KR100263769B1 - High chrome cast steel with a good acid resisting and pitting corrosion resistance - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A Cr-rich cast iron having superior pitting resistance and acid resistance is provided to prevent facility damages usually caused by corrosive materials from all kinds of chemical plants. CONSTITUTION: The Cr-rich cast iron comprises 25-35wt.% of Cr, 1-18wt.% of Ni, 1-6wt.% of Mo, 3wt.% or less of Si, 15wt.% or less of Mn, 3wt.% or less of V, 1-6wt.% of W, 0.5-4.0wt.% of C, 1wt.% or less of N, 3wt.% or less of Cu, one or more elements (3wt.% or less) selected from Ti, Zr, Nb, a balance of Fe and other inevitable impurities. Especially, the Cr/(C+N) ratio is in the range of 8 to 70.

Description

내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철High chrome cast iron with excellent acid and formula resistance

본 발명은 높은 경도를 가지면서 내산성과 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 부식성 물질 및 각종 오염물질을 이송시키는 펌프류 또는 배관류등에 발생하는 공식, 침식부식, 마모등의 손상에 견딜수 있는 내마모성, 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing high chromium cast iron having high hardness and excellent acid resistance and formula resistance, and more specifically, formulas, erosion corrosion, abrasion, etc., generated in pumps or pipes for transferring corrosive substances and various contaminants. The present invention relates to high chromium cast iron having excellent abrasion resistance, acid resistance and formula resistance that can withstand the damage of.

일반적으로 화력발전소의 경우 화석연료를 연소하여 열에너지를 얻기 때문에 화석연료의 연소에 따른 많은 부산물들이 발생된다.In general, since thermal power plants obtain thermal energy by burning fossil fuels, many by-products of the combustion of fossil fuels are generated.

상기와 같은 화석연료의 연소로 인하여 발생되는 연소가스중에는 대기오염을 일으키는 성분들이 많이 포함되어 있으며, 그중 대표적인 생성물이 회분(Ash)이다.The combustion gas generated by the combustion of the fossil fuel as described above contains a lot of components that cause air pollution, and the representative product is ash.

이와 같은 이유로 환경 오염에 대한 규제가 강화되면서 모든 화력 발전소에는 탈황 설비를 건설하여 배출되는 가스 중의 유해 성분, 특히 황산 물질들을 제거하고 있다.For this reason, as regulations on environmental pollution are tightened, all thermal power plants are building desulfurization facilities to remove harmful components, particularly sulfuric acid, from the emitted gases.

그러나 상기와 같은 탈황 설비의 가동에 의해 생성되는 탈황 설비 슬러리(Flue Gas Desulfurization slurry)와 상기 회분에는 부식성 물질이 매우 많고 또한 경질의 고체 입자들이 다량 포함되어 있으며, 하수 종말 처리장에서도 각종 물질로 오염된 물과 모래 등의 고체 물질에 의하여 이를 이송시키는 설비에 각종 손상이 발생되고 있다.However, the flue gas desulfurization slurry produced by the operation of the desulfurization facility and the ash are very corrosive and contain a large amount of hard solid particles, and are contaminated with various materials in sewage treatment plants. Various damages are caused to the facilities for transporting them by solid materials such as water and sand.

즉, 상기와 같은 여러 설비에 사용되고 있는 펌프류 또는 배관류에 공식, 침식 부식, 마모 등의 많은 손상이 발생되고 있으며, 기존의 STS 304와 같은 내식강을 설비 부품으로 사용하게 되면 상기 강의 경도가 낮기 때문에 단시간 내에 침식이나 마모에 의하여 설비의 고장이 유발될 가능성이 매우 높다.That is, many damages such as formula, erosion, corrosion, and the like are generated in pumps or pipes used in various facilities as described above, and when the corrosion resistant steel such as STS 304 is used as a component, the hardness of the steel is low. Therefore, it is very likely that equipment failure will be caused by erosion or wear in a short time.

지금까지 내마모 설비 부품으로 사용되고 있는 재료는 고크롬(>20%Cr) 주철이 주류를 이루고 있는데 이것은 상기 주철중의 크롬이 주철의 고온 산화 및 내식성을 향상시키므로써 스테인레스강(Stainless Steel)에 필적하는 내열 내식성을 지나게 하기 때문이다.Until now, high chromium (> 20% Cr) cast iron is the main material used for wear-resistant equipment parts, which is comparable to stainless steel because chromium in the cast iron improves high temperature oxidation and corrosion resistance of cast iron. This is because it passes the heat resistance corrosion resistance.

또한 상기 고크롬 주철은 탄소 함량이 높기 때문에 탄화물이 많고 기계적 성질, 특히 연성이 낮은 이유로 강도를 위주로 하는 재료로는 사용에 제한이 있지만 경도가 높은 탄화물이 다량 기지 속에 존재함으로 인해 내마모 재료로서 널리 사용되고 있다.In addition, since the high chromium cast iron has a high carbon content, it is limited in use as a material having a high carbide content and a mechanical strength, especially because of low ductility, but it is widely used as a wear-resistant material due to the presence of a high hardness carbide in the base. It is used.

그러나, 상기와 같은 고크롬 주철중 대표적으로 사용되는 내마모 부품용 27%Cr계 백주철의 경우 내마모성에 있어서는 AlSl 316 스테인레스강보다 2배 이상 우수하지만 부식 속도에 있어 약 3배가량 더 크게 나타나는 문제점이 있으며 그 부식 형태로는 주로 침식 부식과 공식이 발생되고, 각종 산에 대한 부식 저항성도 약한 문제점이 있었다.However, the 27% Cr-based white cast iron for wear-resistant parts, which is typically used among the high chromium cast irons, is more than twice as good as AlSl 316 stainless steel in wear resistance, but is about three times larger in corrosion rate. Corrosion forms and erosion is mainly generated as the corrosion form, the corrosion resistance to various acids also had a weak problem.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 각종 산에 대한 부식 저항성과 공식에 대한 저항성을 크게 향상시키면서 경도를 높은 값으로 유지시키므로써 내마모 내식 재료 특성을 가지는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention maintains the hardness at a high value while greatly improving corrosion resistance and acid resistance to various acids, and thus has high corrosion resistance and corrosion resistance. It is an object of the present invention to provide a method for producing the same.

제1도는 본 발명에 의한 합금의 경도와 Cr/(C+N)비의 관계를 나타내는 그래프도이다.1 is a graph showing the relationship between the hardness and the Cr / (C + N) ratio of the alloy according to the present invention.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중량%로 Cr : 25~35. Ni : 1~18, Mo : 1~6, Si : 3 이하, Mn : 15 이하, V : 3 이하, W : 1~6, C : 0.5~4.0로 구성되고 나머지가 불가피한 불순물과 철로 이루어지며, Cr/(C+N)의 비가 8~70 사이에 있도록 하는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a weight percent of Cr: 25 to 35. Ni: 1-18, Mo: 1-6, Si: 3 or less, Mn: 15 or less, V: 3 or less, W: 1-6, C: 0.5-4.0, and the rest is made of inevitable impurities and iron, It provides a high chromium cast iron having excellent acid and formula resistance, characterized in that the ratio of Cr / (C + N) is between 8 ~ 70.

또한, 본 발명은 상기 고크롬 주철에 공식에 대한 저항성을 향상시키기 위해 1.0중량% 이하의 N 또는 내산성을 크게 항상시키기 위해 3.0 중량% 이하의 Cu를 각각 또는 함께 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철을 제공한다.In addition, the present invention is characterized in that the acid resistance and characterized in that the addition of each of the high chromium cast iron or more than 3.0% by weight of Cu or less to 3.0% in order to always greatly increase the acid resistance to improve the resistance to the formula and Provides high chrome cast iron with good formula resistance.

그리고, 본 발명은 상기 고크롬 주철에 탄소나 질소와 결합하여 석출몰을 형성하므로써 경도를 증가시키기 위해 Ti, Zr, Nb 중 1종 또는 2종 이상의 성분이 3 중량% 이하로 첨가되는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철을 제공한다.In addition, the present invention is characterized in that one or two or more components of Ti, Zr, Nb is added to 3% by weight or less in order to increase the hardness by forming a precipitation mole by combining with carbon or nitrogen in the high chromium cast iron It provides a high chrome cast iron excellent in acid resistance and formula resistance.

이하, 본 발명의 수치한정의 이유에 대하여 설명한다.Hereinafter, the reason for numerical limitation of this invention is demonstrated.

(1) 크롬(Cr) : 250~35.0%(1) Chromium (Cr): 250-35.0%

주철의 경도 및 내식성 유지에 가장 중요하고 기본이 되는 원소이며 적정한 내식성을 위해서는 25.0%를 초과하는 크롬을 함유하여야 하며 가격과 생산 용이성을 고려하여 35.0% 미만으로 제한한다.It is the most important and basic element for maintaining the hardness and corrosion resistance of cast iron. It should contain more than 25.0% of chromium for proper corrosion resistance. It is limited to less than 35.0% in consideration of price and ease of production.

합금 중에 첨가된 크롬은 크롬탄화물 및 질화물 등의 형상으로 경도 유지에 기여하며, 원소 상태의 크롬은 내식성 유지에 매우 큰 역할을 담당한다.Chromium added in the alloy contributes to the maintenance of hardness in the form of chromium carbide and nitride, and elemental chromium plays a very large role in maintaining corrosion resistance.

(2) 니켈(Ni) : 1.0~18.0%(2) Nickel (Ni): 1.0-18.0%

강력한 오스테나이트 안정화 원소로서 내식성이 측면에서 유용한 원소이므로 적어도 1%를 초과하여야 하고, 기지 조직을 오스테나이트화하려면 니켈을 다량 첨가하여야 하나 가격 문제를 고려하여 18.0% 미만으로 제한한다.As a strong austenite stabilizing element, since corrosion resistance is a useful element in terms of corrosion, it must be at least 1%, and a large amount of nickel must be added to austenite the matrix structure, but it is limited to less than 18.0% in consideration of the price problem.

(3) 몰리브데늄(Mo) : 1.0~6.0%(3) Molybdenum (Mo): 1.0 ~ 6.0%

크롬과 함께 본 발명 합금의 내식성 유지에 중요한 원소로서 페라이트상을 안정화시키는 작용을 한다. Mo2C, Fe4Mo2C, Mo2N 등의 석출물을 형성시켜 경도 유지에 큰 역할을 행하며, 원소 상태의 몰리브데늄은 내식성 향상에 중요하다.Together with chromium, it functions to stabilize the ferrite phase as an important element for maintaining the corrosion resistance of the alloy of the present invention. Mo 2 C, Fe 4 Mo 2 C, Mo 2 N and the like to form a precipitate to play a major role in maintaining the hardness, elemental molybdenum is important for improving the corrosion resistance.

따라서, 최소 1.0%를 초과 함유하여야 하며 너무 다량 첨가되면 취성이 증가하므로 6.0% 미만으로 제한한다.Therefore, it should contain more than 1.0% minimum, and if added in too much, brittleness is increased, so it is limited to less than 6.0%.

(4) 규소(Si) : 3% 이하(4) Silicon (Si): 3% or less

페라이트 조직을 안정화시키는 원소로서 용해 정련시 탈산 효과가 있고 내산화성을 증가시키는 원소이나 3%를 초화하여 첨가하면 강의 인성과 연성이 저하한다.As an element to stabilize the ferrite structure, deoxidation effect during dissolution and refining, and an element that increases oxidation resistance or by adding 3% of supernatant decreases the toughness and ductility of the steel.

내식성의 측면에서는 1.5% 이하가 바람직하며 내산성을 위해서 다량 첨가할 수 있다.In terms of corrosion resistance, 1.5% or less is preferable, and a large amount may be added for acid resistance.

(5) 망간(Mn) : 15% 이하(5) Manganese (Mn): 15% or less

오스테나이트 조직을 안정화시키는 원소이며, 질소의 고용량을 증가시키는 원소이다. 질소 함량을 증가시켜 내식성을 향상시키고자 할 때 적정한 양의 망간은 필수적인 원소이다. 또한 강 중의 황과 화합하여 황화망간을 생성시켜 열간 취성의 발생을 방지하고 용해 정련시 탈산 효과가 있다.It is an element that stabilizes austenite structure and is an element that increases the high capacity of nitrogen. In order to improve the corrosion resistance by increasing the nitrogen content, an appropriate amount of manganese is an essential element. In addition, it forms a manganese sulfide by combining with sulfur in the steel to prevent the occurrence of hot brittleness and deoxidation effect during dissolution refining.

또한 질소와 함께 다량 첨가될 경우에 경도 증가에 큰 역할을 한다. 그러나 조직의 안정성을 고려하여 15% 미만으로 제한한다.It also plays a large role in increasing hardness when added in large amounts with nitrogen. However, considering the stability of the tissue, it is limited to less than 15%.

(6) 바나듐(V) : 3.0% 이하(6) Vanadium (V): 3.0% or less

탄소나 질소와 결합하여 석출물을 형성하므로써 경도 증가에 크게 기여하며, 내식성을 높히는 효과가 있다. 그러나 다량 첨가하면 내산화성과 공식 저항성을 해 할 수 있으므로 3.0% 미만으로 제한한다.By forming a precipitate by combining with carbon or nitrogen, it contributes greatly to the increase in hardness, and has the effect of increasing the corrosion resistance. However, it is limited to less than 3.0% because a large amount may damage oxidation resistance and formula resistance.

(7) 텅스텐(W) : 1.0~6.0%(7) Tungsten (W): 1.0 ~ 6.0%

페라이트 안정화 원소로서 내식성에 미치는 효과는 몰리브데늄보다 약 50% 정도 작으나 유사한 경향을 갖는다. WC, W2C등의 석출물을 형성시켜 본 발명합금의 경도 유지에 중요하며, 원소 상태의 텅스텐은 내식성 유지에 중요하다.The effect on corrosion resistance as ferrite stabilizing element is about 50% smaller than that of molybdenum but has a similar tendency. It is important for maintaining the hardness of the alloy of the present invention by forming precipitates such as WC and W 2 C, and elemental tungsten is important for maintaining corrosion resistance.

따라서 최소 1.0%를 초과 함유하여야 하며 너무 다량 첨가되면 취성이 증가하므로 6.0% 미만으로 제한한다.Therefore, it should contain more than 1.0% minimum, and if added too much, brittleness is increased, so it is limited to less than 6.0%.

(8) 탄소(C) : 0.5~4.0%(8) Carbon (C): 0.5-4.0%

경도 유지에 가장 중요한 원소이다. 즉, 다른 합금 원소와 결합하여 탄화물을 형성시키므로써 합금의 경도를 증가시킨다. 그러나 다량 첨가할 경우 내식성을 크게 해치므로 4.0% 이하로 제한하며, 너무 적게 첨가하면 내식성은 향상될 수 있으나 적정 경도를 얻을 수 없으므로 0.5%를 초과해야 한다.It is the most important element for maintaining hardness. That is, the hardness of the alloy is increased by combining with other alloying elements to form carbides. However, if a large amount is added, the corrosion resistance is greatly impaired, so it is limited to 4.0% or less. If it is added too much, the corrosion resistance may be improved, but an appropriate hardness may not be obtained, so it should exceed 0.5%.

(9) Cr/(C+N)의 비가 8~70 사이에 있도록 한 이유는 그 비가 8보다 작으면 경도는 상승하지만 부식 저항성이 약화되고, 그 비가 70보다 크면 부식저항성은 향상되지만 경도가 크게 저하되기 때문이다.(9) The reason that the ratio of Cr / (C + N) is between 8 and 70 is that if the ratio is less than 8, the hardness is increased but the corrosion resistance is weakened. If the ratio is higher than 70, the corrosion resistance is improved but the hardness is large. This is because it is degraded.

(10) 질소(N) : 1.0% 이하(10) Nitrogen (N): 1.0% or less

공식에 대한 저항성을 향상시키는 유용한 원소이며 그 효과는 크롬의 약 30배 이상이다. 강력한 오스테나이트 안정화 원소로서 내식성의 측면에서 가장 중요한 원소 중의 하나이다. 몰리브데늄과 동시에 존재하면 상승 효과에 의하여 내식성을 크게 향상시킨다.It is a useful element that improves the resistance to formulas, and its effect is about 30 times more than chromium. As a strong austenite stabilizing element, it is one of the most important elements in terms of corrosion resistance. When present simultaneously with molybdenum, the synergistic effect greatly improves the corrosion resistance.

또한 크롬, 몰리브데늄 등의 원소와 결합하여 질화물을 형성하므로써 경도 증가에 기여하고 다량의 망간과 함께 첨가하면 경도 증가를 얻을 수 있다. 합금의 용해도를 고려하여 최대 10% 미만으로 제한한다.In addition, by forming a nitride by combining with elements such as chromium and molybdenum, it contributes to the increase in hardness, and when added together with a large amount of manganese, the increase in hardness can be obtained. The solubility of the alloy is limited to a maximum of less than 10%.

(11) 구리(Cu) : 3.0% 이하(11) Copper (Cu): 3.0% or less

내산성을 크게 향상시키는 효과가 있으며, 오스테나이트 안정화 원소로서, 기지 조직을 강화시켜 강도를 향상시킨다. 다량 첨가시 공식 저항성을 약화시키고 조직의 안정성을 해치므로 3.0% 미만으로 제한한다.It has the effect of greatly improving acid resistance, and as an austenite stabilizing element, strengthens the matrix structure to improve strength. It should be limited to less than 3.0% as a large amount will weaken formula resistance and impair tissue stability.

(12) 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb) : 3% 이하(12) Titanium (Ti), zirconium (Zr), niobium (Nb): 3% or less

탄소나 질소와 결합하여 석출물을 형성하므로써 경도 증가에 크게 기여한다. 다량 첨가시 용접성을 해칠 수 있으므로 각각 첨가하거나 세 원소의 합이 3% 미만으로 한다.It forms a precipitate by combining with carbon or nitrogen, which greatly contributes to the increase of hardness. If a large amount is added, the weldability may be impaired, so each addition or sum of three elements is less than 3%.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an Example is given and this invention is demonstrated in detail.

먼저 본 발명의 실시예에 사용하기 위한 시편은 순수한 상업용 품위를 갖는 전해철, Cr, Mo, W, Ni, W, Fe-V, Fe-Cr-N, Mn, Fe-Si 등을 사용하여 다음과 같이 용해하였다.First, the specimen for use in the embodiment of the present invention using the pure commercial grade electrolytic iron, Cr, Mo, W, Ni, W, Fe-V, Fe-Cr-N, Mn, Fe-Si, etc. Dissolved together.

용량이 80 KW인 고주파 유도로를 이용하여 대기 분위기에서 마그네시아 도가니를 사용해 용해한 후, 주형에 용탕을 주입하여 10kg 중량의 잉고트(Ingot)를 제작하였다.After dissolving using a magnesia crucible in an air atmosphere using a high frequency induction furnace having a capacity of 80 KW, ingots were prepared by injecting molten metal into a mold.

그후 절단과 연마를 통하여 표면 가공을 행한 후, 소둔 열처리를 행하고 공냉하였다.Thereafter, the surface was processed by cutting and polishing, followed by annealing heat treatment and air cooling.

하기 표 1은 발명 합금과 비교 합금의 화학 조성을 나타낸 것이다.Table 1 shows the chemical compositions of the inventive alloys and the comparative alloys.

[실시예 1]Example 1

시험 용기는 1리터 용량의 반응조를 사용하였으며 상부에 콘덴서를 설치하여 용액의 증발을 방지하여 주었다. 시편은 고무 튜빙으로 절연된 전선을 이용하여 45°의 각도로 기울인 상태에서 실험을 행하였으며, 매 시험마다 새로운 용액으로 교체하여 주었다. 상기 표 1과 같은 성분을 함유한 시편에 대하여 2×1×1 인치의 크기로 절단하였으며, 시편의 표면을 #600번까지 SiC연마지로 습식 연마한 다음 시험 전까지 데시케이터에 보관하였다.The test vessel used a 1 liter reactor and a condenser was installed at the top to prevent evaporation of the solution. The specimens were tested at an angle of 45 ° using wires insulated with rubber tubing, and replaced with fresh solution at each test. The specimen containing the components shown in Table 1 was cut to a size of 2 × 1 × 1 inch, and the surface of the specimen was wet polished with SiC abrasive up to # 600 and then stored in a desiccator until the test.

ASTM G48A 표준 규격에 의거하여 20℃의 6% FeCl3=10% FeCl36H20) 용액중에서 24시간 동안 침지하여 부식 속도를 구하였으며, 부식이 되지 않은 경우는 용액의 온도를 5℃ 상승시키면서 무게 감량을 측정하여 누계가 5mg을 초과하는 온도를 구하여 임계 공식 온도(CPT, Critical Pitting Temperature)라 하였다.Corrosion rate was obtained by immersing in 20% 6% FeCl 3 = 10% FeCl 3 6H 2 0) solution for 24 hours in accordance with ASTM G48A standard specification. The weight loss was measured to obtain a temperature at which the cumulative value exceeded 5 mg, which was called Critical Pitting Temperature (CPT).

또한 20℃의 탈황 용액(Green Death Solution, l : 4.2v/o H2SO4+1.8v/o HCl+0.6w/o FeCl3+0.6w/o CuCl2, II : 7.0v/o H2SO4+3.0v/o HCl+1.0w/o FeCl3+1.0w/o CuCl2)에서 24시간 동안 침지하여 부식 속도를 mdd(mg/dm2/day) 단위로 구하였다.In addition, the desulfurization solution at 20 ° C. (Green Death Solution, l: 4.2v / o H 2 SO 4 + 1.8v / o HCl + 0.6w / o FeCl 3 + 0.6w / o CuCl 2 , II: 7.0v / o H 2 The corrosion rate was obtained in mdd (mg / dm 2 / day) by immersion in SO 4 + 3.0v / o HCl + 1.0w / o FeCl 3 + 1.0w / o CuCl 2 for 24 hours.

표 2에 나타난 바와 같이 발명 합금의 공식 저항성이 비교 합금의 저항성보다 매우 우수하게 나타나고 있으며, 특히 발명 합금 A11과 A100 및 A101의 부식 저항성은 특히 우수하게 나타났다.As shown in Table 2, the formal resistance of the inventive alloy is much better than that of the comparative alloy, and the corrosion resistance of the inventive alloys A11, A100 and A101 is particularly excellent.

[실시예 2]Example 2

상기 표 1과 같은 성분을 갖는 시편을 1.5×1.5×1.5cm의 크기로 절단하고 용채화 소둔을 행한 시편에 대하여 로크웰경도기(C-scale)를 이용하여 표면 경도를 측정하였다. 경도의 측정은 시편을 SiC 연마지로 600번까지 연마한 표면에 대하여 행하였다.Surface hardness was measured by using a Rockwell hardness tester (C-scale) for the specimen having a component as shown in Table 1 cut to a size of 1.5 × 1.5 × 1.5cm and subjected to a solution annealing. Hardness was measured on the surface of the specimen polished up to 600 times with SiC abrasive paper.

일반적으로 주철의 경도는 재료의 내마모성을 판단하는 기준이 되는 중요한 성질이다.In general, the hardness of cast iron is an important property that serves as a criterion for judging the wear resistance of a material.

여기서, 고크롬 주철의 경우 경도값은 Cr/C의 비에 의존하며 이 값이 작을수록 경도가 증가한다.Here, in the case of high chromium cast iron, the hardness value depends on the ratio of Cr / C, and the smaller the value, the higher the hardness.

그런데 본 발명 합금은 비교 합금과는 달리 재료 중에 질소를 다량 함유시키고 있다. 따라서 본 발명 합금의 특징은 경도가 Cr/(C+N)에 비에 비례하고 있다는 것이다.However, the alloy of the present invention, unlike the comparative alloy, contains a large amount of nitrogen in the material. Therefore, the characteristic of the alloy of the present invention is that the hardness is proportional to the ratio Cr / (C + N).

이는 표 3과 그림 1에 나타나 있으며, 합금중의 Cr(C+N)의 비가 감소할수록 경도가 크게 증가하고 있음을 보여준다.This is shown in Table 3 and Figure 1, and shows that the hardness increases as the ratio of Cr (C + N) in the alloy decreases.

특히, 탄소 함량이 작은 발명 합금 A15, A16, A101의 경도가 유사한 탄소 함량을 지닌 A11과 A100보다 크게 나타난 것은 N와 Mn의 높은 함량 때문이다.In particular, the hardness of the inventive alloys A15, A16 and A101 with a low carbon content is greater than that of A11 and A100 with similar carbon content due to the high content of N and Mn.

[실시예 3]Example 3

표 1과 같은 성분을 잉고트(Ingot)를 제작하여 2×2×1 인치의 크기로 절단하고 소둔 처리를 행한 뒤 공냉하였다. 시험 용기는 1리터 용량의 유리 반응조를 사용하였으며 상부에 콘덴서를 설치하여 용액의 증발을 방지하여 주었다.Ingot was prepared from the components shown in Table 1, cut into 2 × 2 × 1 inch, and subjected to annealing, followed by air cooling. The test vessel used a 1 liter glass reactor and a condenser was installed at the top to prevent evaporation of the solution.

시편은 고무 튜빙으로 절연된 전선을 이용하여 45°의 각도로 기울인 상태에서 실험을 행하였으며, 매 시험마다 새로운 용액으로 교체하여 주었고, 시편의 표면을 #600번까지 SiC연마지로 습식 연마한 다음 시험 전까지 데시케이터에 보관하였다.The specimens were tested at an angle of 45 ° using wires insulated with rubber tubing, replaced with fresh solution every test, and the surface of the specimens was wet polished with SiC abrasive up to # 600 and then tested. Store in desiccator until

시험 용액은 비등 상태의 10% 옥살산, 비등 상태의 100% 포름산, 비등상태의 100% 아세트산 중에서 24시간 동안 침지한 뒤 무게 변화를 측정하였고, 부식 속도는 mdd(mg/dm2/day) 단위로 구하였다.The test solution was immersed in boiling 10% oxalic acid, boiling 100% formic acid, boiling 100% acetic acid for 24 hours, and the weight change was measured. The corrosion rate was measured in mdd (mg / dm 2 / day). Obtained.

상기 표 4는 발명 합금과 비교 합금에 대한 내산성 시험 결과로 발명 합금의 내산성이 비교 합금의 것보다 매우 월등히 우수함을 쉽게 알 수 있다.Table 4 shows that the acid resistance test results of the invention alloy and the comparative alloy is much better than that of the comparative alloy.

특히, 비등 상태의 10% 옥살산과 비등상태의 100% 아세트산에서의 내식성은 A11, A14, A15, A100, A101이 합금이 우수하게 나타났으며, 비등 상태의 100% 포름산에서의 내식성은 A11, A16, A17, A100, A101 합금이 우수하게 나타났다.In particular, alloys of A11, A14, A15, A100, and A101 showed excellent corrosion resistance in boiling 10% oxalic acid and boiling 100% acetic acid, while corrosion resistance in boiling 100% formic acid was A11, A16. , A17, A100, A101 alloys were excellent.

더구나 본 발명 합금의 내산성은 대표적인 스테인레스강인 STS 304, STS 3041, STS 3161의 압연판재보다 내산성이 우수하게 나타났다.In addition, the acid resistance of the alloy of the present invention was excellent in acid resistance than the rolled plate material of representative stainless steel STS 304, STS 3041, STS 3161.

상기와 같은 본 발명에 의하여 종래 스테인레스강보다 우수한 내식성을 지님으로 해서 내마모 설비의 부품으로 사용되었으나, 공식, 침식 부식등에 취약한 성질을 나타내던 고크롬주철에 내산성 및 내식성 등을 향상시키는 원소들을 첨가함으로써 단시간 내에 발생하는 침식이나 마모에 의한 설비의 손상을 예방할 수 있다.According to the present invention as described above has been used as a part of the wear-resistant equipment because it has better corrosion resistance than stainless steel, but added elements to improve the acid resistance and corrosion resistance, etc. to high chromium cast iron exhibiting properties that are vulnerable to the formula, erosion corrosion, etc. This can prevent damage to the equipment due to erosion or wear occurring in a short time.

Claims (5)

중량%로 Cr : 25~35, Ni : 1~18, Mo : 1~6, Si : 3 이하, Mn : 15 이하, V : 3 이하, W : 1~6, C : 0.5~4.0로 구성되고 나머지가 불가피한 불순물과 철로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철.It is composed of Cr: 25-35, Ni: 1-18, Mo: 1-6, Si: 3 or less, Mn: 15 or less, V: 3 or less, W: 1-6, C: 0.5-4.0 High chromium cast iron having excellent acid resistance and formula resistance, wherein the rest is made of inevitable impurities and iron. 제1항에 있어서, 상기 고크롬 주철에 1 중량% 이하의 N이 더 첨가되고 Cr/(C+N)의 비가 8~70 사이에 있도록 하는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철.The high chromium cast iron having excellent acid resistance and formula resistance according to claim 1, wherein an amount of 1 wt% or less of N is further added to the high chromium cast iron, and a ratio of Cr / (C + N) is 8 to 70. . 제1항에 있어서, 상기 고크롬 주철에 3 중량% 이하의 Cu가 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철.The high chromium cast iron of claim 1, wherein 3 wt% or less of Cu is further added to the high chromium cast iron. 제1항에 있어서, 상기 고크롬 주철에 1중량% 이하의 N과, 3중량% 이하의 Cu가 각각 더 첨가되고 Cr/(C+N)의 비가 8~70 사이에 있도록 하는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철.The method of claim 1, wherein up to 1% by weight of N and 3% by weight of Cu are further added to the high chromium cast iron, and the ratio of Cr / (C + N) is between 8 and 70. High chrome cast iron with excellent acid and formula resistance. 제1항에서 제4항중 어느 한항에 있어서, 상기 고크롬 주철에 Ti, Zr, Nb 중 1종 또는 2종 이상의 성분이 3중량% 이하가 되도록 더 첨가되는 것을 특징으로 하는 내산성 및 공식 저항성이 우수한 고크롬 주철.The acid-resistant and formula resistant material according to any one of claims 1 to 4, wherein one or more components of Ti, Zr, and Nb are further added to the high chromium cast iron so as to be 3% by weight or less. High chrome cast iron.
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