KR20170075657A - 열간 가공성이 우수한 비자성 강재 및 그 제조방법 - Google Patents

열간 가공성이 우수한 비자성 강재 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 일 측면에 의하면, 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량%이하(0% 제외), 황(S): 0.01중량%이하 (0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소 (N): 0.1 중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하이고,
[관계식 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
미세조직이 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

열간 가공성이 우수한 비자성 강재 및 그 제조방법{NONMAGNETIC STEEL HAVING SUPERIOR HOT WORKABILITY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 열간 가공성이 우수한 비자성 강재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
변압기 구조물에는 외함, 록 플레이트(lock plate) 등이 있으며, 이에 사용되는 강재는 우수한 비자성 특성이 요구된다.
최근 상기와 같은 비자성 강재는 크롬(Cr), 니켈(Ni)을 완전히 배제한 대신 다량의 망간(Mn) 및 탄소(C) 첨가로 오스테나이트의 안정화를 시킨, 비자성 특성이 우수한 강재가 개발되고 있다. 오스테나이트 상은 상자성체로서 투자율이 낮으며 페라이트 대비 비자성 특성이 우수하다.
다량의 탄소를 함유한 오스테나이트를 가진 고 망간(Mn) 강재의 경우, 오스테나이트 상 안정도가 높은 것이 특징이므로, 비자성용 강재로 사용되기 적절하다.
그러나, 고 망간 강재의 제조 시 발생하는 잔류 원소 중 알루미늄(Al), 인(P) 등이 오스테나이트에 다량 함유되는 경우, 고온에서 강재의 균열 민감도를 향상시킨다. 이는 낮은 열간 연성 및 고온에서의 내부 입계 산화에 의한 것으로, 상기 강재의 높은 균열 민감도는 상온에서 강재의 표면 품질에 지대한 영향을 미치게 된다.
따라서, 강재의 균열 민감도를 낮춤과 동시에 표면 품질이 우수한 비자성 강재의 개발이 필요한 실정이다.
일본특허공개공보 제1997-056499호
본 발명의 바람직한 일 측면은 열간 균열 민감도가 낮으며 우수한 표면 품질을 갖는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재를 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 다른 일 측면은 열간 균열 민감도가 낮으며 우수한 표면 품질을 갖는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 일 측면에 의하면, 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량% 이하 (0% 제외), 황 (S): 0.01중량%이하 (0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소(N): 0.1 중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하이고,
[관계식 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
미세조직이 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재가 제공된다.
상기 오스테나이트의 평균 결정립도는 10μm 이상일 수 있다
본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 의하면, 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량%이하(0% 제외), 황(S): 0.01중량%이하 (0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소(N): 0.1 중량% 이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하인 슬라브를 준비하는 단계;
[관계식 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
상기 슬라브를 1050~1250℃의 온도에서 재가열하는 슬라브 재가열 단계;
상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연 강재를 얻는 열간압연단계; 및
열연강재를 냉각하는 냉각단계를 포함하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 균일한 오스테나이트 상을 가지면서 비자성 특성이 우수하며, 낮은 균열 민감도를 가질 수 있어 표면 품질이 양호한 비자성 강재 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 균열 민감도를 측정하기 위한 표면품질 정도를 점수로 나타낸 것으로, 평점 1은 표면에 균열이 발생하지 않은 상태, 평점1.5는 미세한 흠이 있는 상태, 평점2는 균열이 전파하여 큰 크랙이 발생된 상태를 나타낸다.
도 2는 균열 민감도 평가를 위한 균열 민감도 측정 부위를 설명하기 위한 모식도의 일례이다.
도 3은 균열 민감도와 민감도 성분지수 값과의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 의한 열간 가공성이 우수한 비자성 강재에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재는 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량% 이하(0% 제외), 황(S): 0.01중량%이하(0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소(N): 0.1 중량% 이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하이고, 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 미세조직을 갖는다.
[관계식 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
먼저, 강재의 성분 및 성분범위에 대하여 설명한다.
망간( Mn ): 15~27중량%
상기 망간의 함량은 15~27 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 망간은 오스테나이트를 안정화시키는 역할을 하는 원소이다.
상기 망간은 극저온에서의 오스테나이트 상을 안정화시키기 위하여 15 중량% 이상 포함될 수 있다.
상기 망간의 함량이 15% 미만이면, 탄소 함량이 작은 강재의 경우 준안정상인 입실론(ε)-마르텐사이트가 형성되어 극저온에서의 가공유기변태에 의해 쉽게 알파 프라임(α′)-마르텐사이트로 변태할 수 있어, 강재의 인성이 낮아질 수 있다.
또한, 강재의 인성을 확보하기 위하여 탄소의 함량을 증가시킨 강재의 경우, 탄화물 석출로 인하여 강재의 물성이 급격히 감소할 수 있다.
상기 망간의 함량이 27 중량%를 초과하면, 제조원가 상승으로 인하여 강재의 경제성이 감소할 수 있다.
보다 바람직한 망간 함량은 15 ~ 25중량%이고, 보다 더 바람직한 망간 함량은 17 ~ 25중량%이다.
탄소(C): 0.1~1.1 중량%
상기 탄소의 함량은 0.1~1.1 중량%로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 탄소는 오스테나이트를 안정화시키며,강재의 강도를 증가시키는 원소이다.
상기 탄소는 냉각공정 혹은 가공에 의한 오스테나이트, 입실론(ε)-마르텐사이트 또는 알파 프라임(α′)-마르텐사이트의 변태점인 Ms 및 Md 를 낮추는 역할을 할 수 있다.
상기 탄소의 함량이 0.1 중량% 미만이면, 오스텐나이트의 안정도가 부족하여 극저온에서 안정한 오스테나이트를 얻을 수 없으며, 외부 응력에 의해 쉽게 입실론(ε)-마르텐사이트 또는 알파 프라임(α′)-마르텐사이트로 가공유기변태를 일으켜 강재의 인성 및 강도를 감소시킬 수 있다.
상기 탄소의 함량이 1.1 중량%를 초과하면, 탄화물 석출로 인하여 강재의 인성이 급격히 열화될 수 있으며, 강재의 강도가 지나치게 높아져 강재의 가공성이 감소할 수 있다.
보다 바람직한 탄소 함량은 0.1 ~ 1.0중량%이고, 보다 더 바람직한 탄소 함량은 0.1 ~ 0.8 중량%이다.
Si : 0.05~0.5 중량%
Si은 Al과 같이 탈산제로 필수불가결하게 미량 첨가되는 원소이다. Si이 과도하게 첨가되는 경우 입계에 산화물을 형성하여 고온연성을 감소시키고, 크랙 등을 유발하여 표면품질을 저하시킬 우려가 있다. 그러나 강 중에서 Si 첨가량을 줄이기 위해서는 과도한 비용이 소요되므로, 그 하한은 0.05%로 제한하는 것이 바람직하다. Al과 비교하여 산화성이 높으므로 0.5%를 초과하여 첨가되는 경우에는 산화물을 형성하여 크랙 등을 형성하므로 표면품질이 저하되므로 Si 함량은 0.05~0.5%로 제한하는 것이 바람직하다.
크롬( Cr ): 5중량%이하(0%포함)
크롬은 적정한 첨가량의 범위까지는 오스테나이트를 안정화시켜 저온에서의 충격 인성을 향상시키고 오스테나이트내에 고용되어 강재의 강도를 증가시키는 역할을 한다. 또한 크롬은 강재의 내식성을 향상시키는 원소이기도 하다. 다만 크롬은 탄화물 원소로써 특히, 오스테나이트 입계에 탄화물을 형성하여 저온 충격을 감소시키는 원소이기도 하다. 따라서, 크롬의 함량은 탄소 및 기타 함께 첨가되는 원소들과의 관계를 고려하여 결정하는 것이 바람직하며, 고가의 원소임을 감안하여, 그 함량은 5중량% 이하로 한정하는 것이 바람직하다.
보다 바람직한 크롬 함량은 0 ~ 4 중량%이고, 보다 더 바람직한 크롬 함량은 0.001 ~ 4 중량%이다.
붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함)
상기 붕소의 함량은 0.01중량%이하로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 붕소는 오스테나이트 입계를 강화하는 입계 강화 원소이다.
상기 붕소는 소량만 첨가하여도 오스테나이트 입계를 강화하여 고온에서의 강재의 균열 민감도를 낮출 수 있다. 오스테나이트 입계 강화 효과를 통한 표면 품질 향상을 위해서는 0.0005중량%이상 함유하는 것이 바람직하다.
상기 붕소의 함량이 0.01%를 초과하면, 오스테나이트의 입계에 입계 편석이 발생하며, 이로 인해 고온에서의 강재의 균열 민감도를 증가시킬 수 있어 강재의 표면 품질이 저하될 수 있다.
알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외)
상기 알루미늄의 함량은 0.05중량% 이하(0% 제외)로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 알루미늄은 탈산제로서 첨가된다. 상기 알루미늄은 C나 N과 반응하여 석출물을 생성할 수 있으며, 상기 석출물에 의해 열간 가공성이 저하될 수 있으므로, 상기 알루미늄의 함량은 0.05중량% 이하(0% 제외)로 한정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 알루미늄의 함량은 0.005 ~ 0.05중량%이다.
S: 0.01 중량% 이하(0% 제외)
S는 개재물의 제어를 위하여 0.01% 이하로 제어될 필요성이 있다. S의 양이 0.01%를 초과하면 열간취성의 문제점이 발생한다.
P: 0.03 중량% 이하(0% 제외)
P는 편석이 쉽게 발생되는 원소로 주조시 균열발생을 조장한다. 이를 방지하기 위하여 0.03% 이하로 제어되어야 한다. P의 양이 0.03%를 초과하면 주조성이 악화될 수 있으므로 그 상한은 0.03%로 한다.
질소 (N): 0.1 중량% 이하(0% 제외)
질소는 탄소와 더불어 오스테나이트를 안정화시켜 인성을 향상시키는 원소이며, 탄소와 같이 고용 강화 또는 석출물 형성을 통해 강도를 향상시키는데 매우 유리한 원소이다. 다만, 0.1%를 초과하여 첨가되는 경우 탄질화물의 조대화로 인해 물성이나 표면 품질의 열화가 발생하므로 상한은 0.1중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 질소 함량은 0.001~0.06중량%이고, 보다 더 바람직한 질소 함량은 0.005 ~ 0.03 중량%이다.
본 발명의 강재는 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
통상의 철강 제조과정에서 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않은 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있어, 이를 배제할 수는 없다.
이들 불순물은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 발명에서는 언급하지는 않는다.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 오스테나이트계 비자성 강재는 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하이다.
[관계식 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
상기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4를 초과하는 경우에는 Crack의 발생 및 전파가 용이하여 제품의 표면결함을 가중시킬 우려가 있다.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 오스테나이트계 비자성 강재는 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함한다.
상자성체로서 투자율이 낮으며, 페라이트 대비 비자성 특성이 우수한 오스테나이트는 비자성 특성을 확보하기 위한 필수 미세조직이다.
상기 오스테나이트의 면적분율이 95% 미만이면, 비자성 특성의 확보가 어려울 수 있다.
상기 오스테나이트의 평균 결정립도는 10μm 이상일 수 있다.
본 발명의 제조 공정에서 구현 가능한 오스테나이트의 결정립도는 10μm 이상이며, 결정립도가 크게 증가하면 강재의 강도가 낮아질 수 있으므로, 보다 바람직한 오스테나이트의 결정립도는 60μm 이하이다.
본 발명의 바람직한 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재는 석출물 및 입실론(ε)- 마르텐사이트 중 1종 또는 2종을 면적분율로 5% 이하 포함할 수 있다.
석출물 및 입실론(ε)- 마르텐사이트 중 1종 또는 2종을 면적분율로 5% 초과하여 포함하는 경우에는 강재의 인성 및 연성이 감소될 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 바람직한 다른 일 측면에 따르는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법은 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량% 이하 (0% 제외), 황 (S):0.01중량%이하(0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소(N): 0.1 중량% 이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하인 슬라브를 준비하는 단계;
[관계식 1]
-0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
(상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
상기 슬라브를 1050~1250℃의 온도에서 재가열하는 슬라브 재가열 단계;
상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연 강재를 얻는 열간압연단계; 및
열연강재를 냉각하는 냉각단계를 포함한다.
슬라브 재가열 단계
열간압연을 위해 슬라브를 가열로에서 1050~1250℃의 온도에서 재가열하는 공정이 필요하다.
이때 재가열 온도가 1050℃ 미만으로 너무 낮을 경우에는 압연 중에 하중이 크게 걸리는 문제가 있으며, 합금성분도 충분히 고용되지 않는다. 반면, 재가열 온도가 너무 높을 경우에는 결정립이 과도하게 성장하여 강도가 낮아지는 문제가 있고 강재의 고상선 온도를 초과하여 재가열 됨으로써 강재의 열간압연성을 해칠 우려가 있기 때문에 재가열 온도의 상한은 1250℃로 제한하는 것이 바람직하다.
열간압연단계
상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연 강재를 얻는다.
열간압연단계는 조압연공정 및 마무리압연공정을 포함할 수 있다.
이 때 열간 마무리압연 온도는 800 ~ 1050℃로 한정하는 것이 바람직하다. 열간 마무리압연 온도가 800℃ 미만인 경우에는 압연 하중이 크게 걸리고, 1050℃를 초과하는 경우에는 결정립이 조대하게 성장하여 목표로 하는 강도를 얻을 수 없으므로 그 상한은 1050℃로 한정하는 것이 바람직하다.
냉각단계
열간압연단계에서 얻어진 열연강재를 냉각한다.
열간 마무리 압연 후 열연강재의 냉각은 입계 탄화물 형성을 억제하기에 충분한 냉각속도로 실시되는 것이 바람직하다. 냉각속도가 10℃/s미만인 경우 탄화물 형성을 피하기에 충분하지 않아 냉각 도중 입계에 탄화물이 석출되어 강재의 조기 파단에 따른 연성 감소 및 이로 인한 내마모성의 열화가 문제가 되므로 냉각 속도는 빠를수록 유리하며 가속냉각의 범위내라면 상기 냉각속도의 상한은 특별히 제한할 필요가 없다. 다만, 통상의 가속냉각시에는 냉각속도는 100℃/s를 초과하기 어려운 점을 고려하여 그 상한은 100℃/s로 한정하는 것이 바람직하다.
열연강재의 냉각 시. 냉각정지온도는 600℃ 이하로 한정하는 것이 바람직하다. 빠른 속도로 냉각하더라도, 높은 온도에서 냉각이 정지될 경우에는 탄화물이 생성 및 성장될 수도 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 후술하는 실시예는 본 발명을 예시하여 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
(실시예)
하기 표 1의 성분계를 만족하는 슬라브를 1200 ℃의 온도에서 재가열한 후, 표 1의 열간 마무리 압연조건으로 열간압연하여 12mm 두께의 열연 강재를 제조한 후, 20 ℃/s 의 냉각속도로 300 ℃의 온도까지 냉각하였다.
상기와 같이 제조된 열연강판(강재)의 결정립도, 항복강도, 인장강도, 연신율 및 균열 민감도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 균열 민감도는 강재의 열간 가공성을 확인할 수 있는 요소이며, 여기서는 도 2에서와 같이, 강재의 측면 모서리, 선단부 모서리 및 상면의 표면품질에 대하여 측정하였다. 민감도 정도는 도 1의 기준에 따라 각각의 측정 부위에 대하여 점수화 하였으며, 이렇게 점수화된 3 부분의 점수를 곱한 값을, 하기 표 2에 민감도로 나타내었다. 하기 표 2에서 민감도가 3 이하인 경우 양호한 표면품질을 가진다
한편, 하기 표 2에는 -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr으로 표시되는 민감도 성분지수 값을 나타내었다.
또한, 하기 표 2의 민감도 값과 -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr으로 표시되는 민감도 성분지수 값의 관계를 도 3에 나타내었다.
구분 성분계 (중량%) 마무리 압연 온도(℃)
C Mn Si P S N Al B Cr
실시예1 0.42 20.3 0.21 0.016 0.004 0.015 0.028 - -　 870
실시예2 0.46 25.0 0.29 0.016 0.004 0.020 0.026 0.0042 3.93 891
실시예3 0.40 19.9 0.17 0.016 0.003 0.018 0.025 0.0023 2.05 930
실시예4 0.39 21.6 0.19 0.017 0.007 0.019 0.025 0.0045 2.06 905
실시예5 0.40 25.0 0.22 0.016 0.004 0.021 0.026 - -　 885
실시예6 0.40 22.1 0.21 0.016 0.004 0.016 0.021 0.0030 - 940
실시예7 0.39 19.6 0.18 0.018 0.009 0.018 0.022 0.0038 2.03 938
실시예8 1.10 17.9 0.21 0.018 0.004 0.018 0.028 0.0040 2.70 937
비교예1 0.40 22.0 0.19 0.029 0.004 0.018 0.026 - - 922
비교예2 0.40 22.1 0.18 0.027 0.003 0.017 0.072 0.0037 - 938
비교예3 0.40 22.2 0.20 0.015 0.004 0.017 0.051 - - 894
비교예4 0.40 22.2 0.20 0.030 0.003 0.017 0.060 - - 933
비교예5 0.40 22.1 0.22 0.030 0.003 0.018 0.059 - - 885
구분 표면품질 물성
성분지수 값 민감도 결정립도
(μm)		 항복강도
(MPa) 		인장강도
(MPa) 		연신율
(%)
실시예1 3.21 1.00 28　 371.4 977.4 50.9
실시예2 1.70 1.00 37　 427.1 871.5 59.3
실시예3 2.11 1.00 32　 350.6 946.0 55.9
실시예4 0.39 1.00 　33 358.9 905.3 57.1
실시예5 2.98 1.50 26　 360.5 918.0 27.0
실시예6 0.03 1.50 43　 329.9 896.6 56.0
실시예7 0.64 1.50 29　 344.1 933.7 45.9
실시예8 1.50 2.25 31　 508.3 1003.9 29.5
비교예1 3.43 3.38 30　 342.5 925.9 61.9
비교예2 5.52 3.38 40　 325.5 887.0 53.1
비교예3 5.73 8.00 28　 356.2 928.7 52.7
비교예4 7.24 8.00 35　 339.0 920.0 61.4
비교예5 7.13 8.00 33　 352.5 899.9 39.2
상기 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 8은 본 발명의 민감도 3 이하로 양호한 표면품질을 가진다.
비교예 1 은 P의 함량이 높아 성분지수 3.43으로 비교적 높은 균열 민감도를 가진다.
비교예 2의 경우에는 B이 첨가되었지만, Al 함량이 높으므로 성분지수가 감소하고 이에 따라 균열 민감도 또한 감소하였지만, 본 발명 범위를 벗어남을 알 수 있다.
비교예 3 은 Al함량이 본 발명 범위를 벗어나는 것으로, 성분지수 5.62로 균열 민감도가 8.00임을 알 수 있다.
비교예 4 내지 5에서 P와 Al 첨가에 의해 성분지수가 높아 졌으며 균열 민감도도 높아짐을 알 수 있다.
한편, 도 3에 나타난 바와 같이, -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr으로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3,4이하인 경우, 민감도가 3 이하로 양호한 표면품질을 가짐을 알 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 자에게 있어서는 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경이 가능하며, 또한, 본 발명의 권리범위는 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 함을 명시한다.

Claims (8)

  1. 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량% 이하(0% 제외), 황(S): 0.01중량%이하(0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소(N): 0.1중량%이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하이고,
    [관계식 1]
    -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
    (상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
    미세조직이 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오스테나이트의 평균 결정립도는 10μm 이상인 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재.
  3. 망간(Mn): 15~27중량%, 탄소(C): 0.1~1.1중량%, 규소(Si): 0.05~0.50중량%, 인(P): 0.03중량%이하 (0% 제외), 황(S): 0.01중량%이하 (0% 제외), 알루미늄(Al): 0.050중량%이하(0% 제외), 크롬(Cr): 5중량%이하(0%포함), 붕소(B): 0.01중량%이하(0%포함), 질소 (N): 0.1 중량% 이하(0% 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식(1)로 표시되는 민감도 성분지수 값이 3.4 이하인 슬라브를 준비하는 단계;
    [관계식 1]
    -0.451+34.131*P+111.152*Al-799.483*B+0.526*Cr≤3.4
    (상기 [P], [Al], [B] 및 [Cr]은 각각 해당 원소의 중량%를 의미함)
    상기 슬라브를 1050~1250℃의 온도에서 재가열하는 슬라브 재가열 단계;
    상기 재가열된 슬라브를 열간압연하여 열연 강재를 얻는 열간압연단계; 및
    열연강재를 냉각하는 냉각단계를 포함하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 열간압연단계에서 열간압연 시 열간 마무리압연 온도가 800 ~ 1050℃인 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 냉각단계에서 냉각 시 냉각속도는 10 ~ 100℃/s인 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 냉각단계에서 냉각 시 냉각정지온도는 600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 강재는 면적분율로 95% 이상의 오스테나이트를 포함하는 미세조직을 갖는 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 오스테나이트의 평균 결정립도는 10μm 이상인 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 비자성 강재의 제조방법.
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