KR20150038680A

KR20150038680A - 페라이트계 스테인리스 강판

Info

Publication number: KR20150038680A
Application number: KR1020157006722A
Authority: KR
Inventors: 마사타카 요시노; 히로키 오타
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2015-04-08
Also published as: WO2014087648A1; MY182247A; CN104685089A; TWI546389B; JPWO2014087648A1; KR101705135B1; TW201435096A; IN2015DN01886A; CN104685089B; JP5664826B2

Abstract

페라이트계 스테인리스 강판을 제공한다. 질량％로, C: 0.004％ 이상 0.014％ 이하, N: 0.004％ 이상 0.014％ 이하, Si: 0.01％ 이상 0.30％ 이하, Mn: 0.01％ 이상 0.30％ 이하, P: 0.025％ 이상 0.040％ 이하, S: 0.010％ 이하, Al: 0.01％ 이상 0.08％ 이하, Cr: 10.5％ 이상 24.0％ 이하, Ni: 0.01％ 이상 0.40％ 이하, Ti: 0.20％ 이상 0.38％ 이하, Nb: 0.012％ 이하, O: 0.0060％ 이하이고, 또한, (P％＋S％＋10×O％)×Ti％≤0.025를 만족하는 범위에서 P, S, O, Ti를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스 강판. 또한 P％, S％, 0％, Ti％는 각각 P, S, O, Ti의 함유량(질량％)을 나타낸다.

Description

페라이트계 스테인리스 강판{FERRITIC STAINLESS STEEL SHEET}

본 발명은, 페라이트계 스테인리스 강판(ferritic stainless steel sheet), 특히 표면 성상(性狀)이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판에 관한 것이다.

스테인리스 강판은 SUS430으로 대표되는 페라이트계 스테인리스 강판과 SUS304로 대표되는 오스테나이트계 스테인리스 강판(austenitic stainless steel sheet)으로 대별(大別)된다. 페라이트계 스테인리스 강판은, 오스테나이트계 스테인리스 강판에 비하여, 열팽창 계수가 작고 열전도율이 높다. 이 때문에, 페라이트계 스테인리스 강판은, 열피로 특성(thermal fatigue resistance)이 우수하다. 또한, 응력 부식 균열(stress corrosion cracking resistance)도 일어나기 어렵다. 이러한 성질을 갖는 페라이트계 스테인리스 강판은, 내열성(heat resistance)이나 내산화성(oxidation resistance)에 더하여 우수한 열피로 특성이 요구되는 자동차 배기계 부재나 우수한 내응력 부식 균열성이 요구되는 주방 설비나 전기 온수기 등에 적용되고 있다. 또한, 페라이트계 스테인리스 강판은 오스테나이트계 스테인리스 강판에 비하여, 오스테나이트 생성 원소(austenite former)인 Ni나 Mn 등의 고가의 원소의 첨가량이 적기 때문에 저(低)비용으로 제조할 수 있다는 큰 이점을 갖는다. 이들의 우수한 특성이 평가되어, 페라이트계 스테인리스 강판은 여러 가지 용도에 적용되고 있고, 그 니즈(needs)는 최근 더욱 높아지고 있다.

그런데, 청결감이나 디자인성을 요구하는 용도에는 우수한 표면 성상이 요구된다. 그 때문에, 이러한 용도에 적용되는 페라이트계 스테인리스 강판은, 상기 특성뿐만 아니라, 표면 성상에도 우수한 것이 요구된다.

이러한 과제에 대하여, 예를 들면, 특허문헌 1에는, Ti, N 및 O의 양을 규제함으로써 TiN 개재물의 생성을 저감시키는 기술이 개시되어 있다. 이와 같이 Ti 등의 전이 금속의 산화물 혹은 질화물의 생성을 회피하는 기술에 관해서는 다수의 개시예가 있다. 그러나, 이들 규제를 행해도 표면 성상이 악화되는 경우가 있어, 산화물이나 질화물만을 고려한 성분 규제만으로는, 우수한 표면 성상을 얻을 수 없다.

일본공개특허공보 2002-275590호

본 발명은, 전술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 표면 성상이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 페라이트계 스테인리스 강판 중에 생성되는 개재물의 종류와 그 생성량에 대해서 조사했다. 그 결과, 강판 표면에는, 종래 고려되고 있었던 Ti계의 산화물(Ti-based oxide)에 더하여, 조대(粗大)한 Ti계의 황화물(Ti-based sulfide) 및 Ti계의 인화물(Ti-based phosphide)도 생성되고, 이 조대한 Ti계의 황화물 및 인화물이 강판의 표면 성상을 악화시키는 것이 밝혀졌다.

그래서, 다음으로, 본 발명자들은, Ti계의 산화물, 황화물 및 인화물에 의한 표면 성상의 저하가 발생하지 않는 강판 성분 범위에 대해서 예의 검토했다. 그 결과, Ti, S, P 및 O량을 적절하게 관리함으로써, 상기 개재물의 생성을 억제할 수 있어, 강판의 표면 성상이 대폭으로 향상되는 것을 발견했다.

본 발명은, 이상의 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.

[1] 질량％로, C: 0.004％ 이상 0.014％ 이하, N: 0.004％ 이상 0.014％ 이하, Si: 0.01％ 이상 0.30％ 이하, Mn: 0.01％ 이상 0.30％ 이하, P: 0.025％ 이상 0.040％ 이하, S: 0.010％ 이하, Al: 0.01％ 이상 0.08％ 이하, Cr: 10.5％ 이상 24.0％ 이하, Ni: 0.01％ 이상 0.40％ 이하, Ti: 0.20％ 이상 0.38％ 이하, Nb: 0.012％ 이하, O: 0.0060％ 이하이고, 또한, (P％＋S％＋10×O％)×Ti％≤0.025를 만족하는 범위에서 P, S, O, Ti를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스 강판. 또한, 상기 P％, 상기 S％, 상기 O％, 상기 Ti％는 각각 P, S, O, Ti의 함유량(질량％)을 나타낸다.

[2] 질량％로, 추가로, Cu: 0.01％ 이상 0.48％ 이하, Mo: 0.01％ 이상 1.20％ 이하, V: 0.01％ 이상 0.10％ 이하 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.

[3] 질량％로, 추가로, Zr: 0.01％ 이상 0.20％ 이하, REM: 0.001％ 이상 0.100％ 이하, W: 0.01％ 이상 0.20％ 이하, Co: 0.01％ 이상 0.20％ 이하, B: 0.0002％ 이상 0.0020％ 이하, Mg: 0.0002％ 이상 0.0010％ 이하, Ca: 0.0005％ 이상 0.0030％ 이하 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 상기 [2]에 기재된 페라이트계 스테인리스 강판.

본 발명에 의하면, 표면 성상이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판이 얻어진다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

본 발명은, Ti계의 산화물에 더하여, 종래 고려되고 있지 않았던 Ti계의 황화물 및 인화물의 생성을 효과적으로 억제함으로써, 우수한 표면 성상을 갖는 페라이트계 스테인리스 강판을 얻는 기술에 관한 것이다. 이하에 본 발명의 강판의 성분 조성을 규정한 이유를 설명한다. 또한, 성분％는, 특별히 언급이 없는 한, 모두 질량％를 의미한다.

C: 0.004％ 이상 0.014％ 이하

C량이 0.014％를 초과하면 가공성의 저하 및 용접을 행한 경우의 용접부의 내식성의 저하가 현저해진다. C량이 낮을수록 내식성 및 가공성의 관점에서는 바람직하다. 그러나, C량을 0.004％ 미만으로 하기 위해서는 정련 시간을 길게 할 필요가 있어, 제조상 바람직하지 않다. 그 때문에, C량은 0.004％ 이상 0.014％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 0.004％ 이상 0.011％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.005％ 이상 0.008％ 이하의 범위이다.

N: 0.004％ 이상 0.014％ 이하

N량이 0.014％를 초과하면 가공성의 저하 및 용접을 행한 경우의 용접부의 내식성의 저하가 현저해진다. 내식성의 관점에서 N량은 낮을수록 바람직하다. 그러나, N량을 0.004％ 미만으로까지 저감하려면 정련 시간을 길게 할 필요가 있어, 제조 비용의 상승 및 생산성의 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, N량은 0.004％ 이상 0.014％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 0.004％ 이상 0.011％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.006％ 이상 0.009％ 이하의 범위이다.

Si: 0.01％ 이상 0.30％ 이하

Si는, 제강 공정에 있어서의 탈산제로서 유용한 원소이다. 이 효과는 Si량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 또한, Si량이 많을수록 그 효과는 커진다. 그러나, Si량이 0.30％를 초과하면, 열간 압연 공정에 있어서의 압연 하중이 증대되어 제조성이 저하됨과 함께, 표면에 다량의 산화 스케일(oxide scale)이 생성되어 표면 결함의 증가가 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, Si량은 0.01％ 이상 0.30％ 이하로 한다. 어닐링·산세정 공정에 있어서 탈(脫)스케일(descaling)을 보다 용이하게 행하기 위해서는, Si량을 0.25％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.20％ 이하이다.

Mn: 0.01％ 이상 0.30％ 이하

Mn은, 강판의 강도를 높이는 효과가 있고, 또한, 탈산제로서도 유용한 원소이다. 이들 효과를 얻기 위해서는, Mn량을 0.01％ 이상으로 하는 것이 필요하다. 그러나, Mn량이 0.30％를 초과하면, 열연판의 어닐링 공정이나 냉연판의 어닐링 공정에서 생성되는 산화 스케일의 두께가 두꺼워져, 표면 성상이 저하된다. 그 때문에, Mn량은 0.01％ 이상 0.30％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.05％ 이상 0.25％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.05％ 이상 0.20％ 이하의 범위이다.

P: 0.025％ 이상 0.040％ 이하

P는 강판에 불가피적으로 포함되는 원소이다. 또한, P의 과잉한 함유는 용접성(weldability)을 저하시켜, 입계 부식(intergranular corrosion)을 발생하기 쉽게 한다. 이 경향은 P량을 0.040％ 초과로 하면 현저해진다. P량이 낮을수록 용접성 및 입계 부식의 방지의 관점에서는 바람직하다. 그러나, P량을 0.025％ 미만으로 하기 위해서는 정련 시간을 길게 할 필요가 있어, 제조상 바람직하지 않다. 그 때문에, P량은 0.025％ 이상 0.040％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.025％ 이상 0.035％ 이하이다. 보다 바람직하게는, 0.025％ 이상 0.030％ 이하이다.

S: 0.010％ 이하

S도 P와 동일하게 강판에 불가피적으로 포함되는 원소이다. S량이 0.010％초과가 되면, 내식성이 저하된다. 따라서, S량은 0.010％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.007％ 이하이다. 보다 바람직하게는 0.004％ 이하이다.

Al: 0.01％ 이상 0.08％ 이하

Al은 유효한 탈산제이다. 이 탈산제로서의 효과는 Al량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, Al량이 0.08％를 초과하면, Al계 개재물(Al-based inclusion)에 의한 표면 결함이 발생하는 경우가 있음과 함께, 어닐링 공정에 있어서의 산세성이 저하되기 때문에 제조상 바람직하지 않다. 그 때문에, Al량은 0.01％ 이상 0.08％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 0.01％ 이상 0.06％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.02％ 이상 0.05％ 이하의 범위이다.

Cr: 10.5％ 이상 24.0％ 이하

Cr은 스테인리스 강판의 내식성을 확보하기 위해 가장 중요한 원소이다. Cr량이 10.5％ 미만에서는 충분한 내식성이 얻어지지 않는다. 한편, Cr량이 24.0％를 초과하면, σ(시그마)상(sigma phase)의 생성에 의해 열연판의 인성(toughness)이 저하되어, 열연판의 연속 어닐링이 곤란해지기 때문에 제조상 바람직하지 않다. 그 때문에, Cr량은 10.5％ 이상 24.0％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 12.0％ 이상 24.0％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 15.0％ 이상 21.5％ 이하의 범위이다. 더욱 보다 바람직하게는 16.0％ 이상 19.0％ 이하의 범위이다.

Ni: 0.01％ 이상 0.40％ 이하

Ni는 스테인리스 강판의 내식성을 향상시키는 원소로서, 부동태 피막(passivation film)을 형성할 수 없어 활성 용해(active dissolution)가 발생하는 부식 환경에 있어서 부식의 진행을 억제하는 원소이다. 이 효과는 Ni량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어지고, Ni량이 많을수록 높아진다. 그러나, Ni량이 0.40％를 초과하면, 가공성이 저하되는 것에 더하여, 응력 부식 균열이 발생하기 쉬워진다. 나아가서는, Ni는 고가의 원소이기 때문에, Ni량의 증가는 제조 비용의 증대를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, Ni량은 0.01％ 이상 0.40％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.05％ 이상 0.30％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.10％ 이상 0.20％ 이하의 범위이다.

Ti: 0.20％ 이상 0.38％ 이하

Ti는 C 혹은 N과 결합하여, 가공성을 향상시키거나 용접부의 예민화를 방지하여 용접부의 내식성을 향상시키거나 한다. 이 효과를 얻기 위해서는 Ti량을 0.20％ 이상으로 할 필요가 있다. 그러나, Ti량이 0.38％를 초과하면, 주조 공정에 있어서 조대한 Ti 탄질화물(Ti carbonitride)이 생성되어, 표면 결함을 일으키기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, Ti량은 0.20％ 이상 0.38％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.20％ 이상 0.35％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.25％ 이상 0.35％ 이하의 범위이다.

Nb: 0.012％ 이하

Nb량이 0.012％를 초과하면 재결정 온도(recrystallization temperature)가 상승하여, 열연판의 어닐링 온도나 냉연판의 어닐링 온도를 올리지 않으면 양호한 기계적 성질이 얻어지지 않게 된다. 이들 어닐링 온도를 올리면 어닐링시에 생성되는 스케일이 두꺼워진다. 그 때문에, 산세정 후에 일부 스케일이 남거나, 두꺼운 스케일을 제거하기 위해 강한 산세정를 행하여 표면이 거칠어지거나 하여, 표면 성상이 저하된다. 그 때문에, Nb량은 0.012％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.008％ 이하이다. 보다 바람직하게는 0.005％ 이하이다.

O: 0.0060％ 이하

O는 용접시의 용입 깊이(penetration depth)를 향상시키는 원소이다. 그러나, O량이 0.0060％를 초과하면, 산화물계의 개재물(oxide inclusions)의 양이 증가하여 내식성이 저하된다. 그 때문에, O량은 0.0060％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.0045％ 이하이다. 보다 바람직하게는 0.0030％ 이하이다.

(P％＋S％＋10×O％)×Ti％≤0.025

Ti는 P, S 및 O와 개재물을 형성한다. (P％＋S％＋10×O％)×Ti％가 0.025를 초과하면, 강판 표면에 생성되는 Ti계 개재물의 양이 증가함과 함께 개재물이 조대해져, 표면 결함이나 표면 광택의 저하에 의한 표면 품질이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, (P％＋S％＋10×O％)×Ti％가 0.025를 초과하면, 강판 표면에 생성된 조대한 Ti계 개재물에 의해 부동태 피막에 결함이 생겨, 내식성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

그 때문에, (P％＋S％＋10×O％)×Ti％는 0.025 이하로 한다. 또한, P％, S％, 0％, Ti％는 각각 P, S, O, Ti의 함유량(질량％)을 나타낸다.

이상으로부터, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은, 상기 필수 성분을 함유하고 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다.

또한, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은 필요에 따라서, 추가로 Cu, Mo 및 V 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상, Zr, REM, W, Co, B, Mg 및 Ca 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을, 하기의 범위에서 함유할 수 있다.

Cu, Mo, V의 1종 또는 2종 이상

Cu: 0.01％ 이상 0.48％ 이하

Cu는 내식성을 향상시키는 원소이다. 또한, Cu는, 강판이 수용액 중에 있는 경우나 약산성의 수적(水滴)이 강판에 부착된 경우의 모재 및 용접부의 내식성을 향상시키는 데에 특히 유효한 원소이다. 이 효과는 Cu를 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어지고, 그 효과는 Cu량이 클수록 높아진다. 그러나, Cu량이 0.48％를 초과하면, 열간 가공성이 저하됨과 함께, 열간 압연시에 적스케일(red scale)이라고 불리는 Cu 기인의 산화물이 슬래브 상에 생성되어, 표면 결함이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 나아가서는 어닐링 후의 탈스케일이 곤란해지기 때문에 제조상 바람직하지 않다. 그 때문에, Cu를 첨가하는 경우, Cu량은 0.01％ 이상 0.48％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.10％ 이상 0.48％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.30％ 이상 0.45％ 이하의 범위이다.

Mo: 0.01％ 이상 1.20％ 이하

Mo는 스테인리스 강판의 내식성을 현저하게 향상시키는 원소이다. 이 효과는 Mo량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어지고, Mo량이 많을수록 향상된다. 그러나, Mo량이 1.20％를 초과하면, 열간 가공성이 저하되어 열간 압연시에 표면 결함이 많이 발생하게 된다. 또한, Mo는 고가의 원소인 점에서, 다량의 첨가는 제조 비용을 증대시킨다. 그 때문에, Mo를 첨가하는 경우, Mo량은 0.01％ 이상 1.20％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.30％ 이상 1.20％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.30％ 이상 0.90％ 이하의 범위이다. 더욱 바람직하게는 0.40％ 이상 0.60％ 이하의 범위이다.

V: 0.01％ 이상 0.10％ 이하

V는 어닐링 후의 결정립을 미세화하여, 표면의 거칠어짐(surface deteorations)의 방지나 피로 특성의 향상에 유효한 원소이다. 또한, V는 C 혹은 N과 결합하여 용접부의 예민화에 의한 내식성의 저하를 억제하는 효과가 있다. 이들 효과는 V량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, V량이 0.10％를 초과하면 가공성이 저하됨과 함께, 원료 비용이 상승하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, V를 첨가하는 경우, V량은 0.01％ 이상 0.10％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 0.01％ 이상 0.07％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.02％ 이상 0.05％ 이하의 범위이다.

Zr, REM, W, Co, B, Mg, Ca 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상

Zr: 0.01％ 이상 0.20％ 이하

Zr은 C, N과 결합하여 용접부의 예민화를 억제하는 효과가 있음과 함께 고온 강도를 상승시키는 효과가 있다. 이들 효과는 Zr량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 한편, Zr량이 0.20％를 초과하면 가공성이 저하된다. 또한, Zr은 고가의 원소이기 때문에, 과도한 첨가는 제조 비용의 증가를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, Zr을 첨가하는 경우, Zr량은 0.01％ 이상 0.20％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.01％ 이상 0.10％ 이하의 범위로 한다.

REM: 0.001％ 이상 0.100％ 이하

REM은 내산화성(oxidation resistance)을 향상시키는 효과가 있고, 특히 용접부의 산화 피막(oxide film)의 형성을 억제하여 용접부의 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과를 얻기 위해서는 REM량을 0.001％ 이상으로 할 필요가 있다. 한편, REM량이 0.100％를 초과하면 열간 압연성이 저하되어 표면 결함이 많이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, REM을 첨가하는 경우, REM량은 0.001％ 이상 0.100％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.001％ 이상 0.050％ 이하의 범위로 한다.

W: 0.01％ 이상 0.20％ 이하

W는 Mo와 동일하게 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 이 효과는 W량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 한편, W량이 0.20％를 초과하면 강도가 상승하여, 압연 하중의 증대 등에 의한 제조성의 저하를 초래하기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, W를 첨가하는 경우, W량은 0.01％ 이상 0.20％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.01％ 이상 0.10％ 이하의 범위로 한다.

Co: 0.01％ 이상 0.20％ 이하

Co는 인성을 향상시키는 원소이다. 이 효과는 Co량을 0.01％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 한편, Co량이 0.20％를 초과하면 가공성이 저하된다. 그 때문에, Co를 첨가하는 경우, Co량은 0.01％ 이상 0.20％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는, 0.01％ 이상 0.10％ 이하의 범위로 한다.

B: 0.0002％ 이상 0.0020％ 이하

B는 딥 드로잉 성형(deep drawing) 후의 내2차 가공 취성(resistance to secondary working embrittlement)을 개선하기 위해 유효한 원소이다. 이 효과는 B량을 0.0002％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 한편, B량이 0.0020％를 초과하면 열간 압연시의 압연 하중이 증대되어 표면 결함이 증대되기 때문에 바람직하지 않다. 그 때문에, B를 첨가하는 경우, B량은 0.0002％ 이상 0.0020％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 0.0005％ 이상 0.0015％ 이하의 범위이다.

Mg: 0.0002％ 이상 0.0010％ 이하

Mg는 슬래브의 등축정률(rate of equiaxed crystals)을 향상시켜, 가공성이나 인성의 향상에 유효한 원소이다. 또한, 본 발명과 같이 Ti를 포함하는 강판에 있어서는, Ti 탄질화물이 조대화되면 인성이 저하되지만, Mg는 Ti 탄질화물의 조대화를 억제하는 효과도 갖는다. 이들 효과는 Mg량을 0.0002％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 한편으로, Mg량이 0.0010％를 초과하면, Mg 개재물량이 증가하여 강판의 표면 성상을 악화시켜 버린다. 따라서, Mg를 첨가하는 경우, Mg량은 0.0002％ 이상 0.0010％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 0.0002％ 이상 0.0004％ 이하의 범위이다.

Ca: 0.0005％ 이상 0.0030％ 이하

Ca는, 연속 주조시에 발생하기 쉬운 Ti계 개재물의 석출에 의한 노즐의 폐색(choke of nozzle)을 방지하는 데에 유효한 성분이다. 그 효과는 Ca량을 0.0005％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, Ca량이 0.0030％를 초과하면 CaS의 생성에 의해 내식성이 저하된다. 따라서, Ca를 첨가하는 경우, Ca량은 0.0005％ 이상 0.0030％ 이하의 범위로 한다. 바람직하게는 0.0005％ 이상 0.0020％ 이하의 범위이다. 보다 바람직하게는 0.0005％ 이상 0.0015％ 이하의 범위이다.

다음으로, 본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 페라이트계 스테인리스 강판은, 상기 성분 조성으로 이루어지는 용강을 전로(converter), 전기로, 진공 용해로 등의 공지의 방법으로 용제하고, 연속 주조법 혹은 조괴-분괴법(ingot and bloomig method)에 의해 강 소재(슬래브)로 한다. 이 슬래브를, 1100∼1250℃에서 1∼24시간 가열하거나, 혹은 가열하는 일 없이 주조한 채 직접, 열간 압연하여 열연판으로 한다.

통상, 열연판은 800∼1100℃에서의 연속 어닐링이나 700∼900℃의 배치 어닐링(batch annealing)의 열연판의 어닐링이 행해진다. 또한, 용도에 따라서는 열연판의 어닐링을 생략해도 좋다. 이어서, 어닐링 후의 열연판 또는 어닐링을 행하지 않는 열연판은, 산세정, 냉간 압연이 행해짐으로써 냉연판이 된다. 그 후, 냉연판은 어닐링·산세정이 행해져 제품이 된다.

냉간 압연은 연성, 굽힘성, 프레스 성형성 및 형상 교정(leveling)의 관점에서 50％ 이상의 압하율로 행하는 것이 바람직하다.

냉연판의 재결정 어닐링은, 일반적으로는 JIS G 0203의 표면 마무리, No.2B마무리품의 경우, 양호한 기계적 성질을 얻는 것 및, 산세성의 면으로부터 800∼1000℃에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 광택을 얻기 위해 BA 어닐링(광휘 어닐링(bright annealing))을 행해도 좋다.

또한, 냉간 압연 후 및 가공 후에 더욱 표면 성상을 향상시키기 위해, 연삭이나 연마 등을 행해도 좋다.

실시예 1

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

표 1(표 1-1에 필수 성분, 표 1-2에 임의 성분을 나타냄)에 나타내는 화학 조성을 갖는 스테인리스 강판을 50㎏ 소형 진공 용해로에서 용제했다. 이들 강괴를, 1150℃로 가열 후, 열간 압연을 행하여 3.5㎜ 두께의 열연판으로 했다. 이어서, 상기에 의해 얻어진 열연판은 950℃에서 10분간 어닐링한 후, 쇼트 블라스팅(shot blasting)을 행하여 불산과 질산의 혼합산으로 산세정하고, 냉간 압연에 의해 판두께 0.8㎜의 냉연판으로 했다. 얻어진 냉연판에 대하여, 대기 분위기하에 있어서 900℃에서 마무리 어닐링을 행한 후, 불산과 질산의 혼합산으로 산세정했다.

이상에 의해 얻어진 냉연 어닐링 산세정판에 대하여, 육안 관찰에 의한 표면 검사, 염수 분무 사이클 시험(salt spray cyclic corrosion test)에 의한 내식성의 평가를 행했다. 염수 분무 사이클 시험은, 염수 분무(5％ NaCl, 35℃, 분무 2h)→건조(60℃, 4h, 상대 습도 40％)→습윤(50℃, 2h, 상대 습도≥95％)을 1사이클로 하여, 5사이클 행했다.

육안 관찰에 의한 표면 검사에서는, 표면 결함 면적이 5％ 미만인 경우를 합격으로 했다. 염수 분무 사이클 시험에서는, 5사이클 종료 후에 부식 발생이 없는 경우를 합격으로 했다. 표면 검사 및 염수 분무 사이클 시험의 모두가 합격이 된 경우에 소정의 재질이 얻어졌다고 판정했다.

이상에 의해 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.

(표 1-1)

(표 1-2)

(표 2)

표 2로부터, 본 발명예 A1∼A18에서는, 표면 결함은 확인되지 않고, 염수 분무 사이클 시험에 있어서도 부식은 발생하지 않아 양호한 표면 품질이 얻어졌다.

한편, Cr량이 본 발명의 범위를 하회하는 비교예 B1에서는, 소정의 표면 품질은 얻어지기는 했지만, 염수 분무 사이클 시험에 있어서 시험편 전체면에 부식이 발생하여, 충분한 내식성이 얻어지지 않았다.

본 발명의 범위를 초과하여 Cr을 첨가한 비교예 B2는, 열연판의 인성이 부족하여, 다음의 냉연 공정에서 균열이 발생했기 때문에, 시험은 실시하지 않았다.

본 발명의 범위를 초과하여 Ti를 첨가한 비교예 B3에서는, 조대한 Ti 탄질화물에 기인한 표면 결함(줄무늬 형상 흠집(streak-like flaw))이 발생했다.

(P％＋S％＋10×O％)×Ti％, P, S, 혹은 O가 본 발명의 범위를 상회하는 비교예 B4∼B7에서는, 강판 표층부에 다량의 조대한 Ti계 개재물이 생성된 것에 의한 표면 결함(스캐브(scab)나 선스캐브(linear scab) 등)이 발생하여, 소정의 표면 품질이 얻어지지 않았다.

또한, Si 혹은 Al을 본 발명의 범위를 초과하여 첨가한 비교예 B8 및 B9에서는, 산세정으로 완전하게는 스케일을 제거할 수 없어 일부의 스케일이 남아, 양호한 표면 외관을 얻을 수 없었다. 또한, 염수 분무 사이클 시험에 있어서, 산세정으로 제거할 수 없어 남은 스케일로부터 부식이 발생했다.

이상의 결과로부터, 각 원소의 함유량의 규정에 더하여, (P％＋S％＋10×O％)×Ti％≤0.025의 값도 본 발명의 범위 내에 적절하게 조정함으로써, 표면 성상이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판이 얻어지는 것이 확인되었다.

본 발명에서 얻어지는 페라이트계 스테인리스 강판은, 우수한 표면 품질을 갖기 때문에, 예를 들면 건축 건재(建材)나 몰재 등의 자동차 부품 등으로의 사용에 적합하다.

Claims

질량％로, C: 0.004％ 이상 0.014％ 이하, N: 0.004％ 이상 0.014％ 이하, Si: 0.01％ 이상 0.30％ 이하, Mn: 0.01％ 이상 0.30％ 이하, P: 0.025％ 이상 0.040％ 이하, S: 0.010％ 이하, Al: 0.01％ 이상 0.08％ 이하, Cr: 10.5％ 이상 24.0％ 이하, Ni: 0.01％ 이상 0.40％ 이하, Ti: 0.20％ 이상 0.38％ 이하, Nb: 0.012％ 이하, O: 0.0060％ 이하이고, 또한,
(P％＋S％＋10×O％)×Ti％≤0.025를 만족하는 범위에서 P, S, O, Ti를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스 강판. 또한, 상기 P％, 상기 S％, 상기 0％, 상기 Ti％는 각각 P, S, O, Ti의 함유량(질량％)을 나타낸다.
제1항에 있어서,
질량％로, 추가로, Cu: 0.01％ 이상 0.48％ 이하, Mo: 0.01％ 이상 1.20％ 이하, V: 0.01％ 이상 0.10％ 이하 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스 강판.
제1항 또는 제2항에 있어서,
질량％로, 추가로, Zr: 0.01％ 이상 0.20％ 이하, REM: 0.001％ 이상 0.100％ 이하, W: 0.01％ 이상 0.20％ 이하, Co: 0.01％ 이상 0.20％ 이하, B: 0.0002％ 이상 0.0020％ 이하, Mg: 0.0002％ 이상 0.0010％ 이하, Ca: 0.0005％ 이상 0.0030％ 이하 중으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스 강판.