포스코 STS WP 제품소개및 수요개발동향 I. 글로벌 STS 수급전망 II. 포스코 STS 마케팅방향 III. 포스코 STS WP 제품소개 2018. 4. 18 포스코철강사업전략실 1
2000 년이후전세계 STS 시장은중국과인도의고성장에힘입어연평균 6% 성장 2
니켈광산지역인인니, 필리핀을중심으로향후 9 백만톤의신규능력등장전망 3
공급과잉심화로 19 년이후전세계 STS 밀가동률 70% 미만으로하락불가피 4
18 년전세계 STS 시장은중국의성장률둔화불구전년과유사한 +5% 성장률기록예상 5
수요개발 설비 /Process/ 기술의 Global 개방으로新수요공동개발 설비공유 글로벌임가공 공동新수요개발 표면처리가공센터 3 대중점 전략방향 미래선도 P&S POSCO 산업 Trend 선제대응으로미래시장선도 친환경미래자동차 LNG / 수소 Infra 연료전지 수입대체 "Cross-over" 의확장을통한수입재대체추진 Sheet 수출냉연박물고급표면처리건축외장 6
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PossSD (Posco Super Ductile Duplex) -Ferrite -Austenite 포스코新주조기술인 postrip 을활용한 lean 듀플렉스스테인리스강 기존 304 대비가공성, 내식성유사수준확보 극저 Ni 함유로가격경쟁력확보, 高 C+N 함유제품생산변태유기소성 (Transformation Induced Plasticity) 통한연성 (ductility) 확보 강종 가공성 내식성 가격경쟁력 PossSD Good Good Good 445NF Limited Good Good 200 Serise Good Limited Fair 304 Excellent Good Poor 8
Number of Inclusions(ea/mm2) Thickness Strip Casting (S/C) 제강 S/C 열간압연기존 Strip Casting Slab 두께 200~250 mm 2.0~4.5 mm 1.2~2.5mm 열연두께 2~6 mm 1.2~2.5 mm 60m Black Coil 공정길이 600 m 60 m * Strip Casting 생산가능열연치수는강종마다다소상이 * PossSD 강종은열연 1.7~3.0 mm 생산가능 ( 상세 25 페이지참조 ) 박물 개재물개수 Crown 열연 1.2~2.5t 적은개재물로표면품질양호 高 C+N 생산가능 700 600 500 400 300 200 100 postrip 기존 기존 postrip 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Size of inclusions( μm ) 9
화학성분 (wt%) 강종 C Cr Ni N Phase PossSD <0.06 19~21 0.5~1.5 0.2~0.3 Austenite + Ferrite STS304 0.08 18~20 8~10.5 Austenite 201 ~0.15 13.5~16 1~3 ~0.2 Austenite PossSD 비중 : 7.7, STS304 비중 : 7.93 기계적성질대표값 (0.8t 공시재 / 폭방향 ) 강종 YS(0.2%) (MPa) TS (MPa) Elongation (%) Hardness Vickers PossSD 488 860 45 240 STS304 258 651 60 155 201 400 905 51 213 기존 Duplex 강에서구현할수없는 40% 이상의연신율확보 10
저급 200 계대비내식성이월등하며 304 내식성유사수준확보 耐응력부식균열 (stress corrosion cracking) 우수 Resistance to Localized Corrosion and Stress Corrosion Steels 공식전위 (mv)(3.5% NaCl@30 ) Critical Pitting Temp. ( )(1M NaCl @ 300mV) I critical ( A) (5% H2SO4) 耐 SCC (vs. 304) PossSD 320 29 ~30 3.44 304 300 30 ~20 1.0 가속분무시험 (ISO 14993) 60회후 Cold Rolled, No.2B 304 200 series PossSD * 시험용액 : 5% NaCl 1 회 (8 시간 ) : [ 염소분무 : 35 ±1, 2 시간 ] [ 건조 : 60 ±1, <30% 상대습도, 4 시간 ] [ 습윤 : 50 ±1, >95% 상대습도, 2 시간 ] 11
[ 한국산업규격 규격취득현황 ] KS D 3698 ( 냉간압연스테인리스강판및강대 ) KS D 3705 ( 열간압연스테인리스강판및강대 ) KS D 3536 ( 기계구조용스테인리스강강관 : 장식관 ) KS D 3595 ( 일반배관용스테인리스강강관 : 옥내배관, 소방배관 ) [ 미국재료시험협회 (ASTM) 규격취득현황 ] ASTM 규격 1차심의통과 : 15.8월 ASTM 규격 2차심의통과 : 15.12월 * UNS No. S82013으로등록완료 12
2015 년세계철강협회 (The World Steel Association) ' 올해의혁신상 ' 수상 The 6th Steelie Awards winners announced The World Steel Association (worldsteel) hosted its sixth Steelie Awards ceremony and announced the winners at the annual dinner of the 49th worldsteel conference in Chicago on 12 October 2015. The trophies, known as Steelies, were awarded in seven categories. 1. Steel Industry website of the year: TMK (www.tmk-group.com) 2. Innovation of the year: POSCO for lean duplex stainless steel with super ductility using a strip-casting process 3. Excellence in sustainability: ArcelorMittal for their 10 sustainable development outcomes 4. Excellence in Life Cycle Assessment: Tata Steel Europe for the use of LCA to demonstrate the impact of the reuse of steel in a world class circular economy building in Holland 5. Excellence in education and training: Tata Steel Europe for developing a blended learning course for young people transitioning to management 6. Journalist of the year: Joseph Innace (Platts) 7. Industry communicator of the year: John Ferriola (Nucor) https://www.worldsteel.org 13
장식관 LCD Crate 냉동탑차 철도차량 ( 개발중 ) 양식기 커튼월 특장차 냉장고도어 ( 개발중 ) 14
장식관용으로적합한성형성, 내식성확보 Grade C N Cr Ti Mn Ni Ti/(C+N) 430RE <0.01 <0.015 16.3 <0.22 - - >8.0 STS439 <0.02 <0.02 18.5 <0.3 - - >8.0 저급200계 <0.15 <0.20 14~15-9~10 <1.0 - 기계적물성평가 강종 YS (MPa) TS (MPa) El (%) R-bar (1.0 mm t 기준 ) Hv 내식성평가 ( 가속 CCT 평가 ) 430RE 저급200계 439 430RE 262 433 35 1.39 135 439 272 444 35 1.37 138 저급 200 계 419 880 45 1.0 231 9 사이클후 15
적용용도群 200 계국내수입량 '12 년기준 3.5%Ni 18% 1.5%Ni 16% 4.0%Ni 1% 0.7%Ni (65%) 저급 200 계 : 수입 200 계의 65% (5 만톤 / 년 ) 판재 3 만톤 / 년, 장식관용 2 만톤 / 년 - 조관생산성우수 ( 조관속도, 롤마모도 ) - 사용환경내식성확보 16
국내조관사파이프조관공정 [ Roll Forming / TIG 용접 ] ( 보호가스 : 내부 Ar, 외부 Ar+ H 2 ) [ Grinding / 절단 ] (Grinding : #100-#100-#200) [ Buffing] (#320-#320- 광택용 6 개 ) 광택용광약투입 저급 200 계문제점 - 조관생산성열위 304 : 400 계 : 200 계 = 2 : 1.5 : 1 - 고강도로인한 Roll 마모도큼 - 수입재의품질편차큼 [ 제품포장 ] [ 제품완성 ] 17
우수한용접부내식성확보 430RE 저급200계 439 9Cy. 3Cy. 9Cy. 염수분무방법 : 5% NaCl, Cyclic Corrosion 2-4-2, Salt Mist condition : 35 1, 2hr Dry condition : 60 1, <30% RH, 4hr, Wet condition : 50 1, >95% RH, 2hr 18
복잡한형상의자동차배기계부품제조를위해서는고성형소재개발필요 Exhaust manifold Collector cone Pipe Mufflers 19
제강및압연기술최적화를통한 439 강의성형성향상기술개발 기존 439 439XF γ-fiber 제어통한 R 값향상 : Good / : Excellent Grade YS (MPa) TS (MPa) El (%) 성형성 용접성 기존439 439XF *439XF 성분 : JIS439 및 ASTM439 규격만족 20
용접성 21
Deep Drawability Necking Thinning (%) 기존 439 439XF 22
Pipe Bending(90 ) Wrinkle OK 기존 439 439XF Pipe Bending(170 ) Wrinkle OK 기존 439 439XF 23
성분및기계적성질 규격 C Si Mn P S Cr Ni Others ASTM A240/A240M S30441 0.08 1.0~2.0 2.00 < 0.045 < 0.030 17.5~19.5 8.0~10.5 Cu 1.5~2.5 Nb 0.1~0.5 W 0.2~0.8 Cu 1.5~2.5 POSCO 304CuW 0.07 1.0~2.0 2.00 < 0.045 < 0.030 18.2~18.8 8.3~8.7 Nb 0.1~0.5 W 0.2~0.8 POSCO 304CuWL 0.03 1.0~2.0 2.00 < 0.045 < 0.030 18.0~18.5 8.8~9.2 Cu 1.5~2.5 Nb 0.1~0.5 W 0.2~0.8 Type Thickness (mm) YS (MPa) TS (MPa) Elongation (%) Hardness Hv 304CuW 0.6 310 650 55 164 CR 316L 1.0 300 630 54 141 304 0.6 290 685 62 165 304L 0.6 232 570 61 137 24
조관재내식성 -조관재표면 : 용접후비드부위연마처리 -부식평가방법: ISO 14993 -부식 cycle: 5% NaCl Salt spray (35, 2hrs) Dry (60, 25%RH, 4hrs) Wet(50, 95%RH, 2hrs) x 60 cycles = 480 hours 304CuW 304 25
공식 (Pitting) 특성 Item Solution Surface Remark Pitting potential (KS D 0238) Critical Pitting Temperature (ASTM G150) Deaerated 3.5% NaCl(30 ) 1M NaCl #600 polishing #600 polishing Pitting potential : Potential with 10 μa / cm2 Applied potential : 300mV vs.sce Potentiostat/Galvanostat CPT Measurement System Item 304CuW 316 304 Pitting potential (mv vs.sce) 400 440 300 Critical Pitting Temperature ( ) 41~42 44~45 30 Resistance to pitting : 316 > 304CuW > 304 26
Item Solution Surface Remark Pitting potential (KS D 0238) Critical Pitting Temperature (ASTM G150) Deaerated 3.5% NaCl(30 ) #600 polishing Pitting potential : Potential with 10 μa / cm2 1M NaCl #600 polishing Applied potential : 300mV vs.sce Stress Corrosion Cracking Boiling 42% MgCl 2 - Strain rate 2.5*10-6 /sec Potentiostat/Galvanostat CPT Measurement System Stress corrosion cracking tester Item 316 304CuW 304 Pitting potential (mv vs.sce) 440 400 300 Critical Pitting Temperature ( ) 44~45 41~42 30 Stress Corrosion Cracking(vs. 304) 1.3 2 1 염수환경내식성은 316 에준하는수준, SCC 저항성은탁월 27
황산환경부식저항성 황산 + 염산침지무게감량시험결과 - 시험용액 : 13.982 vol.% 황산 + 1.342 vol.% 염산 at 60 - 시험시간 : 6h 침지 ( 컨덴서사용 ) - 샘플사이즈 : 2.4W * 2.4L * 0.29T(cm), #120 표면연마 - 평가방법 : 침지전 후무게감량측정 - 평가결과. 무게감량 (mg/cm 2 /hr) : 304CuW (0.098)< S32050 (0.497) 316L (0.626) <329J4L (5.068) 329J3L (5.849) 470FC 산성 ( 환산 + 염산 ) 분위기경우고가의 329J4L, S32050 보다부식저항성우수 모사한부식환경에서소재간상대평가로활용 절대평가는고객사와실제환경에서의논의필요 28
적용사례 - 온수탱크 (Corrosion media : underground water, Cl - ) STS 304 SCC(one month later) STS 304CuW No SCC after 78days 29
적용사례 - 열교환기 테스트지역 : 5 개지역 ( 포항, 울산포함 ) 테스트기간 : 15 개월 No Rust No Rust 30
316L 대비강도및내식성우위의 Ni 및 Mo 절약형 Lean Duplex 강 (20Cr-2.5Ni-1.4Mo-N) 공식, 틈새부식, 입계부식, 응력부식균열저항성우수 화학적 물리적특성 강종 화학성분 (%) 기계적성질물리적성질 C Cr Ni Mo YS TS El Hv 비열 (J/g ) 비중 열전도도 W/m. (100 ) 329LD 0.03 19~22 2~4 1~2 450 620 25 310 0.52 7.70 16.5 316L 0.03 16~18 10~14 2~3 175 360 40 200 0.42 7.93 12.28 [ 품질특성 ] [ 단면미세조직 ] 내식성 품질특성 공식전위 [mv SCE ] 대상재 비교재 329LD 304 316L 642 298 409 Ferrite( 강자성 ) : Austenite( 비자성 ) = 5:5 의혼합조직을갖기때문에자성을보임 기계적물성 (CR 1.5t) 연신율 [%] 31 53 51 인장강도 [MPa] 항복강도 [MPa] 778 655 610 574 306 304 경도 [Hv] 259 170 145 31
Pitting Potential Critical Pitting Temperature Test (ASTM G48-A) - After 72h immersion in 6% FeCl 3 Solution 329LD 25 30 316L 329LD Test Condition of Pitting Potential (KS D 0238) De-aerated 30, 3.5% NaCl Solution Potential at 10μA/cm 2 Surface Condition : #600 Polishing 329LD 32
CCT(Cyclic Corrosion Test) - ISO 14993 복합부식평가 20 일실시 ( 염수분무 건조 습윤, 8 시간 1Cycle) * 발청율 : 복합부식평가후표면부식발생면적율 (%) 329LD CR 발청율 : 평균 0.2% STS316L CR 발청율 : 평균 0.6% 0.37 0.01 0.04 0.34 1.04 0.4 33
300 계대비耐응력부식균열 (Stress Corrosion Crack) 개선 Ni 이 8~12% 함유된 300 계는 FCC 격자구조로응력부식균열에취약함 Duplex 강은기존 Austenite 계대비耐응력부식균열이대폭개선됨 < 응력부식균열이발생한모재 > < 응력부식균열이발생의 3 가지조건 > 34
표면처리 Mirror Glass Bead Vibration Vibration based Black Vibration based Bronze postrip 재는줄무늬가없어균질한표면구현가능 연주재줄무늬有 postrip 재줄무늬無 [329LD 강 CR(2B) 표면 ] 35
적용사례 배수지물탱크 평창동계올림픽관동아이스하키장 평창동계올림픽미디어레지던스 Chemical tank 36
감사합니다. Q&A 37