KR102063134B1 - High Chrome Cast Iron With Excellent Abrasion Resistance and Corrosion Resistance - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철에 관한 것으로서, C: 1~3wt%, Si: 2wt% 이하, Mn: 2wt% 이하, Cr: 25~27wt%, Mo: 0.4~1wt%, V: 1% 이하, Ni: 4~6wt%, Ti: 1wt% 이하, Nb: 1wt% 이하, 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 포함하는 것을 특징으로 하므로, 우수한 주조성을 확보할 수 있고, 내마모성을 유지하는 동시에 우수한 내식성을 확보할 수 있으며, 강한 산과 염기가 배출되는 현장에서도 장기간 사용할 수 있어 부품의 교체 주기를 연장하고 교체비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to high chromium cast iron having excellent abrasion resistance and corrosion resistance, C: 1-3 wt%, Si: 2 wt% or less, Mn: 2 wt% or less, Cr: 25-27 wt%, Mo: 0.4-1 wt%, V: 1% or less, Ni: 4-6wt%, Ti: 1wt% or less, Nb: 1wt% or less, and the balance is characterized by including an alloy composition of Fe and other unavoidable impurities, thereby ensuring excellent castability and wear resistance In addition, it can secure excellent corrosion resistance and can be used for a long time even in the field where strong acid and base are discharged, which can extend the replacement cycle of parts and reduce the replacement cost.

Description

내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철{High Chrome Cast Iron With Excellent Abrasion Resistance and Corrosion Resistance}High Chrome Cast Iron With Excellent Abrasion Resistance and Corrosion Resistance}

본 발명은 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철에 관한 것으로, 특히 강한 산 또는 강한 염기에 의해 오랜 시간 접촉하더라도 손상이나 부식이 발생하지 않는 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철에 관한 것이다.The present invention relates to high chromium cast iron having excellent abrasion resistance and corrosion resistance, and in particular, to a high chromium cast iron having excellent wear resistance and corrosion resistance that does not cause damage or corrosion even after long-term contact with a strong acid or strong base.

일반적으로, 강한 산이나 염기를 특성으로 하는 물질을 이송하는 기계장치를 구성하는 기계 부품은 내마모성이나 내식성이 뛰어난 재료로 만들어야 한다.In general, the mechanical components that make up the mechanism for transporting materials characterized by strong acids or bases should be made of materials that are highly wear and corrosion resistant.

특히, 강한 산이나 염기로 이루어진 현탁액을 이송시 상기 기계 부품이 장기간 노출되면 부식되어 손상되고, 결국 고장으로 이어져 제품 생산성이 크게 저하하는 원인이 되었다.In particular, the long-term exposure of the mechanical parts during the transfer of suspensions made of strong acids or bases may cause corrosion and damage, resulting in a breakdown resulting in a significant drop in product productivity.

물론 내식성이 우수한 스테인레스강을 채택할 수도 있으나, 강한 산이나 강한 염기 등의 물질에 장기간 접촉될 경우 부식되어 파손되는 문제점이 발생하고 있고, 특히 회전 부품이나 마찰 부품에 적용하는 경우 크랙 발생 증가로 점검 주기가 짧아져 생산성이 크게 낮아지는 문제점이 있다.Of course, stainless steel with excellent corrosion resistance may be adopted, but if it is in contact with a strong acid or strong base for a long time, it may cause corrosion and breakage. In particular, when applied to a rotating part or a friction part, it is checked by an increase in crack generation. There is a problem that the cycle is shortened and the productivity is greatly lowered.

1. 한국등록특허공보 제10-1020174호(2011.02.28) "내식성이 뛰어난 오스테나이트 구상흑연주철"1. Korean Registered Patent Publication No. 10-1020174 (2011.02.28) "Austenitic Spheroidal Graphite Cast Iron with Excellent Corrosion Resistance"

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 강한 산이나 염기로 이루어진 물질에 장기간 접촉되어도 부식이나 크랙 등의 손상이 발생하지 않는 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is a high chromium excellent in wear resistance and corrosion resistance that does not cause damage, such as corrosion or cracking even long-term contact with a material made of a strong acid or base To provide cast iron.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철은,In order to achieve the above object, high chrome cast iron excellent in wear resistance and corrosion resistance according to the present invention,

C: 1.0~3.0wt%, Si: 2.0wt% 이하, Mn: 2.0wt% 이하, Cr: 25.0~27.0wt%, Mo: 0.4~1.0wt%, V: 1.0% 이하, Ni: 4.0~6.0wt%, Ti: 1.0wt% 이하, Nb: 1.0wt% 이하, 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 포함하는 것을 특징으로 한다.C: 1.0-3.0 wt%, Si: 2.0 wt% or less, Mn: 2.0 wt% or less, Cr: 25.0-27.0 wt%, Mo: 0.4-1.0 wt%, V: 1.0% or less, Ni: 4.0-6.0 wt% %, Ti: 1.0 wt% or less, Nb: 1.0 wt% or less, and the balance is characterized by including an alloy composition of Fe and other unavoidable impurities.

또한, 본 발명에 따른 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철은 경도 HRC 50~60, 인장강도 500~700MPa인 것을 특징으로 한다.In addition, high chromium cast iron excellent in wear resistance and corrosion resistance according to the invention is characterized in that the hardness HRC 50 ~ 60, tensile strength 500 ~ 700MPa.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 4.0~6.0wt%의 Ni 함량을 통해 우수한 주조성, 내식성 및 내마모성을 확보하고, 여기에 티타튬, 바나듐, 및 니오븀 성분을 더 포함하여 내마모성을 유지하는 동시에 우수한 내식성을 보유할 수 있으며, 강한 산과 염기가 배출되는 현장에서도 장기간 사용할 수 있어, 부품의 교체 주기를 연장하고 교체비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the configuration as described above, through the Ni content of 4.0 ~ 6.0wt% to ensure excellent castability, corrosion resistance and wear resistance, and further comprising a titanium, vanadium, and niobium component to maintain the wear resistance At the same time, it has excellent corrosion resistance and can be used for a long time even in the field where strong acid and base are discharged, thereby extending the replacement cycle of components and reducing the replacement cost.

도 1은 본 발명에 따른 고크롬 주철의 시편 단면을 확대 촬영한 사진이다.1 is an enlarged photograph of a specimen cross section of high chromium cast iron according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only intended to illustrate the invention and do not limit the scope of the invention.

본 발명에 따른 고크롬 주철은 우수한 내마모성 확보를 위해 크롬 함량을 높인 고크롬강을 사용하며, 여기에 몰리브덴, 니켈, 바나듐, 티타늄, 니오븀을 더 포함하여 내마모성과 더불어 우수한 내식성을 확보하는데 특징이 있다.The high chromium cast iron according to the present invention uses high chromium steel with high chromium content to secure excellent wear resistance, and further includes molybdenum, nickel, vanadium, titanium, and niobium, which is characterized by securing excellent corrosion resistance with wear resistance.

구체적으로, 본 발명의 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철의 기본 조성은 C: 1.0~3.0wt%, Si: 2.0wt% 이하, Mn: 2.0wt% 이하, Cr: 25.0~27.0wt%, Mo: 0.4~1.0wt%, V: 1.0% 이하, Ni: 4.0~6.0wt%, Ti: 1.0wt% 이하, Nb: 1.0wt% 이하, 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 포함한다.Specifically, the basic composition of the high chromium cast iron having excellent wear resistance and corrosion resistance of the present invention is C: 1.0 to 3.0 wt%, Si: 2.0 wt% or less, Mn: 2.0 wt% or less, Cr: 25.0 to 27.0 wt%, and Mo: 0.4-1.0 wt%, V: 1.0% or less, Ni: 4.0-6.0 wt%, Ti: 1.0 wt% or less, Nb: 1.0 wt% or less, and the balance includes an alloy composition of Fe and other unavoidable impurities.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 시편의 단면을 100배 확대하여 촬영한 결과, 초정 오스테나이트(검은색 점부분)가 나타나는데, 오스테나이트는 마르텐사이트로 상변태하여 내마모성 향상에 기여하고 잔류 오스테나이트는 내식성 향상에 기여하게 된다.As shown in FIG. 1, when the cross section of the specimen according to the present invention is photographed at a magnification of 100 times, primary austenite (black dots) appears, and the austenite phase transformation into martensite contributes to improving wear resistance and remains Austenitic contributes to improved corrosion resistance.

특히, 상기 Ni: 4.0~6.0wt%, Ti: 1.0wt% 이하, 및 Nb: 1.0wt%를 포함함으로써 주철의 내식성과 내마모성이 증강된다.In particular, by including the Ni: 4.0 ~ 6.0wt%, Ti: 1.0wt% or less, and Nb: 1.0wt% to increase the corrosion resistance and wear resistance of cast iron.

또한, 본 발명에 따른 고크롬 주철의 HRC 경도는 50~60이고, 인장강도는 500~700MPa이다.In addition, the HRC hardness of the high chrome cast iron according to the present invention is 50 ~ 60, the tensile strength is 500 ~ 700MPa.

이하, 본 발명에 따른 고크롬 주철의 조성에 관한 임계적 의미를 설명한다.Hereinafter, the critical meaning of the composition of the high chromium cast iron according to the present invention will be described.

(1) C: 1.0~3.0wt%(1) C: 1.0-3.0wt%

탄소는 오스테나이트를 안정화시키는 역할과 강도의 형상에 기여한다.Carbon contributes to stabilizing austenite and to the shape of strength.

또한, 탄소는 크롬 및 몰리브덴과 화합하여 탄소화물을 형성함으로써 강도 및 경도를 향상시키고 취성을 유발하는 델타 페라이트의 생성을 억제해 준다.In addition, carbon combines with chromium and molybdenum to form carbonides, thereby improving the strength and hardness and inhibiting the formation of delta ferrite, which causes brittleness.

탄소는 함량이 증가할수록 경도값이 높아지나 3.0wt%를 초과하면 취성이 증가하고 1.0wt% 미만이면 내마모성이 저하되어 부품이 강한 산성에 의해 쉽게 마모될 우려가 있다.As the carbon content increases, the hardness value increases, but when the content exceeds 3.0wt%, brittleness increases, and when the content is less than 1.0wt%, the wear resistance decreases, and the parts may be easily worn by strong acid.

(2) Si: 2.0wt% 이하(2) Si: 2.0 wt% or less

실리콘은 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 함유되며, 소입성 및 피로강도를 향상시킨다.Silicon is contained as a deoxidizer to remove oxygen in steel and improves quenchability and fatigue strength.

그러나, 실리콘은 2.0wt%를 초과하면 인성이 저하되고 열처리시 표면결함 문제를 발생할 수 있으므로 2.0wt% 이하로 제한한다.However, when silicon exceeds 2.0wt%, the toughness is lowered and the surface defect may occur during heat treatment, so it is limited to 2.0wt% or less.

(3) Mn: 2.0wt% 이하(3) Mn: 2.0 wt% or less

망간은 고용강화와 소입성(담금질성)을 향상하는 효과를 통해 강도를 확보한다.Manganese gains strength through strengthening employment and improving hardenability.

그러나, 망간의 함량이 2.0wt%를 초과하면 편석이 급격하게 증가하고 취성이 증가하며 담금질 균열이나 변형을 유발할 수 있다.However, when the content of manganese exceeds 2.0wt%, segregation may increase sharply, brittleness may increase, and hardening cracks or deformation may be caused.

(4) Cr: 25.0~27.0wt%(4) Cr: 25.0 ~ 27.0wt%

본 실시예에서 크롬은 내마모성과 경도 향상을 위해 포함된다.In this embodiment, chromium is included to improve wear resistance and hardness.

크롬은 탄소와 결합하여 탄화물을 만들어 탄소의 확산을 방지함으로써 내마모성 및 내식성을 향상시키며, 결정입자의 조대화를 방지하여 경도를 향상시킨다.Chromium combines with carbon to form carbides to prevent carbon diffusion, improving wear resistance and corrosion resistance, and preventing coarsening of crystal grains to improve hardness.

크롬은 27.0wt%를 초과하여 함유되면 탄소와 과도한 반응에 의해 조직이 침상형으로 자라게 되어 내충격성이 저하되는 단점이 발생하고, 25.0wt% 미만으로 함유되면 내충격성은 양호해지나 내마모성이 약해지게 되어 부품 제조시 강한 산성 또는 염기성의 물질에 쉽게 마모될 우려가 있다.If chromium is contained in an amount exceeding 27.0 wt%, the tissue grows in a needle shape due to excessive reaction with carbon, resulting in a decrease in impact resistance. If the content is less than 25.0 wt%, the impact resistance is good but the wear resistance is weakened. In the manufacture of parts, there is a fear of being easily worn by strong acidic or basic materials.

다음, 내식성 확보를 위해 추가되는 물질의 조성에 대한 임계적 의의를 설명한다.Next, the critical significance of the composition of the material added to ensure corrosion resistance is explained.

(5) Mo: 0.4~1.0wt%(5) Mo: 0.4 ~ 1.0wt%

몰리브덴은 치환형 원소로서 고용강화 효과로 강의 강도를 향상시킨다.Molybdenum is a substitutional element that enhances the strength of steel by solid solution strengthening effect.

본 발명에서 몰리브덴은 강의 경화능을 향상시키는 역할과 내식성과 인성을 좋게 하기 위해 첨가된다.In the present invention, molybdenum is added to improve the hardenability of the steel and to improve corrosion resistance and toughness.

몰리브덴은 내식성이 뛰어난 원소이며 몰리브덴을 단독 사용하는 것보다 크롬과 병용하여 사용하면 경화능 향상에 더욱 효과적이다.Molybdenum is an excellent corrosion resistance element, and when used in combination with chromium rather than using molybdenum alone, it is more effective in improving hardenability.

또한, 몰리브덴은 후속하는 열처리에서 뜨임 취성을 방지하는 역할을 한다.Molybdenum also serves to prevent tempering brittleness in subsequent heat treatments.

몰리브덴은 0.4wt% 미만이면 내식성과 인성이 저하될 우려가 있고, 1.0wt%를 초과하면 인성을 열화시킬 우려가 있다.If the molybdenum is less than 0.4 wt%, the corrosion resistance and toughness may be lowered. If the molybdenum is more than 1.0 wt%, the toughness may be degraded.

(6) V: 1.0wt% 이하(6) V: 1.0 wt% or less

바나듐은 단단하고 내식성이 크며 보통의 산이나 알칼리와는 반응하지 않는다. Vanadium is hard and highly corrosion resistant and does not react with normal acids or alkalis.

바나듐은 1.0wt%를 초과하면 충격 인성이 저하되는 문제점이 있으므로, 1.0wt% 이하로 함유한다.Since vanadium has a problem that impact toughness is lowered when it exceeds 1.0 wt%, the content of vanadium is 1.0 wt% or less.

(7) Ni: 4.0~6.0wt%(7) Ni: 4.0 ~ 6.0wt%

니켈은 조직을 미세하고 강인하게 하여 강의 경화능 및 내식성을 향상시키는 역할을 하며, 크롬이나 몰리브덴과 공존하면 우수한 경화능을 나타내어 열처리를 용이하게 한다.Nickel serves to improve the hardenability and corrosion resistance of the steel by making the structure fine and tough, and when coexisted with chromium or molybdenum, it shows excellent hardenability and facilitates heat treatment.

특히, 니켈은 입자를 안정시켜 내충격성을 향상시키는 역할을 하는데, 니켈 함량이 6.0wt%를 초과할 경우 인성 증가 및 기계적 특성 저하되는 단점이 있고, 4.0wt% 미만일 경우 주조성 저하, 및 응고 후 크랙발생 증가의 우려가 있다.In particular, nickel serves to stabilize the particles to improve impact resistance, and when the nickel content is more than 6.0wt%, the toughness and mechanical properties are deteriorated.If the nickel content is less than 4.0wt%, castability is decreased, and after solidification There is a risk of increased cracking.

(8) Ti: 1.0wt% 이하(8) Ti: 1.0 wt% or less

티타늄은 높은 강도, 강성, 인성, 및 내식성을 가지나, 1.0wt%를 초과하면 충격 인성이 저하되는 문제점이 있다.Titanium has high strength, rigidity, toughness, and corrosion resistance, but when it exceeds 1.0 wt%, impact toughness is lowered.

(9) Nb: 1.0wt% 이하(9) Nb: 1.0wt% or less

니오븀은 강한 산이나 염기에 잘 부식되지 않아 높은 내식성을 가지나, 1.0wt%를 초과하면 충격 인성이 저하되는 문제점이 있다.Niobium does not corrode well with strong acids or bases and has high corrosion resistance, but when it exceeds 1.0 wt%, impact toughness is lowered.

시험예Test Example

이하, 본 발명의 실시예1과 후술하는 비교예의 내식성과 내마모성을 비교 시험한 결과(시험예)를 설명한다.Hereinafter, the result (test example) of the comparative test of the corrosion resistance and abrasion resistance of Example 1 of this invention and the comparative example mentioned later is demonstrated.

먼저, 본 발명의 실시예로 얻어낸 회전 부품용 주철의 조성(실시예1)의 일예는 아래 [표 1]과 같다.First, an example of the composition (Example 1) of the cast iron for rotating parts obtained by the Example of this invention is as Table 1 below.

[표 1] TABLE 1

Figure 112018002230550-pat00001
Figure 112018002230550-pat00001

아래 [표 2]는 상기 본 발명의 실시예1에 따른 합금의 경도 측정치를 나타낸다.Table 2 below shows hardness values of the alloy according to Example 1 of the present invention.

본 시험은 KTR(한국화학융합시험연구원)에서 진행하였으며 시험방법은 ASTM E18을 적용하였다.This test was conducted by KTR (Korea Institute of Chemical Convergence Testing) and the test method was ASTM E18.

[표 2]TABLE 2

Figure 112018002230550-pat00002
Figure 112018002230550-pat00002

아래 [표 3]은 본 발명의 실시예1에 따른 합금의 인장강도 측정치를 나타낸다.Table 3 below shows the measured tensile strength of the alloy according to Example 1 of the present invention.

본 시험은 KTR(한국화학융합시험연구원)에서 진행하였으며, 시험방법은 ASTM E8/E8M-16a을 적용하였다.This test was conducted by KTR (Korea Institute of Chemical Fusion Testing), and the test method was ASTM E8 / E8M-16a.

[표 3]TABLE 3

Figure 112018002230550-pat00003
Figure 112018002230550-pat00003

위의 시험 결과, 본 발명에 따른 고크롬 주철의 실시예1은 HRC 경도 50~60이고, 인장강도는 500~700MPa 범위를 만족하였다.As a result of the above test, Example 1 of the high chromium cast iron according to the present invention is HRC hardness 50 ~ 60, the tensile strength was satisfied the range of 500 ~ 700MPa.

아래 [표 4]는 비교예로서 현재 일반적인 회전 부품용으로 사용되고 있는 두 가지 대표적 주철의 조성을 나타낸다.Table 4 below shows two representative cast iron compositions currently used for general rotating parts as comparative examples.

[표 4] TABLE 4

Figure 112018002230550-pat00004
Figure 112018002230550-pat00004

특히, 비교예1은 실시예1와 비교하여 Ni의 함량이 상대적으로 낮으며, 비교예2는 실시예1과 비교하여 Ni의 함량이 상대적으로 높다.In particular, Comparative Example 1 has a relatively low Ni content compared with Example 1, and Comparative Example 2 has a relatively high Ni content compared with Example 1.

아래 [표 5]는 본 발명의 실시예1과 위의 두 가지 비교예의 내식성을 비교한 시험 결과이다.Table 5 below is a test result comparing the corrosion resistance of Example 1 of the present invention and the two comparative examples.

본 시험은 한국SGS(주)에서 진행하였으며, 시험방법은 ASTM A262-15 Practice B에 의해 진행하였고, 결과값은 시험 전후 시험편의 무게 감소량에 관한 값이며, 초기 시편 무게는 10g으로 실시예1과 비교예는 동일한 모양을 대상으로 하였다.This test was carried out by SGS Korea, the test method was carried out by ASTM A262-15 Practice B, the result is a value of the weight loss amount of the test piece before and after the test, the initial specimen weight is 10g The comparative example made the same shape.

구체적인 시험방법을 차례대로 기재하면 다음과 같다.The detailed test method is described as follows.

먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이, 시편의 초기 무게를 측정한다.First, as shown in Figure 2a, the initial weight of the specimen is measured.

다음, 플라스크에 시험액을 정량하여 담고 시험액의 조성을 완성한다.Next, quantify the test solution in the flask to complete the composition of the test solution.

시험액의 조성은 황산(sulfuric acid, 95%) 236ml, 물 400ml, 황산 제2철(ferrous sulfate heptahydrate) 25g이다.The composition of the test solution was 236 ml of sulfuric acid (95%), 400 ml of water, and 25 g of ferrous sulfate heptahydrate.

그리고, 황산 제2철 분말이 완전히 녹을 때까지 가열과 교반을 동시에 진행한다.And heating and stirring are simultaneously performed until ferric sulfate powder melt | dissolves completely.

도 2b에 도시한 바와 같이, 용해가 끝나면 탁한 황색의 용액이 맑은 황색을 보이게 된다.As shown in Fig. 2b, after dissolution, the turbid yellow solution shows clear yellow color.

가열 과정에서 증기의 손실로 인한 시험액의 산도가 바뀔 수 있으므로 냉각기로 막아준다.The acidity of the test liquid may change due to the loss of steam during the heating process, so it is blocked by the cooler.

정해진 치수의 부식 시험편은 표면의 가공에 의한 흔적들을 연마기로 제거한 후, 유리 용기에 구분하여 담는다.Corrosion test specimens of defined dimensions are removed by a grinding machine to remove traces from the surface, and then placed separately in a glass container.

시편을 유리 용기에 담기 전에 시편의 무게를 확인하여 기록한다.Check and record the weight of the specimen before placing it in the glass container.

시험액 조성 및 시편의 전처리(연마 등)가 완료되면 시험을 진행한다(도 2c 참조).The test is carried out when the composition of the test solution and pretreatment of the specimen (such as polishing) are completed (see FIG. 2C).

시험은 30분 동안 수행하며, 시험이 완료되면 부식액으로부터 유리 용기를 꺼내어 시편을 세척한다.The test is run for 30 minutes, and when the test is complete, remove the glass container from the corrosion solution and clean the specimen.

시편 세척은 수중에서의 초음파 세척에 의해 이루어진다.Specimen cleaning is accomplished by ultrasonic cleaning in water.

도 2d에는 시험이 완료된 상태의 플라스크가 도시되어 있다.2d shows the flask with the test completed.

시편을 잘 건조하여 무게를 측정한다.Dry the specimen well and weigh it.

시편의 시험 전후 무게를 비교하여 내부식 성능에 대한 평가를 완료한다.Comparing the test specimen weight before and after the test completes the evaluation of the corrosion resistance.

[표 5]TABLE 5

Figure 112018002230550-pat00005
Figure 112018002230550-pat00005

시험 결과, 초기 시편 무게 10g인 동일한 모양에 대하여, 실시예1의 평균 무게 감소량은 0.4611g이고, 비교예1의 평균 무게 감소량은 0.7117g이며, 비교예2의 평균 무게 감소량은 4.8959g이다.As a result, the average weight loss of Example 1 is 0.4611g, the average weight loss of Comparative Example 1 is 0.7117g, and the average weight loss of Comparative Example 2 is 4.8959g with respect to the same shape having an initial specimen weight of 10g.

따라서, Ni 함량 4.0~6.0wt%인 실시예1의 합금이, Ni의 함량에 있어서 실시예1으로부터 벗어나는 비교예1 및 비교예2의 합금보다 내식성이 더 뛰어나다는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the alloy of Example 1 having a Ni content of 4.0 to 6.0 wt% has better corrosion resistance than the alloys of Comparative Examples 1 and 2 deviating from Example 1 in Ni content.

아래 [표 6]은 본 발명의 실시예1과 위의 두 가지 비교예의 내마모성을 비교한 시험 결과이다.Table 6 below is a test result comparing the wear resistance of Example 1 of the present invention and the two comparative examples.

본 시험은 한국고분자시험연구소에서 진행되었으며, 시험방법은 KS D8314에 따라 진행하였고, 결과값(질량감소율) = (시험 전 무게 - 시험 후 무게) / 시험 전 무게 x 100 이다.This test was conducted by the Korea Institute of Polymer Testing, and the test method was conducted according to KS D8314, and the result value (mass reduction rate) = (weight before test-weight after test) / weight before test x 100.

러빙(rubbing) 테스터를 이용하여 마모시험 전과 후의 무게를 비교하였으며, 구체적인 시험조건은 다음과 같다.The rubbing tester was used to compare the weight before and after the abrasion test. Specific test conditions are as follows.

(1) 시험기기 : 러빙 테스터 (NR-BR1)(1) Tester: Rubbing Tester (NR-BR1)

(2) 하중 : 500g(2) Load: 500g

(3) 마모재 : 샌드 페이퍼 #220(3) wear material: sandpaper # 220

(4) 시험속도 : 60rpm(4) Test speed: 60rpm

(5) 스트로크 : 50±2mm(5) Stroke: 50 ± 2mm

(6) 사이클 : 7,200회(6) Cycle: 7,200 times

(7) 시편크기 : 12.48±0.03mm × 25.35±0.03 × 4.00±0.02(7) Specimen size: 12.48 ± 0.03mm × 25.35 ± 0.03 × 4.00 ± 0.02

(8) 시험온도 : (24±2)℃(8) Test temperature: (24 ± 2) ℃

(9) 시험습도(RH) : (45±5)%(9) Test Humidity (RH): (45 ± 5)%

[표 6]TABLE 6

Figure 112018002230550-pat00006
Figure 112018002230550-pat00006

시험 결과, 실시예1의 평균 질량 감소율은 0.052%이고, 비교예1의 평균 질량감소율은 0.084%이며, 비교예2의 평균 질량 감소율은 0.066%이다.As a result of the test, the average mass reduction rate of Example 1 is 0.052%, the average mass reduction rate of Comparative Example 1 is 0.084%, and the average mass reduction rate of Comparative Example 2 is 0.066%.

따라서, Ni 함량 4.0~6.0wt%인 실시예1에 따른 합금이 Ni의 함량에 있어서 실시예1으로부터 벗어나는 비교예1과 비교예2에 따른 합금보다 내마모성이 우수함을 나타낸다. Therefore, the alloy according to Example 1 having a Ni content of 4.0 to 6.0 wt% shows better wear resistance than the alloys according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, which deviates from Example 1 in Ni content.

참고로, 도 3a-도 3f에 실시예1과 비교예1를 대상으로 한국고분자시험연구소에서 이루어진 내마모성 시험의 시험조건과 시험결과를 나타내는 시험성적서를 도시하였다.For reference, FIGS. 3A to 3F show test reports showing test conditions and test results of the abrasion resistance test performed at the Korea Polymer Testing Institute for Example 1 and Comparative Example 1. FIG.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 4.0~6.0wt%의 Ni 함량을 통해 우수한 주조성, 내식성 및 내마모성을 확보하고, 여기에 티타튬, 니오븀 및 바나듐 성분을 더 포함하여 내마모성을 유지하는 동시에 우수한 내식성을 확보할 수 있어 강한 산과 염기가 배출되는 현장에서도 장기간 사용할 수 있으므로 부품의 교체 주기를 연장하고 교체비용도 절감할 수 있는 효과가 있다.Thus, according to the present invention, through the Ni content of 4.0 ~ 6.0wt% to ensure excellent castability, corrosion resistance and abrasion resistance, and further comprises titanium, niobium and vanadium components to maintain abrasion resistance and at the same time excellent corrosion resistance It can be used for a long time even in the field where strong acid and base are discharged, thereby extending the replacement cycle of parts and reducing the replacement cost.

따라서, 본 발명에 따른 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철을, 강한 산이나 염기를 특성으로 하는 물질을 이송하는 기계장치의 기계 부품에 효과적으로 적용할 수 있다.Therefore, the high chromium cast iron excellent in the abrasion resistance and corrosion resistance which concerns on this invention can be applied effectively to the mechanical components of the machinery for conveying the substance which has strong acid or a base characteristic.

본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Embodiments of the present invention are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible within the scope of the following claims.

Claims (2)

C: 1.0~3.0wt%, Si: 2.0wt% 이하, Mn: 2.0wt% 이하, Cr: 25.0~27.0wt%, Mo: 0.4~1.0wt%, V: 1.0% 이하, Ni: 4.0~6.0wt%, Ti: 1.0wt% 이하, Nb: 1.0wt% 이하, 및 잔부는 Fe 및 기타 불가피한 불순물의 합금조성을 포함하되,
초정 오스테나이트와, 오스테나이트로부터 상변태한 마르텐사이트 및 잔류 오스테나이트로 이루어지는 금속 조직을 가지는 것을 특징으로 하는 내마모성 및 내식성이 우수한 고크롬 주철.
C: 1.0-3.0 wt%, Si: 2.0 wt% or less, Mn: 2.0 wt% or less, Cr: 25.0-27.0 wt%, Mo: 0.4-1.0 wt%, V: 1.0% or less, Ni: 4.0-6.0 wt% %, Ti: 1.0 wt% or less, Nb: 1.0 wt% or less, and the balance includes an alloy composition of Fe and other unavoidable impurities,
A high chromium cast iron having excellent abrasion resistance and corrosion resistance, characterized by having a metallic structure consisting of primary austenite and martensite phase-transformed from austenite and residual austenite.
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