KR102288000B1

KR102288000B1 - 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102288000B1
Application number: KR1020197030950A
Authority: KR
Inventors: 슈지 니시다; 도모히로 이시이; 마사타카 요시노; 미츠유키 후지사와
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2018-04-13
Publication date: 2021-08-09
Also published as: TWI653344B; KR20190131527A; CN110582589A; EP3594372A4; JP6489254B2; EP3594372A1; US20200385834A1; TW201843319A; JP2018184661A

Abstract

내식성이 우수하고, 나아가 성형성 및 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조하는 데 바람직한 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법을 제공한다.
질량％ 로, C : 0.005 ∼ 0.030 ％, Si : 0.05 ∼ 1.00 ％, Mn : 0.05 ∼ 1.00 ％, P : 0.040 ％ 이하, S : 0.030 ％ 이하, Al : 0.001 ∼ 0.150 ％, Cr : 10.8 ∼ 14.4 ％, Ni : 0.01 ∼ 2.50 ％, 및 N : 0.005 ∼ 0.060 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과, 면적률로 10 ∼ 90 ％ 의 마텐자이트상을 포함하고, 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 조직을 갖는 스테인리스 냉연 강판용 소재.

Description

스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법

본 발명은, 내식성이 우수하고, 나아가 성형성 및 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조하는 데 바람직한 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

페라이트계 스테인리스 강판은, 많은 Ni 를 함유하지 않는 점에서 오스테나이트계 스테인리스 강판과 비교하여 저렴하고 가격 안정성이 우수한 재료이고, 또한 내(耐) 녹 발생성이 우수한 재료인 점에서, 건축 재료, 수송 기기, 가정 전화 (電化) 제품 등의 여러가지 용도에 사용되고 있다. 특히, 오스테나이트계 스테인리스 강판과 달리 자성을 갖는 점에서, IH (유도 가열) 방식으로 대응할 수 있는 조리 기구에 대한 적용이 증가하고 있다. 냄비 등으로 대표되는 조리 기구는, 그 대부분이 벌징 가공에 의해 성형된다. 그 때문에, 소정의 형상으로의 성형에는, 충분한 연신이 필요해진다.

한편, 페라이트계 스테인리스 강판에는, 성형시에 자주 표면에 미관을 해치는 표면 요철 (리징) 이 발생한다는 문제점이 있다. 표면 외관이 상품 가치를 크게 좌우하는 조리 기구에 있어서는, 리징이 발생한 경우에는, 성형 후에 요철을 제거하는 연마 공정이 필요해진다. 즉, 큰 리징이 발생하면, 제조 비용이 증가한다는 과제가 있다. 또한, 일반적으로, 페라이트계 스테인리스 강판에는, 큰 변형을 가할수록, 즉 가혹한 가공을 실시할수록, 큰 리징이 나타난다고 하는 경향이 있다.

최근, 가정용 조리 기구의 형상의 다양화에 수반하여, 종래보다 가혹한 가공을 실시하는 것이 가능한 페라이트계 스테인리스 강판이 요구되고 있다. 즉, 보다 높은 연신을 갖는 페라이트계 스테인리스 강판이 요구되고 있다. 한편, 가정용 조리 기구에는, 제조 비용의 저렴화도 요구되고 있다. 즉, 제조 비용의 증가를 초래하는 리징이 저감된 페라이트계 스테인리스 강판도 요구되고 있다. 이러한 것들로부터, 보다 높은 연신을 갖고, 또한, 종래보다 큰 변형을 가한 경우에도 리징이 충분히 작은 페라이트계 스테인리스 강판이 요구되고 있다.

상기 과제에 대해, 예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 질량％ 로, C : 0.02 ∼ 0.06 ％, Si : 1.0 ％ 이하, Mn : 1.0 ％ 이하, P : 0.05 ％ 이하, S : 0.01 ％ 이하, Al : 0.005 ％ 이하, Ti : 0.005 ％ 이하, Cr : 11 ∼ 30 ％, Ni : 0.7 ％ 이하를 함유하고, 또한 0.06 ≤ (C＋N) ≤ 0.12, 1 ≤ N/C 및 1.5×10^-3 ≤ (V×N) ≤ 1.5×10^-2 (C, N, V 는 각각 각 원소의 질량％ 를 나타낸다) 를 만족하는 것을 특징으로 하는 성형성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판이 개시되어 있다.

또, 특허문헌 2 에서는, 중량％ 로 0.15 ％ 이하의 C, 13 ∼ 25 ％ 의 Cr 을 함유하는 페라이트계 스테인리스 강판으로서, 이 강의 열연판을 오스테나이트 및 페라이트상이 공존하는 930 ∼ 990 ℃ 의 범위에서 10 분 이내의 어닐링을 실시함으로써, 조직을 마텐자이트상과 페라이트상의 2 상 조직으로 하고, 이어서, 냉간 압연을 실시해, 냉연판을 750 ∼ 860 ℃ 의 범위에서 어닐링하는 것을 특징으로 하는 내리징성과 가공성이 우수한 페라이트계 스테인리스 강판의 제조 방법이 개시되어 있다.

또, 특허문헌 3 에서는, 질량％ 로, C : 0.007 ∼ 0.05 ％, Si : 0.02 ∼ 0.50 ％, Mn : 0.05 ∼ 1.0 ％, P : 0.04 ％ 이하, S : 0.01 ％ 이하, Cr : 15.5 ∼ 18.0 ％, Al : 0.001 ∼ 0.10 ％, N : 0.01 ∼ 0.06 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 또한 면적률로 10 ∼ 60 ％ 의 마텐자이트상과 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 금속 조직을 갖고, 추가로, 상기 마텐자이트상의 경도가 HV500 이하인 스테인리스 냉연 강판용 소재가 개시되어 있다.

일본 특허공보 제3584881호 일본 특허공보 소47-1878호 국제 공개 제2015/111403호

특허문헌 1 에 개시된 발명에 있어서는, 20 ％ 의 예비 변형을 가한 시험편을 바탕으로 리징이 평가되어 있고, 보다 가혹한 가공이 실시된 경우의 리징에 대해서 충분한 평가가 이루어지지 않았다. 본 발명자들은, 특허문헌 1 에 기재된 수법으로 복수의 강판을 제조하고, 후술하는 방법으로, 23 ％ 의 예비 변형을 가했을 경우의 리징 높이를 평가하였다. 그러나, 어느 강판에 있어서도 우수한 내리징성은 얻어지지 않았다.

또, 특허문헌 2 에 개시된 발명에 있어서는, 리징을 평가하기 위해서 가한 예비 변형이 기재되지 않았다. 본 발명자들은, 특허문헌 2 에 기재된 수법으로 복수의 강판을 제조하고, 후술하는 리징 평가 방법으로, 23 ％ 의 예비 변형을 가했을 경우의 리징 높이를 평가하였다. 그 결과, 어느 강판에 있어서도 우수한 내리징성은 얻어지지 않았다. 또, 당해 발명에 있어서는, 연신의 평가에 사용한 시험편의 형상이 기재되지 않았다. 평가에 사용하는 시험편의 형상에 따라, 얻어지는 연신의 값이 변화하는 것은 공지된 사실이다. 본 발명자들은, 특허문헌 2 에 기재된 수법으로 복수의 강판을 제조하고, 후술하는 인장 시험 방법으로, 강판의 파단 연신을 평가하였다. 그 결과, 어느 강판에 있어서도, 우수한 성형성은 얻어지지 않았다.

또, 본 발명자들은, 특허문헌 3 에 기재된 수법으로 복수의 강판을 제조하고, 후술하는 인장 시험 방법으로, 강판의 파단 연신을 평가하였다. 그 결과, 어느 강판에 있어서도, 우수한 성형성은 얻어지지 않았다.

본 발명은 상기한 현상황을 감안하여 개발된 것으로서, 내식성이 우수하고, 나아가 성형성 및 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조하는 데 바람직한 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 「우수한 내식성」이란, 다음에 서술하는 방법으로 측정한 녹 면적률이 30 ％ 이하인 것을 의미한다. 보다 바람직하게는 20 ％ 이하이다. 내식성을 평가하기 위한 부식 시험은, JASO M609-91 에 준거하여 실시한다. 먼저, 시험 방법으로는, 시험편을, 에머리 연마지로 600 번까지 연마하고, 수세한 후, 에탄올 중에서 5 분의 초음파 탈지를 실시한다. 그 후, 1 사이클을 염수 분무 (5 질량％ NaCl 수용액, 35 ℃) 2 h → 건조 (60 ℃, 상대습도 40 ％) 4 h → 습윤 (50 ℃, 상대습도 95 ％ 이상) 2 h 로 하여, 3 사이클의 부식 시험을 실시한다. 시험 후, 부식면을 외관 촬영하고, 시험편 중심의 30 ㎜ × 30 ㎜ 의 영역에 대해, 얻어진 사진으로부터 화상 해석에 의해 녹 면적률을 산출한다.

또, 「우수한 성형성」이란, 다음에 서술하는 방법으로 측정한 강판의 파단 연신이 28 ％ 이상인 것을 의미한다. 보다 바람직하게는 32 ％ 이상이다. 파단 연신을 평가하기 위해서, 우선은 압연 방향 (L 방향), 압연 방향에 대해 45 도 방향 (D 방향), 압연 방향에 대해 직각 방향 (C 방향) 을 각각 길이 방향으로 하는 JIS Z 2241 에 준거한 JIS13 호 B 인장 시험편을 채취한다. 그 후, JIS Z 2241 에 준거한 인장 시험을 실시하여, 파단 연신 (El) 을 각각 측정한다. 얻어진 파단 연신의 3 방향 평균 ((L＋2D＋C)/4, 단, L, D, C 는 각 방향의 파단 연신 (％)) 을 산출하여, 강판의 파단 연신으로 한다.

또, 「우수한 내리징성」이란, 다음에 서술하는 방법으로 측정한 강판 표면의 리징 높이가 3.0 ㎛ 이하인 것을 의미한다. 보다 바람직하게는 2.5 ㎛ 이하이다. 더욱 바람직하게는, 2.0 ㎛ 이하이다. 강판 표면의 리징 높이를 측정하기 위해서, 먼저, 압연 방향에 평행하게 JIS 5 호 인장 시험편을 채취한다. 이어서, 채취한 시험편의 표면을 ＃600 의 에머리 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 23 ％ 의 인장 변형을 부여한다. 이어서, 시험편의 평행부의 연마면에서, 압연 방향에 직각인 방향으로, 레이저 변위계로 표면 형상을 측정한다. 측정 길이는 1 라인 당 16 ㎜ 이고, 0.05 ㎜ 마다 높이를 측정한다. 또, 각 라인의 간격을 0.1 ㎜ 로 하여, 합계 50 라인 측정한다. 얻어진 각 라인의 형상 데이터는, 하이컷 필터 파장 0.8 ㎜, 로컷 필터 파장 8 ㎜ 로 한 Hanning 윈도우 함수형의 FIR (Finite Impulse Response) 밴드 패스 필터를 사용하여, 각각 평활화 및 파상 (waviness) 제거 처리를 실시한다. 그 후, 처리를 실시한 각 라인의 형상 데이터를 바탕으로, 각 라인의 양단 각각 2 ㎜ 분 (分) 의 데이터를 배제하고, JIS B 0601 (2001년) 에서 규정되는 산술 평균 파상 (Wa) 을 각 라인에서 측정한다. 이 산술 평균 파상 (Wa) 의 50 라인의 평균치를, 강판 표면의 리징 높이로 한다.

또한, 종래의 내리징성 평가에는, 15 ％ 혹은 20 ％ 의 인장 변형을 부여한 시험편이 많이 사용되고 있다. 그러나, 본 발명은, 종래보다 복잡한 형상으로 가공되는 용도를 상정하고 있다. 그 때문에, 가혹한 가공이 실시된 경우, 즉, 종래보다 많은 변형이 부여된 경우를 상정하여, 시험편에 부여하는 인장 변형을 23 ％ 로 하여 평가하였다.

본 발명자들은 상기 과제에 대해, 내식성이 우수하고, 나아가 성형성 및 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조하는 데 바람직한 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법을 검토하였다. 그 결과, 이하의 지견을 얻었다.

적절한 성분의 페라이트계 스테인리스강에 대해, 열간 압연 후, 냉간 압연하기 전에, 페라이트상과 오스테나이트상의 2 상역이 되는 바람직한 온도역에서 어닐링을 실시하여 제조한 스테인리스 냉연 강판용 소재를 사용하고, 그 후, 냉간 압연, 냉연판 어닐링을 실시함으로써, 성형성 및 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판이 얻어진다.

구체적으로는, 먼저 강 성분 중, C 함유량을 0.030 ％ 이하로 하고, 또한, Cr 함유량을 14.4 ％ 이하로 하고, 또한, N 함유량을 0.060 ％ 이하로 한다. 상기 성분을 갖는 강괴를 열간 압연하고, 계속해서 페라이트-오스테나이트 2 상역이 되는 900 ∼ 1100 ℃ 에서 열연판 어닐링을 실시한다. 이 열연판 어닐링에 있어서, 오스테나이트상이 면적률로 10 ∼ 90 ％ 가 되도록 강 성분을 조정한다. 이 오스테나이트상은, 본 발명의 강 성분 범위에 있어서는, 그 거의 모두가, 열연판 어닐링 후의 냉각 과정에서 마텐자이트상이 된다. 이와 같이 하여 얻은, 마텐자이트상을 포함한 상태의 열연 어닐판 (냉연 강판용 소재) 에, 그 후, 냉간 압연을 실시함으로써, 리징의 원인이 되는 콜로니 (유사한 결정 방위를 갖는 결정립군) 가 파괴되고, 또한, 페라이트/마텐자이트 입계에 압연 변형이 효율적으로 부여된다. 그 후 추가로 냉연판 어닐링을 실시함으로써, 상기 서술한 바와 같이 압연 변형이 효율적으로 부여되고 있기 때문에, 또한 강 중에 함유되는 Cr 량, C 량 및 N 량이 충분히 낮기 때문에, 재결정이 촉진된다. 재결정이 촉진된 효과에 의해, 780 ∼ 830 ℃ 의 페라이트 단상역인 온도 범위에 있어서, 냉연판은 충분히 재결정되어, 우수한 성형성을 갖는 냉연 어닐판 (페라이트계 스테인리스 냉연 강판) 이 얻어진다. 또, 상기 서술한 콜로니 파괴의 효과에 의해, 그 냉연 어닐판은 우수한 내리징성을 갖게 된다.

본 발명은 상기 지견에 입각하는 것으로, 그 요지 구성은 다음과 같다.

[1] 질량％ 로,

C : 0.005 ∼ 0.030 ％,

Si : 0.05 ∼ 1.00 ％,

Mn : 0.05 ∼ 1.00 ％,

P : 0.040 ％ 이하,

S : 0.030 ％ 이하,

Al : 0.001 ∼ 0.150 ％,

Cr : 10.8 ∼ 14.4 ％,

Ni : 0.01 ∼ 2.50 ％, 및

N : 0.005 ∼ 0.060 ％

를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과,

면적률로 10 ∼ 90 ％ 의 마텐자이트상을 포함하고, 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 조직을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.

[2] 추가로, 질량％ 로,

Co : 0.01 ∼ 0.50 ％,

Cu : 0.01 ∼ 0.80 ％,

Mo : 0.01 ∼ 0.30 ％, 및

W : 0.01 ∼ 0.50 ％

중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 성분 조성을 갖는, [1] 에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재.

[3] 추가로, 질량％ 로,

Ti : 0.01 ∼ 0.30 ％,

V : 0.01 ∼ 0.10 ％,

Zr : 0.01 ∼ 0.10 ％, 및

Nb : 0.01 ∼ 0.30 ％

중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하며, 또한,

하기 식 (1) 의 값이 0.0 이하인 성분 조성을 갖는, [1] 또는 [2] 에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재.

54×(Ti＋V＋Zr＋Nb)－5×Mn－19×Ni＋1.0 ··· 식 (1)

단, 상기 식 (1) 에 있어서의 각 원소 기호는 각 원소의 함유량 (질량％) 을 나타내고, 함유하지 않는 원소는 0 으로 한다.

[4] 추가로, 질량％ 로,

B : 0.0003 ∼ 0.0030 ％,

Mg : 0.0005 ∼ 0.0100 ％,

Ca : 0.0003 ∼ 0.0030 ％,

Y : 0.01 ∼ 0.20 ％, 및

REM (희토류 금속) : 0.001 ∼ 0.100 ％

중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 성분 조성을 갖는, [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재.

[5] 추가로, 질량％ 로,

Sn : 0.001 ∼ 0.500 ％, 및

Sb : 0.001 ∼ 0.500 ％

중에서 선택한 1 종 또는 2 종을 함유하는 성분 조성을 갖는, [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재.

[6] 상기 [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,

상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 내식성이 우수하고, 나아가 성형성과 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조하는 데 바람직한 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 그 제조 방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재는, 질량％ 로, C : 0.005 ∼ 0.030 ％, Si : 0.05 ∼ 1.00 ％, Mn : 0.05 ∼ 1.00 ％, P : 0.040 ％ 이하, S : 0.030 ％ 이하, Al : 0.001 ∼ 0.150 ％, Cr : 10.8 ∼ 14.4 ％, Ni : 0.01 ∼ 2.50 ％, 및 N : 0.005 ∼ 0.060 ％ 를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 또한, 면적률로 10 ∼ 90 ％ 의 마텐자이트상을 포함하며, 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 조직을 갖는다. 본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재를 사용함으로써, 내식성이 우수하고, 나아가 성형성 및 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조할 수 있다.

먼저, 본 발명에서 성분 조성을 상기한 범위로 한정한 이유에 대해 설명한다. 또한, 성분의 함유량의 단위인 ％ 는, 특별히 언급하지 않는 한 질량％ 를 의미한다.

C : 0.005 ∼ 0.030 ％

C 는, 강의 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 또한, C 는, 열연판 어닐링시의 오스테나이트상의 생성을 촉진하고, 내리징성을 향상시키는 원소이다. 이 효과는 C 함유량을 0.005 ％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, C 함유량이 0.030 ％ 를 초과하면, 강이 경질화되어 성형성이 저하된다. 따라서, C 함유량은 0.005 ∼ 0.030 ％ 로 한다. C 함유량은, 바람직하게는 0.007 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.010 ％ 이상이다. 또, C 함유량은, 바람직하게는 0.020 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.015 ％ 이하이다.

Si : 0.05 ∼ 1.00 ％

Si 는, 탈산제로서 유용한 원소이다. 이 효과는, Si 함유량을 0.05 ％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, Si 함유량이 1.00 ％ 를 초과하면 강이 경질화되어 성형성이 저하된다. 또한 열연판 어닐링시에 생성되는 오스테나이트상이 감소하여, 내리징성이 저하된다. 따라서, Si 함유량은 0.05 ∼ 1.00 ％ 로 한다. Si 함유량은, 바람직하게는 0.07 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.10 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.20 ％ 이상이다. 또, Si 함유량은, 바람직하게는 0.50 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.40 ％ 미만이며, 더욱 바람직하게는 0.30 ％ 미만이다.

Mn : 0.05 ∼ 1.00 ％

Mn 에는, 탈산 작용이 있다. 또한, Mn 은, 열연판 어닐링시의 오스테나이트상의 생성을 촉진하여, 내리징성을 향상시키는 원소이다. 이들 효과는, Mn 함유량을 0.05 ％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, Mn 함유량이 1.00 ％ 를 초과하면 MnS 의 석출 및 조대화가 촉진되고, 이 MnS 가 녹 발생의 기점이 되어 내식성이 저하된다. 따라서, Mn 함유량은 0.05 ∼ 1.00 ％ 로 한다. Mn 함유량은, 바람직하게는 0.10 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.15 ％ 이상이다. 또, Mn 함유량은, 바람직하게는 0.80 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.60 ％ 이하이다.

P : 0.040 ％ 이하

P 는 내식성을 저하시키는 원소이다. 또, P 는 결정립계에 편석됨으로써 열간 가공성을 저하시킨다. 그 때문에, P 함유량은 가능한 한 낮은 편이 바람직하고, 0.040 ％ 이하로 한다. 바람직하게는, P 함유량은 0.030 ％ 이하이다.

S : 0.030 ％ 이하

S 는 Mn 과 석출물 MnS 를 형성한다. 이 MnS 는 식공 (食孔) 의 기점이 되어, 내식성의 저하를 초래한다. 따라서, S 함유량은 낮은 편이 바람직하고, 0.030 ％ 이하로 한다. 바람직하게는, S 함유량은 0.020 ％ 이하이다.

Al : 0.001 ∼ 0.150 ％

Al 은, 탈산을 위해서 유효한 원소이다. 이 효과는, Al 함유량이 0.001 ％ 이상에서 얻어진다. 그러나, Al 함유량이 0.150 ％ 를 초과하면 강이 경질화되어 성형성이 저하된다. 따라서, Al 함유량은 0.001 ∼ 0.150 ％ 로 한다. Al 함유량은, 바람직하게는 0.005 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.010 ％ 이상이다. 또, Al 함유량은, 바람직하게는 0.100 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.050 ％ 이하이다.

Cr : 10.8 ∼ 14.4 ％

Cr 은, 표면에 부동태 피막을 형성하여 내식성을 높이는 원소이다. Cr 함유량이 10.8 ％ 미만에서는 충분한 내식성이 얻어지지 않는다. 한편, Cr 함유량이 14.4 ％ 를 초과하면, 열연판 어닐링 공정에 있어서 강 중에 오스테나이트상이 충분히 생성되지 않아, 내리징성이 저하되고, 나아가 강이 경질화되어 성형성이 저하된다. 따라서, Cr 함유량은 10.8 ∼ 14.4 ％ 로 한다. Cr 함유량은, 바람직하게는 11.0 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 11.5 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 12.0 ％ 이상이다. 또, Cr 함유량은, 바람직하게는 14.0 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 13.5 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 13.0 ％ 이하이다.

Ni : 0.01 ∼ 2.50 ％

Ni 는, 저 pH 환경에 있어서, 활성 용해를 억제하는 원소이다. 강판끼리가 중첩되어 있는, 이른바 간극 구조부에 있어서는, 부식을 일으키기 쉬운 저 pH 환경이 형성되는 경우가 있다. 또, 상기 서술한 강판끼리의 사이에 형성되는 간극 구조부 이외에 있어서도, 강판의 녹 발생을 초래하는 염화물 이온을 함유하는 수용액이 강판 상에서 농화되어, 수용액 중으로부터 염이 석출되고, 석출 염과 강판의 사이에 간극 구조가 형성되어, 부식을 일으키기 쉬운 저 pH 환경이 형성되는 경우가 있다. Ni 는, 그러한 환경에 있어서의 부식의 진행을 억제하고, 강의 내식성을 향상시킨다. 즉 Ni 는, 내간극 부식성에 효과가 높고, 활성 용해 상태에 있어서의 부식의 진행을 현저하게 억제하여 내식성을 향상시킨다. 또한 Ni 는, 열연판 어닐링시의 오스테나이트상의 생성을 촉진하여, 내리징성을 향상시키는 원소이다.

이 효과는, Ni 함유량이 0.01 ％ 이상에서 얻어진다. 한편, 2.50 ％ 를 초과하면 강이 경질화되어 그 성형성이 저하된다. 따라서, Ni 함유량은 0.01 ∼ 2.50 ％ 로 한다. Ni 함유량은, 바람직하게는 0.03 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.05 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.10 ％ 이상이다. 또, Ni 함유량은, 바람직하게는 1.20 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.80 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.25 ％ 이하이다.

N : 0.005 ∼ 0.060 ％

N 은, 강의 강도를 높이는 데 유효한 원소이다. 또한 N 은, 열연판 어닐링시의 오스테나이트상의 생성을 촉진하여, 내리징성을 향상시키는 원소이다. 이 효과는 N 함유량을 0.005 ％ 이상으로 함으로써 얻어진다. 그러나, N 함유량이 0.060 ％ 를 초과하면, 강이 경질화되어 성형성이 저하된다. 따라서, N 함유량은 0.005 ∼ 0.060 ％ 로 한다. N 함유량은, 바람직하게는 0.007 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 0.010 ％ 이상이다. 또, N 함유량은, 바람직하게는 0.020 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.015 ％ 이하이다.

이상의 성분 이외의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 여기서 말하는 불가피적 불순물의 대표예에는, O (산소), Zn, Ga, Ge, As, Ag, In, Hf, Ta, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb 등이 있다. 이들 원소 중, O (산소) 는 0.02 ％ 이하의 범위에서 함유할 수 있다. 그 밖의 원소에 대해서는, 합계로 0.1 ％ 이하의 범위에서 함유할 수 있다.

본 발명에서는 상기 서술한 기본 성분 외에도, 이하에 서술하는 원소를 적절히 함유시킬 수 있다.

Co : 0.01 ∼ 0.50 ％

Co 는, 스테인리스강의 내간극 부식성을 향상시키는 원소이다. 한편, 과잉으로 함유하면, 그 효과는 포화되고, 또한 가공성이 저하된다. 그 때문에, Co 를 함유하는 경우에는, Co 함유량을 0.01 ∼ 0.50 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Co 함유량은, 보다 바람직하게는 0.30 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.10 ％ 이하이다.

Cu : 0.01 ∼ 0.80 ％

Cu 는 부동태 피막을 강화하여, 내식성을 향상시키는 원소이다. 한편, 과잉으로 함유하면 그 효과는 포화되고, 또한 가공성이 저하됨과 함께, ε-Cu 가 석출되기 쉬워지고, 내식성이 저하된다. 그 때문에, Cu 를 함유하는 경우에는, Cu 함유량을 0.01 ∼ 0.80 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Cu 함유량은, 보다 바람직하게는 0.15 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.40 ％ 이상이다. 또, Cu 함유량은, 보다 바람직하게는 0.60 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.45 ％ 이하이다.

Mo : 0.01 ∼ 0.30 ％

Mo 에는, 스테인리스강의 내간극 부식성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, 과잉으로 함유하면 그 효과는 포화되고, 또한 가공성이 저하된다. 그 때문에, Mo 를 함유하는 경우에는, Mo 함유량을 0.01 ∼ 0.30 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Mo 함유량은, 보다 바람직하게는 0.20 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.10 ％ 이하이다.

W : 0.01 ∼ 0.50 ％

W 는, 스테인리스강의 내간극 부식성을 향상시키는 원소이다. 한편, 과잉으로 함유하면 그 효과는 포화되고, 또한 가공성이 저하된다. 그 때문에, W 를 함유하는 경우에는, W 함유량을 0.01 ∼ 0.50 ％ 로 하는 것이 바람직하다. W 함유량은, 보다 바람직하게는 0.03 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.05 ％ 이상이다. 또, W 함유량은, 보다 바람직하게는 0.30 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.10 ％ 이하이다.

Ti : 0.01 ∼ 0.30 ％

Ti 는, C 및 N 과의 친화력이 높은 원소로, 열간 압연시에 탄화물 혹은 질화물로서 석출되어, 모상 중의 고용 C 및 고용 N 을 저감시키고, 냉연판 어닐링 후의 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, 과잉으로 함유하면, 열연판 어닐링 공정에 있어서의 오스테나이트상의 생성을 저해하여, 내리징성이 저하된다. 그 때문에, Ti 를 함유하는 경우에는, Ti 함유량을 0.01 ∼ 0.30 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Ti 함유량은, 보다 바람직하게는 0.02 ％ 이상이다. 또, Ti 함유량은, 보다 바람직하게는 0.10 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.08 ％ 이하이다.

V : 0.01 ∼ 0.10 ％

V 는, C 및 N 과의 친화력이 높은 원소로, 열간 압연시에 탄화물 혹은 질화물로서 석출되어, 모상 중의 고용 C 및 고용 N 을 저감시키고, 냉연판 어닐링 후의 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, 과잉으로 함유하면, 열연판 어닐링 공정에 있어서의 오스테나이트상의 생성을 저해하여, 내리징성이 저하된다. 그 때문에, V 를 함유하는 경우에는, V 함유량을 0.01 ∼ 0.10 ％ 로 하는 것이 바람직하다. V 함유량은, 보다 바람직하게는 0.02 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.03 ％ 이상이다. 또, V 함유량은, 보다 바람직하게는 0.08 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05 ％ 이하이다.

Zr : 0.01 ∼ 0.10 ％

Zr 은, C 및 N 과의 친화력이 높은 원소로, 열간 압연시에 탄화물 혹은 질화물로서 석출되어, 모상 중의 고용 C 및 고용 N 을 저감시키고, 냉연판 어닐링 후의 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, 과잉으로 함유하면, 열연판 어닐링 공정에 있어서의 오스테나이트상의 생성을 저해하여, 내리징성이 저하된다. 그 때문에, Zr 을 함유하는 경우에는, Zr 함유량을 0.01 ∼ 0.10 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Zr 함유량은, 보다 바람직하게는 0.02 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.03 ％ 이상이다. 또, Zr 함유량은, 보다 바람직하게는 0.08 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.05 ％ 이하이다.

Nb : 0.01 ∼ 0.30 ％

Nb 는, C 및 N 과의 친화력이 높은 원소로, 열간 압연시에 탄화물 혹은 질화물로서 석출되어, 모상 중의 고용 C 및 고용 N 을 저감시키고, 냉연판 어닐링 후의 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, 과잉으로 함유하면, 열연판 어닐링 공정에 있어서의 오스테나이트상의 생성을 저해하여, 내리징성이 저하된다. 그 때문에, Nb 를 함유하는 경우에는, Nb 함유량을 0.01 ∼ 0.30 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Nb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.02 ％ 이상이다. 또, Nb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.10 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.08 ％ 이하이다.

Ti, V, Zr, Nb 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 경우에는 하기 식 (1) 의 값이 0.0 이하이다.

54×(Ti＋V＋Zr＋Nb)－5×Mn－19×Ni＋1.0 ··· 식 (1)

본 발명을 실시함에 있어서, Ti, V, Zr, Nb 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 경우에는, 우수한 내리징성을 얻기 위해서는, 각 원소의 함유량이 상기 서술한 범위를 만족함과 함께, 상기 식 (1) 의 값을 0.0 이하로 하는 것이 필요하다.

상기 서술한 바와 같이, Ti, V, Zr, Nb 에는, 열연판 어닐링 공정에 있어서의 오스테나이트상의 생성을 저해하는 작용이 있다. 한편, 이들 원소를 함유하는 경우에도, 오스테나이트상의 생성을 촉진하는 Mn 및 Ni 의 함유량을 충분히 높임으로써, 열연판 어닐링 공정에 있어서 강 중에 충분힌 양의 오스테나이트상을 생성시킬 수 있다.

즉, Ti, V, Zr, Nb 중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 경우에는, 식 (1) 의 값이 0.0 이하가 되도록 강 성분을 조정함으로써, 열연판 어닐링시에 충분한 양의 오스테나이트상을 열연판 중에 생성시켜, 열연 어닐판 중에 충분한 양의 마텐자이트상을 존재시키는 것이 가능해져서, 냉연 공정에 있어서 콜로니의 파괴를 충분하게 하여, 냉연 어닐판에 우수한 내리징성을 부여할 수 있다. 한편, 식 (1) 의 값이 0.0 을 초과하는 경우, 열연판 어닐링시에 충분한 양의 오스테나이트상이 열연판 중에 생성되지 않아, 열연 어닐판 중에 충분한 양의 마텐자이트상이 존재하지 않게 되어, 냉연 공정에 있어서 콜로니의 파괴가 불충분해져서, 냉연 어닐판의 내리징성이 떨어지게 된다.

B : 0.0003 ∼ 0.0030 ％

B 는, 저온 2 차 가공 취화를 방지하는 데 유효한 원소이다. 한편, 과잉으로 함유하면, 열간 가공성이 저하된다. 그 때문에, B 를 함유하는 경우에는, B 함유량을 0.0003 ∼ 0.0030 ％ 로 하는 것이 바람직하다. B 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0005 ％ 이상이다. 또, B 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0020 ％ 이하이다.

Mg : 0.0005 ∼ 0.0100 ％

Mg 는, 용강 중에서 Al 과 함께 Mg 산화물을 형성하여 탈산제로서 작용한다. 한편, 과잉으로 함유하면, 강의 인성이 저하되어 생산성이 저하된다. 그 때문에, Mg 를 함유하는 경우에는, Mg 함유량을 0.0005 ∼ 0.0100 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Mg 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0010 ％ 이상이다. 또, Mg 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0050 ％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.0030 ％ 이하이다.

Ca : 0.0003 ∼ 0.0030 ％

Ca 는, 열간 가공성을 향상시키는 원소이다. 한편, 과잉으로 함유하면, 강의 인성이 저하되어 생산성이 저하되며, 나아가 CaS 의 석출에 의해 내식성이 저하된다. 그 때문에, Ca 를 함유하는 경우에는, Ca 함유량을 0.0003 ∼ 0.0030 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Ca 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0010 ％ 이상이다. 또, Ca 함유량은, 보다 바람직하게는 0.0020 ％ 이하이다.

Y : 0.01 ∼ 0.20 ％

Y 는, 용강의 점도를 감소시키고, 청정도를 향상시키는 원소이다. 한편, 과잉으로 함유하면 그 효과는 포화되고, 또한 가공성이 저하된다. 그 때문에, Y 를 함유하는 경우에는, Y 함유량을 0.01 ∼ 0.20 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Y 함유량은, 보다 바람직하게는 0.10 ％ 이하이다.

REM (희토류 금속) : 0.001 ∼ 0.100 ％

REM (희토류 금속 : La, Ce, Nd 등의 원자 번호 57 ∼ 71 의 원소) 은, 내고온 산화성을 향상시키는 원소이다. 한편, 과잉으로 함유하면 그 효과는 포화되고, 나아가 열간 압연시에 표면 결함이 생겨, 생산성이 저하된다. 그 때문에, REM 을 함유하는 경우에는, REM 함유량을 0.001 ∼ 0.100 ％ 로 하는 것이 바람직하다. REM 함유량은, 보다 바람직하게는 0.005 ％ 이상이다. 또, REM 함유량은, 보다 바람직하게는 0.05 ％ 이하이다.

Sn : 0.001 ∼ 0.500 ％

Sn 은, 압연시에 있어서의 변형띠 생성의 촉진에 의한 리징 향상에 효과적이다. 한편, 과잉으로 함유하면 그 효과는 포화되고, 나아가 성형성이 저하된다. 그 때문에, Sn 을 함유하는 경우에는, Sn 함유량을 0.001 ∼ 0.500 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Sn 함유량은, 보다 바람직하게는 0.003 ％ 이상이다. 또, Sn 함유량은, 보다 바람직하게는 0.200 ％ 이하이다.

Sb : 0.001 ∼ 0.500 ％

Sb 는, 압연시에 있어서의 변형띠 생성의 촉진에 의한 리징 향상에 효과적이다. 한편, 과잉으로 함유하면 그 효과는 포화되고, 나아가 성형성이 저하된다. 그 때문에, Sb 를 함유하는 경우에는, Sb 함유량을 0.001 ∼ 0.500 ％ 로 하는 것이 바람직하다. Sb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.003 ％ 이상이다. 또, Sb 함유량은, 보다 바람직하게는 0.200 ％ 이하이다.

면적률로 10 ∼ 90 ％ 의 마텐자이트상을 포함하고, 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 조직

본 발명에 있어서는, 조직 중에 소정량의 마텐자이트상을 존재시키는 것이 중요하다. 본 발명에서는, 열연판 어닐링에 의해 강 중에 소정량의 오스테나이트상을 생성시킨다. 이 오스테나이트상의 거의 모두가, 열연판 어닐링 후에 냉각됨으로써 마텐자이트상이 된다. 이 마텐자이트상의 존재에 의해, 냉연 공정에 있어서 콜로니가 파괴되어, 냉연 어닐판의 내리징성이 향상된다.

이 효과는, 열연판 어닐링 후의 마텐자이트상의 면적률이 10 ％ 이상이 되었을 경우에 얻어진다. 한편, 마텐자이트상의 면적률이 90 ％ 를 초과하면, 열연 어닐판이 경질화되어, 냉간 압연 공정에 있어서 압연 부하가 증대될 뿐만 아니라, 모서리 깨짐이나 판형상 불량이 생겨 생산성이 저하된다. 그 때문에, 마텐자이트상의 면적률은 10 ∼ 90 ％ 로 한다. 마텐자이트상의 면적률은, 바람직하게는 15 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 20 ％ 이상이다. 또, 마텐자이트상의 면적률은, 바람직하게는 70 ％ 이하이고, 보다 바람직하게는 50 ％ 이하이다.

본 발명에 있어서, 마텐자이트상의 면적률의 측정 방법으로는, 먼저, 냉연 강판용 소재의 폭중앙부 부근으로부터 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향 단면을 경면 연마 후, 무라카미 시약 (8 질량％ KOH-8 질량％ [K₃Fe(CN)₆] 수용액) 으로 부식 (에칭) 시키고, 광학 현미경을 사용하여 표층으로부터 1.0 ㎜ 의 부분을 중심으로 배율 400 배로 10 시야 촬영한다. 그리고, 얻어진 조직 사진을 화상 해석에 의해 2 치화하고, 일방을 마텐자이트상, 타방을 페라이트상으로 간주하여, 마텐자이트상과 페라이트상을 식별·분리하고, 마텐자이트상의 면적률을 측정한다. 또한 이 측정 결과를 전체 10 시야로 평균하여, 산출된 값을 마텐자이트상의 면적률로 한다.

다음으로 본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재의 바람직한 제조 방법에 대해 설명한다. 상기한 성분 조성의 강을, 전로, 전기로, 진공 용해로 등의 공지된 방법으로 용제 (溶製) 하고, 연속 주조법 혹은 조괴-분괴법에 의해 강 소재 (강 슬래브) 로 한다. 이 강 소재를 1000 ℃ 이상 1200 ℃ 이하로 가열 후, 마무리 온도를 700 ℃ 이상 1000 ℃ 이하의 조건으로, 판두께 2.0 ∼ 6.0 ㎜ 가 되도록 열간 압연한다.

이어서, 열연판을, 페라이트상과 오스테나이트상의 2 상역이 되는 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 한다. 열연판 어닐링은, 본 발명의 조직을 얻는 데 있어서, 매우 중요한 공정이다.

열연판 어닐링 온도가 900 ℃ 미만에서는, 페라이트 단상역 혹은 그것에 가까운 온도역에서의 어닐링이 되어, 열연판 중에 충분한 양의 오스테나이트상이 생성되지 않는다. 또, 열연판 어닐링 온도가 1100 ℃ 를 초과한 경우에도, 페라이트 단상역 혹은 그것에 가까운 온도역에서의 어닐링이 되어, 열연판 중에 충분한 양의 오스테나이트상이 생성되지 않는다.

또, 열연판 어닐링에서 유지하는 시간이 5 초 미만이면, 열연판 어닐링 동안에 열연판 중에 충분한 양의 오스테나이트상이 생성되지 않는다. 한편, 열연판 어닐링에서 유지하는 시간이 15 분을 초과하면, 열연판 어닐링의 사이에 결정립이 조대해져, 나중에 냉연 강판을 제조할 때에 실시되는 냉연 어닐링에서 얻어지는 냉연 어닐판의 결정립의 조대화를 초래한다. 이와 같은 조직은, 가공시에, 오렌지 필로 불리는 리징과는 다른 거칠한 표면을 초래하게 된다.

따라서, 본 발명에서는, 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하여, 열연 어닐판을 얻는다. 열연판 어닐링은, 950 ℃ 이상의 온도 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 또, 열연판 어닐링은, 1050 ℃ 이하의 온도 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 열연판 어닐링은, 상기 온도 범위에서 20 초 이상 유지하는 것이 바람직하다. 또, 열연판 어닐링은, 상기 온도 범위에서 1 분 이하 유지하는 것이 바람직하다.

이렇게 하여 제조한 열연 어닐판 (스테인리스 냉연 강판용 소재) 은, 그 후, 산세해도 된다.

또, 열연 어닐판 (스테인리스 냉연 강판용 소재) 으로부터, 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조하는 방법으로는, 상기 스테인리스 냉연 강판용 소재에 대해, 냉간 압연을 실시하여 냉연판으로 한 후, 상기 냉연판을 냉연판 어닐링하여 냉연 어닐판으로 하는 방법을 들 수 있다. 상기 냉연 어닐판은, 추가로 산세 라인에서 산세를 실시하여, 스케일을 제거할 수 있다. 스케일을 제거한 냉연 어닐 산세판에는 스킨 패스 압연을 실시해도 된다. 또한, 상기 냉간 압연의 조건은 특별히 규정할 필요는 없으며, 통상적인 방법에 따라서 실시할 수 있다. 일례로서 냉간 압연에서는, 총압하율을 40 ∼ 90 ％ 로 하는 냉간 압연을 실시할 수 있다. 또, 상기 냉연판 어닐링은, 상기 냉연판을 780 ℃ 이상 830 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 5 분간 유지하는 공정으로 하는 것이 바람직하다. 냉연판 어닐링 온도가 780 ℃ 이상임으로써, 제조한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판 중에 미(未)재결정 조직이 잔존하는 것을 억제할 수 있어, 성형성을 보다 향상시킬 수 있다. 냉연판 어닐링 온도가 830 ℃ 이하임으로써, 어닐링시에 강 중에 오스테나이트상이 생성되는 것을 억제하여, 어닐링 후의 조직에 마텐자이트상이 존재하는 것을 억제할 수 있어, 성형성을 보다 향상시킬 수 있다. 또, 냉연판 어닐링에서 유지하는 시간이 5 초 이상임으로써, 냉연판에 포함되는 마텐자이트상을 어닐링시에 충분히 분해할 수 있어, 어닐링 후의 조직에 마텐자이트상이 존재하는 것을 억제할 수 있어, 성형성을 보다 향상시킬 수 있다. 냉연판 어닐링에서 유지하는 시간이 5 분 이하임으로써, 냉연판 어닐링 동안에 결정립이 조대해지는 것을 억제할 수 있어, 제조한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판의 가공시에, 오렌지 필로 불리는 리징과는 다른 거칠한 표면이 발생하는 것을 억제하기 쉬워진다. 또한, 상기 냉연판 어닐링은 연속 어닐링 라인으로 실시하는 것이 바람직하다.

실시예 1

표 1 의 No. 1-1 ∼ 1-3 에 나타내는 성분 조성 (잔부는 Fe 및 불가피적 불순물) 을 갖는 페라이트계 스테인리스강을 100 ㎏ 강괴로 용제한 후, 1050 ℃ 의 온도로 가열하여 열간 압연을 실시하고 판두께 4.0 ㎜ 의 열연판을 얻었다.

상기 서술한 각 열연판을 5 장으로 분할하고, 그 중의 4 장을, 대기 중에 있어서, 표 1 에 나타내는 830 ∼ 1200 ℃ 의 각 온도에서 20 초간 어닐링하고, 표리 양면의 연삭을 실시해서 스케일을 제거하여, 스테인리스 냉연 강판용 소재로 하였다. 각각의 냉연 강판용 소재는 직사각형 중앙부에서 전단하여 분할하여, 절반은 후술하는 평가에 제공하고, 나머지 절반은 이하에 나타내는 공정에 의해 냉연 어닐 산세판으로 하였다.

또, 각 열연판을 분할한 나머지 1 장은, 대기 분위기 중에 있어서, 800 ℃ 에서 8 시간 어닐링하고, 표리 양면의 연삭을 실시해서 스케일을 제거하여, 스테인리스 냉연 강판용 소재로 하였다. 각각의 냉연 강판용 소재는 직사각형 중앙부에서 전단하여 분할하여, 절반은 후술하는 평가에 제공하고, 나머지 절반은 이하에 나타내는 공정에 의해 냉연 어닐 산세판으로 하였다.

얻어진 각각의 냉연 강판용 소재는, 그 후, 냉간 압연에 의해 판두께 : 1.0 ㎜ 의 냉연판으로 하였다. 얻어진 냉연판에 대해, 대기 분위기 중에 있어서 800 ℃ 에서 20 초간 어닐링하여, 냉연 어닐판을 얻었다. 얻어진 냉연 어닐판은, 통상적인 방법으로 산세하여, 페라이트계 스테인리스 냉연 어닐 산세판을 얻었다.

이상의 제조 조건으로 얻어진 스테인리스 냉연 강판용 소재 및 페라이트계 스테인리스강 냉연 어닐 산세판을, 이하에 나타내는 평가에 제공하였다.

먼저, 냉연 강판용 소재의 폭중앙부 부근으로부터 조직 관찰용 시험편을 채취하고, 압연 방향 단면을 경면 연마 후, 무라카미 시약 (8 질량％ KOH-8 질량％ [K₃Fe(CN)₆] 수용액) 으로 부식 (에칭) 시키고, 광학 현미경을 사용하여 표층으로부터 1.0 ㎜ 의 부분을 중심으로 배율 400 배로 10 시야 촬영하였다. 얻어진 조직 사진을 화상 해석에 의해 2 치화하여, 마텐자이트상과 페라이트상을 식별·분리하고, 마텐자이트상의 면적률을 측정하였다. 측정 결과를 전체 10 시야로 평균하여, 산출된 값을 마텐자이트상의 면적률로 하였다.

<내식성>

또한, 상기 제조한 냉연 어닐 산세판으로부터, 전단 가공에 의해 길이 80 ㎜ × 폭 60 ㎜ 의 강판으로 잘라낸 후, 에머리 연마지로 표면을 600 번까지 연마하고, 수세 후, 에탄올 중에서 5 분의 초음파 탈지를 실시하여 시험편을 얻었다. 얻어진 시험편에 대해 JASO M609-91 에 준거하여 부식 시험을 실시해서, 내식성을 평가하였다. 시험편은, 단부와 이면을 비닐 테이프로 씌운 후, 길이 방향을 세로로 하여, 기울기 : 60°로 시험 장치 내에 설치하였다. 1 사이클을 염수 분무 (5 질량％ NaCl 수용액, 35 ℃) 2 h → 건조 (60 ℃, 상대습도 40 ％) 4 h → 습윤 (50 ℃, 상대습도 95 ％ 이상) 2 h 로 하여, 3 사이클 실시하였다. 시험 후, 부식면을 외관 촬영하여, 시험편 중심의 30 ㎜ × 30 ㎜ 의 영역에 대해, 얻어진 사진으로부터 화상 해석으로 녹 면적률을 산출하였다. 녹 면적률이 20 ％ 이하인 것을 「○」(합격 : 우수하다), 20 ％ 초과 ∼ 30 ％ 이하인 것을 「□」(합격), 30 ％ 보다 큰 것을 「▲」(불합격) 으로 평가하였다.

<성형성>

또, 상기 제조한 냉연 어닐 산세판으로부터, JIS Z 2241 에 규정되는 13B 호 시험편을, 압연 방향 (L 방향), 압연 방향에 대해 45 도 방향 (D 방향), 및 압연 방향에 대해 직각 방향 (C 방향) 이 시험편의 길이가 되도록 각각 채취하고, 동 규격에 준거하여 상온에서 인장 시험을 실시해서, 성형성을 평가하였다. 파단시 전연신 (％) 의 3 방향 평균 ((L＋2D＋C)/4, 단, L, D, C 는 각 방향의 파단 연신 (％)) 이 32 ％ 이상인 것을 「○」(합격 : 우수하다), 32 ％ 미만 28 ％ 이상인 것을 「□」(합격), 28 ％ 미만인 것을 「▲」(불합격) 으로 하였다.

<내리징성>

또, 상기 제조한 냉연 어닐 산세판으로부터, JIS Z 2241 에 규정되는 5 호 시험편을, 압연 방향이 시험편의 길이가 되도록 채취하고, 그 표면을 ＃600 의 에머리 페이퍼를 사용하여 연마한 후, 인장 시험을 동 규격에 준거하여 실시해서, 23 ％ 의 인장 변형을 부여하였다. 그 후, 그 시험편의 평행부 중앙의 연마면에서 압연 방향과 직각인 방향으로, 레이저 변위계를 사용하여 표면 형상을 측정하였다. 측정 길이는 1 라인 당 16 ㎜, 0.05 ㎜ 마다 높이를 측정하였다. 또, 하이컷 필터 파장 0.8 ㎜, 로컷 필터 파장 8 ㎜ 로 한 Hanning 윈도우 함수형의 FIR (Finite Impulse Response) 밴드 패스 필터를 사용하여, 평활화 및 파상 제거 처리를 실시하였다. 그 후, 처리를 실시한 각 라인의 형상 데이터를 바탕으로, 각 라인의 양단 각각 2 ㎜ 분의 데이터를 배제하고, JIS B 0601 (2001년) 에서 규정되는 산술 평균 파상 (Wa) 을 각 라인에서 측정하였다. 또한, 각 라인의 간격은 0.1 ㎜ 로 하여, 합계 50 라인 측정하였다. 그리고, 이 산술 평균 파상 (Wa) 의 50 라인의 평균치를, 강판 표면의 리징 높이로 하여, 내리징성을 평가하였다.

리징 높이가 2.0 ㎛ 이하인 경우를 「◇」(합격 : 특히 우수하다), 2.0 ㎛ 초과 2.5 ㎛ 이하인 경우를 「○」(합격 : 우수하다), 2.5 ㎛ 초과 3.0 ㎛ 이하인 경우를 「□」(합격), 3.0 ㎛ 초과인 경우를 「▲」(불합격) 으로 하였다.

얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다. 마텐자이트상의 면적률이 본 발명의 범위 내인 냉연 강판용 소재, 즉 본 발명예의 냉연 강판용 소재로 제조된 냉연 어닐 산세판은, 모두 내식성의 평가가 「○」 또는 「□」이며, 또한, 성형성의 평가가 「○」이고, 또한, 내리징성의 평가가 「◇」 또는 「○」이므로, 내식성이 우수함과 함께, 성형성과 내리징성이 우수함을 알 수 있었다.

또, 마텐자이트상의 면적률이 본 발명의 범위를 만족하지 않는 냉연 강판용 소재, 즉 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조된 냉연 어닐 산세판은, 모두, 내리징성의 평가가 「▲」이다. 이들 냉연 어닐 산세판은, 냉연 강판용 소재에 포함되는 마텐자이트상의 양이 불충분했던 것으로부터, 냉간 압연에 의해 콜로니가 충분히 파괴되지 않았기 때문에, 내리징성이 열등해졌다.

[표 1]

실시예 2

표 2-1, 표 2-2 의 No.2-1 ∼ 2-57 에 나타내는 성분 조성을 갖는 냉연 강판용 소재 및 냉연 어닐 산세판을, 실시예 1 에 나타낸 제조 조건으로 제조하였다. 단, 열연판의 어닐링 조건은, 대기 분위기 중에 있어서, 1000 ℃ 에서 20 초간 어닐링하는 조건으로 하였다. 이들 냉연 강판용 소재 및 냉연 어닐 산세판을, 실시예 1 에 나타낸 각 시험에 제공하여, 냉연 강판용 소재의 조직 중의 마텐자이트상의 면적률, 냉연 어닐 산세판의 내식성, 성형성 및 내리징성을 평가하였다.

얻어진 결과를 표 2-1, 표 2-2 에 나타낸다.

[표 2-1]

[표 2-2]

본 발명예의 냉연 강판용 소재로 제조된 냉연 어닐 산세판은, 모두 내식성의 평가가 「○」또는「□」이고, 또한, 성형성의 평가가 「○」또는 「□」이며, 또한, 내리징성의 평가가 「◇」또는「○」또는「□」이므로, 내식성이 우수함과 함께, 성형성과 내리징성이 우수함을 알 수 있었다.

시험 No.2-35 는, Cr 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 낮은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내식성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-36 은, Cr 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 높은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내리징성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-37 은, Ni 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 낮은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내식성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-38 은, Ni 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 높은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 성형성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-39, 2-41 은, 각각 C 와 N 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 낮은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내리징성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-40, 2-42 는, 각각 C 와 N 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 높은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 성형성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-43 은, Si 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 높은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 성형성과 내리징성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-44 는, Cr 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 높은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내리징성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-52 는, Ti 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 높은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내리징성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-53, 2-54, 2-56 은, 식 (1) 의 값이 0.0 을 초과하고 있는 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내리징성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-55 는, Cr 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 낮고, 또한 식 (1) 의 값이 0.0 을 초과하고 있는 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내식성과 내리징성이 떨어져 있었다.

시험 No.2-57 은, Nb 의 함유량이 본 발명의 성분 범위보다 높은 비교예의 냉연 강판용 소재로 제조되었기 때문에, 내리징성이 떨어져 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재는, 내식성이 우수하고, 나아가 성형성과 내리징성이 우수한 페라이트계 스테인리스 냉연 강판을 제조하는 데 바람직하다. 본 발명의 스테인리스 냉연 강판용 소재로 제조된 페라이트계 스테인리스 냉연 강판은, 내식성이 우수하고, 나아가 성형성과 내리징성이 뛰어나므로, 가정용 조리 기구를 비롯하여, 가전 제품용 부품, 사무 용품용 부품, 자동차 내장용 부품, 자동차 배기용 배관, 건축 재료 등의 용도에 대해서 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims

질량％ 로,
C : 0.005 ∼ 0.030 ％,
Si : 0.05 ∼ 1.00 ％,
Mn : 0.05 ∼ 1.00 ％,
P : 0.040 ％ 이하,
S : 0.030 ％ 이하,
Al : 0.001 ∼ 0.150 ％,
Cr : 10.8 ∼ 14.4 ％,
Ni : 0.01 ∼ 0.25 ％, 및
N : 0.005 ∼ 0.060 ％
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성과,
면적률로 10 ∼ 90 ％ 의 마텐자이트상을 포함하고, 잔부가 페라이트상으로 이루어지는 조직을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 1 항에 있어서,
추가로, 질량％ 로,
Co : 0.01 ∼ 0.50 ％,
Cu : 0.01 ∼ 0.80 ％,
Mo : 0.01 ∼ 0.30 ％, 및
W : 0.01 ∼ 0.50 ％
중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 질량％ 로,
Ti : 0.01 ∼ 0.30 ％,
V : 0.01 ∼ 0.10 ％,
Zr : 0.01 ∼ 0.10 ％, 및
Nb : 0.01 ∼ 0.30 ％
중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하며, 또한,
하기 식 (1) 의 값이 0.0 이하인 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
54×(Ti＋V＋Zr＋Nb)－5×Mn－19×Ni＋1.0 ··· 식 (1)
단, 상기 식 (1) 에 있어서의 각 원소 기호는 각 원소의 함유량 (질량％) 을 나타내고, 함유하지 않는 원소는 0 으로 한다.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 질량％ 로,
B : 0.0003 ∼ 0.0030 ％,
Mg : 0.0005 ∼ 0.0100 ％,
Ca : 0.0003 ∼ 0.0030 ％,
Y : 0.01 ∼ 0.20 ％, 및
Y 를 제외한 REM (희토류 금속) : 0.001 ∼ 0.100 ％
중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 3 항에 있어서,
추가로, 질량% 로,
B : 0.0003 ~ 0.0030 %,
Mg : 0.0005 ~ 0.0100 %,
Ca : 0.0003 ~ 0.0030 %,
Y : 0.01 ~ 0.20 %, 및
Y 를 제외한 REM (희토류 금속) : 0.001 ~ 0.100 %
중에서 선택한 1 종 또는 2 종 이상을 함유하는 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 질량％ 로,
Sn : 0.001 ∼ 0.500 ％, 및
Sb : 0.001 ∼ 0.500 ％
중에서 선택한 1 종 또는 2 종을 함유하는 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 3 항에 있어서,
추가로, 질량% 로,
Sn : 0.001 ~ 0.500 %, 및
Sb : 0.001 ~ 0.500 %
중에서 선택한 1 종 또는 2 종을 함유하는 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 4 항에 있어서,
추가로, 질량% 로,
Sn : 0.001 ~ 0.500 %, 및
Sb : 0.001 ~ 0.500 %
중에서 선택한 1 종 또는 2 종을 함유하는 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 5 항에 있어서,
추가로, 질량% 로,
Sn : 0.001 ~ 0.500 %, 및
Sb : 0.001 ~ 0.500 %
중에서 선택한 1 종 또는 2 종을 함유하는 성분 조성을 갖는, 스테인리스 냉연 강판용 소재.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.
제 3 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.
제 4 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.
제 5 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.
제 6 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.
제 7 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.
제 8 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.
제 9 항에 기재된 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법으로서,
상기 성분 조성을 갖는 강 슬래브를 열간 압연하여, 열연판으로 하고, 상기 열연판을 900 ℃ 이상 1100 ℃ 이하의 온도 범위에서 5 초 ∼ 15 분간 유지하는 열연판 어닐링을 실시하는, 스테인리스 냉연 강판용 소재의 제조 방법.