쉬워지기 때문에, 면내 이방성은 작은 것이 요망되고 있다.On the other hand, when the thin steel sheet is formed into various shapes and applied to various parts, the press formability becomes a problem. Of these press formability, there is an index called in-plane anisotropy. When the in-plane anisotropy is large, the shape of the remaining flange portion of the molded product is not fixed, or the portion called the earing of the end portion of the molded product is waved (so-called earing becomes large). When this problem occurs, the yield at the time of molding is markedly deteriorated, and the shape of the molded article is likely to be uneven, so that the in-plane anisotropy is desired to be small.
페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판은, 비특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 극히 면내 이방성이 커서, 박강판의 성형성에 문제가 있었다. 또한, 여기서의 면내 이방성은, r값의 면내 이방성이며, 다음 수학식 1로 나타내어지는 Δr이 지표로 된다.As described in
여기서, 수학식 1 중의 r0은 압연 방향에 대해 평행 방향의 r값, r90은 압연 방향에 대해 직각 방향의 r값, r45는 압연 방향에 대해 45°방향의 r값이다. 이들 r값은, 랭크포드값(소성 변형비)이며, JIS Z2254에서 준거되는 방법으로 측정된다. Δr이 큰 경우, 면내 이방성이 큰 것을 의미하므로, 상기한 관점에서 Δr값은 작은 편이 요망된다.In the equation (1), r 0 is an r value in the parallel direction to the rolling direction, r 90 is an r value in a direction perpendicular to the rolling direction, and r 45 is an r value in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction. These r values are rank pod values (plastic deformation ratio), and are measured by a method complying with JIS Z2254. When? R is large, it means that the in-plane anisotropy is large. Therefore, in view of the above, the value of? R is desired to be small.
특허문헌 1에는, 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스강의 용강을 직접 박판 주조하고, 압연 방향과 폭 방향의 기계적 성질에 차가 없고 이방성이 없는 강판을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 이것은, 열간 압연을 생략하여, 용강으로부터 직접 박판을 제조하는 방법으로, 본 발명과 같이 열간 압연을 거쳐 제조되는 일반적인 제조 방법과는 상이하다. 또한, 특허문헌 1은 압연 방향과 폭 방향의 강도나 신장의 차를 작게 하는 기술이며, 본 발명과 같이 r값의 면내 이방성에 관한 기술은 아니었다.
본 발명은 특히 페라이트상의 결정 방위 강도에 착안하여, r값의 면내 이방성이 작아, 프레스 성형성이 우수한 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.The present invention particularly aims to provide a ferrite austenite two-phase stainless steel sheet having a low in-plane anisotropy of r value and excellent press formability, in consideration of the crystal orientation strength of a ferrite phase, and a method for producing the same.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자들은 2상 스테인리스 강판의 r값 및 그 면내 이방성의 발현성에 대해 상세하게 조사하였다. 그리고, 이러한 목적을 달성하기 위해 각종 검토를 거듭한 결과, 이하의 지식을 얻었다.In order to solve the above problems, the present inventors investigated in detail the r-value and the in-plane anisotropy of the two-phase stainless steel sheet. As a result of various studies to achieve these objects, the following knowledge was obtained.
페라이트상과 오스테나이트상이 혼재되는 2상 스테인리스강의 r값 및 그 면내 이방성은, 페라이트상의 결정 방위 강도(집합 조직)에 의해 좌우된다. 여기서, 결정 방위 강도라 함은, X선 회절법에 의해 측정된 회절 강도이며, 상세하게는, 랜덤 샘플의 회절 강도에 대한 회절 강도의 비이다. 이로 인해, 결정 방위 강도는, 결정의 배향이 랜덤한 경우(배향되어 있지 않은 결정)의 회절 강도에 대한 회절 강도의 비이며, 배향의 정도를 나타낸다. 결정 방위 강도는, 특정한 결정 방위의 X선 랜덤 강도비라고도 한다. 종래의 2상 스테인리스강에서는, 페라이트의 결정은 압연 방향에 평행한 결정 방위(압연 방위)에 현저하게 발달한다. 이로 인해, 제품판의 결정 방위의 최대 강도(결정 방위 강도의 최대값)가 강해진다. 이 경우, 특정 방향(압연 방향에 대해 45°근방)의 r값이 높고, 압연 방향이나 폭 방향의 r값이 낮아진다. 한편, 성분 및 제법을 조정함으로써, 냉연 후의 냉연판 및 제품의 결정 방위의 최대 강도를 약화시켜, 면내 이방성의 저감화를 실현하였다. 구체적으로는, Ni량을 저감시켜, N나 Mn의 양을 높여, 제2 상인 오스테나이트상을 경질화시키고, 또한 오스테나이트상의 분율을 적정화시킨다. 이에 의해, 냉연 과정에서 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 저감하는 것을 발견하였다. 그때, 냉연 압하율과 어닐링 온도를 조정하는 것이 유효한 것을 발견하고, 즉 냉연 과정에서 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도를 약화시키는 것이 가능하게 되는 것을 새롭게 발견하였다. 또한, 그 후의 어닐링에 있어서도, 결정 방위의 최대 강도를 작은 값에서 유지시키는 것을 실현하였다. 이상에 의해, 재질 특성으로서 r값의 면내 이방성이 작은 제품을 제공하는 것을 가능하게 하였다.The r-value and the in-plane anisotropy of the duplex stainless steel in which the ferrite phase and the austenite phase are mixed depend on the crystal orientation strength (aggregate structure) of the ferrite phase. Here, the crystal orientation intensity refers to the diffraction intensity measured by the X-ray diffraction method, specifically, the ratio of the diffraction intensity to the diffraction intensity of the random sample. For this reason, the crystal orientation strength is a ratio of the diffraction intensity to the diffraction intensity when the crystal orientation is random (crystals that are not aligned) and indicates the degree of orientation. The crystal orientation strength is also referred to as an X-ray random intensity ratio of a specific crystal orientation. In the conventional two-phase stainless steel, the crystal of ferrite develops remarkably in the crystal orientation (rolling orientation) parallel to the rolling direction. As a result, the maximum strength (the maximum value of the crystal orientation strength) of the crystal orientation of the product sheet becomes strong. In this case, the r value in a specific direction (in the vicinity of 45 占 with respect to the rolling direction) is high and the r value in the rolling direction and the width direction is low. On the other hand, by adjusting the components and the manufacturing method, the maximum strength of the crystal orientation of the cold-rolled sheet after cold rolling and the product is weakened, and the in-plane anisotropy is reduced. Concretely, the amount of Ni is reduced and the amount of N or Mn is increased to lighten the austenite phase as the second phase and optimize the fraction of the austenite phase. As a result, it has been found that the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase in the cold rolling process is reduced. At this time, it has been found that it is effective to adjust the cold rolling reduction and the annealing temperature, that is, it becomes possible to weaken the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase in the cold rolling process. Also in the subsequent annealing, the maximum strength of the crystal orientation is maintained at a small value. As described above, it has been made possible to provide a product having an in-plane anisotropy of r value as a material property.
본 발명은 상기 지식에 기초하여 완성한 것으로, 그 발명의 요지를 이하에 나타낸다.The present invention has been completed on the basis of the above knowledge, and the gist of the invention is described below.
(1) 질량%로,(1) in mass%
C:0.001∼0.10%,C: 0.001 to 0.10%
Si:0.01∼1.0%,Si: 0.01 to 1.0%
Mn:2∼10%,Mn: 2 to 10%
P≤0.05%,P? 0.05%,
Ni:0.1∼3.0%,Ni: 0.1 to 3.0%
Cr:15.0∼30.0% 및Cr: 15.0 to 30.0% and
N:0.05∼0.30%를 함유하고,N: 0.05 to 0.30%
잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물을 포함하고,The balance being Fe and inevitable impurities,
오스테나이트 상률이 면적률로 40∼90%, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 10 이하, 페라이트상에 대한 오스테나이트상의 경도비가 1.1 이상인 것을 특징으로 하는 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판.Austenite phase-inversion ratio of 40 to 90% in terms of area ratio, a maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase is 10 or less, and a hardness ratio of the austenite phase to the ferrite phase is 1.1 or more. .
(2) 질량%로,(2) in mass%
Mo:0.1∼1.0%,Mo: 0.1 to 1.0%
Cu:0.1∼3.0%,Cu: 0.1 to 3.0%
B:0.0005∼0.0100%,B: 0.0005 to 0.0100%,
Al:0.01∼0.5%,Al: 0.01 to 0.5%
Ti:0.005∼0.30%,Ti: 0.005 to 0.30%
Nb:0.005∼0.30%,Nb: 0.005 to 0.30%
Zr:0.005∼0.30%,Zr: 0.005 to 0.30%
Sn:0.05∼0.50%,Sn: 0.05 to 0.50%
W:0.1∼2.0%,W: 0.1 to 2.0%
Mg:0.0002∼0.0100% 및Mg: 0.0002 to 0.0100% and
Ca:0.0005∼0.0100%로부터 선택되는 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판.(1) or (2), further comprising at least one element selected from the group consisting of Ca: 0.0005 to 0.0100%.
(3) 면내 이방성의 지표인 다음 수학식 1로 나타내어지는 Δr이 0.5 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판.(3) The ferrite-austenite two-phase stainless steel sheet according to the above (1) or (2), which has an in-plane anisotropy and has a small in-plane anisotropy, wherein?
[수학식 1][Equation 1]
여기서, r0은 압연 방향에 대해 평행 방향의 r값, r90은 압연 방향에 대해 직각 방향의 r값, r45는 압연 방향에 대해 45°방향의 r값이다.Here, r 0 is the r value in the parallel direction with respect to the rolling direction, r 90 is the r value in the direction perpendicular to the rolling direction, and r 45 is the r value in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction.
(4) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 성분 조성을 갖는 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스강을 냉연하는 공정과, 그 후의 어닐링 공정을 갖고,(4) A method for producing a ferrite-austenite stainless steel comprising the steps of cold-annealing a ferrite austenite two-phase stainless steel having the composition described in the above (1) or (2)
상기 냉연의 공정에서는, 압하율을 90% 이하로 하고,In the cold rolling step, the rolling reduction is made 90% or less,
상기 어닐링 공정에서는, 어닐링 온도를 1000∼1100℃로 하고, 500℃까지의 냉각 속도를 5℃/sec 이상으로 하고, 냉각 과정의 400∼500℃의 온도 영역에서 5sec 이상 유지하는 것을 특징으로 하는 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판의 제조 방법.Wherein the annealing step is carried out at an annealing temperature of 1000 to 1100 캜, a cooling rate of up to 500 캜 at 5 캜 / sec or more, and a temperature of 400 캜 to 500 캜 of the cooling step for at least 5 seconds A method for producing a ferritic austenite two-phase stainless steel sheet having a small anisotropy.
종래, 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판은, 면내 이방성이 커서 프레스 성형성에 문제가 있었다. 이에 대해, 본 발명의 일 형태에 의하면, 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판의 박강판이 얻어진다. 본 발명의 일 형태에 관한 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판을, 가전, 건축, 자동차 등 다양한 분야에 있어서 성형 용도로서 적용함으로써, 환경 대책이나 부품의 저비용화 등에 큰 효과가 얻어진다.Conventionally, a ferrite austenite two-phase stainless steel sheet has a large in-plane anisotropy and has a problem in press formability. On the other hand, according to one aspect of the present invention, a thin steel sheet of a ferrite austenite two-phase stainless steel sheet having a small in-plane anisotropy is obtained. By applying the ferrite austenite two-phase stainless steel sheet according to one embodiment of the present invention to a molding application in various fields such as home appliances, construction, automobiles, etc., a great effect is obtained in environmental measures and in the cost reduction of parts.
도 1은 본 발명강과 비교강의 집합 조직과 면내 이방성(Δr)을 나타내는 도면이다.
도 2는 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도와 면내 이방성(Δr)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 오스테나이트 상률(γ상률)과 면내 이방성(Δr)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 냉연 압하율과 면내 이방성(Δr)의 관계를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing the texture and the in-plane anisotropy (? R) of the inventive steel and comparative steel;
2 is a diagram showing the relationship between the maximum intensity of the crystal orientation of the ferrite phase and the in-plane anisotropy (? R).
Fig. 3 is a diagram showing the relationship between an austenite phase (? Phase) and an in-plane anisotropy (? R).
4 is a graph showing the relationship between the cold rolling reduction ratio and the in-plane anisotropy (? R).
이하, 본 실시 형태를 상세하게 설명한다.Hereinafter, this embodiment will be described in detail.
먼저, 본 실시 형태의 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판의 화학 성분의 한정 이유에 대해 설명한다. 여기서, 성분의 함유량의 단위 「%」는 질량%를 의미한다.First, the reason for limiting the chemical composition of the ferrite austenite two-phase stainless steel sheet of the present embodiment will be described. Here, the unit of "%" of the content of the component means% by mass.
C량이 0.10% 초과로는, 성형성과 내식성을 현저하게 열화시키기 때문에, C량의 상한을 0.10%로 한다. C는, 오스테나이트상을 안정적으로 생성시키고, 오스테나이트상과 페라이트상의 경도 차를 크게 하여 결정 방위 강도의 상승을 억제하기 위해 필요한 원소이다. C량이 0.001% 미만으로는, 2상 조직이 얻어지기 어렵다. 이로 인해, C량의 하한을 0.001%로 하는 것이 바람직하다. 또한, 정련 비용, 용접성을 고려하면 C량은 0.02∼0.05%가 바람직하다.When the C content exceeds 0.10%, the upper limit of the C content is set to 0.10% in order to significantly deteriorate the moldability and corrosion resistance. C is an element necessary to stably produce an austenite phase and increase the hardness difference between an austenite phase and a ferrite phase to suppress an increase in crystal orientation strength. When the C content is less than 0.001%, it is difficult to obtain a two-phase structure. Therefore, the lower limit of the amount of C is preferably 0.001%. Further, in consideration of refining cost and weldability, the amount of C is preferably 0.02 to 0.05%.
Si는, 탈산제로서도 유용한 원소이지만, Si량이 1.0% 초과로는, 열간 가공성이 열화되어, 제조하기 어려워진다. 이로 인해, Si량을 1.0% 이하로 한다. 그러나, 탈산을 위해서는 0.01% 이상의 Si가 필요하므로, Si량의 하한을 0.01%로 한다. 또한, 정련 비용, 내산화성, 내식성을 고려하면, Si량은 0.3%∼0.8%가 바람직하다.Si is an element which is also useful as a deoxidizing agent, but when the amount of Si is more than 1.0%, the hot workability deteriorates, making it difficult to produce. Therefore, the amount of Si is set to 1.0% or less. However, since 0.01% or more of Si is required for deoxidation, the lower limit of the amount of Si is set to 0.01%. In view of the refining cost, oxidation resistance and corrosion resistance, the Si content is preferably 0.3% to 0.8%.
Mn은, 탈산제로서 첨가되는 원소이다. 또한, 오스테나이트상을 안정적으로 생성시키고, 오스테나이트상과 페라이트상의 경도 차를 크게 하여 결정 방위의 최대 강도의 상승을 억제하기 위해, 2% 이상의 Mn을 첨가한다. Mn량이 10% 초과로는, 내식성이 현저하게 열화되기 때문에, Mn량의 상한을 10%로 한다. 또한, 내산화성이나 제조 시의 산세성을 고려하면, Mn량은 3.0∼6.0%가 바람직하다.Mn is an element added as a deoxidizer. Mn is added in an amount of 2% or more in order to stably produce an austenite phase and increase the hardness difference between the austenite phase and the ferrite phase to suppress the increase of the maximum strength of the crystal orientation. When the amount of Mn exceeds 10%, the corrosion resistance remarkably deteriorates, so the upper limit of the amount of Mn is set to 10%. In consideration of oxidation resistance and pickling property at the time of production, the amount of Mn is preferably 3.0 to 6.0%.
P는, 불순물로서 함유되고, 제조 시의 열간 가공성을 열화시키기 때문에, P량의 상한을 0.05%로 한다. 단, 과도하게 P량을 저감시키는 것은, 정련 비용의 증가로 이어지기 때문에, P량은 0.02∼0.04%가 바람직하다.P is contained as an impurity and deteriorates the hot workability at the time of production, so the upper limit of the amount of P is set to 0.05%. However, excessively decreasing the P amount leads to an increase in the refining cost, so that the P amount is preferably 0.02 to 0.04%.
Ni은, 오스테나이트상을 안정적으로 생성시키는 원소이며, Ni량의 하한을 0.1%로 한다. 그러나, 합금 비용이 높기 때문에, Ni량의 상한을 3.0% 이하로 한다. 단, 과도하게 Ni량을 저감시키는 것은, 내식성의 열화로 이어지는 경우가 있기 때문에, Ni량은 0.5∼3.0%가 바람직하다.Ni is an element that stably generates an austenite phase, and the lower limit of the amount of Ni is 0.1%. However, since the alloy cost is high, the upper limit of the amount of Ni is set to 3.0% or less. However, excessively decreasing the amount of Ni may lead to deterioration of corrosion resistance, so the amount of Ni is preferably 0.5 to 3.0%.
내식성이나 내산화성을 확보하기 위해 Cr을 15.0% 이상 첨가한다. 한편, 다량의 Cr을 첨가하는 것은 합금 비용의 증가로 이어지기 때문에, Cr량의 상한을 30.0%로 한다. 또한, 제조성을 고려하면, Cr량은 17.0∼25.0%가 바람직하다.Cr is added in an amount of 15.0% or more to ensure corrosion resistance and oxidation resistance. On the other hand, adding a large amount of Cr leads to an increase in alloy cost, so the upper limit of the amount of Cr is set to 30.0%. Further, considering the production of the composition, the amount of Cr is preferably 17.0 to 25.0%.
N는, 2상 스테인리스강의 내식성을 향상시킨다. 또한 N는, 오스테나이트상을 안정적으로 생성시키고, 오스테나이트상과 페라이트상의 경도 차를 크게 하여 결정 방위의 최대 강도의 상승을 억제한다. 이로 인해, N를 0.05% 이상 첨가한다. 한편, N량이 0.30% 초과로는, 현저하게 경질화됨과 함께, 주조성이나 열간 가공성이 나빠진다. 이로 인해, N량의 상한을 0.30%로 한다. 또한, 용접성이나 페라이트상의 집합 조직의 특정한 결정 방위에의 발달의 억제를 고려하면, N량은 0.10∼0.30%가 바람직하다. N량은, 더욱 바람직하게는 0.15 초과∼0.30%이다.N improves the corrosion resistance of the two-phase stainless steel. N also stably generates an austenite phase and increases the difference in hardness between the austenite phase and the ferrite phase to suppress the increase of the maximum strength of the crystal orientation. Therefore, 0.05% or more of N is added. On the other hand, when the N content exceeds 0.30%, the steel becomes remarkably hard and the castability and hot workability deteriorate. For this reason, the upper limit of the amount of N is set to 0.30%. Further, considering the suppression of the weldability and the development of the aggregate structure of the ferrite phase to a specific crystal orientation, the N content is preferably 0.10 to 0.30%. The N content is more preferably more than 0.15 to 0.30%.
Mo은, 내식성이나 고온 강도의 향상에 기여하는 원소이며, 필요에 따라 0.1% 이상의 Mo을 첨가해도 된다. Mo량이 0.1% 미만으로는, 내식성과 고온 강도를 향상시키는 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 단, Mo은 페라이트를 생성하는 원소이기 때문에, Mo량이 1.0% 초과로는, 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않는다. 이로 인해, Mo량을 0.1∼1.0%로 한다. 합금 비용이나 제조성을 고려하면, Mo량은 0.1∼0.5%가 바람직하다.Mo is an element contributing to improvement in corrosion resistance and high-temperature strength, and Mo may be added in an amount of 0.1% or more, if necessary. If the Mo content is less than 0.1%, the effect of improving the corrosion resistance and the high temperature strength can not be sufficiently obtained. However, since Mo is an element that generates ferrite, when the amount of Mo exceeds 1.0%, austenite phase is not sufficiently generated. Therefore, the amount of Mo is set to 0.1 to 1.0%. Considering alloy cost and composition, the amount of Mo is preferably 0.1 to 0.5%.
내식성이나 오스테나이트상의 상률을 제어하기 위해, 필요에 따라 0.1∼3.0%의 Cu를 첨가해도 된다. Cu량이 0.1% 미만으로는, 내식성을 향상시키는 효과가 충분히 얻어지지 않는다. Cu량이 3.0% 초과로는, 내식성을 향상시키는 효과가 포화되고, 또한 오스테나이트상의 상률을 제어하는 효과도 포화된다. 열간 가공성을 고려하면 Cu량은 0.1∼2.0%가 바람직하다.Cu may be added in an amount of from 0.1 to 3.0%, if necessary, in order to control the corrosion resistance and the austenite phase rate. When the amount of Cu is less than 0.1%, the effect of improving the corrosion resistance is not sufficiently obtained. When the amount of Cu exceeds 3.0%, the effect of improving the corrosion resistance is saturated, and the effect of controlling the phase rate of the austenite phase is also saturated. Considering the hot workability, the amount of Cu is preferably 0.1 to 2.0%.
B는, 입계에 편석되어 열간 가공성을 향상시키는 원소이며, 필요에 따라 0.0005% 이상의 B를 첨가해도 된다. B량이 0.0005% 미만으로는, 열간 가공성을 향상시키는 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 단, B는 페라이트를 생성하는 원소이기 때문에, B량이 0.0100% 초과로는, 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않는다. 이로 인해, B량을 0.0005∼0.0100%로 한다. 또한, 입계 부식성을 고려하면, B량은 0.0005∼0.0030%가 바람직하다.B is an element segregated in grain boundaries to improve hot workability, and B may be added in an amount of 0.0005% or more, if necessary. When the B content is less than 0.0005%, the effect of improving the hot workability is not sufficiently obtained. However, since B is an element that generates ferrite, when the amount of B exceeds 0.0100%, austenite phase is not sufficiently generated. For this reason, the amount of B is set to 0.0005 to 0.0100%. Further, in consideration of intergranular corrosion resistance, the amount of B is preferably 0.0005 to 0.0030%.
Al은, 탈산제로서 활용할 수 있다. 또한 Al은, 내산화성이나 내식성을 향상시킨다. 이로 인해, 필요에 따라 0.01∼0.5%의 Al을 첨가해도 된다. Al량이 0.01% 미만으로는, 내산화성이나 내식성을 향상시키는 효과가 충분히 얻어지지 않는다. Al량이 0.5% 초과로는, 내산화성이나 내식성을 향상시키는 효과가 포화된다. 인성을 고려하면, Al량은 0.01∼0.10%가 바람직하다.Al can be utilized as a deoxidizer. Al also improves oxidation resistance and corrosion resistance. Therefore, 0.01 to 0.5% of Al may be added as needed. When the Al content is less than 0.01%, the effect of improving the oxidation resistance and corrosion resistance is not sufficiently obtained. When the Al content exceeds 0.5%, the effect of improving the oxidation resistance and corrosion resistance is saturated. Considering the toughness, the amount of Al is preferably 0.01 to 0.10%.
Ti은, N와 TiN를 형성하여 용접부 및 주조 조직의 조직 미세화에 유효한 원소이다. 또한 Ti은, 내식성을 향상시키는 원소이다. 이로 인해, 필요에 따라 0.005∼0.30%의 Ti을 첨가해도 된다. Ti량이 0.005% 미만으로는, 용접부 및 주조 조직의 조직을 미세화하는 효과가 충분히 발현되지 않는다. Ti량이 0.30% 초과로는, 그 효과는 포화됨과 함께, 강판의 제조 공정에 있어서 표면 흠집의 발생 원인으로 된다. 합금 비용이나 인성을 고려하면, Ti량은 0.005∼0.15%가 바람직하다.Ti forms N and TiN, and is an element effective for refining the texture of a welded portion and a casting structure. Ti is an element for improving corrosion resistance. Therefore, Ti may be added in an amount of 0.005 to 0.30%, if necessary. If the amount of Ti is less than 0.005%, the effect of making the texture of the welded portion and the casting structure finer is not fully manifested. When the amount of Ti is more than 0.30%, the effect becomes saturated and causes surface flaws in the manufacturing process of the steel sheet. Considering the alloy cost and toughness, the amount of Ti is preferably 0.005 to 0.15%.
Nb는, Ti과 유사한 작용이 있음과 함께 강도를 향상시키는 원소이며, 필요에 따라 0.005∼0.30%의 Nb를 첨가해도 된다. Nb량이 0.005% 미만으로는, 용접부 및 주조 조직의 조직을 미세화하는 효과가 충분히 발현되지 않는다. Nb량이 0.30% 초과로는, 그 효과는 포화된다. 합금 비용이나 인성을 고려하면, Nb량은 0.005∼0.15%가 바람직하다.Nb has an action similar to that of Ti and improves the strength, and Nb may be added in an amount of 0.005 to 0.30%, if necessary. When the amount of Nb is less than 0.005%, the effect of making the texture of the welded portion and the casting structure finer is not fully manifested. If the amount of Nb exceeds 0.30%, the effect is saturated. Considering the alloy cost and toughness, the amount of Nb is preferably 0.005 to 0.15%.
Zr도, Ti이나 Nb와 유사한 작용이 있음과 함께 내산화성을 향상시키는 원소이며, 필요에 따라 0.005∼0.30%의 Zr을 첨가해도 된다. Zr량이 0.005% 미만으로는, 용접부 및 주조 조직의 조직을 미세화하는 효과가 충분히 발현되지 않고, 내산화성을 향상시키는 효과도 충분히 발현되지 않는다. Zr량이 0.30% 초과로는, 그 효과는 포화된다. 합금 비용이나 인성을 고려하면, Zr량은 0.005∼0.15%가 바람직하다. 또한, Zr량이 0.15%를 초과하면, 인성이 저하되는 경향이 있다.Zr is an element which has an action similar to that of Ti or Nb and improves oxidation resistance. Zr of 0.005 to 0.30% may be added if necessary. If the amount of Zr is less than 0.005%, the effect of making the texture of the welded portion and the casting structure finer is not sufficiently manifested, and the effect of improving the oxidation resistance is not fully manifested. When the amount of Zr exceeds 0.30%, the effect is saturated. Considering the alloy cost and toughness, the amount of Zr is preferably 0.005 to 0.15%. On the other hand, if the amount of Zr exceeds 0.15%, the toughness tends to decrease.
Sn은, 내식성을 향상시키는 원소이며, 필요에 따라 0.05∼0.50% Sn을 첨가해도 된다. Sn량이 0.05% 미만으로는, 내식성을 향상시키는 효과가 충분히 발현되지 않는다. Sn량이 0.50% 초과로는, 그 효과는 포화된다. 열간 가공성이나 용접성을 고려하면, Sn량은 0.05∼0.20%가 바람직하다.Sn is an element for improving corrosion resistance, and may be added in an amount of 0.05 to 0.50% Sn, if necessary. When the amount of Sn is less than 0.05%, the effect of improving the corrosion resistance is not fully manifested. If the amount of Sn exceeds 0.50%, the effect is saturated. Considering the hot workability and weldability, the amount of Sn is preferably 0.05 to 0.20%.
W은, 내식성이나 내열성을 향상시키는 원소이며, 필요에 따라 0.1∼2.0%의 W을 첨가해도 된다. W량이 0.1% 미만으로는, 내식성이나 내열성을 향상시키는 효과가 충분히 발현되지 않는다. W량이 2.0% 초과로는, 그 효과는 포화된다. 합금 비용이나 인성을 고려하면, W량은 0.1∼1.0%가 바람직하다.W is an element that improves corrosion resistance and heat resistance, and may contain 0.1 to 2.0% of W, if necessary. When the W content is less than 0.1%, the effect of improving the corrosion resistance and heat resistance is not sufficiently exhibited. When the amount of W exceeds 2.0%, the effect is saturated. Considering the alloy cost and toughness, the amount of W is preferably 0.1 to 1.0%.
Mg은, 탈산제로서 활용되는 원소이다. 또한 Mg은, 용접부 및 주조 조직의 조직 미세화에 유효한 원소이다. 이로 인해, 필요에 따라 0.0002∼0.0100%의 Mg을 첨가해도 된다. Mg량이 0.0002% 미만으로는, 용접부 및 주조 조직의 조직을 미세화하는 효과가 충분히 발현되지 않는다. Mg량이 0.0100% 초과로는, 그 효과는 포화된다. 제조성을 고려하면, Mg량은 0.0002∼0.0020%가 바람직하다.Mg is an element utilized as a deoxidizing agent. Mg is an element effective for refining the texture of a welded portion and a casting structure. For this reason, 0.0002 to 0.0100% of Mg may be added, if necessary. If the amount of Mg is less than 0.0002%, the effect of refining the texture of the welded part and the casted structure is not fully manifested. If the amount of Mg exceeds 0.0100%, the effect is saturated. Considering the production, Mg content is preferably 0.0002 to 0.0020%.
Ca은, S과 결합되어 열간 가공성을 향상시키므로, 필요에 따라 0.0005∼0.0100%의 Ca를 첨가해도 된다. Ca량이 0.0005% 미만으로는, 열간 가공성을 향상시키는 효과가 충분히 발현되지 않는다. Ca량이 0.0100% 초과로는, 그 효과는 포화된다. 내식성을 고려하면, Ca량은 0.0005∼0.0010%가 바람직하다.Ca is combined with S to improve hot workability, so Ca may be added in an amount of 0.0005 to 0.0100%, if necessary. When the amount of Ca is less than 0.0005%, the effect of improving the hot workability is not fully manifested. When the amount of Ca exceeds 0.0100%, the effect is saturated. Considering the corrosion resistance, the amount of Ca is preferably 0.0005 to 0.0010%.
이어서, 본 실시 형태의 포인트로 되는 페라이트상의 결정 방위 강도에 대해 설명한다.Next, the crystal orientation strength of the ferrite phase as a point of the present embodiment will be described.
압연 및 열처리에 의해, 페라이트상 및 오스테나이트상의 결정은, 특정한 결정 방위에 발달한다. 특정한 결정 방위가 발달한 결정은, 강판의 특성에 영향을 미친다. 특정한 결정 방위에의 발달의 정도(배향의 정도)는 X선 회절법, 중성자 회절법 등에 의해 측정된 결정 방위 강도에 비례한다. 여기서, 결정 방위 강도라 함은, 랜덤 샘플의 회절 강도에 대한 회절 강도의 비이며, 특정한 결정 방위의 X선 랜덤 강도비라고도 한다. 결정 방위 강도의 측정에는 다양한 방법이 있지만, 본 실시 형태에서는, X선 회절법에 의해 얻어지는 결정 방위 강도를 규정한다. 도 1은 다른 면내 이방성을 갖는 2상 스테인리스 강판(본 발명강과 비교강)의 페라이트상의 집합 조직을 나타낸다. 이들 2상 스테인리스 강판은, 두께 1.0㎜의 냉연·어닐링판이며, 냉연 압하율이 78%이며, 어닐링 온도가 1050℃인 조건으로 제조되었다. 집합 조직은, 이하의 방법에 의해 측정되었다. 먼저 강판에 대해 기계 연마와 전해 연마를 실시하여, 판 두께의 중심 영역을 현출시켰다. X선 회절 장치(리가쿠 전기 공업 주식회사제)를 사용하고, Mo-Kα선을 사용하여, 판 두께의 중심 영역의 (200), (310) 및 (211)의 정극 점도를 측정하였다. 이들 정극 점도로부터 구면 조화 함수법을 이용하여 3차원 결정 방위 밀도 함수를 얻었다.By the rolling and the heat treatment, the ferrite phase and the austenite phase crystal develop to a specific crystal orientation. Crystals in which specific crystal orientations are developed influence the properties of the steel sheet. The degree of development (degree of orientation) to a specific crystal orientation is proportional to the crystal orientation intensity measured by the X-ray diffraction method and the neutron diffraction method. Here, the crystal orientation intensity is a ratio of the diffraction intensity to the diffraction intensity of the random sample and is also referred to as an X-ray random intensity ratio of a specific crystal orientation. There are various methods for measuring the crystal orientation strength, but in this embodiment, the crystal orientation strength obtained by the X-ray diffraction method is specified. Fig. 1 shows a ferrite-like texture of a two-phase stainless steel plate having different in-plane anisotropy (inventive steel and comparative steel). These two-phase stainless steel sheets were cold-rolled annealing plates having a thickness of 1.0 mm, and were manufactured under the conditions that the cold rolling reduction rate was 78% and the annealing temperature was 1050 ° C. The texture was measured by the following method. First, the steel sheet was subjected to mechanical polishing and electrolytic polishing to develop the central region of the sheet thickness. (200), (310) and (211) of the central region of the plate thickness were measured using an X-ray diffraction apparatus (manufactured by Rigaku Denki Kogyo K.K.) and using Mo-K? Three dimensional crystal orientation density function was obtained from these positive electrode viscosity using spherical harmonic function method.
도 1은 Bunge법에 의해 나타내어진 3차원 집합 조직이며, 결정 방위 강도를 등고선으로 볼 수 있는 단면(φ2=45°단면)이다. 여기서, 결정 방위 강도는, 랜덤 샘플의 회절 강도에 대한 회절 강도의 비이다. 도 1 중, 압연 방향에 평행한 페라이트상의 결정 방위(압연 방위)는 {100} <011>, {211} <011>이다. 도 1의 비교강의 집합 조직에서는, 페라이트상의 압연 방위인 {100} <011>, {211} <011>의 방위에 결정이 현저하게 발달하고 있고, 결정 방위의 최대 강도(결정 방위 강도의 최대값)는 18로 높다. 또한, r값의 면내 이방성을 나타내는 Δr이 1.34로 높아, 프레스 성형성이 뒤떨어진다.Fig. 1 is a cross-sectional view (φ2 = 45 ° cross-section) in which the crystal orientation intensity can be seen as a contour line. Here, the crystal orientation intensity is the ratio of the diffraction intensity to the diffraction intensity of the random sample. 1, the crystal orientations (rolling orientations) of the ferrite phase parallel to the rolling direction are {100} <011> and {211} <011>. In the texture structure of the comparative steel of FIG. 1, crystals are remarkably developed in the orientations of {100} < 011 > and {211} < 011 > in the rolling directions of the ferrite phase and the maximum strength of the crystal orientation ) Is high as 18. In addition,? R indicating an in-plane anisotropy of r-value is as high as 1.34, and press formability is poor.
한편, 도 1의 본 발명강의 집합 조직에서는, 상기한 압연 방위에의 결정의 발달이 억제되어 있고, 결정 방위의 최대 강도(결정 방위 강도의 최대값)가 8이며 비교강보다도 낮다. 또한, Δr은 0.38이며, 이방성이 작은 것을 알 수 있다. 이상의 결과로부터, r값의 면내 이방성이, 모상인 페라이트상의 집합 조직에 의해 좌우되는 것 및 특정한 집합 조직의 발달을 억제함으로써 이방성을 유효하게 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 도 2는 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도와 Δr의 관계를 나타낸다. 최대 강도가 10 이하일 때, Δr이 0.5 이하로 된다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도를 10 이하로 규정한다. 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도의 하한값은, 랜덤 상태의 1이다. Δr은, 낮은 편이 바람직하지만, Δr이 0.5 이하이면 프레스 시의 형상에 관한 문제는 발생하지 않는다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, Δr을 0.5 이하로 규정한다. Δr은, 더욱 바람직하게는 0.4 이하이다.On the other hand, in the texture structure of the steel of the present invention shown in Fig. 1, the development of the crystal in the rolling direction is suppressed, and the maximum strength of the crystal orientation (maximum value of the crystal orientation strength) is 8 and lower than that of the comparative steel. Also,? R is 0.38, which means that the anisotropy is small. From the above results, it can be seen that the anisotropy can be effectively reduced by suppressing the in-plane anisotropy of the r value depending on the aggregate structure of the ferrite phase and the development of a specific aggregate structure. Fig. 2 shows the relationship between the maximum intensity of the crystal orientation of the ferrite phase and? R. When the maximum strength is 10 or less,? R becomes 0.5 or less. For this reason, in the present embodiment, the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase is defined as 10 or less. The lower limit value of the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase is 1 in the random state. DELTA r is preferably as low as possible, but if DELTA r is 0.5 or less, there is no problem with the shape at the time of pressing. For this reason, in the present embodiment,? R is specified to be 0.5 or less. The? R is more preferably 0.4 or less.
또한, 결정 방위의 최대 강도는, 모든 결정 방위의 결정 방위 강도 중 최대값이다. (200), (310) 및 (211)의 정극 점도를 측정하고, 이들 3개의 정극 점도로부터 3차원 결정 방위 밀도 함수를 얻으면, 모든 결정 방위의 결정 방위 강도에 관한 정보가 얻어진다.The maximum strength of the crystal orientation is the maximum of the crystal orientation strength of all the crystal orientations. When the three-dimensional crystal orientation density function is obtained from these three positive electrode viscosity measurements, information on the crystal orientation intensity of all the crystal orientations is obtained by measuring the positive electrode viscosity of each of the positive electrode active material layers 200, 310, and 211.
면내 이방성은, r값의 면내 이방성이며, 공지의 다음 수학식 1로 나타내어지는 Δr이 지표로 된다.The in-plane anisotropy is an in-plane anisotropy of the r-value, and? R, which is represented by the following known formula (1), becomes the index.
[수학식 1][Equation 1]
여기서, 수학식 1 중의 r0은 압연 방향에 대해 평행 방향의 r값, r90은 압연 방향에 대해 직각 방향의 r값, r45는 압연 방향에 대해 45°방향의 r값이다. 이들 r값은, 랭크포드값(소성 변형비)이며, JIS Z2254에서 준거되는 방법으로 측정된다. Δr이 큰 경우, 면내 이방성이 큰 것을 의미하기 때문에 상기한 관점에서 Δr값은 작은 편이 요망된다.In the equation (1), r 0 is an r value in the parallel direction to the rolling direction, r 90 is an r value in a direction perpendicular to the rolling direction, and r 45 is an r value in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction. These r values are rank pod values (plastic deformation ratio), and are measured by a method complying with JIS Z2254. When? R is large, it means that the in-plane anisotropy is large. Therefore, it is desired that the value of? R is small in view of the above.
본 실시 형태에서는, 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스강의 오스테나이트 상률(면적률)에 대해서도, 면내 이방성을 저감시키는 요소로 된다. 오스테나이트상은, 제2 상으로서 열연 공정에서 석출되고, 온도에 의해 그 석출량은 변화된다. 본 실시 형태에서는, 페라이트상의 결정 방위 강도(집합 조직)를 냉간 압연으로 제어하고, 또한 냉간 압연 및 어닐링의 후에도 그 결정 방위 특성(집합 조직)을 유지함으로써, 낮은 면내 이방성을 발현시킨다고 하는 새로운 기술 사상을 발견하였다. 오스테나이트상이 없는 경우 또는 오스테나이트상과 페라이트상의 경도 차가 작은 경우, 압연 변형에 의해 페라이트상의 특정한 결정 방위가 급격하게 발달한다(압연 집합 조직의 발달). 이 경우, 그 후의 열 처리에 의해서도 결정 방위의 최대 강도는 강해진다(재결정 집합 조직의 발달).In this embodiment, the austenite phase ratio (area ratio) of the ferrite-austenite two-phase stainless steel also becomes an element for reducing the in-plane anisotropy. The austenite phase is precipitated in the hot rolling step as the second phase, and the amount of precipitation thereof is changed by the temperature. In the present embodiment, a new technical idea that low in-plane anisotropy is expressed by controlling the crystal orientation strength (aggregate structure) of the ferrite phase to cold rolling and maintaining the crystal orientation characteristic (aggregate structure) even after cold rolling and annealing, . When there is no austenite phase or when the difference in hardness between the austenite phase and the ferrite phase is small, the specific crystal orientation on the ferrite phase is rapidly developed due to the rolling strain (development of rolling aggregate structure). In this case, the maximum strength of the crystal orientation becomes strong even after the subsequent heat treatment (development of recrystallized texture).
한편, 본 실시 형태의 강 조성의 경우, 모상의 페라이트상은, 제2 상의 오스테나이트상에 비해 연질이다. 이로 인해, 냉연 공정에 있어서 롤에 의해 구속된 상태에서 변형을 받는 경우, 페라이트상은, 경질의 오스테나이트상으로부터 극히 불균일한 변형을 받는다. 본 발명자들은, 오스테나이트상과 페라이트상의 경도를 나노인덴테이션법으로 상세하게 측정하였다. 그 결과, 오스테나이트상의 경도가 페라이트상의 경도의 1.1배 이상인 경우에 이방성이 작아지는 것을 발견하였다. 변형 과정에서 경질의 오스테나이트상으로부터 모상의 페라이트상으로 불균일 변형이 많이 도입되기 때문에, 결정 방위 회전이 국소적이고, 또한 불균일하게 발생한다. 이로 인해, 특정한 결정 방위의 발달이 억제되고, 이에 의해 이방성이 작아진다고 생각된다. 작은 면내 이방성을 안정화시키기 위해서는, 페라이트상에 대한 오스테나이트상의 경도비는 1.2 이상이 바람직하다. 경도비가 2.0 초과로 되면, 오스테나이트상이 현저하게 경화된 상태로 되어, 성형 가공 시에 페라이트상과 오스테나이트상의 계면에서 균열이 발생한다. 이로 인해, 경도비의 상한은 2.0이 바람직하다.On the other hand, in the case of the steel composition of the present embodiment, the parent phase ferrite phase is soft compared to the austenite phase phase phase of the second phase. As a result, when the steel sheet is deformed in the state of being restrained by the roll in the cold rolling process, the ferrite phase undergoes extremely nonuniform deformation from the hard austenite phase. The present inventors have measured the hardness of the austenite phase and the ferrite phase in detail by the nanoindentation method. As a result, it was found that the anisotropy is reduced when the hardness of the austenite phase is 1.1 times or more the hardness of the ferrite phase. Since a large amount of heterogeneous strain is introduced from the hard austenite phase to the parent ferrite phase during the transformation process, the crystal orientation rotation is localized and nonuniform. As a result, it is considered that the development of a specific crystal orientation is suppressed, thereby reducing anisotropy. In order to stabilize the small in-plane anisotropy, the hardness ratio of the austenite phase to the ferrite phase is preferably 1.2 or more. When the hardness ratio exceeds 2.0, the austenite phase is remarkably cured and cracks are generated at the interface between the ferrite phase and the austenite phase during the molding process. Therefore, the upper limit of the hardness ratio is preferably 2.0.
또한, 본 발명자들은, 오스테나이트 상률[오스테나이트상의 분율(면적 분율)]에 대해서도 조사하였다. 도 1의 본 발명강과 동일한 조성을 갖는 냉연판을 준비하고, 어닐링 온도를 950℃∼1150℃에서 조정하여, 다양한 오스테나이트 상률을 갖는 시료를 제작하였다. 또한, 오스테나이트 상률을 변화시키기 위해, 냉연판의 어닐링 온도를 950℃로부터 1150℃로 변화시켰다. 얻어진 시료의 오스테나이트 상률과 Δr을 측정하였다. 여기서, 오스테나이트 상률은, 페라이트 미터에 의해 측정하였지만, 화상 해석 장치나 EBSP 해석 장치 등에 의해 구해도 된다. 1100℃의 어닐링 온도에서 제작된 시료의 오스테나이트 상률은 40%이었다. 1000℃의 어닐링 온도에서 제작된 시료의 오스테나이트 상률은 90%이었다.Further, the present inventors also investigated austenite phase ratio (fraction of austenite phase (area fraction)). A cold-rolled sheet having the same composition as that of the inventive steel of FIG. 1 was prepared and the annealing temperature was adjusted at 950 ° C to 1150 ° C to prepare samples having various austenite phase rates. Further, in order to change the austenite phase-to-phase ratio, the annealing temperature of the cold-rolled sheet was changed from 950 캜 to 1150 캜. The austenite phase rate and? R of the obtained sample were measured. Here, the austenite phase rate is measured by a ferrite meter, but it may be obtained by an image analyzer or an EBSP analyzer. The austenite phase rate of the sample prepared at an annealing temperature of 1100 ° C was 40%. The austenite phase rate of the sample prepared at an annealing temperature of 1000 ° C was 90%.
도 3은 오스테나이트 상률과 면내 이방성(Δr)의 관계를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 오스테나이트 상률이 40% 이상 90% 이하일 때, Δr이 0.5 이하로 된다. 이로 인해, 오스테나이트 상률의 하한을 40%로 하고, 상한을 90%로 한다. 이와 같이, 면내 이방성을 작게 하고, 또한 작은 면내 이방성을 안정화시키는 작용은, 오스테나이트 상률(면적분율)에 의해서도 영향을 받는 것을 발견하였다. 오스테나이트 상률이 과도하게 증가하면, 냉연 과정에서 오스테나이트상으로부터 과도한 불균일한 변형을 받고, 냉연 어닐링 후의 페라이트상의 집합 조직이 발달한다. 이로 인해, 이방성이 커진다고 생각된다. 따라서, 오스테나이트 상률은 40∼90%로 한다. 또한, 안정적으로 면내 이방성을 작게 하고, 또한 강도나 연성도 고려하면, 오스테나이트 상률은, 바람직하게는 50∼80%이며, 더욱 바람직하게는 60∼80%이다.3 shows the relationship between the austenite phase-to-plane anisotropy (? R). As shown in Fig. 3, when the austenite phase ratio is 40% or more and 90% or less,? R becomes 0.5 or less. For this reason, the lower limit of the austenite phase rate is set to 40%, and the upper limit is set to 90%. Thus, it has been found that the effect of reducing the in-plane anisotropy and stabilizing the small in-plane anisotropy is also affected by the austenite phase ratio (area fraction). When the austenite phase ratio is excessively increased, excessive uneven deformation is caused from the austenite phase during the cold rolling process, and the aggregate structure of the ferrite phase after cold annealing is developed. As a result, it is considered that the anisotropy is increased. Therefore, the austenite phase ratio is 40 to 90%. The austenite phase ratio is preferably 50 to 80%, more preferably 60 to 80%, in view of stably reducing in-plane anisotropy stably and also considering strength and ductility.
이어서, 제조 방법에 대해 설명한다.Next, the manufacturing method will be described.
본 실시 형태의 강판의 제조 방법은, 제강-열간 압연-산세-냉간 압연-어닐링·산세의 각 공정을 포함한다. 제강에 있어서는, 상기 필수 성분 및 필요에 따라 첨가되는 성분을 함유하는 강을, 전로 또는 전기로에서 용제하고, 계속해서 2차 정련을 행하는 방법이 적절하게 적용된다. 용제된 용강은, 공지의 주조 방법(연속 주조)에 따라서 슬래브로 한다. 슬래브는, 소정의 온도로 가열되고, 소정의 판 두께로 연속 압연으로 열간 압연된다. 열간 압연에서는, 슬래브는, 복수 스탠드를 포함하는 열간 압연기에 의해 압연되고, 계속해서 권취된다. 본 실시 형태에서는, 주조 및 열간 압연 조건을 특별히 규정하지 않고, 성분에 따라 적절히 선택하면 된다.The method of manufacturing a steel sheet according to the present embodiment includes each step of steel-making, hot-rolling, pickling, cold rolling, annealing and pickling. In steelmaking, a method in which a steel containing the above-mentioned essential components and components added as needed is dissolved in a converter or an electric furnace and subsequently subjected to secondary refining is suitably applied. The molten steel to be melted is made into a slab according to a known casting method (continuous casting). The slab is heated to a predetermined temperature and hot-rolled to a predetermined thickness in continuous rolling. In the hot rolling, the slab is rolled by a hot rolling mill including a plurality of stands and is wound up continuously. In the present embodiment, casting and hot rolling conditions are not specifically defined, but may be appropriately selected depending on the components.
열간 압연 후에는 열연판 어닐링을 실시해도 생략해도 되며, 산세 처리하고, 그 후, 냉간 압연이 실시된다. 냉간 압연에 있어서는, 냉연의 압하율을 90% 이하로 한다. 도 4는 압하율과 Δr의 관계를 나타낸다. 압하율이 90%를 초과하면, Δr이 0.5 초과로 되어, 면내 이방성이 커진다. 냉연에 의한 변형이 과도하게 커지면, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 급격하게 높아진다(압연 방위에 결정이 현저하게 발달한다). 이에 의해 면내 이방성이 커진다고 생각된다. 또한, 연성이나 생산성을 고려하면, 냉연의 압하율은 30∼80%가 바람직하다. 냉간 압연에 있어서의 다른 조건(롤 직경, 패스수, 압연 온도 등)은 특별히 규정되지 않고, 생산성에 따라 적절히 선택하면 된다.After the hot rolling, hot-rolled sheet annealing may be omitted or pickled, and then cold rolling is performed. In the cold rolling, the reduction ratio of the cold rolling is set to 90% or less. Fig. 4 shows the relationship between the reduction rate and? R. If the reduction rate exceeds 90%,? R exceeds 0.5 and the in-plane anisotropy becomes large. When the deformation due to cold rolling becomes excessively large, the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase is drastically increased (crystals remarkably develop in the rolling direction). As a result, it is considered that the in-plane anisotropy is increased. In consideration of ductility and productivity, the reduction ratio of cold rolling is preferably 30 to 80%. Other conditions (roll diameter, number of passes, rolling temperature, etc.) in cold rolling are not particularly specified, and may be suitably selected according to productivity.
냉간 압연 후의 어닐링은, 오스테나이트 상률의 조정을 위해 실시된다. 오스테나이트 상률을 40% 이상으로 하기 위해 어닐링의 가열 온도를 1100℃ 이하로 한다. 오스테나이트 상률을 90% 이하로 하기 위해 어닐링의 가열 온도를 1000℃ 이상으로 한다. 단, 과도한 고온도에서의 어닐링은, 반대로 오스테나이트 상률을 감소시키고, 결정립을 조대화시킨다. 이로 인해, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도의 증가를 초래한다. 따라서, 어닐링의 가열 온도(어닐링 온도)는 1000∼1100℃로 한다. 또한, 연성이나 인성의 관점에서, 어닐링 온도는 1020∼1075℃가 바람직하다. 또한, 가열 후의 냉각 속도가 지나치게 느리면, 냉각 과정에서 Cr 탄질화물이 석출되어, 인성이나 내식성이 열화된다. 이로 인해, 500℃까지의 냉각 속도를 5℃/sec 이상으로 한다. 냉각 속도가 500℃/sec 초과로는, 강판 형상이 현저하게 열화되기 때문에, 냉각 속도의 상한을 500℃/sec로 한다. 또한, 생산성이나 산세성을 고려하면, 냉각 속도는 10∼50℃/sec가 바람직하고, 냉각 방법은, 기수 냉각, 수냉 등 적절히 선택하면 된다.Annealing after cold rolling is carried out to adjust the austenite phase ratio. The heating temperature of the annealing is set to 1100 DEG C or lower in order to set the austenite phase rate to 40% or more. The heating temperature of the annealing is set to 1000 占 폚 or more so as to make the
오스테나이트상의 경도를 페라이트상의 경도의 1.1배로 하기 위해서는, N를 오스테나이트 중에 농화시켜 오스테나이트상을 경질화할 필요가 있다. 본 실시 형태에서는, 냉각 과정에 400∼500℃의 온도 영역에 있어서 5sec 이상 유지한다. 이에 의해, 오스테나이트상에 N를 농화시킨다. 단, 유지 시간이 500sec 초과인 경우, 생산성을 현저하게 열화시키기 때문에, 유지 시간의 상한을 500sec로 한다. 또한, 생산성을 고려하면, 유지 시간은 60sec 이하가 바람직하다.In order to make the hardness of the austenite phase 1.1 times the hardness of the ferrite phase, it is necessary to harden the austenite phase by concentrating N in the austenite. In the present embodiment, the cooling process is performed for 5 seconds or longer in a temperature range of 400 to 500 캜. Thereby, N is concentrated on the austenite phase. However, when the holding time exceeds 500 seconds, the productivity is significantly deteriorated, so the upper limit of the holding time is set to 500 seconds. In consideration of productivity, the holding time is preferably 60 seconds or less.
타공정의 제조 방법에 대해서는 특별히 규정하지 않지만, 열연판의 두께, 냉연판의 어닐링 분위기 등은 적절히 선택하면 된다. 또한, 냉연·어닐링 후에 조질 압연이나 텐션 레벨러를 부여해도 상관없다. 또한, 제품의 판 두께에 대해서도, 요구되는 부재(가공 후의 부재)의 두께에 따라 선택하면 된다.The manufacturing method of the other steps is not specifically defined, but the thickness of the hot-rolled sheet and the annealing atmosphere of the cold-rolled sheet may be appropriately selected. In addition, temper rolling or tension leveler may be applied after cold rolling and annealing. In addition, the plate thickness of the product may be selected in accordance with the thickness of the required member (member after processing).
실시예Example
표 1에 나타내는 성분 조성의 강을 용제하여 슬래브로 주조하고, 슬래브를 열간 압연하여 두께 3.5㎜의 열연 코일로 하였다. 그 후, 열연 코일을 어닐링·산세하고, 압하율 78%로 냉간 압연하여 냉연판으로 하였다. 계속해서 냉연판을 어닐링하였다. 어닐링 공정에서는, 냉연판을 1050℃로 가열하고, 계속해서 500℃까지의 냉각 속도가 10℃/sec의 조건으로 냉각하였다. 어닐링 후, 산세를 실시하여 제품판으로 하였다. 이와 같이 하여 얻어진 제품판에 대해, 상술한 방법으로 Δr, 결정 방위의 최대 강도 및 오스테나이트 상률의 측정을 행하였다.The steel having the composition shown in Table 1 was melted and cast into a slab, and the slab was hot-rolled to obtain a hot-rolled coil having a thickness of 3.5 mm. Thereafter, the hot-rolled coil was annealed and pickled, and cold rolled at a reduction ratio of 78% to obtain a cold-rolled sheet. The cold-rolled sheet was then annealed. In the annealing step, the cold-rolled sheet was heated to 1050 占 폚 and then cooled at a cooling rate of 10 占 폚 / sec to 500 占 폚. After annealing, pickling was performed to obtain a product plate. The product plate thus obtained was measured for? R, the maximum strength of the crystal orientation, and the austenite phase rate by the above-described method.
강 No.1∼10의 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판은, 본 실시 형태에서 규정된 범위의 강 성분을 갖고, 오스테나이트 상률, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 본 실시 형태에서 규정된 범위를 충족한다. 또한, 이방성의 지표인 Δr이 0.5 이하이며, 면내 이방성이 작다.The ferritic austenite two-phase stainless steel sheet of steels Nos. 1 to 10 has a steel component within the range specified in the present embodiment, and the austenite phase ratio and the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase are within the range defined in the present embodiment It satisfies. Also,? R, which is an index of anisotropy, is 0.5 or less and in-plane anisotropy is small.
한편, 강 No.11은, SUS329J4L에 상당하는 강이며, Ni 및 Mo의 양이 본 실시 형태에서 규정된 범위로부터 벗어나 있다. 또한, 오스테나이트 상률이 낮고, 또한 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 현저하게 높다. 이로 인해, Δr이 0.5 초과이며 이방성이 크다.On the other hand, Steel No. 11 is a steel equivalent to SUS329J4L, and the amounts of Ni and Mo are out of the range specified in the present embodiment. In addition, the austenite phase ratio is low and the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase is remarkably high. As a result,? R is more than 0.5 and the anisotropy is large.
강 No.12의 C량, 강 No.14의 Mn량 및 강 No.17의 N량은, 본 실시 형태에서 규정된 범위의 하한보다도 적다. C, Mn 및 N는, 오스테나이트 생성 원소이기 때문에, 강 No.12, 14 및 17의 오스테나이트 상률과 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 본 실시 형태에서 규정된 범위 외로 되었다. 이로 인해, Δr이 크다.The C amount of steel No. 12, the Mn amount of steel No. 14, and the N amount of steel No. 17 are smaller than the lower limit of the range specified in the present embodiment. Since C, Mn, and N are austenite generating elements, the austenite phase rate of the steels No. 12, 14, and 17 and the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase were outside the ranges specified in this embodiment. As a result,? R is large.
강 No.13의 Si량, 강 No.16의 Cr량, 강 No.18의 Mo량, 강 No.20의 B량, 강 No.21의 Al량, 강 No.25의 Sn량 및 강 No.26의 W량은, 본 실시 형태에서 규정된 범위의 상한보다도 많다. Si, Cr, Mo, B, Al, Sn 및 W은 페라이트 생성 원소이기 때문에, 강 No.13, 16, 18, 20, 21, 25 및 26에서는, 페라이트 상률이 많아졌다. 이로 인해, 페라이트상은 압연 방위에 현저하게 발달하여, Δr이 크다.The amount of Si of steel No. 13, the amount of Cr of steel No. 16, the amount of Mo of steel No. 18, the amount of B of steel No. 20, the amount of Al of steel No. 21, The amount of W of .26 is larger than the upper limit of the range defined in the present embodiment. As steels No. 13, 16, 18, 20, 21, 25 and 26, the ferrite phase ratios were increased because Si, Cr, Mo, B, Al, Sn and W were ferrite generating elements. As a result, the ferrite phase remarkably develops in the rolling direction, and Δr is large.
강 No.15의 Ni량과 강 No.19의 Cu량은, 본 실시 형태에서 규정된 범위의 상한보다도 많다. Ni 및 Cu는, 오스테나이트 생성 원소이기 때문에, 강 No.15, 19에서는, 오스테나이트 상률이 과도하게 많아지고, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 본 실시 형태에서 규정된 범위 외로 되었다. 이로 인해, Δr이 크다.The Ni amount of the steel No. 15 and the Cu amount of the steel No. 19 are larger than the upper limit of the range defined in the present embodiment. Since Ni and Cu are the austenite generating elements, in the steels No. 15 and No. 19, the austenite phase rate is excessively increased and the maximum strength of the crystal orientation of the ferrite phase is out of the range specified in the present embodiment. As a result,? R is large.
강 No.22의 Ti량, 강 No.23의 Nb량 및 강 No.24의 Zr의 양이, 본 실시 형태에서 규정된 범위의 상한보다도 많다. 이로 인해, 강 No.22∼24에서는, Ti, Nb 및 Zr이, 오스테나이트 생성 원소인 C나 N와 결합되고, 오스테나이트의 생성이 억제되고, 오스테나이트 상률이 저하되었다. 이로 인해, Δr이 크다.The amount of Ti in steel No. 22, the amount of Nb in steel No. 23, and the amount of Zr in steel No. 24 are larger than the upper limit of the range specified in this embodiment. As a result, in the steel Nos. 22 to 24, Ti, Nb and Zr were combined with C and N which are the austenite generating elements, the formation of austenite was inhibited, and the austenite phase rate was decreased. As a result,? R is large.
본 발명예의 강 No.1∼4와 동일한 강 조성을 갖는 강을 사용하여, 냉연 압하율과 냉연판의 어닐링 조건을 바꾸어 강 시료를 제조하고, 상술한 방법으로 Δr, 결정 방위 강도 및 오스테나이트 상률을 측정하였다. 얻어진 결과를 표 4에 나타낸다.By using the steel having the same steel composition as that of the steels Nos. 1 to 4 of the present invention and changing the cold rolling reduction ratio and the annealing condition of the cold-rolled steel sheet, a steel sample was prepared and the Δr, crystal orientation strength and austenite phase ratio Respectively. The obtained results are shown in Table 4.
표 4에 나타내는 바와 같이, 본 발명예의 강 시료 No.101∼104는 본 실시 형태에서 규정된 조건으로 제조되었다. 이들 본 발명예의 강 시료 No.101∼104는 Δr이 작아, 면내 이방성이 작다. 이로 인해, 프레스 성형성은 양호하였다. 이에 대해, 비교예의 강 시료 No.105∼110은 냉연 압하율, 냉연판 어닐링 온도 및 냉각 속도가 본 실시 형태에서 규정된 범위로부터 벗어나는 조건으로 제조되었다. 이들 비교예의 강 시료 No.105∼110은 Δr이 크며, 면내 이방성이 크다. 이로 인해, 프레스 성형성에 문제가 있었다.As shown in Table 4, the steel samples Nos. 101 to 104 of the present invention were produced under the conditions specified in the present embodiment. In the steel samples Nos. 101 to 104 of the present invention examples,? R is small and in-plane anisotropy is small. As a result, the press formability was good. On the other hand, the steel samples No. 105 to 110 of the comparative examples were produced under the conditions that the cold rolling reduction rate, cold rolling plate annealing temperature, and cooling rate were out of the range specified in the present embodiment. The steel samples Nos. 105 to 110 of these comparative examples had large? R and large in-plane anisotropy. As a result, there was a problem in press formability.
본 실시 형태의 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판은, r값의 면내 이방성이 작아, 프레스 성형성이 우수하다. 이로 인해, 본 실시 형태의 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판은, 우수한 내식성이 요구되는 프레스 성형품에 적절하게 적용된다.The ferrite austenite two-phase stainless steel sheet of the present embodiment has an in-plane anisotropy of r value and is excellent in press formability. As a result, the ferrite austenite two-phase stainless steel sheet of the present embodiment is suitably applied to a press-molded article requiring excellent corrosion resistance.
Claims (4)
C:0.001∼0.10%,
Si:0.01∼1.0%,
Mn:2∼10%,
P≤0.05%,
Ni:0.1∼3.0%,
Cr:15.0∼30.0% 및
N:0.05∼0.30%를 함유하고,
잔량부가 Fe 및 불가피적 불순물을 포함하고,
오스테나이트 상률이 면적률로 40∼90%, 페라이트상의 결정 방위의 최대 강도가 10 이하, 페라이트상에 대한 오스테나이트상의 경도비가 1.1 이상인 것을 특징으로 하는, 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판.In terms of% by mass,
C: 0.001 to 0.10%
Si: 0.01 to 1.0%
Mn: 2 to 10%
P? 0.05%,
Ni: 0.1 to 3.0%
Cr: 15.0 to 30.0% and
N: 0.05 to 0.30%
The balance being Fe and inevitable impurities,
Austenite phase-stable ferrite austenite having a low in-plane anisotropy, characterized by an austenite phase-to-area ratio of 40 to 90%, a maximum strength of a crystal orientation of a ferrite phase of 10 or less, and a hardness ratio of an austenite phase to ferrite phase of 1.1 or more. Steel plate.
질량%로,
Mo:0.1∼1.0%,
Cu:0.1∼3.0%,
B:0.0005∼0.0100%,
Al:0.01∼0.5%,
Ti:0.005∼0.30%,
Nb:0.005∼0.30%,
Zr:0.005∼0.30%,
Sn:0.05∼0.50%,
W:0.1∼2.0%,
Mg:0.0002∼0.0100% 및
Ca:0.0005∼0.0100%로부터 선택되는 1종 이상을 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판.The method according to claim 1,
In terms of% by mass,
Mo: 0.1 to 1.0%
Cu: 0.1 to 3.0%
B: 0.0005 to 0.0100%,
Al: 0.01 to 0.5%
Ti: 0.005 to 0.30%
Nb: 0.005 to 0.30%
Zr: 0.005 to 0.30%
Sn: 0.05 to 0.50%
W: 0.1 to 2.0%
Mg: 0.0002 to 0.0100% and
And Ca: 0.0005 to 0.0100%. The ferrite-austenite two-phase stainless steel sheet having a low in-plane anisotropy.
면내 이방성의 지표인 다음 수학식 1로 나타내어지는 Δr이 0.5 이하인 것을 특징으로 하는, 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판.
[수학식 1]
여기서, r0은 압연 방향에 대해 평행 방향의 r값, r90은 압연 방향에 대해 직각 방향의 r값, r45는 압연 방향에 대해 45°방향의 r값이다.3. The method according to claim 1 or 2,
A ferrite-austenite two-phase stainless steel sheet having an in-plane anisotropy of not more than 0.5, which is an index of in-plane anisotropy and expressed by the following formula (1).
[Equation 1]
Here, r 0 is the r value in the parallel direction with respect to the rolling direction, r 90 is the r value in the direction perpendicular to the rolling direction, and r 45 is the r value in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction.
상기 냉연의 공정에서는, 압하율을 90% 이하로 하고,
상기 어닐링 공정에서는, 어닐링 온도를 1000∼1100℃로 하고, 500℃까지의 냉각 속도를 5℃/sec 이상으로 하고, 냉각 과정의 400∼500℃의 온도 영역에서 5sec 이상 유지하는 것을 특징으로 하는, 면내 이방성이 작은 페라이트·오스테나이트 2상 스테인리스 강판의 제조 방법.A process for producing a ferritic stainless steel comprising the steps of cold-rolling a ferritic austenite two-phase stainless steel having the compositional formula as set forth in claim 1 or 2 and an annealing step thereafter,
In the cold rolling step, the rolling reduction is made 90% or less,
Characterized in that the annealing temperature is 1000 to 1100 占 폚 and the cooling rate to 500 占 폚 is 5 占 폚 / sec or more and the temperature is maintained at 400 to 500 占 폚 for 5 seconds or more during the cooling process. A method for producing a ferrite austenite two-phase stainless steel sheet having a small in-plane anisotropy.
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