KR0143481B1 - 2상 스테인레스강 및 이를 이용한 강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내식성, 고온내산화특성, 열간가공성 및 충격인성이 우수한 오스테나이트 + 페라이트의 2상 스테인레스강 및 이를 이용한 강판의 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 페라이트상과 오스테나이트상으로 이루어진 2상 스테인레스강에 있어서, 중량%로, C:0.03% 이하, Si:1.0% 이하, Mn:2.0% 이하, P:0.04% 이하, S:0.004% 이하, Cu:2.0% 이하, Ni:5.0-8.0%, Cr:22-27%, Mo:1.0-2.0%, W:3.0-5.0%, 및 N:0.13-0.27% 를 포함하거나 또는 여기에 Ca:0.03% 이하, Ce:0.1% 이하, B;0.005% 이하 및 Ti:0.5% 이하로 이루어지는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상 함유되고;

로 정의되는 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq) 가 2.2-3.0 이고; 텅스텐과 몰리브덴의 중량비(W/Mo)가 2.6-3.4 인 조건을 만족하여 조성되는 2상 스테인레스강 및 이강을 이용한 강판의 제조방법에 관한 것을 그 요지로 한다.

Description

2상 스테인레스강 및 이를 이용한 강판의 제조방법

본 발명은 해수설비 등의 소재로 사용되는 2상 스테인레스강과 이를 이용한 강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 페라이트상과 오스테나이트상의 상분율이 약 50:50 으로 이루어진 2상 스테인레스강과 이 강을 이용한 2상 스테인레스강판의 제조방법에 관한 것이다.

통상 페라이트상과 오스테나이트상이 혼재되어 있는 2상 스테인레스강(이하, 단지 '2상 스테인레스강'이라 함)은 우수한 내식성 및 내응력 부식균열성을 갖고 있기 때문에 석유 시추파이프, 발전소용 탈황설비, 제지공장 탱크설비, 산제조탱크, 해수펌프, 해양구조물과 같은 부식환경하에서 상당한 내식성이 요구되는 설비에 다양하게 사용되고 있다.

통상적으로 내식성이 우수하다고 알려져 있는 2상 스테인레스강에는 내공식성을 향상시키는 합금원소인 Cr 이 다량 함유되어 있고 이외에도 Mo과 N이 기본적으로 함유되어 있는데, 크게 2종류로 구분될 수 있다. 즉, 합금성분중 Cr 을 21-23중량%(이하, 단지 '%'라 함), Ni을 4.5-6.5%, Mo 을 2.5-3.5%, N을 0.08-0.20%, Mn을 2% 이하 그리고 C 를 0.03% 이하로 함유하고 있는 UNS 31803 강과, Cr을 24-26%, Ni을 6-8%, Mo을 3-5%, N을 0.24-0.32%, Cu를 0.5% 이하, Mn을 1.2% 이하 그리고 C를 0.03% 이하로 함유하고 있는 SAF 2507 강으로 구분된다. 상기 강들은 슈퍼오스테나이트 스테인레스강과 거의 동등한 내식성을 갖고 있는 반면에 열간가공성이 나빠 이 강을 이용하여 강판을 제조하는 경우 열간압연시 에지크랙(edge crack) 발생에 아주 민감하다. 열간압연시 에지크랙이 발생할 경우 판파단 및 실수율의 급격한 감소로 이어지므로 2상 스테인레스 소재는 우수한 열간가공성을 갖고 있어야 할 필요가 있다.

2상 스테인레스강의 열간가공성을 향상시키기 위한 종래의 방법으로서, 2상 스테인레스강 중에 Ce 을 첨가하는 방법이 있는데(J.I.Kmi, et. al., Proc, of Int. Conf. on Stainless steels, ISIJ. Tokyo, 1991, p 807), 이 방법은 강중의 S 함량을 30ppm 이하로 낮추고 또한 Ce를 첨가하므로서 S의 편석을 방지하여 열간가공성을 개선한 방법이다. 이 외에도 A.Paul 둥이 제시한 바에 의하면 2상 스테인레스 강을 열간압연시 오스테나이트상의 재결정을 촉진시키기 위해 변형속도(strain rate)를 빠르게 하므로서 열간가공성을 개선하는 방법이 제시되어 있다(Innovation of Stainless Florence, Italy, 1993, p 3297). 그러나, 상기 방법들은 스테겔 밀(steckel mill)과 같이 열간압연도중 온도를 조절하여 일정온도를 보완할 수 없는 압연설비에는 적용이 곤란한 단점이 있다.

다시 말하면, 실제 탄뎀 압연기를 이용하여 2상 스테인레스강 슬라브를 열간압연하는 경우에는 1250-1300℃의 고온에서 가열하여야 하므로 산화에 의해 야기되는 표면결함을 줄이고 실수율을 높이기 위해서는 2상 스테인레스강 소재가 우수한 고온 내산화성을 갖어야 한다.

한편, 상기한 2상 스테인레스강들은 모두 W 을 함유하지 않고 Mo 이 함유된 강에 관한 것이지만 Mo 과 W 이 복합 첨가된 2상 스테인레스강의 경우 W이 함유되지 않은 강보다도 우수한 열간가공성과 내식성을 갖고 있는 잇점 때문에 최근에는 Mo 과 W 이 복합첨가된 2상 스테인레스강에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들면, B. W. Oh 등이 제안한 2상 스테인레스강은 Cr 을 20-22% 함유하고 강 성분중 Mo 를 W 으로 일부 대치한 강으로서, 이중 W 을 2.7%, Mo 을 1.05% 첨가한 2상 스테인레스강의 경우 Mo 을 2.78% 함유한 강에 비하여 내식성이 향상된다고 보고하고 있다(Innovation of Stainless, Florence, Italy, 1993, p 359). 그러나, 상기 강은 Cr 의 함량이 근본적으로 적기 때문에 고온 내산화성의 향상이 어려우며, 특히 Cu 를 함유하고 있지 않아 금속간 화합물의 형성에 의해 충격인성이 열화되는 단점이 있다.

또다른 예로서, H. Okamoto 가 특허출원한 유럽특허 EP 0,545,753Al 에 제시된 바에 의하면, Mo 을 2-4%, W를 1.5-5.0% 함유한 2상 스테인레스강이 제안되어 있는데, 이 강은 강도가 높고 내식성이 우수하다고 알려진 반면 열간압연시 에지크랙의 위험도가 클 뿐만 아니라 상안정성이 저하되는 경향이 있다.

이외에도 본 발명자들이 특허출원한 대한민국 특허출원 제 94-38249 호에는 Cr 을 22.5-23.5% 함유하는 2상 스테인레스강이, 또한 대한민국 특허출원 제 94-38978 호에는 Cr 을 24-26% 함유하고 있는 2상 스테인레스강이 제안되어 있는데, 상기 2상 스테인레스강은 모두 내식성을 향상시키기 위하여 Mo 과 W 이 복합 첨가한 강으로서 특히. 탄뎀 압연기와 같은 압연설비에서도 제조가 가능하도록 고온내산화성 및 열간가공성을 향상시킨 강들이다. 그러나, 상기한 Mo 과 W 이 복합 첨가된 2상 스테인레스강들은 용접이 필요한 구조물 등에 적용되는 경우 용접열영향부에 금속간화합물의 석출이 심화되어 결국 충격인성이 열화되므로서 상안정성이 저하될 우려가 있다.

따라서, 본 발명자들은 상기한 대한민국 특허출원 제94-38249 호 및 제 94-38978 호에 제시된 2상 스테인레스강을 개량하기 위하여 연구와 실험을 거듭하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 열간가공성, 고온내산화성이 우수하고 내식성과 열영향부의 상안정성이 우수한 2상 스테인레스강 및 이강을 이용하여 탄뎀 압연설비로 생산이 가능한 2상 스테인레스 강판의 그 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 설명한다.

본 발명은 페라이트상과 오스테나이트상으로 이루어진 2상 스테인레스강에 있어서, 중량%로, C:0.03% 이하, Si:1.0% 이하, Mn:2.0% 이하, P:0.04% 이하, S:0.004% 이하, Cu:2.0% 이하, Ni:5.0-8.0%, Cr:22-27%, Mo:1.0-2.0%, W:3.0-5.0%, 및 N:0.13-0.27% 를 포함하거나, 또는 여기에 Ca:0.03% 이하, Ce:0.1% 이하, B;0.005% 이하 및 Ti:0.5% 이하로 이루어지는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상 함유되고;

로 정의되는 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq) 가 2.2-3.0 이고; 텅스텐과 몰리브덴의 중량비(W/Mo)가 2.6-3.4 인 조건을 만족하여 조성되는 2상 스테인레스강에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기한 조성을 갖는 강 슬라브를 과잉산소량이 2vol% 이하로 함유된 가열로내에서 1250-1300℃ 범위의 온도로 가열한 후 열간압연시 첫 패스 압하율을 10-20% 로 하고 이후 압하율을 36% 까지 증가시킨 다음 1050-1000℃ 의 온도범위에서 15-25% 의 압하율로 마무리 열간압연하고, 또한 전체 열간압연의 변형속도를 1-8/sec 범위로 열간압연하여 구성되는 2상 스테인레스강판의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명강의 조성에 대하여 상세히 설명한다.

C:C은 강력한 오스테나이트상 안정화 원소이지만 0.03% 이상 존재한 경우, 크롬탄화물을 석출하여 내식성을 저하시키므로 0.03% 이하로 한정함이 바람직하다.

Si:Si 은 탈산제로 부터 포함되며, 다량 함유된 금속간 화합물의 석출을 조장하므로 1.0% 이하로 한정한다. 보다 바람직하게는 0.6% 이하로 한정하는 것이다.

Mn:Mn 은 2상 스테인레스강을 용해시 N 의 용해도를 증가시키는 이점이 있다. 그러나, Mn 은 MnS 를 형성하므로써 내식성의 감소를 유발시키므로 Mn 은 2.0% 이하로 한정함이 좋다.

P:P 는 제강공정에서 스크랩이나 합금철에 포함되는 원소로서, 0.04% 이상 존재할 때 내식성과 충격인성을 감소시키기 때문에 P 는 0.04% 이하로 한정함이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.03% 이하로 한정하는 것이다.

S:S 는 P 와 마찬가지로 제강공정에서 스크랩이나 합금철에 포함되는 원소로서, 입계에 황화물(Sulfide)을 형성하여 열간압연성을 저하시킨다. 또한 이러한 황화물은 공식(pitting corrosion)을 유발시키는 장소로 작용하여 내식성을 현저하게 감소시킨다. 그러므로 S 가 0.004% 이상 존재할 때 내식성과 충격인성을 감소시키기 때문에 S의 함량은 0.004% 이하로 한정함이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.003% 이하로 한정하는 것이다.

Cu:Cu 금속간화합물의 형성을 억제하며, 환원성 분위기의 산에서 우수한 내식성을 나타내는 원소이다. 특히. Cr 을 22.5-23.5% 함유하는 2상 스테인리스강에서는 Cu를 첨가함으로써 충격인성의 증가를 보인다. 그러나 2.0% 를 넘게 되면 열간가공성을 감소시키므로 Cu 의 함량은 2.0% 로 한정함이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1.0% 이하로 한정하는 것이다.

Ni:Ni 은 오스테나이트상을 안정화하는 중요한 원소이다. 그러나, Ni 의 함량이 적정량을 벗어날 경우 오스테나이트상과 페라이트상의 비율이 적정하지 못하여 2상 스테인리스강 고유의 특성을 나타내지 못한다. 특히, Ni 함량이 5% 이하일 경우 N의 용해도가 낮은 페라이트상이 증가하고, 크롬나이트라이드가 페라이트상내에 형성되어 내식성 및 충격인성을 감소시키기 때문에 Ni 은 5-8% 로 한정함이 바람직하다.

Cr:Cr 은 내식성을 향상시키는 중요한 원소이다. Cr 함량이 22% 이하일 경우 2상 스테인리스강에 요구되는 내식성을 나타내지 못하며, 27%를 넘게 되면 금속간화합물의 석출속도가 빨라지므로 이로인해 내식성 및 충격인성이 현저하게 감소된다. 따라서 Cr 은 22-275 로 한정함이 바람직하다.

Mo:Mo 은 Cr 과 같이 내식성을 향상시키는 중요한 원소이다. 특히, 염화물환경에서 우수한 내공식 저항성을 나타낸다. 그러나 1% 이하에서는 위에서 언급한 충분한 내공식정항성을 나타나지 않으며 2% 이상에서는 금속간화합물의 석출을 조장하여 내식성과 충격인성을 저하시키므로 Mo 의 함량은 1-2%로 한정한다.

W:W 은 Mo 과 같이 내식성을 향상시키는 중요한 원소이다. 특히 낮은 pH 에서 우수한 내공식 저항성을 부여해주며, 또한 2상 스테레스강중에 시그마상의 석출을 지연시키는 효과가 있다. 그러나, W 의 함량이 3% 이하인 경우 이러한 효과가 미흡하고 반면에 5%를 넘게 되면 고온가열로 분위기에서 산화가 급속하게 진행되며, 금속간 화합물의 형성을 촉진하므로 W 은 3-5% 로 한정함이 바람직하다.

N:N 은 강력한 오스테나이트 안정화 원소이며, 내식성을 향상시키는 원소이다. N의 함량이 0.13% 이하로 존재할 경우 2상 스테인리스강로서 가져야할 강도와 내식성을 갖지 못하며, 또한 금속간 화합물의 석출이 용이하다. 반변에 0.27% 를 넘게 되면 오스테나이트상의 강도를 너무 높게 하여 열간압연시 열간가공성을 현저하게 감소시킨다. 따라서 N의 함량은 0.13-0.27%로 제한함이 바람직하다.

또한, 상기한 조성에 Ca, Ce, B 및 Ti 으로 이루어지는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 원소를 첨가하게 되면 2상 스테인레스강의 열간가공성이 더욱 향상되어 열간압연에 보다 유리하다. 그러나, Ca 의 경우 0.03% 이상, Ce 의 경우 0.1% 이상, B 의 경우 0.005% 이상, Ti 의 경우 0.5% 이상으로 함유하게 되면 이들 원소들이 2상 스테인레스강중에 개재물로 작용하여 오히려 내식성 및 충격인성이 저하되므로 바람직하지 않다.

이상과 같은 조성으로 이루어지는 2상 스테인레스강은 오스테나이트상과 페라이트상이 혼재되어 2상이 공존하게 되지만, 2상 스테인레스강의 경우 상기 2개의 상분율이 적절한 상분율을 가져야 열간가공성, 고온내산화특성, 내식성 및 충격인성이 우수하게 된다. 가장 바람직한 2상 스테인레스강의 상분율은 오스테나이트상과 페라이트상의 분율이 약 50:50 으로 공존하는 경우이다. 2상 스테인레스강의 상분율은 주 합금성분 중 Cr, Ni, Mo, W, N, Cu, Si 및 C 의 함량에 따라 크게 좌우되기 때문에 2상간의 적절한 상분율을 화보하기 위해서는 적절한 크롬당량(Creq)과 니켈당량(Nieq)의 설정이 필요하다.

니켈당량은(Nieq) 은

를 사용하여 구할 수 있다. 또한, 통상적인 크롬당량(Creq)을 계산하는 식에는 페라이트 생성원소인 W 을 포함하고 있지 않기 때문에 F.B.Pickering 의 실험결과에 따라 가중치를 0.73을 주어 크롬당량(Creq)는

을 사용하여 구할 수 있다(The Metallurgical Evolution of Stainless Steels, The American Society of Metals, Cleveland, Ohio, 1979, p132).

2상 스테인레스강의 상분율이 약 50:50 을 유지하도록 하기 위해서는 상기 크롬당량(Creq)과 니켈당량(Nieq)에 관한 식에 의하여 Creq/Nieq의 비가 2.2-3.0의 범위를 만족하여야 하는데, 만일 Creq/Nieq의 비가 상기 범위를 벗어나게 되면 2상 스테인레스강의 상분율이 50:50 에서 크게 벗어나서 고온내산화특성, 내식성 및 열간가공성등이 열화되어 바람직하지 못하다.

그리고, 크롬당량과 니켈당량의 비가 상기 비율을 갖고 또한 비록 Mo 과 W의 총함량이 우수한 열간가공성을 갖는 범위에 있어도 W/Mo 의 중량비가 적절하지 못하면 2상 스테인레스강 중에 금속간 화합물의 석출에 의하여 충격특성에 나쁜 영향을 줄 수 있다. 즉, Cr 의 함량이 22-27% 범위인 본 발명강에서는 W/Mo 의 중량비가 2.6-3.4 일 때 열간가공성이 우수하며, 특히, 용접시 열영향부에 금속간 화합물의 생성정도가 작아져 상이 안정화될 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 2상 스테인레스강을 이용한 강판의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 2상 스테인레스강을 이용한 강판의 제조는 통상의 2상 스테인레스강판의 제조방법으로 제조가 가능하나 전용생산설비가 아닌 일반 스테인레스강 생산설비를 이용하여 제조하는 경우 가열로 분위기를 생산 강종별로 조절하여야 하는 단점이 있는 등 보다 특별한 조건이 필요하다.

304 스테인레스와 같은 통상의 스테인레스강의 경우 슬라브를 재가열하는 가열로내의 과잉산소량을 약 3vol% 이하로 제한하는데, 이러한 분위기에서 Cr 함량이 22.5-23.5% 범위인 강 슬라브를 재가열하면 W 함량이 4% 이상일 때 산화량이 급격히 증가하며, Cr 함량이 24-26% 범위인 강슬라브를 재가열하면 W 함량이 6.12% 이상일 때 역시 산화량이 급격히 증가하게 된다. 따라서, 본 발명자들은 Mo 과 W 을 다량 함유한 2상 스테인레스강의 고온산화 특성을 향상시키기 위하여 재가열로 분위기중의 과잉산소량을 낮게 조절함으로써 고온산화량 및 표면형상에 나쁜 영향을 미치는 국부부식을 줄이는 가열방법을 제안하여 대한민국 특허출원 제 95-14484 호로 특허출원한 바 있는데, 본 발명에서는 2상 스테인레스강 슬라브 가열시 이러한 가열방법을 이용하는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 의한 2상 스테인레스강 슬라브를 재가열시에는 가열로내 분위기중 과잉산소량을 2vol% 이하로 제어하는데, 이때, 가열온도는 통상의 온도범위인 1250-1300℃ 범위로 한다.

또한, 상기와 같이 가열된 슬라브를 열간압연시 초기 압하율을 적게 주고, 이후 점차 압하율을 증가시킨 다음, 1050-1000℃ 부근에서는 다시 압하율을 감소시켜 압연함이 바람직하다. 예를 들면, 2상 스테인레스강에 파단이 발생하지 않도록 첫 패스압연은 10-20%로 하는 것이 좋으며 이후, 서서히 압하율을 증가시키면서 압하율을 36% 까지 증가시킨 다음 가열로의 온도가 1050-1000℃의 범위에 이르면 압하율을 15-25%의 범위로 하여 마무리 열간압연을 행하는 것이 바람직하다.

중요한 것은 1050-1000℃의 온도구간에서 압하율이 25%를 초과하게 되면 우수한 열간가공성에도 불구하고 2상 스테인레스강의 특성상 크랙이 유발될 수 있으며 15% 이하로 하는 경우 실제 생산성 측면에서 바람직하지 못하다.

그리고, 열간압연시 전체 변형속도는 1-8/sec 의 범위로 열가압연을 행함이 바람직한데, 그이유는 전체 변형속도가 8/sec 를 초과하게 되면 열간압연도중 재결정 거동(연화거동)이 미흡하여 크랙이 유발될 수 있으며, 1/sec 이하일때에는 생산성이 현저하게 감소하여 실조업에서 바람직하지 않기 때문이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

하기표 1과 같은 조성 및 조건을 갖도록 용해후 주조하여 50Kg 의 잉고트를 제조하고, 1270℃의 가열로에서 3시간 열처리를 하였다.

이후 가열된 슬라브는 시험압연기를 사용하여 12mm 까지 압연을 하였는데, 압하배분은 초기 첫패스 압연은 18%로 하였고 이후 점차 압하율을 증가시킨 다음 1050-1000℃ 부근에서는 다시 압하율을 감소하여 압연을 실시한 후 물로 급냉을 하였다. 마무리 압연온도는 1000℃ 이상으로 하였다.

이와같이 제조된 2상 스테인레스 열연판에 대하여 열간가공성, 고온내산화성, 내식성 및 충격시험을 통한 상안정성 평가를 행하고 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.

상기 열간가공성 평가는 고온인장시험을 통하여 실시하였는데, 고온 인장시험은 Gleeble 1500 을 사용하여 20℃/sec 로 1290℃까지 가열한 후 1분간 유지후 1050℃ 까지 10℃/sec 로 냉각한 후 10초간 유지후 300mm/sec 의 cross-head speed로 파단하여, 1050℃ 에서의 단면감소율이 80%를 넘는 경우에는 양호(●), 70% 이상일때는 보통(■), 그 이하는 (▲)로 나타내었다.

상기 고온산화시험은 1290℃의 과잉산소 3vol% 분위기 하에서 3시간 고온산화후의 무게중량(weight gain)으로 나타내었다. 가열은 1290℃ 까지 도달하는데 60분이 소요되며, 이후 120분간 1290℃에 유지되도록 하였다. 평가는 산화증량이 10mg/c㎡·hr 이하일 때 양호(●), 10mg/c㎡·hr 을 넘을때에 (▲)로 표시하였다.

상기 내식성 시험은 수정된 ASTM G-48 test 방법을 사용하였다. 즉 용액의 pH 를 0.8-1.0으로 한 후 2.5℃ 간격으로 24시간 침적후 표면에 피트(pit)가 발생되는 온도를 측정하여 상대적인 공식저항성을 비교하였다.

상안정성 평가는 각 시험편을 900℃ 에서 3분간 열처리를 한 후 상온에서 Charpy 충격시험을 하여 펑가하였다. Cr 의 함량이 22-24wt% 범위인 강은 충격에너지가 150J 이상이면 상 안정성 양호(●), 150J 이하인 경우는 상 안정성 저하(▲)로 평가하였다. Cr 의함량이 24-27wt% 범위인 강은 충격에너지가 50J 이상이면 상 안정성 양호(●), 50J 이하인 경우는 상 안정성 저하(▲)로 평가하였다.

상기 표 2에 나타난 바와같이, 본 발명에 따른 조성 및 조건범위를 만족하고 있는 발명강의 경우 비교강의 경우에 비하여 열간가공성, 고온내산화특성, 내식성 및 충격인성이 매우 우수함을 알 수 있다.

또한, Ca, Ce, B 및 Ti 원소가 1종 또는 2종이상 적절히 첨가된 본 발명강(38-42)의 경우 이들 원소가 첨가되지 않은 발명강(37)의 경우에 비하여 열간가공성이 보다 향상됨을 알 수 있다.

[실시예 2]

실시예 1의 발명강(16) 강종을 대상으로 실시예 1과 같은 방법으로 열연판을 제조하되, 이때 압연조건을 하기표 3과 같은 조건에 의해 압연을 실시하여 2상 스테인레스강 강판을 얻었다.

제조된 강판에 대하여 크랙발생 유무를 확인하고, 그 결과를 하기표 3에 나타내었다.

상기 표 3에 나타난 바와같이, 발명재는 첫 패스압연을 경압하한 후 36% 까지 압하율을 증가시킨 다음 1000-1050℃ 온도범위에 이르는 마무리 압연영역(8 pass)에서 다시 경압하한 경우로서, 최종 얻어진 강판에 크랙이 발생되지 않음을 알 수 있다.

반면에 비교재(1)은 첫 패스 압연에서 부터 계속 압하율을 증가시키고 1000-1050℃의 온도범위에 이르는 8-9 패스에서도 강압하한 경우로서 최종 강판에 크랙이 발생되었고, 또한, 비교재(2)의 경우 첫패스 압연에서 부터 경압하후 점차 압하율을 증가시켜 마무리 온도구간에서는 다시 경압하를 행하고 있으나 전체 변형속도가 8/sec 를 초과하여 제조된 강판에 크랙이 발생됨을 알 수 있었다.

상술한 바와같이, 본 발명은 강중 성분계를 적절히 조절하는 한편 Creq 및 Nieq 의 관계와 W/Mo 의 중량비를 적절히 제어하므로서, 내식성 뿐만 아니라 열간가공성, 고온 내산화성 및 충격특성이 모두 우수한 2상 스테인레스강이 제공되며, 이러한 2상 스테인레스강은 각종 부식환경하에서 내식성이 요구되는 설비에 적합하다. 또한 본 발명에 의한 2상 스테인레스강은 특히 열간가공성이 우수하여 적절한 열연조건의 제어를 통해 강판으로의 제조가 극히 유리한 점이 있다.

Claims (4)

1. 페라이트상과 오스테나이트상으로 이루어진 2상 스테인레스강에 있어서, 중량%로, C:0.03% 이하, Si:1.0% 이하, Mn:2.0% 이하, P:0.04% 이하, S:0.004% 이하, Cu:2.0% 이하, Ni:5.0-8.0%, Cr:22-27%, Mo:1.0-2.0%, W:3.0-5.0%, 및 N:0.13-0.27% 를 포함하고;

   로 정의되는 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq) 가 2.2-3.0 이고; 텅스텐과 몰리브덴의 중량비(W/Mo)가 2.6-3.4 인 조건을 만족하여 조성됨을 특징으로 하는 2상 스테인레스강
2. 페라이트상과 오스테나이트상으로 이루어진 2상 스테인레스강에 있어서, 중량%로, C:0.03% 이하, Si:1.0% 이하, Mn:2.0% 이하, P:0.04% 이하, S:0.004% 이하, Cu:2.0% 이하, Ni:5.0-8.0%, Cr:22-27%, Mo:1.0-2.0%, W:3.0-5.0%, 및 N:0.13-0.27% 를 포함하고; 여기에 Ca:0.03% 이하, Ce:0.1% 이하, B;0.005% 이하 및 Ti:0.5% 이하로 이루어지는 그룹중에서 선택된 1종 또는 2종 이상 함유되고;

   로 정의되는 니켈당량(Nieq)과 크롬당량(Creq)의 비(Creq/Nieq) 가 2.2-3.0 이고; 텅스텐과 몰리브덴의 중량비(W/Mo)가 2.6-3.4 인 조건을 만족하여 조성됨을 특징으로 하는 2상 스테인레스강
3. 테라이트상과 오스테나이트상으로 이루어진 2상 스테인레스강판의 제조방법에 있어서, 특허청구범위 제1항의 조성을 갖는 강 슬라브를 과잉산소량이 2vol% 이하로 함유된 가열로내에서 1250-1300℃ 범위의 온도로 가열한 후, 열간압연시 첫패스 압하율을 10-20%로 하고 이후 압하율을 36% 까지 증가시킨 다음 1050-1000℃ 의 온도범위에서 15-25%의 압하율로 마무리 열간압연하고, 또한 전체 열간압연의 변형속도를 1-8/sec 범위로 열간압연하여 구성됨을 특징으로 하는 2상 스테인레스강판의 제조방법
4. 페라이트상과 오스테나이트상으로 이루어진 2상 스테인레스강판의 제조방법에 있어서, 특허청구범위 제2항의 조성을 갖는 강 슬라브를 과잉산소량이 2vol% 이하로 함유된 가열로내에서 1250-1300℃ 범위의 온도로 가열한 후, 열간압연시 첫패스 압하율을 10-20%로 하고 이후 압하율을 36% 까지 증가시킨 다음 1050-1000℃ 의 온도범위에서 15-25%의 압하율로 마무리 열간압연하고, 또한 전체 열간압연의 변형속도를 1-8/sec 범위로 열간압연하여 구성됨을 특징으로 하는 2상 스테인레스강판의 제조방법