KR20210101302A - Austenitic stainless steel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
연속 주조에 의해 제조한 슬라브를 1,000~1,300℃로 가열한 후 초벌 열연을 실시하는 초벌 열연 공정; 상기 초벌 열연 공정 후, 제조된 강띠에 대하여 마무리 열연을 실시하는 마무리 열연 공정; 및 상기 마무리 열연 공정 후 상기 강띠를 냉각하는 냉각 공정을 포함하며, 상기 마무리 열연 공정에서는 상기 마무리 열연의 압하율이 60% 이상이며, 상기 마무리 열연의 롤 지름이 300mm 이상이고, 상기 마무리 열연의 온도가 600~1,100℃이며, 상기 마무리 열연의 최종 패스 온도가 600~950℃이며, 상기 냉각 공정에서는 상기 강띠를, 상기 마무리 열연의 상기 최종 패스 온도가 750℃ 이상의 경우는 750℃ 이하까지, 냉각 속도 5℃/s 이상으로 냉각한다.A rough hot rolling process in which a slab manufactured by continuous casting is heated to 1,000 to 1,300° C. and then rough hot rolling is performed; a finishing hot rolling process of performing finish hot rolling on the manufactured steel strip after the rough hot rolling process; and a cooling process of cooling the steel strip after the finish hot rolling process, wherein in the finish hot rolling process, the rolling reduction of the finish hot rolling is 60% or more, the roll diameter of the finish hot rolling is 300 mm or more, and the temperature of the finish hot rolling is 600 to 1,100 ° C, the final pass temperature of the hot rolling is 600 to 950 ° C, and in the cooling process, the steel strip is cooled to 750 ° C or less when the final pass temperature of the hot rolling is 750 ° C or higher, cooling rate Cool to 5°C/s or more.
Description
본 발명은 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to austenitic stainless steel and a method for manufacturing the same.
스마트 폰으로 대표되는 휴대형 전자 기기는 소형 경량화나 의장성 향상의 요구가 높은 점에서, 그들에 이용되는 금속제의 외장 부재의 제조에서는, 복잡한 형상으로 가공하기 위하여 가혹한 냉간 단조를 실시한 후, 절삭 가공에 의해 성형하는 수법이 주로 이용되었다. 또한, 휴대형 전자 기기의 디자인에 따라서는, 절삭 가공 후에 경면 연마를 실시하는 경우도 있다. 여기서, 휴대형 전자 기기의 외장 부재는 기기에 내장되는 지자기 센서 등에 대한 악영향을 피하기 위해 비자성일 것이 요구될 뿐만 아니라, 고강도 또한 요구된다. 또한, 상기 전자 기기는 휴대형이기 때문에 옥외 환경에서 사용되는 경우도 많은 점에서, 외장 부재는 옥내에서의 사용을 전제로 하는 전자 기기용 부재에 비하여 높은 내식성도 요구된다.Portable electronic devices represented by smartphones have high demands for reduction in size and weight and improvement in designability. The molding method was mainly used. Moreover, depending on the design of a portable electronic device, it may mirror-polish after a cutting process. Here, the exterior member of the portable electronic device is required not only to be non-magnetic in order to avoid adverse effects on the geomagnetic sensor or the like incorporated in the device, but also to have high strength. In addition, since the electronic device is portable, it is often used in an outdoor environment. Therefore, the exterior member is also required to have high corrosion resistance compared to a member for an electronic device that is intended for use indoors.
상기 외장 부재의 제조에 이용되는 금속 재료로서, 예를 들면, 특허문헌 1에는 냉간 단조 및 절삭 가공을 실시하여 비자성 부재로 만들어진 비자성 오스테나이트계 스테인레스 강판(이하, 간단히 「스테인레스 강판」이라고 한다)이 개시되어 있다.As a metal material used for manufacturing the exterior member, for example, in Patent Document 1, a non-magnetic austenitic stainless steel sheet made of a non-magnetic member by cold forging and cutting (hereinafter simply referred to as "stainless steel sheet") ) is disclosed.
특허문헌 1에 기재된 스테인레스 강판의 제조 방법은, 비자성, 고강도 부품을 제조하기에 좋은 방법이지만, 제조 공정이 복잡하여 비용이 드는 것, 제품 형상에 따라서는 제조한 스테인레스 강판을 이용할 수 없다는 문제점이 있다.The manufacturing method of the stainless steel sheet described in Patent Document 1 is a good method for manufacturing non-magnetic and high-strength parts, but there are problems in that the manufacturing process is complicated and expensive, and the manufactured stainless steel sheet cannot be used depending on the shape of the product. have.
다음으로, 도 8에 소둔재에 냉간 압연을 실시한 경우, 또는 판 두께가 두꺼운 재료에 냉간 압연(조질 압연)을 실시한 경우, 표층에 변형이 집중되어 판 두께 방향의 경도 분포가 불균일해지는 예를 나타낸다. 구체적으로, 도 8에는 판 두께 8mm, 평균 단면 경도 300HV로 조정한 스테인레스 강판의 판 두께 방향의 경도 분포를 나타내고 있다. 일반적인 냉간 압연에서는 표층의 변형이 크고, 판 두께 중앙의 변형이 작기 때문에, 표층에서는 332HV의 경도를 나타내는 한편, 판 두께 중앙에서는 275HV밖에 나타내지 않았다. 즉, 특허문헌 1의 스테인레스 강판에서는, 판 두께를 일정 이상으로 두껍게 하면 판 두께 방향의 경도가 불균해진다는 문제점이 있다.Next, in Fig. 8, when cold rolling is performed on the annealed material, or when cold rolling (temper rolling) is performed on a material having a thick sheet thickness, strain is concentrated in the surface layer and the hardness distribution in the sheet thickness direction becomes non-uniform. . Specifically, FIG. 8 shows the hardness distribution in the plate thickness direction of the stainless steel plate adjusted to a plate thickness of 8 mm and an average cross-sectional hardness of 300 HV. In general cold rolling, since the deformation of the surface layer was large and the deformation of the center of the plate thickness was small, the hardness of 332 HV was shown in the surface layer, while only 275 HV was shown in the center of the plate thickness. That is, in the stainless steel sheet of Patent Document 1, when the sheet thickness is increased to a certain level or more, there is a problem that the hardness in the sheet thickness direction becomes non-uniform.
본 발명의 일 양태는 상기의 문제점을 감안한 것으로, 그 목적은, 두께가 일정 정도 이상임에도 불구하고 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균일이 저감된 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조 방법을 실현하는 것이다.One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize an austenitic stainless steel in which non-uniformity in the distribution of cross-sectional hardness in the thickness direction is reduced even though the thickness is more than a certain level, and a method for manufacturing the same.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강은, C와 N을 합한 함유량이 질량%로 0.08% 이상이며, 두께 방향의 단면 경도 분포의 평균이 250HV 이상이며 변동폭이 30HV 이하이고, 두께가 3mm 이상인 구성이다.In order to solve the above problems, in the austenitic stainless steel according to an aspect of the present invention, the combined content of C and N is 0.08% or more by mass%, the average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is 250 HV or more, and the fluctuation range is It is 30HV or less, and the thickness is 3mm or more.
상기 구성에 의하면, 두께가 3mm 이상임에도 불구하고, 두께 방향의 단면 경도 분포의 평균이 250HV 이상이며 변동폭이 30HV 이하이다. 이 때문에, 두께가 일정 정도 이상임에도 불구하고 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균일이 저감된 오스테나이트계 스테인레스강을 제공할 수 있다.According to the above configuration, in spite of the thickness being 3 mm or more, the average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is 250 HV or more, and the variation width is 30 HV or less. For this reason, it is possible to provide an austenitic stainless steel in which the non-uniformity of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is reduced despite the thickness being equal to or greater than a certain level.
[1] 본 발명의 일 양태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강은, 상기 오스테나이트계 스테인레스강의 화학 조성이, 질량%로 C: 0.003~0.12%, Si: 2.00% 이하, Mn: 2.00% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.030% 이하, Ni: 6.0~15.0%, Cr: 16.0~22.0%, N: 0.005~0.20%, 잔여부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진다.[1] In the austenitic stainless steel according to an aspect of the present invention, the chemical composition of the austenitic stainless steel is, in mass%, C: 0.003 to 0.12%, Si: 2.00% or less, Mn: 2.00% or less, P : 0.04% or less, S: 0.030% or less, Ni: 6.0 to 15.0%, Cr: 16.0 to 22.0%, N: 0.005 to 0.20%, the remainder consists of Fe and unavoidable impurities.
[2] 상기 화학 조성에 더하여, 질량%로 Mo: 0.01~3.00%, Cu: 0.01~3.50%, Al: 0.0080% 이하, O: 0.0040~0.0100%, V: 0.01~0.5%, B: 0.001~0.01%, Ti: 0.01~0.50% 중 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는 [1]에 기재된 오스테나이트계 스테인레스강.[2] In addition to the above chemical composition, in mass%, Mo: 0.01 to 3.00%, Cu: 0.01 to 3.50%, Al: 0.0080% or less, O: 0.0040 to 0.0100%, V: 0.01 to 0.5%, B: 0.001 to The austenitic stainless steel according to [1], further containing one or more of 0.01% and Ti: 0.01 to 0.50%.
[3] 상기 화학 조성에 더하여, 질량%로 Co: 0.01~0.50%, Zr: 0.01~0.10%, Nb: 0.01~0.10%, Mg: 0.0005~0.0030%, Ca: 0.0003~0.0030%, Y: 0.01~0.20%, REM(희토류 금속): 0.01~0.10%, Sn: 0.001~0.500% 및 Sb: 0.001~0.500%, Pb: 0.01~0.10%, W: 0.01~0.50% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는 [1] 또는 [2]에 기재된 오스테나이트계 스테인레스강.[3] In addition to the above chemical composition, in mass%, Co: 0.01 to 0.50%, Zr: 0.01 to 0.10%, Nb: 0.01 to 0.10%, Mg: 0.0005 to 0.0030%, Ca: 0.0003 to 0.0030%, Y: 0.01 ~0.20%, REM (rare earth metal): 0.01~0.10%, Sn: 0.001~0.500% and Sb: 0.001~0.500%, Pb: 0.01~0.10%, W: 0.01~0.50% One or more selected from The austenitic stainless steel according to [1] or [2], further comprising:
본 발명의 일 양태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강은, 비투자율 μ가 1.1 이하인 것이 바람직하다. 상기 구성에 따르면, 두께가 일정 정도 이상임에도 불구하고, 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균일이 저감된 비자성 오스테나이트계 스테인레스강을 제공할 수 있다.The austenitic stainless steel according to an aspect of the present invention preferably has a relative magnetic permeability μ of 1.1 or less. According to the above configuration, it is possible to provide a non-magnetic austenitic stainless steel in which the non-uniformity of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is reduced despite the thickness being equal to or greater than a certain level.
[4] 본 발명의 일 양태에 따른 오스테나이스계 스테인레스강의 제조 방법은, 질량%로 C: 0.003~0.12%, Si: 2.00% 이하, Mn: 2.00% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.030% 이하, Ni: 6.0~15.0%, Cr: 16.0~22.0%, N: 0.005~0.20%를 함유하며, C와 N을 합한 함유량이 질량%로 0.08% 이상이며, 잔여부 Fe 및 불가피한 불순물로 구성된 화학 조성으로 이루어지는 연속 주조에 의해 제조한 슬라브를 1,000~1,300℃로 가열한 후 초벌 열연을 실시하는 초벌 열연 공정; 상기 초벌 열연 공정 후, 제조된 강띠에 대하여 마무리 열연을 실시하는 마무리 열연 공정; 및 상기 마무리 열연 공정 후, 상기 강띠를 냉각하는 냉각 공정을 포함하고, 상기 마무리 열연 공정에서는, 상기 마무리 열연의 압하율이 60% 이상이고, 상기 마무리 열연의 롤 지름이 300mm 이상이며, 상기 마무리 열연의 온도가 600~1,100℃이고, 상기 마무리 열연의 최종 패스 온도가 600~950℃이며, 상기 냉각 공정에서는 상기 강띠를 상기 마무리 열연의 상기 최종 패스 온도가 750℃ 이상인 경우는 750℃ 이하까지, 냉각 속도 5℃/s 이상으로 냉각하는 방법이다. 상기 구성에 따르면, 두께가 일정 정도 이상임에도 불구하고, 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균일이 저감된 오스테나이트계 스테인레스강을 제공할 수 있는, 오스테나이트계 스테인레스 강의 제조 방법을 실현할 수 있다.[4] In the method for manufacturing austenitic stainless steel according to an aspect of the present invention, in mass%, C: 0.003 to 0.12%, Si: 2.00% or less, Mn: 2.00% or less, P: 0.04% or less, S: 0.030 % or less, Ni: 6.0 to 15.0%, Cr: 16.0 to 22.0%, N: 0.005 to 0.20%, the combined content of C and N is 0.08% or more in mass%, and the remainder is composed of Fe and unavoidable impurities. A rough hot rolling process of heating a slab manufactured by continuous casting of a chemical composition to 1,000 to 1,300° C. and then performing rough hot rolling; a finishing hot rolling process of performing finish hot rolling on the manufactured steel strip after the rough hot rolling process; and a cooling step of cooling the steel strip after the finish hot rolling process, wherein in the finish hot rolling process, the rolling reduction of the finish hot rolling is 60% or more, the roll diameter of the finish hot rolling is 300 mm or more, and the finish hot rolling The temperature of the hot rolling is 600 to 1,100 ° C, the final pass temperature of the hot rolling is 600 to 950 ° C, and in the cooling process, the steel strip is cooled to 750 ° C or less when the final pass temperature of the hot rolling is 750 ° C or higher, This is a method of cooling at a rate of 5°C/s or more. According to the above configuration, it is possible to realize a method of manufacturing an austenitic stainless steel that can provide an austenitic stainless steel with reduced non-uniformity in the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction, despite the thickness being equal to or greater than a certain level.
[5] 상기 슬라브가, 질량%로 Mo: 0.01~3.00%, Cu: 0.01~3.50%, Al: 0.0080% 이하, O: 0.0040~0.0100%, V: 0.01~0.5%, B: 0.001~0.01%, Ti: 0.01~0.50% 중 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는 [4]에 기재된 오스테나이트계 스테인레스강의 제조 방법.[5] The slab is, in mass%, Mo: 0.01 to 3.00%, Cu: 0.01 to 3.50%, Al: 0.0080% or less, O: 0.0040 to 0.0100%, V: 0.01 to 0.5%, B: 0.001 to 0.01% , Ti: The method for producing an austenitic stainless steel according to [4], which further contains one or two or more of 0.01 to 0.50%.
[6] 상기 슬라브가, 질량%로 Co: 0.01~0.50%, Zr: 0.01~0.10%, Nb: 0.01~0.10%, Mg: 0.0005~0.0030%, Ca: 0.0003~0.0030%, Y: 0.01~0.20%, REM(희토류 금속): 0.01~0.10%, Sn: 0.001~0.500% 및 Sb: 0.001~0.500%, Pb: 0.01~0.10%, W: 0.01~0.50% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는 [4] 또는 [6]에 기재된 오스테나이트계 스테인레스강의 제조 방법.[6] The slab is, in mass%, Co: 0.01 to 0.50%, Zr: 0.01 to 0.10%, Nb: 0.01 to 0.10%, Mg: 0.0005 to 0.0030%, Ca: 0.0003 to 0.0030%, Y: 0.01 to 0.20 %, REM (rare earth metal): 0.01 to 0.10%, Sn: 0.001 to 0.500% and Sb: 0.001 to 0.500%, Pb: 0.01 to 0.10%, W: 0.01 to 0.50%, one or more selected from The method for producing an austenitic stainless steel according to [4] or [6], which contains
본 발명의 일 양태에 의하면, 두께가 일정 정도 이상임에도 불구하고 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균형이 저감된 오스테나이트계 스테인레스강을 제공할 수가 있다.According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an austenitic stainless steel in which the unevenness of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is reduced even though the thickness is greater than or equal to a certain level.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강의 제조 방법의 각 공정의 흐름을 나타내는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강의 두께 방향의 단면 경도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 3은 C＋N의 양과, 스테인레스강의 두께 방향의 단면 경도 분포의 평균과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 오스테나이트계 스테인레스강의 화학 성분에 대하여 본 발명의 실시예와 비교예의 비교 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 오스테나이트계 스테인레스강의 물성 등을 나타내는 도면이다.
도 6은 비교예의 오스테나이트계 스테인레스강의 물성 등을 나타내는 도면이다.
도 7은 비교예의 오스테나이트계 스테인레스강의 물성 등을 나타내는 도면이다.
도 8은 종래의 오스테나이트계 스테인레스강의 두께 방향의 단면 경도 분포를 나타내는 그래프이다.1 is a process diagram showing the flow of each process of the method for manufacturing an austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a cross-sectional hardness distribution in a thickness direction of an austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the relationship between the amount of C+N and the average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction of stainless steel.
4 is a view showing the comparative results of Examples and Comparative Examples of the present invention with respect to the chemical composition of the austenitic stainless steel.
5 is a view showing the physical properties of the austenitic stainless steel according to the embodiment of the present invention.
6 is a view showing the physical properties of the austenitic stainless steel of a comparative example, and the like.
7 is a view showing physical properties and the like of austenitic stainless steel of a comparative example.
8 is a graph showing the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction of a conventional austenitic stainless steel.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 한편, 이하의 기재는 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위한 것으로, 특별히 지정하지 않는 한, 본 발명을 한정하지 않는다.Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail. In addition, the following description is for better understanding the meaning of the invention, and unless otherwise indicated, this invention is not limited.
[본 발명의 포인트 및 목적][Points and Objects of the Invention]
(i) 일정 정도 이상(3mm 이상)의 두께가 있음도 불구하고, 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균형이 저감된 오스테나이트계 스테인레스강을 실현한 점, 및 (ii) 오스테나이트계 스테인레스강을 고온으로 하고, 대경 롤을 이용하여 크게 압하하고, 압하 후에 마무리 열연의 최종 패스 온도가 750℃ 이상인 경우는 750℃ 이하까지 냉각 속도 5℃/s 이상으로 냉각하면, 두께가 3mm 이상인 오스테나이트계 스테인레스강에서 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균형을 저감시킬 수 있음을 발견한 점이 본 발명의 포인트이다. 한편, 본 명세서에 기재된 「오스테나이트계 스테인레스강」은, 오스테나이트계 스테인레스 강띠 및 오스테나이트계 스테인레스 강판을 모두 포함한다. 다시 말하면, 본 발명은 오스테나이트계 스테인레스 강띠 및 오스테나이트계 스테인레스 강판에 모두 적용 가능하다.(i) Realization of an austenitic stainless steel with reduced unevenness in the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction despite the presence of a certain thickness (3 mm or more), and (ii) high-temperature austenitic stainless steel Austenitic stainless steel with a thickness of 3 mm or more, when it is greatly reduced using a large-diameter roll It is the point of the present invention that it is possible to reduce the imbalance of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction. Meanwhile, the term "austenitic stainless steel" as used herein includes both an austenitic stainless steel strip and an austenitic stainless steel sheet. In other words, the present invention is applicable to both an austenitic stainless steel strip and an austenitic stainless steel sheet.
또한, 본 발명은, 예를 들면, 스마트 폰 등의 전자 기기의 구조 부재를 복잡한 단조 가공 없이, 절삭, 에칭, 방전 가공 등으로 제조가 가능한 오스테나이트계 스테인레스강 및 그 제조 방법을 실현하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to realize an austenitic stainless steel that can be manufactured by cutting, etching, electric discharge machining, etc. without complicated forging of a structural member of an electronic device such as a smart phone, and a method for manufacturing the same. do it with
(두께 방향의 단면 경도 분포의 불균형이 저감됨에 따른 장점)(The advantage of reducing the unevenness of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction)
스마트 폰의 구조 부재로서 본 발명의 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강을 적용하는 경우, 연질 부분(예를 들면, 두께 방향의 중앙부)이 있으면 손상되기 쉽다. 따라서, 제품으로서의 가치가 낮아진다. 또한, 연질인 부분이라도 충분히 단단하게 함으로써 대응하는 것도 생각할 수 있지만, 반대로 필요 이상으로 단단한 부분이 생기면 절삭성이 저하된다.When the austenitic stainless steel according to the embodiment of the present invention is applied as a structural member of a smart phone, if there is a soft part (eg, a central part in the thickness direction), it is easily damaged. Accordingly, the value as a product is lowered. Moreover, although it is conceivable to respond by making a soft part sufficiently hard, conversely, when a hard part more than necessary arises, machinability will fall.
[프로세스][process]
본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 제강, 초벌 열연, 마무리 열연 및 냉각의 각 공정을 행함으로써 제조할 수 있다. 보다 구체적으로는, 연속 주조에 의해 제조한 슬라브를 1,000~1,300℃로 가열한 후 초벌 열연을 실시하여, 두께 25mm의 초벌 바(강띠)로 만든다(초벌 열연 공정). 그 후, 600℃ 이상 1,100℃이하에서 상기 초벌 바에 대하여 마무리 열연을 실시한다(마무리 열연 공정). 마무리 열연 공정에서는, 마무리 열연의 압하율을 60% 이상, 마무리 열연의 롤 지름을 300mm 이상, 마무리 열연의 최종 패스 온도를 600~950℃로 한다. 마무리 열연 공정 후, 제조된 강띠를 마무리 열연의 최종 패스 온도가 750℃ 이상인 경우는 750℃ 이하까지, 냉각 속도 5℃/s 이상으로 냉각한다(냉각 공정). 이러한 조건을 만족함으로써 원하는 두께 방향의 단면 경도 분포 및 그 변동 범위의 스테인레스강을 얻을 수 있다.The austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention can be manufactured by performing each of the steps of steel making, rough hot rolling, finish hot rolling, and cooling, as shown in FIG. 1 . More specifically, a slab manufactured by continuous casting is heated to 1,000 to 1,300° C., and then rough hot rolling is performed to make a rough bar (steel strip) having a thickness of 25 mm (rough hot rolling process). After that, finish hot rolling is performed on the rough bar at 600°C or higher and 1,100°C or lower (finishing hot rolling process). In the finish hot rolling step, the rolling reduction of the finish hot rolling is 60% or more, the roll diameter of the finish hot rolling is 300 mm or more, and the final pass temperature of the finish hot rolling is 600 to 950°C. After the finish hot rolling process, the manufactured steel strip is cooled to 750 ° C. or lower when the final pass temperature of finish hot rolling is 750 ° C. or higher, and at a cooling rate of 5 ° C./s or higher (cooling process). By satisfying these conditions, it is possible to obtain a stainless steel having a desired distribution of cross-sectional hardness in the thickness direction and its variation range.
또한, 얻어진 스테인레스강에 대하여, 필요에 따라 열연 공정에서 생성된 산화 스케일의 제거를 목적으로 산세정 처리를 실시할 수 있다. 일반적으로, 산세정 처리는 소둔 공정과 산세정 공정이 연결된 소둔 산세정 라인에서 실시된다. 산세정 처리를 실시할 때에는, 스테인레스강의 경도 저하가 발생하지 않는 온도 범위(구체적으로는, 900℃ 이하)에서 스테인레스강에 열을 가할 수 있다.In addition, the obtained stainless steel may be subjected to an acid washing treatment for the purpose of removing the oxide scale generated in the hot rolling process, if necessary. In general, the pickling treatment is performed in an annealing and pickling line in which the annealing process and the pickling process are connected. When performing the pickling treatment, heat can be applied to the stainless steel within a temperature range (specifically, 900° C. or lower) in which the hardness of the stainless steel does not decrease.
이상의 각 공정에 의하면, 두께가 3mm 이상임에도 불구하고, 두께 방향의 단면 경도 분포의 평균이 250HV 이상이며, 변동폭을 30HV 이하로 할 수 있다. 이 때문에, 두께 방향의 단면 경도 분포의 불균형이 저감된 오스테나이트계 스테인레스강을 제공할 수 있다.According to each of the above steps, in spite of the thickness being 3 mm or more, the average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is 250 HV or more, and the fluctuation range can be 30 HV or less. For this reason, it is possible to provide an austenitic stainless steel in which the unevenness of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is reduced.
(두께 방향의 단면 경도 분포)(Sectional hardness distribution in the thickness direction)
두께 방향의 단면 경도 분포란, 압연 폭 방향에 수직인 단면에 대하여 두께 방향의 단면 경도 변동을 알 수 있도록 하중 1kg로 빅커스 경도를 복수 지점 측정한 것이다. 예를 들면, 두께 8mm, 두께 방향의 평균 단면 경도를 300HV로 조정한 실시예 A3(도 4 참조)의 스테인레스강은, 도 2에 나타낸 바와 같이 두께 방향의 단면 경도 분포는 294~308HV의 범위이며, 종래 기술에 비해 두께 방향의 단면 경도 분포의 격차가 저감되어 있는 것을 알 수 있다. 도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강의 두께 방향에 대한 단면 경도의 분포를 나타내는 그래프이다.The cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is a measurement of Vickers hardness at multiple points with a load of 1 kg so that the cross-sectional hardness variation in the thickness direction can be known with respect to a cross section perpendicular to the rolling width direction. For example, the stainless steel of Example A3 (refer to FIG. 4) having a thickness of 8 mm and an average cross-sectional hardness in the thickness direction adjusted to 300 HV, as shown in FIG. 2, has a cross-sectional hardness distribution in the thickness direction in the range of 294 to 308 HV. , it turns out that the dispersion|variation in the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is reduced compared with the prior art. 2 is a graph showing the distribution of cross-sectional hardness in the thickness direction of the austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention.
(C＋N)(C+N)
C, N은 오스테나이트상의 고용 강화 및 가공 경화에 유효하게 작용하기 때문에 일정량이 필요하다. 여러가지 검토 결과, 안정적으로 250HV 이상의 경도를 얻기 위해서는 C＋N 양을 0.08% 이상으로 조정할 필요가 있음을 발견하였다(도 3 참조). 한편, 도 3은 C＋N의 양과 오스테나이트계 스테인레스강의 평균 단면 경도의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, C＋N 양은 C와 N을 합한 함유량이다. 또한, C＋N 양에는 C가 0% 또는 N이 0%인 경우가 포함된다.C and N are required in certain amounts because they effectively act on solid solution strengthening and work hardening of the austenite phase. As a result of various studies, it was found that it was necessary to adjust the amount of C+N to 0.08% or more in order to stably obtain a hardness of 250 HV or more (see FIG. 3 ). Meanwhile, FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of C+N and the average cross-sectional hardness of the austenitic stainless steel. In addition, the amount of C+N is the content which combined C and N. In addition, the case where C is 0% or N is 0% is included in the amount of C+N.
도 3에, 마무리 열연의 최종 패스 온도 870℃에서 압연을 실시하고, 750℃ 이하까지 냉각 속도 40℃/s로 냉각하여 권취한 실시예 A1~A4, 비교예 B1, B2의 평균 단면 경도에 대해서 플롯한 그래프를 나타낸다(실시예 A1~A4 및 비교예 B1, B2의 각 강의 화학 조성에 대해서는 도 4 참조). C＋N 양이 0.08% 이상인 A1~A4는 평균 단면 경도가 250HV 이상이었지만, C＋N 양이 0.08 미만인 B1, B2 강의 평균 단면 경도는 250HV 미만이었다.In Fig. 3, the average cross-sectional hardness of Examples A1 to A4 and Comparative Examples B1 and B2 in which rolling was performed at a final pass temperature of 870 ° C. of finish hot rolling, cooled to 750 ° C. or less at a cooling rate of 40 ° C./s and wound up The plotted graph is shown (for the chemical composition of each steel of Examples A1 - A4 and Comparative Examples B1, B2, see FIG. 4). A1 to A4 in which the amount of C+N was 0.08% or more had an average cross-sectional hardness of 250 HV or more, but the average cross-sectional hardness of steels B1 and B2 in which the amount of C+N was less than 0.08 was less than 250 HV.
(비투자율)(Relative Permeability)
오스테나이트계 스테인레스강을 특징짓는데 있어서, 일반적으로 비투자율 μ은 1.1 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.05 이하인, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 방법에서는 600℃ 이상으로 압연하기 때문에 가공 유기 마르텐사이트는 생성되지 않지만, δ페라이트가 잔존하면 비투자율이 높아진다.In characterizing the austenitic stainless steel, in general, the relative magnetic permeability μ is preferably 1.1 or less, and more preferably 1.05 or less. is not generated, but when δ ferrite remains, the relative magnetic permeability increases.
상기와 같이 화학 조성이 조정된 오스테나이트계 스테인레스강은 통상의 강판 제조 공정이나, 그 후의 냉간 단조 공정에서 가공 유기 마르텐사이트상이 생성되지 않기 때문에, 가공 유기 마르텐사이트상에 기인하는 자성화는 회피된다. 단, 용융 제조시 고온에서 δ페라이트상이 생성되는 경우가 있어, 이것이 잔존하면 투자율 1.010 이하의 비자성을 얻을 수 없다. 또한, 제품중에 δ페라이트상이 다른 상으로서 혼재되어 있으면, 경면 연마품의 외관을 해칠 수 있다. 따라서, 냉간 단조에 제공하는 소재인 강판의 단계에서 δ페라이트상이 소실되어 있어야 한다. δ페라이트상은 강자성이기 때문에, 그 존재 유무는 투자율에 의해 평가한다.The austenitic stainless steel whose chemical composition has been adjusted as described above is a normal steel sheet manufacturing process, but since a working martensitic phase is not generated in the subsequent cold forging process, magnetization due to the working inducing martensitic phase is avoided. . However, there is a case where a δ ferrite phase is generated at a high temperature during melt manufacturing. In addition, if the ?-ferrite phase is mixed as another phase in the product, the appearance of the mirror-polished product may be impaired. Therefore, the δ ferrite phase must be lost at the stage of the steel sheet, which is a material provided for cold forging. Since the delta ferrite phase is ferromagnetic, the presence or absence of its presence is evaluated by the magnetic permeability.
(목표 특성)(Target Traits)
오스테나이트계 스테인레스강의 두께 방향의 단면 경도 분포의 평균은 250HV 이상(SUS304CSP-1/2H 규격)을 목표로 하였다. 또한, 오스테나이트계 스테인레스강의 두께는, 예를 들면, TOKUSHU KINZOKU EXCEL CO., LTD.사의 SUS301-CSP의 두께의 범위가 2.5mm 이하 정도이기 때문에, 3mm 이상을 목표로 하였다.The average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction of the austenitic stainless steel was aimed at 250 HV or more (SUS304CSP-1/2H standard). In addition, since the thickness range of SUS301-CSP of TOKUSHU KINZOKU EXCEL CO., LTD. is about 2.5 mm or less, the thickness of austenitic stainless steel was aimed at 3 mm or more, for example.
(압하율)(reduction rate)
마무리 열연의 압하율은 60% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 도 6의 조건 No. D01~D06에 나타낸 바와 같이, 마무리 열연의 압하율(총 압연율)이 60%를 밑도는 경우, 압연 변형이 충분히 부여되지 않아 목표하는 평균 단면 경도를 얻을 수 없다. 한편, 압연 롤의 입구의 두께를 h1, 출구의 두께를 h2라고 할 때, 압하율=(h1-h2)/h1의 관계식이 성립한다.It is preferable that the rolling-reduction|draft ratio of finish hot rolling shall be 60 % or more. Condition No. in FIG. 6 . As shown in D01 to D06, when the rolling reduction (total rolling ratio) of the finish hot rolling is less than 60%, the rolling deformation is not sufficiently imparted and the target average cross-sectional hardness cannot be obtained. On the other hand, when the thickness of the inlet of the rolling roll is h1 and the thickness of the outlet is h2, the relational expression of reduction ratio = (h1-h2)/h1 is established.
(롤 지름)(Roll Diameter)
마무리 열연의 롤 지름은 300mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 도 6의 조건 No. F01~F19에 나타낸 바와 같이 롤 지름이 작은 경우에는 두께 방향의 중심까지 압연 변형을 부여하지 못하고, 모든 압연 온도에서 단면 경도의 변동 범위가 커진다. 한편, 롤 지름은 압연 롤의 회전축에 수직인 단면의 직경이다.It is preferable that the roll diameter of finish hot rolling shall be 300 mm or more. Condition No. in FIG. 6 . As shown in F01 to F19, when the roll diameter is small, rolling strain cannot be imparted to the center in the thickness direction, and the variation range of the cross-sectional hardness becomes large at all rolling temperatures. On the other hand, the roll diameter is the diameter of the cross section perpendicular to the rotation axis of the rolling roll.
(마무리 열연의 온도 및 마무리 열연의 최종 패스 온도)(Temperature of finishing hot rolling and final pass temperature of finishing hot rolling)
마무리 열연의 온도는 600~1,100℃로 하는 것이 바람직하다. 또한, 마무리 열연의 최종 패스 온도(최종 패스 압연 온도)는 600~950℃로 하는 것이 바람직하다. 마무리 열연의 온도 및 최종 패스 압연 온도가 600℃을 밑도는 경우, 롤 지름이 커도 판 표층에 부여되는 변형량이 두께 방향의 중심에 비해 커져, 단면 경도의 변동폭이 커진다. 한편, 마무리 열연의 온도가 1,100℃을 웃도는 경우, 압연 변형이 재결정 구동력이 되어 압연 직후에 재결정이 생겨, 원하는 단면 경도 분포를 얻을 수 없으며, 온도가 너무 높아 최종 패스 압연 온도를 950℃ 이하로 조정하기 어려워진다. 또한, 최종 패스 압연 온도가 950℃을 넘는 경우, 압연 변형이 재결정 구동력이 되어 압연 직후에 재결정이 생겨, 원하는 단면 경도 분포를 얻을 수 없다.It is preferable that the temperature of finish hot rolling shall be 600-1,100 degreeC. In addition, it is preferable that the last pass temperature (final pass rolling temperature) of finish hot rolling shall set it as 600-950 degreeC. When the finish hot rolling temperature and the final pass rolling temperature are lower than 600°C, even if the roll diameter is large, the amount of deformation imparted to the plate surface layer becomes larger than that of the center in the thickness direction, and the fluctuation range of the cross-sectional hardness becomes large. On the other hand, when the temperature of finish hot rolling exceeds 1,100 ° C, rolling deformation becomes a recrystallization driving force and recrystallization occurs immediately after rolling, and the desired cross-sectional hardness distribution cannot be obtained, and the temperature is too high to adjust the final pass rolling temperature to 950 ° C or less it becomes difficult to do In addition, when the final pass rolling temperature exceeds 950°C, rolling deformation becomes a recrystallization driving force, recrystallization occurs immediately after rolling, and a desired cross-sectional hardness distribution cannot be obtained.
(냉각 공정)(Cooling process)
상기의 마무리 열연 공정 후, 마무리 열연을 실시한 강띠를 마무리 열연의 최종 패스 온도가 750℃ 이상인 경우는 750℃ 이하까지 냉각 속도 5℃/s 이상으로 냉각하는 냉각 공정을 가지는 것이 바람직하다. 마무리 열연에서 재료중에 축적되는 압연 변형은, 스테인레스강이 고온인 상태로 유지되면 마무리 열연 직후부터 감소한다. 압연 변형의 감소를 저감시키기 위해서는, 압연 변형의 감소가 일어나지 않는 온도 영역까지 신속하게 냉각하는 것이 바람직하다.After the finish hot rolling process, it is preferable to have a cooling step of cooling the steel strip subjected to finish hot rolling to 750 ° C. or less at a cooling rate of 5 ° C./s or more when the final pass temperature of finish hot rolling is 750 ° C. or higher. The rolling strain accumulated in the material in finish hot rolling decreases immediately after finish hot rolling if the stainless steel is kept at a high temperature. In order to reduce the reduction in rolling strain, it is preferable to rapidly cool to a temperature range in which the reduction in rolling strain does not occur.
도 5에 본 발명의 실시예의 오스테나이트계 스테인레스강의 물성 등을 나타낸다. 또한, 도 6 및 도 7에 비교예의 오스테나이트계 스테인레스강의 물성 등을 나타낸다. 한편, 도 5, 도 6 및 도 7에서의 압연 온도는 압연을 행할 때의 강판의 온도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기의 제조 방법의 조건을 만족하는 No. C01~C25의 제조 방법으로 제조된 오스테나이트계 스테인레스강은, 두께 방향의 단면 경도 분포의 평균이 250HV 이상이며, 단면 경도 분포의 변동폭이 30HV 이하였다. 한편, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제조 방법의 조건을 만족하지 않는(구체적으로는, 판 두께, 롤 지름, C＋N 양 및 냉각 속도 중 적어도 하나가 상기의 제조 방법의 조건을 만족하지 않음.) No. D01~H06의 제조 방법으로 제조된 오스테나이트계 스테인레스강은, 두께 방향의 단면 경도 분포의 평균이 250HV 미만 및/또는 변동폭이 30HV보다 컸다.5 shows the physical properties of the austenitic stainless steel according to the embodiment of the present invention. 6 and 7 show the physical properties and the like of the austenitic stainless steel of the comparative example. In addition, the rolling temperature in FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 is the temperature of the steel plate at the time of rolling. As shown in FIG. 5, the No. 5 which satisfies the conditions of the said manufacturing method. In the austenitic stainless steels manufactured by the manufacturing method of C01 to C25, the average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction was 250 HV or more, and the variation range of the cross-sectional hardness distribution was 30 HV or less. On the other hand, as shown in FIGS. 6 and 7 , the conditions of the manufacturing method are not satisfied (specifically, at least one of plate thickness, roll diameter, C + N amount, and cooling rate does not satisfy the conditions of the above manufacturing method. No.) No. In the austenitic stainless steels manufactured by the manufacturing methods D01 to H06, the average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction was less than 250 HV and/or the fluctuation range was greater than 30 HV.
(강의 화학 조성)(Chemical composition of steel)
본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강의 화학 조성은, 질량%로 C: 0.003~0.12%, Si: 2.00% 이하, Mn: 2.00% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.030% 이하, Ni: 6.0~15.0%, Cr: 16.0~22.0%, N: 0.005~0.20%, 잔여부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진다. 이하, 강 조성에서의 「%」는 특별히 언급하지 않는 한 질량%를 의미한다.The chemical composition of the austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention is, in mass%, C: 0.003 to 0.12%, Si: 2.00% or less, Mn: 2.00% or less, P: 0.04% or less, S: 0.030% or less , Ni: 6.0 to 15.0%, Cr: 16.0 to 22.0%, N: 0.005 to 0.20%, the remainder consists of Fe and unavoidable impurities. Hereinafter, "%" in the steel composition means mass% unless otherwise specified.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강에서는, 상기 화학 조성에 더하여 질량%로 Mo: 0.01~3.00%, Cu: 0.01~3.50%, Al: 0.0080% 이하, O: 0.0040~0.0100%, V: 0.01~0.5%, B: 0.001~0.01%, Ti: 0.01~0.50%의 1종 또는 2종 이상을 더 함유할 수 있다.In the austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention, in terms of mass% in addition to the above chemical composition, Mo: 0.01 to 3.00%, Cu: 0.01 to 3.50%, Al: 0.0080% or less, O: 0.0040 to 0.0100%, V: 0.01 to 0.5%, B: 0.001 to 0.01%, Ti: 0.01 to 0.50% of one type or two or more may be further contained.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 오스테나이트계 스테인레스강에서는 임의 성분으로서, 질량%로 Co: 0.01~0.50%, Zr: 0.01~0.10%, Nb: 0.01~0.10%, Mg: 0.0005~0.0030%, Ca: 0.0003~0.0030%, Y: 0.01~0.20%, REM(희토류 금속): 0.01~0.10%, Sn: 0.001~0.500% 및 Sb: 0.001~0.500%, Pb: 0.01~0.10%, W: 0.01~0.50% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 함유할 수 있다.In the austenitic stainless steel according to an embodiment of the present invention, as an optional component, Co: 0.01 to 0.50%, Zr: 0.01 to 0.10%, Nb: 0.01 to 0.10%, Mg: 0.0005 to 0.0030%, Ca in mass% : 0.0003 to 0.0030%, Y: 0.01 to 0.20%, REM (rare earth metal): 0.01 to 0.10%, Sn: 0.001 to 0.500% and Sb: 0.001 to 0.500%, Pb: 0.01 to 0.10%, W: 0.01 to 0.50 % may further contain one or two or more selected from among.
C는 침입형 원소이며 가공 경화 및 변형 시효에 의해 고강도화에 기여한다. 또한, 오스테나이트상을 안정화시키는 원소이며, 비자성의 유지에 유효하다. 본 발명에서는 0.003% 이상의 C 함유량을 확보한다. 단, 과도한 C의 함유는 강을 경질화시키고 냉간 단조성을 저하시키는 요인이 된다. C 함유량은 0.012% 이하로 제한된다.C is an interstitial element and contributes to high strength by work hardening and strain aging. In addition, it is an element that stabilizes the austenite phase, and is effective for maintaining non-magnetic properties. In the present invention, a C content of 0.003% or more is ensured. However, excessive C content is a factor that hardens the steel and lowers the cold forgeability. The C content is limited to 0.012% or less.
Si는 제강 과정에서 강의 탈산제로서 이용되는 원소이다. Si는 변형 제거 열처리에서 시효 경화성을 향상시키는 작용을 갖는다. 한편, Si는 고용 강화 작용이 크며, 적층 결함 에너지를 저하시켜 가공 경화를 크게 하는 작용을 가지므로, 과도한 Si 함유는 냉간 단조성을 저하시키는 요인이 된다. 그 때문에 Si 함유량은 2.0% 이하로 제한된다.Si is an element used as a deoxidizer for steel in the steelmaking process. Si has the action of improving the age hardenability in the strain relief heat treatment. On the other hand, Si has a large solid solution strengthening action and has an action of reducing stacking defect energy and increasing work hardening. Therefore, the Si content is limited to 2.0% or less.
Mn은 MnO로서 산화물계 개재물을 구성하는 원소이다. 또한, Mn은 고용 강화 작용이 작으며, 오스테나이트 생성 원소로 가공 유기 마르텐사이트 변태를 억제하는 작용을 가지므로, 냉간 단조성의 확보와 비자성의 유지에는 유효한 원소이다. 단, 과잉의 Mn 함유량은 내식성 저하의 요인이 된다. Mn 함유량은 2.00% 이하로 제한된다.Mn is MnO and is an element constituting oxide-based inclusions. In addition, Mn has a small solid-solution strengthening action and is an austenite-generating element and has an action of suppressing processing-induced martensite transformation, so it is an effective element for securing cold forgeability and maintaining non-magnetic properties. However, excessive Mn content becomes a factor of corrosion resistance fall. The Mn content is limited to 2.00% or less.
P는 내식성을 저하시키는 원소이며, 과도한 P 저감은 제강 부하를 증대시키는 요인이 되기 때문에, 0.040% 이하로 할 필요가 있다.P is an element which reduces corrosion resistance, and since excessive reduction of P becomes a factor which increases the steelmaking load, it is necessary to set it as 0.040% or less.
S는 MnS를 형성하여 내식성을 열화시키는 요인이 되며, 과도한 탈황은 제강 부하를 증대시키는 요인이 되므로, 0.030% 이하로 제한된다.Since S forms MnS and deteriorates corrosion resistance, excessive desulfurization becomes a factor to increase the steelmaking load, so it is limited to 0.030% or less.
Cr은 내식성을 향상시키는 원소이다. 휴대형 전자 기기의 외장 부재의 적절한 내식성을 확보하기 위해서, 본 발명에서는 Cr 함유량이 16.0% 이상인 강을 대상으로 한다. 단, 다량의 Cr 함유는 냉간 단조성을 저하시키는 요인이 된다. Cr 함유량의 상한은 22.0%로 제한된다.Cr is an element that improves corrosion resistance. In order to ensure proper corrosion resistance of the exterior member of a portable electronic device, in the present invention, a steel having a Cr content of 16.0% or more is targeted. However, the content of a large amount of Cr becomes a factor of lowering the cold forgeability. The upper limit of the Cr content is limited to 22.0%.
N은 C와 마찬가지로 침입형 원소이며 가공 경화 및 변형 시효에 의해 고강도화에 기여한다. 또한, 오스테나이트상을 안정화시키는 원소이며 비자성의 유지에 유효하다. 본 발명에서는 0.005% 이상의 N 함유량을 확보한다. 단, 과도한 N 함유는 강을 경질화시키고 냉간 단조성을 저하시키는 요인이 된다. N 함유량은 0.20% 이하로 제한된다.Like C, N is an interstitial element and contributes to high strength through work hardening and strain aging. In addition, it is an element that stabilizes the austenite phase and is effective in maintaining non-magnetic properties. In the present invention, the N content of 0.005% or more is ensured. However, excessive N content is a factor that hardens the steel and lowers the cold forgeability. The N content is limited to 0.20% or less.
Mo는 스테인레스강의 내식성 향상에 유효한 원소이다. 본 발명에서는, 상기의 Cr 함유량을 확보한 후 필요에 따라서 첨가되지만, 다량의 Mo 첨가는 비용이 증가하기 때문에 Mo를 함유하는 경우 Mo 함유량은 0.01~3.00%인 것이 바람직하다.Mo is an effective element for improving the corrosion resistance of stainless steel. In the present invention, after securing the Cr content, it is added as needed, but since adding a large amount of Mo increases the cost, when Mo is contained, the Mo content is preferably 0.01 to 3.00%.
Cu는 오스테나이트상의 가공 경화를 억제하고, 냉간 단조성의 향상에 유효하다는 것이 알려져 있다. 또한, 냉간 단조 후에 행해지는 변형 제거 열처리의 가열 온도 영역에서 시효 경화를 초래하는 원소인 것으로 알려져 있다. 여러 가지 검토 결과, Cu를 함유하는 경우 Cu 함유량은 0.01~3.5%인 것이 바람직하다.It is known that Cu suppresses work hardening of the austenite phase and is effective in improving cold forgeability. It is also known to be an element that causes age hardening in the heating temperature region of the strain relief heat treatment performed after cold forging. As a result of various examinations, when Cu is contained, it is preferable that Cu content is 0.01 to 3.5%.
Al은 산소 친화력이 Si, Mn에 비해 높고, 0.0030% 이상의 Al 함유량이 되면 냉간 단조에서의 내부 균열의 기점이 되는 조대한 산화물계 개재물이 형성되기 쉽다. 또한, 과도하게 저알루미늄화하는 것은 비용이 증가하므로, 여러 가지 검토 결과, Al을 함유하는 경우 Al의 함유량은 0.0001~0.0080%인 것이 바람직하다.Al has a higher oxygen affinity than Si and Mn, and when the Al content is 0.0030% or more, coarse oxide-based inclusions serving as the origin of internal cracking in cold forging are likely to be formed. In addition, since the excessively low aluminization increases the cost, as a result of various examinations, when Al is contained, it is preferable that the Al content is 0.0001 to 0.0080%.
O 함유량이 낮아지면, Mn, Si 등이 산화되기 어려워, 개재물의 Al2O3의 비율이 높아진다. 또한, O 함유량이 과도하게 높으면 입자 지름 5μm를 넘는 조대한 개재물이 형성되기 쉽기 때문에, 여러 가지 검토 결과, O를 함유하는 경우 O 함유량은 40ppm(0.0040%)~100ppm(0.0100%), 바람직하게는 80ppm 이하이다.When the O content is lower, Mn, Si, etc. are hard to be oxidized, the higher the ratio of Al 2 O 3 in inclusions. In addition, if the O content is excessively high, coarse inclusions exceeding 5 μm in particle diameter are easily formed. As a result of various studies, when O is contained, the O content is 40 ppm (0.0040%) to 100 ppm (0.0100%), preferably 80ppm or less.
V는 냉간 단조 후에 행하는 변형 제거 열처리의 가열에서 시효 경화 능력을 높이는 작용이 있음이 확인되었다. 시효 경화 작용이 있으나, 다량의 V 함유는 비용의 증가로 연결된다. V를 함유하는 경우 V 함유량은 0.01~0.05%이다.It was confirmed that V had an effect of increasing the age hardening ability by heating in the strain relief heat treatment performed after cold forging. Although there is an age hardening action, the inclusion of a large amount of V leads to an increase in cost. When V is contained, the V content is 0.01 to 0.05%.
다량의 B 함유는 붕화물의 생성에 의한 가공성 저하를 초래하는 요인이 된다. 따라서, B를 함유하는 경우 B 함유량은 0.001~0.0100%, 바람직하게는 0.0050% 이하이다.Containing a large amount of B becomes a factor causing a decrease in workability due to the formation of boride. Therefore, when B is contained, the B content is 0.001 to 0.0100%, preferably 0.0050% or less.
Ti는 탄질화물 형성 원소이며, C, N을 고정하며, 예민화에 기인하는 내식성의 저하를 억제한다. 상기 효과는 Ti를 0.01% 이상 함유하면 발휘된다. 따라서, Ti 함유량은 0.01% 이상으로 한다. 한편, Ti 함유량이 0.50%를 넘으면, Ti는 탄화물로서 불균일한 사이즈로 강 중에 불균일하게 국소적으로 존재하여 석출되고, 안정적인 재결정립의 성장을 저해함과 함께 매우 고가인 점에서, Ti 함유량의 상한을 0.50%로 한다.Ti is a carbonitride forming element, it fixes C and N, and suppresses the fall of the corrosion resistance resulting from sensitization. The said effect will be exhibited when Ti is contained 0.01% or more. Therefore, the Ti content is made 0.01% or more. On the other hand, when the Ti content exceeds 0.50%, Ti is non-uniformly and locally present in the steel with a non-uniform size as a carbide, and inhibits stable recrystallized grain growth and is very expensive, so the upper limit of the Ti content is 0.50%.
Co는 내틈새 부식성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, 과잉으로 Co를 함유하면, 강을 경질화하여 굽힘성에 악영향을 미친다. 그 때문에, Co를 함유하는 경우 Co 함유량은 0.01~0.50%, 바람직하게는 0.10% 이하이다.Co has the effect of improving crevice corrosion resistance. On the other hand, when Co is contained excessively, steel hardens and it exerts a bad influence on bendability. Therefore, when Co is contained, the Co content is 0.01 to 0.50%, preferably 0.10% or less.
Zr은 C 및 N과의 친화력의 높은 원소이며, 열간 압연시에 탄화물 또는 질화물로서 석출되며, 모상(mother phase) 중의 고용된 C 및 고용된 N을 저감시켜 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, Zr을 과잉 함유하면, 강을 경질화하여 굽힘성에 악영향을 미친다. 그 때문에, Zr을 함유하는 경우 Zr 함유량은 0.01~0.10%, 바람직하게는 0.05% 이하이다.Zr is an element with high affinity for C and N, and is precipitated as carbides or nitrides during hot rolling, and has the effect of improving workability by reducing dissolved C and dissolved N in the mother phase. On the other hand, when Zr is contained excessively, it hardens steel and exerts a bad influence on bendability. Therefore, when Zr is contained, the Zr content is 0.01 to 0.10%, preferably 0.05% or less.
Nb는 C 및 N과의 친화력의 높은 원소이며, 열간 압연시에 탄화물 또는 질화물로서 석출되며, 모상 중의 고용된 C 및 고용된 N을 저감시켜, 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 한편, Nb를 과잉 함유하면, 강을 경질화하여 굽힘성에 악영향을 미친다. 그 때문에, Nb를 함유하는 경우 Nb 함유량은 0.01~0.10%, 바람직하게는 0.05% 이하이다.Nb is an element having a high affinity for C and N, and is precipitated as carbides or nitrides during hot rolling, and has the effect of reducing C and N dissolved in the matrix to improve workability. On the other hand, when Nb is contained excessively, steel hardens and it exerts a bad influence on bendability. Therefore, when Nb is contained, Nb content is 0.01 to 0.10 %, Preferably it is 0.05 % or less.
Mg는 용융강 중에서 Al과 함께 Mg 산화물을 형성하여 탈산제로서 작용한다. 한편, Mg를 과잉 함유하면 강의 인성이 저하되어 제조성이 저하된다. 그 때문에, Mg를 함유하는 경우 Mg 함유량은 0.0005~0.0030%, 바람직하게는 0.0020% 이하이다.Mg acts as a deoxidizer by forming Mg oxide together with Al in the molten steel. On the other hand, when Mg is contained excessively, the toughness of steel will fall and manufacturability will fall. Therefore, when Mg is contained, Mg content is 0.0005 to 0.0030 %, Preferably it is 0.0020 % or less.
Ca는 열간 가공성을 향상시키는 원소이다. 한편, Ca를 과잉 함유하면 강의 인성이 저하되어 제조성이 저하됨과 함께, CaS의 석출에 의해 내식성이 저하된다. 그 때문에, Ca를 함유하는 경우 Ca 함유량은 0.0003~0.0030%, 바람직하게는 0.0020% 이하이다.Ca is an element which improves hot workability. On the other hand, when Ca is contained excessively, while toughness of steel will fall and manufacturability will fall, corrosion resistance will fall by precipitation of CaS. Therefore, when Ca is contained, the Ca content is 0.0003 to 0.0030%, preferably 0.0020% or less.
Y는 용융강의 점도를 감소시켜 청정도를 향상시키는 원소이다. 한편, Y를 과잉 함유하면 그 효과는 포화되며, 가공성이 저하된다. 그 때문에, Y를 함유하는 경우 Y 함유량은 0.01~0.20%, 바람직하게는 0. 10% 이하이다.Y is an element that improves the cleanliness by reducing the viscosity of the molten steel. On the other hand, when Y is contained excessively, the effect is saturated and workability is reduced. Therefore, when Y is contained, the Y content is 0.01 to 0.20%, preferably 0.10% or less.
REM(희토류 금속: La, Ce, Nd 등의 원자 번호 57~71의 원소)는 내고온 산화성을 향상시키는 원소이다. 한편, REM을 과잉 함유하면 그 효과는 포화되며, 열간 압연시 표면 결함이 생겨 제조성이 저하된다. 그 때문에, REM을 함유하는 경우 REM 함유량은 0.01~0.10%, 바람직하게는 0.05% 이하이다.REM (rare earth metal: elements having atomic numbers 57 to 71 such as La, Ce, and Nd) is an element that improves high-temperature oxidation resistance. On the other hand, when REM is contained excessively, the effect is saturated, and surface defects are generated during hot rolling, thereby lowering manufacturability. Therefore, when REM is contained, the REM content is 0.01 to 0.10%, preferably 0.05% or less.
Sn은, 압연시 변형띠 생성 촉진에 따른 가공성의 향상에 효과적이다. 한편, Sn을 과잉 함유하면 그 효과는 포화되며, 가공성이 저하된다. 그 때문에, Sn을 함유하는 경우 Sn 함유량은 0.001~0.500%, 바람직하게는 0.200% 이하이다.Sn is effective in improving workability by promoting the generation of strain strips during rolling. On the other hand, when Sn is contained excessively, the effect is saturated and workability falls. Therefore, when Sn is contained, Sn content is 0.001 to 0.500 %, Preferably it is 0.200 % or less.
Sb는 압연시 변형띠 생성 촉진에 의한 가공성의 향상에 효과적이다. 한편, Sb를 과잉 함유하면 그 효과는 포화되며, 가공성이 저하된다. 그 때문에, Sb를 함유하는 경우 Sb 함유량은 0.001~0.500%, 바람직하게는 0.200% 이하이다.Sb is effective in improving workability by promoting the generation of strained bands during rolling. On the other hand, when Sb is contained excessively, the effect is saturated and workability is reduced. Therefore, when Sb is contained, Sb content is 0.001 to 0.500 %, Preferably it is 0.200 % or less.
Pb는 입계의 융점을 낮춤과 함께 입계의 결합력을 저하시켜, 입계 용융에 기초하는 액화 균열 등 열간 가공성의 열화를 초래할 염려가 있기 때문에, 0.10% 이하로 한다.Pb lowers the melting point of the grain boundary and lowers the bonding strength of the grain boundary, and there is a risk of causing deterioration of hot workability such as liquefaction cracking due to grain boundary melting, so it is set to 0.10% or less.
W는 실온에서 연성을 해치지 않고, 고온 강도를 향상시키는 작용을 갖는다. 그러나, 과잉 첨가는 조대한 공정(共晶) 탄화물을 생성하며, 연성의 저하를 일으키므로 0. 50% 이하로 한다.W does not impair ductility at room temperature and has an effect of improving high-temperature strength. However, excessive addition produces coarse eutectic carbide and causes a decrease in ductility, so it is set to 0.50% or less.
〔부기 사항〕[Annexes]
본 발명은 상술한 각 실시 형태에 한정되지 않으며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하며, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합함으로써 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.The present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in other embodiments are also included in the technical scope of the present invention. In addition, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
본 발명은, 예를 들면, 스마트 폰 등의 전자 기기의 구조 부재, 스틸 벨트, 프레스 플레이트 등, 비교적 두께가 두꺼운 고강도 스테인레스강이 필요한 용도에 적합한, 오스테나이트계 스테인레스 강띠 등에 이용할 수 있다.The present invention can be applied to, for example, an austenitic stainless steel strip suitable for applications requiring relatively thick high-strength stainless steel, such as structural members of electronic devices such as smart phones, steel belts, and press plates.
Claims (8)
두께 방향의 단면 경도 분포의 평균이 250HV 이상이며 변동폭이 30HV 이하이고,
두께가 3mm 이상인 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 스테인레스강.The combined content of C and N is 0.08% or more in mass%,
The average of the cross-sectional hardness distribution in the thickness direction is 250 HV or more and the fluctuation range is 30 HV or less,
Austenitic stainless steel, characterized in that the thickness is at least 3 mm.
상기 오스테나이트계 스테인레스강의 화학 조성은, 질량%로 C: 0.003~0.12%, Si: 2.00% 이하, Mn: 2.00% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.030% 이하, Ni: 6.0~15.0%, Cr: 16.0~22.0%, N: 0.005~0.20%, 잔여부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 스테인레스강.According to claim 1,
The chemical composition of the austenitic stainless steel is, in mass%, C: 0.003 to 0.12%, Si: 2.00% or less, Mn: 2.00% or less, P: 0.04% or less, S: 0.030% or less, Ni: 6.0 to 15.0% , Cr: 16.0 to 22.0%, N: 0.005 to 0.20%, the remainder Fe and unavoidable impurities, characterized in that consisting of, austenitic stainless steel.
상기 화학 조성에 더하여, 질량%로 Mo: 0.01~3.00%, Cu: 0.01~3.50%, Al: 0.0080% 이하, O: 0.0040~0.0100%, V: 0.01~0.5%, B: 0.001~0.01%, Ti: 0.01~0.50% 중 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 오스테나이트계 스테인레스강.3. The method of claim 2,
In addition to the above chemical composition, in mass%, Mo: 0.01 to 3.00%, Cu: 0.01 to 3.50%, Al: 0.0080% or less, O: 0.0040 to 0.0100%, V: 0.01 to 0.5%, B: 0.001 to 0.01%, Ti: Austenitic stainless steel containing one or more of 0.01 to 0.50%.
상기 화학 조성에 더하여, 질량%로 Co: 0.01~0.50%, Zr: 0.01~0.10%, Nb: 0.01~0.10%, Mg: 0.0005~0.0030%, Ca: 0.0003~0.0030%, Y: 0.01~0.20%, REM(희토류 금속): 0.01~0.10%, Sn: 0.001~0.500% 및 Sb: 0.001~0.500%, Pb: 0.01~0.10%, W: 0.01~0.50% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 오스테나이트계 스테인레스강.4. The method of claim 2 or 3,
In addition to the above chemical composition, in mass%, Co: 0.01 to 0.50%, Zr: 0.01 to 0.10%, Nb: 0.01 to 0.10%, Mg: 0.0005 to 0.0030%, Ca: 0.0003 to 0.0030%, Y: 0.01 to 0.20% , REM (rare earth metal): 0.01 to 0.10%, Sn: 0.001 to 0.500% and Sb: 0.001 to 0.500%, Pb: 0.01 to 0.10%, W: 0.01 to 0.50% or more selected from , austenitic stainless steel.
비투자율 μ가 1.1 이하인 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 스테인레스강.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Austenitic stainless steel, characterized in that the relative magnetic permeability μ is 1.1 or less.
상기 초벌 열연 공정 후, 제조된 강띠에 대하여 마무리 열연을 실시하는 마무리 열연 공정; 및
상기 마무리 열연 공정 후, 상기 강띠를 냉각하는 냉각 공정을 포함하고,
상기 마무리 열연 공정에서는,
상기 마무리 열연의 압하율이 60% 이상이고,
상기 마무리 열연의 롤 지름이 300mm 이상이며,
상기 마무리 열연의 온도가 600~1,100℃이고,
상기 마무리 열연의 최종 패스 온도가 600~950℃이며,
상기 냉각 공정에서는 상기 강띠를, 상기 마무리 열연의 상기 최종 패스 온도가 750℃ 이상인 경우는 750℃ 이하까지, 냉각 속도 5℃/s 이상으로 냉각하는 것을 특징으로 하는, 오스테나이트계 스테인레스강의 제조 방법.C: 0.003 to 0.12% by mass, Si: 2.00% or less, Mn: 2.00% or less, P: 0.04% or less, S: 0.030% or less, Ni: 6.0 to 15.0%, Cr: 16.0 to 22.0%, N: It contains 0.005 to 0.20%, and the combined content of C and N is 0.08% or more by mass%, and a slab manufactured by continuous casting consisting of a chemical composition consisting of residual Fe and unavoidable impurities is heated to 1,000 to 1,300 ° C. A rough hot rolling process in which a post rough hot rolling is performed;
a finishing hot rolling process of performing finish hot rolling on the manufactured steel strip after the rough hot rolling process; and
After the finish hot rolling process, comprising a cooling process of cooling the steel strip,
In the finishing hot rolling process,
The rolling reduction of the finish hot rolling is 60% or more,
The roll diameter of the finish hot rolling is 300 mm or more,
The temperature of the finish hot rolling is 600 ~ 1,100 ℃,
The final pass temperature of the finish hot rolling is 600 ~ 950 ℃,
In the cooling step, the steel strip is cooled to 750° C. or less when the final pass temperature of the finish hot rolling is 750° C. or more, and at a cooling rate of 5° C./s or more, the method of manufacturing an austenitic stainless steel.
상기 슬라브가, 질량%로 Mo: 0.01~3.00%, Cu: 0.01~3.50%, Al: 0.0080% 이하, O: 0.0040~0.0100%, V: 0.01~0.5%, B: 0.001~0.01%, Ti: 0.01~0.50% 중 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 오스테나이트계 스테인레스강의 제조 방법.7. The method of claim 6,
The slab is, in mass%, Mo: 0.01 to 3.00%, Cu: 0.01 to 3.50%, Al: 0.0080% or less, O: 0.0040 to 0.0100%, V: 0.01 to 0.5%, B: 0.001 to 0.01%, Ti: A method for producing an austenitic stainless steel, further containing one or two or more of 0.01 to 0.50%.
상기 슬라브가, 질량%로 Co: 0.01~0.50%, Zr: 0.01~0.10%, Nb: 0.01~0.10%, Mg: 0.0005~0.0030%, Ca: 0.0003~0.0030%, Y: 0.01~0.20%, REM(희토류 금속): 0.01~0.10%, Sn: 0.001~0.500% 및 Sb: 0.001~0.500%, Pb: 0.01~0.10%, W: 0.01~0.50% 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 더 함유하는, 오스테나이트계 스테인레스강의 제조 방법.8. The method of claim 6 or 7,
The slab is, in mass%, Co: 0.01 to 0.50%, Zr: 0.01 to 0.10%, Nb: 0.01 to 0.10%, Mg: 0.0005 to 0.0030%, Ca: 0.0003 to 0.0030%, Y: 0.01 to 0.20%, REM (Rare earth metal): 0.01 to 0.10%, Sn: 0.001 to 0.500% and Sb: 0.001 to 0.500%, Pb: 0.01 to 0.10%, W: 0.01 to 0.50% of one or more selected from the group consisting of, Method for manufacturing austenitic stainless steel.
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