KR102067033B1 - Lean duplex stainless steel with excellent pitting corrosion resistance - Google Patents

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Abstract

내공식성이 우수한 저합금형 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 중량%로, Cr : 24~26%, Mn : 5.5~7중량%, Ni : 3.0~4.0중량%, Mo+0.5W : 2.5~3.5%(W>0, Mo≥0), C : 0.08~0.15%, N : 0.32~0.45%를 포함하고, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지고, 오스테나이트 및 페라이트를 포함하는 미세조직을 갖되, 페라이트 분율이 40~60vol%인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은, Nb : 0.25중량% 이하 및 Cu : 0.6중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
A low alloy duplex stainless steel excellent in pitting resistance and a method for producing the same are disclosed.
Duplex stainless steel according to the present invention by weight%, Cr: 24 to 26%, Mn: 5.5 to 7% by weight, Ni: 3.0 to 4.0% by weight, Mo + 0.5W: 2.5 to 3.5% (W> 0, Mo ≥0), C: 0.08 to 0.15%, N: 0.32 to 0.45%, consisting of the remaining Fe and inevitable impurities, has a microstructure containing austenite and ferrite, the ferrite fraction is 40 ~ 60vol% It is characterized by. In addition, the duplex stainless steel according to the present invention may further include one or more of Nb: 0.25% by weight or less and Cu: 0.6% by weight or less.

Description

공식저항성이 우수한 저합금형 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조 방법{LEAN DUPLEX STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT PITTING CORROSION RESISTANCE}Low alloy type duplex stainless steel with excellent formula resistance and its manufacturing method {LEAN DUPLEX STAINLESS STEEL WITH EXCELLENT PITTING CORROSION RESISTANCE}

본 발명은 스테인리스강 제조 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공식저항성이 우수한 저합금형 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stainless steel manufacturing technology, more specifically, low alloy type duplex excellent in formula resistance It relates to stainless steel and a method for producing the same.

스테인리스강은 미세조직에 따라서 크게 오스테나이트 스테인리스강, 페라이트 스테인리스강, 듀플렉스 스테인리스강으로 분류된다. Stainless steel is classified into austenitic stainless steel, ferritic stainless steel, and duplex stainless steel depending on the microstructure.

이들 중, 듀플렉스 스테인리스강은 페라이트와 오스테나이트를 각각 대략 50% 내외로 포함함으로써 응력부식균열에 대한 저항성 및 기계적 강도를 동시에 확보한 스테인리스강이다. 이러한 듀플렉스 스테인리스강은 기존의 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 경제적이면서도 우수한 내식성, 기계적 특성을 가짐으로써, 구조재 적용시 유지비용 감소 등의 장점을 가지고 있어, 예를 들어, 배관, 밸브 등이 다량 요구되며 고강도와 함께 고내식성을 필요로 하는 해양플랜트를 포함하여 많은 분야에서 활용되고 있다. Of these, duplex stainless steel is a stainless steel that ensures resistance to stress corrosion cracking and mechanical strength at the same time by containing about 50% of ferrite and austenite, respectively. Such a duplex stainless steel has economical and excellent corrosion resistance and mechanical properties compared to the conventional austenitic stainless steel, and has advantages such as reduced maintenance costs when applying structural materials, for example, a large amount of piping, valves, etc. are required. It is used in many fields, including offshore plants that require high strength and high corrosion resistance.

듀플렉스 스테인리스강은 통상, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등 내식성 향상 원소를 다량 포함함으로써 제조원가 상승 및 환경오염의 문제를 일으킬 수 있다. Duplex stainless steel usually contains a large amount of corrosion resistance improving elements such as nickel (Ni), chromium (Cr), and molybdenum (Mo), which may cause problems in manufacturing cost and environmental pollution.

본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0077239호(2003.10.01. 공개)에 개시된 금속간 상의 형성이 억제된 내식성, 내취화성, 주조성 및 열간가공성이 우수한 슈퍼 듀플렉스 스테인리스강이 있다.Background art related to the present invention is a super duplex stainless steel excellent in corrosion resistance, embrittlement resistance, castability and hot workability is suppressed the formation of the intermetallic phase disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2003-0077239 (published on October 1, 2003) There is a river.

본 발명의 목적은 니켈 등 고가의 합금 성분 함량을 낮추고, 아울러 내공식성을 비롯한 기계적 물성이 우수한 저합금형 듀플렉스 스테인리스강을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a low-alloy type duplex stainless steel having a low nickel alloy content such as nickel and excellent mechanical properties including pitting resistance.

또한, 본 발명은 상기의 듀플렉스 스테인리스강을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The present invention also provides a method for producing the above duplex stainless steel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 중량%로, Cr : 24~26%, Mn : 5.5~7중량%, Ni : 3.0~4.0중량%, Mo+0.5W : 2.5~3.5%(W>0, Mo≥0), C : 0.08~0.15%, N : 0.32~0.45%를 포함하고, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지고, 오스테나이트 및 페라이트를 포함하는 미세조직을 갖되, 페라이트 분율이 40~60vol%인 것을 특징으로 한다. Duplex stainless steel according to an embodiment of the present invention for achieving the above object by weight, Cr: 24 to 26%, Mn: 5.5 to 7% by weight, Ni: 3.0 to 4.0% by weight, Mo + 0.5W: 2.5 ~ 3.5% (W> 0, Mo≥0), C: 0.08 ~ 0.15%, N: 0.32 ~ 0.45%, consisting of the remaining Fe and inevitable impurities, and has a microstructure containing austenite and ferrite. , Characterized in that the ferrite fraction is 40 ~ 60vol%.

이때, 상기 듀플렉스 스테인리스강은, Nb : 0.25중량% 이하 및 Cu : 0.6중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다. In this case, the duplex stainless steel may further include one or more of Nb: 0.25% by weight or less and Cu: 0.6% by weight or less.

또한, 상기 W를 2.5~4.5중량% 포함할 수 있다.In addition, the W may include 2.5 to 4.5% by weight.

또한, 상기 Mo를 0.15~1.5중량% 포함할 수 있다.In addition, the Mo may include 0.15 to 1.5% by weight.

또한, Ni와 Mo 합산 함량이 4.5중량% 이하일 수 있다. In addition, the total content of Ni and Mo may be 4.5% by weight or less.

또한, N과 C의 합산 함량이 0.43~0.57중량%일 수 있다. In addition, the combined content of N and C may be 0.43 to 0.57% by weight.

또한, 1.5≤Creq/Nieq≤1.65를 만족할 수 있다. In addition, 1.5 ≦ Cr eq / Ni eq ≦ 1.65 may be satisfied.

Creq=[Cr]+1.5[Mo]+0.75[W]Cr eq = [Cr] +1.5 [Mo] +0.75 [W]

Nieq=[Ni]+0.5[Mn]+0.3[Cu]+25([N]-0.152×0.66×[Nb])+30([C]-0.131×0.34×[Nb])Ni eq = [Ni] +0.5 [Mn] +0.3 [Cu] +25 ([N] -0.152 × 0.66 × [Nb]) + 30 ([C] -0.131 × 0.34 × [Nb])

(상기 식에서 [합금원소]는 해당 합금원소의 중량%를 의미한다.)(In the formula, [alloy element] means the weight% of the alloy element.)

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 듀플렉스 스테인리스강 제조 방법은 중량%로, Cr : 24~26%, Mn : 5.5~7중량%, Ni : 3.0~4.0중량%, Mo+0.5W : 2.5~3.5%(W>0, Mo≥0), C : 0.08~0.15%, N : 0.32~0.45%를 포함하고, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지는 반제품 강을 마련하는 단계; 및 상기 반제품 강을 1050~1200℃에서 고용화 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Duplex stainless steel production method according to an embodiment of the present invention for achieving the other object by weight, Cr: 24 to 26%, Mn: 5.5 to 7% by weight, Ni: 3.0 to 4.0% by weight, Mo + 0.5 Preparing a semi-finished steel comprising W of 2.5 to 3.5% (W> 0, Mo ≧ 0), C of 0.08 to 0.15%, and N of 0.32 to 0.45% and consisting of the remaining Fe and unavoidable impurities; And solidifying heat treatment of the semi-finished steel at 1050 to 1200 ° C.

본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 Ni, Mo 등 고가 원소의 함량을 낮추었음에도 C, N, W 첨가 등을 통하여 페라이트 및 오스테나이트 분율이 각각 40~60vol%인 듀플렉스 조직을 가질 수 있으며, 아울러, 임계 공식 발생 온도인 CPT(Critical Pitting Temperature)가 30℃ 이상으로서 내공식성이 우수한 특징이 있다. 이외에도 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 항복강도 600MPa 이상, 인장강도 900MPa 이상, 연신율 40% 이상의 우수한 기계적 특성을 나타낼 수 있다. The duplex stainless steel according to the present invention may have a duplex structure in which ferrite and austenite fractions are 40 to 60 vol%, respectively, through addition of C, N, and W even though the content of expensive elements such as Ni and Mo is lowered, CPT (Critical Pitting Temperature), which is the officially generated temperature, is 30 ° C or higher, and has excellent pitting resistance. In addition, the duplex stainless steel according to the present invention may exhibit excellent mechanical properties of yield strength of 600MPa or more, tensile strength of 900MPa or more, and elongation of 40% or more.

또한, 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강 제조 방법에 의하면, 고용화 열처리 온도를 1200℃ 이하로 함으로써 열처리 비용 증가 방지, 결정립 성장 억제를 통한 기계적 특성 및 내식성 저하 방지, 상분율 조절 용이 등의 효과를 가질 수 있다. In addition, according to the method for manufacturing a duplex stainless steel according to the present invention, by having a solid solution heat treatment temperature of 1200 ℃ or less has the effect of preventing the increase of heat treatment cost, preventing mechanical properties and corrosion resistance through grain growth inhibition, easy to adjust the phase ratio, etc. Can be.

따라서, 본 발명에 따른 방법으로 제조된 듀플렉스 스테인리스강의 경우, 해양 플랜트, 선박 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.Therefore, in the case of the duplex stainless steel produced by the method according to the invention, it can be applied to various fields such as offshore plants, ships.

도 1은 비교예 10에 따른 강재 시편의 온도에 따른 상 분율을 나타내는 상태도이다.
도 2는 비교예 12에 따른 강재 시편의 온도에 따른 상 분율을 나타내는 상태도이다.
도 3은 비교예 14에 따른 강재 시편의 온도에 따른 상 분율을 나타내는 상태도이다.
도 4는 Mo+0.5W에 따른 실시예 시편들과 비교예 시편들의 CPT를 나타낸 것이다.
도 5는 C+N에 따른 실시예 시편들과 비교예 시편들의 CPT를 나타낸 것이다.
도 6은 Creq/Nieq에 따른 실시예 시편들과 비교예 시편들의 CPT를 나타낸 것이다.
1 is a state diagram showing a phase fraction according to the temperature of steel specimens according to Comparative Example 10.
Figure 2 is a state diagram showing the phase fraction according to the temperature of the steel specimen according to Comparative Example 12.
Figure 3 is a state diagram showing the phase fraction according to the temperature of the steel specimen according to Comparative Example 14.
Figure 4 shows the CPT of the example specimens and the comparative example specimens according to Mo + 0.5W.
Figure 5 shows the CPT of the example specimens and the comparative specimens according to C + N.
Figure 6 shows the CPT of the example specimens and comparative specimens according to Cr eq / Ni eq .

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 내공식성이 우수한 저합금형 듀플렉스 스테인리스강 및 그 제조 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail with respect to the low-alloy-type duplex stainless steel excellent in pitting resistance according to the present invention and its manufacturing method.

본 발명에 따른 저합금형 듀플렉스 스테인리스강은 중량%로, Cr : 24~26%, Mn : 5.5~7중량%, Ni : 3.0~4.0중량%, Mo+0.5W : 2.5~3.5%(W>0, Mo≥0), C : 0.08~0.15%, N : 0.32~0.45%를 포함하고, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어진다.Low alloy type duplex stainless steel according to the present invention is by weight%, Cr: 24 to 26%, Mn: 5.5 to 7% by weight, Ni: 3.0 to 4.0% by weight, Mo + 0.5W: 2.5 to 3.5% (W> 0, Mo ≧ 0), C: 0.08 to 0.15%, N: 0.32 to 0.45%, and the remaining Fe and inevitable impurities.

이하, 본 발명에 따른 저합금형 듀플렉스 스테인리스강에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the role and content of each component included in the low alloyed duplex stainless steel according to the present invention will be described.

크롬(Cr)Chrome (Cr)

크롬(Cr)은 강 표면에 안정한 부동태 피막을 형성하는 원소로서, 내공식성 향상에 필수적인 역할을 한다. 이를 위해 Cr은 강 전체 중량의 24중량% 이상 포함될 필요가 있다. 다만, Cr은 페라이트 형성 원소로서, 26중량%를 초과하여 과량 첨가될 경우 듀플렉스 조직 구현을 위한 열처리 온도 범위가 좁아지며, δ-ferrite의 형성으로 오스테나이트 상안정도를 저하시킬 수 있으며, 경질상인 시그마상(Cr-rich phase)을 형성할 수 있다. Chromium (Cr) is an element that forms a stable passivation film on the steel surface and plays an essential role in improving pitting resistance. For this purpose, Cr needs to be included at least 24% by weight of the total weight of the steel. However, Cr is a ferrite-forming element, when excessively added in excess of 26% by weight, the heat treatment temperature range for the duplex structure is narrowed, and the formation of δ-ferrite may lower the austenite phase stability and hard phase sigma It may form a Cr-rich phase.

이에, 본 발명에서는 Cr의 함량을 강 전체 중량의 24~26중량%로 하였다.Thus, in the present invention, the content of Cr is 24 to 26% by weight of the total weight of the steel.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간(Mn)은 오스테나이트를 안정화시키며 Ni를 대체하여 2상 조직을 구현하기 위해 필수적인 요소이며, 질소 고용도를 증가시키는데 유효한 원소이다. 또한, 망간은 용탕 유동도 확보에 유리한 원소이며, 열간가공성 향상에 기여할 수 있는 원소이다. 이를 위해 Mn은 강 전체 중량의 5.5중량% 이상 첨가될 필요가 있다. 다만, 망간이 7중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우 부동태 피막 보호성의 악화로 인해 내공식성 저하를 가져올 수 있고, Mn계 산화물, 황화물 형성으로 인한 기계적 특성이 저하될 수 있다. 또한, Mn계 산화물, 황화물 형성을 억제하기 위해서는 O 및 S 함량을 극저로 관리하여야만 한다. Manganese (Mn) is an essential element for stabilizing austenite, replacing Ni, and implementing two-phase tissue, and is an effective element for increasing nitrogen solubility. In addition, manganese is an element that is advantageous for securing melt flow rate and is an element that can contribute to improving hot workability. For this purpose, Mn needs to be added at least 5.5% by weight of the total weight of the steel. However, when the manganese is excessively added in excess of 7% by weight, deterioration of passivation protection may result in deterioration of pitting resistance, and mechanical properties due to Mn oxide and sulfide formation may be deteriorated. In addition, in order to suppress the formation of Mn-based oxides and sulfides, O and S contents should be managed extremely low.

이러한 이유로, 본 발명에서는 Mn의 함량을 강 전체 중량의 5.5~7중량%로 하였다. For this reason, in the present invention, the content of Mn is set to 5.5 to 7% by weight of the total weight of the steel.

니켈(Ni)Nickel (Ni)

니켈(Ni)은 오스테나이트 안정화 원소로서, 오스테나이트상을 noble하게 하므로 오스테나이트와 페라이트간 갈바닉 부식 억제에 필수적인 요소이다. 또한 니켈은 강의 인성 개선에 필수적이다. 이를 위해 Ni는 강 전체 중량의 3.0중량% 이상 첨가될 필요가 있다. 다만, Ni가 4.0중량%를 초과하더라도 함량 증가에 따른 비용 증가 대비 효과 향상은 미미하다. Nickel (Ni) is an austenite stabilizing element, which makes the austenite phase noble, which is essential for suppressing galvanic corrosion between austenite and ferrite. Nickel is also essential for improving the toughness of steel. For this purpose Ni needs to be added at least 3.0% by weight of the total weight of the steel. However, even if Ni exceeds 4.0% by weight, the effect improvement compared to the cost increase due to the increase in content is insignificant.

이러한 이유로, 본 발명에서는 Ni 함량을 강 전체 중량의 3.0~4.0중량%로 하였다. For this reason, in this invention, Ni content was made into 3.0 to 4.0 weight% of the total weight of steel.

텅스텐(W), 몰리브덴(Mo)Tungsten (W), Molybdenum (Mo)

텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)은 페라이트 안정화 원소로서, 부동태화 촉진을 통하여 내공식성 향상에 기여하며, 아울러 일반 부식저항성 향상에도 기여한다.Tungsten (W) and molybdenum (Mo) are ferrite stabilizing elements and contribute to the improvement of pitting resistance through the promotion of passivation, and also to the improvement of general corrosion resistance.

특히, W의 경우, Mo에 비하여 시그마상 석출 위험이 적은 장점이 있다. In particular, in the case of W, there is an advantage of less risk of sigma precipitation than Mo.

이러한 효과는 Mo+0.5W가 2.5중량% 이상일 때 현저히 발휘될 수 있다. 이때, W는 필수적으로 포함되고, Mo는 포함되지 않을 수 있다. 다만, Mo+0.5W가 3.5중량%를 초과하는 경우, δ-ferrite의 형성으로 오스테나이트 상안정도를 저하시킬 수 있다. This effect can be remarkably exerted when Mo + 0.5W is 2.5% by weight or more. At this time, W is essentially included and Mo may not be included. However, when Mo + 0.5W exceeds 3.5% by weight, the stability of the austenite phase can be reduced by the formation of δ-ferrite.

보다 구체적으로 W는 강 전체 중량의 2.5~4.5중량%로 포함될 수 있다. W의 함량이 2.5 중량% 이상일 때 상기의 W 첨가 효과가 충분히 발휘될 수 있다. 다만, W 첨가량이 4.5중량%를 초과하는 경우, W의 높은 용융온도로 인하여 합금화가 어려워질 수 있고 δ-ferrite의 형성 위험이 있다. More specifically, W may be included in 2.5 to 4.5% by weight of the total weight of the steel. When the content of W is 2.5% by weight or more, the above W addition effect can be sufficiently exhibited. However, when the amount of W added exceeds 4.5% by weight, alloying may be difficult due to the high melting temperature of W and there is a risk of formation of δ-ferrite.

또한, Mo는 W 함량에 따라서 포함되지 않을 수도 있지만, 보다 바람직하게는 강 전체 중량의 0.5~1.5중량%로 포함될 수 있다. Mo 함량이 0.5중량% 이상에서 상기 Mo 첨가 효과가 충분히 발휘될 수 있다. 다만, Mo 함량이 1.5중량%를 초과하는 경우, 시그마상 형성으로 인한 내식성 및 내충격성이 저하될 수 있고, δ-ferrite의 형성 위험이 있다.In addition, Mo may not be included depending on the W content, more preferably may be included in 0.5 to 1.5% by weight of the total weight of the steel. If the Mo content is 0.5% by weight or more, the effect of adding Mo can be sufficiently exhibited. However, when the Mo content is more than 1.5% by weight, the corrosion resistance and impact resistance due to the sigma phase formation may be lowered, there is a risk of the formation of δ-ferrite.

한편, Ni와 Mo 합산 함량은 4.5중량% 이하일 수 있다. 이는 오스테나이트 안정화 원소인 Mn, C, N, 그리고 페라이트 안정화 원소인 W의 복합 첨가를 통하여 달성할 수 있다.On the other hand, the total content of Ni and Mo may be less than 4.5% by weight. This can be achieved through the complex addition of austenite stabilizing elements Mn, C, N, and ferrite stabilizing elements W.

탄소(C)Carbon (C)

탄소(C)는 강력한 오스테나이트 안정화 원소이며, 저가의 원소로서 강의 제조 비용 감소에 기여한다. 한편, C의 경우 N 고용도를 감소시키는 원소이나, 용탕의 응고시 δ-ferrite의 형성을 억제하므로 주괴의 냉각시 N의 손실을 방지할 수 있으므로 C의 활용을 통해 결과적으로 N의 고용량을 안정적으로 확보할 수 있다. 또한 C는 고용 강화에 의한 강도 증가와 함께 연신율 감소 억제 효과를 발휘한다. 또한, C는 고용 상태로 유지될 때 내공식성을 향상시킨다. 또한, C는 Ni와 함께 오스테나이트 상을 노블(noble)하게 함으로써 2상 간의 갈바닉 부식을 제어한다. 이러한 효과를 발휘하기 위해서 C는 적어도 강 전체 중량의 0.08중량% 이상 첨가될 필요가 있다. 다만, C 함량이 0.15중량%를 초과하여 과도할 경우, Cr-C 형성으로 인한 내식성 및 기계적 특성 저하를 일으킬 수 있으며, 고용화 열처리 온도 상승에 따른 결정립 조대화 문제가 발생할 수 있다.Carbon (C) is a strong austenite stabilizing element and, as a low cost element, contributes to the reduction of the manufacturing cost of steel. In the case of C, on the other hand, it is possible to prevent formation of δ-ferrite during solidification of molten metal or N solid solution, thereby preventing the loss of N during ingot cooling. It can be secured by In addition, C exhibits an effect of suppressing elongation decrease along with an increase in strength due to solid solution strengthening. In addition, C improves formula resistance when kept in employment. C also controls galvanic corrosion between the two phases by noble of the austenite phase with Ni. In order to achieve this effect, C needs to be added at least 0.08% by weight of the total weight of the steel. However, when the C content is excessively greater than 0.15% by weight, it may cause corrosion resistance and mechanical properties deterioration due to Cr-C formation, and may cause grain coarsening problem due to an increase in the heat treatment heat treatment temperature.

이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 C의 함량을 강 전체 중량의 0.08~0.15중량%로 하였다.In view of this point, in the present invention, the content of C is made 0.08 to 0.15% by weight of the total weight of the steel.

질소(N)Nitrogen (N)

질소(N)는 C와 함께 저가의 원소이면서도 강력한 오스테나이트 안정화 원소이다. 또한 N은 고용강화에 의한 강도 증가 효과 및 연신율 감소 억제 효과에 기여하며, 고용 상태로 유지될 때 C에 비하여 보다 우수한 내공식성 향상 효과를 발휘한다. 이러한 효과를 충분히 발휘하기 위해 N은 강 전체 중량의 0.32중량% 이상 첨가될 필요가 있다. 다만, N이 0.45중량%를 초과하여 과도하게 첨가될 경우 Cr-N 형성으로 인한 내식성 및 기계적 특성 저하, 고용화 열처리 온도 상승에 따른 결정립 조대화 문제가 발생할 수 있으며, 또한 N의 과량 첨가를 위해서는 가압제조공정, 분말야금 등 특수제조 공정이 요구된다. Nitrogen (N), together with C, is a low cost element and a strong austenite stabilizing element. In addition, N contributes to the effect of increasing strength and reducing elongation due to solid solution strengthening, and exhibits an effect of better pitting resistance than C when maintained in solid solution. In order to fully exhibit this effect, N needs to be added at least 0.32% by weight of the total weight of the steel. However, when N is excessively added in excess of 0.45% by weight, problems of grain coarsening may occur due to deterioration of corrosion resistance and mechanical properties due to Cr-N formation and an increase in solid solution heat treatment temperature. Special manufacturing processes such as pressure manufacturing process and powder metallurgy are required.

이러한 점에서, 본 발명에서는 N의 함량을 강 전체 중량의 0.32~0.45중량%로 제한하였다. In this regard, in the present invention, the content of N was limited to 0.32 to 0.45% by weight of the total weight of the steel.

한편, 탄소와 질소 함량은 C+N : 0.43~0.57중량%인 것이 바람직하다. C+N이 0.43중량% 미만일 경우, Ni가 충분히 첨가되지 않는 강에서 오스테나이트 형성 효과가 불충분할 수 있고 기계적 특성 및 내공식성의 충분한 물성 확보가 어렵다. 반면, C+N이 0.57중량%를 초과하는 경우, 열처리 중 Cr(C,N)을 다량 형성할 수 있어, 내공식성을 저하할 수 있다.On the other hand, the carbon and nitrogen content is preferably C + N: 0.43 ~ 0.57% by weight. When C + N is less than 0.43% by weight, the austenite forming effect may be insufficient in steels in which Ni is not sufficiently added, and sufficient physical properties of mechanical properties and pitting resistance are difficult to secure. On the other hand, when C + N exceeds 0.57% by weight, it is possible to form a large amount of Cr (C, N) during the heat treatment, it may reduce the pitting resistance.

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 상기 제시된 합금 성분에 Fe를 대신하여 추가로 포함될 수 있는 원소이다. Nb는 강력한 탄화물(MX 타입) 형성 원소로서, 상온 및 고온 강도, 열피로 개선에 기여할 수 있으며, 특히 결정립 미세화 효과에 기여할 수 있다. Niobium (Nb) is an element that may be further included in place of Fe in the alloying components shown above. Nb is a strong carbide (MX type) forming element, can contribute to the improvement of room temperature and high temperature strength, thermal fatigue, and in particular can contribute to the grain refining effect.

Nb는 페라이트 형성원소이나, 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강에서는 N과 C의 함량이 충분히 높으므로 고용 상태의 Nb는 고려하지 않아도 되며, 첨가된 Nb는 모두 탄질화물 형성에 소모될 수 있다. Nb is a ferrite forming element, but in the duplex stainless steel according to the present invention, the content of N and C is sufficiently high, so that Nb in solid solution does not have to be considered, and all the added Nb may be consumed to form carbonitride.

다만 이러한 Nb가 0.25중량%를 초과하는 경우, 조대한 Nb(C,N) (Nb계 탄화물, 질화물, 탄질화물)이 형성되고 이의 부피 분율이 2vol%를 초과하게 되어, 내식성 및 기계적 특성이 열화될 수 있다. However, when such Nb exceeds 0.25% by weight, coarse Nb (C, N) (Nb-based carbide, nitride, carbonitride) is formed and its volume fraction exceeds 2 vol%, resulting in deterioration of corrosion resistance and mechanical properties. Can be.

이에, 본 발명에서 Nb가 첨가될 경우, 그 함량은 강 전체 중량의 0.25% 이하로 하였고, Nb(C,N)의 부피분율은 강 전체 부피의 2vol% 이하로 하였다.Therefore, in the present invention, when Nb is added, the content is 0.25% or less of the total weight of the steel, the volume fraction of Nb (C, N) was 2vol% or less of the total volume of the steel.

구리(Cu)Copper (Cu)

구리(Cu)는 상기 제시된 합금 성분에 Fe를 대신하여 추가로 포함될 수 있는 원소이다. Cu는 오스테나이트 안정화 원소로서, 항균 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 구리는 내식성 측면에서 오스테나이트상을 노블(noble)하게 하여, 2상간 갈바닉 부식 제어에 기여할 수 있다. 다만, 구리가 0.6중량%를 초과하여 첨가될 경우, Cu 클러스팅으로 인하여 내공식성이 저하될 수 있으며, 열간 가공성이 열화될 수 있다. 또한, Cu 과다 첨가시 탄화물, 질화물 형성온도가 상승하는 문제점이 있음을 본 연구를 통하여 발견하였다. Copper (Cu) is an element that may be further included in place of Fe in the alloying components shown above. Cu is an austenite stabilizing element and can exhibit an antibacterial effect. In addition, copper may noble the austenite phase in terms of corrosion resistance, thereby contributing to galvanic corrosion control between the two phases. However, when copper is added in excess of 0.6% by weight, due to the Cu clustering can reduce the pitting resistance, hot workability may be deteriorated. In addition, it was found through this study that there is a problem that the carbide and nitride formation temperature increases when Cu is excessively added.

이에, 본 발명에서는 Cu가 첨가될 경우, 그 함량을 강 전체 중량의 0.6중량% 이하로 하였다.  Thus, in the present invention, when Cu is added, the content is set to 0.6% by weight or less of the total weight of the steel.

기타Other

본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스 강은 불가피한 불순물로서, 인(P) : 0.01중량% 이하, 황(S) : 0.01% 이하, 실리콘(Si) : 0.4중량% 이하 등이 포함될 수 있다.Duplex stainless steel according to the present invention is an unavoidable impurity, and may include phosphorus (P): 0.01 wt% or less, sulfur (S): 0.01% or less, silicon (Si): 0.4 wt% or less.

상 분율 제어Phase fraction control

한편, 페라이트 형성원소 사용량(Creq)과 오스테나이트 형성원소 사용량(Nieq)의 조정, 즉 오스테나이트와 페라이트 2상 간의 상분율 제어가 필요하다. On the other hand, it is necessary to adjust the amount of use of ferrite forming elements (Cr eq ) and the amount of use of austenite forming elements (Ni eq ), that is, to control the phase fraction between austenite and ferrite two-phase.

페라이트 형성원소들인 Cr, Mo, W의 사용량에 관련된 Creq는 식 1을 만족할 수 있다. Cr eq related to the amount of the ferrite forming elements Cr, Mo, and W may satisfy Equation 1.

[식 1][Equation 1]

28≤Creq≤32,28≤Cr eq ≤32,

Creq=[Cr]+1.5[Mo]+0.75[W] (여기서 [Cr] 등 [ ]는 해당 성분의 중량%이다)Cr eq = [Cr] + 1.5 [Mo] + 0.75 [W] (where [] is the weight percentage of the component)

또한, 오스테나이트 형성원소들인 Ni, Mn, Cu, N, C의 사용량에 관련된 Nieq는 식 2를 만족할 수 있다. In addition, Ni eq related to the amount of austenite forming elements Ni, Mn, Cu, N, and C may satisfy Equation 2.

[식 2][Equation 2]

16≤Nieq≤2116≤Ni eq ≤21

Nieq=[Ni]+0.5[Mn]+0.3[Cu]+25([N]-0.152×0.66×[Nb])+30([C]-0.131×0.34×[Nb])Ni eq = [Ni] +0.5 [Mn] +0.3 [Cu] +25 ([N] -0.152 × 0.66 × [Nb]) + 30 ([C] -0.131 × 0.34 × [Nb])

이때, 식 1에서 Creq는 Mo+W 함량이 지배적으로 영향을 미치고, Nieq의 경우, C+N이 지배적으로 영향을 미치며, Nb에 의한 N, C 소모가 고려되었다. At this time, Cr eq in the equation 1 Mo + W content has a dominant influence, in the case of Ni eq , C + N dominant influence, N, C consumption by Nb was considered.

Creq와 Nieq의 비는 식 3을 만족하는 것이 바람직하다. It is preferable that ratio of Cr eq and Ni eq satisfy | fills Formula 3.

[식 3][Equation 3]

1.5≤Creq/Nieq≤1.651.5≤Cr eq / Ni eq ≤1.65

Nieq 대비 Creq의 양이 상대적으로 클 경우 페라이트가 안정되고, Nieq 대비 Creq의 양이 상대적으로 작을 경우 오스테나이트가 안정된다. 페라이트가 안정될 경우, 고용화 열처리 온도를 대체로 낮출 수 있고 강도를 향상시킬 수 있으나, 내공식성 및 연신율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 오스테나이트가 안정화될 경우, 고용화 열처리 온도가 높아지게 되므로 비경제적이고, 내공식성은 향상될 수 있으나, 결정립 성장으로 인하여 강도 저하가 우려될 수 있다. When the amount of Cr eq relative to Ni eq is relatively large, the ferrite is stable. When the amount of Cr eq relative to Ni eq is relatively small, austenite is stabilized. When the ferrite is stabilized, the solid solution heat treatment temperature can be generally lowered and the strength can be improved, but there is a fear that pitting resistance and elongation are lowered. On the contrary, when austenite is stabilized, since the solubilization heat treatment temperature is high, it is uneconomical and the pitting resistance may be improved, but the strength may be deteriorated due to grain growth.

이에, Creq와 Nieq의 비가 적절히 제어될 필요가 있고, 본 발명의 발명자들은 1.5≤Creq/Nieq≤1.65를 만족하는 경우, CPT 30℃ 이상의 우수한 내공식성과 함께 항복강도 600MPa 이상, 인장강도 900MPa 이상, 연신율 40% 이상의 우수한 기계적 특성을 나타낼 수 있음을 확인하였다. Therefore, the ratio of Cr eq and Ni eq needs to be appropriately controlled, and the inventors of the present invention satisfy the yield strength of 600 MPa or more, with excellent pitting resistance of CPT 30 ° C. or higher when 1.5 ≦ Cr eq / Ni eq ≦ 1.65. It was confirmed that excellent mechanical properties of more than 900MPa strength, 40% or more elongation.

상기 합금 성분을 갖는 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 후술하는 제조 방법과 결부하여, 오스테나이트 및 페라이트를 포함하는 미세조직을 갖는다. 이때, 페라이트 분율이 40~60vol%이다. 페라이트 분율이 이를 벗어난 경우, 내식성의 저하가 관찰되었다. The duplex stainless steel according to the present invention having the alloying component has a microstructure including austenite and ferrite in conjunction with the production method described later. At this time, the ferrite fraction is 40-60 vol%. When the ferrite fraction was out of this, a decrease in corrosion resistance was observed.

또한, 본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 CPT가 30℃ 이상으로서 내공식성이 우수한 특징이 있으며, 항복강도 600MPa 이상, 인장강도 900MPa 이상, 연신율 40% 이상의 우수한 기계적 특성을 나타낼 수 있다. In addition, the duplex stainless steel according to the present invention has a feature of excellent pitting resistance as CPT is 30 ℃ or more, it can exhibit excellent mechanical properties of yield strength 600MPa or more, tensile strength 900MPa or more, elongation 40% or more.

본 발명에 따른 듀플렉스 스테인리스강은 반제품 강을 마련하는 단계와, 고용화 열처리 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다. The duplex stainless steel according to the present invention may be manufactured by a method including preparing a semi-finished steel and a solid solution heat treatment step.

반제품 강을 마련하는 단계는 전술한 합금 조성을 갖는 반제품 강을 제조한다. 반제품 강은 슬라브, 잉곳, 빌렛 등의 형태가 될 수 있고, 이러한 반제품 강은 다양한 방식으로 제조할 수 있으며, 예를 들어 진공 용해 방식이나 주조 방법이 제시될 수 있다.Preparing the semifinished steel produces a semifinished steel having the alloy composition described above. The semifinished steel can be in the form of slabs, ingots, billets and the like, and these semifinished steels can be produced in a variety of ways, for example vacuum melting or casting methods can be presented.

이후, 반제품 강을 1050~1200℃에서 고용화 열처리한다. 이때, 고용화 열처리 온도를 1050~1200℃로 제한한 이유는 다음과 같다. 고용화 열처리 온도가 1050℃ 미만일 경우 Cr2N, Cr23C6, 시그마 상 등이 형성될 수 있다. 그리고, 고용화 열처리 온도가 1200℃를 초과하여 지나치게 고온일 경우, 제조공정의 비용 상승, 결정립 성장으로 인한 기계적 특성 및 내식성 저하, 합금원소 분배에 따른 2상간 조성 불균형 심화 등의 문제점이 있다.After that, the semi-finished steel is heat-treated at 1050 to 1200 ° C. At this time, the reason for limiting the solute heat treatment temperature to 1050 ~ 1200 ℃ is as follows. If the solid solution heat treatment temperature is less than 1050 ℃ Cr 2 N, Cr 23 C 6 , the sigma phase may be formed. In addition, when the heat-treatment heat treatment temperature is excessively high, more than 1200 ℃, there is a problem such as increase in cost of the manufacturing process, mechanical properties and corrosion resistance due to grain growth, deepening two-phase composition imbalance due to alloy element distribution.

반제품 강의 고용화 열처리 이후에는 공냉, 수냉 등의 냉각 과정이 수행될 수 있고, 고용화 열처리와 냉각 사이에 압연 등의 과정이 포함될 수 있다.After the heat treatment heat treatment of the semi-finished steel, a cooling process such as air cooling and water cooling may be performed, and a process such as rolling may be included between the solid solution heat treatment and cooling.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is presented as a preferred example of the present invention and in no sense can be construed as limiting the present invention.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.

1. 강 시편의 제조1. Fabrication of Steel Specimen

표 1에 기재된 조성을 가지며 나머지 철과 불가피한 불순물로 이루어지는 강 시편들을 표 2에 기재된 고용화 열처리 온도에서 열처리한 후, 상온까지 약 50℃/s의 냉각 속도로 수냉하였다. Steel specimens having the composition shown in Table 1 and consisting of the remaining iron and inevitable impurities were heat-treated at the solid solution heat treatment temperature shown in Table 2, and then cooled to room temperature at a cooling rate of about 50 ° C./s.

[표 1] (단위 : 중량%)[Table 1] (Unit: weight%)

Figure 112017117064348-pat00001
Figure 112017117064348-pat00001

[표 2] TABLE 2

Figure 112017117064348-pat00002
Figure 112017117064348-pat00002

표 2의 Creq/Nieq와 관련하여, Creq/Nieq가 1.65를 초과하여 상대적으로 높은 값을 나타내면 페라이트 상이 많으며, 표 3의 CPT가 상대적으로 낮은 값을 나타낸다. 반대로, Creq/Nieq가 1.5 미만으로 상대적으로 낮은 값을 나타내면 오스테나이트 상이 많으며, 고용화 열처리 온도가 높아지게 된다. In relation to Cr eq / Ni eq in Table 2, when Cr eq / Ni eq shows a relatively high value of more than 1.65, there are many ferrite phases, and the CPT of Table 3 shows a relatively low value. On the contrary, when Cr eq / Ni eq shows a relatively low value of less than 1.5, there are many austenite phases, and the solute heat treatment temperature becomes high.

물성 평가 결과를 표 3에 나타내었다.Physical properties evaluation results are shown in Table 3.

표 3에서 CPT는 ASTM G48에 규정된 내식성 측정 방법에 따라 측정하였다. 또한, 인장시험은 ASTM E8/E8M 시험에 의거하여 측정하였다.In Table 3, CPT was measured according to the corrosion resistance measurement method specified in ASTM G48. In addition, the tensile test was measured based on ASTM E8 / E8M test.

[표 3]TABLE 3

Figure 112017117064348-pat00003
Figure 112017117064348-pat00003

표 3을 참조하면, 본 발명에서 제시한 합금 성분을 만족하는 실시예 1~9에 따른 시편의 경우, 페라이트 분율이 40~60vol%이며, CPT가 30℃ 이상을 나타내었으며, 항복강도 600MPa 이상, 인장강도 900MPa 이상, 연신율 40% 이상을 나타내었다. Referring to Table 3, in the case of the specimens according to Examples 1 to 9 satisfying the alloy components presented in the present invention, the ferrite fraction is 40 ~ 60vol%, the CPT was 30 ℃ or more, the yield strength 600MPa or more, Tensile strength of 900MPa or more and elongation of 40% or more were shown.

반면, 비교예 1에 따른 시편의 경우, N+C 함량이 상대적으로 높았다. 그에 따라 Creq/Nieq 가 상대적으로 작은 값을 나타내었다. 이는 고용화 열처리 온도를 높여 상분율 1:1 제어가 어렵고 Cr2N이 쉽게 형성될 수 있어 내식성 저하로 이어질 수 있다. 비교예 2에 따른 시편의 경우, C 함량이 불충분하였으며, 그에 따라 N의 안정적인 고용이 어렵다. 또한, 비교예 2에 따른 시편의 경우, C+N이 낮으므로 강도 저하 문제가 발생하고, Creq/Nieq가 큰 값을 나타냄에 따라 내식성이 저하되는 문제점이 발생하였다. On the other hand, the specimen according to Comparative Example 1, the N + C content was relatively high. Accordingly, Cr eq / Ni eq showed a relatively small value. This is difficult to control the phase ratio 1: 1 by increasing the heat treatment heat solubility and Cr 2 N can be easily formed can lead to a decrease in corrosion resistance. In the case of the specimen according to Comparative Example 2, the C content was insufficient, and thus stable employment of N was difficult. In addition, in the case of the specimen according to Comparative Example 2, since the C + N is low, the problem of strength decreases, and as the Cr eq / Ni eq exhibits a large value, there is a problem that the corrosion resistance is lowered.

비교예 3에 따른 시편의 경우, 실시예 2 기준에서, 상분율 벗어난(오스테나이트 과량) 경우로서, 내공식성이 감소한 결과를 나타내었다. 또한, 비교예 4에 따른 시편의 경우, 실시예 2 기준에서, 상분율 벗어난(페라이트 과량) 경우로서, 연신율 낮아지고, 내공식성 추가 감소하였다. In the case of the specimen according to Comparative Example 3, in Example 2 standards, as a case of out of phase ratio (austenite excess), the pitting resistance was reduced. In addition, in the case of the specimen according to Comparative Example 4, the elongation was lowered and the pitting resistance was further reduced as the case of the phase ratio out of (ferrite excess) in Example 2 criteria.

비교예 5에 따른 시편의 경우, Mo+0.5W가 2.5중량% 이하로서, 내공식성이 좋지 못하였다. 비교예 6에 따른 시편의 경우, Creq/Nieq가 상대적으로 큰 값을 나타내었고, N 함량이 과소였다. 이에 따라, 비교예 6에 따른 시편의 경우, 연신율 낮고, CPT가 낮아, 내공식성이 좋지 못하였다. In the case of the specimen according to Comparative Example 5, Mo + 0.5W is 2.5% by weight or less, poor pitting resistance. In the case of the specimen according to Comparative Example 6, Cr eq / Ni eq showed a relatively large value, the N content was too small. Accordingly, in the case of the specimen according to Comparative Example 6, the elongation was low, the CPT was low, and the pitting resistance was not good.

비교예 7에 따른 시편의 경우, C 함량 미달로 인하여 N의 안정적 고용이 어려우며, 이는 내공식성 저하로 이어졌다. 또한, 비교예 8에 따른 시편의 경우, Mo+0.5W가 2.5중량% 이하였으며, 내공식성 저하로 이어졌다. 비교예 9에 따른 시편의 경우, Mn 함량이 7 중량%를 초과하였다. 그 결과, 내공식성 저하로 이어졌다. In the case of the specimen according to Comparative Example 7, stable employment of N is difficult due to the insufficient C content, which leads to a decrease in pitting resistance. In addition, in the case of the specimen according to Comparative Example 8, Mo + 0.5W was less than 2.5% by weight, leading to a decrease in pitting resistance. In the case of the specimens according to Comparative Example 9, the Mn content exceeded 7% by weight. As a result, the pitting resistance was reduced.

비교예 10에 따른 시편의 경우, C 함량이 0.15중량%를 초과한 결과, 페라이트:오스테나이트 5:5 상분율 형성온도에서 Cr2N, Cr23C6 모두 형성되는 문제점을 나타내었다(도 1 참고).In the case of the specimen according to Comparative Example 10, as a result of the C content exceeds 0.15% by weight, it showed a problem that both Cr 2 N, Cr 23 C 6 is formed at the ferrite: austenite 5: 5 phase fraction formation temperature (FIG. 1). Reference).

비교예 11에 따른 시편의 경우, Mo+0.5W 함량을 충족하지 못하였으며, 항복강도가 369.8 MPa로 낮았고, 내식성이 좋지 못하였다. 또한, 비교예 12에 따른 시편의 경우, Mo+0.5가 충족 안되며, 연신율이 낮으며, 페라이트 분율이 40~60vol%을 충족하지 못하였다(도 2 참고). 또한, 비교예 13에 따른 시편의 경우, Mo+0.5W가 충족되지 못하였으며, 연신율이 상대적으로 낮았다. 또한, 비교예 14에 따른 시편의 경우, Cr 함량이 낮아 내식성이 좋지 못하였으며, 페라이트 안정화 원소가 적은 관계로 고용화 열처리 온도가 너무 높아질 수 있다(도 3 참고).In the case of the specimen according to Comparative Example 11, the Mo + 0.5W content was not satisfied, the yield strength was low as 369.8 MPa, and the corrosion resistance was not good. In addition, in the case of the specimen according to Comparative Example 12, Mo + 0.5 is not satisfied, the elongation is low, the ferrite fraction did not meet 40 ~ 60vol% (see Figure 2). In addition, in the specimen according to Comparative Example 13, Mo + 0.5W was not satisfied, the elongation was relatively low. In addition, in the case of the specimen according to Comparative Example 14, the Cr content was not good corrosion resistance was low, because the ferrite stabilizing element is less, solubilization heat treatment temperature may be too high (see Figure 3).

비교예 15에 따른 시편의 경우, 상용 DSS2205 강재로서, 실시예 1~9에 따른 강재 시편의 경우, 강도, 연신율 모두 비교예 15 시편보다 우수하였으며, 내공식성 역시 동등 이상 수준을 나타내었다. In the case of the specimen according to Comparative Example 15, as a commercial DSS2205 steel, in the steel specimens according to Examples 1 to 9, both strength and elongation were superior to those of Comparative Example 15, and the pitting resistance was also equal or higher.

도 1 내지 도 3은 비교예 10, 비교예 12 및 비교예 14에 따른 강재 시편의 온도에 따른 상 분율을 나타내는 상태도이다. 1 to 3 are state diagrams showing phase ratios according to temperatures of steel specimens according to Comparative Examples 10, 12, and 14;

도 1을 참조하면, 비교예 10에 따른 강재 시편의 페라이트(α):오스테나이트(γ) = 1:1 온도에서 Cr23C6 및 Cr2N을 형성함을 볼 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 비교예 12에 따른 강재 시편의 경우, 페라이트(α):오스테나이트(γ) = 1:1 온도가 나타나지 않으며, 이에 가장 가까운 온도에서 Cr23C6 및 Cr2N을 형성함을 볼 수 있다. 또한, 도 3을 참조하면, 비교예 14에 따른 강재 시편의 경우 페라이트(α):오스테나이트(γ) = 1:1 온도가 1200℃ 이상으로 높음을 볼 수 있다.Referring to Figure 1, it can be seen that the ferrite (α): austenite (γ) of the steel specimen according to Comparative Example 10 to form Cr 23 C 6 and Cr 2 N at a temperature of 1: 1. In addition, referring to Figure 2, in the case of steel specimens according to Comparative Example 12, the ferrite (α): austenite (γ) = 1: 1 temperature does not appear, Cr 23 C 6 and Cr 2 N at the nearest temperature It can be seen that forming. In addition, referring to Figure 3, in the case of steel specimens according to Comparative Example 14 it can be seen that the ferrite (α): austenite (γ) = 1: 1 temperature is higher than 1200 ℃.

도 4는 Mo+0.5W에 따른 실시예 시편들과 비교예 시편들의 CPT를 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 실시에 시편들의 경우, Mo+0.5W가 2.5~3.5중량% 범위에 있으며, CPT가 30℃ 이상을 나타냄을 볼 수 있다. 비교예 시편들의 경우, Mo+0.5W가 2.5~3.5중량% 범위를 대체로 벗어났으며, CPT가 30℃ 미만인 경우가 다수 확인된다.Figure 4 shows the CPT of the example specimens and the comparative example specimens according to Mo + 0.5W. Referring to Figure 4, in the case of the test specimen in the implementation, it can be seen that Mo + 0.5W is in the range of 2.5 to 3.5% by weight, CPT indicates 30 ℃ or more. In the case of comparative specimens, Mo + 0.5W is generally outside the range of 2.5 to 3.5% by weight, and a large number of cases where the CPT is less than 30 ℃ is confirmed.

도 5는 C+N에 따른 실시예 시편들과 비교예 시편들의 CPT를 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 실시에 시편들의 경우, C+N이 0.43~0.57중량% 범위에 있으며, CPT가 30℃ 이상을 나타냄을 볼 수 있다. 비교예 시편들의 경우, C+N이 0.43~0.57중량% 범위를 대체로 벗어났으며, CPT가 30℃ 미만인 경우가 다수 확인된다.Figure 5 shows the CPT of the example specimens and the comparative specimens according to C + N. Referring to Figure 5, in the case of the test specimen in the implementation, it can be seen that the C + N is in the range of 0.43 ~ 0.57% by weight, CPT indicates 30 ℃ or more. In the case of comparative specimens, C + N is generally outside the range of 0.43 to 0.57% by weight, and a large number of cases where the CPT is less than 30 ℃ is confirmed.

도 6은 Creq/Nieq에 따른 실시예 시편들과 비교예 시편들의 CPT를 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 실시에 시편들의 경우, Creq/Nieq가 1.50~1.65 범위에 있으며, CPT가 30℃ 이상을 나타냄을 볼 수 있다. 비교예 시편들의 경우, Creq/Nieq가 1.50~1.65 범위를 대체로 벗어났으며, CPT가 30℃ 미만인 경우가 다수 확인된다.Figure 6 shows the CPT of the example specimens and comparative specimens according to Cr eq / Ni eq . Referring to Figure 6, in the case of the test specimens in the implementation, Cr eq / Ni eq is in the range of 1.50 ~ 1.65, it can be seen that the CPT is 30 ℃ or more. In the case of comparative specimens, Cr eq / Ni eq is generally outside the range 1.50 ~ 1.65, and a large number of cases where the CPT is less than 30 ℃.

본 발명은 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments, these are merely exemplary, and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims.

Claims (8)

중량%로, Cr : 24~26%, Mn : 5.5~7중량%, Ni : 3.0~4.0중량%, Mo : 0.15~1.5%, Mo+0.5W : 2.5~3.5%(W>0), C : 0.08~0.15%, N : 0.32~0.45%, N+C : 0.43~0.57%를 포함하고, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지고,
오스테나이트 및 페라이트를 포함하는 미세조직을 갖되, 페라이트 분율이 40~60vol%인 것을 특징으로 하는 듀플렉스 스테인리스강.
By weight%, Cr: 24 ~ 26%, Mn: 5.5 ~ 7% by weight, Ni: 3.0 ~ 4.0% by weight, Mo: 0.15 ~ 1.5%, Mo + 0.5W: 2.5 ~ 3.5% (W> 0), C : 0.08 ~ 0.15%, N: 0.32 ~ 0.45%, N + C: 0.43 ~ 0.57%, consisting of the remaining Fe and inevitable impurities,
A duplex stainless steel having a microstructure including austenite and ferrite, but having a ferrite fraction of 40 to 60 vol%.
제1항에 있어서,
상기 듀플렉스 스테인리스강은, Nb : 0.25중량% 이하 및 Cu : 0.6중량% 이하 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 스테인리스강.
The method of claim 1,
The duplex stainless steel further comprises at least one of Nb: 0.25 wt% or less and Cu: 0.6 wt% or less.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 W를 2.5~4.5중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 스테인리스강.
The method according to claim 1 or 2,
Duplex stainless steel, characterized in that containing W 2.5 to 4.5% by weight.
삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
Ni와 Mo 합산 함량이 4.5중량% 이하인 것을 특징으로 하는 듀플렉스 스테인리스강.
The method according to claim 1 or 2,
Duplex stainless steel, characterized in that the combined content of Ni and Mo is 4.5% by weight or less.
삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
1.5≤Creq/Nieq≤1.65를 만족하는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 스테인리스강.
Creq=[Cr]+1.5[Mo]+0.75[W]
Nieq=[Ni]+0.5[Mn]+0.3[Cu]+25([N]-0.152×0.66×[Nb])+30([C]-0.131×0.34×[Nb])
The method according to claim 1 or 2,
Duplex stainless steel which is characterized by satisfying the 1.5≤Cr eq / Ni eq ≤1.65.
Cr eq = [Cr] +1.5 [Mo] +0.75 [W]
Ni eq = [Ni] +0.5 [Mn] +0.3 [Cu] +25 ([N] -0.152 × 0.66 × [Nb]) + 30 ([C] -0.131 × 0.34 × [Nb])
중량%로, Cr : 24~26%, Mn : 5.5~7중량%, Ni : 3.0~4.0중량%, Mo : 0.15~1.5%, Mo+0.5W : 2.5~3.5%(W>0), C : 0.08~0.15%, N : 0.32~0.45%, N+C : 0.43~0.57%를 포함하고, 나머지 Fe와 불가피한 불순물로 이루어지는 반제품 강을 마련하는 단계; 및
상기 반제품 강을 1050~1200℃에서 고용화 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 스테인리스강 제조 방법.
By weight%, Cr: 24 ~ 26%, Mn: 5.5 ~ 7% by weight, Ni: 3.0 ~ 4.0% by weight, Mo: 0.15 ~ 1.5%, Mo + 0.5W: 2.5 ~ 3.5% (W> 0), C Preparing a semi-finished steel comprising: 0.08 ~ 0.15%, N: 0.32 ~ 0.45%, N + C: 0.43 ~ 0.57%, consisting of the remaining Fe and inevitable impurities; And
Duplex stainless steel manufacturing method comprising the step of heat-treating the semi-finished steel at 1050 ~ 1200 ℃.
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