KR101190997B1 - 시효 연성 및 크리프 파단 강도가 우수한 수소 제조반응관용 내열 주강 - Google Patents

시효 연성 및 크리프 파단 강도가 우수한 수소 제조반응관용 내열 주강 Download PDF

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Abstract

연료 전지용 수소 제조 장치 등의 수증기 개질 반응관 재료로서 고온 강도, 시효 연성, 피로 특성 등이 우수한 내열 주강으로서, C : 0.1~0.5%, Si : 2.5% 이하, Mn : 2.5% 이하, Cr : 15~26%, Ni : 8~23%, Nb : 0.1~1.2%, Ti : 0.01~1.0%, Ce : 0.001~0.15%, N : 0.06% 이하, 잔부가 실질적으로 Fe로 이루어지고, P=89.3-78.4C+0.1Si-5.7Mn-1.7Cr+0.01Ni+2Nb+5.3Ti-36.5N-50.8Ce의 식에서 산출되는 P값이 20~45인 화학 조성을 갖는다. 바람직하게는, B : 0.001~0.05%, Zr : O.01~0.5%, La : 0.001~0.15%의 1종 이상, 및/또는 Al : 0.01~0.3%를 함유한다. 더욱 바람직하게는 C : 0.1~0.3%, Cr : 15~20%, Ni : 8~18%로 규제된다.

Description

시효 연성 및 크리프 파단 강도가 우수한 수소 제조 반응관용 내열 주강{HEAT-RESISTANT CAST STEEL FOR REACTION TUBE FOR HYDROGEN PRODUCTION BEING EXCELLENT IN AGING DUCTILITY AND CREEP RUPTURE STRENGTH}
본 발명은 석유계 연료, 천연 가스 등의 탄화수소류를 원료로 하여, 수증기 개질 반응에 의해 수소 또는 수소를 주성분으로 하는 합성 가스를 생성하는 수소 제조용 반응관의 관 재료로서 시효 연성 및 크리프 파단 강도가 우수한 내열 주강에 관한 것이다.
석유 정제 플랜트의 수소 제조 장치인 수증기 개질로에서는 석유계 연료(나프타, 조제 가솔린 등)와 수증기의 혼합 가스를 반응관에 송급하고, 고온?가압(온도 : 약 700-900℃, 압력 : 약 1-3MPa) 조건 하, 촉매를 통하여 개질 반응[CmHn+mH2O→(n/2+m)H2+mCO]를 행하게 하여 수소를 주성분으로 하는 합성 가스를 생성한다. 이 개질 반응관은 고온?가압 조건 하의 장기간에 걸친 연속 운전에 견딜 수 있도록 고온 강도, 고온 크리프 강도를 구비할 필요가 있다. 종래, 그 관 재료로서 석출 강화형 합금인 고탄소 고Cr-Ni계 내열 주강이 사용되어 왔다. 구체적으로는, SCH22(0.4C-25Cr-20Ni-Fe)를 제1 세대재로 하고, 다음에 제2 세대재로서 IN519(0.3C-24Cr-24Ni-1.5Nb-Fe)가 사용되며, 또한 제3 세대재로서 미량의 Nb, Ti 등을 합금화한 HP-Nb, Ti재(0.5C-25Cr-35Ni-Nb, Ti-Fe) 등의 마이크로 얼로잉재가 개발되어 현재에 이르고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 등록 특허 공보 소55-47105호
특허 문헌 2 : 일본 등록 특허 공보 소57-40900호
특허 문헌 3 : 일본 공개 특허 공보 평5-239599호
최근, 환경 오염 대책으로서 클린 에너지의 요청이 높아지고, 수소를 연료로 하는 연료 전지가 주목을 모아, 예를 들면 자동차 등의 동력원 등으로서 유망시되고, 또한 소규모의 분산형 전원 등으로서 개발이 진행되고 일부 실용화되고 있다. 여기에 맞추어 연료 전지에 수소를 공급하는 수소 제조 장치로서 나프타, 액화 석유 가스(LPG) 등 외에, 도시 가스(LNG), 알코올류, 등유, 경유 등의 탄화수소류를 원료로 하는 소형의 수소 제조 장치, 온 사이트형 수소 제조 장치(소위 「수소 스테이션」등 )의 개발이 겨루어지고 있다.
연료 전지용 수소 제조 장치의 수증기 개질 반응은, 석유 정제 플랜트에서의 대형 장치의 조업 조건에 비하면, 비교적 저온?저압(온도 : 약 750-800℃, 압력 : 약 1MPa 이하)에서 행해지지만, 연료 전지는 주간과 야간에서의 전력 수요의 변동이 크고, 이 때문에 수소 제조 장치의 운전은 전력 수요에 대응하여 개질 반응관의 부하 변동이 반복되게 된다. 이러한 부하 변동이 매일 반복되면 반응관에 크리프와 피로가 중첩되어 축적되고 피로 파괴의 원인이 된다. 따라서, 연료 전지용 수소 제조 장치의 개질 반응관은 고온 강도, 고온 크리프 파단 강도 등과 더불어, 피로 특성이 우수한 것이 요구된다. 석유 정제 플랜트의 대형 장치에서 사용되고 있 는 상기 석출 강화형 고C 고Cr-Ni계 내열 주강은, 고온?고압하의 연속 운전에 필요한 고온 특성(고온 강도?크리프 파단 강도)을 구비하는 것이기는 하지만, 부하 변동형의 수소 제조 장치에 요구되는 시효 연성 및 피로 파괴에 대한 저항성에 문제가 있어, 장기간에 걸친 안정 사용을 보증할 수 없다. 또한 800℃ 전후의 온도 영역에서의 장기간 사용 환경에서는 HK40재 등에서 지적되어 온 σ상 석출에 의한 취화 현상도 문제가 된다.
본 발명은, 수소 제조용 개질 반응관 재료에 관한 상기 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 수증기 개질 반응관으로서 고온?가압의 사용 환경에 필 요한 내열성, 고온 크리프 파단 강도를 유지하면서, 연료 전지용 수소 제조 장치와 같이 부하 변동이 반복되는 반응관의 내구성 안정성을 높이기 위한 개선된 시효 연성 및 피로 특성을 겸비하고, 또한 보다 경제성이 우수한 내열 주강을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 수소 제조 반응관용 내열 주강은, 질량%로, C : 0.1~0.5%, Si : 2.5% 이하, Mn : 2.5% 이하, Cr : 15~26%, Ni : 8~23%, Nb : 0.1~1.2%, Ti : 0.01~1.0%, Ce : 0.001~0.15%, N : 0.06% 이하, 잔부가 실질적으로 Fe로 이루어지고, 다음 식 [1] :
P=89.3-78.4C+0.1Si-5.7Mn-1.7Cr
+0.01Ni+2Nb+5.3Ti-36.5N-50.8Ce ???[1]
로 표시되는 파라미터값(P)이 20~45인 것을 특징으로 한다. 한편, 식 [1] 중의 각 원소 기호는 해당 원소의 함유량(%)을 나타낸다.
본 발명의 내열 주강은, 희망에 따라 다시 하기 (1)~(3) 중, 어느 하나의 조합의 원소를 함유하는 조성이 주어진다:
(1) B : 0.001~0.05%, Zr : O.01~0.5%, La : 0.001~0.15%에서 선택되는 1종 내지 2종 이상,
(2) Al : 0.01~0.3%,
(3) B : 0.001~0.05%, Zr : O.01~0.5%, La : O.001~0.15%에서 선택되는 1종 내지 2종 이상 및 Al : 0.01~0.3%.
또한, 본 발명의 내열 주강은 희망에 따라 C : 0.1~0.3%로 제한되고, 또한 Cr 및 Ni에 대해서는 Cr : 15~20%, Ni : 8~18%의 범위로 조정된 조성이 주어진다.
발명의 효과
상기 화학 조성을 가지는 본 발명의 내열 주강은, 오스테나이트상의 매트릭스에 크롬 탄화물(Cr23C6) 등의 석출 강화 입자가 분산 석출한 금속 조직을 가짐으로써, 수소 제조 장치의 수증기 개질기 반응의 고온 고압 환경에 필요한 내열성, 고온 크리프 파단 강도를 가지고, 또한 고온 장시간의 시효에서의 2차 탄화물의 석출이 억제되는 것 외에, 종래재 HK40재에서 문제가 된 σ상 석출에 의한 취화도 없고, 이러한 효과로서 장기간의 사용 과정에 있어서 고레벨의 연신이 안정적으로 유지된다. 이 시효 연성의 개선 효과로서 연료 전지용 수소 제조 장치와 같이 부하 변동에 의한 열피로 사이클이 반복되는 개질기 반응관에 필요한 개선된 피로 특성을 확보하고, 내용(耐用) 수명의 향상을 가능하게 한다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
본 발명의 내열 주강은, 수소 제조용 수증기 개질 반응의 고온?고압 환경에 대한 내열성, 고온 강도를 확보하면서, 부하 변동형의 사용 환경에 요구되는 시효 연성, 피로 특성을 확보하기 위해 다음의 조성으로 조정된다. 성분 함유량은 모두 질량%이다.
C : 0.1~0.5%
C는 용강의 주조 응고시에 Nb와 결합하여 결정립계에 NbC를 정출하고, 또한 반응관의 고온 사용시에 오스테나이트상의 매트릭스에 고용된 C가 Cr과 결합하여 미세한 Cr 탄화물(Cr23C6)을 석출 생성한다. 이러한 석출 강화 작용으로서 크리프 파단 강도가 높아진다. 석유 정제 플랜트의 대형 장치에 내장되는 개질기 반응관으로서 1000℃까지의 사용 환경에 견딜 수 있는 크리프 파단 강도를 얻기 위한 C량은 0.1% 이상인 것을 필요로 한다. 증량에 의해 크리프 파단 강도는 높아지지만, 0.5%를 넘으면 장기간의 고온 사용 과정에서 석출하는 2차 탄화물(Cr23C6)의 축적 증가에 의한 연성의 저하에 수반하여 피로 특성이 손상되게 된다. 이 때문에, C량은 0.5% 이하로 제한하는 것이 필요하다. 연료 전지용 수소 제조 장치 등과 같이 부하 변동이 반복되는 온 사이트형 장치의 반응관 재료로서, 피로 특성을 보다 높은 레벨로 유지하는 것이 요구되는 용도에 대해서는, 0.1~0.3%의 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
Si : 2.5% 이하
Si는 용강의 탈산 및 주조시의 용강 유동성의 부여를 위해 첨가되는 원소이다. 이 효과를 얻기 위한 함유량은 2.5%까지로 충분하고, 이것을 넘으면 시효 연성의 저하 외에, 수소 제조 장치를 구성하는 개질기의 배관 시공에 필요한 용접성의 저하를 초래한다. 바람직하게는 0.3~1.0%이다.
Mn : 2.5% 이하
Mn은 용강의 탈산 및 용강 중의 S의 고정(MnS의 형성)에 의해, 개질기의 배관 시공에 필요한 용접성을 높이는 것 외에 연성의 개선에 기여하는 원소이다. 이 효과는 함유량이 2.5%를 넘으면 거의 포화하기 때문에 이것을 상한으로 한다. 바람직하게는 0.4~1%이다.
Cr : 15~26%
Cr은 고온 강도 및 내산화성의 확보에 필요한 원소이다. 석유 정제 플랜트의 대형 수소 제조 장치의 반응관에 요구되는 1000℃까지의 고온 사용 환경에 견딜 수 있는 크리프 파단 강도를 확보하려면, 적어도 15%의 Cr의 함유를 필요로 한다. 고온 강도 및 내산화성은 Cr의 증량과 함께 향상하지만, 26%를 넘으면 내산화성은 향상되는 반면, 시효 연성의 저하와 그에 수반하는 피로 특성의 저하를 초래한다. 이 피로 특성의 저하는, 장시간 사용 과정에서 석출하는 크롬 탄화물(Cr23C6)의 축적 증가에 수반하는 현상이다. 이 때문에 Cr 함유량은 26%를 상한으로 한다. 한편, 연료 전지를 대상으로 한 온 사이트형 수소 제조 장치의 개질기 반응관과 같이, 부하 변동에 대한 피로 특성을 보다 높은 레벨로 유지하는 것이 요구되는 사용 환경에 대해서는, 15~20%의 범위로 제한하는 것이 바람직하다. 한편, 석유 정제 플랜트의 대형 수소 제조 장치와 같이, 고온도 영역에서 연속 운전되는 사용 환경에 대해서는, Cr량을 20~26%의 높은 범위로 하는 것이 유리하다.
Ni : 8~23%
Ni는 내산화성 및 금속 조직의 안정성의 확보에 필요한 원소이다. 함유량이 8%에 미치지 못하면 개질기 반응관에 요구되는 고온 크리프 파단 강도를 확보하기 어렵고, 또한 시효 후의 연성 저하도 커진다. 이 때문에, Ni 함유량은 8% 이상인 것을 필요로 한다. 그러나, Ni의 증량은 매트릭스 중의 C고용량을 감소시키고, 이것은 반응관의 실기 사용 과정에서의 2차 탄화물(주로 Cr23C6)의 석출?증량을 조장 하고, 결과로서 시효 연성의 저하 및 피로 특성의 열화를 초래한다. 이 때문에, Ni 함유량은 23%를 넘어서는 안 된다. 한편, 연료 전지용 온 사이트 수소 제조 장치에 내장되는 개질기 반응관과 같이, 부하 변동에 대한 피로 특성을 보다 높은 레벨로 유지하는 것이 요구되는 사용 환경에 대해서는, 8~18%의 범위로 하는 것이 바람직하고, 한편 석유 정제 플랜트인 대형 수소 제조 장치와 같이, 고온 영역에서 연속 운전되는 용도에 대해서는, 18~23%의 높은 범위로 하는 것이 유리하다.
Nb : 0.1~1.2%
Nb는 C와의 결합에 의해 NbC를 형성하여 크리프 파단 강도를 높이고, 또한 시효 연성의 향상에 기여한다. 이 효과는 0.1% 이상의 함유에 의해 얻어진다. 그러나, 과도한 증량은 내산화성의 저하를 초래하기 때문에 1.2%를 상한으로 한다.
Ti : 0.01~1.0%
Ti는 강한 탈산 작용을 가지고, 또한 매트릭스에 고용하면 C와 결합하여 미세한 (Nb, Ti)C 복탄화물을 석출 생성함으로써 크리프 파단 강도를 높이는 작용을 이룬다. 이 효과를 얻기 위해서 적어도 0.01%를 필요로 한다. 그러나 과도하게 증량하면, 티탄 산화물의 생성량의 증가에 수반하여 강철의 청정도가 손상되어 품질의 저하를 초래하기 때문에 1.0%를 상한으로 한다.
Ce : 0.001~0.15%
Ce는 매트릭스에 고용하여 고온 내산화성의 향상에 효과를 나타낸다. 이 효과를 얻기 위해서 0.001% 이상의 함유를 필요로 한다. 바람직하게는 0.01% 이상이다. 증량에 수반하여 효과를 늘리지만, 과도하게 증량하면, 세륨 산화물의 다량 생성에 의해 청정도가 손상되어 품질의 저하를 초래한다. 이 때문에 0.15%를 상한으로 한다.
N : 0.06% 이하
N은 침입 고용형 원소로 매트릭스의 오스테나이트상을 안정화하고 고온 인장 강도를 높이는 효과를 가진다. 그러나, N을 과도하게 증량하면, 800℃ 부근의 온도 영역에서의 시효 연성의 저하를 초래한다. 이 연성 저하를 억제하기 위해 0.06%를 상한으로 한다. 바람직하게는 0.01~0.05이다.
B : 0.001~0.05%
B는 결정립계에 석출하여 입계 연성을 높이고, 또한 크롬 탄화물(Cr23C6)의 입자 성장(조대화)을 억제하여 크리프 파단 강도의 향상에 기여한다. 이 효과는 0.001% 이상의 함유에 의해 얻어진다. 그러나 0.05%를 넘어 증량하면, 용접 균열 감수성이 높아지고, 개질 반응관의 배관 시공에 필요한 용접성이 손상되기 때문에 이것을 상한으로 한다.
Zr : 0.01~0.5%
Zr은 MC형 탄화물을 석출 생성하여 크리프 파단 강도를 높이는 작용을 갖는다. 이 효과는 0.01% 이상의 함유에 의해 얻어진다. 증량에 의해 효과를 늘리지만, 0.5%를 넘는 다량의 함유는, 지르코늄 산화물의 생성량의 증가에 의한 청정도의 저하와 그에 따른 연성의 저하를 초래하기 때문에 이것을 상한으로 한다.
La : 0.001~0.15%
La는 매트릭스에 고용하여 고온 내산화성을 높인다. 이 효과는 0.001% 이상의 함유에 의해 얻어진다. 증량에 수반하여 효과를 늘리지만, 과도하게 증량하면, 랜턴 산화물의 다량 생성에 의한 청정도 및 연성의 저하를 초래하기 때문에 0.15%를 상한으로 한다. 바람직하게는 0.01~0.1%이다.
Al : 0.01~0.3%
Al은 탈산제로서 첨가되는 동시에, 고온 내산화성을 높이는 효과를 가지는 원소이다. 이 효과는 0.01% 이상의 함유에 의해 얻어진다. 그러나, 0.3%를 넘어 다량으로 함유하면, 알루미늄계 산화물의 생성량의 증가에 의해 강철의 청정도가 손상되고, 연성의 저하를 초래하기 때문에 이것을 상한으로 한다.
본 발명의 내열 주강의 화학 조성은, 각 구성 원소의 각각에 대한 상기의 규정에 추가하여, 상기 식 [1]의 파라미터값 [P=89.3-78.4C+0.1Si-5.7Mn-1.7Cr+0.01Ni+2Nb+5.3Ti-36.5N-50.8Ce]이 P=2O~45를 만족하는 성분 밸런스로 조정되는 것을 필요로 한다. 이 식은, 시효 연성의 평가 시험 [800℃×3000Hr의 시효 처리 후, 파단 연신 측정] 에 의거하여 실험적으로 구해진 것으로, 이 파라미터값(P)(=20~45)은 고온 크리프 파단 강도를 유지하면서 시효 후 파단 연신≥20% 라는 고연성을 확보하기 위한 조건으로서 얻어진 값이다. 이 성분 밸런스 조정에 의한 시효 연성의 현저한 개선 효과로서, 온 사이트형 수소 제조 장치 등과 같이 피로 파괴가 문제가 되는 부하 변동형 개질기 반응관에 요구되는 개선된 피로 특성이 보증된다.
본 발명의 내열 주강으로 이루어진 개질기 반응관은, 원심력 주조에 의한 주조관으로서 제조되고, 따라서 열간 소성 가공에 의한 제관 공정에 비해 비용적으로 현저하게 유리하며, 얻어진 주조 관체는 마무리 기계 가공이 행해진 후, 개질기 구성 관재로서 용접 시공에 의해 조립된다.
고주파 유도 용해로의 Ar 가스 분위기 용해에 의해 소정의 조성을 가지는 주강 용탕을 용제하고, 금형 원심력 주조에 의해 공시관을 주조하였다. 관 사이즈(기계 가공 후) : 외경 137×두께 20×길이 260(㎜). 각 공시재로부터 잘라낸 시험편에 대해 인장 파단 시험, 크리프 파단 시험, 피로 수명 시험 및 금속 조직의 현미경 관찰을 행하였다. 한편, 크리프 파단 시험에 대해서는 주조 후 탈사(as-cast) 상태로 시험을 행하고, 그 이외의 시험에 대해서는 전기로에서 시효 처리를 실시한 다음에 시험을 행하였다.
표 1에 각 공시재의 강철 조성을 나타내고, 표 2에 각각의 시험 결과를 나타낸다.
<I> 시효 인장 연성
단책형상의 시험편을 시효 처리(800℃×3000Hr)를 실시한 후, 인장 시험편을 조제하고 J1S-Z2241에 준거하는 인장 시험에 의해 파단 연신을 측정한다.
시험편 형상 : 평행부 직경 8.75㎜-4D
시험 온도 : 실온
표 2 중 「시효 후의 파단 연성」란의 기호는 다음과 같다.
○…파단 연신 20% 이상
×…파단 연신 20% 미만
<II> 크리프 특성
각 공시재로부터 시험편을 조제하고, JIS-Z2272에 준거한 인장 크리프 파단 시험에 의해 파단 수명(Hr)을 측정하였다.
시험편 형상 : 평행부 직경 6㎜, 표점 거리 30㎜
시험 온도 : 800℃
인장 응력 : 8OMPa
<III> 피로 특성
각 공시재로에 대해서, 시효 처리(800℃×1000Hr)를 실시하여 시험편을 조제하고, JIS-Z2273의 규정에 준거한 하기의 피로 시험에 의해 파손 반복수 Nf(응력 범위가 최대 응력의 75%에 달할 때까지의 반복수)를 측정하여 피로 수명으로서 평가하였다.
표 2 중 「피로 특성」란의 기호는 다음과 같다.
○…반복수 1000회 이상
×…반복수 1000회 미만
시험편 형상 : 중실환봉(직경 1O㎜)
시험 온도 : 800℃
전체 뒤틀림 범위(εt) : ±0.3%
뒤틀림 속도 : 10-1%/초(C-C형 양진(兩振) 삼각파)
표점 거리(G.L.) : 15㎜
<IV> 금속 조직의 관찰
시효 처리(800℃×3000Hr)한 시험편을 연마하고, 전해 부식(부식액 : 10N 수산화칼륨 수용액)의 후, 현미경 관찰에 의해 σ상 석출의 유무를 검사하였다.
표 1 및 표 2의 비교예(No.21-No.26)에 있어서, No.21은 SCH13(JIS-G5122) 상당재, No.22는 SCH22(JIS-G5122) 상당재, No.23은 SCH13+Nb, No.24는 SCH22+Nb, Ti, No.25는 고N 함유재, No.26은 저C Ti함유 오스테나이트계강이다.
발명예(No.1-No.12)는 고온 장시간의 시효를 받아도 σ상의 석출은 없고 조직 안정성이 우수하며, 시효 후의 파단 연신 및 크리프 파단 수명이 높고 또한 양호한 피로 특성을 갖고 있고, 수소 제조용 개질기 반응관 재료, 특히 열사이클이 반복되는 부하 운전형 장치의 개질기 반응관으로서 바람직한 모든 특성을 구비하고 있다.
한편, 비교예(No.21-No.26)를 보면 No.21(SCH13)과 No.22(SCH22)는 시효 후의 파단 연신 및 크리프 파단 수명이 낮고, 시효 후의 피로 수명도 낮은 레벨에 있 다.
No.23은 SCH13을 베이스로 하는 Nb 첨가의 효과로서, 시효 후의 크리프 파단 수명에 약간 개선이 보이지만, 시효 후의 파단 연신 및 피로 특성은 낮다. No.24는 SCH22를 베이스로 하는 Nb 및 Ti의 복합 첨가의 효과로서, 시효 후의 크리프 파단 수명이 현저하게 개선되어 있지만, σ상의 석출을 수반하고, 시효 후의 연성 및 피로 특성도 낮으며, 부하 변동형의 개질기 반응관 재료로서의 적성이 부족하다.
No.25는 고N 함유 효과로서 매트릭스의 조직 안정성이 높고 σ상의 석출은 없지만, 시효 후의 연성 및 크리프 파단 수명이 낮고, 피로 특성도 낮은 레벨에 있다. No.26은 시효 후의 파단 연신 및 피로 특성은 양호하지만, 파라미터값(P)이 본 발명의 규정의 상한값을 일탈하기 때문에 크리프 파단 강도가 낮고, 수증기 개질 반응관의 고온?고압 용도로의 적성이 결여된 것이다.
Figure 112006025071960-pct00001
Figure 112006025071960-pct00002
본 발명의 내열 주강은 고온 장시간의 시효 후에도, 높은 레벨의 연성, 크리프 파단 수명을 가지는 동시에 개선된 피로 특성을 구비하고 있다. 따라서, 고온 가압 조건 하에 운전되는 석유 정제 플랜트에서의 대규모의 수소 제조 장치, 연료 전지용 수소 제조 장치의 수증기 개질기 반응관 재료로서 바람직하고, 특히 피로 특성이 우수함으로써, 온 사이트형 수소 제조 장치(수소 스테이션 등)와 같이, 주간과 야간의 운전 부하의 변동에 의한 반복 열 사이클을 수반하는 부하 변동형의 연료 전지용 수소 제조 장치의 반응관 재료로서 바람직하고, 반복 열 사이클에 수반하는 균열 발생의 문제를 완화 해소하여 장기에 걸친 안정 운전을 가능하게 하는 것이다.
본 발명의 내열 주강은 고가의 Ni량의 삭감에 의해 비용적으로도 유리하다. 반응관은 원심 주조로서 제조되고, 소성 가공 방식에 의한 제관 가공에 비교해 경제적으로도 유리하여 실용 가치가 우수한 것이다. 또한, 본 발명의 내열 주강은 철강 제조에서의 열처리용 허스 롤로서 적용할 수도 있다.

Claims (5)

  1. 질량%로, C : 0.18~0.5%, Si : 0.3~2.5%, Mn : 0.4~2.5%, Cr : 15~26%, Ni : 8~23%, Nb : 0.1~1.2%, Ti : 0.01~1.0%, Ce : 0.001~0.15%, N : 0.01~0.06%, 잔부가 Fe로 이루어지고, 다음 식 [1] :
    P=89.3-78.4C+0.1Si-5.7Mn-1.7Cr
    +0.01Ni+2Nb+5.3Ti-36.5N-50.8Ce
    로 표시되는 파라미터값(P)이 20~45인 것을 특징으로 하는 시효 연성 및 크리프 파단 강도가 우수한 수소 제조 반응관용 내열 주강.
  2. 청구항 1에 있어서,
    B : 0.001~0.05%, Zr : O.01~0.5%, La : 0.001~0.15%에서 선택되는 1종 내지 2종 이상을 더 함유하는 수소 제조 반응관용 내열 주강.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    Al : 0.01~0.3%를 더 함유하는 수소 제조 반응관용 내열 주강.
  4. 청구항 1에 있어서,
    C : 0.18~0.3%인 수소 제조 반응관용 내열 주강.
  5. 청구항 1에 있어서,
    Cr : 15~20%, Ni : 8~18%인 수소 제조 반응관용 내열 주강.
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