KR100378786B1 - 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강 및 그것을 이용한 전봉보일러 강관 - Google Patents

전봉 용접성이 우수한 보일러용 강 및 그것을 이용한 전봉보일러 강관 Download PDF

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Abstract

고온 장시간 측에서 높은 크리프 파단 강도를 보이고, 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강 및 전봉 용접부 결함이 적은 전봉 보일러 강관을 제공한다.
중량 %로, C : 0.01∼0.20%, Si : 0.01∼1.0%, Mn : 0.10∼2.0%를, 또는, Cr : 0.5∼3.5%를 추가로 함유하고, P≤0.030%, S≤0.010%, O≤0.020%로 제한하고, Si 와 Mn 또는 Si 와 Mn 및 Cr의 중량비, (Si%)/(Mn%) 또는 (Si%)/(Mn%+Cr%)을 0.005∼ 1.5로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2및 MnO 또는 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 혼합 산화물의 융점을 1600℃ 이하로 함으로써, 전봉 용접부 결함이 되는 산화물이 용해되어, 슬래그 성분으로서 빠져 나오므로, 전봉 용접성이 우수한 보일러용강 및 그것을 이용한 용접 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관을 얻을 수 있다.

Description

전봉 용접성이 우수한 보일러용 강 및 그것을 이용한 전봉 보일러 강관{STEEL FOR BOILER EXCELLENT IN BUTT SEAM WELDABILITY AND ELECTROSEAMED STEEL PIPE FOR BOILER USING THE SAME}
일반적으로, 보일러용, 화학 공업용, 원자력용 등의 고온 내열내압 부재로는 오스테나이트계 스테인레스강, Cr 함유량이 9∼12%(%는 중량 %를 의미한다. 이하 동일)인 고 Cr 페라이트강, Cr 함유량이 2.25% 이하인 저 Cr 페라이트강 또는 탄소강등의 재료가 이용되었다. 그리고, 이들은 대상이 되는 부재의 사용 온도, 압력등의 사용 환경과 경제성을 고려하여 적절하게 선택되었다.
한편, 이들 재료중 Cr 함유량이 2.25% 이하인 저 Cr 페라이트강의 특징으로는, Cr을 함유하기 위해 탄소강에 비해 내산화성, 고온 내식성 및 고온 강도가 뛰어날 것, 오스테나이트계 스테인레스강에 비하여 월등히 저렴하며, 열팽창 계수가 작아서 응력 부식 균열이 발생되지 않을 것, 고 Cr 페라이트 강에 비하여 저렴하면서도, 인성, 열전도성 및 용접성이 뛰어날 것등을 들 수 있다.
이와 같은 저 Cr 페라이트 강의 대표예로서, JIS에 규격되어 있는 STBA 20, STBA22, STBA23, STBA24등이 개시되어 있으며, 통상 Cr-Mo강으로 통칭된다. 또한, 고온 강도를 향상시킬 목적으로 석출 강화 원소인 V, Nb, Ti, Ta, B를 첨가한 저 Cr 페라이트 강이 특개소 제57-131349호, 특개소 제57-131350호, 특개소 제61-166916호, 특개소 제62-54062호, 특개소 제63-18038호, 특개소 제63-62848호, 특개소 제64-68451호, 특개평 제1-29853호, 특개평 제3-64428호, 특개평 제3-87332호등의 공보에 제안되었다.
또한, 석출 강화형 저 Cr 페라이트 강으로서, 터빈용 재료인 1Cr-1Mo-0.25V강과, 고속증식로용 구조 재료인 2.25Cr-1Mo-Nb등이 잘 알려져 있다. 그러나 이들의 저 Cr페라이트 강은 고 Cr 페라이트강 및 오스테나이트계 스테인레스 강에 비하면 고온에서 내산화성, 내식성이 저하되며, 또한 고온 강도도 낮으므로, 550℃이상에서 사용할 경우 문제가 발생된다.
따라서, 550℃ 이상의 고온에서 크리프 강도를 개선하기 위해, 특개평 제2-217438호 공보, 특개평 제2-217439호 공보에서는 W를 다량첨가하거나 Cu 및 Mg를 복합 첨가한 저 Cr 페라이트 강이 제안되었다. 또한, 특개평 제4-268040호 공보에는, 550℃이상의 고온에서의 크리프 강도를 개선하고 고강도화에 따른 인성 저하를 억제하기 위해, N량을 제한하면서 B를 미량 첨가한 저 Cr 페라이트강이 제안되었다.
이들 재료를 전봉 용접한 경우, 전봉 용접부에는 다수의 고융점 산화물이 생성되어 전봉 용접시에 내면에 유입되어, 전봉 용접부 특성, 즉 전봉 용접부의 결함 면적율이 높으며, 550℃ 이상의 고온 환경하에서 전봉 용접부의 크리프 파단 강도, 인성등의 특성을 만족할 수 없으며, 전봉 용접 강관용으로 적절하다고 할 수 없다. 따라서, 550℃ 이상의 고온에서 사용 가능한 저 Cr 페라이트 강은 심리스 (seamless) 강관이다. 그러나 심리스 강관은 제조 비용이 높고, 경제적으로도 유용한 재료라고는 할 수 없다.
이와 같은 기술 상황을 고려한 본 발명은, Cr을 함유하지 않는 보통 강(일반 보일러용 강) 및 Cr 함유량이 3.5% 이하인 저 Cr 페라이트강(저 Cr 페라이트계 보일러용 강)으로서, 고온 장시간측에서 높은 크리프 파단 강도를 보이고, 특히 전봉 용접부에 생성되는 결함이 적은 전봉 용접성이 뛰어난 보일러용 강, 및 그 강을 이용한 전봉 용접부 결함이 적은 전봉 보일러 강관을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 보일러 용 강 및 그것을 사용한 전봉(電縫) 보일러 강관에 관한 것이며, 특히, 고온/고압 환경하에서 사용하는 크리프(creep) 파단 강도가 우수하며, 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강 및 전봉 용접부 특성이 우수한 전봉 보일러 강관에 관한 것이다.
도 1 은 용접 결함 면적율과 Si, Mn, Cr 량의 관계를 나타내는 도면이고,
도 2 는 용접 결함 면적율과 인성의 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명은, 550℃ 이상의 고온에서도 사용가능하며, 종래의 심리스 강관과 비교하여 제조 비용이 저렴하면서도, 경제적 효과가 높은 전봉 용접 보일러 강관에 관한 것이다.
본 발명자들은 일반 보일러용 강 및 저 Cr 페라이트계 보일러용 강에 있어서, 전봉 용접부에 생성되는 결함이 적고, 크리프 파단 강도, 인성등의 특성이 양호한 강 및 강관을 얻기 위해서, 검토를 거듭한 결과, 일반 보일러용 강에서는 전봉 용접시에 생성되는 SiO2, MnO의 2원계 혼합 산화물이 용접 결함에 크게 영향을 주고, 저 Cr 페라이트계 보일러용 강에서는 전봉 용접시에 생성되는 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물이 용접 결함의 발생에 크게 영향을 주는 것을 알아내고, 각각의 혼합 산화물의 융점을 저하시키므로써, 전봉 용접시에 산화물은 용융되고, 슬래그 성분으로서 용접부로부터 빠져나와 혼합 산화물에 기인하는 전봉 용접부의 용접 결함이 감소됨을 알 수 있었다.
본 발명은 상기와 같은 과정에 근거하여 이루어진 것이며, 일반 보일러용 강에 대해서는, SiO2및 MnO의 2원계 상태도에 근거하여 Si 및 Mn 함유량의 관계식을 도출하여, 각각의 함유량을 규정함으로써, SiO2및 MnO의 2원계 혼합 산화물의 저융점화를 도모하고, 또한 저 Cr페라이트계 보일러 용강에 대해서는 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 상태도에 근거하여 Si, Mn 및 Cr의 함유량의 관계식을 도출하여, 각각의 함유량을 규정함으로써, SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물의 저융점화를 도모하여, 전봉 용접부의 용접 결함을 저하시키고, 전봉 용접부 크리프 특성, 인성의 열화를 방지하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 이하의 구성을 요지로 한다.
(1) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%
를 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn의 중량비 (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2및 MnO의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(2) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%,
Nb : 0.001∼0.5%,
V : 0.02∼1.0%,
N : 0.001∼0.08%,
B : 0.0003∼0.01%,
Al : 0.01% 이하
를 함유하고, 추가로
Mo : 0.01∼2.0%, 및
W : 0.01∼3.0%
중 1종 또는 2종을 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn의 중량비 (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2및 MnO의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(3) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%,
Cr : 0.5∼ 3.5%
를 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn 및 Cr 의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2,MnO 및 Cr2O3의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(4) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%,
Cr : 0.5∼3.5%,
Nb : 0.001∼0.5%,
V : 0.02∼1.0%,
N : 0.001∼0.08%,
B : 0.0003∼0.01%,
Al : 0.01% 이하
를 함유하고, 추가로
Mo : 0.01∼2.0%, 및
W : 0.01∼3.0%
중 1종 또는 2종을 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn 및 Cr의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(5) 중량 %로,
추가로 Ti : 0.001∼0.05%를 함유하는 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (4)에 기재된 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(6) 중량 %로, 추가로
Cu : 0.1∼2.0%,
Ni : 0.1∼2.0%, 및
Co : 0.1∼2.0%
중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (4)에 기재된 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(7) 중량 %로,
Ti : 0.001∼0.05%
를 더욱 함유하고, 추가로
Cu : 0.1∼2.0%,
Ni : 0.1∼2.0%, 및
Co : 0.1∼2.0%
중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (4)에 기재된 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(8) 중량 %로, 추가로
각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 (2) 또는 (4)∼(7)중 어느 한항에 기재된 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
(9) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%
를 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn의 중량비, (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2및 MnO의 2원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
(10) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%,
Nb : 0.001∼0.5%,
V : 0.02∼1.0%,
N : 0.001∼0.08%,
B : 0.0003∼0.01%,
Al : 0.01% 이하
를 함유하고, 추가로
Mo : 0.01∼2.0%, 및
W : 0.01∼3.0%
중 1종 또는 2종을 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn의 중량비, (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2및 MnO의 2 원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
(11) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%,
Cr : 0.5∼3.5%
를 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn 및 Cr의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
(12) 중량 %로,
C : 0.01∼0.20%,
Si : 0.01∼1.0%,
Mn : 0.10∼2.0%,
Cr : 0.5∼3.5%,
Nb : 0.001∼0.5%,
V : 0.02∼1.0%,
N : 0.001∼0.08%,
B : 0.0003∼0.01%,
Al : 0.01% 이하
를 함유하고, 추가로
Mo : 0.01∼2.0%, 및
W : 0.01∼3.0%
중 1종 또는 2종을 함유하고,
P : 0.030% 이하,
S : 0.010% 이하,
O : 0.020% 이하
로 제한하고,
Si 와 Mn 및 Cr 의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
(13) 모재 성분으로서 중량 %로
추가로 Ti : 0.001∼0.05%
를 함유하는 것을 특징으로 하는 (10) 또는 (12)에 기재된 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
(14) 모재 성분으로서 중량 %로
Cu : 0.1∼2.0%,
Ni : 0.1∼2.0%, 및
Co : 0.1∼2.0%
중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 (10) 또는 (12)에 기재된 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
(15) 모재 성분으로서 중량 %로
Ti : 0.001∼0.05%를 함유하고, 추가로
Cu : 0.1∼2.0%,
Ni : 0.1∼2.0%, 및
Co : 0.1∼2.0%
중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 (10) 또는 (12)에 기재된 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
(16) 모재 성분으로서 중량 %로,
추가로 각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 (10) 또는 (12)∼(15) 중 어느 한 항에 기재된 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은, 일반 보일러용 강 및 저 Cr 페라이트계 보일러용 강에 있어서, 특히, 전봉 용접한 경우에, 전봉 용접부의 결함 및 특성에 큰 영향을 미치는 SiO2와 MnO의 2원계 혼합 산화물의 융점 및 SiO2, MnO와 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물의 융점을 각각, 2원계 산화물의 상태도에 근거하여 규정하는 Si 와 Mn의 첨가량의 관계식, 및 3원계 산화물의 상태도에 근거하여 규정하는 Si, Mn 과 Cr 의 첨가량이 관계식에 의해서 제어하여, 전봉 용접부의 용접 결함 면적율이 극히 낮도록 하고, 전봉 용접부에서의 크리프 특성, 인성등의 열화를 방지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 일반 보일러용 강 및 저 Cr 페라이트계 보일러용 강과 이들 강을 이용한 전봉 용접 보일러 강관을 대상으로 하는 것으로서, 이들 성분 조성을 상기와 같이 한정한 이유는 다음과 같다.
C는, Cr, Fe, W, Mo, V, Nb와 함께 탄화물을 형성하고, 고온 강도의 향상에 기여함과 동시에, 그 자체가 오스테나이트 안정화 원소로서 조직을 안정화한다.
본 발명 강은 경화능, 템퍼링 처리에 의해서 페라이트와 마르텐사이트, 베이나이트 및 퍼얼라이트가 혼합된 조직이 되는데, C 함유량은 이들 조직의 밸런스 (balance) 제어를 위해서도 중요하다.
그리고, C 함유량이 0.01% 미만에서는 탄화물의 석출량이 불충분함과 동시에, δ 페라이트량이 과도하여 강도 및 인성이 손상된다.
한편, 0.20%를 넘으면 탄화물이 과잉으로 석출되어, 강이 현저히 경화되어 가공성과 용접성이 손상된다. 따라서, C 함유량은 0.01% 이상 0.20% 이하로 하였다.
Si는 탈산제로서 작용하고, 또한 강의 내수증기 산화 특성을 높이는 원소이다. Si 함유량이 0.01% 미만에서는 불충분하고, 1.0%를 초과하면 인성이 현저히 저하되어, 크리프 파단 강도에 대해서도 유해하다. 따라서, Si 함유량은 0.01% 이상, 1.0%이하로 하였다.
Mn 은 탈산을 위해서 뿐만아니라, 강도 유지상에도 필요한 원소이다. 효과를 충분히 얻기 위해서는 0.10% 이상을 첨가할 필요가 있으며, 2.0%를 초과하면 크리프 파단 강도가 저하되는 경우가 있다. 따라서, Mn 함유량을 0.10% 이상 2.0% 이하로 하였다.
Cr 은 저 Cr 페라이트 강의 내산화성과 고온 내식성 개선을 위해 필수적인 원소이며, Cr 함유량이 0.5% 미만에서는 이들 효과를 얻을 수 없다. 그러나, Cr 함유량이 3.5%를 넘으면, 인성, 용접성, 열전도성이 낮아져 저 Cr 페라이트 강의 이점이 저하된다. 따라서, Cr 함유량을 0.5% 이상 3.5% 이하로 하였다.
Nb 는 C, N 과 결합하여 Nb (C, N)의 미세 탄질화물을 형성하고, 크리프 파단 강도 향상에 기여한다. 특히, 625℃ 이하에서는 안정된 미세 석출물을 형성하여 크리프 파단 강도를 현저히 개선하는 효과가 있다. 또한, 결정립을 미세화하고, 인성의 개선에도 유효하다. 그러나, Nb 함유량이 0.001% 미만에서는 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Nb 함유량이 0.5%를 넘으면 강이 현저히 경화되어, 인성, 가공성, 용접성이 손상되게 된다. 따라서, Nb 함유량을 0.001% 이상 0.5% 이하로 하였다.
V 는 Nb 와 마찬가지로 C, N 과 결합하여 V (C, N)의 미세 탄화물을 형성하고, 고온 장시간 측의 크리프 파단 강도 향상에 기여하나, 그 함유량이 0.02% 미만에서는 그 효과가 충분하지 않다. 그러나, 1.0%를 초과하여 V 가 첨가되면 V (C, N)의 석출량이 과잉되어, 오히려 강도와 인성을 손상하게 된다. 따라서, V 함유량을 0.02% 이상, 1.0% 이하로 하였다.
N 은, 매트릭스중에 고용 또는 질화물, 탄질화물로서 석출하고, 주로 VN, NbN 또는 각각의 탄질화물의 형태를 취하여 고용 강화 및 석출 강화에 기여한다.본 발명에서는, Ti 와 결합하여 TiN, B와 결합하여 BN으로서 석출되고, 각각 크리프 파단 강도 향상에 기여한다. 0.001% 미만의 첨가로는 강도에 대해 거의 기여하지 않으며, 또한, 0.08%을 초과하여 첨가하면, 모재 인성과 강도의 저하가 현저해진다.
따라서, N 함유량을 0.001% 이상 0.08 이하로 하였다.
B는 다음에 나타내는 효과를 확보하기 위해 첨가되는 원소이다. C 와 공편석함으로써, 미세 탄화물(구체적으로는 M23C6탄화물)을 안정화시킨다. 저 Cr 페라이트 강에 있어서는, 고온에서 장시간 가열하면, M23C6탄화물에 W와 Mo가 농화(濃化)되므로서 이것이 조대한 M6C 탄화물에 대한 변화와, 크리프 강도 및 인성 저하를 초래한다. 그러나, B의 첨가에 따라 M23C6가 안정화되므로 조대한 탄화물 M6C의 석출이 억제되어, 크리프 강도의 저하가 억제된다. 단, 이 경우, B함유량이 0.0003% 미만일 때는 상기한 효과를 얻을 수 없으며, 한편, B 함유량이 0.01%를 초과하면 B가 결정 입계에 과잉으로 편석되고, C와의 공편석에 의해서 탄화물이 응집 조대화되는 경우가 있으며, 그 결과, 가공성, 인성 및 용접성이 현저히 손상된다. 따라서, B 함유량을 0.0003% 이상 0.01% 이하로 하였다.
Al 은 탈산제로서 유효한 원소이지만, 특히, 0.01%를 초과하면 고온 강도가 저하되므로, 0.01% 이하로 하였다.
Mo 는 고용 강화와 미세 탄화물 석출에 따른 강화 작용을 가지고 있어 크리프 파단 강도 향상에 유효한 원소이므로, 필요에 따라서 함유할 수 있다. 그러나, Mo 함유량이 0.01% 미만에서는 상기한 효과를 얻을 수 없고, 한편, 2.0%를 초과하면 그 효과가 포화될 뿐아니라, 용접성, 인성이 손상된다. 따라서, Mo를 첨가하는 경우에는 0.01% 이상 2.0% 이하가 바람직하다. 또한, Mo 와 W를 복합 첨가 하는 경우에는, 단독으로 첨가하는 경우에 비해 강의 강도가 한층 향상되고, 특히, 고온 크리프 파단 강도가 개선된다.
W는 고용에 의한 강화 작용과 미세 탄화물의 석출에 의한 강화 작용을 발휘하므로, 크리프 파단 강도의 향상에 유효한 원소이지만, W 함유량이 0.01% 미만에서는 이들 효과를 얻을 수 없다. 한편, W 함유량이 3.0%을 초과하면 강이 현저하게 경화되어 인성, 가공성, 용접성이 손상된다. 따라서, W 함유량을 0.01% 이상 3.0%이하로 하였다. 또한, 전술한 바와 같이, W는 Mo와 복합 첨가함으로써, 강의 강도 향상 효과가 현저해진다.
P, S, O는 본 발명 강에 있어서는 불순물로서 혼입되었지만. 본 발명의 효과를 발휘하는 데 있어서, P, S는 강도를 저하시키고, O는 산화물로서 석출하여 인성을 저하시키므로, 각각 상한치를 0.030%, 0.010%, 0.020%로 하였다.
또는, Ti 는 C 및 N 결합하여 Ti (C, N)을 형성한다. 특히, N 과의 결합력이 강하므로, 고용 N의 고정에 유효하다. 또한, 후술하는 바와 같이, B 도 고용 N을 고정하는 작용을 가지지만, C 와의 결합 형태는 Ti 과는 크게 다르다. 즉, B 는 Fe, Cr, W를 주요 성분으로 하는 탄화물중에 쉽게 편석되며, 과잉의 B가 존재하는 경우에는 이들 탄화물의 응집 조대화를 촉진하는 경우가 있다. 이에 반하여, Ti는 C 와 단독으로 결합함과 동시에 TiN으로 복합 석출되지만, 그 이상 응집 조대화가 진행되지는 않는다. 따라서, Ti는 N을 유효하게 고정하고 동시에 탄화물의 상(相)안정성(安定性)에 영향을 주지 않는다는 점에서 바람직하다.
Ti 는 고용 N량을 억제함으로써, 경화능 특성을 향상시키고, 인성, 크리프 강도를 향상시킨다. 그러나, Ti 함유량이 0.001% 미만에서는 상기한 효과를 얻을 없으며, 한편, 그 함유량이 0.05%를 초과하면, Ti (C, N)의 석출량이 증대되어 인성이 현저히 손상된다. 따라서, Ti 의 함유량은 0.001∼0.05%인 것이 바람직하다.
또한, Cu, Ni, Co는 모두 강력한 오스테나이트 안정화 원소이며, 특히, 대량의 페라이트 안정화 원소, 즉, Cr, W, Mo, Ti, Si 등을 첨가하는 경우에 있어서, 경화능 조직 또는 경화능-템퍼링 조직을 얻기 위해 필요하며, 또한 유용하다. 동시에, Cu 는 고온 내식성을 향상하고, Ni 는 인성을 향상하고, Co 는 강도를 향상하는 데 각각 효과가 있다. 상기 모든 경우에 있어, 0.1% 이하에서는 효과가 불충분하며, 2.0%를 초과하여 첨가하는 경우에는 조대한 금속간 화합물의 석출 또는 입계로의 편석에 기인하는 취화를 방지할 수 없다. 따라서, Cu, Ni, Co 함유량을 각각 0.1% 이상 2.0% 이하로 하였다.
또한, La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb와 같은 이들 원소는 불순물 원소(P, S, O)와 이들의 석출물(개재물)의 형태 제어를 목적으로 하여 필요에 따라 첨가된다. 이들 원소의 중 적어도 1종을 각각의 원소에 대해, 0.001% 이상 첨가함으로써, 상기 불순물을 안정적이고 무해한 석출물로서 고정하고, 강도와 인성을 향상시킨다. 0.001% 미만에서는 그 효과가 없고, 0.2%를 초과하면 개재물이 증가하여 오히려 인성을 손상하므로, 각각의 함유량을 0.001∼0.2%로 하였다.
본 발명은 상기한 바와 같이, 일반 보일러용 강 및 저 Cr 페라이트계 보일러용 강의 성분을 규정함과 함께, 전봉 용접부에 생성되는 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성을 양호하게 하기 위해, 일반 보일러용 강(Si-Mn 성분계)에 대해서는 SiO2및 MnO의 2원계 혼합 산화물의 생성 원소인 Si 및 Mn의 함유량을 하기 (1)식으로 규정하고, 저 Cr 페라이트계 보일러용 강(Si-Mn-저 Cr 성분계)에 대해서는 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합물의 생성 원소인 Si, Mn 및 Cr의 함유량을 하기 (2) 식으로 규정하여 제어할 필요가 있다.
0.005 ≤ (Si%)/(Mn%) ≤ 1.5 … (1)
0.005 ≤ (Si%)/(Mn%+Cr%) ≤ 1.5 … (2)
단, (Si%), (Mn%), (Cr%) 은 각각 Si, Mn, Cr의 함유량(Wt%)을 나타낸다.
본 발명자들은 실험을 통하여, 일반 보일러용 강 (Si-Mn 성분계)에서는 SiO2및 MnO의 2원계 혼합 산화물이, 또한, 저 Cr 페라이트계 보일러용 강(Si-Mn-저 Cr 성분계)에서는, SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물이 전봉 용접부의 결함 발생에 큰 영향을 미치지만, 이들 혼합 산화물의 융점이 1600℃이하이면 전봉 용접시에는 전봉 용접부중에 산화물로서 잔류되지 않고, 용융되어 슬래그 성분으로서 빠져나와, 전봉 용접부의 용접 결함이 잘 발생되지 않음을 알 수 있다.
이들 산화물의 상태도를 살펴보면, SiO2가 많아질수록 혼합 산화물은 저융화되고, MnO 및/또는 Cr2O3가 많아질수록 혼합 산화물은 고융점화됨을 알 수 있다. 본 발명에서는 이와 같은 점을 고려하여, SiO2, MnO 및 Cr2O3의 생성 원소인 Si, Mn 및 Cr 의 첨가량을 일반 보일러용 강에 대해서는 상기 (1)에 의해서, 또한, 저 Cr 페라이트계 보일러용 강에 대해서는 상기 (2)식에 의해서 규정함으로써, 전봉 용접부의 결함 및 특성에 큰 영향을 미치는 혼합 산화물의 생성을 억제한다.
도 1은 일반 보일러용 강 및 저 Cr 페라이트계 보일러용 강에 있어서 (Si%)/ (Mn%) 또는 (Si%)/(Mn%+Cr%)와 전봉 용접부의 용접 결함 면적율과의 관계를 본 발명과 종래 강의 경우로 비교한 것을 나타낸 것이며, 또한, 도 2 는 그 때의 전봉 용접부의 인성과 용접 결함 면적율의 관계를 나타낸다. 여기에서, 전봉 용접부의 용접 결함 면적율은 전봉 용접부를 광학 현미경으로 관찰하고, 일반 보일러용 강에 대해서는 SiO2및 MnO를 주성분으로 하는 혼합 산화물의 총면적을 측정하고, 저 Cr 페라이트계 보일러용 강에 대해서는 SiO2, MnO 및 Cr2O3를 주성분으로 하는 혼합 산화물을 측정하고, 단위 면적당 면적율을 산출하여 용접 결함 면적율로 한 것이다. 또한, 인성 측정으로서, 전봉 강관의 C 방향(원주 방향)에 따라 샤르피(charpy) 충격 시험편을 채취하여, 100℃에서 샤르피 충격 시험을 실시하였다.
도 1 및 2 에서 상기 (1) 식 또는 (2)식에 제시된 (Si%)/(Mn%) 또는 (Si%)/ (Mn%+Cr%)의 값이 0.005 미만인 경우, MnO 및 /또는 Cr2O3의 산화물이 전봉 용접부에 잔류하여 용접 결함의 원인이 되므로, 전봉 용접부의 크리프 파단 강도 및 인성이 열화된다. 또한, 상기 식의 값이 1.5를 초과할 경우, SiO2의 산화물이 전봉 용접부에 잔류하여 용접 결함의 원인이 되므로 전봉 용접부의 크리프 파단 강도 및 인성이 열화된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 (1) 식 또는 (2) 식의 상 및 하한치를 각각 1.5 및 0.005 로 한정한다.
또한, 상기 성분을 가지는 본 발명 강을 이용한 전봉 보일러 강관은, 일반 보일러용 강을 이용한 전봉 보일러 강관의 경우로, 그 전봉 용접부 중의 SiO2및 MnO의 2원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하이며, 저 Cr 페라이트계 보일러용 강을 이용한 전봉 보일러 강관의 경우에는, 그 전봉 용접부중의 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하일 것이 요구된다. 상기 2 원계 혼합 산화물 또는 3원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1%를 초과하면, 전봉 용접부의 용접 결함 면적율이 0.1% 초과 상태가 되어, 크리프 파단 강도 및 인성이 열화되므로, 상한을 0.1%로 하였다.
<실시예>
표 1에서 표 3 에 나타내는 화학 성분의 각 강을 150kg 진공 용해로에서 용해한 후, 주조하여 얻은 잉곳을 1050∼1300℃로 가열 압연하여, 두께 3, 5, 10, 15 및 20㎜이 판으로 제조하였다. 압연 종료 온도는 모든 경우 900∼1000℃ 사이가 되도록 제어되었다. 그 후, 열처리 과정으로서 모두 고용화 열처리를 실시하고, 이어서 780℃×1hr → 공냉의 템퍼링 처리를 실시하였다. 그리고, 열처리 후의 각 강의 모재 및 전봉 용접부 특성을 크리프 파단 시험, 샤피 충격 시험, 용접 결함 면적율 측정에 의해 평가하였다. 이 경우, 용접 결함 면적율 측정에 이용한 시험편의 템퍼링 처리전후의 전봉 용접부 파단면 산화물 형태등은 변화되지 않는다.
또한, 평가 시험에 있어서, 크리프 파단 시험에는 ψ 6㎜×GL 30㎜의 인장 시험편을 이용하였다. 또한, 550℃ 및 600℃에서 최장 15000hr의 시험을 실시하여 외부 삽입함으로써 550℃ 및 600℃×10만 시간의 크리프 파단 강도를 구하였다. 샤르피 충격 시험에서는 10㎜×10㎜×55㎜ 의 2㎜V 노치 시험편(JIS4호 시험편)을 이용하여, 연성-취성 파단면 천이 온도(vTrs)를 구했다. 용접 결함 면적율 측정은 100℃에서 샤르피 시험을 수행한 시험편을 이용하여 광학 현미경으로 측정하였다.
표 1 및 표 2 에는 본 발명 강의 화학 성분과 평가 결과, 또한 표 3 에는 비교강의 화학 성분과 평가 결과를 나타내었다. 본 발명 강 (No.1∼84)은 비교강 (No.101 ∼ 126)에 비하여 모든 특성에서 우수함을 알 수 있다.
비교강의 강번 105, 109, 113, 121 및 125의 경우, Si 함유량이 0.01% 미만에서는 강의 내수증기 산화 특성이 불충분하고, 1.0%를 초과하면 인성이 현저히 저하되고, 크리프 파단 강도에도 유해하다.
비교강의 강번 106, 110, 114, 115, 118, 122 및 126의 경우, 강도를 충분히 얻기 위해서는 0.10% 이상의 Mn 첨가가 필요하며, 2.0%를 초과하면 크리프 파단 강도가 저하되는 경우가 있다.
비교강의 강번 103, 107, 111, 115, 119 및 123의 경우, 저 Cr 페라이트 강의 내산화성과 고온 내식성의 개선을 위해서는 Cr이 필수 원소이며, Cr 함유량이 0.5% 미만에서는 이들 효과를 얻을 수 없다. 한편, Cr 함유량이 3.5%를 초과하면 인성, 용접성, 열전도성이 낮아져서 저 Cr 페라이트 강의 이점이 저하된다.
비교강의 강번 102, 104, 108, 112, 116, 120, 123, 124, 및 125 의 경우, (Si%)/(Mn%+Cr%)의 값이 0.005 미만인 경우, MnO 및 Cr2O3의 산화물이 전봉 용접부에 잔류하여 용접 결함의 원인이 되므로, 용접부의 강도, 인성등의 특성이 열화된다. 또한, (Si%)/(Mn%+Cr%)의 값이 1.5를 초과하는 경우, SiO2의 산화물이 전봉 용접부에 잔류되어 용접 결함의 원인이 되고 용접부의 강도 인성등의 특성이 열화된다.
비교강의 강번 101, 116, 117, 123, 124 및 126의 경우, C 함유량이 0.01% 미만에서는 탄화물의 석출이 불충분해짐과 동시에, δ페라이트량이 과도해져 강도와 인성을 손상한다. 한편, 0.20%를 초과하면 탄화물이 과잉 석출되어 강이 현저히 경화되어 가공성과 용접성을 손상한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고온/ 고압 환경하에서 사용하는 크리프 파단 강도가 우수하며, 전봉 용접성이 우수한 보일러 용 강 및 전봉 용접부 특성이 우수한 전봉 보일러 강관을 제조할 수 있으며, 제조 비용이 저렴한 경제적인 재료이므로, 산업 발전에 기여하는 바가 매우크다.

Claims (22)

  1. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%
    를 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn의 중량비 (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉(電縫) 용접시에 생성되는 SiO2및 MnO의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  2. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%,
    Nb : 0.001∼0.5%,
    V : 0.02∼1.0%,
    N : 0.001∼0.08%,
    B : 0.0003∼0.01%,
    Al : 0.01% 이하
    를 함유하고, 추가로
    Mo : 0.01∼2.0%, 및
    W : 0.01∼3.0%
    중 1종 또는 2종을 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn의 중량비 (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2및 MnO의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  3. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%,
    Cr : 0.5∼ 3.5%
    를 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn 및 Cr 의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  4. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%,
    Cr : 0.5∼3.5%,
    Nb : 0.001∼0.5%,
    V : 0.02∼1.0%,
    N : 0.001∼0.08%,
    B : 0.0003∼0.01%,
    Al : 0.01% 이하
    를 함유하고, 추가로
    Mo : 0.01∼2.0%, 및
    W : 0.01∼3.0%
    중 1종 또는 2종을 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn 및 Cr의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접시에 생성되는 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 혼합 산화물의 융점이 1600℃ 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    중량 %로, 추가로
    Ti : 0.001∼0.05%를 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  6. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    중량 %로, 추가로
    Cu : 0.1∼2.0%,
    Ni : 0.1∼2.0%, 및
    Co : 0.1∼2.0%
    중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  7. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    중량 %로, 추가로
    Ti : 0.001∼0.05% 를 함유하고,
    또한
    Cu : 0.1∼2.0%,
    Ni : 0.1∼2.0%, 및
    Co : 0.1∼2.0%
    중 1종 또는 2종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  8. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  9. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%
    를 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn의 중량비, (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2및 MnO의 2원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  10. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%,
    Nb : 0.001∼0.5%,
    V : 0.02∼1.0%,
    N : 0.001∼0.08%,
    B : 0.0003∼0.01%,
    Al : 0.01% 이하
    를 함유하고, 추가로
    Mo : 0.01∼2.0%, 및
    W : 0.01∼3.0%
    중 1종 또는 2종을 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn의 중량비, (Si%)/(Mn%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2및 MnO의 2 원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  11. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%,
    Cr : 0.5∼3.5%
    를 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn 및 Cr의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  12. 중량 %로,
    C : 0.01∼0.20%,
    Si : 0.01∼1.0%,
    Mn : 0.10∼2.0%,
    Cr : 0.5∼3.5%,
    Nb : 0.001∼0.5%,
    V : 0.02∼1.0%,
    N : 0.001∼0.08%,
    B : 0.0003∼0.01%,
    Al : 0.01% 이하
    를 함유하고, 추가로
    Mo : 0.01∼2.0%, 및
    W : 0.01∼3.0%
    중 1종 또는 2종을 함유하고,
    P : 0.030% 이하,
    S : 0.010% 이하,
    O : 0.020% 이하
    로 제한하고,
    Si 와 Mn 및 Cr 의 중량비, (Si%)/(Mn%+Cr%)를 0.005 이상 1.5 이하로 하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어짐과 동시에, 전봉 용접부에서의 SiO2, MnO 및 Cr2O3의 3원계 혼합 산화물의 면적율이 0.1% 이하인 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  13. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    모재 성분으로서 중량 %로, 추가로
    Ti : 0.001∼0.05%을 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  14. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    모재 성분으로서 중량 %로
    Cu : 0.1∼2.0%,
    Ni : 0.1∼2.0%, 및
    Co : 0.1∼2.0%
    중 1종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  15. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    모재 성분으로서 중량 %로
    Ti : 0.001∼0.05%를 함유하고, 추가로
    Cu : 0.1∼2.0%,
    Ni : 0.1∼2.0%, 및
    Co : 0.1∼2.0%
    중 1종 또는 2 종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  16. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    모재 성분으로서 중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  17. 제 5 항에 있어서,
    중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  18. 제 6 항에 있어서,
    중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  19. 제 7 항에 있어서,
    중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접성이 우수한 보일러용 강.
  20. 제 13 항에 있어서,
    모재 성분으로서 중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  21. 제 14 항에 있어서,
    모재 성분으로서 중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
  22. 제 15 항에 있어서,
    모재 성분으로서 중량 %로,
    각각 0.001∼0.2 % 인 La, Ca, Y, Ce, Zr, Ta, Hf, Re, Pt, Ir, Pd, Sb 중 1종 이상을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 전봉 용접부의 결함이 적고, 크리프 파단 강도 및 인성이 우수한 전봉 보일러 강관.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100837967B1 (ko) 2006-04-26 2008-06-13 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 인성 및 내ｓｒ 크래킹성이 우수한 용접 금속
KR101066272B1 (ko) * 2006-11-14 2011-09-21 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 용접 이음부의 인성이 우수한 내화 강재 및 그 제조 방법

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3955719B2 (ja) * 2000-07-27 2007-08-08 株式会社東芝 耐熱鋼、耐熱鋼の熱処理方法および耐熱鋼部品
AR027650A1 (es) * 2001-03-13 2003-04-09 Siderca Sa Ind & Com Acero al carbono de baja aleacion para la fabricacion de tuberias para exploracion y produccion de petroleo y/o gas natural, con mejorada resistencia a lacorrosion, procedimiento para fabricar tubos sin costura y tubos sin costura obtenidos
JP5142068B2 (ja) * 2006-05-17 2013-02-13 日産自動車株式会社 抵抗スポット溶接用高張力鋼板及びその接合方法
JP5014831B2 (ja) * 2007-02-22 2012-08-29 新日本製鐵株式会社 拡管性能及び耐食性に優れた拡管油井用電縫鋼管及びその製造方法
WO2008105110A1 (ja) * 2007-02-28 2008-09-04 Jfe Steel Corporation 溶接部靭性に優れたラインパイプ向け電縫鋼管
WO2013119980A1 (en) * 2012-02-08 2013-08-15 Chevron U.S.A. Inc. Equipment for use in corrosive environments and methods for forming thereof
KR102109230B1 (ko) * 2016-06-20 2020-05-12 주식회사 포스코 초고강도 가스 메탈 아크 용접금속부
RU2681588C1 (ru) * 2018-05-11 2019-03-11 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") Сталь повышенной коррозионной стойкости и электросварные трубы, выполненные из нее
CN112517863A (zh) * 2019-09-19 2021-03-19 宝山钢铁股份有限公司 一种高强薄规格花纹钢板/带及其制造方法
KR102415765B1 (ko) * 2020-08-27 2022-07-01 주식회사 포스코 크리프 강도와 충격 인성이 우수한 크롬강 및 이의 제조방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6020460B2 (ja) * 1981-02-04 1985-05-22 新日本製鐵株式会社 圧力容器用Ｃｒ−Ｍｏ系低合金鋼
JPS57131350A (en) 1981-02-04 1982-08-14 Nippon Steel Corp Low alloy cr-mo steel for pressure vessel
JPS60116722A (ja) * 1983-11-28 1985-06-24 Nippon Steel Corp 加工性の優れたボイラ用鋼管製造法
JPS61166916A (ja) 1985-01-18 1986-07-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> 靭性とクリ−プ強度に優れたＣｒ−Ｍｏ鋼の製造方法
JPH0617539B2 (ja) * 1985-06-05 1994-03-09 三菱重工業株式会社 排ガスエコノマイザ−用鋼
JPS6254062A (ja) 1986-04-05 1987-03-09 Hitachi Ltd 湿り蒸気下で使用する低Ｃ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼
JPH066771B2 (ja) 1986-07-10 1994-01-26 川崎製鉄株式会社 クリ−プ特性および耐水素侵食特性の優れた低合金鋼
JP2680567B2 (ja) 1986-09-04 1997-11-19 三菱重工業株式会社 高強度低合金耐熱鋼
JPS63206452A (ja) * 1987-02-24 1988-08-25 Nippon Steel Corp ボイラ、熱交換器用電気抵抗熔接鋼管
JPS6429853A (en) 1987-07-25 1989-01-31 Sharp Kk Binary developer
JP2817136B2 (ja) 1987-09-08 1998-10-27 三菱重工業株式会社 溶接部強度の優れた高強度低合金耐熱鋼
JPH062927B2 (ja) 1989-02-20 1994-01-12 住友金属工業株式会社 耐食、耐酸化性に優れた高強度低合金鋼
JPH062926B2 (ja) 1989-02-20 1994-01-12 住友金属工業株式会社 高温クリープ強度の高い耐熱綱
JPH0759740B2 (ja) * 1989-05-23 1995-06-28 新日本製鐵株式会社 靭性およびクリープ強度に優れたフェライト系耐熱鋼
JP2716807B2 (ja) 1989-07-31 1998-02-18 三菱重工業株式会社 高強度低合金耐熱鋼
JP2659813B2 (ja) * 1989-08-30 1997-09-30 三菱重工業株式会社 高強度低合金耐熱鋼の製造方法
JP2967886B2 (ja) 1991-02-22 1999-10-25 住友金属工業 株式会社 クリープ強度と靭性に優れた低合金耐熱鋼
JPH05263193A (ja) * 1992-03-18 1993-10-12 Nippon Steel Corp 歪取り焼鈍時の耐軟化性の優れた高強度ボイラー用電縫鋼管
JP3214068B2 (ja) * 1992-06-25 2001-10-02 住友金属工業株式会社 クリープ破断強度と延性に優れた高Ｃｒフェライト鋼の製造方法
JP3057347B2 (ja) 1993-08-25 2000-06-26 日本光電工業株式会社 血圧測定装置
JP3336573B2 (ja) * 1994-11-04 2002-10-21 新日本製鐵株式会社 高強度フェライト系耐熱鋼およびその製造方法
CN1074057C (zh) * 1994-11-04 2001-10-31 新日本制铁株式会社 制造铁素体耐热钢的方法
JPH08225833A (ja) 1995-02-16 1996-09-03 Nippon Steel Corp 高温クリープ強度の優れたマルテンサイト系耐熱鋼の製造方法
JPH101737A (ja) * 1996-06-10 1998-01-06 Nkk Corp 高温強度と靭性に優れた低合金耐熱鋼及びその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100837967B1 (ko) 2006-04-26 2008-06-13 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 인성 및 내ｓｒ 크래킹성이 우수한 용접 금속
KR101066272B1 (ko) * 2006-11-14 2011-09-21 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 용접 이음부의 인성이 우수한 내화 강재 및 그 제조 방법
US8323561B2 (en) 2006-11-14 2012-12-04 Nippon Steel Corporation Fire-resistant steel material superior in HAZ toughness of welded joint and method of production of same

Also Published As

Publication number Publication date
US6406564B1 (en) 2002-06-18
JP2000234140A (ja) 2000-08-29
JP3745567B2 (ja) 2006-02-15
KR20010040920A (ko) 2001-05-15
WO2000036173A1 (fr) 2000-06-22
DE19982874B4 (de) 2005-11-03
DE19982874T1 (de) 2001-09-13

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