KR102282041B1 - Ferritic stainless steels with high strength and toughness and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법은 (a) 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 0 초과 19중량% 이하, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 잉고트를 균질화 열처리하는 단계; (b) 상기 균질화 열처리된 상기 잉고트를 압연하여 판재를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 판재들에 대하여 축적압연접합 공정을 수행하는 단계;를 포함한다.The method of manufacturing a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention includes (a) carbon (C): 0.65 to 1.0% by weight, chromium (Cr): more than 0 and 19% by weight or less, silicon (Si): 0.25 ~ 0.4% by weight, manganese (Mn): 0.35 to 0.50% by weight, molybdenum (Mo): 1.5 to 2.5% by weight, nitrogen (N): more than 0 and not more than 0.12% by weight and the remainder consisting of iron (Fe) and other unavoidable impurities homogenizing the ingot; (b) forming a plate by rolling the ingot subjected to the homogenization heat treatment; and (c) performing an accumulation rolling bonding process on the plate materials.

Description

고강도 및 고인성의 스테인리스 소재 및 그 제조 방법{Ferritic stainless steels with high strength and toughness and method of manufacturing the same}A stainless steel material with high strength and toughness and a manufacturing method therefor {Ferritic stainless steels with high strength and toughness and method of manufacturing the same}

본 발명은 소재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주방용 칼에 적용될 수 있는 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a high-strength and high-toughness stainless steel material applicable to a kitchen knife and a method for manufacturing the same.

일반적으로, 주방용 칼의 제작에 사용되는 재료는 고탄소강계와 스테인리스강계가 주로 사용된다. 고탄소강계 재료로 구성된 주방용 칼은 연마가 쉽고, 경도가 우수하여 엣지 유지성능이 좋은 반면에 내부식 특성이 좋지 않아 빨리 변색이 되는 문제점이 있다. 한편, 스테인리스강계 재료로 구성된 주방용 칼은 부식저항성은 좋지만, 경도가 상대적으로 낮아 엣지 유지성능이 나쁜 문제점이 있다.In general, materials used for manufacturing kitchen knives are mainly high-carbon steel-based and stainless steel-based materials. Kitchen knives made of high-carbon steel materials are easy to grind and have excellent hardness, so they have good edge retention performance. However, they have a problem of quickly discoloring due to poor corrosion resistance. On the other hand, a kitchen knife made of a stainless steel-based material has good corrosion resistance, but has a problem in that the hardness is relatively low and the edge retention performance is bad.

한편, 축적압연접합 공정은 알루미늄 합금, 구리 합금 또는 탄소의 함량이 0.005중량% 이하인 극저탄소강과 같은 연성 재료에만 적용이 가능한 공정이다. 주방용 칼과 같은 고강도 스테인리스 소재에 축적압연접합 공정을 적용하는 기술은 알려져 있지 않다. On the other hand, the accumulation rolling joining process is a process applicable only to ductile materials such as aluminum alloy, copper alloy, or ultra-low carbon steel having a carbon content of 0.005 wt% or less. There is no known technique for applying the accumulative rolling bonding process to high-strength stainless materials such as kitchen knives.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0047607호(2001-06-15공개, 발명의 명칭 : 오스테나이트계 스테인레스강의 열간압연방법)가 있다. As a related prior art, there is Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0047607 (published on June 15, 2001, title of the invention: hot rolling method of austenitic stainless steel).

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 비커스 경도 기준으로 700Hv 정도의 높은 경도를 가지면서 황산농도에서 0.5mm/yr의 내부식능을 가진 축적압연접합 공정을 적용할 수 있는 고성능 스테인리스 강재 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is a high-performance stainless steel material capable of applying a cumulative rolling bonding process having a corrosion resistance of 0.5 mm/yr at a sulfuric acid concentration while having a high hardness of about 700 Hv based on the Vickers hardness, and a method for manufacturing the same will provide

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법은 (a) 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 0 초과 19중량% 이하, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 잉고트를 균질화 열처리하는 단계; (b) 상기 균질화 열처리된 상기 잉고트를 압연하여 판재를 형성하는 단계; 및 (c) 상기 판재들에 대하여 축적압연접합 공정을 수행하는 단계; 를 포함한다. A method of manufacturing a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is (a) carbon (C): 0.65 to 1.0% by weight, chromium (Cr): more than 0 and 19% by weight or less, Silicon (Si): 0.25 to 0.4% by weight, manganese (Mn): 0.35 to 0.50% by weight, molybdenum (Mo): 1.5 to 2.5% by weight, nitrogen (N): more than 0 and not more than 0.12% by weight and the remainder iron (Fe) and homogenizing an ingot made of other unavoidable impurities; (b) forming a plate by rolling the ingot subjected to the homogenization heat treatment; and (c) performing an accumulation rolling bonding process on the plate materials; includes

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법에서, 상기 (c) 단계는 (c-1) 상기 판재들을 상하로 중첩하고 압연함으로써 제 1 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계; 및 (c-2) 상기 제 1 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 1 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 2 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계; 를 포함할 수 있다. In the method of manufacturing the high-strength and high-toughness stainless steel material, the step (c) includes: (c-1) implementing a first multi-layer structure material by overlapping and rolling the plate materials up and down; and (c-2) cutting the first multi-layer structure material and then overlapping and rolling the cut first multi-layer structure material up and down to implement a second multi-layer structure material; may include.

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법에서, 상기 (c) 단계는 (c-3) 제 n 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 n 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 (n+1) 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계;를 더 포함하되, 상기 (c-3) 단계는 상기 n이 2 이상의 양의 정수로서 순차적으로 증가하면서 반복하여 수행될 수 있다. In the method of manufacturing the high-strength and high-toughness stainless steel material, the step (c) includes (c-3) cutting the n-th multi-layer structure material and then overlapping the cut n-th multi-layer structure material up and down and rolling By doing so, the step of implementing the (n+1)-th multi-layered material may be further included, but the (c-3) step may be repeatedly performed while sequentially increasing n as a positive integer of 2 or more.

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법에서, 상기 잉고트는 티타늄(Ti): 0 초과 0.015중량% 이하, 니오븀(Nb): 0 초과 0.12중량% 이하, 및 지르코늄(Zr): 0 초과 0.02중량% 이하 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 더 함유하여 이루어질 수 있다. In the method of manufacturing the high-strength and high-toughness stainless material, the ingot is titanium (Ti): more than 0 0.015% by weight or less, niobium (Nb): more than 0 0.12% by weight or less, and zirconium (Zr): more than 0 0.02% by weight It may be made by further containing at least one or more selected from the following.

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법에서, 상기 잉고트는 탄소(C): 0.75 ~ 0.85중량%, 크롬(Cr): 14 ~ 16중량%, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.8 ~ 2.2중량%, 질소(N): 0.05 ~ 0.09중량%, 티타늄(Ti): 0.005 ~ 0.015중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다. In the method of manufacturing the high-strength and high-toughness stainless material, the ingot is carbon (C): 0.75 to 0.85 wt%, chromium (Cr): 14 to 16 wt%, silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, manganese ( Mn): 0.35 to 0.50% by weight, molybdenum (Mo): 1.8 to 2.2% by weight, nitrogen (N): 0.05 to 0.09% by weight, titanium (Ti): 0.005 to 0.015% by weight, and the remaining iron (Fe) and other inevitable It may consist of impurities.

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법에서, 상기 크롬(Cr)은 상기 잉고트에서 8 ~ 19중량%의 조성범위를 만족할 수 있다. In the method of manufacturing the high-strength and high-toughness stainless material, the chromium (Cr) may satisfy a composition range of 8 to 19% by weight in the ingot.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재는 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 0 초과 19중량% 이하, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어지며, 축적압연접합 공정을 수행하여 구현된다. High-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is carbon (C): 0.65 to 1.0% by weight, chromium (Cr): more than 0 and 19% by weight or less, silicon (Si): 0.25 ~ 0.4% by weight, manganese (Mn): 0.35 to 0.50% by weight, molybdenum (Mo): 1.5 to 2.5% by weight, nitrogen (N): more than 0 and not more than 0.12% by weight and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities. It is realized by performing an accumulation rolling bonding process.

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재는 티타늄(Ti): 0 초과 0.015중량% 이하, 니오븀(Nb): 0 초과 0.12중량% 이하, 및 지르코늄(Zr): 0 초과 0.02중량% 이하 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 더 함유하여 이루어질 수 있다. The high-strength and high-toughness stainless material is titanium (Ti): more than 0 0.015% by weight or less, niobium (Nb): more than 0 and 0.12% by weight or less, and zirconium (Zr): at least one selected from more than 0 and 0.02% by weight or less It may be made by further containing.

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재는 탄소(C): 0.75 ~ 0.85중량%, 크롬(Cr): 14 ~ 16중량%, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.8 ~ 2.2중량%, 질소(N): 0.05 ~ 0.09중량%, 티타늄(Ti): 0.005 ~ 0.015중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어질 수 있다. The high strength and high toughness stainless steel material is carbon (C): 0.75 to 0.85 wt%, chromium (Cr): 14 to 16 wt%, silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, manganese (Mn): 0.35 to 0.50 wt% %, molybdenum (Mo): 1.8 to 2.2 wt%, nitrogen (N): 0.05 to 0.09 wt%, titanium (Ti): 0.005 to 0.015 wt%, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.

상기 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재에서, 상기 크롬(Cr)은 8 ~ 19중량%의 조성범위를 만족할 수 있다. In the high-strength and high-toughness stainless steel material, the chromium (Cr) may satisfy a composition range of 8 to 19% by weight.

본 발명의 실시예에 따르면, 내식능이 개선된 축적압연접합용 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재 및 그 제조 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to implement a high-strength and high-toughness stainless steel material for accumulative rolling bonding with improved corrosion resistance and a manufacturing method thereof. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 계산한 상태도의 일부이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 평가한 조직사진이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 계산한 상태도의 일부이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 계산한 상태도의 일부이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조 방법에서 축적압연접합 공정을 개요적으로 도해하는 도면이다.
6a 내지 도 7d는 본 발명의 실험예에 따른 시편에 대한 인장 실험 결과를 온도별로 나타낸 그래프이다.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 실험예에 따른 시편에 대한 상온 내부식능 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실험예에 따른 시편에 대한 경도 평가 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실험예에 따른 제조방법으로 구현된 주방용 칼을 촬영한 사진이다.
1A and 1B are a portion of a state diagram calculated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention.
2a and 2b are tissue photographs evaluated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are a portion of a state diagram calculated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are a portion of a state diagram calculated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention.
6 is a view schematically illustrating an accumulation rolling bonding process in a method of manufacturing a high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention.
6a to 7d are graphs showing the tensile test results for the specimen according to the experimental example of the present invention for each temperature.
8A to 8B are graphs showing the results of the evaluation of the corrosion resistance at room temperature for the specimen according to the experimental example of the present invention.
9A to 9C are graphs showing hardness evaluation results for specimens according to Experimental Examples of the present invention.
10 is a photograph of a kitchen knife implemented by a manufacturing method according to an experimental example of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재 및 그 제조 방법을 상세하게 설명한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 적절하게 선택된 용어들로서, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a high-strength and high-toughness stainless steel material and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The terms described below are appropriately selected in consideration of their functions in the present invention, and definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

일반적으로, 주방용 칼의 제작에 사용되는 재료는 고탄소강계와 스테인리스강계가 주로 사용된다. In general, materials used for manufacturing kitchen knives are mainly high-carbon steel-based and stainless steel-based materials.

고탄소강계 재료로 구성된 주방용 칼은 연마가 쉽고, 경도가 우수하여 엣지 유지성능이 좋은 반면에 내부식 특성이 좋지 않아 빨리 변색이 되는 문제점이 있다. 이러한 고탄소강계 재료는, 예를 들어, 탄소(C): 0.98 ~ 1.1중량%, 크롬(Cr): 1.3 ~ 1.6중량%, 규소(Si): 0.15 ~ 0.35중량%, 망간(Mn): 0.25 ~ 0.45중량%, P(인): 0초과 0.025중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.025중량% 이하 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 조성범위를 가질 수 있다. Kitchen knives made of high-carbon steel materials are easy to grind and have excellent hardness, so they have good edge retention performance. However, they have a problem of quickly discoloring due to poor corrosion resistance. Such a high-carbon steel-based material is, for example, carbon (C): 0.98 to 1.1 wt%, chromium (Cr): 1.3 to 1.6 wt%, silicon (Si): 0.15 to 0.35 wt%, manganese (Mn): 0.25 ~ 0.45% by weight, P (phosphorus): more than 0 0.025% by weight, sulfur (S): may have a composition range consisting of more than 0 and 0.025% by weight or less and the remainder iron (Fe).

한편, 스테인리스강계 재료로 구성된 주방용 칼은 부식저항성은 좋지만, 경도가 상대적으로 낮아 엣지 유지성능이 나쁜 문제점이 있다. 이러한 스테인리스강계 재료는, 예를 들어, 탄소(C): 0.25 ~ 0.35중량%, 크롬(Cr): 14 ~ 16중량%, 몰리브덴(Mo): 0.85 ~ 1.10중량%, 망간(Mn): 0 초과 1.0중량% 이하, 질소(N): 0.3 ~ 0.5중량%, 니켈(Ni): 0초과 0.5중량% 이하 및 나머지 철(Fe)로 이루어진 조성범위를 가질 수 있다. On the other hand, a kitchen knife made of a stainless steel-based material has good corrosion resistance, but has a problem in that the hardness is relatively low and the edge retention performance is bad. Such a stainless steel-based material, for example, carbon (C): 0.25 to 0.35% by weight, chromium (Cr): 14 to 16% by weight, molybdenum (Mo): 0.85 to 1.10% by weight, manganese (Mn): greater than 0 1.0 wt % or less, nitrogen (N): 0.3 to 0.5 wt %, nickel (Ni): 0 to 0.5 wt % or less, and the remaining iron (Fe) may have a composition range.

본 발명은 비커스 경도 기준으로 700Hv 정도의 높은 경도를 가지면서 황산농도에서 0.5mm/yr의 내부식능을 가진 고성능 스테인리스 강재 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a high-performance stainless steel material having a high hardness of about 700 Hv based on the Vickers hardness and corrosion resistance of 0.5 mm/yr at a sulfuric acid concentration and a method for manufacturing the same.

나아가, 본 발명은 축적압연접합이 가능한 고강도 및 고인성의 스테인리스 강재를 제공하고자 한다. 축적압연접합(accumulative roll bonding) 공정은 결정립 미세화의 하나의 방법으로 개발되었으며 강도와 인성을 동시에 증가시키며 유려한 문양의 다층 무늬 금속을 제조할 수 있는 공정이다. 그러나, 축적압연접합 공정은 알루미늄 합금, 구리 합금 또는 탄소의 함량이 0.005중량% 이하인 극저탄소강과 같은 연성 재료에만 적용이 가능한 공정이다. 주방용 칼과 같은 고강도 스테인리스 소재에 축적압연접합 공정을 적용하는 기술은 알려져 있지 않다.Furthermore, the present invention is to provide a high-strength and high-toughness stainless steel material capable of accumulation rolling bonding. The accumulative roll bonding process was developed as a method of grain refinement, and it is a process that can increase strength and toughness at the same time and can manufacture a multi-layered metal with an elegant pattern. However, the accumulation rolling joining process is a process applicable only to ductile materials such as aluminum alloy, copper alloy, or ultra-low carbon steel having a carbon content of 0.005 wt% or less. There is no known technique for applying the accumulative rolling bonding process to high-strength stainless materials such as kitchen knives.

지금까지 알려진 주방용 칼을 제조하기 위한 클래딩 공정은 적용소재를 고탄소강으로 하며 압연 공정이 복수의 시트를 하나의 패스(one pass)로 한꺼번에 구현되는 공정임에 반하여, 본 발명에서 개시된 축적압연접합 공정은 적용소재를 스테인리스 강재로 하며, 압연 공정이 멀티 패스(multi pass) 공정이라는 점에서 상이하다. In contrast to the cladding process known so far for manufacturing a kitchen knife, the applied material is high-carbon steel and the rolling process is a process in which a plurality of sheets are implemented at once in one pass, the accumulation rolling bonding process disclosed in the present invention It is different in that the applied material is stainless steel, and the rolling process is a multi-pass process.

고강도 및 고인성의 스테인리스 소재High-strength and high-toughness stainless steel material

본 발명의 일 실시예에 따르는 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재는 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 0 초과 19중량% 이하, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진다. High strength and high toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention is carbon (C): 0.65 to 1.0% by weight, chromium (Cr): more than 0 and 19% by weight or less, silicon (Si): 0.25 to 0.4% by weight, manganese (Mn): 0.35 to 0.50% by weight, molybdenum (Mo): 1.5 to 2.5% by weight, nitrogen (N): more than 0 and 0.12% by weight or less, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재에 포함되는 각 성분의 역할 및 함량에 대하여 설명한다.Hereinafter, the role and content of each component included in the high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention will be described.

탄소(C)carbon (C)

탄소(C)는 강도를 확보하기 위하여 첨가되는 원소이다. 또한, 탄소는 Nb, Ti등과 반응하여 미세한 탄화물 생성을 촉진시킴으로써 석출강화를 통한 강도향상에 효과적으로 기여한다. 상기 탄소(C)는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 전체 중량의 0.65 ~ 1.0중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 탄소의 함량이 전체 중량의 0.65중량% 미만일 경우에는 충분한 강도를 확보하는 데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 탄소의 함량이 전체 중량의 1.0중량%를 초과할 경우에는 조대한 탄화물이 생성되어 경도 및 강도가 낮아지는 문제점이 있을 수 있다. 도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 계산한 상태도의 일부이다. 도 1a에 개시된 상태도는 Fe-0.8C-0.44Mn-0.33Si-Cr 소재에 대한 상태도의 일부이며, 도 1b에 개시된 상태도는 Fe-15Cr-0.44Mn-0.33Si-C 소재에 대한 상태도의 일부이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 구체적으로, 탄소의 함량이 전체 중량의 1.0중량%를 초과할 경우 액상에서 조대한 탄화물(예를 들어, M23C6, M7C3; 여기에서 M은 크롬(Cr) 및/또는 망간(Mn))이 정출되어 경도 및 강도가 낮아질 수 있다. 한편, 탄소의 함량이 전체 중량의 0.65중량% 이상인 경우, 고상에서 탄화물 M23C6과 탄화물 M7C3이 모두 석출되어 경도 및 강도 증가에 효과적일 수 있다. Carbon (C) is an element added to secure strength. In addition, carbon reacts with Nb, Ti, etc. to promote the formation of fine carbides, thereby effectively contributing to strength improvement through precipitation strengthening. The carbon (C) may be added in a content ratio of 0.65 to 1.0% by weight based on the total weight of the high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. When the content of carbon is less than 0.65% by weight of the total weight, it may be difficult to secure sufficient strength. Conversely, when the content of carbon exceeds 1.0% by weight of the total weight, there may be a problem in that coarse carbide is generated and hardness and strength are lowered. 1A and 1B are a portion of a state diagram calculated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. The phase diagram disclosed in FIG. 1A is part of the phase diagram for the Fe-0.8C-0.44Mn-0.33Si-Cr material, and the phase diagram disclosed in FIG. 1B is part of the phase diagram for the Fe-15Cr-0.44Mn-0.33Si-C material. . 1A and 1B, specifically, when the carbon content exceeds 1.0% by weight of the total weight, coarse carbides in the liquid phase (eg, M 23 C 6 , M 7 C 3 ; where M is Chromium (Cr) and/or manganese (Mn)) may be crystallized to lower hardness and strength. On the other hand, when the content of carbon is 0.65% by weight or more of the total weight, both carbide M 23 C 6 and carbide M 7 C 3 are precipitated in the solid phase, which may be effective in increasing hardness and strength.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 평가한 조직사진이다. 구체적으로, 도 2a는 일반 압연한 후의 스테인리스 소재(좌측: 0.8중량%의 탄소 함유, 우측: 1.2중량%의 탄소 함유)의 조직 사진이며, 도 2b는 축적압연접합한 후의 스테인리스 소재(좌측: 0.8중량%의 탄소 함유, 우측: 1.2중량%의 탄소 함유)의 조직 사진이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 1.2중량%의 탄소를 함유하는 스테인리스 소재는 조대한 탄화물 M7C3이 형성되어 축적압연접합시 방해되는 요소임을 확인할 수 있다. 따라서, 0.8중량%의 탄소를 함유하는 스테인리스 소재를 기반으로 합금 설계를 수행하였다. 한편, M7C3 탄화물 형성 온도를 낮춰 조대한 M7C3 탄화물 형성을 방지할 수 있다. 2a and 2b are tissue photographs evaluated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. Specifically, Figure 2a is a photograph of the structure of the stainless material after general rolling (left: 0.8 wt% carbon content, right: 1.2 wt% carbon content), and Figure 2b is a stainless steel material after accumulation rolling bonding (left: 0.8 wt%). It is a photograph of the structure of carbon content of weight %, right: 1.2 weight % carbon content). Referring to FIGS. 2A and 2B , it can be seen that the stainless material containing 1.2% by weight of carbon is a factor that interferes with the accumulation rolling bonding due to the formation of coarse carbide M 7 C 3 . Therefore, an alloy design was performed based on a stainless material containing 0.8% by weight of carbon. On the other hand, by lowering the M 7 C 3 carbide formation temperature, it is possible to prevent the formation of coarse M 7 C 3 carbide.

크롬(Cr)Chromium (Cr)

크롬(Cr)은 페라이트 안정화 원소로 C-Mn강에 첨가시 용질 방해 효과로 탄소의 확산을 지연하여 입도 미세화에 영향을 미친다. 상기 크롬은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 전체 중량의 0 초과 19중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 엄격하게는, 상기 크롬(Cr)은 상기 소재에서 8 ~ 19중량%일 수 있다. 크롬의 함량이 전체 소재 중량의 19중량%를 초과하여 다량 첨가시 강의 제조 단가를 높이며 입계에 조대한 탄화물을 형성시켜 강의 연성을 저하시킬 수 있으며, 인성 및 경화성의 관점에서 강의 특성이 저하되는 문제를 줄 수 있다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 구체적으로, 크롬의 함량이 전체 소재 중량의 19중량%를 초과할 경우 액상에서 조대한 탄화물(예를 들어, M23C6, M7C3; 여기에서 M은 크롬(Cr) 및/또는 망간(Mn))이 정출되어 경도 및 강도가 낮아질 수 있다. 한편, 크롬의 함량이 전체 소재 중량의 8중량% 이상인 경우, 고상에서 탄화물 M23C6과 탄화물 M7C3이 모두 석출되어 경도 및 강도 증가에 효과적일 수 있다. Chromium (Cr) is a ferrite stabilizing element, and when added to C-Mn steel, it delays the diffusion of carbon due to a solute interference effect, thereby affecting particle size refinement. The chromium may be added in a content ratio of greater than 0 to 19% by weight or less based on the total weight of the high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention. Strictly, the chromium (Cr) may be 8 to 19% by weight in the material. When the content of chromium exceeds 19% by weight of the total weight of the material and is added in a large amount, the manufacturing cost of steel can be increased, coarse carbides are formed at grain boundaries, and thus the ductility of the steel can be reduced, and the properties of the steel from the viewpoint of toughness and hardenability are reduced. can give 1A and 1B, specifically, when the content of chromium exceeds 19% by weight of the total weight of the material, coarse carbides in the liquid phase (for example, M 23 C 6 , M 7 C 3 ; where M Silver chromium (Cr) and/or manganese (Mn)) may be crystallized to lower hardness and strength. On the other hand, when the content of chromium is 8% by weight or more of the total weight of the material, both carbide M 23 C 6 and carbide M 7 C 3 are precipitated in the solid phase, which may be effective in increasing hardness and strength.

규소(Si)Silicon (Si)

규소(Si)는 제강공정에서 강 중의 산소를 제거하기 위한 탈산제로 첨가된다. 또한, 규소는 고용강화 효과도 가질 수 있다. 상기 규소는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 전체 중량의 0.25 ~ 0.4중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 규소의 함량이 전체 중량의 0.25중량% 미만일 경우에는 규소 첨가 효과를 제대로 발휘할 수 없다. 반대로, 규소의 함량이 전체 중량의 0.4중량%를 초과하여 다량 첨가시 재가열 및 열간압연 시에 적 스케일(red scale)을 생성시킴으로써 표면품질에 문제를 줄 수 있다. Silicon (Si) is added as a deoxidizer to remove oxygen in steel in the steelmaking process. In addition, silicon may also have a solid solution strengthening effect. The silicon may be added in a content ratio of 0.25 to 0.4% by weight based on the total weight of the high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. When the content of silicon is less than 0.25% by weight of the total weight, the effect of adding silicon cannot be properly exhibited. Conversely, when the content of silicon exceeds 0.4% by weight of the total weight, when a large amount is added, a problem may be given to the surface quality by generating a red scale during reheating and hot rolling.

망간(Mn)Manganese (Mn)

망간(Mn)은 고용강화 원소로서 강도확보에 기여할 뿐 만 아니라 강의 경화능을 향상시키는 원소이다. 망간은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 전체 중량의 0.35 ~ 0.50중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 망간의 함량이 0.35중량% 보다 작을 경우, 고용 강화의 효과를 충분히 발휘할 수 없다. 또한, 망간의 함량이 0.50중량%를 초과할 경우, 불순물인 황(S)과 결합하여 MnS 게재물을 생성 시키거나 또는 잉곳에 중심편석을 발생시킬 수 있고 이에 따라 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 연성이 저하되고 내부식성이 저하될 수 있다. Manganese (Mn) is an element that not only contributes to securing strength as a solid solution strengthening element but also improves the hardenability of steel. Manganese may be added in a content ratio of 0.35 to 0.50 wt% based on the total weight of the high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention. When the manganese content is less than 0.35% by weight, the effect of solid solution strengthening cannot be sufficiently exhibited. In addition, when the content of manganese exceeds 0.50 wt%, it may combine with sulfur (S), an impurity, to generate MnS inclusions or cause central segregation in the ingot, and thus the ductility of high-strength and high-toughness stainless materials This may decrease and corrosion resistance may decrease.

몰리브덴(Mo)Molybdenum (Mo)

몰리브덴(Mo)은 강의 경화능 확보에 기여할 수 있으며 고온강도 확보에 매우 효과적인 원소이다. 상기 몰리브덴은 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 전체 중량의 1.5 ~ 2.5중량%의 함량비로 첨가될 수 있다. 몰리브덴의 함량이 전체 중량의 1.5중량% 미만이면 상술한 효과를 구현할 수 없으며, 몰리브덴의 함량이 전체 중량의 2.5중량%를 초과하여 다량 첨가시 강의 제조 단가를 높이며 입계 탄화물 생성을 촉진시켜 강의 연성을 저하시킬 수 있는 문제점이 발생한다. Molybdenum (Mo) can contribute to securing hardenability of steel and is a very effective element for securing high-temperature strength. The molybdenum may be added in a content ratio of 1.5 to 2.5% by weight based on the total weight of the high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention. If the content of molybdenum is less than 1.5% by weight of the total weight, the above-described effects cannot be realized, and when the content of molybdenum exceeds 2.5% by weight of the total weight and a large amount is added, the manufacturing cost of the steel is increased and the ductility of the steel is improved by promoting the generation of intergranular carbides. There are problems that can reduce

질소(N)Nitrogen (N)

질소(N)는 질화물계 석출물을 형성하여 결정립 미세화에 기여하고, 고온 강도를 확보하는 데 기여할 수 있다. 상기 질소는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 전체 중량의 0 초과 0.12중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. 상기 질소의 함량이 0.12중량%를 초과하면 충격치가 저하될 수 있다. Nitrogen (N) forms nitride-based precipitates, contributes to grain refinement, and may contribute to securing high-temperature strength. The nitrogen may be added in a content ratio of greater than 0 and 0.12% by weight or less of the total weight of the high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. When the nitrogen content exceeds 0.12% by weight, the impact value may be reduced.

본 발명의 일 실시예에 따르는 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재는 상술한 조성조건을 만족함과 동시에 티타늄(Ti): 0 초과 0.015중량% 이하, 니오븀(Nb): 0 초과 0.12중량% 이하, 및 지르코늄(Zr): 0 초과 0.02중량% 이하 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 더 함유하여 이루어질 수도 있다. High-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention satisfies the above composition conditions and at the same time titanium (Ti): more than 0 and 0.015% by weight or less, niobium (Nb): more than 0 and 0.12% by weight or less, and zirconium ( Zr): It may be made by further containing at least one selected from more than 0 and 0.02% by weight or less.

티타늄(Ti)Titanium (Ti)

티타늄(Ti)은 고온 Ti(C,N) 등의 형성으로 결정립 크기 미세화 효과를 가지는 원소이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재에서 티타늄(Ti)은 전체 중량의 0 초과 0.015중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. Titanium (Ti) is an element having a crystal grain size refinement effect by forming high-temperature Ti (C, N). In the high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention, titanium (Ti) may be added in a content ratio of greater than 0 to 0.015% by weight or less based on the total weight.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 계산한 상태도의 일부이다. 도 3a에 개시된 상태도는 Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.01Ti-0.05N 소재에 대한 상태도의 일부이며, 도 3b에 개시된 상태도는 Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.02Ti-0.05N 소재에 대한 상태도의 일부이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 구체적으로, 티타늄(Ti)의 함량이 전체 소재 중량의 0.015중량%를 초과할 경우 액상에서 조대한 TiN 석출물이 정출되어 경도 및 강도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. 3A and 3B are a portion of a state diagram calculated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. The phase diagram disclosed in FIG. 3a is a part of the phase diagram for the Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.01Ti-0.05N material, and the phase diagram disclosed in FIG. 3b is Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3 Part of the phase diagram for Si-0.4Mn-0.02Ti-0.05N material. 3A and 3B, specifically, when the content of titanium (Ti) exceeds 0.015% by weight of the total weight of the material, coarse TiN precipitates are crystallized in the liquid phase, which may cause a problem in that hardness and strength are lowered. .

니오븀(Nb)Niobium (Nb)

니오븀(Nb)은 NbC 또는 Nb(C,N)의 형태로 석출하여 강도를 향상시키는 원소이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재에서 니오븀(Nb)은 전체 중량의 0 초과 0.12중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. Niobium (Nb) is an element that improves strength by precipitating in the form of NbC or Nb (C,N). In the high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention, niobium (Nb) may be added in a content ratio of greater than 0 to 0.12% by weight or less based on the total weight.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 계산한 상태도의 일부이다. 도 4a에 개시된 상태도는 Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.05Nb-0.05N 소재에 대한 상태도의 일부이며, 도 4b에 개시된 상태도는 Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.1Nb-0.05N 소재에 대한 상태도의 일부이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 구체적으로, 니오븀(Nb)의 함량이 전체 소재 중량의 0.12중량%를 초과할 경우 액상에서 조대한 석출물이 정출되어 경도 및 강도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. 4A and 4B are a portion of a state diagram calculated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. The phase diagram disclosed in FIG. 4a is a part of the phase diagram for the Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.05Nb-0.05N material, and the phase diagram disclosed in FIG. 4b is Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3 Part of the phase diagram for Si-0.4Mn-0.1Nb-0.05N material. 4A and 4B, specifically, when the content of niobium (Nb) exceeds 0.12% by weight of the total weight of the material, coarse precipitates are crystallized in the liquid phase, which may cause a problem in that hardness and strength are lowered.

지르코늄(Zr)Zirconium (Zr)

지르코늄(Zr)은 내식성을 증가시키는 원소이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재에서 지르코늄(Zr)은 전체 중량의 0 초과 0.02중량% 이하의 함량비로 첨가될 수 있다. Zirconium (Zr) is an element that increases corrosion resistance. In the high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention, zirconium (Zr) may be added in a content ratio of greater than 0 to 0.02% by weight or less based on the total weight.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 의한 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재를 개발하기 위하여 계산한 상태도의 일부이다. 도 5a에 개시된 상태도는 Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.01Zr-0.05N 소재에 대한 상태도의 일부이며, 도 5b에 개시된 상태도는 Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.02Zr-0.05N 소재에 대한 상태도의 일부이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 구체적으로, 지르코늄(Zr)의 함량이 전체 소재 중량의 0.02중량%를 초과할 경우 액상에서 조대한 석출물이 정출되어 경도 및 강도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. 5A and 5B are a portion of a state diagram calculated to develop a high-strength and high-toughness stainless steel material according to an embodiment of the present invention. The phase diagram disclosed in FIG. 5a is a part of the phase diagram for the Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3Si-0.4Mn-0.01Zr-0.05N material, and the phase diagram disclosed in FIG. 5b is Fe-1.2C-15Cr-2Mo-0.3 Part of the phase diagram for Si-0.4Mn-0.02Zr-0.05N material. 5A and 5B, specifically, when the content of zirconium (Zr) exceeds 0.02% by weight of the total weight of the material, coarse precipitates are crystallized in the liquid phase, which may cause a problem in that hardness and strength are lowered.

이하에서는 상술한 합금 원소 조성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a method for manufacturing a stainless steel material having high strength and high toughness according to an embodiment of the present invention having the above-described alloying element composition will be described.

고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조 방법Manufacturing method of high-strength and high-toughness stainless steel material

본 발명의 일 실시예에 따르는 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조 방법은 (a) 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 0 초과 19중량% 이하, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 잉고트를 균질화 열처리하는 단계(S100); (b) 상기 균질화 열처리된 상기 잉고트를 압연하여 판재를 형성하는 단계(S200); 및 (c) 상기 판재들에 대하여 축적압연접합 공정을 수행하는 단계(S300); 를 포함한다. A method of manufacturing a high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention includes (a) carbon (C): 0.65 to 1.0 wt%, chromium (Cr): greater than 0 and 19 wt% or less, silicon (Si): 0.25 ~ 0.4% by weight, manganese (Mn): 0.35 to 0.50% by weight, molybdenum (Mo): 1.5 to 2.5% by weight, nitrogen (N): more than 0 and not more than 0.12% by weight and the remainder consisting of iron (Fe) and other unavoidable impurities Homogenizing heat treatment of the ingot (S100); (b) rolling the ingot subjected to the homogenization heat treatment to form a plate (S200); and (c) performing an accumulation rolling bonding process on the plate materials (S300); includes

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조 방법에서 축적압연접합 공정을 개요적으로 도해하는 도면이다. 6 is a view schematically illustrating an accumulation rolling bonding process in a method of manufacturing a high-strength and high-toughness stainless material according to an embodiment of the present invention.

도 6을 함께 참조하면, 축적압연접합인 상기 (c) 단계(S300)는 (c-1) 상기 판재들을 상하로 중첩하고 압연함으로써 제 1 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계(S310); 및 (c-2) 상기 제 1 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 1 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 2 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계(S320); 를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6 together, the (c) step (S300), which is an accumulation rolling joint, includes (c-1) implementing a first multi-layer structure material by overlapping and rolling the plate materials up and down (S310); and (c-2) cutting the first multi-layer structure material and then overlapping and rolling the cut first multi-layer structure material up and down to implement a second multi-layer structure material (S320); may include.

나아가, 상기 (c) 단계는 (c-3) 제 n 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 n 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 (n+1) 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계(S330);를 더 포함하되, 상기 (c-3) 단계(S330)는 상기 n이 2 이상의 양의 정수로서 순차적으로 증가하면서 반복하여 수행되는 것을 특징으로 한다. Further, in step (c), (c-3) cutting the n-th multi-layer structure material and then rolling the plurality of cut n-th multi-layer structure materials up and down to overlap the (n+1)-th multi-layer structure Implementing the material (S330); further comprising, wherein the (c-3) step (S330) is characterized in that the n is a positive integer of 2 or more and is repeatedly performed while sequentially increasing.

상술한 축적압연접합 공정을 구체적으로 설명하면, a) 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 0 초과 19중량% 이하, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 잉고트를 균질화 열처리하는 단계(S100); (b) 상기 균질화 열처리된 상기 잉고트를 압연하여 판재를 형성하는 단계(S200); (c-1) 상기 판재들을 상하로 중첩하고 압연함으로써 제 1 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계(S310); 및 (c-2) 상기 제 1 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 1 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 2 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계(S320);를 포함할 수 있다. If the above-described accumulation rolling bonding process is specifically described, a) carbon (C): 0.65 to 1.0 wt%, chromium (Cr): more than 0 and 19 wt% or less, silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, manganese ( Mn): 0.35 to 0.50% by weight, molybdenum (Mo): 1.5 to 2.5% by weight, nitrogen (N): more than 0 and 0.12% by weight or less, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities. S100); (b) rolling the ingot subjected to the homogenization heat treatment to form a plate (S200); (c-1) implementing a first multi-layer structure material by overlapping and rolling the plate materials up and down (S310); and (c-2) cutting the first multi-layer structure material and then overlapping and rolling the cut first multi-layer structure material up and down to implement a second multi-layer structure material (S320); may include

계속하여, 단계(S320) 이후에 수행되는 단계(S330)는, 상기 n이 2인 경우, 상기 제 2 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 2 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 3 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계를 포함하고, 상기 n이 3인 경우, 상기 제 3 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 3 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 4번째 다층구조 소재를 구현하는 단계 등을 포함할 수 있다. Subsequently, in step S330 performed after step S320, when n is 2, after cutting the second multi-layer structure material, the cut second multi-layer structure material is vertically overlapped. and implementing a third multi-layer structure material by rolling it, and when n is 3, cut the third multi-layer structure material and then overlap the cut third multi-layer structure material up and down It may include the step of implementing the fourth multi-layer structure material by rolling.

상술한 단계들에 의하여 구현된 상기 제 1 번째 다층구조 소재는 2층의 다층구조 소재일 수 있으며, 상기 제 2 번째 다층구조 소재는 4층의 다층구조 소재일 수 있으며, 상기 제 3 번째 다층구조 소재는 8층의 다층구조 소재일 수 있으며, 상기 제 4 번째 다층구조 소재는 16층의 다층구조 소재일 수 있다. The first multi-layer structure material implemented by the above steps may be a two-layer multi-layer structure material, the second multi-layer structure material may be a four-layer multi-layer structure material, and the third multi-layer structure material The material may be an 8-layer multi-layer structure material, and the fourth multi-layer structure material may be a 16-layer multi-layer structure material.

실험예Experimental example

이하 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예를 제시한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred experimental examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following experimental examples.

표 1은 본 실험예의 시편에 대한 합금 원소 조성(단위: 중량비%)을 나타낸 것이다. 상기 시편에서 다층구조 소재는 표 1의 조성을 가지는 잉고트를 진공유도 용해를 통해 제조 후 1200℃에서 균질화 열처리를 한 후, 1150℃에서 조압연, 열간 압연을 거쳐 폭 250mm, 길이 400mm, 두께 3mm 인 판재들을 제조한 후, 축적압연접합공정 적용을 수행하여 구현하였다. Table 1 shows the alloy element composition (unit: weight ratio %) for the specimen of this experimental example. In the specimen, the multilayer structure material is a plate material having a width of 250mm, a length of 400mm, and a thickness of 3mm through a homogenization heat treatment at 1200°C after manufacturing an ingot having the composition of Table 1 through vacuum induction melting, rough rolling at 1150°C, and hot rolling. After manufacturing them, the accumulated rolling joining process was applied and implemented.

실험예
No.
Experimental example
No.
FeFe CC CrCr SiSi MnMn MoMo NN TiTi NbNb ZrZr
#1#One Bal.Bal. 1.21.2 1515 0.30.3 0.40.4 22 0.050.05 -- -- -- #2#2 Bal.Bal. 0.80.8 1515 0.30.3 0.40.4 22 0.050.05 -- -- -- #3#3 Bal.Bal. 0.80.8 1515 0.30.3 0.40.4 22 0.050.05 -- 0.10.1 -- #4#4 Bal.Bal. 0.80.8 1515 0.30.3 0.40.4 22 0.050.05 0.010.01 -- -- #5#5 Bal.Bal. 0.80.8 1515 0.30.3 0.40.4 22 0.050.05 0.010.01 0.10.1 -- #6#6 Bal.Bal. 0.80.8 1515 0.30.3 0.40.4 22 0.050.05 -- -- 0.010.01

인장실험 결과Tensile test result

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실험예에 따른 시편에 대한 인장 실험 결과를 온도별로 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 7a는 상온에서 인장 실험을 수행한 결과이며, 도 7b는 300℃에서 인장 실험을 수행한 결과이며, 도 7c는 600℃에서 인장 실험을 수행한 결과이며, 도 7d는 900℃에서 인장 실험을 수행한 결과이다. 7A to 7D are graphs showing tensile test results for specimens according to an experimental example of the present invention for each temperature. Specifically, FIG. 7A is a result of a tensile test at room temperature, FIG. 7B is a result of a tensile test at 300°C, FIG. 7C is a result of a tensile test at 600°C, and FIG. 7D is a result of a tensile test at 900°C This is the result of performing a tensile test.

도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 상온에서 강도가 높은 시편은 표 1의 실험예1, 실험예3, 실험예4, 실험예6이며, 중온에서 강도가 높은 시편은 표 1의 실험예1, 실험예4이며, 고온에서 강도가 높은 시편은 표 1의 실험예2, 실험예4이다. 7a to 7d, the specimen having high strength at room temperature is Experimental Example 1, Experimental Example 3, Experimental Example 4, and Experimental Example 6 of Table 1, and the specimen having high strength at medium temperature is Experimental Example 1 of Table 1, Experimental Example 4, the specimen having high strength at high temperature is Experimental Example 2 and Experimental Example 4 in Table 1.

본 발명의 기술적 사상에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재는 축적압연접합 공정이 가능하도록 고온에서는 저강도를 유지하고 주방용 칼을 사용하는 온도인 상온 및 중온에서는 고강도를 유지하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서 살펴보면, 표 1의 실험예4의 시편이 가장 우수함을 이해할 수 있다. It is preferable that the high strength and high toughness stainless steel material according to the technical idea of the present invention maintain low strength at a high temperature to enable the accumulation rolling bonding process, and maintain high strength at room temperature and medium temperature, which is the temperature at which a kitchen knife is used. From this point of view, it can be understood that the specimen of Experimental Example 4 in Table 1 is the best.

상온 내부식능 평가 결과Room temperature corrosion resistance evaluation result

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 실험예에 따른 시편에 대한 상온 내부식능 평가 결과를 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 8a과 표 2는 염수 조건에서 상온 내부식능 평가를 수행한 결과이며, 도 8b와 표 3은 황산 조건에서 상온 내부식능 평가를 수행한 결과이다. 표에서 K1 내지 K6은 표 1의 실험예1 내지 실험예6에 해당한다. 8A to 8B are graphs showing the results of the evaluation of the corrosion resistance at room temperature for the specimen according to the experimental example of the present invention. Specifically, Figures 8a and Table 2 are the results of performing the corrosion resistance evaluation at room temperature in the brine condition, Figure 8b and Table 3 are the results of performing the corrosion resistance evaluation at room temperature in the sulfuric acid condition. In the table, K1 to K6 correspond to Experimental Examples 1 to 6 of Table 1.

SampleSample Icorr
(μA/cm2)
I corr
(μA/cm 2 )
연간 부식량
(mm/yr)
annual corrosion
(mm/yr)
SUS304SUS304 0.50.5 0.0060.006 K1K1 19.619.6 0.220.22 K2K2 4.54.5 0.050.05 K3K3 17.117.1 0.190.19 K4K4 0.630.63 0.0070.007 K5K5 7.87.8 0.090.09 K6K6 15.315.3 0.170.17

SampleSample Icorr
(μA/cm2)
I corr
(μA/cm 2 )
연간 부식량
(mm/yr)
annual corrosion
(mm/yr)
SUS304SUS304 138138 1.61.6 K1K1 546546 6.36.3 K2K2 276276 3.23.2 K3K3 480480 5.65.6 K4K4 40.840.8 0.470.47 K5K5 382382 4.44.4 K6K6 431431 5.05.0

도 8a과 표 2를 참조하면, 염수 조건에서는 표 1의 실험예4의 시편의 내식성이 염수 조건에서 가장 우수함을 확인할 수 있으며, 도 8b와 표 3을 참조하면, 표 1의 실험예4의 시편의 내식성이 황산 조건에서 가장 우수함을 확인할 수 있다. 황산 조건에서 상온 내부식능이 우수하다는 것은 균일 부식 특성이 우수함을 의미한다. 8A and Table 2, it can be seen that the corrosion resistance of the specimen of Experimental Example 4 in Table 1 is the best in the salt water condition, and with reference to FIGS. 8B and 3, the specimen of Experimental Example 4 in Table 1 It can be seen that the corrosion resistance is the best under sulfuric acid conditions. Excellent corrosion resistance at room temperature in sulfuric acid conditions means excellent uniform corrosion properties.

SampleSample Icorr
(μA cm-2)
Icorr
(μA cm -2 )
K3_8K3_8 29502950 K4_16K4_16 19171917 K4_8K4_8 16361636

표 4는 본 발명의 실험예로서 축적압연접합을 수행한 소재의 황산 조건에서의 상온 내부식능을 평가한 결과를 나타낸 것이다. 표 4에서 K3_8은 표 1의 실험예3의 시편에 대하여 축적압연접합을 하여 구현한 8층의 다층구조 소재에 해당하며, K4_16은 표 1의 실험예4의 시편에 대하여 축적압연접합을 하여 구현한 16층의 다층구조 소재에 해당하며, K4_8은 표 1의 실험예4의 시편에 대하여 축적압연접합을 하여 구현한 8층의 다층구조 소재에 해당한다. 표 4를 참조하면, 축적압연접합 후에도 표 1의 실험예4의 소재가 상온 내부식능 특성이 우수함을 확인할 수 있다. Table 4 shows the results of evaluation of the corrosion resistance at room temperature under sulfuric acid conditions of the materials subjected to accumulation rolling bonding as an experimental example of the present invention. In Table 4, K3_8 corresponds to the 8-layer multi-layer structure material implemented by cumulative rolling bonding to the specimen of Experimental Example 3 in Table 1, and K4_16 is implemented by cumulative rolling bonding to the specimen of Experimental Example 4 in Table 1. It corresponds to a 16-layer multi-layer structure material, and K4_8 corresponds to an 8-layer multi-layer structure material realized by cumulative rolling bonding to the specimen of Experimental Example 4 in Table 1. Referring to Table 4, it can be confirmed that the material of Experimental Example 4 in Table 1 has excellent corrosion resistance properties at room temperature even after accumulation rolling bonding.

경도 평가 결과Hardness evaluation result

도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 실험예에 따른 시편에 대한 경도 평가 결과를 나타낸 그래프이다. 9A to 9C are graphs showing hardness evaluation results for specimens according to an experimental example of the present invention.

먼저, 도 9a 및 표 5는 표 1의 실험예2의 시편에 대한 비커스 경도를 압연 직후와 후속 열처리 온도(800℃, 850℃, 900℃, 950℃)에 따라 구분하여 나타낸 것이다. 가로축은 시편의 단면에서 중심에서 표면부까지의 위치를 나타낸다. First, FIGS. 9A and 5 show the Vickers hardness of the specimens of Experimental Example 2 in Table 1 separately according to immediately after rolling and subsequent heat treatment temperatures (800°C, 850°C, 900°C, 950°C). The abscissa axis represents the position from the center to the surface in the cross section of the specimen.

열처리 온도[℃]Heat treatment temperature [℃] 800800 850850 900900 950950 평균 경도[Hv]average hardness [Hv] 284.29284.29 336.20336.20 526.35526.35 716.33716.33

도 9a 및 표 5를 참조하면, 표 1의 실험예2의 시편에 대하여 압연 직후의 경도는 500Hv 이하 수준임에 반하여, 압연 후 후속의 열처리를 950℃에서 수행한 경우, 715Hv 수준의 경도값을 구현하여 목표인 700Hv 경도값을 초과 달성할 수 있음을 확인할 수 있다. Referring to Figure 9a and Table 5, for the specimen of Experimental Example 2 in Table 1, the hardness immediately after rolling is at a level of 500 Hv or less, whereas when the subsequent heat treatment after rolling is performed at 950 ° C, a hardness value of 715 Hv is implemented. Thus, it can be confirmed that the target 700Hv hardness value can be exceeded.

표 6은 표 1의 실험예들의 시편에 대하여 축적압연접합 전 비커스 경도의 평균값을 시편 단면 위치에 따라 나타낸 것이다. 비커스 경도 측정 조건은 하중이 500gf이고, 체류 시간(dwell time)이 10초이다. Table 6 shows the average value of Vickers hardness before cumulative rolling bonding for the specimens of the experimental examples in Table 1 according to the position of the cross-section of the specimen. Vickers hardness measurement conditions include a load of 500 gf and a dwell time of 10 seconds.

위치location 실험예1Experimental Example 1 실험예2Experimental Example 2 실험예3Experimental Example 3 실험예4Experimental Example 4 실험예5Experimental Example 5 실험예6Experimental Example 6 surfacesurface 538.4538.4 484.4484.4 472.3667472.3667 568.7568.7 514514 571.7333571.7333 quarterquarter 506.4506.4 504.9333504.9333 483.4483.4 504.5504.5 495.5495.5 510.1667510.1667 centercenter 525.0333525.0333 465.7465.7 492.2333492.2333 501.9333501.9333 583.4583.4 497.5333497.5333 평균값medium 523.2778523.2778 485.0111485.0111 482.6667482.6667 525.0444525.0444 530.9667530.9667 526.4778526.4778

표 6을 참조하면, 표 1의 실험예1 내지 실험예6의 시편은 축적압연접합 전 경도가 480 내지 525Hv 수준임을 확인할 수 있다.Referring to Table 6, it can be seen that the specimens of Experimental Examples 1 to 6 of Table 1 had a hardness of 480 to 525 Hv before accumulation rolling bonding.

계속하여, 도 9b는 표 1의 실험예4의 시편에 대하여 축적압연접합 공정을 수행하여 16층의 다층구조 소재를 구현한 후 비커스 경도를 측정한 결과이며, 도 9c는 표 1의 실험예4의 시편에 대하여 축적압연접합 공정을 수행하여 8층의 다층구조 소재를 구현한 후 비커스 경도를 측정한 결과이다. 도 9b 및 도 9c에서는 축적압연접합 공정 후 별도의 열처리를 수행하지 않았다. 가로축은 시편의 단면에서 중심에서 표면부까지의 위치를 나타낸다.Subsequently, FIG. 9b is a result of measuring Vickers hardness after implementing a 16-layer multi-layer structure material by performing an accumulation rolling bonding process on the specimen of Experimental Example 4 of Table 1, and FIG. 9c is Experimental Example 4 of Table 1 This is the result of measuring the Vickers hardness after realizing an 8-layer multi-layer structure material by performing an accumulation rolling bonding process on the specimen of In FIGS. 9B and 9C , a separate heat treatment was not performed after the accumulation rolling bonding process. The abscissa axis represents the position from the center to the surface in the cross section of the specimen.

도 9b 및 도 9c를 참조하면, 표 1의 실험예4의 시편에 대해서는 축적압연접합 공정만으로도 후속의 별도의 열처리 없이 700Hv 수준 이상의 경도를 구현할 수 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 9B and 9C , it can be confirmed that, with respect to the specimen of Experimental Example 4 in Table 1, hardness of 700 Hv or higher can be realized without subsequent heat treatment only by the accumulation rolling bonding process.

도 10은 본 발명의 실험예에 따른 제조방법으로 구현된 주방용 칼을 촬영한 사진이다. 10 is a photograph of a kitchen knife implemented by a manufacturing method according to an experimental example of the present invention.

도 10에서 가장 위에 배치된 주방용 칼은 표 1의 실험예4에 해당하는 시편을 열간압연 후의 원소재로 만든 것이며, 가장 아래에 배치된 주방용 칼은 표 1의 실험예4에 해당하는 시편을 4패스의 축적압연접합 공정을 적용하여 구현한 16겹의 다층구조 소재로 이루어진 것이며, 중간에 배치된 주방용 칼은 표 1의 실험예4에 해당하는 시편을 3패스의 축적압연접합 공정을 적용하여 구현한 8겹의 다층구조 소재로 이루어진 것이다. The kitchen knife disposed at the top in FIG. 10 is made of the raw material after hot rolling the specimen corresponding to Experimental Example 4 of Table 1, and the kitchen knife disposed at the bottom is the specimen corresponding to Experimental Example 4 of Table 1 4 It is made of 16 layers of multi-layer structure material implemented by applying the cumulative rolling bonding process of the pass, and the kitchen knife placed in the middle is implemented by applying the 3 pass cumulative rolling bonding process to the specimen corresponding to Experimental Example 4 in Table 1 It is made of 8 layers of multi-layered material.

표 7은 도 10에 도시한 16겹의 다층구조 소재를 구현하기 위한 축적압연접합 공정 조건을 나타낸 것이다. 표 7을 참조하면, 축적압연접합 공정의 각 패스 당 압하율은 약 50% 내외임을 확인할 수 있다. Table 7 shows the accumulation rolling bonding process conditions for realizing the 16-ply multi-layer structure material shown in FIG. 10 . Referring to Table 7, it can be seen that the reduction ratio for each pass of the accumulation rolling joining process is about 50%.

# of rolling pass# of rolling pass Roll gap(mm)Roll gap(mm) RPM of rollRPM of roll 온도
(℃)
temperature
(℃)
최초 두께
(mm)
first thickness
(mm)
최종 두께
(mm)
final thickness
(mm)
압하율
(%)
reduction rate
(%)
Load
(ton)
Load
(ton)
1One 1One 5050 1050
(10min.)
1050
(10min.)
6.76.7 3.353.35 5050 235235
22 1One 5050 1050
(10min.)
1050
(10min.)
6.76.7 3.43.4 4949 260260
33 1One 5050 1050
(10min.)
1050
(10min.)
6.86.8 3.63.6 4747 260260
44 1One 5050 1050
(10min.)
1050
(10min.)
7.27.2 3.563.56 50.550.5 260260

지금까지 본 발명의 실험예에 따른 고강도 및 고인성의 스테인리스 소재 및 그 제조방법에 대하여 살펴보았다. 표 1의 다양한 조성 중에서 실험예4의 조성을 가지는 경우, 인장특성, 상온 내부식능 특성, 경도 특성 등에서 가장 유리함을 확인할 수 있다. So far, high-strength and high-toughness stainless steel materials according to the experimental examples of the present invention and a method for manufacturing the same have been studied. Among the various compositions shown in Table 1, when the composition of Experimental Example 4 is used, it can be confirmed that the tensile properties, room temperature corrosion resistance properties, hardness properties, etc. are the most advantageous.

즉, 탄소(C): 0.75 ~ 0.85중량%, 크롬(Cr): 14 ~ 16중량%, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.8 ~ 2.2중량%, 질소(N): 0.05 ~ 0.09중량%, 티타늄(Ti): 0.005 ~ 0.015중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 소재를 이용하여 축적압연접합 공정을 수행하는 경우, 축적압연접합 공정이 가능하도록 고온에서는 저강도를 유지하고 주방용 칼을 사용하는 온도인 상온 및 중온에서는 고강도를 유지할 수 있으며, 염수 조건 및 황산 조건에서 상온 내부식능 특성이 SUS304 재질 대비 동등 또는 더 우수하며, 축적압연접합 공정 후의 별도의 열처리 없이도 800Hv 이상의 경도를 구현할 수 있음을 확인하였다. That is, carbon (C): 0.75 to 0.85 wt%, chromium (Cr): 14 to 16 wt%, silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, manganese (Mn): 0.35 to 0.50 wt%, molybdenum (Mo) : 1.8 to 2.2% by weight, nitrogen (N): 0.05 to 0.09% by weight, titanium (Ti): 0.005 to 0.015% by weight, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities. In this case, it can maintain low strength at high temperature to enable the accumulation rolling bonding process and high strength at room temperature and medium temperature, which is the temperature at which a kitchen knife is used. In salt water and sulfuric acid conditions, the corrosion resistance properties at room temperature are equivalent to or equal to those of SUS304 material. It was confirmed that the hardness of 800 Hv or more can be realized without additional heat treatment after the accumulation rolling bonding process.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.Although the above description has been focused on the embodiments of the present invention, various changes or modifications may be made at the level of those skilled in the art. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be judged by the claims described below.

Claims (10)

(a) 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 8 ~ 19중량%, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.005 ~ 0.015중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 잉고트를 균질화 열처리하는 단계;
(b) 상기 균질화 열처리된 상기 잉고트를 압연하여 판재를 형성하는 단계; 및
(c) 상기 판재들에 대하여 축적압연접합 공정을 수행하는 단계; 를 포함하되,
상기 (c) 단계는
(c-1) 상기 판재들을 상하로 직접 맞닿도록 중첩하고 압연함으로써 제 1 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계; 및
(c-2) 상기 제 1 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 1 번째 다층구조 소재를 상하로 직접 맞닿도록 중첩하여 압연함으로써 제 2 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계; 를 포함하는,
고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법.
(a) carbon (C): 0.65 to 1.0 wt%, chromium (Cr): 8 to 19 wt%, silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, manganese (Mn): 0.35 to 0.50 wt%, molybdenum (Mo) ): 1.5 to 2.5% by weight, nitrogen (N): more than 0 0.12% by weight or less, titanium (Ti): 0.005 to 0.015% by weight and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities comprising the steps of homogenization heat treatment of the ingot;
(b) forming a plate by rolling the ingot subjected to the homogenization heat treatment; and
(c) performing an accumulation rolling bonding process on the plate materials; including,
Step (c) is
(c-1) implementing a first multi-layer structure material by overlapping and rolling the plates to directly abut up and down; and
(c-2) implementing a second multi-layer structure material by cutting the first multi-layer structure material and then overlapping and rolling the cut first multi-layer structure material to directly abut up and down; containing,
A method of manufacturing high-strength and high-toughness stainless steel materials.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계는
(c-3) 제 n 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 n 번째 다층구조 소재를 상하로 중첩하여 압연함으로써 제 (n+1) 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계;를 더 포함하되,
상기 (c-3) 단계는 상기 n이 2 이상의 양의 정수로서 순차적으로 증가하면서 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는,
고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법.
The method of claim 1,
Step (c) is
(c-3) implementing the (n+1)-th multi-layer structure material by cutting the n-th multi-layer structure material and then overlapping and rolling the plurality of cut n-th multi-layer structure materials up and down including,
The step (c-3) is characterized in that the n is a positive integer of 2 or more and is repeatedly performed while sequentially increasing,
A method of manufacturing high-strength and high-toughness stainless steel materials.
제 1 항에 있어서,
상기 잉고트는 니오븀(Nb): 0 초과 0.12중량% 이하, 및 지르코늄(Zr): 0 초과 0.02중량% 이하 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 더 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는,
고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법.
The method of claim 1,
The ingot is characterized in that it further contains at least one selected from niobium (Nb): more than 0 and 0.12% by weight or less, and zirconium (Zr): more than 0, 0.02% by weight or less,
A method of manufacturing high-strength and high-toughness stainless steel materials.
제 1 항에 있어서,
상기 잉고트는 탄소(C): 0.75 ~ 0.85중량%, 크롬(Cr): 14 ~ 16중량%, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.8 ~ 2.2중량%, 질소(N): 0.05 ~ 0.09중량%, 티타늄(Ti): 0.005 ~ 0.015중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는,
고강도 및 고인성의 스테인리스 소재의 제조방법.
The method of claim 1,
The ingot is carbon (C): 0.75 to 0.85 wt%, chromium (Cr): 14 to 16 wt%, silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, manganese (Mn): 0.35 to 0.50 wt%, molybdenum (Mo) ): 1.8 to 2.2% by weight, nitrogen (N): 0.05 to 0.09% by weight, titanium (Ti): 0.005 to 0.015% by weight and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities,
A method of manufacturing high-strength and high-toughness stainless steel materials.
삭제delete 탄소(C): 0.65 ~ 1.0중량%, 크롬(Cr): 8 ~ 19중량%, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.5 ~ 2.5중량%, 질소(N): 0 초과 0.12중량% 이하, 티타늄(Ti): 0.005 ~ 0.015중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 축적압연접합 공정을 수행하여 구현되되,
상기 축적압연접합 공정은 상기 조성을 가지는 판재들을 상하로 직접 맞닿도록 중첩하고 압연함으로써 제 1 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계; 및 상기 제 1 번째 다층구조 소재를 절단한 후 절단된 상기 복수의 제 1 번째 다층구조 소재를 상하로 직접 맞닿도록 중첩하여 압연함으로써 제 2 번째 다층구조 소재를 구현하는 단계; 를 포함하는,
고강도 및 고인성의 스테인리스 소재.
Carbon (C): 0.65 to 1.0 wt%, Chromium (Cr): 8 to 19 wt%, Silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, Manganese (Mn): 0.35 to 0.50 wt%, Molybdenum (Mo): 1.5 ~ 2.5 wt%, nitrogen (N): more than 0 0.12 wt% or less, titanium (Ti): 0.005 ~ 0.015 wt%, and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities. ,
The accumulation rolling bonding process comprises the steps of implementing a first multi-layer structure material by overlapping and rolling the plates having the composition to directly abut up and down; and implementing a second multi-layer structure material by cutting the first multi-layer structure material and then overlapping and rolling the cut first multi-layer structure material to directly abut up and down; containing,
High strength and high toughness stainless steel material.
제 7 항에 있어서,
상기 소재는 니오븀(Nb): 0 초과 0.12중량% 이하, 및 지르코늄(Zr): 0 초과 0.02중량% 이하 중에서 선택된 적어도 1종 이상을 더 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는,
고강도 및 고인성의 스테인리스 소재.
8. The method of claim 7,
The material is characterized in that it further contains at least one selected from niobium (Nb): more than 0 and less than 0.12% by weight, and zirconium (Zr): more than 0 and less than or equal to 0.02% by weight,
High strength and high toughness stainless steel material.
제 7 항에 있어서,
상기 소재는 탄소(C): 0.75 ~ 0.85중량%, 크롬(Cr): 14 ~ 16중량%, 규소(Si): 0.25 ~ 0.4중량%, 망간(Mn): 0.35 ~ 0.50중량%, 몰리브덴(Mo): 1.8 ~ 2.2중량%, 질소(N): 0.05 ~ 0.09중량%, 티타늄(Ti): 0.005 ~ 0.015중량% 및 나머지 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물로 이루어진 것을 특징으로 하는,
고강도 및 고인성의 스테인리스 소재.











8. The method of claim 7,
The material is carbon (C): 0.75 to 0.85 wt%, chromium (Cr): 14 to 16 wt%, silicon (Si): 0.25 to 0.4 wt%, manganese (Mn): 0.35 to 0.50 wt%, molybdenum (Mo) ): 1.8 to 2.2% by weight, nitrogen (N): 0.05 to 0.09% by weight, titanium (Ti): 0.005 to 0.015% by weight and the remaining iron (Fe) and other unavoidable impurities,
High strength and high toughness stainless steel material.











삭제delete
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