耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢

摘要

本发明涉及一种耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，按重量％包括10.0％至15.0％的Cr、0.01％至0.05％的C、0.01％至0.05％的N、0.7％至2.0％的Si、0.01％至2.0％的Mn、0.035％以下的P、0.01％以下的S、剩余的Fe及杂质，且满足下面式(1)至式(3)，式(1)：0.45≤10×Si/Cr≤1.7，式(2)：0.03≤[C+N](wt％)≤0.07，式(3)：25≤γmax(％)≤55，其中，γmax(％)＝420C(wt％)+470N(wt％)+23Ni(wt％)+9Cu(wt％)+10Mn(wt％)+180‑11.5Cr(wt％)‑11.5Si(wt％)‑12Mo(wt％)‑52Al(wt％)。

权利要求

1.一种耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，按重量％包括10.0％至

15.0％的Cr、0.01％至0.05％的C、0.01％至0.05％的N、0.7％至2.0％的Si、0.01％至2.0％的Mn、0.035％以下的P、0.01％以下的S、剩余的Fe及杂质，且满足下面式(1)至式(3)，式(1)：0.45≤10×Si/Cr≤1.7式(2)：0.03≤[C+N](wt％)≤0.07

式(3)：25≤γmax(％)≤55

其中，γmax(％)＝420C(wt％)+470N(wt％)+23Ni(wt％)+9Cu(wt％)+10Mn(wt％)+180-

11.5Cr(wt％)-11.5Si(wt％)-12Mo(wt％)-52Al(wt％)。

2.如权利要求1所述的耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，其特征在于，按重量％包括12.5％至14.5％的Cr、0.031％至0.039％的C、0.01％至0.025％的N、

1.0％至2.0％的Si、0.1％至0.6％的Mn。

3.如权利要求1所述的耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，其特征在于，按重量％还含有0.01％至0.20％的Ti以及0.01％至0.15％的Al中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，其特征在于，所述铁素体系不锈钢从所述铁素体系不锈钢的表面开始沿深度方向具备钝化膜层，该钝化膜层的铬含量为铁素体系不锈钢的整体平均铬含量的50％以下，所述钝化膜层包括Cr原子及Si原子，其中，所述Si原子相比所述Cr原子更多。

5.如权利要求4所述的耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，其特征在于，所述钝化膜层中Si/Cr原子比为4以上。

6.如权利要求1所述的耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，其特征在于，2.85[Si]+76.4[C+N](wt％)为8.5以下。

7.如权利要求1所述的耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，其特征在于，0.13[Si]+8.68[C+N](wt％)为0.75以下。

说明书

耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢

技术领域

[0001] 本发明涉及耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，尤其涉及降低高价的铬的含量并控制硅和碳等成分从而使耐蚀性及抗起皱性的特性得到提高的铁素体系不锈钢。

背景技术

[0002] 铁素体系不锈钢相比于奥氏体系不锈钢，价格低廉且热膨胀率低，而且表面光泽、成型性以及耐氧化性良好，因而广泛使用于耐热器具、洗涤槽上板、外装材料、家电产品、电子部件等中。

[0003] 另一方面，铁素体系不锈钢通过热轧工序、去除被热轧的钢卷的表面氧化皮且去除材料内部应力的退火酸洗工序、冷轧及退火工序而制得，其中，在洗涤槽等厨房设备或部件中使用所述铁素体系不锈钢的情况下，存在因点蚀或生锈等腐蚀而使表面品质降低的问题。因此，为了防止铁素体系不锈钢的品质的降低，通常添加铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)等高价的元素，以改善所述铁素体系不锈钢的耐点蚀性及耐盐害腐蚀(Chloride Corrosion)性。前述方法导致铁素体系不锈钢的成本上升，同时使铁素体系不锈钢高合金化，从而成为降低成型性的原因。

[0004] 铁素体系不锈钢430钢是含有16wt％以上的铬(Gr)的16Cr钢，其广泛使用于家庭用西式餐具及家电产品部件之中。最近，持续要求开发出一种能够替代正在适用于洗衣机主体(body)及装饰惯用管(tube)等的430钢的低成本钢种。因此，针对降低铬含量的同时与通常的16Cr钢(430钢)相比具有毫不逊色的物理性质的低铬型铁素体系不锈钢的研究正在多样地进行。

发明内容

[0005] 技术问题

[0006] 为了解决上述问题而提出的本发明的目的在于提供一种耐蚀性、抗起皱性、成型性优异的低铬铁素体系不锈钢。

[0007] 而且，本发明的另一目的在于提供一种控制铬及硅的含量而降低生产成本的低铬铁素体系不锈钢。

[0008] 技术方案

[0009] 根据用于实现如上所述的目的的本发明的特征，本发明涉及一种耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢，按重量％包括10.0％至15.0％的Cr、0.01％至0.05％的C、0.01％至0.05％的N、0.7％至2.0％的Si、0.01％至2.0％的Mn、0.035％以下的P、0.01％以下的S、剩余的Fe及杂质，且满足下面式(1)至式(3)，

[0010] 式(1)：0.45≤10×Si/Cr≤1.7

[0011] 式(2)：0.03≤[C+N](wt％)≤0.07

[0012] 式(3)：25≤γmax(％)≤55

[0013] 其中，γmax(％)＝420C(wt％)+470N(wt％)+23Ni(wt％)+9Cu(wt％)+10Mn(wt％)+180-11.5Cr(wt％)-11.5Si(wt％)-12Mo(wt％)-52Al(wt％)。

[0014] 而且，所述耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢按重量％可包括12.5％至14.5％的Cr、0.031％至0.039％的C、0.01％至0.025％的N、1.0％至2.0％的Si、
0.1％至0.6％的Mn。

[0015] 按重量％还可含有0.01％至0.20％的Ti以及0.01％至0.15％的Al中的一种或两种。

[0016] 所述铁素体系不锈钢从所述铁素体系不锈钢的表面开始沿深度方向具备钝化膜层，该钝化膜层的铬含量为包含于铁素体系不锈钢的整体平均铬含量的50％以下，所述钝化膜层包括Cr原子及Si原子，且包括所述Si原子相比Cr原子更多的原子层。

[0017] 所述钝化膜层中Si/Cr原子比可以为4以上。

[0018] 2.85[Si]+76.4[C+N](wt％)可以为8.5以下。

[0019] 0.13[Si]+8.68[C+N](wt％)可以为0.75以下。

[0020] 有益效果

[0021] 根据以上所说明的本发明，可提供耐蚀性、抗起皱性、成型性优异的低铬铁素体系不锈钢。

[0022] 而且，根据本发明可提供控制铬及硅的含量而降低了生产成本的低铬铁素体系不锈钢。

附图说明

[0023] 图1a为示出根据本发明的优选实施例的铁素体系不锈钢的钝化膜层的成分的图。

[0024] 图1b为示出基于根据本发明的优选实施例的铁素体系不锈钢的深度的成分的浓度的曲线图。

[0025] 图2为示出基于通常的铁素体系不锈钢的深度的成分的浓度的曲线图。

[0026] 图3a为示出铁素体系不锈钢的耐蚀性的图。

[0027] 图3b为示出在热轧铁素体系不锈钢时的起皱形成与否的图。

[0028] 图4为确认针对Si/Cr原子比的平均El(％)的图表。

[0029] 图5为示出基于Si、C及N的关系的平均El(％)的图表。

[0030] 图6为示出基于Si、C及N的关系的平均r值的图表。

[0031] 图7为确认基于γmax的起皱的图表。

具体实施方式

[0032] 其他实施例的具体事项包含于详细说明及附图中。

[0033] 本发明的优点、特征以及实现这些的方法通过参照与附图一起详细描述的实施例将会变得清楚。然而，本发明不限于以下公开的实施例，而是可以以彼此不同的多样的形态实现，在以下的说明中当记载为某一部分与其他部分连接时，这不仅指直接连接的情形，而且还包括其中间夹着另一元件而电连接的情形。并且，为了清楚地说明本发明，在附图中省略了与本发明无关的部分，而且在整个说明书中，对相近的部分赋予了相同的附图符号。

[0034] 以下，将参照附图对本发明进行说明。

[0035] 根据本发明的优选实施例的耐蚀性及抗起皱性得到提高的低铬铁素体系不锈钢按重量％包括：10.0％至15.0％的Cr、0.01％至0.05％的C、0.01％至0.05％的N、0.7％至2.0％的Si、0.01％至2.0％的Mn、0.035％以下的P、0.01％以下的S、剩余的Fe及杂质，且满足下面式(1)至式(3)。

[0036] 式(1)：0.45≤10×Si/Cr≤1.7

[0037] 式(2)：0.03≤[C+N](wt％)≤0.07

[0038] 式(3)：25≤γmax(％)≤55

[0039] 其中，γmax(％)＝420C(wt％)+470N(wt％)+23Ni(wt％)+9Cu(wt％)+10Mn(wt％)+180-11.5Cr(wt％)-11.5Si(wt％)-12Mo(wt％)-52Al(wt％)。

[0040] 此外，所述低铬铁素体系不锈钢按重量％还可含有0.01％至0.20％的Ti以及0.01％至0.15％的Al中的一种或两种。以下，如果没有特别言及，则含量表示重量％。

[0041] 铬(Cr)的量为10.0wt％至15.0wt％。铬是为了提高钢的耐蚀性而添加的合金元素，铬的临界含量为10wt％。如果所述铬包含为小于10.0wt％，则使铁素体系不锈钢的耐蚀性降低，从而成为问题。另一方面，如果所述铬包含为超过15.0wt％，则含有碳和氮的铁素体系不锈钢可能引起晶间腐蚀，且不必要地使制造成本增加，因此优选为所述铬含有10.0wt％至15.0wt％。

[0042] 碳(C)的量为0.01wt％至0.05wt％。所述碳是钢的奥氏体稳定化元素，因此起到使奥氏体分率最大化的作用而具有抑制麻纹(roping)及起皱的效果，所以所述碳优选包含为0.01wt％以上。另一方面，如果所述碳包含过多，则降低延伸率从而显著降低产品的加工性，因此可包含为0.1wt％以下。所述延伸率是告知铁素体系不锈钢的冷轧产品的加工性的品质特性中的一个，是广泛通用的术语，其由如下的值来计算：该值是将对所述铁素体系不锈钢的冷轧产品进行单轴拉伸时发生破断的瞬间为止所得到的延伸的量除以初始长度而获得的值。

[0043] 氮(N)的量为0.01wt％至0.05wt％。所述氮起到使奥氏体分率增加的作用，从而在进行热轧时起到析出奥氏体相而促进再结晶的作用，因此包含为0.01wt％以上，另一方面，如果所述氮的添加量过多，则不仅阻碍加工性，而且还会成为冷轧产品的拉伸应变的原因，因此将其含量限制为0.05wt％以下。

[0044] 硅(Si)的量为0.7wt％至2.0wt％。硅是在炼钢时作为脱氧剂而添加的元素，是铁素体稳定化元素，因此以0.7wt％以上的含量含有是较好的。另一方面，如果所述硅的含量过多，则会引起材质的硬化而降低延展性，因而优选为以2.0wt％以下的含量含有。由于在本发明中降低了Cr含量，因此将Si限制在前述范围之内也能够确保优异的成型性。

[0045] 锰(Mn)的量为0.01wt％至2.0wt％。锰虽然是钢中不可避免地包含的杂质，然而也是奥氏体稳定化元素，因而起到抑制麻纹(roping)及起皱的效果。另一方面，如果所述锰的含量包含过多，则在焊接时产生锰系烟尘(fume)且成为MnS相析出的原因，从而降低延伸率，因此将其含量限制在前述范围。

[0046] 磷(P)的量为0.035wt％以下。磷是钢中所包含的不可避免的杂质，当所述磷超过0.035wt％时，在进行酸洗时引起晶间腐蚀或者降低热间加工性，因此其含量限制在前述范围。

[0047] 硫(S)的量为0.01wt％以下。硫是钢中所包含的不可避免的杂质，当所述硫超过0.01wt％时，在晶界发生偏析而降低热间加工性，因此其含量限制在前述范围。

[0048] 钛(Ti)的量为0.01wt％至0.20wt％。钛是起到使铸片组织的等轴晶粒度微细化的作用的元素，其起到将碳、氮等固定而提高加工性的作用，因此优选添加为0.01wt％以上。另一方面，如果所述钛的添加超过0.20wt％，则会成为不锈钢的制造成本增加以及冷轧产品的条状(sliver)缺陷的原因，因此其含量限制在前述范围。

[0049] 铝(Al)的量为0.01wt％至0.15wt％。铝作为炼钢时的脱氧剂，优选添加为0.01wt％以上，然而如果所述铝的添加量超过0.15wt％，则以非金属夹杂物存在而成为冷轧钢带的条状(sliver)缺陷的原因，且使焊接性降低，因此其含量限制在前述范围。除了前述元素以外的铁素体系不锈钢的剩余部分由铁(Fe)以及其他不可避免的杂质构成。

[0050] 而且，根据本发明的铁素体系不锈钢中，硅(Si)与铬(Cr)满足下面的式(1)，碳(C)与氮(N)满足下面的式(2)，γmax(％)可满足下面的式(3)。

[0051] 式(1)：0.45≤10×Si/Cr≤1.7

[0052] 式(2)：0.03≤[C+N](wt％)≤0.07

[0053] 式(3)：25≤γmax(％)≤55

[0054] 其中，γmax(％)＝420C(wt％)+470N(wt％)+23Ni(wt％)+9Cu(wt％)+10Mn(wt％)+180-11.5Cr(wt％)-11.5Si(wt％)-12Mo(wt％)-52Al(wt％)。

[0055] 根据本实施例的铁素体系不锈钢中，硅与铬的比率即式(1)的[10×Si/Cr]可以是0.45以上且1.7以下。如果所述[10×Si/Cr]小于0.45，则所述铁素体系不锈钢可能容易受到盐害腐蚀(Chloride Corrosion)。即，所述盐害腐蚀的程度可通过利用5wt％NaCl(aq)的盐害腐蚀评价来确认。所述盐害腐蚀评价是对铁素体系不锈钢以喷雾→干燥→沉积→干燥作为一个周期进行一天的腐蚀周期腐蚀试验，其可通过用所述腐蚀试验对铁素体系不锈钢连续进行腐蚀周期达50天之后测量所述铁素体系不锈钢的腐蚀深度来确认。在此，在所述一个周期内分配于喷雾→干燥→沉积的时间之比大致为1:2:1左右。此时，当腐蚀深度为铁素体系不锈钢的板厚度的1/3以上时，表示在盐害腐蚀评价中不合格。对于所述[10×Si/Cr]为小于0.45的铁素体系不锈钢而言，在所述盐害腐蚀评价中腐蚀深度为板厚度的1/3以上，因此为了具备针对预定盐害腐蚀的抗性，铁素体不锈钢的[10×Si/Cr]优选为0.45以上。另一方面，如果所述[10×Si/Cr]超过1.7，则铁素体系不锈钢的延伸率会降低而可能成为问题。

[0056] 铁素体系不锈钢中碳和氮之和即[C+N](wt％)可以如所述式(2)那样包含为0.03以上且0.07以下。如果所述[C+N](wt％)小于0.03，则在热轧区间上奥氏体分率变低，从而无法实现热轧组织的微细化以及铸造组织的破坏，从而导致最终产品的起皱(ridging)劣化。所述起皱是在对铁素体系不锈钢进行成型加工时沿轧制方向平行地以皱纹形态产生的表面缺陷，所述起皱不仅使产品外观变差，而且还降低成型性。而且，所产生的起皱较严重时，需要在成型之后进行额外的研磨工序，因此成为增加制造成本的原因。另一方面，如果[C+N](wt％)超过0.07，则虽然铁素体系不锈钢的抗起皱性优异，然而由于较高的碳及氮的含量而导致延伸率变差。

[0057] 而且，在根据本实施例的铁素体系不锈钢中，如式(3)那样，γmax(％)优选为25以上且55以下，如果所述γmax(％)小于25，则奥氏体分率变低，从而无法实现热轧组织的微细化以及铸造组织的破坏，从而导致最终产品的起皱(ridging)劣化。如果γmax(％)超过55，则虽然抗起皱性优异，然而会导致耐蚀性变差。

[0058] 在所述铁素体系不锈钢中，从所述铁素体系不锈钢的表面开始沿深度方向具备钝化膜层，该钝化膜层的铬含量为包含于所述铁素体系不锈钢的整体平均铬含量的50％以下，所述钝化膜层包括Cr原子及Si原子，且可包括所述Si原子相比Cr原子更多的原子层。在此，所述Cr原子例如可包括包含Cr的氧化物等化合物中所包含的Cr，所述Si原子例如可包括包含Si的氧化物等化合物中所包含的Si。此时，所述钝化膜层中Si/Cr原子比(atomic ratio)可以是4以上。而且，所述钝化膜层是指如下的层：例如在包含于铁素体系不锈钢的整体平均铬含量为15wt％的情况下，含有所述整体平均铬含量的50％以下即大约7.5wt％以下的铬的层。

[0059] 通常，铁素体系不锈钢为了满足最终产品的耐蚀性要求水平，一般添加高价的铬(Cr)等元素来改善耐点蚀性和耐盐害腐蚀性。作为这样的钢种可以举出含有16wt％以上的铬的钢，如430钢。然而，所述铬之类的元素会使不锈钢的成本上升，且会引起由高合金化引起的成型性下降。

[0060] 另一方面，根据本实施例的铁素体系不锈钢具备能够用低成本替代所述430钢的特性。根据所述本实施例的铁素体系不锈钢通过降低铬的含量的同时调节碳(C)、氮(N)、铬(Cr)的含量而可以维持与430钢同等程度以上的表面品质及成型特性，而且通过添加硅(Si)来控制冷轧产品的所述钝化膜层上的Si/Cr原子比使其达到4以上，从而在相对于430钢而言低Cr含量下也能够确保与430钢同等水平的耐蚀性。例如，所述钝化膜层在铁素体系不锈钢的表面上大致以3nm至7nm的深度具备。而且，所述铁素体系不锈钢在钝化膜层中Si/Cr原子比优选为4以上，如本实施例那样在铬包含为10.0wt％至15.0wt％的铁素体系不锈钢中，因所述Si效应而在铁素体系不锈钢的表面上形成Si-O层的纳米层(nano-layer)，据此可提高耐点蚀性，且可增加盐害腐蚀的抵抗性。

[0061] 图1a为示出根据本发明的优选实施例的铁素体系不锈钢的钝化膜层的成分的图，图1b为示出基于根据本发明的优选实施例的铁素体系不锈钢的深度的成分的浓度的曲线图。图2为示出基于通常的铁素体系不锈钢的深度的成分的浓度的曲线图。图3a为示出铁素体系不锈钢的耐蚀性的图，图3b为示出在热轧铁素体系不锈钢时的起皱形成与否的图。

[0062] 参照图1a及图1b可以确认，根据本实施例的铁素体系不锈钢在作为所述铁素体系不锈钢的表面的钝化层(passive film)中形成有Si-O层的纳米层。在图1a中，作为对根据本实施例的铁素体系不锈钢的冷轧产品的钝化膜层进行分析的结果，表示对所述钝化膜层利用三维原子探针(3DAP：3Dimension Atomic Probe)装置通过经过试片的原子溅射(sputtering)的质量分析及位置分析来进行原子单位三维位置分析的结果。所述钝化层中，相比Cr原子包含更多的Si原子。然而，对于图2而言，钝化膜层中以大致相近的量包含Si原子和Cr原子。在图1b及图2中，钝化膜层表示铬含量为作为整体平均铬含量的15wt％的50％以下的部分，例如，铁素体系不锈钢中所包含的整体平均铬含量大致为15wt％的情况下(曲线图中铬的含量与深度无关地大致恒定的部分)，此时，钝化膜层可指铬含量为
7.5wt％以下的部分。

[0063] 图3a是对图1b及图2中的铁素体系不锈钢的耐蚀性进行确认的结果，图3b是对在热轧图1b及图2中的铁素体系不锈钢时起皱产生的程度进行确认的图。

[0064] 图3a是在钝化膜层中对基于Si原子及Cr原子的含量的耐蚀性进行评价的结果。图3a中(a)涉及的是图2中的钝化膜层的Si原子与Cr原子具有大致相近的量的情形下的铁素体不锈钢，其中可以确认耐蚀性较差。另一方面，图3a中(b)示出图1b中的钝化膜层的Si原子相比Cr原子更多的情形的图，由此可以确认耐蚀性比较优异。即，可以确认，如图1b那样，在钝化膜层中包含较多的Si原子时，对耐蚀性起到有利的作用。

[0065] 而且，图3b是在钝化膜层中对基于Si原子及Cr原子的含量的起皱性进行评价的结果。图3b的(a)涉及的是在图2所示的钝化膜层中Si原子与Cr原子相近的铁素体系不锈钢，其中在进行热轧时发生起皱。由此可以确认，由于全-铁素体(fully-ferrite)单相热轧，粗大晶粒发达而抗起皱性较差。

[0066] 另一方面，图3b的(b)涉及的是如图1b那样在钝化膜层中相比Cr原子包含更多的Si原子的铁素体系不锈钢，其中可以确认到在热轧时没有发生起皱。这是因为，钝化膜层所具备的相对较多的Si原子在所述铁素体系不锈钢的表面上形成Si-O层，据此，在热轧时如图3b的(b)一样没有发生起皱而具备优异的表面品质。而且可以确认到，在钝化膜层中相比Cr原子包含更多的Si原子的铁素体系不锈钢存在半-铁素体(semi-ferrite)相变态，从而在热轧时因晶粒微细化而抗起皱性比较优异。

[0067] 因此，铁素体系不锈钢优选为在钝化膜层中相比于Cr原子包含更多的Si原子。而且，在所述铁素体系不锈钢中，钝化膜层的Si/Cr原子比小于4时，可能难以充分地形成Si-O层的纳米层，因而更加优选的是，所述铁素体系不锈钢的钝化膜层中Si/Cr原子比为4以上。

[0068] 以下，记载本发明的实施例和比较例。然而，下面的实施例仅仅是本发明的优选的一个实施例，本发明的权利范围并不被下面的实施例所限制。

[0069] 以下，表1中表示了铁素体系不锈钢的实施例和比较例的合金成分。表1的实施例中对碳(C)、氮(N)、硅(Si)以及铬(Cr)的含量进行了控制，所述实施例及比较例通过真空溶解来确认了成分。

[0070] 对于基于表1的实施例以及比较例而言，通过粗轧机和连续终轧机而制造为热轧板的铁素体系不锈钢，然后经过热轧罩式退火(Batch Annealing)(或连续退火)并接着实施了冷轧及冷轧退火。表2中示出了对基于表1的实施例和比较例的[10×Si/Cr]、[C+N](wt％)以及γmax(％)，表3中示出了对基于表1的实施例和比较例的最终冷轧产品的作为代表性的品质的抗起皱等级、点蚀电位等级、平均延伸率(％)、平均r值、盐害腐蚀评价(盐害腐蚀抵抗性)等进行确认的结果。而且，示出了所述实施例和比较例的最终冷轧产品的钝化膜层(passive film layer)中的Si原子与Cr原子之比。

[0071] 表1

[0072]

[0073] 表2

[0074]钢种 [C+N](wt％) 10×Si/Cr γmax(％)
实施例1 0.035 0.77 42.13
实施例2 0.045 0.77 41.38

[0075]实施例3 0.05 0.92 41.93
实施例4 0.055 1.11 30.4
实施例5 0.055 1.11 28.9
实施例6 0.045 0.52 41.08
实施例7 0.07 0.73 44.58
实施例8 0.05 1.09 30.43
实施例9 0.06 0.71 32.75
实施例10 0.059 1.03 24.26
比较例1 0.08 0.67 34.6
比较例2 0.015 0.71 17.9
比较例3 0.045 0.22 44.2
比较例4 0.05 0.36 43.45
比较例5 0.04 1.79 13.05
比较例6 0.015 2.22 2.05
比较例7 0.08 2.22 28.85

[0076] 表3

[0077]

[0078]

[0079] 在包括表3在内的本实施例中，抗起皱等级(Rt基准)中[1级]表示10乾～12乾、[2级]表示12乾～14乾、[3级]表示14乾～16乾、[4级]表示16乾～18乾、[5级]表示18乾～20乾，在此1级和2级相当于本发明中作为目标的范围。而且，点蚀电位等级(mV)中[1级]为150mV～200mV、[2级]为150mV～80mV、[3级]为80mV～30mV、[4级]为小于30mV，对于点蚀电位而言，根据JIS G 0577标准对表面进行抛光之后，在3.5％NaCl溶液中对临界电流(临界电流(Icrit)＝100乇)下发生点蚀的电位值为基准进行了确认。延伸率或平均El表示对应于厚度为0.5mm的冷轧退火材的值(平均El＝(El0+2El45+El90)/4)，具体而言，延伸率是告知不锈钢的冷轧产品的加工性的品质特性中的一个，是广泛通用的术语，其由如下的值来计算：该值是将对不锈钢的冷轧产品进行单轴拉伸时发生破断的瞬间为止所得到的延伸的量除以初始长度而获得的值。平均r值表示针对厚度为0.5mm的冷轧退火材的平均值(平均r值＝(r0+2r45+r90)/4)。此时，所述平均ra值是指冷轧产品的轧制方向和拉伸方向的角度为a时的r值。盐害腐蚀抵抗性是在盐害环境下的评价，其利用5wt％NaCl溶液(50℃)，在将喷雾→干燥→沉积→干燥这1个周期作为一天的腐蚀周期腐蚀试验下连续实施50天，之后在测量腐蚀深度时，将其深度为板厚度的1/3以下的情形评价为合格，将1/3以上的情形评价为不合格。

[0080] 从表1至表3可知，实施例1至实施例10的情形满足[10×Si/Cr]为0.45以上且1.7以下而[C+N](wt％)为0.03至0.07的条件。而且，γmax(％)也满足25以上且55以下的条件。另一方面，比较例1、2、6、7的[C+N](wt％)分别为0.08、0.015、0.015、0.08，这没有满足式(2)的范围(0.03≤[C+N](wt％)≤0.07)，而且在比较例2至比较例7中，[10×Si/Cr]没有满足式(1)的范围(0.45≤10×Si/Cr≤1.7)。而且，在比较例2、5、6中，γmax(％)分别为17.9、
13.05、2.05，可以确认没有满足式(3)的范围(25≤γmax(％)≤55)。可以知道如实施例1至实施例10那样在控制碳(C)、铬(Cr)、硅(Si)以及氮(N)而使其满足本发明的组成范围且将所述式(1)至式(3)均满足的情况下，如表3所记载抗起皱等级为2级以上，点蚀电位等级为2级以上，平均El(％)为29％以上，平均r值为1.0以上，而且具有优异的盐害腐蚀抵抗性，因此可以确认实施例1至实施例10由于减少了铬含量从而相比于430钢能够降低成本，同时还具有与常用的430钢相应的品质。在此，r值是由在拉伸不锈钢冷轧产品时的宽度方向的变形率和厚度方向的变形率之比来定义的值，众所周知r值高的素材其加工性优异。

[0081] 另一方面，可以确认到，比较例1、7的[C+N](wt％)为0.08wt％，具有较高的值，因此可以确认各自的平均El(％)为26、23，即延伸率低。而且，平均r值也分别为0.8、0.7，这可以确认成型性并不良好。而且，在比较例2、6中，[C+N](wt％)为0.015wt％，具有较低的值，因此可以确认到抗起皱性分别为5级和4级，是比较差的。

[0082] 由比较例3、4可以确认，铬(Cr)含量分别为13.5wt％、13.7wt％且硅(Si)含量为0.3wt％、0.5wt％时，点蚀电位等级均为3级都较差，且盐害腐蚀抵抗性也不合格。这是因为，在铬含量较低的铁素体系不锈钢中硅的含量也较低的情况下，难以充分地形成钝化膜层，从而使点蚀电位等级和盐害腐蚀抵抗性的性能降低。由比较例5至比较例7可以确认，铬含量分别为14wt％、13.5wt％、13.5wt％，且硅含量分别为2.5wt％、3wt％、3wt％。此时，所述比较例5至比较例7的El(％)分别为26、27、23，由此可确认，延伸率降低。这是因为，比较例5至比较例7的铁素体系不锈钢中，相对于铬含量的硅含量相对较高。因此在铁素体系不锈钢中需要控制相对于铬含量的硅含量，而且可以确认到若要减少铬含量，则需要适宜地增加硅含量。

[0083] 以下，表4及表5涉及相当于本发明的组成范围的实施例11至实施例15，对所述实施例11至实施例15确认了铁素体系不锈钢的抗起皱等级、点蚀电位等级、延伸率(平均El(％))、平均r值以及盐害腐蚀抵抗性。对于表4及表5的实施例11至实施例15，利用通过在所述表1至表3中使用的方式制造的铁素体系不锈钢，以与前述的方式相同的方式进行了评价。

[0084] 表4

[0085]

[0086] 表5

[0087]

[0088] 表4及表5中所记载的实施例11至实施例15中，满足式(1)(0.45≤10×Si/Cr≤1.7)、式(2)(0.03≤[C+N](wt％)≤0.07)、式(3)(25≤γmax(％)≤55)，且实施例11至实施例15按重量％可包括12.5％至14.5％的Cr、0.031％至0.039％的C、0.01％至0.025％的N、
1.0％至2.0％的Si、0.1％至0.6％的Mn。

[0089] 可以确认到在实施例11至实施例15中，抗起皱等级为1级，点蚀电位等级均为1级。而且，平均El(％)均为32以上，平均r值为1.3以上，且盐害腐蚀抵抗性均合格。即，可以确认到，在铁素体系不锈钢中，在将Cr减少为12.5％至14.5％的情况下，如果将Si添加为1.0％至2.0％，将N添加为0.01％至0.025％，将C添加为0.031％至0.039％，将Mn添加为0.1％至
0.6％，同时满足式(1)至式(3)，则即便减少铬的含量，也能够提供耐蚀性及抗起皱性等非常优异且可节省生产成本的铁素体系不锈钢。而且，所述实施例11至实施例15具有较高的平均r值，因此可确认加工性也优异。如此，可以确认，上述实施例11至实施例15相比于以往的430钢，不仅节省了成本，而且还具有相比430钢更优异的品质。

[0090] 图4为确认针对Si/Cr原子比的平均E1(％)的图表。

[0091] Si/Cr原子比是在铁素体系不锈钢的钝化膜层例如大约7nm左右下确认的结果，在所述Si/Cr原子比为4以上的情况下，可以确认到盐害腐蚀抵抗性优异。即，在Cr为12.5％至14.5％的含有低铬的铁素体系不锈钢中，也根据Si效应而在铁素体系不锈钢表面形成Si-O层的纳米层(nano-layer)，据此可提高耐点蚀性且提高盐害腐蚀抵抗性。另一方面，在Si/Cr原子比小于4的情况下，例如大致为0至2的情况下，可以确认到盐害腐蚀抵抗性是不及格的。而且，以虚线表示的四方框内是相当于本发明的钢，其是按重量％满足12.5％至14.5％的Cr、0.031％至0.039％的C、0.01％至0.025％的N、1.0％至2.0％的Si、0.1％至0.6％的Mn的铁素体系不锈钢。此时，当Si/Cr原子比为4以上时，盐害腐蚀抵抗性优异，然而如果不能满足根据本发明的式(1)至式(3)中的任意一个以上，则存在于用虚线表示的四方框的外侧，可以确认到平均El(％)表现为小于28％。

[0092] 图5为示出基于Si、C及N的关系的平均El(％)的图表。

[0093] 参照图5，表示X轴的2.85[Si]+76.4[C+N](wt％)和y轴的平均El的相关性。在本实施例中，如果2.85[Si]+76.4[C+N](wt％)的数值为8.5以下，则可以确认到平均El(％)为28以上。即，平均El(％)表示延伸率，如果是2.85[Si]+76.4[C+N](wt％)满足8.5以下的铁素体系不锈钢，则可以确认延伸率得到提高。作为告知所述加工性的品质特性中的一个，如果所述2.85[Si]+76.4[C+N](wt％)为8.5以下，则延伸率得到提高，从而提高铁素体系不锈钢的加工性，从而使铁素体系不锈钢的用途多样化。即，Si含量为0.7％至2.0％的铁素体系不锈钢中，将[C+N]的关系提出为2.85[Si]+76.4[C+N](wt％)，据此可提供延伸率和抗起皱性同时优异的铁素体系不锈钢。

[0094] 图6为示出基于Si、C及N的关系的平均r值的图表。

[0095] 参照图6，可以确认作为铁素体系不锈钢的冷轧产品的成分参数的0.13[Si]+8.68[C+N](wt％)和平均r值的相关性。在本实施例中，可以确认到在0.13[Si]+8.68[C+N](wt％)为0.75以下的情况下，平均r值为1.0以上。所述平均r值是表示铁素体系不锈钢的冷轧产品的对于轧制方向和拉伸方向的关系的值，所述平均r值越大，越提高铁素体系不锈钢的加工性。可以确认到，根据本实施例的铁素体系不锈钢中，如果0.13[Si]+8.68[C+N](wt％)为0.75以下，则平均r值满足1.0以上。即，Si含量为0.7％至2.0％的铁素体系不锈钢中，将[Si]和[C+N]的关系控制为0.13[Si]+8.68[C+N](wt％)为0.75以下，据此可提供r值和抗起皱性同时优异的铁素体系不锈钢的冷轧产品。

[0096] 图7为确认基于γmax的起皱的图表。

[0097] 参照图7，铁素体系不锈钢中，如果γmax(％)小于25，则奥氏体分率变低，从而没有进行热轧组织的微细化及铸造组织的破坏，导致最终产品的抗起皱性劣化，而且，如果γmax(％)超过55，则虽然铁素体系不锈钢的抗起皱性优异，却带来耐蚀性的劣化。如图所示，根据本实施例的铁素体系不锈钢的γmax(％)可以是28至52，此时，可确认到起皱为15nm以下，非常良好

[0098] 可以理解对于本发明所属技术领域的具有通常知识的技术人员而言，在不变更其技术思想或必要特征的情况下可以实施为其他具体的形态。因此，应当理解以上所记载的实施例在所有方面均为示例性的，并非是限定性的。本发明的范围相比上述详细的说明，更集中地由后述的权利要求书所记载的范围来表示，而且由权利要求书所记载的意识和范围及其等同概念导出的所有变更或变形的形态均应当被解释为包含于本发明的范围。