KR102223549B1 - Austenitic stainless steel - Google Patents

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마사히로 세토
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닛폰세이테츠 가부시키가이샤
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Abstract

내폴리티온산 SCC성이 우수하고, 또한, 크리프 연성도 우수한 오스테나이트계 스테인리스 강을 제공한다. 본 실시 형태에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강은, 질량%로, C:0.030% 이하, Si:0.10~1.00%, Mn:0.20~2.00%, P:0.040% 이하, S:0.010% 이하, Cr:16.0~25.0%, Ni:10.0~30.0%, Mo:0.1~5.0%, Nb:0.20~1.00%, N:0.050~0.300%, sol. Al:0.0005~0.100%, 및 B:0.0010~0.0080%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지며, 식 (1)을 만족하는 화학 조성을 가진다.
B+0.004-0.9C+0.017Mo2≥0 (1)
여기서, 식 (1)의 각 원소 기호에는, 대응하는 원소의 함유량(질량%)이 대입된다.
An austenitic stainless steel having excellent polythionic acid SCC resistance and excellent creep ductility is provided. The austenitic stainless steel according to the present embodiment is, by mass, C: 0.030% or less, Si: 0.10 to 1.00%, Mn: 0.20 to 2.00%, P: 0.040% or less, S: 0.010% or less, Cr: 16.0 to 25.0%, Ni: 10.0 to 30.0%, Mo: 0.1 to 5.0%, Nb: 0.20 to 1.00%, N: 0.050 to 0.300%, sol. It contains Al: 0.0005 to 0.100%, and B: 0.0010 to 0.0080%, the balance consists of Fe and impurities, and has a chemical composition that satisfies the formula (1).
B+0.004-0.9C+0.017Mo 2 ≥0 (1)
Here, the content (mass %) of the corresponding element is substituted for each element symbol in the formula (1).

Description

오스테나이트계 스테인리스 강Austenitic stainless steel

본 발명은, 스테인리스 강에 관한 것이며, 더 상세하게는, 오스테나이트계 스테인리스 강에 관한 것이다. The present invention relates to stainless steel, and more particularly, to an austenitic stainless steel.

화력 보일러, 석유 정제 및 석유 화학용 플랜트의 가열로관 등의 플랜트 설비에 이용되는 부재 중에는, 600~700℃의 고온이며, 또한, 황화물 및/또는 염화물을 포함하는 부식성 유체를 포함하는 고온 부식 환경에서 사용되는 것이 있다. 이와 같은 플랜트 설비가 정기 점검 등에 의해 정지했을 때, 공기, 수분, 황화물 스케일이 반응하여, 부재 표면에 폴리티온산이 생성된다. 이 폴리티온산은, 입계에 있어서의 응력 부식 균열(이하, 폴리티온산 SCC라고 한다)을 유발한다. 따라서, 상술한 고온 부식 환경에서 사용되는 부재에는, 우수한 내폴리티온산 SCC성이 요구된다. Among the members used in plant facilities such as thermal boilers, petroleum refining and heating furnace pipes of petrochemical plants, it is a high temperature of 600 to 700°C, and a high temperature corrosive environment containing a corrosive fluid containing sulfide and/or chloride There is one used in. When such plant equipment is stopped due to periodic inspection or the like, air, moisture, and sulfide scale react, and polythionic acid is generated on the surface of the member. This polythionic acid causes stress corrosion cracking (hereinafter referred to as polythionic acid SCC) at the grain boundary. Therefore, a member used in the above-described high-temperature corrosion environment is required to have excellent polythionic acid SCC resistance.

내폴리티온산 SCC성을 높인 강이, 일본국 특허공개 2003-166039호 공보(특허문헌 1) 및 국제 공개 제2009/044802호(특허문헌 2)에 제안되어 있다. 폴리티온산 SCC는, Cr이 M23C6형 탄화물로서 입계에 석출되어 입계 근방에 Cr 결핍층이 형성됨으로써 발생한다. 그래서, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에서는, C량을 저감하여 M23C6형 탄화물의 생성을 억제하고, 내폴리티온산 SCC성을 높이고 있다. Steels having improved polythionic acid SCC resistance are proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-166039 (Patent Document 1) and International Publication No. 2009/044802 (Patent Document 2). Polythiolic acid SCC is generated when Cr precipitates as an M 23 C 6 type carbide at the grain boundary and a Cr deficient layer is formed in the vicinity of the grain boundary. Therefore, in Patent Document 1 and Patent Document 2, the amount of C is reduced to suppress the formation of M 23 C 6 type carbide and increase the polythionic acid SCC resistance.

구체적으로는, 특허문헌 1에 개시된 오스테나이트계 내열강은, 질량%로, C:0.005~0.03% 미만, Si:0.05~0.4%, Mn:0.5~2%, P:0.01~0.04%, S:0.0005~0.005%, Cr:18~20%, Ni:7~11%, Nb:0.2~0.5%, V:0.2~0.5%, Cu:2~4%, N:0.10~0.30%, B:0.0005~0.0080%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다. Nb 및 V의 함유량의 합계가 0.6% 이상이며, 강 중의 Nb 고용량이 0.15% 이상이다. 또한, N/14≥Nb/93+V/51, 및 Cr-16C-0.5Nb-V≥17.5를 만족한다. 특허문헌 1에서는, C 함유량을 저감하여, Cr과 C, Nb 및 V의 관계를 규정함으로써, 내폴리티온산 SCC성을 높이고 있다. Specifically, the austenitic heat-resistant steel disclosed in Patent Literature 1 is, by mass, C: 0.005 to less than 0.03%, Si: 0.05 to 0.4%, Mn: 0.5 to 2%, P: 0.01 to 0.04%, S: 0.0005 to 0.005%, Cr: 18 to 20%, Ni: 7 to 11%, Nb: 0.2 to 0.5%, V: 0.2 to 0.5%, Cu: 2 to 4%, N: 0.10 to 0.30%, B: 0.0005 It contains ~0.0080%, the balance consists of Fe and unavoidable impurities. The sum of the contents of Nb and V is 0.6% or more, and the Nb solid solution in the steel is 0.15% or more. Further, N/14≥Nb/93+V/51, and Cr-16C-0.5Nb-V≥17.5 are satisfied. In Patent Document 1, by reducing the C content and defining the relationship between Cr and C, Nb, and V, polythionic acid SCC resistance is improved.

특허문헌 2에 개시된 오스테나이트계 스테인리스 강은, 질량%로, C:0.04% 미만, Si:1.5% 이하, Mn:2% 이하, Cr:15~25%, Ni:6~30%, N:0.02~0.35%, Sol. Al:0.03% 이하를 포함하고, 또한, Nb:0.5% 이하, Ti:0.4% 이하, V:0.4% 이하, Ta:0.2% 이하, Hf:0.2% 이하, 및 Zr:0.2% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어진다. 불순물 중에 있어서, P:0.04% 이하, S:0.03% 이하, Sn:0.1% 이하, As:0.01% 이하, Zn:0.01% 이하, Pb:0.01% 이하, 및 Sb:0.01% 이하이다. 또한, F1=S+{(P+Sn)/2}+{(As+Zn+Pb+Sb)/5}≤0.075, 및 0.05≤Nb+Ta+Zr+Hf+2Ti+(V/10)≤1.7-9×F1을 만족한다. 특허문헌 2에서는, C 함유량을 0.05% 미만으로 함으로써 내폴리티온산 SCC성을 높인다. 또한, Nb나 Ti와 같은 C 고정화 원소를 저감하고, 강 중의 P, S, Sn 등의 입계 취화 원소를 저감함으로써, 용접 열영향부(HAZ)에 있어서의 내취화 균열성을 높인다. The austenitic stainless steel disclosed in Patent Document 2 is, by mass, C: less than 0.04%, Si: 1.5% or less, Mn: 2% or less, Cr: 15 to 25%, Ni: 6 to 30%, N: 0.02~0.35%, Sol. Al: 0.03% or less, and Nb: 0.5% or less, Ti: 0.4% or less, V: 0.4% or less, Ta: 0.2% or less, Hf: 0.2% or less, and Zr: 0.2% or less. Or two or more, and the balance consists of Fe and impurities. Among the impurities, P: 0.04% or less, S: 0.03% or less, Sn: 0.1% or less, As: 0.01% or less, Zn: 0.01% or less, Pb: 0.01% or less, and Sb: 0.01% or less. In addition, F1=S+{(P+Sn)/2}+{(As+Zn+Pb+Sb)/5}≤0.075, and 0.05≤Nb+Ta+Zr+Hf+2Ti+(V/10)≤1.7 -9×F1 is satisfied. In Patent Document 2, polythionic acid SCC resistance is improved by making the C content less than 0.05%. Further, by reducing C immobilization elements such as Nb and Ti, and reducing grain boundary embrittlement elements such as P, S, and Sn in the steel, the embrittlement cracking resistance in the heat affected zone (HAZ) is improved.

일본국 특허공개 2003-166039호 공보Japanese Patent Publication No. 2003-166039 국제 공개 제2009/044802호International Publication No. 2009/044802

그런데, 최근에는, 상술한 고온 부식 환경에서 사용되는 부재에 있어서, 높은 크리프 연성이 요구되고 있다. 플랜트 설비에서는, 상술한 대로, 설비를 정지하고 정기 점검을 실시하는 경우가 있다. 정기 점검에 있어서, 교환이 필요한 부재가 조사된다. 이 때, 크리프 연성이 높으면, 정기 점검 시에 있어서, 부재의 변형의 정도를 확인하여, 부재의 교환의 판단 기준으로 할 수 있다. However, in recent years, high creep ductility is required for members used in the above-described high-temperature corrosive environment. In plant equipment, as described above, equipment may be stopped and periodic inspections may be performed. In the periodic inspection, members that need to be replaced are investigated. At this time, if the creep ductility is high, the degree of deformation of the member can be confirmed at the time of the periodic inspection, and it can be used as a criterion for determining replacement of the member.

특허문헌 1 및 특허문헌 2에서는, 내폴리티온산 SCC성의 개선을 목적으로 하고 있지만, 크리프 연성의 향상에 대해서는 목적으로 하고 있지 않다. 이들 특허문헌에서 제안된 강에서는, 내폴리티온산 SCC성을 높이기 위해, C 함유량을 낮게 하고 있다. 이 경우, 높은 크리프 연성을 얻을 수 없는 경우가 있다. In Patent Literature 1 and Patent Literature 2, the aim is to improve the polythionic acid SCC resistance, but not to improve the creep ductility. In the steels proposed in these patent documents, the C content is lowered in order to increase the polythionic acid SCC resistance. In this case, high creep ductility may not be obtained in some cases.

본 발명의 목적은, 내폴리티온산 SCC성이 우수하고, 또한, 크리프 연성도 우수한, 오스테나이트계 스테인리스 강을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an austenitic stainless steel having excellent polythionic acid SCC resistance and excellent creep ductility.

본 발명에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강은, 질량%로, C:0.030% 이하, Si:0.10~1.00%, Mn:0.20~2.00%, P:0.040% 이하, S:0.010% 이하, Cr:16.0~25.0%, Ni:10.0~30.0%, Mo:0.1~5.0%, Nb:0.20~1.00%, N:0.050~0.300%, sol. Al:0.0005~0.100%, B:0.0010~0.0080%, Cu:0~5.0%, W:0~5.0%, Co:0~1.0%, V:0~1.00%, Ta:0~0.2%, Hf:0~0.20%, Ca:0~0.010%, Mg:0~0.010%, 및, 희토류 원소:0~0.10%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지며, 식 (1)을 만족하는 화학 조성을 가진다. The austenitic stainless steel according to the present invention is, by mass, C: 0.030% or less, Si: 0.10 to 1.00%, Mn: 0.20 to 2.00%, P: 0.040% or less, S: 0.010% or less, Cr: 16.0. ~25.0%, Ni:10.0~30.0%, Mo:0.1~5.0%, Nb:0.20~1.00%, N:0.050~0.300%, sol. Al: 0.0005 to 0.100%, B: 0.0010 to 0.0080%, Cu: 0 to 5.0%, W: 0 to 5.0%, Co: 0 to 1.0%, V: 0 to 1.00%, Ta: 0 to 0.2%, Hf :0∼0.20%, Ca:0∼0.010%, Mg:0∼0.010%, and rare earth elements:0∼0.10%, the balance consists of Fe and impurities, and satisfies Equation (1) Have a composition.

B+0.004-0.9C+0.017Mo2≥0 (1) B+0.004-0.9C+0.017Mo 2 ≥0 (1)

여기서, 식 (1)의 각 원소 기호에는, 대응하는 원소의 함유량(질량%)이 대입된다. Here, the content (mass %) of the corresponding element is substituted for each element symbol in the formula (1).

본 발명에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강은, 내폴리티온산 SCC성이 우수하고, 또한, 크리프 연성도 우수하다. The austenitic stainless steel according to the present invention is excellent in polythionic acid SCC resistance and also excellent in creep ductility.

본 발명자들은, 내폴리티온산 SCC성 뿐만이 아니라, 크리프 연성도 우수한 강에 대해서 조사 및 검토를 행했다. The present inventors investigated and examined steels having excellent creep ductility as well as polythionic acid SCC resistance.

C 함유량을 0.030% 이하로 저감하면, 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, M23C6형 탄화물의 생성이 억제되어, 입계 근방에서의 Cr 결핍층의 생성이 억제된다. 본 발명에서는 또한, 0.20~1.00%의 Nb를 함유함으로써, C를 Nb로 고정하여, M23C6형 탄화물의 생성 요인이 되는 고용 C량을 더 저감한다. 본 발명에서는 또한, Mo를 0.1~5.0% 함유한다. Mo는, M23C6형 탄화물의 생성을 억제한다. 그 때문에, C 결핍층의 생성이 저감된다. 이상의 대책에 의해, 내폴리티온산 SCC성을 높일 수 있다. When the C content is reduced to 0.030% or less, the generation of M 23 C 6 type carbide is suppressed during use in a high-temperature corrosive environment, and generation of a Cr-deficient layer in the vicinity of the grain boundary is suppressed. In the present invention, further, by containing 0.20 to 1.00% of Nb, C is fixed to Nb, thereby further reducing the amount of solid solution C, which is a cause of formation of the M 23 C 6 type carbide. In the present invention, Mo is further contained in an amount of 0.1 to 5.0%. Mo suppresses the formation of M 23 C 6 type carbide. Therefore, the generation of the C-deficient layer is reduced. By the above measures, polythionic acid SCC resistance can be improved.

그러나, 본 발명자들이 조사한 결과, C 함유량을 0.030% 이하로 저감하면, 크리프 연성이 저하되는 것이 판명되었다. 그 이유로서, 다음 사항을 생각할 수 있다. 입계에 생성되는 석출물은, 입계 강도를 높인다. 입계 강도가 높아지면, 크리프 연성이 높아진다. 그러나, C 함유량을 0.030% 이하로 저감하면, 입계에 생성되는 석출물(탄화물 등)도 저감한다. 그 결과, 입계 강도를 얻기 어려워, 크리프 연성이 저하된다고 생각할 수 있다. However, as a result of investigation by the present inventors, it has been found that when the C content is reduced to 0.030% or less, the creep ductility decreases. As a reason, the following can be considered. The precipitate formed in the grain boundary increases the grain boundary strength. The higher the grain boundary strength, the higher the creep ductility. However, when the C content is reduced to 0.030% or less, precipitates (carbide, etc.) generated in the grain boundary are also reduced. As a result, it is considered that it is difficult to obtain grain boundary strength, and creep ductility decreases.

그래서, 본 발명자들은, 우수한 내폴리티온산 SCC성 및 우수한 크리프 연성을 양립시킬 수 있는 오스테나이트계 스테인리스 강에 대해서, 더욱 검토를 행했다. B(붕소)는 상술한 600~700℃의 고온 부식 환경 하에 있어서, 결정 입계에 편석하여, 입계 강도를 높일 수 있다고 생각할 수 있다. Therefore, the present inventors further studied an austenitic stainless steel that can achieve both excellent polythionic acid SCC resistance and excellent creep ductility. It is conceivable that B (boron) segregates at grain boundaries in the above-described high-temperature corrosive environment of 600 to 700° C. to increase grain boundary strength.

그래서, 본 발명자들은, 질량%로, C:0.030% 이하, Si:0.10~1.00%, Mn:0.20~2.00%, P:0.040% 이하, S:0.010% 이하, Cr:16.0~25.0%, Ni:10.0~30.0%, Mo:0.1~5.0%, Nb:0.20~1.00%, N:0.050~0.300%, sol. Al:0.0005~0.100%, B:0.0010~0.0080%, Cu:0~5.0%, W:0~5.0%, Co:0~1.0%, V:0~1.00%, Ta:0~0.2%, Hf:0~0.20%, Ca:0~0.010%, Mg:0~0.010%, 및, 희토류 원소:0~0.10%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지는 오스테나이트계 스테인리스 강이면, 우수한 내폴리티온산 SCC성 및 우수한 크리프 연성을 양립시킬 수 있다고 생각했다. Therefore, the present inventors, by mass%, C: 0.030% or less, Si: 0.10 to 1.00%, Mn: 0.20 to 2.00%, P: 0.040% or less, S: 0.010% or less, Cr: 16.0 to 25.0%, Ni : 10.0 to 30.0%, Mo: 0.1 to 5.0%, Nb: 0.20 to 1.00%, N: 0.050 to 0.300%, sol. Al: 0.0005 to 0.100%, B: 0.0010 to 0.0080%, Cu: 0 to 5.0%, W: 0 to 5.0%, Co: 0 to 1.0%, V: 0 to 1.00%, Ta: 0 to 0.2%, Hf An austenitic stainless steel containing: 0 to 0.20%, Ca: 0 to 0.010%, Mg: 0 to 0.010%, and rare earth elements: 0 to 0.10%, and the balance consisting of Fe and impurities, is excellent in polyolefin resistance. It was thought that the SCC properties of thionic acid and excellent creep ductility could be made compatible.

그러나, 상기 화학 조성을 가지는 오스테나이트계 스테인리스 강의 내폴리티온산 SCC 및 크리프 연성을 조사한 결과, 우수한 내폴리티온산 SCC성은 얻을 수 있지만, 우수한 크리프 연성을 반드시 얻을 수 없는 경우가 있는 것을 알 수 있었다. 그래서, 본 발명자들은 한층 더 검토를 행했다. 그 결과, 크리프 연성에 대해서, 다음의 메카니즘을 생각할 수 있는 것을 알 수 있었다. However, as a result of investigating the polythionic acid SCC resistance and creep ductility of the austenitic stainless steel having the above chemical composition, it was found that although excellent polythiolic acid SCC resistance could be obtained, excellent creep ductility could not necessarily be obtained. Therefore, the inventors further studied. As a result, it turned out that the following mechanism can be considered for creep ductility.

상술한 대로, 본 실시 형태에서는, 내폴리티온산 SCC성을 높이기 위해, C 함유량을 0.030% 이하로 할 뿐만 아니라, 0.20~1.00%의 Nb를 함유시켜 C를 Nb에 고정하여, 고용 C를 저감한다. 구체적으로는, Nb는, 용체화 처리, 또는, 단시간에서의 시효에 의해, C와 결합하여 MX형 탄질화물로서 석출된다. 그러나, 본 실시 형태의 강재의 사용 환경(600~700℃의 고온 부식 환경)에 있어서, MX형 탄질화물은 준안정상이다. 그 때문에, 상기 화학 조성을 가지는 강재를 600~700℃의 고온 부식 환경에 있어서 장시간 사용한 경우, Nb의 MX형 탄질화물은, 안정상인 Z상(CrNbN)과 M23C6형 탄화물로 변화한다. 이 때, 입계에 편석하고 있는 B가, M23C6형 탄화물 중의 일부의 C와 치환되어, M23C6형 탄화물에 흡수된다. 그 때문에, 입계에 편석하고 있는 B량이 저감되어, 입계 강도가 저하된다. 그 결과, 충분한 크리프 연성이 얻어지지 않는다고 생각할 수 있다. As described above, in this embodiment, in order to increase the polythionic acid SCC resistance, not only the C content is made 0.030% or less, but also 0.20 to 1.00% of Nb is included to fix C to Nb, thereby reducing the solid solution C. do. Specifically, Nb binds to C and precipitates as MX-type carbonitride by solution treatment or aging in a short time. However, in the use environment of the steel material of the present embodiment (a high-temperature corrosion environment of 600 to 700°C), the MX-type carbonitride is metastable. Therefore, when the steel material having the above chemical composition is used for a long time in a high-temperature corrosion environment of 600 to 700°C, the MX-type carbonitride of Nb changes into the stable phase Z-phase (CrNbN) and M 23 C 6 type carbide. At this time, the B that segregates at the grain boundary, are replaced with a portion of the M 23 C 6 type carbide C, is absorbed by the M 23 C 6 type carbides. Therefore, the amount of B segregating at the grain boundary is reduced, and the grain boundary strength is reduced. As a result, it is considered that sufficient creep ductility cannot be obtained.

그래서, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, 입계에서의 편석 B량의 저감을 억제하는 방법에 대해서, 더욱 검토를 행했다. 그 결과, 다음의 메카니즘을 생각할 수 있는 것을 알 수 있었다. Therefore, further investigation was conducted on a method of suppressing a reduction in the amount of segregation B at grain boundaries during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C. As a result, it turned out that the following mechanism can be considered.

Mo는 상술한 대로, M23C6형 탄화물의 생성 자체를 억제한다. Mo는 또한, M23C6형 탄화물 중의 일부의 M과 치환되어, M23C6형 탄화물에 고용되는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서, Mo가 고용된 M23C6형 탄화물을, 「Mo 고용 M23C6형 탄화물」이라고 정의한다. Mo 고용 M23C6형 탄화물은 B를 고용하기 어렵다. 따라서, 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, Nb를 함유하는 MX형 탄질화물이 Z상과 M23C6형 탄화물로 변화한 경우여도, M23C6형 탄화물이 Mo 고용 M23C6형 탄화물이면, B의 M23C6형 탄화물로의 고용을 억제할 수 있어, 입계에서의 편석 B량의 저감이 억제된다. 그 결과, 우수한 내폴리티온산 SCC성 및 우수한 크리프 연성을 양립시킬 수 있다고 생각할 수 있다. As described above, Mo suppresses the formation of M 23 C 6 type carbide itself. Mo is further optionally substituted with a part of M in the M 23 C 6 type carbide, there is a case that is employed in the M 23 C 6 type carbides. In this specification, the M 23 C 6 type carbide in which Mo is solid solution is defined as "Mo solid solution M 23 C 6 type carbide". Mo solid solution M 23 C 6 type carbide is difficult to employ B. Therefore, even when the MX-type carbonitride containing Nb is changed to a Z-phase and M 23 C 6 type carbide during use in a high-temperature corrosive environment, if the M 23 C 6 type carbide is a Mo solid solution M 23 C 6 type carbide , The solid solution of B into the M 23 C 6 type carbide can be suppressed, and a reduction in the amount of segregation B at the grain boundary is suppressed. As a result, it is considered that excellent polythionic acid SCC resistance and excellent creep ductility can be made compatible.

그래서, 상기 화학 조성을 가지는 오스테나이트계 스테인리스 강에 있어서, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, Nb를 함유하는 MX형 탄질화물이 Z상과 M23C6형 탄화물로 변화한 경우여도, Mo 고용 M23C6형 탄화물이 생성됨으로써, 입계에서의 편석 B량의 저감을 억제할 수 있는 화학 조성을 더욱 검토했다. 그 결과, Mo 고용 M23C6형 탄화물의 생성에 의한 편석 B량의 저감 억제에는, 상기 화학 조성 중의 B와, C와 Mo가 밀접하게 관계하는 것을 알 수 있었다. 그리고, 상기 화학 조성에 있어서, B, C 및 Mo가 식 (1)을 만족하면, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서도, 우수한 내폴리티온산 SCC성 및 우수한 크리프 연성을 양립시킬 수 있는 것을 알 수 있었다. Therefore, in the austenitic stainless steel having the above chemical composition, even when the MX-type carbonitride containing Nb is changed to the Z-phase and M 23 C 6- type carbide during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C. , Mo solid solution M 23 C 6 type carbide was further investigated for a chemical composition capable of suppressing a reduction in the amount of segregation B at grain boundaries. As a result, it was found that B in the chemical composition and C and Mo are closely related to suppression of reduction of the amount of segregation B due to the formation of Mo solid solution M 23 C 6 type carbide. And, in the above chemical composition, if B, C, and Mo satisfy Equation (1), even during use in a high-temperature corrosion environment of 600 to 700°C, excellent polythionic acid SCC resistance and excellent creep ductility can be achieved. I could see that there is.

B+0.004-0.9C+0.017Mo2≥0 (1) B+0.004-0.9C+0.017Mo 2 ≥0 (1)

여기서, 식 (1)의 각 원소 기호에는, 대응하는 원소의 함유량(질량%)이 대입된다. Here, the content (mass %) of the corresponding element is substituted for each element symbol in the formula (1).

본 발명자들이 더욱 검토한 결과, 상기 오스테나이트계 스테인리스 강에 임의 원소인 Cu가 함유되는 경우, Cu를 5.0% 이하 함유하면, 우수한 크리프 강도를 얻을 수 있으면서, 크리프 연성도 유지할 수 있지만, Cu 함유량의 상한을 1.9% 이하로 하면 또한, 크리프 강도를 높이면서, 더 높은 크리프 연성을 유지할 수 있는 것을 알 수 있었다. 그 이유로서, 다음 사항을 생각할 수 있다. Cu는 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, 입내에 석출되어 Cu상을 형성한다. Cu상은 크리프 강도를 높이지만, 크리프 연성을 저하시키는 경우가 있다. 따라서, 상기 화학 조성이며, 식 (1)을 만족하는 오스테나이트계 스테인리스 강에 있어서, 보다 바람직하게는, Cu 함유량은 1.9% 이하이다. Cu 함유량이 1.9% 이하이면, 우수한 크리프 연성을 보다 유효하게 유지할 수 있다. As a result of further investigation by the present inventors, when the austenitic stainless steel contains Cu, which is an optional element, when Cu is contained in 5.0% or less, excellent creep strength can be obtained and creep ductility can be maintained. It was found that when the upper limit was 1.9% or less, it was possible to maintain higher creep ductility while further increasing the creep strength. As a reason, the following can be considered. During use in a high-temperature corrosive environment, Cu precipitates in the grain to form a Cu phase. The Cu phase increases the creep strength, but sometimes decreases the creep ductility. Therefore, in the austenitic stainless steel which is the above chemical composition and satisfies the formula (1), more preferably, the Cu content is 1.9% or less. When the Cu content is 1.9% or less, excellent creep ductility can be more effectively maintained.

본 발명자가 더욱 검토한 결과, Mo 함유량을 0.5% 이상으로 하면, 크리프 연성이 더 높아지는 것을 알 수 있었다. 이 이유는 확실하지 않지만, 다음 사항을 생각할 수 있다. 상기 화학 조성(식 (1)을 만족한다)에 있어서 또한, Mo 함유량을 0.5% 이상으로 한 경우, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, Mo는 또한, 입계에 편석하거나 금속간 화합물을 생성한다. 이 입계 편석이나 금속간 화합물에 의해, 입계 강도가 더 높아진다. 그 결과, 크리프 연성이 더 높아진다. 따라서, 바람직한 Mo 함유량의 하한은 0.5%이다. 크리프 연성을 더 높이기 위한 바람직한 Mo 함유량의 하한은 0.8%이며, 더 바람직하게는 1.0%이며, 더 바람직하게는 2.0%이다. As a result of further investigation by the present inventors, it was found that when the Mo content was 0.5% or more, the creep ductility was further increased. The reason for this is not clear, but you can think of the following: In the above chemical composition (which satisfies the formula (1)), and when the Mo content is 0.5% or more, during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C, Mo further segregates at grain boundaries or intermetallic compounds Is created. The grain boundary strength is further increased by this grain boundary segregation or an intermetallic compound. As a result, the creep ductility becomes higher. Therefore, the lower limit of the preferable Mo content is 0.5%. The lower limit of the preferred Mo content for further increasing the creep ductility is 0.8%, more preferably 1.0%, and still more preferably 2.0%.

이상의 지견에 의거하여 완성한 본 발명에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강은, 질량%로, C:0.030% 이하, Si:0.10~1.00%, Mn:0.20~2.00%, P:0.040% 이하, S:0.010% 이하, Cr:16.0~25.0%, Ni:10.0~30.0%, Mo:0.1~5.0%, Nb:0.20~1.00%, N:0.050~0.300%, sol. Al:0.0005~0.1000%, B:0.0010~0.0080%, Cu:0~5.0%, W:0~5.0%, Co:0~1.0%, V:0~1.00%, Ta:0~0.2%, Hf:0~0.20%, Ca:0~0.010%, Mg:0~0.010%, 및, 희토류 원소:0~0.10%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지며, 식 (1)을 만족하는 화학 조성을 가진다. Based on the above findings, the austenitic stainless steel according to the present invention, by mass, C: 0.030% or less, Si: 0.10 to 1.00%, Mn: 0.20 to 2.00%, P: 0.040% or less, S: 0.010 % Or less, Cr: 16.0 to 25.0%, Ni: 10.0 to 30.0%, Mo: 0.1 to 5.0%, Nb: 0.20 to 1.00%, N: 0.050 to 0.300%, sol. Al: 0.0005 to 0.1000%, B: 0.0010 to 0.0080%, Cu: 0 to 5.0%, W: 0 to 5.0%, Co: 0 to 1.0%, V: 0 to 1.00%, Ta: 0 to 0.2%, Hf :0∼0.20%, Ca:0∼0.010%, Mg:0∼0.010%, and rare earth elements:0∼0.10%, the balance consists of Fe and impurities, and satisfies Equation (1) Have a composition.

B+0.004-0.9C+0.017Mo2≥0 (1) B+0.004-0.9C+0.017Mo 2 ≥0 (1)

여기서, 식 (1)의 각 원소 기호에는, 대응하는 원소의 함유량(질량%)이 대입된다. Here, the content (mass %) of the corresponding element is substituted for each element symbol in the formula (1).

상기 화학 조성은, 질량%로, Cu:0.1~5.0%, W:0.1~5.0%, 및 Co:0.1~1.0%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. The said chemical composition may contain 1 type(s) or 2 or more types selected from the group consisting of Cu:0.1-5.0%, W:0.1-5.0%, and Co:0.1-1.0% by mass %.

상기 화학 조성은, 질량%로, V:0.1~1.00%, Ta:0.01~0.2%, 및 Hf:0.01~0.20%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. The chemical composition may contain one or two or more selected from the group consisting of V: 0.1 to 1.00%, Ta: 0.01 to 0.2%, and Hf: 0.01 to 0.20% in mass%.

상기 화학 조성은, 질량%로, Ca:0.0005~0.010%, Mg:0.0005~0.010%, 및, 희토류 원소:0.001~0.10%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. The chemical composition may contain one or two or more selected from the group consisting of Ca: 0.0005 to 0.010%, Mg: 0.0005 to 0.010%, and rare earth elements: 0.001 to 0.10% by mass.

상기 화학 조성은, 질량%로, Cu:0~1.9%를 함유해도 된다. The said chemical composition may contain Cu: 0-1.9% by mass %.

상기 화학 조성은, 질량%로, Mo:0.5~5.0%를 함유해도 된다. The chemical composition may contain 0.5% to 5.0% of Mo by mass%.

이하, 본 실시 형태의 오스테나이트계 스테인리스 강에 대해서 상세히 서술한다. 원소에 관한 「%」는, 특별히 언급이 없는 한, 질량%를 의미한다. Hereinafter, the austenitic stainless steel of this embodiment is explained in full detail. "%" with respect to an element means mass% unless otherwise stated.

[화학 조성][Chemical composition]

본 실시 형태의 오스테나이트계 스테인리스 강의 화학 조성은, 다음의 원소를 함유한다. The chemical composition of the austenitic stainless steel of this embodiment contains the following elements.

C:0.030% 이하 C: 0.030% or less

탄소(C)는 불가피하게 함유된다. C는, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서 본 실시 형태의 오스테나이트계 스테인리스 강을 사용 중에 있어서, 입계에 M23C6형 탄화물을 생성하여, 내폴리티온산 SCC성을 저하시킨다. 따라서, C 함유량은 0.030% 이하이다. C 함유량의 바람직한 상한은 0.020%이며, 더 바람직하게는 0.015%이다. C 함유량은 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 그러나, 상술한 대로, C는 불가피하게 함유되기 때문에, 공업 생산 상, C는 적어도, 0.0001%는 함유될 수 있다. 그 때문에, C 함유량이 바람직한 하한값은 0.0001%이다. Carbon (C) is inevitably contained. When C is using the austenitic stainless steel of the present embodiment in a high-temperature corrosion environment of 600 to 700°C , M 23 C 6 type carbide is generated at the grain boundary, thereby reducing the polythionic acid SCC resistance. Therefore, the C content is not more than 0.030%. The upper limit of the C content is preferably 0.020%, more preferably 0.015%. It is preferable that the C content is as low as possible. However, as described above, since C is inevitably contained, in industrial production, at least 0.0001% of C may be contained. Therefore, the lower limit with a preferable C content is 0.0001%.

Si:0.10~1.00% Si: 0.10~1.00%

실리콘(Si)은, 강을 탈산한다. Si는 또한, 강의 내산화성 및 내수증기 산화성을 높인다. Si 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Si 함유량이 너무 높으면, 강 중에 시그마상(σ상)이 석출되어, 강의 인성이 저하된다. 따라서, Si 함유량은 0.10~1.00%이다. Si 함유량의 바람직한 상한은 0.75%이며, 더 바람직하게는 0.50%이다. Silicon (Si) deoxidizes steel. Si also increases the oxidation resistance and water vapor oxidation resistance of the steel. If the Si content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the Si content is too high, a sigma phase (σ phase) is precipitated in the steel, and the toughness of the steel is lowered. Therefore, the Si content is 0.10 to 1.00%. The upper limit of the Si content is preferably 0.75%, more preferably 0.50%.

Mn:0.20~2.00% Mn:0.20~2.00%

망간(Mn)은 강을 탈산한다. Mn은 또한, 오스테나이트를 안정화하여, 크리프 강도를 높인다. Mn 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Mn 함유량이 너무 높으면, 강의 크리프 강도가 저하된다. 따라서, Mn 함유량은 0.20~2.00%이다. Mn 함유량의 바람직한 하한은 0.40%이며, 더 바람직하게는 0.50%이다. Mn 함유량의 바람직한 상한은 1.70%이며, 더 바람직하게는 1.50%이다. Manganese (Mn) deoxidizes steel. Mn also stabilizes austenite and increases creep strength. If the Mn content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the Mn content is too high, the creep strength of the steel decreases. Therefore, the Mn content is 0.20 to 2.00%. The preferred lower limit of the Mn content is 0.40%, more preferably 0.50%. The upper limit of the Mn content is preferably 1.70%, more preferably 1.50%.

P:0.040% 이하P: 0.040% or less

인(P)은 불순물이다. P는 강의 열간 가공성 및 인성을 저하시킨다. 따라서, P 함유량은 0.040% 이하이다. P 함유량의 바람직한 상한은 0.035%이며, 더 바람직하게는 0.032%이다. P 함유량은 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 그러나, P는 불가피하게 함유되어, 공업 생산 상, P는 적어도, 0.0001%는 함유될 수 있다. 그 때문에, P 함유량이 바람직한 하한값은 0.0001%이다. Phosphorus (P) is an impurity. P deteriorates the hot workability and toughness of the steel. Therefore, the P content is 0.040% or less. The upper limit of the P content is preferably 0.035%, more preferably 0.032%. It is preferable that the P content is as low as possible. However, P is inevitably contained, and in industrial production, at least 0.0001% of P may be contained. Therefore, the lower limit with a preferable P content is 0.0001%.

S:0.010% 이하 S: 0.010% or less

황(S)은 불순물이다. S는 강의 열간 가공성 및 크리프 연성을 저하시킨다. 따라서, S 함유량은 0.010% 이하이다. S 함유량의 바람직한 상한은 0.005%이다. S 함유량은 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 그러나, S는 불가피하게 함유되어, 공업 생산 상, S는 적어도, 0.0001%는 함유될 수 있다. 그 때문에, S 함유량이 바람직한 하한값은 0.0001%이다. Sulfur (S) is an impurity. S deteriorates the hot workability and creep ductility of the steel. Therefore, the S content is 0.010% or less. A preferable upper limit of the S content is 0.005%. It is preferable that the S content is as low as possible. However, S is inevitably contained, and in industrial production, S may contain at least 0.0001%. Therefore, the lower limit with a preferable S content is 0.0001%.

Cr:16.0~25.0% Cr:16.0~25.0%

크롬(Cr)은 강의 내폴리티온산 SCC성을 높인다. Cr은 또한, 내산화성, 내수증기 산화성, 내고온 부식성 등을 높인다. Cr 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Cr 함유량이 너무 높으면, 강의 크리프 강도 및 인성이 저하된다. 따라서, Cr 함유량은 16.0~25.0%이다. Cr 함유량의 바람직한 하한은 16.5%이며, 더 바람직하게는 17.0%이다. Cr 함유량의 바람직한 상한은 24.0%이며, 더 바람직하게는 23.0%이다. Chromium (Cr) increases the SCC resistance of polythionic acid in steel. Cr also increases oxidation resistance, water vapor oxidation resistance, high temperature corrosion resistance, and the like. If the Cr content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the Cr content is too high, the creep strength and toughness of the steel decrease. Therefore, the Cr content is 16.0 to 25.0%. The preferable lower limit of the Cr content is 16.5%, more preferably 17.0%. The upper limit of the Cr content is preferably 24.0%, more preferably 23.0%.

Ni:10.0~30.0% Ni: 10.0~30.0%

니켈(Ni)은 오스테나이트를 안정화하여, 크리프 강도를 높인다. Ni 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Ni 함유량이 너무 높으면, 상기 효과가 포화하고, 또한, 제조 비용이 높아진다. 따라서, Ni 함유량은 10.0~30.0%이다. Ni 함유량의 바람직한 하한은 11.0%이며, 더 바람직하게는 13.0%이다. Ni 함유량의 바람직한 상한은 25.0%이며, 더 바람직하게는 22.0%이다. Nickel (Ni) stabilizes austenite and increases creep strength. If the Ni content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the Ni content is too high, the above effect is saturated, and the manufacturing cost is increased. Therefore, the Ni content is 10.0 to 30.0%. The preferred lower limit of the Ni content is 11.0%, more preferably 13.0%. The upper limit of the Ni content is preferably 25.0%, more preferably 22.0%.

Mo:0.1~5.0% Mo: 0.1~5.0%

몰리브덴(Mo)은, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, 입계에 M23C6형 탄화물이 생성되는 것을 억제한다. Mo는 또한, 600~700℃에서의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, Nb의 MX형 탄질화물이 M23C6형 탄화물로 변화할 때, M23C6형 탄화물에 B가 고용되는 것을 억제하여, 고온 부식 환경 하에서의 입계의 편석 B량이 저감하는 것을 억제한다. 이것에 의해, 고온 부식 환경 하에 있어서, 충분한 크리프 연성을 얻을 수 있다. Mo 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Mo 함유량이 너무 높으면, 오스테나이트의 안정성이 저하된다. 따라서, Mo 함유량은 0.1~5.0%이다. Mo 함유량의 바람직한 하한은 0.2%이며, 더 바람직하게는 0.3%이다. Molybdenum (Mo) suppresses the formation of M 23 C 6 type carbide at grain boundaries during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C. Mo is also, in the use under a 600 high temperature corrosive environment at ~ 700 ℃, when the MX type carbonitride of Nb can change as M 23 C 6 type carbides, and inhibit the B is employed in the M 23 C 6 type carbide , It suppresses reduction of the amount of segregation B of grain boundaries in a high-temperature corrosive environment. Thereby, in a high-temperature corrosive environment, sufficient creep ductility can be obtained. If the Mo content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the Mo content is too high, the stability of austenite decreases. Therefore, the Mo content is 0.1 to 5.0%. The preferred lower limit of the Mo content is 0.2%, more preferably 0.3%.

Mo 함유량이 0.5% 이상이면 또한, Mo는 입계에 편석하거나, 금속간 화합물을 생성하여, 입계 강도를 더 높인다. 이 경우, 고온 부식 환경 하에 있어서, 더 우수한 크리프 강도를 얻을 수 있다. 따라서, Mo 함유량의 더 바람직한 하한은 0.5%이며, 더 바람직하게는 0.8%이며, 더 바람직하게는 1.0%이며, 더 바람직하게는 1.5%이며, 더 바람직하게는 2.0%이다. Mo 함유량이 1.5% 이상이면, 크리프 강도도 높인다. Mo 함유량의 바람직한 상한은 4.5%이며, 더 바람직하게는 4.0%이다. Mo 함유량이 1.5% 이상이면, 크리프 강도도 높인다. When the Mo content is 0.5% or more, Mo segregates at the grain boundary or generates an intermetallic compound to further increase the grain boundary strength. In this case, under a high-temperature corrosive environment, a better creep strength can be obtained. Therefore, a more preferable lower limit of the Mo content is 0.5%, more preferably 0.8%, more preferably 1.0%, more preferably 1.5%, and still more preferably 2.0%. When the Mo content is 1.5% or more, the creep strength is also increased. The upper limit of the Mo content is preferably 4.5%, more preferably 4.0%. When the Mo content is 1.5% or more, the creep strength is also increased.

Nb:0.20~1.00% Nb:0.20~1.00%

니오브(Nb)는, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, C와 결합하여 MX형 탄질화물을 생성하여, 강 중의 고용 C량을 저감한다. 이것에 의해, 강의 내폴리티온산 SCC성이 높아진다. 생성한 Nb의 MX형 탄질화물은 또, 크리프 강도를 높인다. Nb 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Nb 함유량이 너무 높으면, δ페라이트가 생성되어, 강의 장시간 크리프 강도, 인성, 및, 용접성을 저하시킨다. 따라서, Nb 함유량은 0.20~1.00%이다. Nb 함유량의 바람직한 하한은 0.25%이다. Nb 함유량의 바람직한 상한은 0.90%이며, 더 바람직하게는 0.80%이다. Niobium (Nb) combines with C to form MX-type carbonitride during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C, thereby reducing the amount of solid solution C in the steel. Thereby, the polythionic acid SCC resistance of the steel is improved. The produced Nb MX-type carbonitride further increases the creep strength. If the Nb content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the Nb content is too high, δ ferrite is generated, which lowers the creep strength, toughness, and weldability of the steel for a long time. Therefore, the Nb content is 0.20 to 1.00%. The preferable lower limit of the Nb content is 0.25%. The upper limit of the Nb content is preferably 0.90%, more preferably 0.80%.

N:0.050~0.300% N:0.050~0.300%

질소(N)는 매트릭스(모상)로 고용되어 오스테나이트를 안정화하고, 크리프 강도를 높인다. N은 또한, 입내에 미세한 탄질화물을 형성하여, 강의 크리프 강도를 높인다. 즉, N은, 고용 강화 및 석출 강화 양쪽에서 크리프 강도에 기여한다. N 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, N 함유량이 너무 높으면, 입계에서 Cr 질화물이 형성되어, 용접 열영향부(HAZ)에서의 내폴리티온산 SCC성이 저하된다. N 함유량이 너무 높으면 또한, 강의 가공성이 저하된다. 따라서, N 함유량은 0.050~0.300%이다. N 함유량의 바람직한 하한은 0.070%이다. N 함유량의 바람직한 상한은 0.250%이며, 더 바람직하게는 0.200%이다. Nitrogen (N) is dissolved in a matrix (hair phase) to stabilize austenite and increase creep strength. N also forms a fine carbonitride in the grain, thereby increasing the creep strength of the steel. That is, N contributes to the creep strength in both solid solution strengthening and precipitation strengthening. If the N content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the N content is too high, Cr nitride is formed at the grain boundary, and the polythionic acid SCC resistance in the welding heat affected zone (HAZ) is deteriorated. If the N content is too high, the workability of the steel is further deteriorated. Therefore, the N content is 0.050 to 0.300%. The preferable lower limit of the N content is 0.070%. The upper limit of the N content is preferably 0.250%, more preferably 0.200%.

sol. Al:0.0005~0.100% sol. Al: 0.0005~0.100%

알루미늄(Al)은 강을 탈산한다. Al 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, Al 함유량이 너무 높으면, 강의 청정도가 저하되어, 강의 가공성 및 연성이 저하된다. 따라서, Al 함유량은 0.0005~0.100%이다. Al 함유량의 바람직한 하한은 0.001%이며, 더 바람직하게는 0.002%이다. Al 함유량의 바람직한 상한은 0.050%이며, 더 바람직하게는 0.030%이다. 본 실시 형태에 있어서 Al 함유량은, 산가용 Al(sol. Al)의 함유량을 의미한다. Aluminum (Al) deoxidizes steel. If the Al content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the Al content is too high, the cleanliness of the steel decreases, and the workability and ductility of the steel decrease. Therefore, the Al content is 0.0005 to 0.100%. The preferred lower limit of the Al content is 0.001%, more preferably 0.002%. The upper limit of the Al content is preferably 0.050%, more preferably 0.030%. In this embodiment, the Al content means the content of Al (sol. Al) for an acid value.

B:0.0010~0.0080% B:0.0010~0.0080%

붕소(B)는, 600~700℃에서의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, 입계에 편석되어, 입계 강도를 높인다. 그 결과, 크리프 연성을 높인다. B 함유량이 너무 낮으면, 상기 효과를 얻을 수 없다. 한편, B 함유량이 너무 높으면, 용접성 및 고온에서의 열간 가공성이 저하된다. 따라서, B 함유량은 0.0010~0.0080%이다. B 함유량의 바람직한 하한은, 0.0015%이며, 더 바람직하게는 0.0020%이다. B 함유량의 바람직한 상한은 0.0060% 미만이며, 더 바람직하게는 0.0050%이다. Boron (B) segregates at grain boundaries during use in a high-temperature corrosive environment at 600 to 700°C, thereby increasing grain boundary strength. As a result, creep ductility is improved. If the B content is too low, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the B content is too high, weldability and hot workability at high temperature are deteriorated. Therefore, the B content is 0.0010 to 0.0080%. The preferable lower limit of the B content is 0.0015%, more preferably 0.0020%. The upper limit of the B content is preferably less than 0.0060%, more preferably 0.0050%.

본 실시의 형태에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강의 화학 조성의 잔부는, Fe 및 불순물로 이루어진다. 여기서, 불순물이란, 오스테나이트계 스테인리스 강을 공업적으로 제조할 때에, 원료로서의 광석, 스크랩, 또는 제조 환경 등으로부터 혼입되는 것이며, 본 실시 형태의 오스테나이트계 스테인리스 강에 악영향을 주지 않는 범위에서 허용되는 것을 의미한다. The balance of the chemical composition of the austenitic stainless steel according to the present embodiment is composed of Fe and impurities. Here, impurities are those that are mixed from ore, scrap, or manufacturing environment as raw materials when industrially manufacturing austenitic stainless steel, and are allowed within the range that does not adversely affect the austenitic stainless steel of the present embodiment. Means being.

[임의 원소에 대해서][About arbitrary elements]

본 실시 형태에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강은 또한, Fe의 일부 대신에, Cu, W 및 Co로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. 이와 같은 원소는 모두, 강의 크리프 강도를 높인다. The austenitic stainless steel according to the present embodiment may further contain one or two or more selected from the group consisting of Cu, W, and Co instead of a part of Fe. All of these elements increase the creep strength of the steel.

Cu:0~5.0% Cu: 0~5.0%

구리(Cu)는 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, Cu는 600~700℃의 고온 부식 환경에서의 사용 중에 있어서, 입내에 Cu상으로서 석출되어, 석출 강화에 의해 강의 크리프 강도를 높인다. 그러나, Cu 함유량이 너무 높으면, 강의 열간 가공성 및 용접성이 저하된다. 따라서, Cu 함유량은 0~5.0%이다. 크리프 강도를 더 유효하게 높이기 위한 Cu 함유량의 바람직한 하한은 0.1%이며, 더 바람직하게는 2.0%이며, 더 바람직하게는 2.5%이다. Cu 함유량의 바람직한 상한은 4.5%이며, 더 바람직하게는 4.0%이다. 한편, 보다 우수한 크리프 연성을 유지하기 위한 바람직한 Cu 함유량은 0~1.9%이며, 더 바람직한 Cu 함유량의 상한은, 1.8%이다. Copper (Cu) is an arbitrary element and does not need to be contained. When contained, Cu precipitates as a Cu phase in the grain during use in a high-temperature corrosion environment of 600 to 700°C, and increases the creep strength of the steel by precipitation strengthening. However, if the Cu content is too high, the hot workability and weldability of the steel are deteriorated. Therefore, the Cu content is 0 to 5.0%. The preferred lower limit of the Cu content for increasing the creep strength more effectively is 0.1%, more preferably 2.0%, and still more preferably 2.5%. The upper limit of the Cu content is preferably 4.5%, more preferably 4.0%. On the other hand, the preferable Cu content for maintaining more excellent creep ductility is 0 to 1.9%, and the upper limit of the more preferable Cu content is 1.8%.

W:0~5.0% W:0~5.0%

텅스텐(W)은 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, W는 매트릭스(모상)로 고용되어, 강의 크리프 강도를 높인다. 그러나, W 함유량이 너무 높으면, 오스테나이트의 안정성이 저하되어, 강의 크리프 강도나 인성이 저하된다. 따라서, W 함유량은 0~5.0%이다. W 함유량의 바람직한 하한은 0.1%이며, 더 바람직하게는 0.2%이다. W 함유량의 바람직한 상한은 4.5%이며, 더 바람직하게는 4.0%이다. Tungsten (W) is an arbitrary element and does not need to be contained. When contained, W is solid solution as a matrix (mother shape), increasing the creep strength of the steel. However, if the W content is too high, the stability of austenite decreases, and the creep strength and toughness of the steel decrease. Therefore, the W content is 0 to 5.0%. The preferred lower limit of the W content is 0.1%, more preferably 0.2%. The upper limit of the W content is preferably 4.5%, more preferably 4.0%.

Co:0~1.0% Co:0~1.0%

코발트(Co)는 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, Co는 오스테나이트를 안정화하여, 크리프 강도를 높인다. 그러나, Co 함유량이 너무 높으면, 원료 비용이 높아진다. 따라서, Co 함유량은 0~1.0%이다. Co 함유량의 바람직한 하한은 0.1%이며, 더 바람직하게는 0.2%이다. Cobalt (Co) is an arbitrary element and does not have to be contained. When contained, Co stabilizes austenite, increasing creep strength. However, if the Co content is too high, the cost of raw materials becomes high. Therefore, the Co content is 0 to 1.0%. The preferred lower limit of the Co content is 0.1%, more preferably 0.2%.

본 실시 형태에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강은 또한, Fe의 일부 대신에, V, Ta 및 Hf로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. 이와 같은 원소는 모두, 강의 내폴리티온산 SCC성 및 크리프 강도를 높인다. The austenitic stainless steel according to the present embodiment may further contain one or two or more selected from the group consisting of V, Ta, and Hf instead of a part of Fe. All of these elements increase the polythionic acid SCC resistance and creep strength of the steel.

V:0~1.00% V:0~1.00%

바나듐(V)은 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, V는, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, C와 결합하여 탄질화물을 생성하고, 고용 C를 저감하여, 강의 내폴리티온산 SCC성을 높인다. 생성한 V 탄질화물은 또, 크리프 강도를 높인다. 그러나, V 함유량이 너무 높으면, δ페라이트가 생성되어, 강의 크리프 강도, 인성, 및 용접성이 저하된다. 따라서, V 함유량은 0~1.00%이다. 내폴리티온산 SCC성 및 크리프 강도를 더 유효하게 높이기 위한 V 함유량의 바람직한 하한은 0.10%이다. V 함유량의 바람직한 상한은 0.90%이며, 더 바람직하게는 0.80%이다. Vanadium (V) is an arbitrary element and does not have to be contained. When contained, V combines with C during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C to form carbonitrides, reduces solid solution C, and increases polythionic acid SCC resistance of the steel. The generated V carbonitride further increases the creep strength. However, if the V content is too high,? Ferrite is generated, and the creep strength, toughness, and weldability of the steel are deteriorated. Therefore, the V content is 0 to 1.00%. The preferred lower limit of the V content for increasing the polythionic acid SCC resistance and creep strength more effectively is 0.10%. The upper limit of the V content is preferably 0.90%, more preferably 0.80%.

Ta:0~0.2% Ta:0~0.2%

탄탈(Ta)은 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, Ta는, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, C와 결합하여 탄질화물을 생성하고, 고용 C를 저감하여, 강의 내폴리티온산 SCC성을 높인다. 생성한 Ta 탄질화물은 또, 크리프 강도를 높인다. 그러나, Ta 함유량이 너무 높으면, δ페라이트가 생성되어, 강의 크리프 강도, 인성, 및 용접성이 저하된다. 따라서, Ta 함유량은 0~0.2%이다. 내폴리티온산 SCC성 및 크리프 강도를 더 유효하게 높이기 위한 Ta 함유량의 바람직한 하한은 0.01%이며, 더 바람직하게는 0.02%이다. Tantalum (Ta) is an arbitrary element and does not have to be contained. When contained, Ta combines with C during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C to form carbonitrides, reduces solid solution C, and increases polythionic acid SCC resistance of steel. The produced Ta carbonitride further increases the creep strength. However, when the Ta content is too high,? Ferrite is generated, and the creep strength, toughness, and weldability of the steel are deteriorated. Therefore, the Ta content is 0 to 0.2%. The preferable lower limit of the Ta content for further effectively increasing the polythionic acid SCC resistance and creep strength is 0.01%, more preferably 0.02%.

Hf:0~0.20% Hf:0~0.20%

하프늄(Hf)은 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, Hf는, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, C와 결합하여 탄질화물을 생성하고, 고용 C를 저감하여, 강의 내폴리티온산 SCC성을 높인다. 생성한 Hf 탄질화물은 또, 크리프 강도를 높인다. 그러나, Hf 함유량이 너무 높으면, δ페라이트가 생성되어, 강의 크리프 강도, 인성, 및 용접성이 저하된다. 따라서, Hf 함유량은 0~0.20%이다. Hf 함유량의 바람직한 하한은 0.01%이며, 더 바람직하게는 0.02%이다. Hafnium (Hf) is an arbitrary element and does not have to be contained. When contained, Hf bonds with C during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700° C. to form carbonitrides, reduces solid solution C, and increases polythionic acid SCC resistance of the steel. The generated Hf carbonitride further increases the creep strength. However, if the Hf content is too high, δ ferrite is generated, and the creep strength, toughness, and weldability of the steel are deteriorated. Therefore, the Hf content is 0 to 0.20%. The preferred lower limit of the Hf content is 0.01%, more preferably 0.02%.

본 실시 형태에 의한 오스테나이트계 스테인리스 강은 또한, Fe의 일부 대신에, Ca, Mg 및 희토류 원소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 된다. 이들 원소는 모두, 강의 열간 가공성 및 크리프 연성을 높인다. The austenitic stainless steel according to the present embodiment may further contain one or two or more selected from the group consisting of Ca, Mg, and rare earth elements instead of a part of Fe. All of these elements increase the hot workability and creep ductility of the steel.

Ca:0~0.010% Ca: 0~0.010%

칼슘(Ca)은 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, Ca는, O(산소) 및 S(황)를 개재물로서 고정하여, 강의 열간 가공성 및 크리프 연성을 높인다. 그러나, Ca 함유량이 너무 높으면, 강의 열간 가공성 및 크리프 연성을 저하시킨다. 따라서, Ca 함유량은 0~0.010%이다. Ca 함유량의 바람직한 하한은 0.0005%이며, 더 바람직하게는 0.001%이다. Ca 함유량의 바람직한 상한은 0.008%이며, 더 바람직하게는 0.006%이다. Calcium (Ca) is an arbitrary element and does not have to be contained. When contained, Ca fixes O (oxygen) and S (sulfur) as inclusions, thereby enhancing the hot workability and creep ductility of the steel. However, if the Ca content is too high, the hot workability and creep ductility of the steel are deteriorated. Therefore, the Ca content is 0 to 0.010%. The preferable lower limit of the Ca content is 0.0005%, more preferably 0.001%. The upper limit of the Ca content is preferably 0.008%, more preferably 0.006%.

Mg:0~0.010% Mg: 0~0.010%

마그네슘(Mg)은 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, Mg는, O(산소) 및 S(황)를 개재물로서 고정하여, 강의 열간 가공성 및 크리프 연성을 높인다. 그러나, Mg 함유량이 너무 높으면, 강의 열간 가공성 및 장시간 크리프 연성을 저하시킨다. 따라서, Mg 함유량은 0~0.010%이다. Mg 함유량의 바람직한 하한은 0.0005%이며, 더 바람직하게는 0.001%이다. Mg 함유량의 바람직한 상한은 0.008%이며, 더 바람직하게는 0.006%이다. Magnesium (Mg) is an arbitrary element and does not have to be contained. When contained, Mg fixes O (oxygen) and S (sulfur) as inclusions, thereby increasing the hot workability and creep ductility of the steel. However, if the Mg content is too high, the hot workability of the steel and the creep ductility for a long time are deteriorated. Therefore, the Mg content is 0 to 0.010%. The preferred lower limit of the Mg content is 0.0005%, more preferably 0.001%. The upper limit of the Mg content is preferably 0.008%, more preferably 0.006%.

희토류 원소:0~0.10% Rare earth elements: 0 to 0.10%

희토류 원소(REM)는 임의 원소이며, 함유되지 않아도 된다. 함유되는 경우, REM은, O(산소) 및 S(황)를 개재물로서 고정하여, 강의 열간 가공성 및 크리프 연성을 높인다. 그러나, REM 함유량이 너무 높으면, 강의 열간 가공성 및 장시간 크리프 연성을 저하시킨다. 따라서, REM 함유량은 0~0.01%이다. REM 함유량의 바람직한 하한은 0.001%이며, 더 바람직하게는 0.002%이다. REM 함유량의 바람직한 상한은 0.08%이며, 더 바람직하게는 0.06%이다. The rare earth element (REM) is an arbitrary element and does not have to be contained. When contained, REM fixes O (oxygen) and S (sulfur) as inclusions, thereby improving hot workability and creep ductility of the steel. However, if the REM content is too high, the hot workability of the steel and the creep ductility for a long time are deteriorated. Therefore, the REM content is 0 to 0.01%. The preferred lower limit of the REM content is 0.001%, more preferably 0.002%. The upper limit of the REM content is preferably 0.08%, more preferably 0.06%.

본 명세서에 있어서의 REM은, Sc, Y, 및, 란타노이드(원자 번호 57번의 La~71번의 Lu) 중 적어도 1종 이상을 함유하고, REM 함유량은, 이들 원소의 합계 함유량을 의미한다. REM in this specification contains at least one or more of Sc, Y, and lanthanoids (Lu of La to 71 of atomic number 57), and REM content means the total content of these elements.

[식 (1)에 대해서][About equation (1)]

상기 화학 조성은 또한, 식 (1)을 만족한다. The chemical composition also satisfies the formula (1).

B+0.004-0.9C+0.017Mo2≥0 (1) B+0.004-0.9C+0.017Mo 2 ≥0 (1)

식 (1) 중의 각 원소 기호에는, 대응하는 원소의 함유량(질량%)이 대입된다. For each element symbol in Formula (1), the content (mass%) of the corresponding element is substituted.

상술한 대로, 본 실시 형태에서는, 내폴리티온산 SCC성을 높이기 위해, C 함유량을 0.030% 이하로 할 뿐만 아니라, 0.20~1.00%의 Nb를 함유시켜, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 Nb의 MX형 탄질화물을 생성하여, 고용 C량을 저감한다. 그러나, Nb의 MX형 탄질화물은 준안정상이기 때문에, 상기 고온 사용 환경 하에서의 사용 중에 있어서, Z상 및 M23C6형 탄화물로 변화한다. 이 때, 입계에 편석하고 있는 B가 M23C6형 탄화물에 고용되어, 입계에서의 B 편석량이 저감한다. 그 결과, 크리프 연성이 저하되어 버린다. As described above, in the present embodiment, in order to increase the polythionic acid SCC resistance, the C content is not only 0.030% or less, but also 0.20 to 1.00% of Nb is contained, and used in a high-temperature corrosion environment of 600 to 700°C. An MX-type carbonitride of Nb is produced in the inside, thereby reducing the amount of solid solution C. However, since the MX-type carbonitride of Nb is metastable, it changes to the Z-phase and M 23 C 6 type carbide during use under the high-temperature use environment. At this time, B segregating at the grain boundary is dissolved in the M 23 C 6 type carbide, and the amount of B segregation at the grain boundary is reduced. As a result, the creep ductility deteriorates.

그러나, Mo가 M23C6형 탄화물에 고용되어 「Mo 고용 M23C6형 탄화물」을 생성하면, Mo 고용 M23C6형 탄화물에 B는 고용되기 어렵다. 그 때문에, 입계에서의 B 편석량은 유지되어, 우수한 내폴리티온산 SCC성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 크리프 연성을 얻을 수 있다. However, when Mo is solid solution in M 23 C 6 type carbide to produce "Mo solid solution M 23 C 6 type carbide", B is hardly dissolved in Mo solid solution M 23 C 6 type carbide. Therefore, the amount of B segregation at the grain boundary is maintained, and not only excellent polythionic acid SCC resistance can be obtained, but also excellent creep ductility can be obtained.

F1=B+0.004-0.9C+0.017Mo2로 정의한다. F1은, 고온 부식 환경 하에서 사용 중의 강 중에 생성되는 복수의 M23C6형 탄화물 중, Mo 고용 M23C6형 탄화물의 비율을 나타내는 지표이다. F1이 0 이상이면, 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, 강 중에 복수의 M23C6형 탄화물이 생성되어도, Mo 고용 M23C6형 탄화물의 비율이 높다. 그 때문에, 입계에 편석하고 있는 B가 M23C6형 탄화물에 고용되기 어려워, 입계에서의 편석 B량이 유지된다. 그 때문에, 우수한 내폴리티온산 SCC성과 우수한 크리프 연성을 양립시킬 수 있다. 따라서, F1은 0(0.00000) 이상이다. 바람직하게는, F1은 0.00100 이상이며, 더 바람직하게는 0.00200 이상이며, 더 바람직하게는, 0.00400 이상이며, 더 바람직하게는, 0.00500이며, 더 바람직하게는 0.00800 이상이며, 가장 바람직하게는 0.01000이다. It is defined as F1=B+0.004-0.9C+0.017Mo 2. F1 is an indicator of the plurality of M 23 C 6 type carbide during, Mo ratio employed in the M 23 C 6 type carbide generated in the steel used in a high temperature corrosive environment. When F1 is 0 or more, even if a plurality of M 23 C 6 type carbides are generated in the steel during use in a high temperature corrosive environment, the proportion of Mo solid solution M 23 C 6 type carbides is high. Therefore, it is difficult for B segregating at the grain boundaries to be dissolved in the M 23 C 6 type carbide, and the amount of segregating B at the grain boundaries is maintained. Therefore, it is possible to achieve both excellent polythionic acid SCC resistance and excellent creep ductility. Thus, F1 is greater than or equal to 0 (0.00000). Preferably, F1 is 0.00100 or more, more preferably 0.00200 or more, more preferably 0.00400 or more, still more preferably 0.00500, still more preferably 0.00800 or more, and most preferably 0.01000.

바람직하게는, 상기 오스테나이트계 스테인리스 강의 화학 조성이 Cu를 함유하는 경우, 상술한 대로, Cu 함유량의 상한은 1.9% 이하이다. 즉, 크리프 강도를 높이면서, 또한, 우수한 크리프 연성을 얻는 것을 고려하면, 바람직한 Cu 함유량은 0%~1.9%이다. Cu 함유량이 1.9% 이하이면, Cu상의 석출 강화에 의해 우수한 크리프 강도를 얻으면서, 우수한 크리프 연성을 유지할 수 있다. Preferably, when the chemical composition of the austenitic stainless steel contains Cu, as described above, the upper limit of the Cu content is 1.9% or less. That is, in consideration of obtaining an excellent creep ductility while increasing the creep strength, the preferable Cu content is 0% to 1.9%. When the Cu content is 1.9% or less, excellent creep ductility can be maintained while obtaining excellent creep strength by precipitation strengthening of the Cu phase.

상기 오스테나이트계 스테인리스 강의 화학 조성에 있어서, Mo 함유량의 하한은 바람직하게는 0.5%이다. 이 경우, 600~700℃의 고온 부식 환경 하에서의 사용 중에 있어서, Mo는 또한, 입계에 편석하거나 금속간 화합물을 생성한다. 이 입계 편석이나 금속간 화합물에 의해, 입계 강도가 더 높아진다. 그 결과, 크리프 연성이 더 높아진다. 따라서, 바람직한 Mo 함유량의 하한은 1.0%이다. 또한, Mo 함유량의 하한이 1.0% 이상인 경우, 바람직한 F1값은 0.00500 이상이며, 더 바람직하게는, 0.00800 이상이며, 더 바람직하게는, 0.01000 이상이다. In the chemical composition of the austenitic stainless steel, the lower limit of the Mo content is preferably 0.5%. In this case, during use in a high-temperature corrosive environment of 600 to 700°C, Mo further segregates at grain boundaries or generates intermetallic compounds. The grain boundary strength is further increased by this grain boundary segregation or an intermetallic compound. As a result, the creep ductility becomes higher. Therefore, the lower limit of the preferable Mo content is 1.0%. In addition, when the lower limit of the Mo content is 1.0% or more, the preferred F1 value is 0.00500 or more, more preferably 0.00800 or more, and still more preferably 0.01000 or more.

[제조 방법][Manufacturing method]

본 발명의 오스테나이트계 스테인리스 강의 제조 방법의 일례를 설명한다. 본 제조 방법은, 소재를 준비하는 준비 공정과, 소재에 대해 열간 가공을 실시하여 강재를 제조하는 열간 가공 공정과, 필요에 따라 열간 가공 공정 후의 강재를 냉간 가공하는 냉간 가공 공정과, 필요에 따라 강재에 대해 용체화 처리를 실시하는 용체화 처리 공정을 구비한다. 이하, 제조 방법에 대해서 설명한다. An example of a method for producing an austenitic stainless steel according to the present invention will be described. This manufacturing method includes a preparation step for preparing a material, a hot working step for producing a steel material by hot working on the material, a cold working step for cold working the steel material after the hot working step if necessary, and if necessary. A solution treatment step of performing a solution treatment treatment on a steel material is provided. Hereinafter, the manufacturing method is demonstrated.

[준비 공정][Preparation process]

상술한 화학 조성이며, 식 (1)을 만족하는 용강을 제조한다. 예를 들어, 전기로나 AOD(Argon Oxygen Decarburization)로, VOD(Vacuum Oxygen Decarburization)로를 이용하여, 상기 용강을 제조한다. 제조된 용강에 대해, 필요에 따라 주지의 탈가스 처리를 실시한다. 탈가스 처리를 실시한 용강으로부터, 소재를 제조한다. 소재의 제조 방법은 예를 들어, 연속 주조법이다. 연속 주조법에 의해, 연속 주조재(소재)를 제조한다. 연속 주조재는 예를 들어, 슬라브, 블룸 및 빌릿 등이다. 용강을 조괴법에 의해 잉곳으로 해도 된다. A molten steel having the above-described chemical composition and satisfying the formula (1) is prepared. For example, the molten steel is manufactured using an electric furnace, Argon Oxygen Decarburization (AOD), or Vacuum Oxygen Decarburization (VOD) furnace. The produced molten steel is subjected to a known degassing treatment as necessary. A material is produced from molten steel subjected to degassing treatment. The manufacturing method of the material is, for example, a continuous casting method. A continuous casting material (material) is manufactured by a continuous casting method. Continuous cast materials are, for example, slabs, blooms and billets. Molten steel may be used as an ingot by the ingot method.

[열간 가공 공정][Hot working process]

준비된 소재(연속 주조재 또는 잉곳)를 열간 가공하여, 오스테나이트계 스테인리스 강재를 제조한다. 예를 들어, 소재를 열간 압연하여 강판이나 봉강, 선재를 제조한다. 또, 열간 압출이나 열간 천공 압연 등에 의해 오스테나이트계 스테인리스 강관을 제조한다. 열간 가공의 구체적인 방법은 특별히 한정되지 않고, 최종 제품의 형상에 따른 열간 가공을 실시하면 된다. 열간 가공의 가공 종료 온도는 예를 들어, 1050℃ 이상이다. 여기서 말하는 가공 종료 온도란, 최종 열간 가공이 완료된 직후의 강재의 온도를 의미한다. The prepared material (continuous casting material or ingot) is hot-worked to produce an austenitic stainless steel material. For example, a material is hot-rolled to manufacture a steel plate, bar, or wire. Further, an austenitic stainless steel pipe is manufactured by hot extrusion or hot drilling rolling. The specific method of hot working is not particularly limited, and hot working may be performed according to the shape of the final product. The processing end temperature of hot working is, for example, 1050°C or higher. The processing end temperature here means the temperature of the steel material immediately after the final hot working is completed.

[냉간 가공 공정][Cold working process]

열간 가공 후의 오스테나이트계 스테인리스 강재에 대해, 필요에 따라, 냉간 가공을 실시해도 된다. 오스테나이트계 스테인리스 강재가 봉강, 선재, 강관인 경우, 냉간 가공은 예를 들어, 냉간 인발이나 냉간 압연이다. 오스테나이트계 스테인리스 강재가 강판인 경우, 냉간 압연 등이다. The austenitic stainless steel material after hot working may be subjected to cold working as necessary. When the austenitic stainless steel material is a bar steel, a wire rod, or a steel pipe, the cold working is, for example, cold drawing or cold rolling. When the austenitic stainless steel material is a steel plate, it is cold rolling.

[용체화 처리 공정][Solution treatment process]

열간 가공 후, 또는 냉간 가공 후, 필요에 따라, 용체화 처리를 실시해도 된다. 용체화 처리 공정에서는, 조직의 균일화, 및 탄질화물의 고용을 행한다. 바람직한 용체화 처리 온도는 다음과 같다. After hot working or after cold working, you may perform solution treatment as needed. In the solution treatment step, the structure is homogenized and the carbonitride is solidified. The preferred solution treatment temperature is as follows.

바람직한 용체화 처리 온도:1000~1250℃Preferred solution treatment temperature: 1000 to 1250°C

용체화 처리 온도가 1000℃ 이상이면, Nb의 탄질화물이 충분히 고용되어, 크리프 강도가 더 높아진다. 열처리 온도가 1250℃ 이하이면, C의 과잉한 고용을 억제할 수 있어, 내폴리티온산 SCC성이 더 높아진다. When the solution treatment temperature is 1000°C or higher, the carbonitride of Nb is sufficiently dissolved and the creep strength becomes higher. When the heat treatment temperature is 1250°C or less, excessive solid solution of C can be suppressed, and the polythionic acid SCC resistance becomes higher.

용체화 처리 시에 있어서의 상기 용체화 처리 온도에서의 유지 시간은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2분~60분이다. The holding time at the solution treatment temperature in the solution treatment is not particularly limited, but is, for example, 2 minutes to 60 minutes.

또한, 열간 가공 공정에 의해 제조한 강재에 대해, 상술한 용체화 처리 대신에, 열간 가공 직후에 급냉을 행해도 된다. 이 경우, 열간 가공의 가공 종료 온도는, 1000℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 열간 가공 종료 온도가 1000℃ 이상이면, Nb의 탄질화물이 충분히 고용되어, 600~700℃의 고온 부식 환경에서의 사용 중에 있어서, 우수한 내폴리티온산 SCC성 및 우수한 크리프 연성의 양립이 가능하며, 또한, 고온 환경 하에서의 사용 중에 있어서의 Nb 탄질화물의 생성에 의해, 충분한 크리프 강도도 얻을 수 있다. In addition, instead of the solution treatment described above, rapid cooling may be performed immediately after hot working with respect to the steel material produced by the hot working step. In this case, it is preferable that the processing end temperature of hot working is 1000°C or higher. When the hot working end temperature is 1000°C or higher, the carbonitride of Nb is sufficiently dissolved, and during use in a high-temperature corrosion environment of 600 to 700°C, both excellent polythionic acid SCC resistance and excellent creep ductility are possible. In addition, sufficient creep strength can also be obtained by generation of Nb carbonitride during use in a high-temperature environment.

또한, 본 실시 형태의 오스테나이트계 스테인리스 강의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 본 실시 형태의 오스테나이트계 스테인리스 강은, 강판이어도 되고, 강관이어도 되고, 봉강 또는 선재여도 되고, 형강이어도 된다. In addition, the shape of the austenitic stainless steel of this embodiment is not specifically limited. The austenitic stainless steel of this embodiment may be a steel plate, a steel pipe, a bar or a wire, or a shape steel.

실시예 Example

표 1의 화학 조성을 가지는 용강을 제조했다. A molten steel having the chemical composition shown in Table 1 was prepared.

Figure 112019030860270-pct00001
Figure 112019030860270-pct00001

표 1 중의 「F1」란에는, 각 시험 번호의 강의 F1값이 기입된다. 또, 「화학 조성」란 중의 「기타」란의 원소 기호 및 원소 기호의 앞에 붙여진 수치는, 함유되어 있는 임의 원소와, 그 함유량(질량%)을 의미한다. 각 시험 번호의 화학 조성 중, 표 1에 기재된 원소 이외의 잔부는, Fe 및 불순물이었다. In the column "F1" in Table 1, the F1 value of the steel of each test number is written. In addition, the element symbol in the column of "other" in the column of "chemical composition" and the numerical value given in front of the symbol refer to an arbitrary element contained and its content (mass%). In the chemical composition of each test number, the remainder other than the elements shown in Table 1 was Fe and impurities.

용강을 이용하여, 외경 120mm, 30kg의 잉곳을 제조했다. 잉곳에 대해 열간 단조를 실시하여, 두께 40mm의 강판으로 했다. 또한, 열간 압연을 실시하여, 두께 15mm의 강판으로 했다. 열간 압연 시의 최종 가공 온도는 모두 1050℃ 이상이었다. 열간 압연 후의 강판에 대해, 또한, 냉간 압연을 실시하여, 두께 10.5mm, 폭 50mm, 길이 100mm의 강판을 제조했다. 냉간 압연 후의 각 강판에 대해, 용체화 처리를 실시했다. 각 시험 번호의 강판의 용체화 처리 온도는 모두 1150℃이며, 용체화 처리 시간은 모두 10분이었다. 용체화 처리 후의 강판을 수냉했다. 이상의 공정에 의해, 오스테나이트계 스테인리스 강재를 제조했다. Using molten steel, an ingot having an outer diameter of 120 mm and 30 kg was manufactured. Hot forging was performed on the ingot to obtain a steel plate having a thickness of 40 mm. Further, hot rolling was performed to obtain a steel plate having a thickness of 15 mm. All of the final working temperatures during hot rolling were 1050°C or higher. The steel sheet after hot rolling was further cold-rolled to produce a steel sheet having a thickness of 10.5 mm, a width of 50 mm, and a length of 100 mm. Each steel sheet after cold rolling was subjected to a solution treatment. The solution treatment temperature of the steel sheets of each test number was 1150°C, and the solution treatment time was 10 minutes. The steel sheet after solution treatment was water-cooled. By the above process, an austenitic stainless steel material was manufactured.

제조된 오스테나이트계 스테인리스 강판의 판두께를 t(mm)로 정의하고, 표면으로부터 t/4 깊이의 임의의 위치의 샘플을 이용하여, 주지의 성분 분석법(C 및 S에 대해서는 연소-적외선 흡수법, N에 대해서는 고온 이탈 가스 분석법, 그 외의 합금 원소에 대해서는 ICP 분석법)을 실시했다. 그 결과, 각 시험 번호의 오스테나이트계 스테인리스 강판의 화학 조성은, 표 1과 일치했다. The plate thickness of the manufactured austenitic stainless steel sheet is defined as t (mm), and a known component analysis method (for C and S, combustion-infrared absorption method) using a sample at an arbitrary position t/4 from the surface , For N, a high-temperature exhaust gas analysis method, and for other alloying elements, an ICP analysis method) was performed. As a result, the chemical composition of the austenitic stainless steel sheet of each test number was consistent with Table 1.

[내폴리티온산 SCC성 평가 시험][Polythionic acid SCC resistance evaluation test]

각 시험 번호의 강판에 대해, 고온 환경 하에서의 사용을 상정하여, 600℃에서 5000시간의 시효 처리를 실시했다. 이 시효 처리재로부터, 두께 2mm, 폭 10mm, 길이 75mm의 판형 시험편을 채취했다. JIS G 0576(2001) 「스테인리스 강의 응력 부식 균열 시험 방법」에 준하여, 내폴리티온산 SCC성 평가 시험을 실시했다. 구체적으로는, 시험편을, 내측 반경 5mm의 펀치 둘레로 굽혀 U밴드형으로 했다. U밴드형의 시험편을, Wackenroder 용액(증류수 중에 SO2 가스를 불어넣어 작성한 H2SO3 포화 수용액에 다량의 H2S 가스를 불어넣은 용액) 중에 상온에서 100시간 침지했다. 침지 후의 시험편에 대해, 균열 발생의 유무를 배율 500배로 현미경 관찰하여, 균열의 유무를 확인했다. For the steel sheets of each test number, aging treatment was performed at 600° C. for 5000 hours, assuming use in a high-temperature environment. From this aging treatment material, a plate-shaped test piece having a thickness of 2 mm, a width of 10 mm, and a length of 75 mm was taken. According to JIS G 0576 (2001) "Stainless Steel Stress Corrosion Crack Test Method", a polythionic acid SCC resistance evaluation test was performed. Specifically, the test piece was bent around a punch having an inner radius of 5 mm to obtain a U-band shape. The U-band type test piece was immersed in a Wackenroder solution (a solution in which a large amount of H 2 S gas was blown into a saturated aqueous H 2 SO 3 solution prepared by blowing SO 2 gas in distilled water) at room temperature for 100 hours. With respect to the test piece after immersion, the presence or absence of cracking was observed under a microscope at 500 times magnification, and the presence or absence of cracks was confirmed.

균열이 확인되지 않았던 경우, 내폴리티온산 SCC성이 우수하다고 판단했다(표 2 중의 「내폴리티온산 SCC성」란에 있어서 「E」(Excellent)). 균열이 1개라도 확인된 경우, 내폴리티온산 SCC성이 낮다고 판단했다(표 2 중의 「내폴리티온산 SCC성」란에 있어서 「NA」(Not Accepted)). When no cracking was observed, it was judged that the polythionic acid SCC resistance was excellent ("E" (Excellent) in the "polythionic acid SCC resistance" column in Table 2). When even one crack was confirmed, it was judged that the polythionic acid SCC resistance was low ("NA" (Not Accepted) in the "polythionic acid SCC resistance" column in Table 2).

[크리프 연성 및 크리프 강도 평가 시험][Creep ductility and creep strength evaluation test]

각 시험 번호의 강판으로부터, JIS Z2271(2010)에 준거한 크리프 파단 시험편을 제작했다. 크리프 파단 시험편의 축방향에 수직인 단면은 원형이며, 크리프 파단 시험편의 외경은 6mm이며, 평행부는 30mm였다. 평행부는 강판의 압연 방향과 평행이었다. 제작된 크리프 파단 시험편을 이용하여, JIS Z2271(2010)에 준거한 크리프 파단 시험을 실시했다. 구체적으로는, 크리프 파단 시험편을 750℃에서 가열한 후, 크리프 파단 시험을 실시했다. 시험 응력은 45MPa로 하고, 크리프 파단 시간(시간) 및 크리프 파단 수축(%)을 구했다. From the steel sheets of each test number, a creep fracture test piece conforming to JIS Z2271 (2010) was produced. The cross section perpendicular to the axial direction of the creep fracture test piece was circular, the outer diameter of the creep fracture test piece was 6 mm, and the parallel portion was 30 mm. The parallel portion was parallel to the rolling direction of the steel sheet. Using the produced creep rupture test piece, a creep rupture test in conformity with JIS Z2271 (2010) was performed. Specifically, after heating the creep rupture test piece at 750°C, a creep rupture test was performed. The test stress was 45 MPa, and the creep rupture time (time) and creep rupture shrinkage (%) were determined.

크리프 강도에 관해서, 크리프 파단 시간이 5000~10000h 이하인 경우, 크리프 강도가 우수하다고 판단했다(표 2 중의 「크리프 강도」란에 있어서 「G」(Good)로 표기). 크리프 파단 시간이 10000시간을 초과하는 경우, 크리프 강도가 현저하게 우수하다고 판단했다(표 2 중의 「크리프 강도」란에 있어서 「E」(Excellent)로 표기). 크리프 파단 시간이 5000시간 미만인 경우, 크리프 강도가 낮다고 판단했다(표 2 중의 「크리프 강도」란에 있어서 「NA」(Not Accepted)로 표기). 크리프 파단 시간이 G 또는 E인 경우, 충분한 크리프 강도를 얻을 수 있었다고 판단했다. Regarding the creep strength, when the creep rupture time was 5000 to 10000 h or less, it was judged that the creep strength was excellent (indicated as "G" (Good) in the "creep strength" column in Table 2). When the creep rupture time exceeded 10000 hours, it was judged that the creep strength was remarkably excellent (indicated by "E" (Excellent) in the "creep strength" column in Table 2). When the creep rupture time was less than 5000 hours, it was judged that the creep strength was low (indicated as "NA" (Not Accepted) in the "creep strength" column in Table 2). When the creep rupture time was G or E, it was judged that sufficient creep strength could be obtained.

크리프 연성에 관해서, 크리프 파단 수축이 20.0%~30.0% 이하인 경우, 크리프 연성이 양호하다고 판단했다(표 2 중의 「크리프 연성」란에 있어서 「P」(Passing)로 표기). 크리프 파단 수축이 30.0%를 초과하고 50.0% 이하인 경우, 크리프 연성이 우수하다고 판단했다(표 2 중의 「크리프 연성」란에 있어서 「G」(Good)로 표기). 또한, 크리프 파단 수축이 50.0%를 초과하는 경우, 크리프 연성이 현저하게 우수하다고 판단했다(표 2 중의 「크리프 연성」란에 있어서 「E」(Excellent)로 표기). 크리프 파단 수축이 20.0% 미만인 경우, 크리프 연성이 낮다고 판단했다(표 2 중의 「크리프 연성」란에 있어서 「NA」(Not Accepted). 크리프 파단 수축이, P, G, 또는 E인 경우, 충분한 크리프 연성을 얻을 수 있었다고 판단했다. Regarding the creep ductility, when the creep rupture shrinkage was 20.0% to 30.0% or less, it was judged that the creep ductility was good (indicated by "P" (Passing) in the "creep ductility" column in Table 2). When the creep fracture shrinkage exceeded 30.0% and was 50.0% or less, it was judged that the creep ductility was excellent (indicated as "G" (Good) in the "creep ductility" column in Table 2). In addition, when the creep fracture shrinkage exceeded 50.0%, it was judged that the creep ductility was remarkably excellent (indicated by "E" (Excellent) in the "creep ductility" column in Table 2). When the creep fracture shrinkage was less than 20.0%, it was judged that the creep ductility was low ("NA" (Not Accepted) in the "creep ductility" column in Table 2. When the creep fracture shrinkage was P, G, or E, sufficient creep It was judged that ductility could be obtained.

[시험 결과][Test result]

표 2에 시험 결과를 나타낸다. Table 2 shows the test results.

Figure 112019030860270-pct00002
Figure 112019030860270-pct00002

표 1 및 표 2를 참조하여, 시험 번호 1~16의 강의 화학 조성 중의 각 원소의 함유량은 적절하고, F1도 식 (1)을 만족했다. 그 때문에, 이들 시험 번호의 강판에서는, 우수한 내폴리티온산 SCC성을 얻을 수 있었다. 또한, 파단 시간이 5000시간 이상이며, 우수한 크리프 강도를 얻을 수 있었다. 또한, 크리프 파단 수축이 20.0% 이상이며, 우수한 크리프 연성을 얻을 수 있었다. 또한, 시험 번호 2~4, 6~12 및 15에서는, Cu를 함유하거나 Mo를 많이 함유하기 때문에, 크리프 파단 시험에 있어서의 파단 시간이 시험 번호 1, 5, 13, 14 및 16보다 길고 10000시간 이상이며, 탁월한 크리프 강도를 얻을 수 있었다. Referring to Table 1 and Table 2, the content of each element in the chemical composition of the steels of Test Nos. 1 to 16 was appropriate, and F1 also satisfied Formula (1). Therefore, excellent polythionic acid SCC resistance could be obtained in the steel sheets of these test numbers. Moreover, the breaking time was 5000 hours or more, and excellent creep strength could be obtained. Further, the creep fracture shrinkage was 20.0% or more, and excellent creep ductility was obtained. In addition, in Test Nos. 2 to 4, 6 to 12 and 15, since it contains Cu or contains a large amount of Mo, the breaking time in the creep rupture test is longer than that of Test Nos. 1, 5, 13, 14 and 16, and is 10000 hours. It was the above and was able to obtain excellent creep strength.

또한, Cu 함유량이 1.9% 이하를 함유하고 또한 Mo를 0.5% 이상 함유하는 시험 번호 3, 4, 및, Cu를 함유하지 않아도 Mo를 1.0% 이상 함유하는 시험 번호 5~7, 11, 12에서는, 충분한 크리프 강도를 얻을 수 있으면서, 또한, 탁월한 크리프 연성도 얻을 수 있었다. In addition, in Test Nos. 3 and 4, which contained 1.9% or less of Cu content and contained 0.5% or more of Mo, and Test Nos. 5 to 7, 11, and 12 containing 1.0% or more of Mo even without containing Cu, While sufficient creep strength could be obtained, it was also possible to obtain excellent creep ductility.

한편, 시험 번호 17 및 18에서는, F1이 식 (1)을 만족하지 않았다. 그 결과, 크리프 파단 수축이 20% 미만이 되어, 강의 크리프 연성이 낮았다. B의 입계 편석에 의한 입계 강화 효과를 충분히 얻을 수 없었기 때문이라고 생각할 수 있다. 또, 크리프 강도도 낮았다. On the other hand, in Test Nos. 17 and 18, F1 did not satisfy the formula (1). As a result, the creep fracture shrinkage was less than 20%, and the creep ductility of the steel was low. It is considered that this is because the grain boundary strengthening effect due to the grain boundary segregation of B was not sufficiently obtained. In addition, the creep strength was also low.

시험 번호 19에서는, C 함유량이 너무 높았다. 그 결과, 내폴리티온산 SCC성이 낮았다. In Test No. 19, the C content was too high. As a result, polythionic acid SCC resistance was low.

시험 번호 20에서는, Cu를 함유했기 때문에, 크리프 강도가 높기는 했지만, F1이 식 (1)을 만족하지 않았다. 그 결과, 크리프 파단 수축이 20.0% 미만이 되어, 강의 크리프 연성이 낮았다. In Test No. 20, since it contained Cu, although the creep strength was high, F1 did not satisfy the formula (1). As a result, the creep fracture shrinkage was less than 20.0%, and the creep ductility of the steel was low.

시험 번호 21에서는, Mo를 함유하지 않았다. 또한, F1이 식 (1)의 하한 미만이었다. 그 결과, 파단 수축이 20.0% 미만이 되어, 강의 크리프 연성이 낮았다. 또, 크리프 강도도 낮았다. In Test No. 21, Mo was not contained. In addition, F1 was less than the lower limit of Formula (1). As a result, the fracture shrinkage was less than 20.0%, and the creep ductility of the steel was low. In addition, the creep strength was also low.

시험 번호 22에서는, B 함유량이 낮았다. 그 결과, 크리프 파단 수축이 20.0% 미만이 되어, 강의 크리프 연성이 낮았다. 또, 크리프 강도도 낮았다. In Test No. 22, the B content was low. As a result, the creep fracture shrinkage was less than 20.0%, and the creep ductility of the steel was low. In addition, the creep strength was also low.

시험 번호 23에서는, Nb를 함유하지 않았다. 그 결과, 내폴리티온산 SCC성이 낮았다. 또한, 파단 시간이 5000시간 미만이 되어, 강의 크리프 강도가 낮았다. In Test No. 23, it did not contain Nb. As a result, polythionic acid SCC resistance was low. Further, the breaking time was less than 5000 hours, and the creep strength of the steel was low.

이상, 본 발명의 실시의 형태를 설명했다. 그러나, 상술한 실시의 형태는 본 발명을 실시하기 위한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시의 형태에 한정되지 않고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 상술한 실시의 형태를 적당히 변경하여 실시할 수 있다. In the above, the embodiment of the present invention has been described. However, the above-described embodiment is only an example for carrying out the present invention. Accordingly, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented by appropriately changing the above-described embodiments within a range not departing from the spirit thereof.

Claims (6)

질량%로,
C:0.030% 이하,
Si:0.10~1.00%,
Mn:0.20~2.00%,
P:0.040% 이하,
S:0.010% 이하,
Cr:16.0~25.0%,
Ni:10.0~30.0%,
Mo:0.1~5.0%,
Nb:0.20~1.00%,
N:0.050~0.300%,
sol. Al:0.0005~0.100%,
B:0.0010~0.0080%,
Cu:0~5.0%,
W:0~5.0%,
Co:0~1.0%,
V:0~1.00%,
Ta:0~0.2%,
Hf:0~0.20%,
Ca:0~0.010%,
Mg:0~0.010%, 및,
희토류 원소:0~0.10%를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불순물로 이루어지며,
식 (1)을 만족하는 화학 조성을 가지는, 오스테나이트계 스테인리스 강.
B+0.004-0.9C+0.017Mo2≥0.00200 (1)
여기서, 식 (1)의 각 원소 기호에는, 대응하는 원소의 함유량(질량%)이 대입된다.
In% by mass,
C: 0.030% or less,
Si: 0.10 to 1.00%,
Mn: 0.20 to 2.00%,
P: 0.040% or less,
S: 0.010% or less,
Cr: 16.0-25.0%,
Ni: 10.0 to 30.0%,
Mo: 0.1~5.0%,
Nb: 0.20 to 1.00%,
N: 0.050 to 0.300%,
sol. Al: 0.0005~0.100%,
B: 0.0010~0.0080%,
Cu: 0 to 5.0%,
W: 0~5.0%,
Co: 0~1.0%,
V: 0 to 1.00%,
Ta: 0~0.2%,
Hf: 0~0.20%,
Ca: 0 to 0.010%,
Mg: 0 to 0.010%, and,
Rare earth element: contains 0 to 0.10%, the balance consists of Fe and impurities,
An austenitic stainless steel having a chemical composition that satisfies Equation (1).
B+0.004-0.9C+0.017Mo 2 ≥0.00200 (1)
Here, the content (mass %) of the corresponding element is substituted for each element symbol in the formula (1).
청구항 1에 있어서,
상기 화학 조성은,
Cu:0.1~5.0%,
W:0.1~5.0%, 및
Co:0.1~1.0%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 오스테나이트계 스테인리스 강.
The method according to claim 1,
The chemical composition is,
Cu: 0.1 to 5.0%,
W: 0.1 to 5.0%, and
Co: An austenitic stainless steel containing one or two or more selected from the group consisting of 0.1 to 1.0%.
청구항 1에 있어서,
상기 화학 조성은,
V:0.1~1.00%,
Ta:0.01~0.2%, 및
Hf:0.01~0.20%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 오스테나이트계 스테인리스 강.
The method according to claim 1,
The chemical composition is,
V: 0.1 to 1.00%,
Ta: 0.01 to 0.2%, and
Hf: An austenitic stainless steel containing one or two or more selected from the group consisting of 0.01% to 0.20%.
청구항 2에 있어서,
상기 화학 조성은,
V:0.1~1.00%,
Ta:0.01~0.2%, 및
Hf:0.01~0.20%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 오스테나이트계 스테인리스 강.
The method according to claim 2,
The chemical composition is,
V: 0.1 to 1.00%,
Ta: 0.01 to 0.2%, and
Hf: An austenitic stainless steel containing one or two or more selected from the group consisting of 0.01% to 0.20%.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화학 조성은,
Ca:0.0005~0.010%,
Mg:0.0005~0.010%, 및,
희토류 원소:0.001~0.10%로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유하는, 오스테나이트계 스테인리스 강.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The chemical composition is,
Ca: 0.0005 to 0.010%,
Mg: 0.0005 to 0.010%, and,
Rare earth elements: austenitic stainless steel containing one or two or more selected from the group consisting of 0.001 to 0.10%.
청구항 1에 있어서,
상기 화학 조성은,
Cu:0~1.9%를 함유하는, 오스테나이트계 스테인리스 강.
The method according to claim 1,
The chemical composition is,
Cu: an austenitic stainless steel containing 0 to 1.9%.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6729682B2 (en) * 2016-04-06 2020-07-22 日本製鉄株式会社 Austenitic stainless steel and manufacturing method thereof
WO2019168119A1 (en) * 2018-02-28 2019-09-06 日本製鉄株式会社 Austenitic stainless steel welded joint
CN108660373A (en) * 2018-05-11 2018-10-16 上海申江锻造有限公司 A kind of manufacturing method of high intensity austenitic stainless steel impeller axle
CN109628852A (en) * 2019-01-26 2019-04-16 温州博力浩实业有限公司 A kind of corrosion-resistant bolt and its method for anticorrosion treatment
JP7277752B2 (en) * 2019-07-25 2023-05-19 日本製鉄株式会社 Austenitic stainless steel material
US12054797B2 (en) 2019-07-25 2024-08-06 Nippon Steel Corporation Austenitic stainless steel material and welded joint
JP7339526B2 (en) * 2019-10-24 2023-09-06 日本製鉄株式会社 Austenitic stainless steel
JP7307372B2 (en) * 2020-01-10 2023-07-12 日本製鉄株式会社 Austenitic stainless steel material
JP7464817B2 (en) * 2020-01-21 2024-04-10 日本製鉄株式会社 Austenitic stainless steel
KR20230066058A (en) * 2020-10-13 2023-05-12 닛테츠 케미컬 앤드 머티리얼 가부시키가이샤 Austenitic stainless steel foil
DE112021006352T5 (en) * 2020-12-10 2023-09-14 Proterial, Ltd. METHOD FOR PRODUCING AN AUSTENITIC STAINLESS STEEL STRIP
KR20240015102A (en) * 2021-05-31 2024-02-02 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Austenitic stainless steel and steel pipe
CN115612940B (en) * 2022-09-15 2023-10-24 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 High-temperature corrosion-resistant stainless steel and smelting method thereof
WO2024135557A1 (en) * 2022-12-19 2024-06-27 日本製鉄株式会社 Austenitic stainless steel pipe and method for manufacturing same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150010425A1 (en) 2007-10-04 2015-01-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic stainless steel

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0550288A (en) * 1991-08-22 1993-03-02 Nippon Steel Corp Austenitic stainless steel welding material having excellent creep rupture characteristic and embrittlement resistance
JP3346887B2 (en) * 1994-04-20 2002-11-18 新日本製鐵株式会社 Covered arc welding rod for high nitrogen austenitic stainless steel
JPH10225792A (en) * 1997-02-13 1998-08-25 Nippon Steel Corp Tig welding material for austenitic heat resistant steel excellent in high temperature strength
JPH11285889A (en) * 1998-04-01 1999-10-19 Nippon Steel Corp Tig welding material superior in high temperature creep strength and post aging toughness for austenitic heat resisting steel
JP2003166039A (en) 2001-04-25 2003-06-13 Nippon Steel Corp Heat resistant austenitic steel excellent in characteristics for sensitization, high-temperature strength and corrosion resistance, and manufacturing method therefor
WO2004111285A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-23 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Austenitic stainless steel for hydrogen gas and method for production thereof
WO2009044802A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Austenitic stainless steel
US8865060B2 (en) * 2007-10-04 2014-10-21 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic stainless steel
RU2461641C2 (en) * 2007-12-20 2012-09-20 ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. Austenitic stainless steel with low content of nickel and including stabilising elements
JP2009161802A (en) * 2007-12-28 2009-07-23 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Highly corrosion-resistant austenitic stainless steel, nuclear power generation plant constructed by using the stainless steel, weld joint and structural member
CN101845605B (en) * 2009-03-24 2013-01-02 宝山钢铁股份有限公司 Austenitic stainless steel plate with excellent strength at medium and low temperature and manufacturing method thereof
JP5670103B2 (en) * 2010-06-15 2015-02-18 山陽特殊製鋼株式会社 High strength austenitic heat resistant steel
US9272256B2 (en) * 2011-03-31 2016-03-01 Uop Llc Process for treating hydrocarbon streams
JP5029788B1 (en) * 2011-11-18 2012-09-19 住友金属工業株式会社 Austenitic stainless steel
JP5880310B2 (en) * 2012-06-25 2016-03-09 新日鐵住金株式会社 Austenitic stainless steel
JP2015055005A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Austenite stainless steel and radioactive waste liquid treatment equipment using the same
JP6225598B2 (en) * 2013-09-24 2017-11-08 新日鐵住金株式会社 Austenitic stainless steel welding material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150010425A1 (en) 2007-10-04 2015-01-08 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Austenitic stainless steel

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CN109642291A (en) 2019-04-16

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