KR101031910B1

KR101031910B1 - 담금질성이 우수한 내열 디스크 브레이크용 마르텐사이트계스테인레스 강판

Info

Publication number: KR101031910B1
Application number: KR1020087005486A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 이노우에; 마사오 기구치
Original assignee: 닛폰 스틸 앤드 스미킨 스테인레스 스틸 코포레이션
Priority date: 2005-09-05
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2011-05-02
Also published as: KR20080034981A; CN101258255A; WO2007029626A1; JP2007070654A; CN101258255B; JP4832834B2

Abstract

본 발명은 높은 내열성을 유지하면서, 비교적 저온에서 담금질하기 쉬운 담금질성이 우수한 내열 디스크 브레이크용 마르텐사이트계 스테인레스 강판을 제공하는 것으로, 질량%로, C: 0.05 내지 0.10%, Si: 0.1% 이상 1% 이하, Mn: 0.2 내지 2.0%, P: 0.04% 이하, S: 0.010% 이하, N: 0.010 내지 0.025%, Cr: 11 내지 14%, Ni: 0.5 내지 2%, Cu: 0.5 내지 2%, Mo: 1 내지 2%, Nb: 0.03 내지 0.3%, Al: 0.01% 이하, Ti: 0.1% 이하, C+N: 0.06 내지 0.1%를 만족하고, 잔부 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지고, 아래 (1) 식의 γp가 80 이상을 만족하는 것을 특징으로 한다.

γp=420[%C]+470[%N]+23[%Ni]+9[%Cu]+7[%Mn]-11.5[%Cr]-11.5[%Si]-52[%Al]-12[%Mo]-47[%Nb]+189··· (1)

내열성, 담금질성, 디스크 브레이크, 마르텐사이트계 스테인레스 강판

Description

담금질성이 우수한 내열 디스크 브레이크용 마르텐사이트계 스테인레스 강판 {MARTENSITIC STAINLESS STEEL SHEET FOR HEAT-RESISTANT DISC BRAKE HAVING EXCELLENT HARDENABILITY}

본 발명은 이륜차의 디스크 브레이크용 강판에 관한 것으로, 특히, 브레이크로 가공한 후, 1000℃ 미만과 같이 비교적 낮은 온도에서 담금질한 상태 그대로 브레이크로서 필요한 경도가 안정적으로 얻어지고, 사용시의 디스크 온도가 650℃에 달하는 경우에도 연화되기 어려운 내열성이 우수한 마르텐사이트계 스테인레스 강판에 관한 것이다.

이륜차의 디스크 브레이크용 강판에는 내마모성, 내수성(耐銹性), 인성 등의 특성이 요구된다. 내마모성은 일반적으로 경도가 높을수록 커진다. 한편, 경도가 너무 높으면 브레이크와 패드 사이에서 이른바 브레이크가 잡히는 소리가 발생하기 때문에, 브레이크의 경도는 32 내지 38 HRC(로크웰 경도 C 스케일)가 요구된다. 이러한 요구 특성으로부터, 이륜차 디스크 브레이크 재료에는 마르텐사이트계 스테인레스 강판이 사용되고 있다.

종래에는 SUS420J2를 담금질·템퍼링하여 소망하는 경도로 조절하여 브레이크로 사용하였지만, 이 경우 담금질과 템퍼링의 2개의 열처리 공정을 필요로 한다 고 하는 문제가 있었다. 이에 대하여, 일본 공개 특허 공보 소57-198249호에 있어서는 SUS420J2의 종래 강보다 넓은 담금질 온도 범위에서, 안정적으로 소망하는 경도를 얻을 수 있고, 또한 담금질한 상태 그대로 사용할 수 있는 강 조성에 관한 발명이 개시되어 있다. 이것은 저C, N화하고, 또한, 그것에 따른 오스테나이트 온도 범위의 축소, 즉, 담금질 온도 범위가 좁아지는 것을 오스테나이트 형성 원소인 Mn의 첨가로 보충한 것이다. 또한, 일본 공개 특허 공보 평8-60309호에는 저Mn 강으로 담금질한 상태 그대로 사용할 수 있는 오토바이 디스크 브레이크용 강판이 개시되어 있다. 이 강판은 Mn을 저하시키는 대신에, 오스테나이트 형성 원소로서 동일한 효과를 갖는 Ni 및 Cu를 첨가한 것이다.

최근, 이륜차에 있어서도 차체의 경량화가 요구되고 있어서, 이륜 브레이크 디스크의 경량화가 검토되고 있다. 이 경우, 과제가 되는 것이 제동시의 발열에 기인하는 디스크재 연화에 의한 디스크의 변형인데, 이것을 해결하기 위하여는 디스크재의 내열성을 향상시킬 필요가 있다. 이 해결책의 하나로서 템퍼링 연화 저항의 향상이 있는데, 일본 공개 특허 공보 2001-220654호에는 Nb, Mo 첨가에 의한 내열성 향상법이 개시되어 있다. 그러나, 내열성 향상 효과는 530℃가 한계였다. 또한, 일본 공개 특허 공보 2004-346425호에는 600℃를 넘는 온도에서도 템퍼링 연화가 일어나기 어려운 강판이 개시되어 있다. 또는 일본 공개 특허 공보 2005-133204호에는 1000℃를 넘는 온도에서 담금질 처리를 함으로써 우수한 내열성을 가지는 디스크재가 개시되어 있다.

그런데, 일본 공개 특허 공보 2005-133204호에 기재된 발명과 같이 1000℃를 넘는 온도에서 담금질 처리하는 것보다는 그보다 낮은 1000℃ 미만의 온도 범위에서 담금질 처리를 하는 것이 에너지 비용, 제조 비용의 면에서 유리하다. 그러나, 담금질한 상태 그대로 사용하는 것을 전제로 하여, 예를 들면, 600℃를 넘는 고온에서도 템퍼링 연화 저항 효과를 발현하도록 합금 첨가 등에 의하여 내열성을 향상시키려고 하면, 900℃에서 1000℃ 정도의 비교적 저온에서의 담금질로는 경도가 상승하기 어려운, 이른바 담금질성이 저하하는 현상이 일어나기 쉽다고 하는 문제가 있다. 이와 같은 문제에 대하여, 일본 공개 특허 공보 2004-346425호에 기재된 발명에서는 아무런 시사도 하지 않았고, 또한, 일본 공개 특허 공보 2005-133204호에 기재된 발명에서는 애초부터 고온에서의 담금질을 지향하고 있다.

이에 본 발명은 담금질한 상태 그대로 사용하는 것을 전제로 하여, 600℃를 넘는 고온에서도 템퍼링 연화 저항 효과를 갖는 등 높은 내열성을 유지하면서, 900 내지 1000℃ 정도의 비교적 저온에서의 담금질로도 담금질하기 쉬운, 담금질성이 우수한 내열 디스크 브레이크용 마르텐사이트계 스테인레스 강판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 요지는 다음과 같다.

(1) 질량%로, C: 0.05% 이상 0.10% 이하, Si: 0.1% 이상 1% 이하, Mn: 0.2% 이상 2.0% 이하, P: 0.04% 이하, S: 0.010% 이하, N: 0.010% 이상 0.025% 이하, Cr: 11% 이상 14% 이하, Ni: 0.5% 이상 2% 이하, Cu: 0.5% 이상 2% 이하, Mo: 1% 이상 2% 이하, Nb: 0.03% 이상 0.3% 이하, Al: 0.01% 이하, Ti: 0.1% 이하를 함유하고, 또한 C, N는 C+N: 0.06% 이상 0.1% 이하를 만족하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지고, 아래 (1)식으로 나타내는 γp가 80 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 담금질성이 우수한 내열 디스크 브레이크용 마르텐사이트계 스테인레스 강판.

도 1은 C와 N의 합계량을 동일하게 한 고C 저N 강과 저C 고N 강에 대한 담금질성 평가 시험의 결과를 나타내는 도면이다.

도 2는 C와 N의 합계량을 동일하게 한 고C 저N 강과 저C 고N 강에 대한 템퍼링 연화 저항의 평가 시험의 결과를 나타내는 도면이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 실시 상태

본 발명을 실시하기 위한 최선의 실시 상태와 한정 조건에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 담금질한 상태 그대로 사용할 수 있는 이륜차 디스크 브레이크 재료에 대하여 상세하게 검토하여 왔다. 그 중에서 내열성에 관한 검토에서는 템퍼링 연화 저항의 향상에 대한 검토를 중심으로 진행하여 왔다. 템퍼링 연화 저항을 향상시키기 위하여 Nb, Mo을 중심으로 하는 합금 원소를 첨가하게 되는데, 그 때문에 담금질하여도 경도가 상승하기 어려운, 이른바 담금질성이 저하되는 것이 과제가 되었다. 본 발명자들은 이 점에 대하여 상세하게 검토를 한 결과, C와 Mo을 유효하게 조합함으로써, 담금질성을 확보하면서 템퍼링 연화 저항의 향상을 달성할 수 있는 것을 밝혀내었다. 즉, 담금질 후 소정의 경도를 얻기 위한 필수 원소인 C와 N로는 Nb, Mo을 중심으로 하는 합금 첨가량을 증가시킨 경우의 담금질성의 저하에 대한 효과가 다른 것에 주목하였다.

도 1에, 동일한 C+N량(0.08%)으로, C와 N와의 비율이 다른 강(A1 강, A2 강. 구체적인 성분은 표 1 참조.)의 담금질성의 평가 결과를 나타낸다. 동 도면으로부터, N가 많은 경우(A2 강)에는 합금 첨가량을 증가시키면 담금질성이 저하되지만, C가 많은 경우(Al 강)에는 합금 첨가량을 증가시켜도, 담금질성이 저하되기 어려운 것을 알 수 있다. 이 효과는 Mo을 첨가하는 경우에 현저하게 나타나는 것도 밝혀내었다.

또한, 내열성에 관하여, Nb를 미량 함유하는 경우에는 Ti을 제한함으로써 템퍼링 연화 저항이 향상되는 것도 밝혀내었다.

먼저, 각 성분에 관한 한정 조건을 설명한다.

C는 담금질 후에 소정의 경도를 얻기 위한 필수 원소로서, 소정의 경도 레벨이 되도록 N와 조합하여 첨가한다. 본 발명과 같이 Nb, Mo을 중심으로 하는 합금 첨가에 의하여 내열성을 향상시키는 경우, N에 대하여 C를 많이 첨가하는 것이 좋다. 그러나, 0.10%를 넘어 첨가하면 경도가 너무 높아져서 브레이크 소음, 인성 열화 등의 문제를 일으키기 때문에 0.10%를 상한으로 한다. 또한, 0.05% 미만에서는 경도를 얻기 위하여 N를 과다하게 첨가하여야 하므로 0.05%를 하한으로 한다.

N는 C와 마찬가지로 담금질 후에 소정의 경도를 얻는데 유용한 원소로서, 소정의 경도 레벨이 되도록 C와 조합하여 첨가한다. 본 발명과 같이 Nb, Mo을 중심으로 하는 합금 첨가에 의하여 내열성을 향상시키는 경우, N에 대하여 C를 많이 첨가하고, N는 적게 첨가하는 좋다. 0.025%를 초과하여 첨가하면 담금질성의 저하를 초래하기 때문에, 이것을 상한으로 한다. 또한, N를 0.010% 미만으로 하면, 제강 비용이 증대되기 때문에 0.010%를 하한으로 한다.

C+N는 담금질 후의 경도에 직접 관계하는 양인데, 첨가량이 증가할수록 경도가 높아진다. 내열성을 향상시키기 위해 Nb, Mo을 중심으로 하는 합금 원소의 다량 첨가로 인하여 문제가 되는 담금질성 저하의 문제를 회피하고, 소정의 경도 레벨인 HRC 32 내지 38을 만족하도록 조정하려면, 0.06% 이상 0.1% 이하로 할 필요가 있다.

Si은 페라이트 형성 원소로서 매우 강력한 것으로, 이 점에서는 억제할 필요가 있다. 그러나, 탈산재로서 유용하다. 따라서, 그 적합한 범위는 0.1% 이상 1% 이하로 한다. 1%를 넘으면 오스테나이트 형성 원소인 Ni, Cu, Mn을 과도하게 첨가할 필요가 있기 때문에 좋지 않고, 0.1% 미만에서는 탈산 효과가 약해지므로 바람직하지 않다.

Mn은 중요한 오스테나이트 형성 원소이다. 본 발명에서는 Ni, Cu와 함께 고온에서의 오스테나이트상을 확보하여 담금질성을 확보하기 위하여, 0.2% 이상 첨가할 필요가 있다. 2.0%를 넘으면, 내수성의 열화가 나타나기 때문에, 2%를 상한으로 한다. Mn은 Ni, Cu와 달리 내열성을 향상시키는 효과는 없기 때문에, 내열성 향상 이 더 필요한 경우는 1% 이하가 좋다.

P은 강 중에 불가피하게 포함되는 성분이지만, 0.04%를 초과하여 함유하면 인성이 저하되기 때문에 0.04%를 상한으로 하였다.

Cr은 이륜 디스크 브레이크 재료로서 필요한 내수성을 확보하는데 필요한 기본 원소로서, 그 함유량이 11% 미만이면 충분한 내수성을 얻을 수 없다. 또한, Cr은 페라이트 형성 원소이기 때문에, 14%를 넘어 첨가하면 오스테나이트상 생성 온도 범위가 축소되고, 담금질 온도 범위에서 마르텐사이트상으로 변화하지 않는 페라이트 상이 생성되어, 담금질 후의 경도를 만족할 수 없게 된다. 따라서, Cr 첨가량은 11% 이상 14% 이하로 한다.

Ni은 Mn과 같이 오스테나이트 형성 원소인데, 고온에서 오스테나이트상을 확보하여 담금질성을 확보하는데 유효한 원소이다. 또한, 템퍼링 연화 저항의 향상에 기여하기 때문에, 0.5% 이상 첨가한다. 2%를 초과하여 첨가하면 인성의 저하를 초래하기 때문에, 2%를 상한으로 한다.

Cu는 Mn, Ni과 마찬가지로, 오스테나이트상을 확보하여 담금질성을 확보하는데 유효한 원소이다. Cu는 브레이크 제동 발열에 의한 디스크의 연화를 억제하는 데 효과적이므로, 대형 오토바이용 용도 등에서 디스크의 제동 발열이 높아지는 경우에는 0.5% 이상 첨가한다. 그러나, 2%를 넘어 첨가하면 인성이 열화하기 때문에 상한은 2%로 한다.

Al은 탈산제로서 매우 유용하지만 내수성을 열화시킬 우려가 있기 때문에, 본 발명에서는 가능한 한 억제한다. 따라서, 0.01%를 상한으로 한다.

S은 강 중에 불가피하게 포함되는 성분이지만, 본 발명에서는 0.010%를 넘어 함유하면 CaS가 생성되기 쉽기 때문에, 0.01%를 상한으로 한다. 또한, S를 0.001% 미만으로 하면 제강 비용이 매우 증대되기 때문에, 0.001%를 하한으로 하는 것이 좋다.

Mo은 본 발명에서 매우 중요한 원소이다. Mo을 적당량 첨가함으로써 템퍼링 연화 저항은 현저하게 향상되는 동시에 담금질성도 향상된다. 이 템퍼링 연화 저항의 향상 메커니즘은 아직도 밝혀져 있지 않지만, 0.05% 이상의 C량인 경우에는, 그 향상 효과가 현저하기 때문에 Cr 탄화물의 석출 및 조대화를 억제하고, 고온에서도 전위 운동을 억제할 수 있어, 템퍼링 연화 저항을 향상시키는 것으로 생각된다. 또한, 담금질성의 향상 메커니즘에 대하여도, Cr 탄화물의 석출 억제에 의하여 고용 C를 확보하고 있는 것이 원인으로 추정된다. 한편, 종래 기술에서는 C와 Mo의 조합에 주목하지 않았기 때문에, 담금질성의 향상 효과를 밝혀내지 못한 것으로 생각된다. 그러나, 1% 미만에서는 그 효과를 얻을 수 없기 때문에, Mo는 1% 이상 첨가할 필요가 있다. 또한, 2%를 초과하는 Mo의 첨가는 인성을 열화시키기 때문에 Mo의 상한은 2%로 한다.

Nb도, 본 발명에서 매우 중요한 원소이다. Nb을 적당량 첨가함으로써 템퍼링 연화 저항이 현저하게 향상된다. 이 메커니즘은 아직도 분명하지 않지만, Nb은 N와 상관이 크고, Cr 질화물의 석출 및 조대화를 억제하고, 전위 운동을 억제하여 템퍼링 연화 저항을 향상시키는 것으로 생각된다. 본 발명에서는 N를 억제하고 있지만, 어느 정도 함유하고 있기 때문에 Nb의 템퍼링 저항 향상 효과도 충분히 유효하다. 그러나, Nb는 N와 결합되어 NbN의 형태로 석출되기 쉽고, 이 형태로 석출되면 강화 기능이 없고, N의 고용 강화 효과를 감소시키며, 또한 담금질성을 감소시키는 원인이 되므로, 과잉으로 첨가하는 것은 피할 필요가 있다. 그 때문에, 템퍼링 연화 저항을 향상시키려면 0.03% 이상의 첨가가 필요하다. 한편, 0.3%를 초과하여 첨가하면 담금질성이 열화되기 때문에, 상한은 0.3%로 한다.

Ti은 본 발명에서는 제한하여야 할 원소이다. Ti을 첨가하면 조대(粗大)한 TiN(C도 고용한다)의 형태로 석출되기 때문에 강화 기능이 없을 뿐만 아니라, 고용 N, 그리고 고용 C를 감소시켜 담금질성 및 내열성을 저하시킨다. 또한, 본 발명과 같이 Nb의 미량 첨가에 의하여 템퍼링 연화 저항을 향상시키는 경우에는 특히 현저하게 영향을 미친다. 그 때문에, Ti량은 0.1% 이하로 할 필요가 있다. 내열성의 필요성이 높은 경우에는 더 저감시켜, 0.05% 이하로 하는 것이 좋다.

또한, 전술한 각 원소들은 그 성분 범위 중에서, 900 내지 1100℃의 온도 범위에서 안정적으로 담금질을 실시할 수 있기 때문에, 다음 식 (1)로 나타내는 감마 포텐셜 γp가 80 이상을 만족하도록 서로 조정될 필요가 있다. γp가 80 미만이면 담금질을 하여도 페라이트상이 남는 경우가 있어서, 소정의 경도 레벨에 도달하지 않는 경우가 있기 때문이다.

담금질 온도에 관하여는 너무 고온이 되는 경우에는 제조 시간의 증대, 비용의 증가를 초래하기 때문에, 900℃ 이상 1000℃ 이하로 실시하는 것이 좋고, 그 온 도 범위에서의 담금질로도 본 발명 강은 소정의 경도 범위를 만족한다.

γp라 함은, 고온 범위에서의 오스테나이트의 안정도를 나타내는 지표로서, 상기 (1) 식은 문헌 「Etude des transformations isothermes dans les aciers inoxydabile semi-ferritiques a 17% de chrome」 (Memoires ScientifiquesRev. Metallurg., LXIII, N˚7/8, 1966)으로부터 인용하였다.

다음으로 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

전술한 성분 조성으로 이루어지는 슬라브(또는 잉고트 등)를, 열간 압연에 의하여, 판 두께 2 내지 8 mm 정도의 열연판으로 한 후, 소둔을 실시하여 연화시킨 후에 산세하여 제품 강판으로 한다. 산세하지 않고 쇼트블라스트에 의하여 마무리하여도 좋다.

이들 강판은 브레이크 디스크 제조 공정에 있어서, 디스크 형상으로 가공된 후에 900 내지 1000℃로 가열한 후 담금질하고, 양면을 연마하여, 브레이크 디스크로 한다.

(실시예 1)

표 1에 나타내는 화학 성분을 갖는 두께 200 mm의 강편을, 열간 압연에 의하여, 판 두께 6 mm의 열연판을 얻었다. 또한, 850℃까지 가열하여 서냉하는 연화 소둔을 실시하였다.

이들 강판으로부터 담금질성 평가 시험편을 채취하고, 나머지는 950℃ 또는 1000℃로 10분간 유지한 후, 수냉하는 담금질 처리를 실시하였다.

담금질성 평가는 850℃ 내지 1100℃의 온도로 10분간 유지한 후에 수냉한 담금질재를, JIS Z 2245에 준거한 로크웰 경도 시험(HRC)으로 경도를 측정함으로써 실시하였다. HRC로 32 내지 38이 합격이다.

담금질 처리한 강판으로부터 각종 시험편을 채취하여 평가 시험을 실시하였다. 템퍼링 연화 특성에 관하여는 550℃ 내지 650℃에서 1 시간 템퍼링을 실시한 후, 담금질재의 경도 시험과 마찬가지로 로크웰 시험으로 평가하였다. 템퍼링 후의 경도가 HRC 30을 밑돌지 않는 것이 합격 기준이다. 또한, 내수성 시험은 시험편 양면을 #240로 연마하고, 240 시간의 염수 분무 시험(JIS Z 2371 준거)을 실시하여 발수(發銹) 정도를 조사하였다. 발수하지 않은 것을 합격, 발수한 것을 불합격으로 하였다.

도 1에 담금질성 평가 시험의 결과를 나타낸다. 동일한 C+N량이고 고C인 Al 강은 담금질 온도 900℃ 내지 1100℃의 온도 범위에서 HRC 32 내지 38의 소정의 범위를 만족하고, 또한, 거의 일정한 경도를 나타내지만, 고N인 A2 강은 950℃에서 겨우 소정의 범위에 도달하고, 담금질 온도를 올려도 Al 강에 비하여 도달 경도도 낮아서 Al 강이 담금질성이 우수한 것을 알 수 있다.

도 2에 템퍼링 연화 저항의 평가 결과를 나타낸다. 본 발명예인 A1 강은 650℃, 1h 템퍼링 하여도 경도가 HRC 30 이상이고, 우수한 내열성을 나타내고 있다. 비교예인 A2 강도 상당히 우수한 내열성을 나타내지만, 초기 경도가 낮은 경우도 있고, 600℃ 이상에서는 HRC 30을 밑돌고 있다.

내수성 시험의 결과는 두 개의 강 모두 합격이었다.

이상으로부터, 본 발명강은 내열성이 우수한 동시에, 담금질성이 우수한 것이 분명하다.

(실시예 2)

표 2에 나타내는 화학 성분으로 이루어진 두께 200 mm의 강편을 용제한 후, 열간 압연에 의하여, 두께 6 mm의 열연판을 얻었다. 또한, 850℃까지 가열하여 서냉하는 연화 소둔을 실시하였다.

이들 강판은 900℃, 950℃, 1000℃에서 10 분간 유지한 후, 수냉하는 담금질 처리를 실시하였다.

담금질 처리한 강판으로부터, 각종 시험편을 채취하여 평가 시험을 실시하였다. 템퍼링 연화 특성에 관하여서는 600℃ 및 650℃에서 1 시간의 템퍼링을 실시한 후, JIS Z 2245에 준거한, 로크웰 경도 시험(HRC)으로 실시하였다. HRC로 32 내지 38이 합격이다. 템퍼링 후의 경도가 HRC 30을 밑돌지 않는 것이 합격 기준이다. 또한, 내수성 시험은 시험편 양면을 #240로 연마하고, 240 시간의 염수 분무 시험(JIS Z 2371 준거)을 실시한 후, 발수 정도를 조사하였다. 발수하지 않는 것을 합격, 발수한 것을 불합격으로 하였다.

이들 결과를 표 3에 나타낸다.

B1 강 내지 B5 강은 12.5 Cr-1.2 Ni-1Cu계로 Mo을 변화시킨 것이다. B1 강은 담금질성이 불충분하고 내열성도 낮다. 이것은 Mo이 낮아서 탄화물의 석출 억제가 불충분하기 때문인 것으로 추정된다. B2 강 내지 B4 강은 본 발명강으로서, 담금질성, 내열성 모두 충분하다. B5 강은 Mo이 많기 때문에 담금질성, 내열성이 충분하지만, 인성이 낮아져서 사용 중에 균열이 생길 위험성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.

C1 강 내지 C5 강은 Mo 이외의 성분을 변화시킨 것으로, C1 강은 본 발명강이며, 담금질성, 내열성 모두 충분하다. C+N가 낮은 C3 강은 충분히 담금질을 한 상태에서도 경도가 부족하다. 또한, γp가 낮은 C4 강도 담금질성이 불충분하게 되어 담금질 후의 경도가 낮아서, 불합격이다. 또한, Ti가 많은 C5 강은 템퍼링 후의 HRC가 30 이하가 되어 내열성이 불합격이다.

또한, 이번 공시 강의 내수성이 모두 합격이었다. Ni, Cu, Mo 등 내수성을 향상시키는 원소가 다량으로 함유되어 있기 때문이라고 추정하고 있다.

이상으로부터, 본 발명강이 내열성이 우수한 동시에 담금질성이 우수하여, 디스크 브레이크용 재료로서 매우 적합하다는 것은 분명하다.

본 발명에 의하여, 담금질한 상태 그대로 사용하는 이륜차 디스크 브레이크용 강판으로서, 900 내지 1000℃라는 비교적 낮은 담금질 온도 범위에서 담금질을 하더라도, 32 내지 38 HRC의 경도를 얻을 수 있어서 담금질성이 우수하고, 600℃를 넘는 고온에서도 템퍼링 연화 저항 효과를 갖는 내열 이륜차 디스크 브레이크용 마르텐사이트계 스테인레스 강판을 제공할 수 있기 때문에, 제조자뿐만 아니라 본 강 판의 이용자도 큰 이익을 얻을 수 있다.

Claims

질량%로,

C: 0.05% 이상, 0.09% 이하,

Si: 0.1% 이상, 1% 이하,

Mn: 0.2% 이상, 2.0% 이하,

P: 0.04% 이하,

S: 0.010% 이하,

N: 0.010% 이상, 0.025% 이하,

Cr: 11% 이상, 14% 이하,

Ni: 1.2% 이상, 2% 이하,

Cu: 0.5% 이상, 2% 이하,

Mo: 1% 이상, 2% 이하,

Nb: 0.03% 이상, 0.3% 이하,

Al: 0.01% 이하,

Ti: 0.01% 이상, 0.1% 이하

를 함유하고, 또한 C, N는

C+N: 0.06% 이상, 0.1% 이하

를 만족하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지며, 아래 (1)식으로 나타내는 γp가 80 이상을 만족하는 것을 특징으로 하는 담금질성이 우수한 내열 디스크 브레이크용 마르텐사이트계 스테인레스 강판.

γp=420[%C]+470[%N]+23[%Ni]+9[%Cu]+7[%Mn]-11.5[%Cr]-11.5[%Si]-52[%Al]-12[%Mo]-47[%Nb]+189··· (1)