KR20190074074A - Method for maufacturing martensitic stainless steel having excellent surface property - Google Patents
Method for maufacturing martensitic stainless steel having excellent surface property Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190074074A KR20190074074A KR1020170175448A KR20170175448A KR20190074074A KR 20190074074 A KR20190074074 A KR 20190074074A KR 1020170175448 A KR1020170175448 A KR 1020170175448A KR 20170175448 A KR20170175448 A KR 20170175448A KR 20190074074 A KR20190074074 A KR 20190074074A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- stainless steel
- casting
- martensitic stainless
- roll
- solidification
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
- B22D11/002—Stainless steels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0622—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/06—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
- B22D11/0637—Accessories therefor
- B22D11/0665—Accessories therefor for treating the casting surfaces, e.g. calibrating, cleaning, dressing, preheating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 쌍롤식 박판 주조를 이용하여 스테인리스 강을 제조하는 기술에 있어서, 표면 품질이 우수한 마르텐사이트계 스테인리스 강을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing stainless steel using twin roll thin plate casting, and a method for producing martensitic stainless steel excellent in surface quality.
스테인리스 강은 크롬(Cr)을 18%이상 함유하여 내식성이 우수한 강재를 뜻하며, 화학 성분이나 금속학적 조직에 따라 오스테나이트계, 페라이트계, 석출강화계, 마르텐사이트계, 듀플렉스계로 분류된다.Stainless steel is a steel which contains more than 18% of chromium (Cr) and is excellent in corrosion resistance. It is classified into austenitic, ferritic, precipitation strengthening, martensitic and duplex depending on chemical composition and metallurgical structure.
이 중에서 마르텐사이트계 스테인리스 강은 내식성, 경도 및 내마모성이 우수하여 각종 도물류나 공기구류에 사용하는데, 특히 면도날, 의료용 칼, 식도 및 가위 등에 사용된다. 일반적인 마르텐사이트계 스테인리스 강은 용강을 연속주조 공정이나 잉곳으로 슬라브를 제조한 다음 재가열하고 열간압연한다. 상기 열간압연된 상태에서 강의 조직은 마르텐사이트상, 템퍼드 마르텐사이트상, 페라이트상, 잔류 오스테나이트상 등이 혼재하여 존재한다. 이러한 열연강판 코일은 소둔 목적으로 상소둔(batch annealing) 공정을 거쳐 페라이트와 탄화물로 변태되어 연질화되는데, 열연소둔에 의한 연질재는 열연소둔시 형성된 스케일 제거를 위하여 산세공정을 거친다. 산세 후의 연질의 소재는 냉간압연 또는 제품가공 후 최종수요가 열처리 공정을 거쳐 마르텐사이트 강으로 변태되는 것이다.Among them, martensitic stainless steel is excellent in corrosion resistance, hardness and abrasion resistance, and is used for various kinds of materials such as razor blades, medical knives, esophagus and scissors. Typical martensitic stainless steels are produced by continuous casting of molten steel or slabs made from ingots, followed by reheating and hot rolling. In the hot-rolled state, the steel structure exists in a mixed state of martensite phase, tempered martensite phase, ferrite phase, retained austenite phase, and the like. The hot-rolled steel sheet coil is transformed into ferrite and carbide by a batch annealing process for annealing purpose. The soft material by hot-rolling annealing is subjected to a pickling process to remove scale formed during hot-rolling annealing. After pickling, the soft material is transformed into martensite steel after cold rolling or after finishing of the product through the heat treatment process.
고급 도물류일수록 높은 경도가 요구되는데, 이러한 높은 경도를 갖기 위해서는 강의 마르텐사이트 기지조직에 의하여 구현된다. 마르텐사이트 조직은 고온의 오스테나이트를 빠르게 냉각시킬 때 형성되는 매우 경한 조직이다. 특히, 고온의 오스테나이트상에 고용된 탄소(C)의 함량이 높을수록 마르텐사이트에 고용된 탄소가 많아 경도가 더욱 높아진다. 따라서, 높은 경도를 갖는 마르텐사이트계 스테인리스 강을 제조하기 위해서는 가급적 많은 탄소를 강에 첨가하는 것이 바람직하다.Higher degrees of logistics require higher hardness, and in order to have such a higher hardness, it is realized by the martensite base structure of steel. The martensite structure is a very mild structure formed when the hot austenite is rapidly cooled. In particular, the higher the content of carbon (C) dissolved in the high-temperature austenite phase, the higher the hardness is due to the large amount of carbon dissolved in the martensite. Therefore, in order to produce a martensitic stainless steel having a high hardness, it is preferable to add as much carbon as possible to the steel.
그러나 강 중에 탄소의 함량이 높을수록 편석이 심해지고, 고액공존영역이 높아지는 등 주조성에는 매우 취약한 특성이 있어 주로 잉곳 주조법으로 제조하고 있는 실정이다. 그러나 잉곳 주조법의 경우, 느린 냉각속도 때문에 입계에 조대한 석출물과 중심부 편석으로 인해 후처리 공정에서 품질 저하의 원인이 된다.However, the higher the content of carbon in the steel, the more segregation becomes, and the high coexistence region becomes high. However, in the case of the ingot casting process, coarse precipitates at grain boundaries and center segregation due to the slow cooling rate cause quality degradation in the post-treatment process.
그리하여, 최근에는 잉곳 주조법을 대체하여 쌍롤식 박판주조법을 이용하여 마르텐사이트계 스테인리스 강을 제조하는 방법이 대두되고 있고, 이를 사용하면 중심편석이 억제되고, 초기 입계에 크롬 탄화 석출이 저감되어 품질을 향상시킬 수 있다(특허문헌 1). In recent years, a method of producing martensitic stainless steel by using a twin roll type thin plate casting method instead of the ingot casting method has been proposed. By using this method, center segregation is suppressed and chromium carbide precipitation is reduced at the initial grain boundary, (Patent Document 1).
그러나 상기 쌍롤식 박판 주조법을 이용하여 고탄소 함유 마르텐사이트 스테인리스 강을 제조하더라도, 주조시 균열 민감성을 감소시켜 주조 안정성을 확보하는 것이 필요하고, 표면 크랙을 저감하여 우수한 제품 표면 품질을 확보하기 위한 기술이 필요하다.However, even if a high carbon-containing martensitic stainless steel is produced using the above-described twin roll type thin plate casting method, it is necessary to secure the casting stability by reducing the crack sensitivity during casting and to reduce surface cracks Is required.
본 발명의 일 측면은 고탄소 마르텐사이트 스테인리스 강을 쌍롤식 박판주조하여 제조하는 경우에 응고 불균일에 의해 발생하는 표면 크랙을 방지하여 우수한 표면 특성을 갖는 마르텐사이트계 스테인리스 강을 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.One aspect of the present invention provides a method for producing a martensitic stainless steel having excellent surface characteristics by preventing surface cracks caused by coagulation unevenness when the high carbon martensitic stainless steel is manufactured by twin roll thin plate casting .
본 발명의 과제는 상술한 사항에 한정되지 아니한다. 본 발명의 추가적인 과제는 명세서 전반적인 내용에 기술되어 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 명세서에 기재된 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned matters. Additional objects and advantages of the invention will be set forth in part in the description which follows and, in part, will be obvious from the description, or may be learned by practice of the invention.
본 발명의 일태양은 마르텐사이트계 스테인리스 용강을 준비하는 단계; 및According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a martensitic stainless steel comprising the steps of: preparing martensitic stainless steel; And
상기 준비된 용강을 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 주입하여 스트립을 제조하는 단계를 포함하고,And injecting the prepared molten steel into a pair of casting rolls rotating in opposite directions to produce a strip,
브러쉬 롤을 이용하여 상기 주조롤 표면의 흑피를 제거하는 단계를 더 포함하고, Further comprising the step of removing the blackening of the casting roll surface using a brush roll,
상기 브러쉬 롤은 각 주조롤 당 2개 이상이며,The brush rolls are two or more per each casting roll,
상기 스트립 제조시, 용강 표면의 분위기 가스는 아르곤(Ar) 1~5 부피%, 나머지는 질소(N2)인 표면 품질이 우수한 마르텐사이트계 스테인리스 강의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a martensitic stainless steel having an excellent surface quality of 1 to 5% by volume of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ) at the surface of a molten steel.
본 발명에 의하면, 표면품질이 우수한 고탄소 마르텐사이트계 스테인리스강을 제공할 수 있다.According to the present invention, a high carbon martensitic stainless steel having excellent surface quality can be provided.
이때, 상기 스테인리스강은 쌍롤식 박판 주조법에 의해 제조할 수 있으므로, 제조원가를 절감시키는 효과가 있다.At this time, since the stainless steel can be manufactured by the twin roll type thin plate casting method, the manufacturing cost can be reduced.
도 1은 본 발명에서 사용될 수 있는 쌍롤식 박판 주조기의 상세도이다.
도 2는 통상의 방법으로 브러쉬 롤을 적용하기 전의 스트립 사진이다.
도 3은 통상의 방법으로 브러쉬 롤을 적용한 후의 스트립 사진이다.
도 4는 통상의 방법으로 브러쉬 롤을 적용한 후, 스트립에서 발생한 크랙과 덴트 결함을 나타낸 사진이다.
도 5는 본 발명의 일구현예인 실시예 중 발명예 3의 스트립 사진이다.
도 6은 본 발명의 일구현예인 실시예 중 발명예 3의 산세 후 표면을 관찰한 사진이다.1 is a detailed view of a twin roll laminate casting machine which can be used in the present invention.
Fig. 2 is a photograph of a strip before applying the brush roll in a conventional manner.
3 is a photograph of a strip after applying a brush roll in a usual manner.
4 is a photograph showing cracks and dent defects occurring in a strip after applying a brush roll in a conventional manner.
5 is a strip photograph of Inventive Example 3 of an embodiment of the present invention.
Fig. 6 is a photograph of the surface of the third embodiment of the present invention observed after pickling. Fig.
본 발명의 발명자들은 0.35~1.0 중량%의 탄소를 포함하는 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리스 강을 제조함에 있어서, 응고 불균일에 의해 발생하는 가로무늬부 표면 크랙을 방지할 수 있는 방안에 대해 깊이 연구하였다. The inventors of the present invention have devised a method for preventing cracks in the surface of the horizontal portion caused by uneven solidification in the production of the used carbon martensitic stainless steel containing 0.35 to 1.0% by weight of carbon.
그 결과, 주조롤의 흑피(산화 피막)에 의해 발생하는 응고지연의 불균일을 완화시키는 것이 중요하다는 것을 인지하고 본 발명에 이르게 되었다.As a result, it has been recognized that it is important to alleviate the unevenness of the solidification delay caused by the blackening (oxidation film) of the casting roll, leading to the present invention.
하기 표 1에 일반적인 300계 스테인리스 강(STS 304, STS 301)과 탄소 함량이 각각 0.67 중량%, 0.50 중량%인 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리스 강의 일예를 가지고, 응고모드를 비교하여 나타내었다.Table 1 shows an example of a conventional carbon martensitic stainless steel having a general 300 series stainless steel (STS 304, STS 301) and a carbon content of 0.67 wt% and 0.50 wt%, respectively, and shows a solidification mode in comparison.
→L+δ+γ
→δ+γ → γ
L? L +?
→ L + δ + γ
→ δ + γ → γ
→L+δ+γ
→δ+γ → γ
L? L +?
→ L + δ + γ
→ δ + γ → γ
→L+δ+γ
→L+γ → γ
→γ+M7C3
L? L +?
→ L + δ + γ
→ L + γ → γ
→ γ + M 7 C 3
→L+δ+γ
→L+γ → γ
→γ+M7C3
L? L +?
→ L + δ + γ
→ L + γ → γ
→ γ + M 7 C 3
상기 표 1에서, L: 액상, δ: δ-페라이트, γ: γ-페라이트, M7C3: 탄화물을 의미함In Table 1, L: liquid, δ: ferrite δ-, γ: γ- ferrite, M 7 C 3: meaning carbide
상기 표 1을 참고하면, 300계 스테인리스 강은 δ+γ → γ으로 고상 변태를 거쳐 응고가 진행되는 것을 알 수 있으나, 중고탄소 마르텐사이트 스테인리스 강의 경우에는 응고시 L+δ+γ → L+γ → γ 순으로 응고가 진행됨을 알 수 있다. 이와 같이 고상 주변에 액상이 잔류하는 응고 모드를 포정반응이라고 하며, 300계 스테인리스 강과 달리, 중고탄소 마르텐사이트 강은 먼저 응고된 고상은 응고 수축을 유발하며 주변에 응고 수축에 의한 인장 응력을 유발시키게 된다. 이때 잔류하는 액상에 인장 응력이 집중되면 표면에 크랙이 발생하게 된다. 이와 같은 응고모드 차이로 인해 응고가 완료되는 고상선(TS) 온도는 300계 마르텐사이트 강 대비 약 60~70℃ 낮아지게 된다. 이렇게 액상선(TL)과 고상선(TS)의 온도차가 크게 되면 잔류하는 액상에 인장 응력이 집중되며 표면에 크랙이 발생되기 쉽다. 특히, 열전달을 방해하는 흑피 등의 불균일 발생, 흡질이 되지 않은 가스가 존재할 때 더욱 크랙 민감성이 높아지게 된다. Referring to Table 1, it can be seen that the solidification progresses through the solid phase transformation from δ + γ → γ to the 300 series stainless steel, but in the case of the used carbon martensitic stainless steel, L + δ + γ → L + γ →?, The solidification progresses in the order of?. The solidification mode in which the liquid remains in the periphery of the solid phase is called the entrapment reaction. Unlike the 300 series stainless steel, the used carbon martensite steel causes the coagulation contraction first and then induces the tensile stress due to the coagulation contraction do. At this time, when tensile stress is concentrated on the residual liquid phase, cracks are generated on the surface. Due to such a difference in solidification mode, the solidus temperature (TS) temperature at which solidification is completed becomes about 60 to 70 ° C lower than that of 300-system martensitic steel. When the temperature difference between the liquid line (TL) and the solidus temperature line (TS) is large, tensile stress is concentrated on the remaining liquid phase, and cracks are easily generated on the surface. Particularly, when there is unevenness such as blackening which obstructs heat transfer, and gas which is not adsorbed is present, the crack sensitivity becomes higher.
한편, 300계 스테인리스 강과 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리스 강의 두께에 따른 열유속을 비교하면, 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리스 강이 300계 스테인리스 강에 비해서, 높은 열유속을 갖는다. 이는 흡질능의 차이, 응고 모드의 영향으로 응고시 응고쉘이 보다 낮은 온도까지 주조롤과 접촉하는 면적이 넓어진 효과로 이해할 수 있다.On the other hand, when comparing the heat fluxes according to the thicknesses of the 300 series stainless steel and the used carbon martensitic stainless steel, the used carbon martensitic stainless steel has higher heat flux than the 300 series stainless steel. This can be understood as an effect of expanding the contact area of the solidification shell with the casting roll to a lower temperature at the time of solidification due to the difference of the absorption capacity and the solidification mode.
즉, 상기 포정반응을 포함하면서 열유속이 높은 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리스 강을 쌍롤식 박판 주조기를 이용하여 주조하는 경우에, 주조롤과 응고쉘 사이에 열전달을 방해하는 흑피, 가스갭이 존재하면 흑피와 가스갭이 약한 부분 대비 응고능이 급격히 하락하게 되고, 주조시 열전달이 방해받은 부분은 주변보다 색상이 환하게 나타나며, 주변의 응고 수축시 인장 응력이 집중되어 응고 크랙이 발생하게 된다.That is, when casting the used carbon martensitic stainless steel including the above-mentioned freezing reaction and having a high heat flux by using the twin roll type thin plate casting machine, if there is a blackness which interferes with heat transfer between the casting roll and the solidifying shell, And the gas gap is decreased rapidly compared to the weaker part, and the part where the heat transfer is disturbed during casting appears more hue than the surrounding part, and the tensile stress is concentrated when the surrounding coagulation shrinks, resulting in a cracking crack.
도 2 및 도 3은 기존의 방법에 따라, 주조롤 표면에 존재하는 흑피를 제거하기 위해서 브러쉬 롤을 적용하기 전과 후의 스트립 표면을 관찰한 사진이다. 도 4는 가로무늬부에 발생한 크랙과 덴트 결함을 관찰한 사진이다(도 4에서 표시된 위치).Figs. 2 and 3 are photographs of the surface of the strip before and after applying the brush roll in order to remove the slack present on the surface of the casting roll according to the conventional method. 4 is a photograph (a position shown in Fig. 4) in which cracks and dent defects occurred in the horizontal pattern portion.
도 2 및 3에서 보는 바와 같이, 주조롤에 누적되는 흑피를 제거하기 위해서 브러쉬롤을 사용하게 되면, 스트립에서 가로무늬가 선명하게 발생하는 것을 알 수 있다. 이는 브러쉬 롤에 의해 흑피가 정상적으로 제거될 때는 응고가 정상적으로 진행되어 온도가 낮아짐에 따라 검은 색상으로 변하고, 흑피가 불균일하게 잔류하게 되면, 응고가 지연되어 밝은 색상을 띄게 된다. 이렇게 밝은 색상부는 응고가 지연됨에 따라 주변의 정상 응고부에서 발생하는 응고 수축 응력을 받게 되고, 도 4에 나타난 바와 같이 스트립의 표면에 크랙이 발생하게 된다. 또한, 상기 가로무늬부의 응고 지연부는 흑피와 분위기 가스에서 유입된 아르곤 혼합 가스에 의해 흡질이 방해 받아 덴트 결함을 동반하게 된다. As shown in FIGS. 2 and 3, when the brush roll is used to remove the accumulated slack in the casting roll, it can be seen that the horizontal pattern is clearly generated in the strip. When the black pigment is normally removed by the brush roll, the solidification proceeds normally. When the temperature is lowered, the black color is changed. When the black pigment remains unevenly, the solidification is delayed and the color becomes bright. As the solidification of the bright color portion is retarded, the solidification shrinkage stress generated in the surrounding normal solidification portion is received, and a crack is generated on the surface of the strip as shown in FIG. In addition, the coagulation retardation portion of the horizontal pattern portion is accompanied by a dent defect due to interference of adsorption by the argon mixed gas introduced from the black cloth and the atmospheric gas.
따라서, 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리스 강을 쌍롤식 박판 주조하여 제조하기 위해서는 응고 모드의 특성을 고려하여, 주조롤의 흑피를 제거하면서도 높은 열유속에 의한 응고능 불균일 발생시 가로무늬부에서 표면 크랙과 덴트 결함을 방지할 수 있어야 한다.Therefore, in order to manufacture the used carbon martensitic stainless steel by twin roll type thin plate casting, in consideration of the characteristics of the solidification mode, the surface crack and the dent defect .
본 발명의 일구현예에 따른 마르텐사이트계 스테인리스 강을 제조하는 방법은 도 1과 같이 쌍롤식 박판 주조 공정을 통해 제조한다. 도 1은 상기 쌍롤식 박판 주조 공정의 일예를 나타낸 모식도이다. 쌍롤식 박판 주조 공정은, 도 1과 같이 래들(1)에 수용된 마르텐사이트 스테인리스 용강이 노즐을 따라 턴디쉬(2)로 유입되며, 턴디쉬(2)로 유입된 용강은 주조롤(5) 양 끝단부에 설치된 에지댐(6)의 사이, 즉, 한쌍의 주조롤(5)의 사이로 용강 주입노즐(3)을 통해 공급되어 응고가 개시된다. 쌍롤 사이의 용탕부에는 산화를 방지하기 위해 메니스커스 쉴드(7)로 용탕면을 보호하고 적절한 가스를 주입하여 분위기를 적절히 조절하게 된다. 양 롤이 만나는 롤 닙을 빠져나오면서 스트립이 제조된다. 후속하여 인라인 열간압연(8), 냉각(9) 및 권취(10)가 이루어질 수 있다. 이하에서 보다 상세히 설명한다. The method for producing the martensitic stainless steel according to one embodiment of the present invention is manufactured through a twin roll thin plate casting process as shown in FIG. 1 is a schematic view showing an example of the twin roll type thin plate casting process. In the twin roll type thin sheet casting process, the molten steel of martensite stainless steel accommodated in the
상기 주조롤 표면의 흑피를 제거하기 위해서 브러쉬 롤(11)을 사용한다. 주조시 흑피를 균일하게 제거하여, 흑피 불균일에 의한 가로무늬 발생을 최소화하고, 크랙, 덴트 결함이 발생하지 않는 마르텐사이트계 스테인리스 강을 제조하기 위해서 상기 브러쉬 롤(11)은 각 주조롤당 2개 이상을 적용하는 것이 바람직하다. 회전하는 주조롤(5)과 회전하는 브러쉬 롤(11)이 접촉하여 주조롤 표면에 생성된 흑피가 제거된다. 이 과정에서 두 회전체의 헌팅(hunting)에 의해 불균일 접촉시 제거되는 흑피가 불균일할 수 밖에 없고, 이를 보상하기 위해서는 2개 이상의 브러쉬 롤(11)을 적용하여 주조롤(5) 표면의 흑피를 균일하게 제거하여 결과적으로 균일한 응고를 유도할 수 있다. A
한편, 상기 브러쉬 롤의 작동 전류는 0.5~1.5A 인 것이 바람직하다. 브러쉬 롤은 주조롤 표면의 흑피, 이물질 등을 제거하여 주편의 응고를 균일하게 하는 역할을 수행한다. 상기 브러쉬 롤은 주조롤 표면이 손상받지 않게 하기 위해서, 스테인리스 와이어로 구성된 모(毛, bristle)를 봉에 부착한 구조로 되어 있다. 표면이 스테인리스 모로 제작되었기 때문에 주조롤과 접촉하여 흑피 등을 제거하기 위해서는 일정한 힘이 브러쉬 롤에 가해져야 하고, 브러쉬 롤이 주조롤과 접촉하여 발생하는 힘을 확인하여 제어하기 위해 브러쉬 롤의 전류 변화를 이용하게 된다. 이때 회전속도가 다른 주조롤과 브러쉬 롤이 접촉하게 되면 두 회전체 사이에는 저항이 발생하게 되고, 이 저항과 기계설비의 헌팅(hunting)에 의해 브러쉬 롤이 튀는 현상이 발생하게 된다. 이때 상기 브러쉬 롤의 작동 모터 전류가 0.5A 미만이면 주조롤과 브러쉬 롤의 접촉이 약하여 주조롤 표면의 흑피를 제거하는 기능이 감소하게 되고, 브러쉬 롤의 전류가 1.5A를 초과하게 되면 브러쉬 롤이 주조롤에 가하는 힘이 과도하여 롤이 튀는 현상, 즉 헌팅(hunting)이 과도하게 발생할 수 있다. 따라서, 주조롤 표면의 흑피를 균일하게 제거하여 균일한 응고를 유도하기 이해서는 브러쉬 롤이 주조롤과 적절히 접촉하여야 하고, 이를 위해 브러쉬 롤의 작동 전류는 0.5~1.5A로 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the operating current of the brush roll is preferably 0.5 to 1.5 A. The brush roll removes the blackening and foreign matter on the surface of the casting roll and plays a role of making the solidification of the casting uniform. In order to prevent the surface of the casting roll from being damaged, the brush roll has a structure in which a bristle made of stainless steel wire is attached to the bar. Since the surface is made of stainless steel, a certain force must be applied to the brush roll in order to contact the casting roll to remove the black stain and the like. In order to check and control the force generated by the contact of the brush roll with the casting roll, . At this time, when the casting rolls having different rotational speeds come into contact with the brush roll, a resistance is generated between the two rotating bodies, and the resistance of the brush rolls is caused by the hunting of the mechanical equipment. At this time, when the operating motor current of the brush roll is less than 0.5A, the contact between the casting roll and the brush roll is weak and the function of removing the blackening on the surface of the casting roll is decreased. When the current of the brush roll exceeds 1.5A, The force applied to the casting roll is excessively excessive, so that a phenomenon in which the rolls are splashed, that is, hunting may occur excessively. Therefore, in order to uniformly remove the blackening on the surface of the casting roll to induce uniform solidification, it is preferable that the brush roll should properly contact with the casting roll, and the operating current of the brush roll is preferably 0.5 to 1.5A.
한편, 상기 스트립을 제조할 때, 용강 표면의 분위기 가스는 아르곤(Ar)과 질소(N2)의 혼합가스인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 아르곤(Ar)이 1~5 부피%이고, 나머지는 질소(N2)이다. 스테인리스 강은 Cr을 함유하고 있기 때문에 기본적으로 응고시 흡질 반응이 일어나며, 이 흡질 반응에 의해 응고시 주조롤 표면과 응고쉘의 접촉이 원할하게 되어 표면 크랙과같은 결함을 방지할 수 있다. 또한, 주조과정에서 폭방향 응고 균일성을 확보하기 위하여 흡질이 되지 않으면서 산화를 방지할 수 있는 아르곤(Ar) 가스를 혼합하여 사용하게 된다. 상기 Ar 함량이 과다하게 적용하게 되면 응고쉘과 주조롤 사이의 가스갭이 커지게 되어 응고 지연이 발생하고 표면 응고 크랙이 발생하게 된다. 특히 포정반응 응고 모드를 가지는 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리 강의 경우에 상기 Ar 함량이 5 부피%를 초과하면 응고 지연 효과가 커져서 응고시 표면 크랙 발생 확률이 높아진다. 반면, 상기 Ar 가스가 부족하게 되면 폭방향 응고 균일성의 제어가 어려워진다.On the other hand, when producing the strip, the atmospheric gas on the surface of the molten steel is preferably a mixed gas of argon (Ar) and nitrogen (N 2 ), more preferably argon (Ar) Is nitrogen (N 2 ). Since stainless steel contains Cr, the adsorption reaction occurs basically during solidification, and by this adsorption reaction, the contact between the surface of the casting roll and the solidification shell becomes easy at the time of solidification, and defects such as surface cracks can be prevented. In order to ensure uniformity in the widthwise direction during the casting process, argon (Ar) gas, which can prevent oxidation while not being adsorbed, is mixed and used. If the Ar content is excessively applied, the gas gap between the solidification shell and the casting roll becomes large, causing a coagulation delay and causing a surface solidification crack. Particularly, in the case of the used carbon martensitic stainless steel having a closed reaction solidification mode, when the Ar content exceeds 5 vol%, the coagulation delay effect increases and the probability of surface cracking during solidification increases. On the other hand, when the Ar gas is insufficient, it becomes difficult to control the uniformity in the width direction solidification.
본 발명에 해당되는 상기 마르텐사이트 스테인리스계 강의 일예는 중량%로, C: 0.35~1.0%, Cr: 13~15%, Mn: 0.5~1.0%, Mo: 0.5~1.0%, N: 0.01~0.05%, Si: 0.3~1.0%, Ni: 0~0.25%, V: 0.1~0.15%, 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 조성 이외에 P: 0.03% 이하, S: 0.01% 이하, Al: 0.05% 이하, Cu: 0.5% 이하를 포함할 수 있다. 상기 P, S, Al, Cu는 입계 편석 원소로 가능한 낮게 관리하는 것이 바람직하다.An example of the martensitic stainless steels according to the present invention is a ferritic stainless steel comprising 0.35 to 1.0% of C, 13 to 15% of Cr, 0.5 to 1.0% of Mn, 0.5 to 1.0% of Mo, 0.01 to 0.05% of N, , Si: 0.3 to 1.0%, Ni: 0 to 0.25%, V: 0.1 to 0.15%, and the balance of Fe and other unavoidable impurities. On the other hand, in addition to the above composition, it may contain 0.03% or less of P, 0.01% or less of S, 0.05% or less of Al and 0.5% or less of Cu. It is preferable that P, S, Al, and Cu are controlled as low as possible by grain boundary segregation elements.
전술한 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 마르텐사이트계 스테인리스 강은 가루무늬 발생이 획기적으로 감소하고, 가로무늬가 발생하더라도, 표면크랙이나 결함 발생이 저감되어 우수한 표면 특성을 갖는다.The martensitic stainless steel produced by the manufacturing method of the present invention described above significantly reduces the occurrence of powder pattern and reduces the occurrence of surface cracks and defects even when a horizontal pattern is generated, so that it has excellent surface characteristics.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(실시예)(Example)
도 1에 도시된 쌍롤식 박판 주조 방법을 이용하여 폭 1300㎜, 두께 3.5㎜의 스트립을 제조하였고 제조된 스트립은 주조 직후, 열간압연하여 약 2㎜ 두께를 갖는 표 2의 조성범위 내의 코일을 제조되었다. A strip having a width of 1300 mm and a thickness of 3.5 mm was manufactured using the twin roll thin sheet casting method shown in Fig. 1, and the produced strip was hot rolled immediately after casting to produce a coil within the composition range of Table 2 having a thickness of about 2 mm .
한편, 상기 제조과정에서 브러쉬 롤의 적용 수 및 가동 전류, 주조시 분위기 가스의 조건을 달리하여 제조하였다. 이에 대한 조건은 하기 표 3에 나타내었다.Meanwhile, in the manufacturing process, the number of application of the brush roll, the moving current, and the atmospheric gas conditions during casting were varied. Conditions for this are shown in Table 3 below.
0.0520.049 ~
0.052
0.650.5 ~
0.65
0.650.50 ~
0.65
0.0300 ~
0.030
0.0050 ~
0.005
15.013.0 ~
15.0
0.250 ~
0.25
0.700.60 ~
0.70
0.250 ~
0.25
0.040 ~
0.04
0.050.01 ~
0.05
0.150.10 ~
0.15
상기 단위는 중량%이고, 나머지는 Fe와 불가피한 불순물이다.The above unit is wt%, and the balance is Fe and unavoidable impurities.
브러쉬 롤 적용 수Per casting roll
Applicable to brush roll
(A)Brush roll operating current
(A)
(부피%)Atmosphere gas Ar ratio
(volume%)
상기 표 3에서, 가로무늬 발생 정도는 루퍼 핏의 영상에서 밝기를 보고 판단하였다. 상기 가로무늬 발생 강도는 상기 영상을 통해, 관찰자가 육안으로 관찰하여, 그 정도를 대, 중, 소, 없음 등급으로 표시하였다. 일예로, 도 2의 경우는 중 등급으로 할 수 있고, 도 3의 경우는 대 등급, 도 5의 경우에는 없음 등급으로 나타낼 수 있다. In Table 3, the degree of horizontal pattern generation was determined based on the brightness of the image of the roofer pit. The horizontal pattern generation intensity was visually observed by the observer through the image, and the degree of the horizontal pattern occurrence intensity was indicated by the grades of large, medium, small, and no. For example, the case of FIG. 2 may be of a middle grade, the case of FIG. 3 may be of a large grade, and the case of FIG. 5 may be of no grade.
상기 표면 크랙 및 덴트 결함은 생산된 제품을 산세하여 표면을 저배율 현미경으로 관찰하여 결함 유무를 판단하였다. 에지 벌징은 주편의 폭방향 온도 분포를 측정하여 주편의 에지 50㎜부와 중앙부의 온도 차이가 80℃ 이하인지를 확인하여 판단하였다. 온도 차이가 80℃ 이하로 유지되면 주편 에지가 부풀어 오르는 에지 벌징 현상이 발생하지 않는다.The surface cracks and dent defects were picked and the surface was observed with a low magnification microscope to determine the presence or absence of defects. The edge bulging was measured by measuring the temperature distribution in the width direction of the cast steel and confirming whether the temperature difference between the edge of the
도 5는 상기 발명예 3을 관찰한 것으로서, 주조롤 당 2개의 브러쉬 롤을 적용한 후, 브러쉬 롤의 가동 전류를 1.0 A로 제조한 스트립 표면을 관찰한 것이다. 도 3과 비교할 때, 가로무늬가 거의 관찰되지 않아서, 응고 균일성이 양호한 것을 알 수 있다.FIG. 5 is a view of the inventive example 3, in which two brush rolls were applied per casting roll, and then the surface of the strip prepared with the brush roll roll operating current of 1.0 A was observed. Compared with Fig. 3, horizontal patterns were hardly observed, indicating that the coagulation uniformity was good.
도 6은 상기 발명예 3의 스트립 시편을 채취하여 산세한 후 표면을 관찰한 것으로서, 주편(스트립) 표면의 전사가 양호하며, 가로 무늬에 의한 크랙, 텐트 결함이 관찰되지 않는 것을 알 수 있다. FIG. 6 shows the strip specimen of Inventive Example 3 obtained by picking up and pickling and observing the surface. It can be seen that the transfer of the surface of the strip (strip) is good, and cracks due to horizontal patterns and tent defects are not observed.
상기 표 3의 결과와 도 5 및 6에 의하면, 본 발명에서 제시된 조건으로 제조된 중고탄소 마르텐사이트계 스테인리스 강은 우수한 표면 품질을 확보할 수 있음을 알 수 있다. According to the results shown in Table 3 and FIGS. 5 and 6, it can be seen that the used carbon martensitic stainless steel produced under the conditions of the present invention can secure excellent surface quality.
1: 래들
2: 턴디시
3: 침지노즐
4: 섬프
5: 주조롤
6: 에지댐
7: 메니스커스 실드
8: 인라인 열간압연
9: 냉각 장치
10: 권취기
11. 브러쉬 롤1: ladle 2: turn-off 3: immersion nozzle
4: Sump 5: Casting roll 6: Edge dam
7: Meniscus shield 8: Inline hot rolling 9: Cooling device
10:
Claims (3)
상기 준비된 용강을 반대 방향으로 회전하는 한쌍의 주조롤 사이로 주입하여 스트립을 제조하는 단계를 포함하고,
브러쉬 롤을 이용하여 상기 주조롤 표면의 흑피를 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 브러쉬 롤은 각 주조롤 당 2개 이상이며,
상기 스트립 제조시, 용강 표면의 분위기 가스는 아르곤(Ar) 1~5 부피%, 나머지는 질소(N2)인 표면 품질이 우수한 마르텐사이트계 스테인리스 강의 제조방법.
Preparing a martensitic stainless steel molten steel; And
And injecting the prepared molten steel into a pair of casting rolls rotating in opposite directions to produce a strip,
Further comprising the step of removing the blackening of the casting roll surface using a brush roll,
The brush rolls are two or more per each casting roll,
When producing the strip, the atmospheric gas of the molten steel surface is argon (Ar) 1 ~ 5% by volume and the remainder nitrogen (N 2) surface quality is excellent martensitic stainless steel producing method.
상기 브러쉬 롤의 가동 전류는 0.5~1.5A로 행하는 표면 품질이 우수한 마르텐사이트계 스테인리스 강의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the operating current of the brush roll is 0.5 to 1.5 A, which is excellent in surface quality.
상기 마르텐사이트계 스테인리스 강의 조성은 중량%로, C: 0.35~1.0%, Cr: 13~15%, Mn: 0.5~1.0%, Mo: 0.5~1.0%, N: 0.01~0.05%, Si: 0.3~1.0%, Ni: 0~0.25%, V: 0.1~0.15%, 나머지 Fe와 기타 불가피한 불순물을 포함하는 표면 품질이 우수한 마르텐사이트계 스테인리스 강의 제조방법.
The method according to claim 1,
The martensitic stainless steel according to the present invention is characterized in that it comprises 0.35 to 1.0% of C, 13 to 15% of Cr, 0.5 to 1.0% of Mn, 0.5 to 1.0% of Mo, 0.01 to 0.05% of N, 0.01 to 0.05% To 1.0% of Ni, 0 to 0.25% of Ni, 0.1 to 0.15% of V, and balance of Fe and other unavoidable impurities.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170175448A KR20190074074A (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Method for maufacturing martensitic stainless steel having excellent surface property |
| PCT/KR2018/015272 WO2019124825A1 (en) | 2017-12-19 | 2018-12-04 | Method for manufacturing martensite-based stainless steel having excellent surface quality |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170175448A KR20190074074A (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Method for maufacturing martensitic stainless steel having excellent surface property |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190074074A true KR20190074074A (en) | 2019-06-27 |
Family
ID=66993577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170175448A KR20190074074A (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Method for maufacturing martensitic stainless steel having excellent surface property |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20190074074A (en) |
| WO (1) | WO2019124825A1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040058814A (en) | 2002-12-27 | 2004-07-05 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing slab of martensitic stainless steel |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101318274B1 (en) * | 2009-12-28 | 2013-10-15 | 주식회사 포스코 | Martensitic stainless steels by twin roll strip casting process and manufacturing method thereof |
| KR101286205B1 (en) * | 2010-12-24 | 2013-07-15 | 주식회사 포스코 | Twin roll strip caster for casting martensitic stainless steel strip and method for casitng martensitic stainless steel strip by twin roll strip caster |
| KR101243211B1 (en) * | 2010-12-28 | 2013-03-13 | 주식회사 포스코 | Twin roll strip casting process of martensitic stainless strip |
| KR101286213B1 (en) * | 2010-12-28 | 2013-07-23 | 주식회사 포스코 | Twin roll strip casting process of martensitic stainless strip and twin roll strip casting apparatus of martensitic stainless strip |
| KR101528068B1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-16 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing austenitic stainless steel sheet having excellent surface quality |
-
2017
- 2017-12-19 KR KR1020170175448A patent/KR20190074074A/en active Search and Examination
-
2018
- 2018-12-04 WO PCT/KR2018/015272 patent/WO2019124825A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040058814A (en) | 2002-12-27 | 2004-07-05 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing slab of martensitic stainless steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019124825A1 (en) | 2019-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101312776B1 (en) | Martensitic stainless steel and method of the manufacture the same containing 0.1~0.5% carbon | |
| KR101268800B1 (en) | Martensitic stainless steels containing high carbon content and method of manufacturing the same | |
| KR101423826B1 (en) | Martensitic stainless steel and the method of manufacturing the same | |
| JP2011047054A (en) | Thin strip comprising trip steel | |
| KR101239589B1 (en) | High corrosion resistance martensite stainless steel and method of manufacturing the same | |
| KR20120016369A (en) | A method of manufacturing duplex stainless steel by twin roll strip caster | |
| EP3239344A1 (en) | Lean duplex stainless steel and method for producing same | |
| KR101674762B1 (en) | Twin roll strip caster, method for manufacturing duplex stainless thin steel sheet by using the same and duplex stainless thin steel sheet | |
| KR101715086B1 (en) | A hot rolled thin cast strip product and method for making the same | |
| KR101742031B1 (en) | A hot rolled thin cast strip product and method for making the same | |
| KR20190074074A (en) | Method for maufacturing martensitic stainless steel having excellent surface property | |
| KR101795871B1 (en) | Mathod for manufacturing high copper stainless steel with twin roll strip casting apparatus | |
| KR100862768B1 (en) | Method for Manufacturing High Manganese Steel Strip with High Strength and High Elongation Using Twin Roll Strip Caster | |
| KR20120072498A (en) | Rolling roll for manufacturing anti-cracking martensitic stainless hot rolled steel strip by twin roll strip casting process and manufacturing method of anti-cracking martensitic stainless hot rolled steel strip using that rolling roll | |
| KR20120074434A (en) | Twin roll strip casting process for controlling breakage of martensitic stainless strip | |
| KR101528068B1 (en) | Method for manufacturing austenitic stainless steel sheet having excellent surface quality | |
| KR101758476B1 (en) | Mathod for manufacturing high copper stainless steel with twin roll strip casting apparatus and high copper stainless steel manufactured thereby | |
| KR101258764B1 (en) | Martensite stainless steel with the high quenched hardness and the method of manufacturing the same | |
| KR20190072321A (en) | Method for manufacturing high copper stainless steel having good surface quality | |
| KR100674618B1 (en) | Method for manufacturing high manganese steel strip with twin-roll strip casting apparatus | |
| KR102031424B1 (en) | Austenitic stainless having excellent surface quality and mathod for manufacturing thereof | |
| KR101360536B1 (en) | Method for manufacturing martensitic stainless steel sheet | |
| KR101647209B1 (en) | Method for manufacturing thin martensitic stainless steel sheet using strip caster with twin roll and thin martensitic stainless steel sheet produced uising the same | |
| KR100544430B1 (en) | A method for manufacturing continuous casting slab of high nickel containing alloy | |
| KR20190065605A (en) | Mathod for manufacturing austenitic stainless having excellent surface quality and austenitic stainless manufactured thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment |