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KR101339484B1 - 고강도 스테인리스 파이프 - Google Patents

고강도 스테인리스 파이프 Download PDF

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KR101339484B1
KR101339484B1 KR1020117017535A KR20117017535A KR101339484B1 KR 101339484 B1 KR101339484 B1 KR 101339484B1 KR 1020117017535 A KR1020117017535 A KR 1020117017535A KR 20117017535 A KR20117017535 A KR 20117017535A KR 101339484 B1 KR101339484 B1 KR 101339484B1
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세이이치 이소자키
야스토시 히데시마
히로시 후지모토
사토시 스즈키
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닛신 세이코 가부시키가이샤
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Abstract

강도 및 내식성이 양호하고, 염가로 제조할 수 있는 고강도 스테인리스 파이프를 제공한다.
질량%로, C：0.04∼0.12%, Ni：0(무첨가)∼5.0%, Cr：12.0∼17.0%, N：0(무첨가)∼0.10%, Si：0.2∼2.0%, Mn：2.0% 이하, Cu：0(무첨가)∼2.0%, P：0.06% 이하, S：0.006% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 성분 조성을 가진 스테인리스강재를 모재로 한다. 또한, 모상을 페라이트상 또는 마텐자이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마텐자이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성한다. 이 모재의 단부를 접합부로서 용융 용접하여 조관한다. 모상은, 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출하며, 고용C량이 0.03질량% 이하이다.

Description

고강도 스테인리스 파이프{HIGH-STRENGTH STAINLESS STEEL PIPE}
본 발명은, 수송기관용, 기계구조용, 건축용, 장식용 등에 이용되며, 특히 강도와 내식성이 요구되는 용도에 적합한 고강도 스테인리스 파이프에 관한 것이다.
스테인리스강재는, 내식성이 뛰어나며, 또한, 강도, 가공성, 접합부 특성 등도 양호하므로, 이러한 스테인리스강재로 형성된 스테인리스 파이프는, 고내식성이나 고강도인 면에서 여러가지 용도에 사용된다.
또한, 최근에는, 저비용화도 요구되고 있으며, 사용되는 고강도 스테인리스 파이프는, 고가의 원소를 함유하지 않고 내식성 및 강도를 향상시키는 것이 요구되고 있다.
그래서, 질량%로, 12%Cr 마르텐사이트계 스테인리스강재를 베이스로 하여 Cr의 함유량을 증량하는 동시에, C, N의 함유량을 저감하고, Cr, Ni, Mo, Cu를 적정량 더 함유하는 조성으로 하고, 마르텐사이트상을 베이스상으로 하여, 페라이트상 및 잔류 오스테나이트상으로 형성되는 복상 조직으로 함으로써, 강도와, 열간 가공성과, 내식성과, 용접성을 향상시킨 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).
또한, 질량%로, N의 함유량을 0.015%이하로 저감하고, 마르텐사이트계 스테인리스강재를 용접하여 스테인리스 파이프에 조관(造管)한 후, 920∼1100℃에서 오스테나이트화하고, 수냉 이상의 냉각 속도로의 냉각, 뜨임 처리, 공냉 이상의 냉각 속도로의 냉각을 함으로써 마르텐사이트를 생성한 고강도 스테인리스 파이프가 있다. 이 고강도 스테인리스 파이프는, 탄산가스 환경에서도 충분한 내식성을 가지며, 또한 충격 인성(靭性) 및 용접성이 뛰어난 것이다(예를 들면, 특허문헌 2 참조.).
또한, 금속 조직에 대하여, 오스테나이트의 모상에 적량의 페라이트상을 도입하여, 체적%로, 페라이트상을 5∼40% 함유한 오스테나이트 주체의 2상 조직으로 함으로써, 가공성 및 내식성을 향상시킨 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조.).
또한, 페라이트계 스테인리스강재에 Mo와 V를 복합하여 적성량 함유함으로써, 내식성을 향상시키고, 또한, 열간 압연 조건 및 냉간 압연 조건을 규제함으로써 Mo의 함유에 의한 가공성의 저하를 억제한 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조.).
일본 공개특허공보2005-336599호(제2-7페이지, 도 1) 일본 공개특허공보 평성4-268018호(제2, 3페이지) 일본 공개특허공보2004-225075호(제2, 3페이지, 도 1) 일본 공개특허공보2002-363712호(제2, 3페이지, 도 1)
그러나, 특허문헌 1의 스테인리스강재에서는, 인장 강도가 689MPa 이하로서 강도를 보다 향상시키는 것이 바람직하고, 또한 비교적 고가의 원소인 Mo이 함유되어 있기 때문에, 비용이 상승해 버리는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 2의 스테인리스강재에서는, 내식성이나 충격 인성은 양호하지만, 강도를 보다 향상시키는 것이 바람직하고, 게다가 비교적 고가의 원소인 Co를 함유시키고 있기 때문에, 비용이 상승해 버리는 문제가 있다.
특허문헌 3 및 특허문헌 4의 스테인리스강재에서는, 최종 소둔후의 상태로 조관되어, 조관후에 열처리를 실시하지 않고 사용되므로, 가공성은 양호하지만, 고강도를 얻을 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 강도 및 내식성이 양호하고, 염가로 제조할 수 있는 고강도 스테인리스 파이프를 제공한다.
청구항 1에 기재된 발명은, 질량%로, C:0.04∼0.12%, Ni:5.0% 이하, Cr:12.0∼17.0%, N:0.10% 이하, Si:0.2∼2.0%, Mn:0% 초과∼2.0% 이하, Cu:2.0% 이하, P:0.06% 이하, S:0.006% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 모상이 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성된 스테인리스강재를 모재로 하고,
이 모재의 단부를 접합부로서 용융 용접함으로써 조관된 것으로서,
상기 모재는, 600∼850℃의 범위의 온도에서 1회째의 열처리가 실시되고, 이 1회째의 열처리 후에 냉간압연이 실시되며, 이 냉간압연 후에 이 1회째의 열처리 온도로부터의 온도차가 재료 온도로 50℃ 이내에서 2회째의 열처리가 실시됨으로써, 상기 모상의 결정립계 및 결정립 내에서 탄화물이 균일하게 석출되고 또한 고용C량이 0.03% 이하로 조정되어 조관시의 가공성의 저하가 방지되고,
상기 접합부는, 용융 용접에 의한 용융 조직을 가진 고강도 스테인리스 파이프이다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 고강도 스테인리스 파이프에 있어서, 모상 및 접합부는, 석출한 탄화물이 조관후의 열처리에 의해 고용된 것이다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 고강도 스테인리스 파이프에 있어서, 조관후의 열처리후의 모상 및 접합부는, 마르텐사이트상의 단상 조직 또는 마르텐사이트상 및 페라이트상의 복상 조직으로 구성된 것이다.
청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 성분 조성을 규정하여, 스테인리스강재의 모상이 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성되는 것에 의해, 조관 후에, 모상이 마르텐사이트상을 포함한 조직이 되어 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 통상의 스테인리스강재에 이용되는 원소만으로 성분 조성이 구성되어 있으므로, 염가로 제조할 수 있다.
스테인리스강재에 있어서, 모상의 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출되는 것에 의해, 탄화물이 결정립계에 국소적으로 석출하여 인성(靭性)이 저하하는 것에 의한 조관시의 가공성의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 결정립계에서의 국소적인 탄화물의 석출에 의해서 고용Cr량이 감소하고 내식성이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
모상의 고용C량이 0.03질량% 이하로 조정되는 것에 의해, 강도가 과도하게 높아지는 것에 의한 조관시의 가공 하중의 증대 및 표면의 가공 흠의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 고용C량의 증가에 의해 석출하는 탄화물이 증가하고, 이 석출하는 탄화물을 형성하기 위해서 고용Cr량이 감소하여 내식성이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 모상 및 접합부에 석출한 탄화물이 조관후의 열처리에 의해서 모상 및 접합부에 고용되므로, 조관후의 모상 및 접합부의 강도 및 내식성을 향상할 수 있다. 한편, 열처리전의 조관시에는, 탄화물이 석출한 상태이므로, 용이하게 조관할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 조관하여, 열처리한 후의 모상 및 접합부가, 마르텐사이트상의 단상 조직 또는 마르텐사이트상 및 페라이트상의 복상 조직인 것에 의해, 모상 및 접합부의 강도를 향상할 수 있다. 한편, 마르텐사이트상 및 페라이트상의 복상 조직인 경우는, 마르텐사이트상의 체적 비율이 높을수록 고강도가 된다.
이하에 본 발명에서의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.
이 실시형태의 고강도 스테인리스 파이프의 모재인 스테인리스강재의 각 원소, 및 각 원소의 함유량에 대하여 설명한다. 한편, 각 원소의 함유량은, 특별히 기재하지 않는 한 질량%로 한다.
[C:0.04∼0.12%]
C는, 강도를 향상시키는 원소이며, 특히, 조관후의 열처리에 의해서 모상 및 접합부에 고용하여 강도가 향상하는 중요한 원소이다. 고강도 스테인리스 파이프의 모재를 구성하는 스테인리스강으로서 유효한 강도를 얻기 위해서는, 0.04%이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, C의 함유량의 증가에 따라서, C와 탄화물을 형성하는 Cr의 양도 증가한다. 이 때문에 고용Cr량이 감소하여, 내식성을 저하시켜 버린다. 또한, C의 함유량이 0.12%를 넘으면, 탄화물이 과잉으로 많아져 연성이나 인성도 저하하여, 조관시의 가공성을 악화시켜 버린다. 따라서, C의 함유량은, 0.04∼0.12%로 한다.
[Ni:0∼5.0%]
Ni는, C 및 N의 일부를 치환함으로써, C 및 N의 과잉량의 함유에 의한 내식성의 저하를 방지할 수 있는 원소이다. 그러나, Ni의 함유량이 5.0%를 넘으면, 잔류 오스테나이트량의 증가에 의해 강도를 저하시켜 버린다. 따라서, Ni의 함유량은 5.0%를 상한으로 한다. 한편, 페라이트 생성 원소인 Cr의 함유량 및 오스테나이트 생성 원소인 C, N의 함유량을 조정하는 것에 의해, 스테인리스강재의 모상을 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성할 수 있으므로, Ni는 반드시 함유시키지 않아도 된다.
[Cr:12.0∼17.0%]
Cr는, 모상 및 접합부의 내식성을 향상시키는 원소이며, 고강도 스테인리스 파이프의 모재를 구성하는 스테인리스강으로서의 유효한 내식성을 얻기 위해서는, 12.0% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Cr의 함유량이 17.0%를 넘으면, 조관후의 열처리에 의해서 마르텐사이트상을 얻는 것이 곤란해져 버린다. 또한, 오스테나이트 생성 원소의 함유에 의해 성분 조정을 도모하여도, 잔류 오스테나이트의 증가에 의해 모상 및 접합부의 강도가 저하해 버린다. 따라서, Cr의 함유량은, 12.0∼17.0%로 한다.
[N:0∼0.10%]
N은, C와 마찬가지로, 강도를 향상시키는 원소이며, 특별히, 조관후의 열처리에 의해서 모상에 고용시켜 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, C의 일부를 N으로 치환할 수 있으므로 C의 다량 함유에 의한 연성 및 인성의 저하를 방지한다. 그러나, N의 함유량이 0.10%를 넘으면, 잔류 오스테나이트의 증가에 의해 강도를 저하시켜 버린다. 따라서, N의 함유량은 0.10%를 상한으로 한다. 한편, N는 반드시 함유시키지 않아도 된다.
[Si:0.2∼2.0%]
Si는, 고용강화에 의해서 모상의 강도를 향상시키는 원소이다. 고강도 스테인리스 파이프의 모재를 구성하는 스테인리스강으로서의 유효한 강도를 얻기 위해서는, 0.2% 이상 함유시킬 필요가 있다. 그러나, Si의 함유량이 3.0%를 넘으면, 고용강화 작용이 포화하는 동시에, δ페라이트상의 형성이 조장되어, 연성 및 인성을 저하시켜 버린다. 따라서, Si의 함유량은 0.2∼2.0%로 한다.
[Mn:2.0% 이하]
Mn은, 고온 영역에서의 β페라이트상의 생성을 억제한다. 또한, S를 MnS로서 보충하여 제조성을 향상시키는 작용을 가진다. 그러나, 다량의 Mn의 함유는 소둔 후의 잔류 오스테나이트량을 많게 하여, 강도 저하의 원인이 된다. 이 때문에, Mn의 함유량은 2.0%를 상한으로 한다. 한편, Mn의 함유량은 0.1∼1.2%인 것이 바람직하다.
[Cu:0∼2.0%]
Cu는, 고온 영역에서의 β페라이트상의 생성을 억제하는 동시에, 내식성의 향상에 유효한 원소이다. 다만, Cu의 함유량이 2.0%를 넘으면 모상 또는 용접부에서, 잔류 오스테나이트 또는 β페라이트를 생성하고, 강도 저하의 원인이 된다. 따라서, Cu의 함유량은 2.0%를 상한으로 한다. 한편, Cu는 반드시 함유시키지 않아도 된다.
[P:0.06% 이하]
P는, 내식성을 저하시키는 원인이 되는 원소이다. 따라서, P의 함유량은, 적을수록 바람직하지만, P의 함유량을 극단적으로 저감시키면 제조비용이 상승하므로, 실질적으로 악영향을 미치지 않는 범위로서 P의 함유량의 상한을 0.06%로 한다.
[S:0.006% 이하]
S는, 열간 압연시에 입계에 편석하여 열간 가공성을 저하시켜 열간 가공 균열이나 표면을 거칠게 하는 동시에, 중간소둔 후의 냉간압연으로 모서리 잘림을 일으키는 원인이 되는 원소이다. 또한, 다량의 MnS가 존재하면 내식성에 악영향을 미친다. 따라서, S의 함유량은 적을수록 바람직하지만, S의 함유량을 극단적으로 저감시키면, 제조비용이 상승하므로, 실질적으로 악영향을 미치지 않는 범위로서 S의 함유량의 상한을 0.006%로 한다.
또한, 필요에 따라서 상술한 원소에 더하여, 3.0% 이하의 Mo, 0.01% 이하의 B, 0.5% 이하의 Nb, Ti, V를 함유시켜도 좋다.
[Mo:3.0% 이하]
Mo는, 내식성을 향상시키는 원소이다. 그러나, Mo의 함유량이 3.0%를 넘으면, 열간 가공성을 저하시켜 버린다. 또한, 비교적 고가의 원소이므로, 다량으로 함유시키면 비용이 높아져 버린다. 따라서, Mo의 함유량은, 3.0%를 상한으로 한다.
[B:0.01% 이하]
B는, 미세한 석출물을 형성하여 결정립 조대화를 억제하는 동시에, 열간 압연 온도 영역에서의 페라이트상과 오스테나이트상의 입계에 있어서의 결합력을 높여 열간 가공성을 개선하는 원소이다. 그러나, B의 함유량이 0.01%를 넘으면, 저융점 붕화물의 형성을 초래하여, 열간 가공성을 악화시켜 버린다. 이 때문에, B의 함유량은 0.01%를 상한으로 한다.
[Nb, Ti, V:0.5% 이하]
Nb, Ti, V는, 결정립을 미세화하고, 각각이 석출물을 더 생성하여 강도를 향상시키는 원소이다. 그러나, Nb, Ti, V 각각의 함유량이 0.5%를 넘으면, 금속간 화합물의 생성에 의해 인성이 저하해 버린다. 따라서, Nb, Ti, V 각각의 함유량은, 0.5%를 상한으로 한다.
상술한 원소 이외의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 이와 같이 성분 조성이 조정되는 것에 의해, 모상이 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성된 스테인리스강재가 된다.
스테인리스강재는, 조관전에 2회의 열처리가 실시되는 것에 의해, 모상의 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출되고 또한 고용C량이 0.03질량% 이하로 조정되어 있다.
한편, 탄화물이란, C와 기타 원소 1종 이상이 결합하여 형성된 것으로서, C와 N와 기타 원소가 결합한 탄질화물도 포함된다.
또한, 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출된 상태란, 투과형 전자현미경을 이용하여 10만배로 관찰되는 1㎛ 사방의 시야에서, 관찰 장소에 따른 탄화물의 면적율의 편차가 80% 이하인 상태이다. 한편, 결정립계 또는 결정립 내에서 탄화물이 줄지어 석출되고 있는 상태는 제외한다.
스테인리스강재는, 먼저, 재료 온도 600∼850℃, 균열시간 0∼24h로 1회째의 열처리가 실시되는 것에 의해서, 고용C가 대략 전량 탄화물로서 석출된다.
여기서, 탄화물은, 결정립 내보다 결정립계에 석출하기 쉽고, 1회째의 열처리후에는 탄화물이 결정립계에 우선 석출하고 있다. 결정립계에 탄화물이 우선 석출한 상태에서는, 인성이 저하하고, 가공성이 악화된다. 또한, 석출하는 탄화물에는, C와 Cr가 결합하여 형성되는 탄화 크롬이 함유되므로, 탄화물이 결정립계에 국소적으로 우선 석출하면, 국소적인 탄화물의 형성에 의해 고용Cr량이 감소하고, Cr결핍층이 형성된다.
한편, Cr결핍층이란, 예를 들면 탄화 크롬의 형성 등에 의해 모상의 Cr량에 대해서, Cr량이 2질량% 이상 낮은 영역이며, 내식성이 저하해 버리므로, 형성되지 않는 것이 바람직하다.
또한, 디스케일 후, 압연율 20% 이상으로 냉간압연을 행하고, 냉간 변형을 도입한다.
그리고, 1회째의 열처리 온도로부터의 온도차가 재료 온도로 50℃ 이내로, 균열시간 0∼1h로 2회째의 열처리가 실시된다. 이 2회째의 열처리에 의해, 탄화물이 모상의 결정립계 및 결정립 내에 균일하게 석출한다.
또한, 2회째의 열처리에 의해, 모상의 고용C량이 0.03질량% 이하로 조정된다. 고용C량이 많을수록 스테인리스강재의 강도가 높아지고, 고용C량이 0.03질량%를 넘으면, 강도가 과도하게 높아져 조관시의 가공 하중이 증대하는 동시에, 가공성이 악화되어, 표면 흠이 생성되기 쉬워진다. 또한, 조관시의 냉각 과정에서, 접합부의 고용C가 탄화물을 형성하며 석출되므로, 고용C량이 0.03질량%를 넘으면, 탄화물의 하나인 탄화크롬을 형성하는 Cr의 양이 과도하게 증가하여, Cr결핍층이 형성되기 쉬워진다. 따라서, 고용C량은 0.03질량%를 상한으로 한다.
이와 같이 스테인리스강재에서는, 인성이나 내식성이나 조관시의 가공성 면에서, 모상의 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출되어, 고용C량이 0.03질량% 이하로 조정될 필요가 있고, 또한 Cr결핍층이 존재하지 않는 상태가 바람직하다.
한편, 고강도 스테인리스 파이프의 모재를 구성하는 스테인리스강재가, 모상의 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출되어, 모상의 고용C량이 0.03질량% 이하로 조정된 상태이면, 1회째의 열처리, 냉간압연 및 2회째의 열처리를 실시하는 것에는 한정되지 않고, 예를 들면 다른 조건의 열처리 등을 실시하여도 좋다.
그리고, 이러한 모재의 단부를 접합부로 하여, 예를 들면 TIG 용접, MIG 용접, 고주파 용접 등의 용융 용접에 의해서 용접하여 조관한다.
조관후의 접합부는, 용융 용접에 의해서 모상과는 다른 용융 조직이 형성되어 있다.
조관된 스테인리스 파이프는, 재료 온도 950∼1100℃, 균열시간 0∼1h로 열처리가 실시되어, 모상 및 접합부에 석출하고 있던 탄화물이 고용하여, 모상 및 접합부는 탄화물이 고용한 상태가 된다.
이와 같이, 모상 및 접합부에 석출한 탄화물이, 조관후의 열처리에 의해 모상 및 접합부에 고용되는 것에 의해, 고강도 스테인리스 파이프의 모상 및 접합부의 강도 및 내식성을 향상시킬 수 있으므로 바람직하다.
한편, 석출한 탄화물을 모상 및 접합부에 고용하는 방법은, 상술한 열처리에는 한정되지 않고, 예를 들면 다른 조건의 열처리 등이라도 좋다.
조관전의 모상이 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성된 스테인리스강재를 조관하여, 열처리함으로써, 스테인리스 파이프의 모상 및 접합부가 마르텐사이트상을 포함한 조직이 된다.
이와 같이, 열처리 후의 모상 및 접합부를 구성하는 조직이, 마르텐사이트상의 단상 조직 또는 마르텐사이트상 및 페라이트상의 복상 조직이면, 모상 및 접합부의 강도가 양호하므로 바람직하다.
마르텐사이트상 및 페라이트상의 복상 조직인 경우는, 마르텐사이트상의 체적 비율이 높을수록, 강도가 향상되어, 마르텐사이트상의 체적 비율이 30체적% 이상인 것이 바람직하다.
한편, 다소의 잔류 오스테나이트량의 함유는, 고강도 스테인리스 파이프의 강도에 그다지 악영향을 미치지 않지만, 오스테나이트상의 체적 비율은, 20체적% 이하인 것이 바람직하다.
다음에, 상기 실시형태의 작용 및 효과를 설명한다.
고강도 스테인리스 파이프의 제조시에는, 규정된 성분 조성으로, 모상이 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성된 스테인리스강재를 모재로 한다.
이러한 모재를, 1회째의 열처리로서 재료 온도 600∼850℃, 균열시간 0∼24h에서 열처리를 실시하고, 디스케일 후, 냉간압연율 20% 이상으로 냉간압연을 실시하여 냉간 변형을 도입한다. 또한, 2회째의 열처리로서 1회째의 열처리 온도로부터 재료 온도차 50℃ 이내의 온도로, 균열시간 0∼1h로 열처리를 실시하는 것에 의해, 탄화물이 모상의 결정립계 및 결정립 내에 균일하게 석출되어, 모상의 고용C량이 0.03질량% 이하로 조정된다.
또한, 모재의 단부를 접합부로서, 예를 들면 TIG 용접이나 MIG 용접, 고주파 용접 등의 용융 용접에 의해서 조관되고, 접합부에는 모상과는 다른 용융 조직이 형성된다.
그리고, 조관후에, 재료 온도 950∼1100℃, 균열시간 0∼1h로 열처리가 실시되는 것에 의해, 모상 및 접합부에 석출한 탄화물이 모상 및 접합부에 고용하여, 고강도 스테인리스 파이프가 형성된다.
스테인리스강재의 모상은, 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직으로 구성되는 것에 의해, 조관후에, 모상 및 접합부가 마르텐사이트상을 포함한 조직이 되므로, 모상 및 접합부의 강도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 예를 들면 스테인리스강재의 모상에 오스테나이트상이 함유되어 있으면, 조관 후에, 오스테나이트상이 잔류하기 쉬워지고, 이 오스테나이트상이 다량으로 잔류하면, 강도를 향상시키기 어려워진다.
스테인리스강재가 2회 열처리되어, 모상의 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출되는 것에 의해, 탄화물이 결정립계에 국소적으로 우선 석출하고, 모상의 인성이 저하하는 것에 의한 조관시의 가공성의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 2회의 열처리에 의해서, 모상의 고용C량이 0.03질량% 이하로 조정되는 것에 의해, 고용C량이 많아짐으로써 스테인리스강재의 강도가 과도하게 높아져 가공성이 악화되는 것에 의한 조관시의 가공 하중의 증대 및 스테인리스강재 표면의 가공 흠의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 고용C량의 증가에 의해 석출하는 탄화물이 증가하여, 석출하는 탄화물을 형성하기 위해서 고용Cr량이 감소하여 내식성이 저하하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 모상의 결정립계 및 결정립 내에 탄화물이 균일하게 석출하고, 모상의 고용C량이 0.03질량%로 조정되는 것에 의해, 탄화물이 결정립계에 국소적으로 우선 석출하는 것에 의한 Cr결핍층의 형성이나, 조관시의 냉각 공정에서 탄화물이 접합부에 국소적으로 석출하는 것에 의한 Cr결핍층의 형성을 방지할 수 있다.
Cr결핍층의 형성을 방지함으로써, 내식성의 저하를 방지할 수 있고, 모상의 녹발생을 방지하여, 표면 품질을 손상시킬 우려를 방지할 수 있다.
접합부는, 용융 용접에 의해서 용융 조직이 형성되는 것에 의해, 접합부 끼리를 확실하게 접합할 수 있어, 확실하게 조관할 수 있다.
모상 및 접합부에서는, 석출한 탄화물이 조관후의 열처리에 의해서 고용되므로, 조관후는, 모상 및 접합부에 C가 고용하고 있는 상태이며, 모상 및 접합부의 강도 및 내식성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열처리전의 조관시에는, 탄화물이 모상 및 접합부에 고용하고 있지 않은 상태이므로 가공성이 양호하며 조관하기 쉽다.
또한, 조관 후의 열처리에 의해서 모상 및 접합부에 탄화물이 고용하고 있으므로, 모상과 접합부의 경도의 불균일을 억제할 수 있으며, 가공에 의한 치수 정밀도를 향상할 수 있다.
조관하여 열처리한 후의 모상 및 접합부가, 마르텐사이트상의 단상 조직 또는 마르텐사이트상 및 페라이트상의 복상 조직으로 구성된 것에 의해, 모상 및 접합부의 강도를 향상할 수 있다.
한편, 이와 같이 형성된 고강도 스테인리스 파이프는, 고가의 원소를 이용하지 않고, 통상의 스테인리스강재에 이용되는 원소로 성분 조성을 구성할 수 있고, 또한 특별한 처리를 행하지 않고 통상의 스테인리스 파이프의 제조 공정에 이용되는 처리로 제조할 수 있으므로, 염가로 제조할 수 있다.
실시예 1
표 1은, 본 실시예, 비교예 및 종래예로서의 스테인리스강재의 성분 조성이 나타난다.
강종 번호 A∼C는, 규정한 성분 조성으로 형성된 스테인리스강재로, 본 실시예이다. 또한, 강종 번호 D는, 규정한 성분 조성보다 C함유량이 적은 비교예이다. 또한, 강종 번호 E는, 종래예의 SUS430LX이며, 강종 번호 F는, 종래예의 SUS304이다.
Figure 112011057655970-pct00001
표 1에 나타낸 성분 조성의 스테인리스강재에 대해서, 각각 100 kg의 강괴로부터 열간 압연을 거쳐 판두께 3.0mm의 압연판을 작성했다.
그리고, 이들 압연판을 표 2에 나타낸 공정으로 만들어 넣고, 판두께 1.0mm의 스테인리스강판으로 했다.
또한, 이들 스테인리스강재에 있어서, 고용C량을 측정하여, 금속 조직 및 탄화물의 석출 상태를 확인했다.
고용C량의 측정은, 추출 잔사의 분석에 의해 측정하였다. 추출 잔사의 채취는, 10질량%C5H8O2(아세틸아세톤) + 1질량%(CH3)4N+CL-(테트라메틸암모늄클로라이드) + CH3OH(메탄올) 용액을 이용하여 용해 전압을 40∼70mV로 행하였다. 그리고, 채취한 잔사에 대해서, 중량 측정 및 EPMA(X선 마이크로 애널라이즈)의 정량 분석을 행하는 것에 의해 잔사중의 C함유량을 구하여 고용C량을 산출했다.
또한, 금속 조직 및 탄화물의 석출 상황의 확인에 대해서는, 각각의 스테인리스강재를 연마하고, 그 후, 불산, 질산, 글리세린을 용적비 1:1:2로 혼합한 혼합액에 침지하여 에칭을 행하고, 광학 현미경 관찰에 의해서 확인했다.
표 2에는, 표 1의 스테인리스강재 각각의 제조 공정, 고용C량, 금속 조직 및 탄화물의 석출 상태를 나타낸다.
Figure 112011057655970-pct00002
강종 번호 A1는 본 실시예이며, 표 1의 강종 번호 A의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 760℃, 균열시간 12h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 790℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, 고용C량은 0.017질량%이며, 금속 조직은, 모상이 페라이트상의 단상 조직으로 구성되고, 탄화물이 균일하게 석출하고 있다.
강종 번호 B1는 본 실시예이며, 표 1의 강종 번호 B의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 770℃, 균열시간 6h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 820℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, 고용C량은 0.024질량%이며, 금속 조직은, 모상이 페라이트상의 단상 조직으로 구성되고, 탄화물이 균일하게 석출하고 있다.
강종 번호 B2는 본 실시예이며, 표 1의 강종 번호 B의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 830℃, 균열시간 6h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 780℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, 고용C량은 0.018질량%이며, 금속 조직은, 모상이 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직으로 구성되어, 탄화물이 균일하게 석출하고 있다.
강종 번호 C1는 본 실시예이며, 표 1의 강종 번호 C의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 710℃, 균열시간 8h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 700℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, 고용C량은 0.015질량%이며, 금속 조직은, 모상이 마르텐사이트상의 단상 조직으로 구성되어, 탄화물이 균일하게 석출하고 있다.
강종 번호 C2는 비교예이며, 표 1의 강종 번호 C의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 720℃, 균열시간 8h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 2회째의 열처리로서 재료 온도 1000℃, 균열시간 60s로 소둔을 행하였다. 계속해서 재료 온도 700℃, 균열시간 1h의 열처리를 행하고, 탄화물을 결정립계에 석출시킨 것이다. 또한, 고용C량은 0.012질량%이며, 금속 조직은, 모상이 마르텐사이트상의 단상 조직으로 구성되어, 탄화물이 결정립계에 우선 석출하고 있다.
강종 번호 C3는 비교예이며, 표 1의 강종 번호 C의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 720℃, 균열시간 8h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 1000℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, 고용C량은 0.081질량%이며, 금속 조직은, 마르텐사이트상의 단상 조직으로 모상이 구성되어, 탄화물이 대략 전량 모상에 고용하고 있으며, 탄화물은 거의 석출하고 있지 않다.
강종 번호 D1는 비교예이며, 표 1의 강종 번호 D의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 710℃, 균열시간 8h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 700℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, C의 함유량이 적기 때문에 고용C량도 0.009질량%로 적고, 금속 조직은, 모상이 마르텐사이트상의 단상 조직으로 구성되어, 탄화물은 거의 석출하고 있지 않다.
강종 번호 E1는 비교예이며, 표 1의 강종 번호 E의 성분 조성의 스테인리스강재에서, 1회째의 열처리로서 재료 온도 920℃, 균열시간 60h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 900℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, C의 함유량이 적기 때문에 고용C량도 0.006질량%으로 적고, 금속 조직은, 모상이 페라이트상의 단상 조직으로 구성되어, 탄화물은 거의 석출하고 있지 않다.
강종 번호 F1는 비교예이며, 표 1의 강종 번호 F의 성분 조성의 스테인리스강재에서, SUS304의 통상의 제조 공정과 마찬가지로, 1회째의 열처리로서 재료 온도 1080℃, 균열시간 60h로 소둔을 행하고, 판두께 3mm의 스테인리스강재를 판두께 1mm로 냉간압연한 후, 계속해서 2회째의 열처리로서 재료 온도 1090℃, 균열시간 60s로 소둔을 행한 것이다. 또한, 고용C량은 0.068질량%이고, 금속 조직은, 모상이 오스테나이트상의 단상 조직으로 구성되어, 탄화물은 거의 석출하고 있지 않다.
한편, 표 2중에서는 생략했지만, 각각의 스테인리스강재에서, 소둔 후에는, 산세정에 의해 스케일을 제거하였다.
표 2에 나타낸 스테인리스강재에서, 고주파 용접에 의해 접합부를 접합하여 조관하고, 바깥지름 38.1mm의 스테인리스 파이프를 작성하고, 이들 스테인리스 파이프에서, 가공성 평가 및 내식성 평가를 행하였다.
가공성 평가에 대해서는, 각 스테인리스 파이프의, 조관후에 균열 및 표면 흠의 유무를 시각적으로 확인하여, 확인되지 않은 경우를 ○으로 하고, 확인된 경우를 ×로 했다.
내식성 평가에 대해서는, 접합부의 스케일을 그라인더로 제거한 후, JIS의 H8502의 카스 시험 방법에 준하여, 카스 시험을 행하여 평가하였다. 카스 시험의 시험 용액은, 5질량%NaCl(염화나트륨 수용액)+0.268g/LCuCl2(염화구리)+CH3COOH(초산)를 pH3.0∼3.1로 조정한 것을 이용하여 시험 온도를 50±2℃로 했다. 또한, 카스 시험에서는, 각 스테인리스강판의 측정수를 2로 하고, 이들 스테인리스강판을 시험조 내에 세트하여, 시험 용액을 분무한다. 그리고, 200h 후에 모상 및 접합부에서의 녹발생의 유무를 시각적으로 확인하여, 확인되지 않은 경우를 ○로 하고, 확인된 경우를 ×로 했다.
표 3에는, 가공성 평가 및 내식성 평가의 결과를 나타낸다.
Figure 112011057655970-pct00003
표 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예인 강종 번호 A1, B1, B2, C1의 고강도 스테인리스 파이프에서는, 모두 조관후에 균열 및 표면 흠이 확인되지 않고, 카스 시험 후의 녹발생도 확인되지 않았기 때문에, 가공성 및 내식성이 양호하다.
한편, 비교예로서, 결정립계에 탄화물을 우선 석출시킨 강종 번호 C2의 스테인리스 파이프에서는, 균열의 발생이 확인되었으므로, 가공성이 불충분하다. 이것은, 탄화물이 결정립계에 우선 석출하고 있기 때문에, 인성이 저하하여, 가공성이 악화된 것으로 생각된다. 또한, 모상 및 접합부에 녹발생이 확인되어, 내식성이 불충분하다. 이것은, 탄화물이 결정립계에 국소적으로 석출했기 때문에, 탄화물의 주위로 Cr결핍층이 형성되어, 내식성이 저하한 것으로 생각된다.
비교예로서, C를 모상으로 대략 전량 고용시킨 강종 번호 C3의 스테인리스 파이프에서는, 조관시에 고강도였기 때문에, 조관이 곤란하고, 또한 표면 흠이 확인되었으므로, 가공성이 불충분하다. 이것은, 고용C량이 0.03질량%를 넘었기 때문에, 강도가 과도하게 높아져 가공성이 악화된 것으로 생각된다. 또한, 접합부에 녹발생이 확인되었으므로, 내식성이 불충분하다. 이것은, 고용C량이 0.03질량%를 넘었기 때문에, 조관시의 냉각 과정에서, 접합부에 다량의 탄화물이 석출하고, 이 탄화물의 생성에 의해 접합부에 Cr결핍층이 형성되어, 접합부의 내식성이 저하한 것으로 생각된다.
비교예인 강종 번호 D1, E1의 스테인리스 파이프는, 모두 조관 후에 균열 및 표면 흠이 확인되지 않고, 카스 시험 후의 녹발생도 확인되지 않았기 때문에, 가공성 및 내식성이 양호하다.
비교예로서, 통상의 SUS304인 강종 번호 F1의 스테인리스 파이프는, 조관 후에 균열 및 표면 흠이 확인되지 않았기 때문에, 가공성이 양호하다. 그러나, 카스 시험 후의 접합부에 녹발생이 확인되었으므로, 내식성은 불충분하다. 이것은, 고용C량이 0.03질량%를 넘었기 때문에, 조관시의 냉각 과정에서, 접합부에 다량의 탄화물이 석출하고, 이 탄화물 생성에 의해 Cr결핍층이 형성되어, 접합부의 내식성이 저하한 것으로 생각된다.
표 3의 가공성 평가 및 내식성 평가의 결과가 양호하였던, 강종 번호 A1, B1, B2, C1, D1, E1의 스테인리스 파이프로 조관후의 열처리를 실시하여, 금속 조직 조사, 탄화물의 석출의 유무 조사, 인장 강도 측정, 내식성 평가를 행하였다.
강종 번호 A1-1은 본 실시예이며, 표 3의 강종 번호 A1의 스테인리스 파이프를 조관한 후, 재료 온도 980℃, 균열시간 60s로 열처리를 행한 것이다.
강종 번호 A1-2는 비교예이며, 표 3의 강종 번호 A1의 스테인리스 파이프에 조관 후의 열처리를 행하지 않고, 탄화물이 석출한채로의 상태의 것이다.
강종 번호 B1는 본 실시예이며, 표 3의 강종 번호 B1의 스테인리스 파이프를 조관한 후, 재료 온도 1030℃, 균열시간 60s로 열처리를 행한 것이다.
강종 번호 B2는 본 실시예이며, 표 3의 강종 번호 B2의 스테인리스 파이프를 조관한 후, 재료 온도 1030℃, 균열시간 60s로 열처리를 행한 것이다.
강종 번호 C1는 본 실시예이며, 표 3의 강종 번호 C1의 스테인리스 파이프를 조관한 후, 재료 온도 1050℃, 균열시간 60s로 열처리를 행한 것이다.
강종 번호 D1는 비교예이며, 표 3의 강종 번호 D1의 스테인리스 파이프를 조관한 후, 재료 온도 1030℃, 균열시간 60s로 열처리를 행한 것이다.
강종 번호 E1는 비교예이며, 표 3의 강종 번호 E1의 스테인리스 파이프를 조관한 후, 재료 온도 1000℃, 균열시간 60s로 열처리를 행한 것이다.
금속 조직 및 탄화물의 유무의 조사는, 모상 및 접합부에서, 상술한 스테인리스강판에서의 측정 방법과 동일한 방법으로 행하였다.
인장 강도 측정은, 길이 300mm의 스테인리스 파이프의 양단부를 체킹하고, 크로스 헤드 속도 3mm/min로 인장 시험을 행하여 측정하였다.
내식성 평가는, 보다 가혹한 사용 환경을 고려하여, 상술의 카스 시험보다 엄격한 조건인 염건습 복합 사이클 시험에 의해 평가했다. 염건습 복합 시험이란, 길이 150mm의 시험편에 대해서, 5질량% NaCl(염화나트륨)를 35℃에서 900s 분무하는 염수 분무 공정과, 분위기 온도 60℃, 습도 35%의 환경에서 3.6ks 유지하는 건조 공정과, 분위기 온도 50℃, 습도 95%의 환경에서 10.8ks 유지하는 습윤 공정을 1사이클로 하여, 5사이클 반복하여, 시각적으로 녹발생의 유무를 확인하는 시험 방법이다.
표 4에는, 이들 금속 조직의 유무 조사, 탄화물의 석출의 유무 조사, 인장 강도 측정, 내식성 평가 결과를 나타낸다.
Figure 112011057655970-pct00004
표 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예인 강종 번호 A1-1, B1, B2, C1의 고강도 스테인리스 파이프는, 인장 강도가 1200(N/mm2) 이상이며, 강도가 양호하다. 또한, 내식성 평가에 대해서도, 녹발생은 확인되지 않고, 내식성이 양호하다.
비교예인 강종 번호 A1-2의 스테인리스 파이프는, 인장 강도가 610(N/mm2)이며, 강도가 불충분하다. 또한, 내식성 평가에서도 녹발생이 인정되어, 내식성이 불충분하다. 이것은, 조관후의 열처리를 행하지 않았기 때문에, 탄화물이 석출한 상태이며, 또한, 모상 및 접합부가 페라이트상의 단상 조직으로 구성되었기 때문에, 강도 및 내식성이 불충분한 것으로 생각된다.
비교예인 강종 번호 D1의 스테인리스 파이프는, 내식성은 양호하지만, 인장 강도가 865(N/mm2)이며, 강도가 불충분하다. 이것은, 모재인 스테인리스강재의 성분 조성에 대해서, C의 함유량이 본 발명에서 규정한 C의 함유량보다 적기 때문에, 강도가 불충분한 것으로 생각된다.
비교예인 강종 번호 E1의 스테인리스 파이프는, 내식성은 양호하지만, 인장 강도가 545(N/mm2)이며, 강도가 불충분하다. 이것은, 모재인 스테인리스강재로서 종래예인 SUS430LX를 이용하여 C의 함유량이 본 발명에서 규정한 C의 함유량보다 적고, 또한 모상 및 접합부가, 페라이트상의 단상 조직으로 모상이 구성되었기 때문에, 강도가 불충분한 것으로 생각된다.
이상과 같이, 규정한 성분 조성의 스테인리스강재가, 규정한 조관전의 상태 및 조관후의 상태인 것에 의해, 고강도 스테인리스 파이프의 가공성, 강도, 내식성을 향상시킬 수 있다.
실시예 2
표 4에 나타낸 강종 번호 A1-1, A1-2, B1, B2, C1 및 표 3에 나타낸 강종 번호 C3의 스테인리스 파이프에 대해서, 조관 후에 열처리를 실시하여, 진원도 평가, 편평 시험에 의한 균열 저항 평가, 구부림 가공후의 치수 정밀도 평가를 행하였다. 한편, 강종 번호 A1-2, C3에 대해서는, 조관 후에 열처리를 실시하지 않았다.
진원도 평가는, 파이프의 축 둘레에 45°간격의 8점에서 직경을 측정하고, 이들 8점의 직경의 최대치와 최소치의 차이가, 0.2mm 이내이면 진원도가 양호하므로 ○로 하고, 0.2mm를 넘은 경우는 진원도가 불충분하므로 ×로 했다.
편평시험에 의한 균열 저항 평가에서는, 길이 300mm의 스테인리스 파이프의 용접 비드부가 압축 방향에 대하여 수직이 되도록 스테인리스 파이프를 세트하여, 파이프지름의 반의 19.05mm까지 압축했다. 그리고, 압축 후, 균열의 유무를 시각적으로 확인하였다. 한편, 균열이 확인되지 않은 경우는 ○로, 균열이 확인된 경우는 ×으로 한다.
구부림 가공 후의 치수 정밀도 평가는, 용접 비드부가 구부림의 바깥측이 되도록 소관을 세트하고, 설정 구부림 각도를 130°로 하여 측정 횟수 30으로 회전 인곡 가공을 행하였다. 그리고, 구부림 가공 후, 실제의 각도를 프로트랙터로 측정하여, 실제의 각도의 격차가 1° 이내이면 치수 정밀도가 양호하므로 ○로 하고, 1°을 넘은 경우는 치수 정밀도가 불충분하므로 ×로 했다.
표 5에는, 이들 진원도 평가, 균열 평가, 치수 정밀도 평가의 결과를 나타낸다.
Figure 112011057655970-pct00005
표 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시예인 강종 번호 A1-1, B1, B2, C1 스테인리스 파이프는, 모두 진원도, 균열 저항, 치수 정밀도 모두 양호하였다.
한편, 비교예인 강종 번호 A1-2의 스테인리스 파이프에서는, 치수 정밀도가 불충분했다. 이것은, 조관전에는 모상 및 접합부에 탄화물이 석출하고 있고, 조관시의 용융 용접에 의해 접합부에만 탄화물이 고용하며, 조관 후에는 열처리를 실시하지 않았다. 즉, 모상에는 탄화물이 고용하고 있지 않고, 접합부에는 탄화물이 고용한 상태가 되어, 모상과 접합부의 경도가 불균일이 되었으므로, 치수 정밀도가 악화되었다고 생각된다.
또한, 비교예인 강종 번호 C3의 스테인리스 파이프에서는, 진원도가 불충분했다. 이것은, 2회째의 열처리에 의해, 모상 및 접합부에 C를 고용시켰기 때문에, 고강도로 조관이 곤란하였으므로 조관후의 진원도가 불충분한 것으로 생각된다. 또한, 치수 정밀도도 불충분하였다. 이것은, 조관전에는 모상 및 접합부에 C가 고용하고 있으며, 조관시의 냉각 공정으로, 접합부에만 탄화물이 석출했다. 그리고, 조관 후에 열처리를 행하지 않았기 때문에, 모상에는 C가 고용하고, 접합부에는 C가 고용하고 있지 않는 상태가 되어, 모상과 접합부의 경도가 불균일이 되었으므로, 치수 정밀도가 악화된 것으로 생각된다.
이상과 같이, 규정한 성분 조성의 스테인리스강재가, 규정한 조관전의 상태 및 조관후의 상태인 것에 의해, 고강도 스테인리스 파이프의 가공성이나 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 강도와 내식성이 요구되는 수송기관용, 기계구조용, 건축용 및 장식용 등의 고강도 스테인리스 파이프에 이용 가능하다.

Claims (3)

  1. 질량%로, C:0.04∼0.12%, Ni:5.0% 이하, Cr:12.0∼17.0%, N:0.10% 이하, Si:0.2∼2.0%, Mn:0% 초과∼2.0% 이하, Cu:2.0% 이하, P:0.06% 이하, S:0.006% 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 모상이 페라이트상의 단상 조직, 마르텐사이트상의 단상 조직, 페라이트상 및 마르텐사이트상의 복상 조직중의 어느 하나로 구성된 스테인리스강재를 모재로 하고,
    이 모재의 단부를 접합부로서 용융 용접함으로써 조관된 것으로서,
    상기 모재는, 600∼850℃의 범위의 온도에서 1회째의 열처리가 실시되고, 이 1회째의 열처리 후에 냉간압연이 실시되며, 이 냉간압연 후에 1회째의 열처리 온도로부터의 온도차가 재료 온도로 50℃ 이내에서 2회째의 열처리가 실시됨으로써, 상기 모상의 결정립계 및 결정립 내에서 탄화물이 균일하게 석출되고 또한 고용C량이 0.03% 이하로 조정되어 조관시의 가공성의 저하가 방지되고,
    상기 접합부는, 용융 용접에 의한 용융 조직을 가진 것을 특징으로 하는 고강도 스테인리스 파이프.
  2. 제 1 항에 있어서, 모상 및 접합부는, 석출한 탄화물이 조관후의 열처리에 의해 고용된 것을 특징으로 하는 고강도 스테인리스 파이프.
  3. 제 2 항에 있어서, 조관후의 열처리후의 모상 및 접합부는, 마르텐사이트상의 단상 조직 또는 마르텐사이트상 및 페라이트상의 복상 조직으로 구성된 것을 특징으로 한 고강도 스테인리스 파이프.
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