KR100540851B1 - Material for the manufacture of parts and tools for use at elevated temperature, method for producing the material - Google Patents

Material for the manufacture of parts and tools for use at elevated temperature, method for producing the material Download PDF

Info

Publication number
KR100540851B1
KR100540851B1 KR1020030004259A KR20030004259A KR100540851B1 KR 100540851 B1 KR100540851 B1 KR 100540851B1 KR 1020030004259 A KR1020030004259 A KR 1020030004259A KR 20030004259 A KR20030004259 A KR 20030004259A KR 100540851 B1 KR100540851 B1 KR 100540851B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
hardness
alloy
less
manganese
Prior art date
Application number
KR1020030004259A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030064304A (en
Inventor
고트프리트 마이어뵈크
요한 잠머
가브리엘레 잘러
Original Assignee
뵐러 에델슈탈 게엠베하 운트 코 카게
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 뵐러 에델슈탈 게엠베하 운트 코 카게 filed Critical 뵐러 에델슈탈 게엠베하 운트 코 카게
Publication of KR20030064304A publication Critical patent/KR20030064304A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100540851B1 publication Critical patent/KR100540851B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/52Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/005Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys

Abstract

본 발명은 열부하를 받는 부품 및 공구를 위한 재료, 상기 재료의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.The present invention relates to materials for heat-loaded parts and tools, methods of making and using the materials.

본 발명은, 높은 반응 불활성, 특히 높은 내산화성 및 750℃까지의 온도에서 증가된 경도를 가지며, 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 1.5 규소중량 % - 0.12 망간중량 % - 18 질소중량 % - 30 탄소중량 % - 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크며(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6),The present invention has a high reaction inertness, in particular high oxidation resistance and increased hardness at temperatures up to 750 ° C., where the nickel content of the alloy is " chromium content + 1.5 silicon weight%-0.12 manganese weight%-18 nitrogen weight%-30 Equal to or equivalent to the value formed by carbon weight%-6 "or up to 4.8 weight% (Ni ≥ Cr + 1.5 × Si-0.12 Mn-18 × N-30 × C-6),

0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),0.01 to 0.25 weight% carbon (C),

0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),0.35 to 2.5 weight percent silicon (Si),

0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),0.4 to 4.3 weight% manganese (Mn),

16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),16.0 to 28.0 weight percent of chromium (Cr),

15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),15.0 to 36.0 weight percent nickel (Ni),

0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,A composition of nitrogen (N) of 0.01 to 0.29% by weight,

잔류 철(Fe), 및 부수적인 원소와 불순물을 포함하는 합금으로 이루어진 재료로 구성되며, 이 재료는 냉간 변형을 통해 형성된 적어도 230 HB의 경도를 갖는다.It consists of a material consisting of residual iron (Fe) and an alloy containing ancillary elements and impurities, which material has a hardness of at least 230 HB formed through cold deformation.

Description

고온용 부품 제조를 위한 재료 및 그 재료의 제조 방법{MATERIAL FOR THE MANUFACTURE OF PARTS AND TOOLS FOR USE AT ELEVATED TEMPERATURE, METHOD FOR PRODUCING THE MATERIAL}MATERIAL FOR THE MANUFACTURE OF PARTS AND TOOLS FOR USE AT ELEVATED TEMPERATURE, METHOD FOR PRODUCING THE MATERIAL}

도 1은 604℃에서 본 발명에 따른 재료의 냉간 변형 정도에 따른 강도를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the strength according to the degree of cold deformation of the material according to the invention at 604 ℃.

도 2는 600℃에서 장시간 온도 부하를 받은 후 실온에서의 경도 파형을 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the hardness waveform at room temperature after receiving a temperature load for a long time at 600 ℃.

본 발명은 열부하를 받는 부품 및 공구를 위한, 높은 비반응성, 특히 높은 내산화성 및 높은 경도를 갖는 재료에 관한 것이다.The present invention relates to materials having high non-reactivity, in particular high oxidation resistance and high hardness, for parts and tools subjected to heat loads.

DIN 50900에 따르면 측정 가능한 재료 변형을 야기하는 주위 환경에 의한 금속 재료의 반응을 부식이라고 정의한다. 이 경우 부식은 부품의 기계적 하중에 의해 및 부품의 기계적 하중 없이, 여러가지 방식의 화학적 공격에 따라, 그리고 여러 온도에서 일어날 수 있다.According to DIN 50900, the reaction of metal materials by the surrounding environment to cause measurable material deformation is defined as corrosion. Corrosion can in this case take place by means of the mechanical load of the part and without the mechanical load of the part, depending on the chemical attack in different ways and at various temperatures.

이온 전도 상(相)의 존재 하에서 전기 화학적 부식을 통해, 또는 화학적 부식 및 온도 상승시 고온 부식에 의해 대상을의 표면 침식이 야기되는 경우가 가장 빈번하다. 또한 온도 상승시 액상 유리와 같은 용융된 매질에서도 표면과 접촉되어 있는 금속 부품의 표면 변형에 의한 부식성 공격이 일어날 수 있다.Most often, surface erosion of the object is caused by electrochemical corrosion in the presence of an ion conducting phase, or by high temperature corrosion upon chemical corrosion and temperature rise. In addition, in a molten medium such as liquid glass at elevated temperatures, a corrosive attack may occur due to surface deformation of a metal part in contact with the surface.

현대 기술에서는 부품 및 공구 부재들이 대부분 다수의 상이한 하중(부하)에 동시에 노출되고, 그러한 하중들 중에 특히 열적 하중 및 기계적 하중은 교대로 또는 동적으로(獨: schwellend) 작용할 수 있다. 이에 따라, 몇 배로 증대된 부식 조건들이 형성될 수 있으며, 이 조건들은 경우에 따라 부품의 표면 근처 영역의 변형에 의해 증대된다.In modern technology, parts and tool members are mostly exposed simultaneously to many different loads (loads), among which thermal and mechanical loads in particular can act alternately or dynamically (well). As a result, many times the increased corrosion conditions can be formed, which are in some cases increased by deformation of the region near the surface of the part.

내식성 내열성 강 및 합금은 600℃ 이상의 온도에서도 견딜 수 있기 위해 면심 입방 원자격자 구조 내지는 오스테나이트 결정 구조를 가져야 한다. 이는 합금 기술적으로는, 증대된 강도의 관점에서, 그러한 방식의 재료가 더 높은 니켈 함량 및/또는 코발트 함량을 갖는다는 것을 의미하거나, 또는 니켈이나 코발트를 기재로 하는 합금으로서 형성되는 것을 의미한다. 그러나 이 경우 화학적 부식을 이유로 크롬 함량이 13 중량 % 이상이어야 한다.The corrosion resistant heat resistant steels and alloys must have a face-centered cubic lattice structure or austenite crystal structure in order to be able to withstand temperatures above 600 ° C. This means that, in alloy technical terms, in terms of increased strength, the material in such a manner has a higher nickel content and / or cobalt content or is formed as an alloy based on nickel or cobalt. In this case, however, the chromium content must be 13% by weight or more due to chemical corrosion.

높은 니켈 농도를 갖는 재료가 일관성있게 증가된 기계적 강도 내지는 높은 재료 경도를 가지며, 그로 인해 고온에서 부품 및 공구 부재들의 사용 특성이 개선됨에도 불구하고, 경제적인 이유에서 니켈 함량을 36 중량 % 미만으로 줄이고, 내식성을 증가시키기 위해 합금의 크롬 할당량을 16 중량 % 이상으로 증가시키는 것이 요구된다.Although materials with high nickel concentrations have consistently increased mechanical strength or high material hardness, thereby improving the use properties of parts and tool members at high temperatures, for economic reasons, the nickel content is reduced to less than 36% by weight. In order to increase the corrosion resistance, it is required to increase the chromium quota of the alloy to 16% by weight or more.

36 중량 % 미만의 니켈 함량을 가지는, 철을 기재로 하는 오스테나이트계 재료는 높은 크롬 농도로 인해, 경우에 따라 추가의 부식 방지 원소들과 함께, 고온에서, 예컨대 600℃에서 및 그 이상의 온도에서 최소 요구 시간동안 부식성 공격을 견딜 수 있지만, 상기 재료는 경도가 낮을 뿐만 아니라 그와 유사한 정도의 강도 및 제한된 크리프 특성을 갖는다. 이러한 단점에도 불구하고 예컨대 DIN 재료 번호 1.2780, 1.2782 및 1.2786에 따른 합금은 경제적 및 제조적 이유에서 유리 가공용 공구로서 사용된다.Iron-based austenitic materials having a nickel content of less than 36% by weight, due to the high chromium concentration, optionally with additional corrosion protection elements, at high temperatures, such as at 600 ° C. and above Although capable of withstanding corrosive attack for a minimum required time, the material not only has low hardness but also has a similar degree of strength and limited creep properties. Despite these disadvantages, alloys according to DIN materials nos. 1.2780, 1.2782 and 1.2786, for example, are used as tools for glass processing for economic and manufacturing reasons.

이에 본 발명은 해결책을 제공하고자 하며, 230 HB보다 높은 경도를 가지고, 600℃ 이상의 온도에서도 높은 내크리프성(creep resistance)과 개선된 크리프 특성 및 그와 유사한 내식성을 가지는, 도입부에 언급한 방식의 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention therefore provides a solution, having a hardness higher than 230 HB, and having a high creep resistance and improved creep properties and similar corrosion resistance even at temperatures above 600 ° C. It is an object to provide a material.

또한 본 발명은 높은 경도 및 증대된 내식성에서 개선된 사용 특성을 갖는 부품 및 공구용 재료를 경제적으로 제조하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method for economically manufacturing materials for parts and tools having improved use properties at high hardness and increased corrosion resistance.

마지막으로 본 발명은 550℃ 이상의 작동 온도에서 사용되는 열처리 공구용 재료로서 철을 기재로 하는 합금을 사용하는 것을 목적으로 한다.Finally, the present invention aims to use an alloy based on iron as a material for heat treatment tools used at operating temperatures of 550 ° C. or higher.

전술한 목적은, 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 1.5 규소중량 % - 0.12 망간중량 % - 18 질소중량 % - 30 탄소중량 % - 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크며(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6), 실질적으로The above purpose is that the nickel content of the alloy is equal to, or in some cases up to, 4.8 weight% of the value formed from "Chrome content + 1.5 silicon weight%-0.12 manganese weight%-18 nitrogen weight%-30 carbon weight%-6" Larger (Ni ≥ Cr + 1.5 × Si-0.12 Mn-18 × N-30 × C-6), substantially

0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),0.01 to 0.25 weight% carbon (C),

0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),0.35 to 2.5 weight percent silicon (Si),

0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),0.4 to 4.3 weight% manganese (Mn),

16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),16.0 to 28.0 weight percent of chromium (Cr),

15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),15.0 to 36.0 weight percent nickel (Ni),

0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,A composition of nitrogen (N) of 0.01 to 0.29% by weight,

잔류 철(Fe), 및 부수적인(accompanying) 원소와 불순물을 포함하는 합금으로 이루어져 있으며, 냉간 변형을 통해 형성된 적어도 230 HB의 경도를 갖는, 도입부에 언급한 방식의 재료를 통해 달성된다.It is achieved through a material of the type mentioned in the introduction, consisting of an alloy containing residual iron (Fe), and ancillary elements and impurities, and having a hardness of at least 230 HB formed through cold deformation.

본 발명에 의해 획득되는 장점은 특히 선택된 합금의 화학적 부식에 대한 내성 및 상기와 같은 화학 조성에서 냉간 변형을 통해 달성될 수 있는 재료 특성의 시너지 효과를 들 수 있다. 면심 입방 오스테나이트의 재결정화 온도보다 낮은 온도에서 냉간 변형 또는 변형시 결정격자내의 전위(dislocation) 이동이 방해됨으로써 재료가 경화된다. 이와 결합하여 600℃ 이상의 사용 온도에서도, 전문가의 소견과 달리 놀랍게도, 본 발명에 따른 재료의 경도 증가 및 강도 상승이 유지되고, 예컨대 열적으로 활성화된 크로스 슬립(cross slip) 및 전위의 재결합과 같은, 왜곡된 격자 내에서 예상되는 회복 과정이 통상의 기간내에서는 관찰될 수 없다. 다르게 말하면, 전문가적인 의견과 반대로, 냉간 변형을 통해 증대된, 본 발명에 따른 조성을 갖는 재료의 내열성이 부품의 높은 사용 온도에서도 유지되는데, 그 이유는 강의 높은 내크리프성이 상기 강의 크리프 특성을 개선시키기 때문이다. 특히 내구성 유리(durable glass) 제조용 주형과 같이 동적 열부하가 있는 경우, 작업 표면에서 각각 심한 온도 변동이 일어나고, 그에 따라 재료의 국부적 부피 변동이 발생한다. 본 발명에 따라 증대된 재료 경도 및 내열성에 의해 재료, 예컨대 유리 주형의 국부적 변형 내지는 표면 근처의 변형이 상기 재료의 탄성 범위 내에서 이루어지며, 그로 인해 약간의 소성변형시에도 나타날 수 있고 모울드의 파손을 야기할 수 있는 피로균열이 억제된다는 것이 밝혀졌다.The advantages obtained by the present invention include in particular the synergistic effects of the material properties which can be achieved through cold deformation in such chemical compositions and resistance to chemical corrosion of the selected alloy. At colder temperatures than the recrystallization temperature of the face-centered cubic austenite, the dislocation movement in the crystal lattice is hindered by cold deformation or deformation, thereby hardening the material. In combination with this, even at operating temperatures of 600 ° C. or higher, surprisingly, the hardness increase and strength increase of the material according to the invention are maintained, for example, such as thermally activated cross slip and recombination of dislocations, The expected recovery process in the distorted grating cannot be observed in the usual period. In other words, contrary to the expert opinion, the heat resistance of the material having the composition according to the invention, which is increased through cold deformation, is maintained even at the high service temperature of the part, because the high creep resistance of the steel improves the creep properties of the steel. Because it is. Particularly in the case of dynamic thermal loads, such as in molds for producing durable glass, severe temperature fluctuations occur at the working surfaces, respectively, and therefore local volume fluctuations of the material occur. Due to the increased material hardness and heat resistance according to the invention local or near surface deformation of a material, such as a glass mold, occurs within the elastic range of the material, which can therefore manifest itself in slight plastic deformation and breakage of the mold. It has been found that fatigue cracking, which can cause toxicants, is suppressed.

재료의 개선된 특성 프로파일을 보장하기 위해, 상기 재료가 냉간 변형시에도 안정적인 오스테나이트 영역 내에 머물고, 변형-유도(strain-induced) 마르텐사이트가 포함된 영역을 갖지 않는 것이 중요하다. 이는 본 발명에 따라 제한 범위 내에서 주어지는 니켈 농도와 크롬 농도에 의해서 그리고, 크롬, 규소, 망간, 질소 및 탄소에 따라 제한적으로 주어지는 니켈의 농도 범위에 의해 달성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 니켈 함량이 더 높아지면 크리프 특성이 악화된다. 한편, 니켈 농도가 낮으면 재료의 오스테나이트 안정성 및 내열성이 급격하게 감소된다. 실질적으로 탄소 및 질소의 경우에도 동일하게 적용되고, 이 때 특히 질소는 재료의 내크리프성을 증가시킨다.To ensure an improved property profile of the material, it is important that the material stays within a stable austenite region even upon cold deformation and does not have a region containing strain-induced martensite. This is achieved by nickel concentrations and chromium concentrations given within the limits according to the invention and by the concentration ranges of nickel given with limited chromium, silicon, manganese, nitrogen and carbon. As shown in the figure, higher nickel content deteriorates creep properties. On the other hand, a low nickel concentration drastically reduces the austenite stability and heat resistance of the material. Substantially the same applies to carbon and nitrogen, in which nitrogen in particular increases the creep resistance of the material.

상기 재료가:The material is:

0.02 내지 0.20 중량 %, 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중량 %의 탄소(C),0.02 to 0.20 weight%, preferably 0.04 to 0.15 weight% of carbon (C),

0.50 내지 2.48 중량 %, 바람직하게는 1.22 내지 2.36 중량 %의 규소(Si),0.50 to 2.48% by weight, preferably 1.22 to 2.36% by weight of silicon (Si),

0.62 내지 4.05 중량 %, 바람직하게는 1.00 내지 3.95 중량 %의 망간(Mn),0.62 to 4.05% by weight of manganese (Mn), preferably 1.00 to 3.95% by weight,

20.1 내지 27.6 중량 %, 바람직하게는 23.9 내지 26.5 중량 %의 크롬(Cr),20.1 to 27.6 weight%, preferably 23.9 to 26.5 weight% of chromium (Cr),

16.1 내지 27.3 중량 %, 바람직하게는 17.9 내지 25.45 중량 %의 니켈(Ni), 16.1 to 27.3 weight%, preferably 17.9 to 25.45 weight% nickel (Ni),                         

0.014 내지 0.23 중량 %, 바람직하게는 0.018 내지 0.20 중량 %의 질소(N), 중 하나 이상의 합금 원소를 함유할 때 본 발명에 따른 부품 및 공구의 사용 특성이 개선될 수 있다. 이 경우, 공지된 바와 같이, 본 발명에 따른 합금에서도 코발트의 함량이 0.52 중량 %가 될 때부터 재료의 내열성이 개선될 수 있다는 사실이 확인되었다.The use properties of parts and tools according to the invention can be improved when they contain 0.014 to 0.23% by weight, preferably 0.018 to 0.20% by weight of one or more alloying elements of nitrogen (N). In this case, as is known, it has been found that even in the alloy according to the present invention, the heat resistance of the material can be improved when the content of cobalt is 0.52% by weight.

몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 티탄 및 니오븀이 고온에서 재료의 내크리프성을 증가시키며, 구리 및 알루미늄이 전형적인 경화 원소를 나타냄에도 불구하고, 본 발명에 따른 재료 내에 포함된 이러한 강(steel)의 불순물들은 허용가능한 최대의 농도를 갖는데, 그 이유는, 확인된 것처럼, 상기 강의 불순물들의 함량이 더 높을수록 특히 반죽 형태의 유리와의 일시적인 접촉시 내식성이 저하되고, 모울드 표면의 거칠기로 인해 유리의 투명성이 감소되기 때문이다. 그에 대한 원인은 아직 충분하게 밝혀지지 않았지만, 수용체 원자 Na+, K+, Ca2+, B3+, Al3+ 및 Si4+가 루이스산(Lewis acid)에 포함되며, 그에 따라 각각의 유리 성형후에 모울드의 고온 부식에 의한 부하가 발생한다.Although molybdenum, vanadium, tungsten, titanium and niobium increase the creep resistance of the material at high temperatures, and copper and aluminum represent typical hardening elements, these steel impurities contained within the material according to the invention It has a maximum allowable concentration because, as it has been confirmed, the higher the content of impurities in the steel, the lower the corrosion resistance, especially during temporary contact with glass in the form of dough, and the transparency of the glass due to the roughness of the mold surface. Because it is reduced. The cause for this is not yet fully understood, but the receptor atoms Na + , K + , Ca 2+ , B 3+ , Al 3+ and Si 4+ are included in Lewis acid, and thus the respective free After molding, a load occurs due to high temperature corrosion of the mold.

불순물은 본래 재료의 특성을 악화시키기 때문에, 본 발명에 따른 합금은 부수적인 원소 및/또는 불순물 원소에 있어서,Since impurities deteriorate the properties of the original material, the alloy according to the present invention is in the case of incidental elements and / or impurity elements,

몰리브덴(Mo) 1.0 중량 % 미만Molybdenum (Mo) less than 1.0 wt%

바나듐(V) 0.5 중량 % 이하Vanadium (V) 0.5 wt% or less

텅스텐(W) 0.5 중량 % 이하Tungsten (W) 0.5 wt% or less

구리(Cu) 0.5 중량 % 이하 Copper (Cu) 0.5 wt% or less                         

코발트(Co) 6.5 중량 % 이하Cobalt (Co) 6.5 wt% or less

티탄(Ti) 0.5 중량 % 이하Titanium (Ti) 0.5 wt% or less

알루미늄(Al) 1.5 중량 % 이하 Aluminum (Al) 1.5 weight% or less

니오븀(Nb) 0.5 중량 % 이하Niobium (Nb) 0.5 wt% or less

산소(O) 최대 0.05 중량 %Oxygen (O) max 0.05 weight%

인(P) 최대 0.03 중량 %Phosphorus (P) max. 0.03 weight%

황(S) 최대 0.03 중량 %의 농도값을 갖는다.Sulfur (S) has a concentration value of up to 0.03% by weight.

본 발명의 목적은, 높은 비반응성, 특히 높은 내산화성 및 750℃까지의 온도에 의한 열부하시 증가된 경도를 가지는, 부품 및 공구용 재료의 제조 방법을 통해 달성되며, 상기 재료에 따라 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 1.5 규소중량 % - 0.12 망간중량 % - 18 질소중량 % - 30 탄소중량 % - 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크며(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6), 실질적으로The object of the present invention is achieved through a process for the production of materials for parts and tools, having high non-reactivity, in particular high oxidation resistance and increased hardness at thermal loads by temperatures up to 750 ° C., according to which the nickel of the alloy The content is equal to or equal to the value formed by "Chrome content + 1.5% by weight of silicon-0.12% by weight of manganese-18% by weight of nitrogen-30% by weight of carbon-6" or in some cases up to 4.8% by weight is greater (Ni ≥ Cr + 1.5). × Si-0.12 Mn-18 × N-30 × C-6), substantially

0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),0.01 to 0.25 weight% carbon (C),

0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),0.35 to 2.5 weight percent silicon (Si),

0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),0.4 to 4.3 weight% manganese (Mn),

16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),16.0 to 28.0 weight percent of chromium (Cr),

15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),15.0 to 36.0 weight percent nickel (Ni),

0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,A composition of nitrogen (N) of 0.01 to 0.29% by weight,

잔류 철(Fe), 및 부수적인 원소와 불순물을 포함하는 합금으로부터 초기 제품(initial product)이 생성되고, 이 초기 제품은 이어서 냉간 변형을 통해 230 HB보다 더 큰 경도를 갖는 재료로 추가 처리된다.An initial product is produced from an alloy containing residual iron (Fe), and ancillary elements and impurities, which are then further processed to a material having a hardness greater than 230 HB through cold deformation.

본 발명에 따른 합금의 냉간 변형에 의해, 교대되는(alternating) 열부하에 의한 부피 변동시 부품 또는 공구의 작업면 근처에서도 도달되지 않는 응력 레벨까지 재료의 탄성한계가 상승될 수 있다. 따라서, 온도 변동시 결정립 경계 영역내에서도 소성 변형 영역이 발생하지 않기 때문에 금속 피로에 의한 균열이 방지될 수 있다. 그럼으로써 화학적 부식이나 고온 부식에 의한 결정입계 침식도 충분히 방지될 수 있고, 그 결과 예컨대 유리 성형시와 같이, 부하가 크고 제조량이 많은 경우에도 작업면의 품질 내지는 표면의 품질이 오랫동안 높게 유지된다. 그에 비해 종래의 유리 성형에서는 짧은 사용 시간 후에도 조직의 결정입계에서 수 ㎛ 범위의 간격을 갖는 재료 침식이 종종 나타난다. 그 결과 가시광선 범위의 거칠기가 성형된 유리에 부여되고, 그로 인해 반사 간섭 및 불투명 유리(frosted glass) 효과가 발생할 수 있다.By cold deformation of the alloy according to the invention, the elastic limit of the material can be raised to a stress level which is not reached even near the working surface of the part or tool during volume fluctuations due to alternating heat loads. Therefore, cracks due to metal fatigue can be prevented because no plastic deformation region occurs even within the grain boundary region during temperature fluctuations. As a result, grain boundary erosion due to chemical corrosion or high temperature corrosion can be sufficiently prevented. As a result, the quality of the working surface or the quality of the surface is kept high for a long time even when the load is large and the production volume is large, such as in the case of glass molding. In contrast, conventional glass molding often exhibits material erosion with a spacing in the range of several microns at grain boundaries even after a short use time. As a result, roughness in the visible range is imparted to the molded glass, whereby reflective interference and frosted glass effects can occur.

본 발명의 방법에 따라 냉간 변형에 의해 250 HB보다 더 큰, 특히 300 HB 이상의 경도를 갖는 재료가 형성되면, 내식성 및 내열성이 더욱 증가되고 피로균열이 효과적으로 억제될 수 있다.If a material having a hardness greater than 250 HB, in particular more than 300 HB, is formed by cold deformation according to the method of the invention, the corrosion resistance and heat resistance can be further increased and fatigue cracks can be effectively suppressed.

본 발명에 따른 조성을 갖는 초기 제품을 열간 가공에 의해 생성하고, 상기 초기 제품에 대해 용체화 처리를 하거나 가공 온도로부터 경우에 따라 강제로 냉각시키고, 냉간 변형시키면, 개선된 내식성을 갖는, 특히 조직이 균질한 재료가 생성될 수 있다.When an initial product having a composition according to the invention is produced by hot working and subjected to a solution treatment or forcibly cooling from the processing temperature and optionally cold deformation, the initial product has an improved corrosion resistance, in particular tissue Homogeneous materials can be produced.

예컨대 물병 주형 및 그와 유사한 주형과 같이, 특히 전체적으로 축대칭으로 형성되는 공구는 재료의 냉간 변형이 초기 제품의 종축에 대해 수직한 방사상 방향으로 전체 둘레에 걸쳐 실행되는 것이 장점이 될 수 있다.In particular, tools generally formed axisymmetrically, such as water bottle molds and similar molds, may be advantageous in that the cold deformation of the material is carried out over its entire circumference in a radial direction perpendicular to the longitudinal axis of the initial product.

제품의 품질 상승을 위해 다음의 합금 원소들, 즉To improve the quality of the product, the following alloying elements, namely

탄소(C) = 0.02 내지 0.20 중량 %, 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중량 %Carbon (C) = 0.02 to 0.20 weight%, preferably 0.04 to 0.15 weight%

규소(Si) = 0.05 내지 2.48 중량 %, 바람직하게는 1.22 내지 2.36 중량 %Silicon (Si) = 0.05 to 2.48 weight%, preferably 1.22 to 2.36 weight%

망간(Mn) = 0.62 내지 4.05 중량 %, 바람직하게는 1.00 내지 3.95 중량 %Manganese (Mn) = 0.62 to 4.05 weight%, preferably 1.00 to 3.95 weight%

크롬(Cr) = 20.1 내지 27.6 중량 %, 바람직하게는 23.9 내지 26.5 중량 %Chromium (Cr) = 20.1 to 27.6 weight%, preferably 23.9 to 26.5 weight%

니켈(Ni) = 16.1 내지 27.3 중량 %, 바람직하게는 17.9 내지 25.45 중량 %Nickel (Ni) = 16.1 to 27.3 weight%, preferably 17.9 to 25.45 weight%

질소(N) = 0.014 내지 0.23 중량 %, 바람직하게는 0.018 내지 0.2 중량 % 중 하나 이상의 합금 원소를 함유하는 합금이 생성된다.Nitrogen (N) = 0.014 to 0.23% by weight, preferably an alloy containing at least one alloying element of 0.018 to 0.2% by weight is produced.

마지막으로 본 발명의 또 다른 목적은, 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 1.5 규소중량 % - 0.12 망간중량 % - 18 질소중량 % - 30 탄소중량 % - 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크며(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6),Finally, another object of the present invention is that the nickel content of the alloy is equal to, or in some cases, the value formed from "chromium content + 1.5 silicon weight%-0.12 manganese weight%-18 nitrogen weight%-30 carbon weight%-6". Up to 4.8 weight% is greater (Ni ≥ Cr + 1.5 × Si-0.12 Mn-18 × N-30 × C-6),

0.25 중량 % 이하의 탄소(C),0.25 wt% or less carbon (C),

2.5 중량 % 이하의 규소(Si),Silicon (Si) up to 2.5% by weight,

4.3 중량 % 이하의 망간(Mn),Manganese (Mn) up to 4.3% by weight,

16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr), 16.0 to 28.0 weight percent of chromium (Cr),                         

15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),15.0 to 36.0 weight percent nickel (Ni),

0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)를 합금 원소로서 함유하고, 잔류 철(Fe), 및 부수적인 원소와 불순물을 포함하는, 철-계 합금을 사용함으로써 달성되며, 상기 합금은 555℃보다 더 높은 작업 온도, 바람직하게는 602℃ 보다 더 높고, 특히 750℃ 이하의 작업 온도를 가지는 열처리 공구용 재료로서, 상기 물질들로부터 생성된 초기 제품의 냉간 변형을 통해 적어도 230 HB, 바람직하게는 250 HB보다 더 큰 재료 경도까지 강화된다.Achieved by using an iron-based alloy containing 0.01 to 0.29% by weight of nitrogen (N) as an alloying element, and containing residual iron (Fe) and incidental elements and impurities, the alloy being more than 555 ° C. A material for heat treatment tools having a high working temperature, preferably higher than 602 ° C., in particular a working temperature below 750 ° C., through cold deformation of the initial product produced from the materials, at least 230 HB, preferably 250 HB. Strengthen to greater material hardness.

생성물의 품질 및 경제적 생산의 관점에서, 전술한 철-계 합금이 유리 산업에서 공구 재료로서, 특히 기계 압착식 유리용 성형 공구로서 사용되는 것이 매우 바람직하다.In view of the quality and economic production of the product, it is highly desirable that the aforementioned iron-based alloys are used as tool materials in the glass industry, in particular as molding tools for mechanical press glass.

검사 결과의 비교를 통해 본 발명에 따른 재료를 더 상세히 설명한다.The material according to the invention is explained in more detail by comparison of the test results.

도 1에는 604℃의 검사 온도에서 본 발명에 따른 재료의 냉간 변형 정도에 따른 강도가 도시되어 있다. 시험 재료가 1010℃의 온도에서 단조되고 가공온도로부터 강제로 냉각되고, 1060℃에서 용체화 과정을 거쳤다. 재료 부분들에 대해 각각 21%, 35%, 47% 및 55%의 성형율로 냉간 변형이 실시된 후, 그로부터 인장 시편이 생성되었다. 강도 결정(값), 더 정확히 말하면 0.2%의 항복점 및 인장 강도의 결정은 604℃의 온도에서 이루어지고, 이 때 상기 시험편은 상기 온도에서 20분간 유지되었다. 비교를 위해 기준 재료가 1060℃에서 용체화되었고, 그로부터 제조된 시험편 역시 604℃에서 검사되었다. 도 1의 막대 그래프는 변형 정도에 따른 재료 강도값의 증가를 명확하게 보여주고 있으며, 6% 이상, 특히 12%보다 더 높은 냉간 변형율에서 이미 (그래프에 도시되지 않은) 큰 폭의 강도 증가가 있었다.1 shows the strength according to the degree of cold deformation of the material according to the invention at an inspection temperature of 604 ° C. The test material was forged at a temperature of 1010 ° C., forcedly cooled from the processing temperature, and subjected to a solution solution at 1060 ° C. Tensile specimens were produced therefrom after cold deformation was performed at material rates of 21%, 35%, 47% and 55% for the material portions, respectively. The determination of strength (value), more precisely the determination of yield point and tensile strength of 0.2%, was made at a temperature of 604 ° C., with the test specimen being held at this temperature for 20 minutes. For comparison, the reference material was solvated at 1060 ° C., and test specimens prepared therefrom were also examined at 604 ° C. The bar graph of FIG. 1 clearly shows the increase in the material strength value with the degree of deformation, and there has already been a significant increase in strength (not shown in the graph) already at cold strains above 6%, in particular higher than 12%. .

도 2에는 시험편이 냉각된 상태에서의 경도 시험을 통해, 600℃에서 본 발명에 따른 재료의 내크리프성이 측정되고, DIN에 따른 재료(재료 번호 1.2083 및 재료 번호 1.4028)와 비교 도시되어 있다.In Fig. 2, the creep resistance of the material according to the invention is measured at 600 ° C through a hardness test in a state where the test piece is cooled, and compared with a material according to DIN (material number 1.2083 and material number 1.4028).

본 발명에 따른 재료는 0.08 중량 %의 탄소(C), 1.7 중량 %의 규소(Si), 1.15 중량 %의 망간(Mn), 0.01 중량 %의 인(P), 0.002 중량 %의 황(S), 24.8 중량 %의 크롬(Cr), 19.8 중량 %의 니켈(Ni), 0.02 중량 %의 질소(N), 0.26 중량 %의 몰리브덴(Mo), 0.09 중량 %의 바나듐(V), 0.11 중량 %의 텅스텐(W), 0.12 중량 %의 구리(Cu), 0.4 중량 %의 코발트(Co), 0.01 중량 %의 티탄(Ti), 0.02 중량 %의 알루미늄(Al), 0.001 중량 %의 니오븀(Nb), 0.0029 중량 %의 산소(O)의 조성으로 용해되어 실험용 잉곳에 주입되었고, 이는 시험 재료로 열간 변형되었다. 시험 재료에서는 1060℃에서 용체화 처리가 실시되고, 이어서 물(water)내에서 담금질된 다음, 도면 부호 "H 5"로 표시된 시험편은 변형되지 않고, 도면 부호 "H 525"로 표시된 시험편은 35%의 냉간 변형에 의해 600℃에서 장시간 용체화 단계를 거쳤다. 비교 재료 1.2083 및 1.4028은 1020℃로부터 오일 내에서 경화되었고, 630℃에서 어닐링되어 마찬가지로 장시간 용체화 처리되었다. 45시간, 90시간, 140시간 및 180 시간이 경과된 후 시험 재료가 노(furnace)에서 배출되어 냉각되었고, 재료 경도 검사가 실시된 후 시험편을 노내로 재삽입하였다(열응력이 변동됨). 비교 재료 "H 5"는 경도의 예상 행태를 보여주며, 그에 비해 35% 냉간 변형된 본 발명에 따른 재료 "H 525"는 315 HB의 증가된 경도 및 높은 크리프 행태를 나타낸다. 600℃에서는 교대적인 열부하 변동에서도 재료의 경도 감소 및 크리프의 발생이 확인되지 않았다. 그에 비해 마르텐사이트 표준강에서는 시험편의 용체화 지속에 따른 명백한 경도 감소가 확인되었다.The material according to the invention is 0.08 wt% carbon (C), 1.7 wt% silicon (Si), 1.15 wt% manganese (Mn), 0.01 wt% phosphorus (P), 0.002 wt% sulfur (S) , 24.8 weight% chromium (Cr), 19.8 weight% nickel (Ni), 0.02 weight% nitrogen (N), 0.26 weight% molybdenum (Mo), 0.09 weight% vanadium (V), 0.11 weight% Tungsten (W), 0.12 wt% copper (Cu), 0.4 wt% cobalt (Co), 0.01 wt% titanium (Ti), 0.02 wt% aluminum (Al), 0.001 wt% niobium (Nb), It was dissolved in a composition of 0.0029% by weight of oxygen (O) and injected into the experimental ingot, which was hot deformed into the test material. The test material was subjected to a solution treatment at 1060 ° C., followed by quenching in water, and then the test piece indicated by the reference “H 5” was not deformed, and the test piece indicated by the reference “H 525” was 35%. The cold deformation of the film resulted in a long solution solution step at 600 ° C. Comparative materials 1.2083 and 1.4028 were cured in oil from 1020 ° C., annealed at 630 ° C. and solvated for a long time as well. After 45 hours, 90 hours, 140 hours and 180 hours had elapsed, the test material was discharged from the furnace and cooled, and the material was reinserted into the furnace after the material hardness test was conducted (thermal stress was varied). Comparative material "H 5" shows the expected behavior of hardness, whereas material "H 525" according to the invention, which is 35% cold strained, shows an increased hardness and high creep behavior of 315 HB. At 600 ° C., even with alternating heat load fluctuations, no decrease in material hardness and creep occurred. In comparison, the martensitic standard steel showed a pronounced decrease in hardness with the continued solution solution.

본 발명을 통해 230 HB보다 높은 경도를 가지고, 600℃ 이상의 온도에서도 높은 내크리프성(creep resistance)과 개선된 크리프 특성 및 그와 유사한 부식 강도를 가지는 재료, 및 높은 경도 및 증대된 내식성에서 개선된 사용 특성을 갖는 부품 및 공구용 재료를 경제적으로 제조하기 위한 방법이 제공될 수 있다.Through the present invention, materials having a hardness higher than 230 HB and having high creep resistance and improved creep properties and similar corrosion strength even at temperatures above 600 ° C., and improved in high hardness and increased corrosion resistance A method for economically manufacturing materials for parts and tools having use characteristics can be provided.

Claims (14)

높은 비반응성, 높은 내산화성 및 750℃까지의 온도에서 증가된 경도를 갖는 재료로서, 재료 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 1.5 규소중량 % - 0.12 망간중량 % - 18 질소중량 % - 30 탄소중량 % - 6"으로 형성된 값 이상이며(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 ×Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6),As a material with high non-reactivity, high oxidation resistance and increased hardness at temperatures up to 750 ° C., the nickel content of the material alloy is "chromium content + 1.5 silicon weight%-0.12 manganese weight%-18 nitrogen weight%-30 carbon weight More than the value formed by%-6 "(Ni ≥ Cr + 1.5 × Si-0.12 × Mn-18 × N-30 × C-6), 0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),0.01 to 0.25 weight% carbon (C), 0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),0.35 to 2.5 weight percent silicon (Si), 0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),0.4 to 4.3 weight% manganese (Mn), 16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),16.0 to 28.0 weight percent of chromium (Cr), 15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),15.0 to 36.0 weight percent nickel (Ni), 0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,A composition of nitrogen (N) of 0.01 to 0.29% by weight, 잔류 철(Fe), 및 부수적인 원소와 불순물을 포함하는 합금으로 이루어지고, 냉간 변형에 의해 230 HB 이상의 경도를 갖는, 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료.A material having high non-reactivity, high oxidation resistance and high high temperature hardness, consisting of an alloy containing residual iron (Fe), and ancillary elements and impurities, and having a hardness of 230 HB or more by cold deformation. 제 1항에 있어서, 250 HB보다 더 높은 경도를 갖는 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료.The material of claim 1 having high non-reactivity, high oxidation resistance and high temperature hardness with a hardness higher than 250 HB. 제 1항에 있어서, 상기 합금의 니켈 함량이 상기 방정식에 따라 얻어진 값보다 4.8 중량% 이하 만큼 더 큰, 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료.2. The material of claim 1 wherein the nickel content of the alloy is higher by 4.8 wt% or less than the value obtained according to the equation. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 0.02 내지 0.20 중량 %의 탄소(C),0.02 to 0.20% by weight of carbon (C), 0.50 내지 2.48 중량 %의 규소(Si),0.50 to 2.48 weight% of silicon (Si), 0.62 내지 4.05 중량 %의 망간(Mn),0.62 to 4.05 weight% manganese (Mn), 20.1 내지 27.6 중량 %의 크롬(Cr),20.1 to 27.6 weight percent of chromium (Cr), 16.1 내지 27.3 중량 %의 니켈(Ni),16.1 to 27.3 weight percent nickel (Ni), 0.014 내지 0.23 중량 %의 질소(N), 중 하나 이상의 합금 원소를 함유하는 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료.A material having high non-reactivity, high oxidation resistance and high high temperature hardness, containing 0.014 to 0.23% by weight of nitrogen (N), at least one alloying element. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 4, 몰리브덴(Mo) 1.0 중량 % 미만Molybdenum (Mo) less than 1.0 wt% 바나듐(V) 0.5 중량 % 이하Vanadium (V) 0.5 wt% or less 텅스텐(W) 0.5 중량 % 이하Tungsten (W) 0.5 wt% or less 구리(Cu) 0.5 중량 % 이하Copper (Cu) 0.5 wt% or less 코발트(Co) 6.5 중량 % 이하Cobalt (Co) 6.5 wt% or less 티탄(Ti) 0.5 중량 % 이하Titanium (Ti) 0.5 wt% or less 알루미늄(Al) 1.5 중량 % 이하 Aluminum (Al) 1.5 weight% or less 니오븀(Nb) 0.5 중량 % 이하Niobium (Nb) 0.5 wt% or less 산소(O) 최대 0.05 중량 %Oxygen (O) max 0.05 weight% 인(P) 최대 0.03 중량 %Phosphorus (P) max. 0.03 weight% 황(S) 최대 0.03 중량 %의 농도값을 갖는, 하나 이상의 부수적인 원소 또는 불순물 원소를 포함하는, 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료.Sulfur (S) A material having high non-reactivity, high oxidation resistance and high high temperature hardness, comprising at least one additional element or impurity element having a concentration value of up to 0.03% by weight. 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 750℃까지의 온도에 의한 열부하시 증가된 경도를 가지는 부품 및 공구용 재료의 제조 방법으로서, 니켈 함량이 "크롬 함량 + 1.5 규소중량 % - 0.12 망간중량 % - 18 질소중량 % - 30 탄소중량 % - 6"으로 형성된 값 이상이며(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 ×Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6), A process for the manufacture of parts and tool materials having high non-reactivity, high oxidation resistance and increased hardness at thermal loads up to 750 ° C., wherein the nickel content is " chromium content + 1.5 silicon weight%-0.12 manganese weight%-18 Nitrogen weight%-30 carbon weight%-6 "or more (Ni ≥ Cr + 1.5 × Si-0.12 × Mn-18 × N-30 × C-6), 0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),0.01 to 0.25 weight% carbon (C), 0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),0.35 to 2.5 weight percent silicon (Si), 0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),0.4 to 4.3 weight% manganese (Mn), 16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),16.0 to 28.0 weight percent of chromium (Cr), 15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),15.0 to 36.0 weight percent nickel (Ni), 0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,A composition of nitrogen (N) of 0.01 to 0.29% by weight, 잔류 철(Fe), 및 부수적인 원소와 불순물을 포함하는 합금으로부터 초기 제품이 생성되고, 230 HB보다 더 큰 경도를 갖도록 상기 초기 제품을 냉간 변형하는 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료의 제조 방법.The initial product is produced from an alloy containing residual iron (Fe), and ancillary elements and impurities, and has a high non-reactivity, high oxidation resistance and high temperature hardness that cold-deforms the initial product to have a hardness greater than 230 HB. Method for producing the material having. 제 6항에 있어서, 상기 초기 제품은 열간 가공되고, 후속하여 용체화 처리 및 가공 온도로부터의 냉각 중 하나 이상에 의해 처리되어 생성되는, 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료의 제조 방법.7. The material of claim 6, wherein the initial product is hot worked and subsequently processed by one or more of solution treatment and cooling from processing temperature to produce a material having high reactivity, high oxidation resistance and high temperature hardness. Manufacturing method. 제 6항에 있어서, 상기 냉간 변형이 초기 제품의 종축에 대해 수직인 방사상 방향으로 실행되는 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료의 제조 방법.7. A method according to claim 6, wherein the cold deformation is carried out in a radial direction perpendicular to the longitudinal axis of the initial product. 제 7항에 있어서, 상기 냉간 변형이 초기 제품의 종축에 대해 수직인 방사상 방향으로 실행되는 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료의 제조 방법.8. The method of claim 7, wherein the cold deformation is performed in a radial direction perpendicular to the longitudinal axis of the initial product. 제 6항에 있어서, 상기 합금의 니켈 함량이 상기 방정식에 따라 얻어진 값보다 4.8 중량% 이하 만큼 더 큰, 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료의 제조 방법.7. A method according to claim 6, wherein the nickel content of the alloy is higher by 4.8 wt% or less than the value obtained according to the equation, having a high non-reactivity, high oxidation resistance and high temperature hardness. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 합금이The alloy of claim 6, wherein the alloy is 0.02 내지 0.20 중량 %의 탄소(C),0.02 to 0.20% by weight of carbon (C), 0.50 내지 2.48 중량 %의 규소(Si),0.50 to 2.48 weight% of silicon (Si), 0.62 내지 4.05 중량 %의 망간(Mn),0.62 to 4.05 weight% manganese (Mn), 20.1 내지 27.6 중량 %의 크롬(Cr),20.1 to 27.6 weight percent of chromium (Cr), 16.1 내지 27.3 중량 %의 니켈(Ni),16.1 to 27.3 weight percent nickel (Ni), 0.014 내지 0.23 중량 %의 질소(N), 중 하나 이상의 합금 원소를 함유하는 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료의 제조 방법.A process for producing a material having high reactivity, high oxidation resistance and high high temperature hardness, containing 0.014 to 0.23% by weight of nitrogen (N), at least one alloying element. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 냉간 변형을 통해 250 HB보다 더 높은 경도를 갖는 재료가 생성되는 높은 비반응성, 높은 내산화성 및 높은 고온 경도를 갖는 재료의 제조 방법.The process for producing a material according to claim 6, wherein the cold deformation produces a material with a hardness higher than 250 HB. 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 1.5 규소중량 % - 0.12 망간중량 % - 18 질소중량 % - 30 탄소중량 % - 6"에 의해 얻어진 값(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6) 보다 4.8 중량% 이하 만큼 더 크며,The nickel content of the alloy is obtained by "chromium content + 1.5 silicon weight%-0.12 manganese weight%-18 nitrogen weight%-30 carbon weight%-6" (Ni ≥ Cr + 1.5 × Si-0.12 Mn-18 × N Greater than or equal to 4.8% by weight 0.25 중량 % 이하의 탄소(C),0.25 wt% or less carbon (C), 2.5 중량 % 이하의 규소(Si),Silicon (Si) up to 2.5% by weight, 4.3 중량 % 이하의 망간(Mn),Manganese (Mn) up to 4.3% by weight, 16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),16.0 to 28.0 weight percent of chromium (Cr), 15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),15.0 to 36.0 weight percent nickel (Ni), 0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N),를 합금 원소로서 함유하고, 잔류 철(Fe), 및 부수적인 원소와 불순물을 포함하며, Contains 0.01 to 0.29% by weight of nitrogen (N) as an alloying element, contains residual iron (Fe), and incidental elements and impurities; 상기 원소들로부터 생성된 초기 제품의 냉간 변형을 통해 적어도 230 HB보다 더 큰 재료 경도까지 강화되는 철-계 합금으로서, 555℃보다 더 높은 작업 온도에서의 열처리 공구용 재료로서 사용되는 열처리 공구용 합금.An alloy for heat treatment tools used as a material for heat treatment tools at working temperatures higher than 555 ° C., an iron-based alloy that is strengthened to a material hardness greater than at least 230 HB through cold deformation of the initial product produced from the elements. . 제 13항에 있어서, 유리 산업에서의 공구 재료로서 사용되는 철-계 열처리 공구용 재료로 사용되는 열처리 공구용 합금.The alloy for heat treatment tools according to claim 13, which is used as a material for iron-based heat treatment tools used as a tool material in the glass industry.
KR1020030004259A 2002-01-23 2003-01-22 Material for the manufacture of parts and tools for use at elevated temperature, method for producing the material KR100540851B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT107/2002 2002-01-23
AT0010702A AT410550B (en) 2002-01-23 2002-01-23 Material used as a tool material in the glass industry, especially as a molding material for machine pressed glass consists of an alloy containing carbon, silicon, chromium, nickel and nitrogen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030064304A KR20030064304A (en) 2003-07-31
KR100540851B1 true KR100540851B1 (en) 2006-01-10

Family

ID=3624219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030004259A KR100540851B1 (en) 2002-01-23 2003-01-22 Material for the manufacture of parts and tools for use at elevated temperature, method for producing the material

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20030136482A1 (en)
EP (1) EP1420077B1 (en)
KR (1) KR100540851B1 (en)
CN (1) CN1434146A (en)
AT (1) AT410550B (en)
BR (1) BR0300116A (en)
CA (1) CA2416950C (en)
DE (1) DE50208351D1 (en)
DK (1) DK1420077T3 (en)
ES (1) ES2273992T3 (en)
HK (1) HK1067668A1 (en)
RU (1) RU2246553C2 (en)
TW (1) TWI225102B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190125508A (en) * 2011-12-20 2019-11-06 에이티아이 프로퍼티즈 엘엘씨 High strength, corrosion resistant austenitic alloys

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1605072B1 (en) * 2003-03-20 2012-09-12 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Stainless steel for high pressure hydrogen gas, vessel and equipment comprising the steel
US20090053100A1 (en) * 2005-12-07 2009-02-26 Pankiw Roman I Cast heat-resistant austenitic steel with improved temperature creep properties and balanced alloying element additions and methodology for development of the same
ES2545488T3 (en) * 2008-02-27 2015-09-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Metallic material resistant to carbon cementation
UA100460C2 (en) * 2008-11-19 2012-12-25 Сандвік Інтеллекчуал Проперті Аб Nickel based alloy capable for forming ALUMINA
EP2224031B1 (en) 2009-02-17 2013-04-03 MEC Holding GmbH Wear resistant alloy
EP2287351A1 (en) 2009-07-22 2011-02-23 Arcelormittal Investigación y Desarrollo SL Heat-resistant austenitic steel having high resistance to stress relaxation cracking
CN101921967A (en) * 2010-08-12 2010-12-22 江苏新华合金电器有限公司 Novel austenitic heat-resistance stainless steel
CN102650023A (en) * 2011-02-23 2012-08-29 宝山钢铁股份有限公司 Cu-Fe-Ni-Cr austenite alloy for oil bushing
JP2020509237A (en) * 2017-03-03 2020-03-26 ボーグワーナー インコーポレーテッド Nickel and chromium based iron alloys with enhanced high temperature oxidation resistance
PL3590643T3 (en) * 2018-07-02 2021-07-05 Höganäs Ab (Publ) Wear-resistant iron-based alloy compositions comprising nickel
CN110724873A (en) * 2018-07-17 2020-01-24 宝钢特钢有限公司 High-wear-resistance die forging die steel and manufacturing method thereof
RU2703318C1 (en) * 2019-04-15 2019-10-16 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") Radiation-resistant austenitic steel for the wwpr in-vessel partition

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2746209A (en) * 1949-08-20 1956-05-22 Libbey Owens Ford Glass Co Equipment for bending glass sheets
US3385739A (en) * 1965-04-13 1968-05-28 Eaton Yale & Towne Alloy steel articles and the method of making
AT305000B (en) * 1970-06-29 1973-02-12 Mannesmann Ag Tool
US3833358A (en) * 1970-07-22 1974-09-03 Pompey Acieries Refractory iron-base alloy resisting to high temperatures
DE2641555A1 (en) * 1976-09-15 1978-03-16 Schevtschenko METHOD OF CONTINUOUS TUBE ROLLING AND CONTINUOUS TUBE ROLLING MILL
US4341555A (en) * 1980-03-31 1982-07-27 Armco Inc. High strength austenitic stainless steel exhibiting freedom from embrittlement
US4329173A (en) * 1980-03-31 1982-05-11 Carondelet Foundry Company Alloy resistant to corrosion
EP0087482B1 (en) * 1982-02-26 1986-06-25 Kubota Ltd. Heat-resisting alloy for rolls
US4489040A (en) * 1982-04-02 1984-12-18 Cabot Corporation Corrosion resistant nickel-iron alloy
US4560408A (en) * 1983-06-10 1985-12-24 Santrade Limited Method of using chromium-nickel-manganese-iron alloy with austenitic structure in sulphurous environment at high temperature
DE3407307A1 (en) * 1984-02-24 1985-08-29 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf USE OF A CORROSION-RESISTANT AUSTENITIC IRON-CHROME-NICKEL-NITROGEN ALLOY FOR MECHANICALLY HIGH-QUALITY COMPONENTS
JPS64255A (en) * 1987-03-12 1989-01-05 Nippon Steel Corp High-hardness nonmagnetic stainless steel for electrical equipment parts
US4795610A (en) * 1987-04-23 1989-01-03 Carondelet Foundry Company Corrosion resistant alloy
US4981647A (en) * 1988-02-10 1991-01-01 Haynes International, Inc. Nitrogen strengthened FE-NI-CR alloy
US4861547A (en) * 1988-04-11 1989-08-29 Carondelet Foundry Company Iron-chromium-nickel heat resistant alloys
US5098652A (en) * 1989-06-13 1992-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Precision parts of non-magnetic stainless steels
JP2756549B2 (en) * 1989-07-22 1998-05-25 日新製鋼株式会社 Manufacturing method of high strength duplex stainless steel strip with excellent spring properties.
US5016460A (en) * 1989-12-22 1991-05-21 Inco Alloys International, Inc. Durable method for producing finned tubing
US5223214A (en) * 1992-07-09 1993-06-29 Carondelet Foundry Company Heat treating furnace alloys
JPH09279309A (en) * 1996-04-12 1997-10-28 Daido Steel Co Ltd Iron-chrome-nickel heat resistant alloy
JP2001011583A (en) * 1999-07-02 2001-01-16 Hmy Ltd Heat resistant alloy
AT408889B (en) * 2000-06-30 2002-03-25 Schoeller Bleckmann Oilfield T CORROSION-RESISTANT MATERIAL
SE0004336L (en) * 2000-11-24 2002-05-25 Sandvik Ab Cylinder pipes for industrial chemical installations

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190125508A (en) * 2011-12-20 2019-11-06 에이티아이 프로퍼티즈 엘엘씨 High strength, corrosion resistant austenitic alloys
KR102216933B1 (en) 2011-12-20 2021-02-18 에이티아이 프로퍼티즈 엘엘씨 High strength, corrosion resistant austenitic alloys

Also Published As

Publication number Publication date
EP1420077B1 (en) 2006-10-04
HK1067668A1 (en) 2005-04-15
KR20030064304A (en) 2003-07-31
DE50208351D1 (en) 2006-11-16
ES2273992T3 (en) 2007-05-16
TWI225102B (en) 2004-12-11
CA2416950C (en) 2007-08-28
CN1434146A (en) 2003-08-06
US20030136482A1 (en) 2003-07-24
RU2246553C2 (en) 2005-02-20
CA2416950A1 (en) 2003-07-23
DK1420077T3 (en) 2007-02-05
EP1420077A1 (en) 2004-05-19
RU2003101774A (en) 2005-01-10
BR0300116A (en) 2003-09-09
ATA1072002A (en) 2002-10-15
AT410550B (en) 2003-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5462281B2 (en) Stainless austenitic low Ni steel alloy
US5286310A (en) Low nickel, copper containing chromium-nickel-manganese-copper-nitrogen austenitic stainless steel
RU2415196C2 (en) Composition of martensite stainless steel, procedure for fabrication of mechanical tool out of this steel and part fabricated by this procedure
US7081173B2 (en) Super-austenitic stainless steel
JP4337268B2 (en) High hardness martensitic stainless steel with excellent corrosion resistance
US8017071B2 (en) Corrosion-resistant, cold-formable, machinable, high strength, martensitic stainless steel
KR100540851B1 (en) Material for the manufacture of parts and tools for use at elevated temperature, method for producing the material
KR20170020483A (en) Nickel-chromium-iron-molybdenum corrosion resistant alloy and article of manufacture and method of manufacturing thereof
KR100622090B1 (en) Duplex stainless steel
JP2010215995A (en) Martensitic stainless steel having excellent corrosion resistance
JP2010508439A (en) Duplex stainless steel and use of this steel
KR20060129244A (en) Martensitic chromium-nitrogen steel and its use
CN111212928B (en) Low Ni austenitic stainless steel having excellent hot workability and hydrogen embrittlement resistance
CA2043146C (en) Precipitation-hardenable tool steel
JP5977609B2 (en) Saving Ni-type austenitic stainless steel
US3392065A (en) Age hardenable nickel-molybdenum ferrous alloys
JPS5940901B2 (en) Corrosion-resistant austenitic stainless steel
JP2014005497A (en) Highly corrosion resistant austenitic stainless steel
KR970009523B1 (en) High strength & high corrosion resistance of martensite stainless steel
US5429688A (en) Work hardened stainless steel for springs
KR20230156447A (en) New austenitic stainless alloy
JP2000282182A (en) High fatigue life and high corrosion resistance martensitic stainless steel excellent in cold workability
EP0508574A1 (en) Martensitic stainless steel article and method for producing the same
JPH0741909A (en) Stainless steel for oil well and manufacture therefor
CN1309188A (en) Steel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121220

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131220

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141218

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee