KR102463005B1 - 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재, 열처리부품 및 이들의 제조방법 - Google Patents

Abstract

수소취성 저항성이 우수한 고강도 선재가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수소취성 저항성이 우수한 고강도 선재는, 중량%로, C: 0.3 내지 0.6%, Si: 0.05 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 1.0%, Cr: 0.6 내지 2.0%, Mo: 0.8 내지 2.0%, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 미세조직은 면적분율로, 베이나이트 90% 이상, 펄라이트 8 내지 9% 및 마르텐사이트 1 내지 2%를 포함하며, 상기 마르텐사이트는 구오스테나이트 입계에 60% 이상 포함된다.

Description

수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재, 열처리부품 및 이들의 제조방법{HIGH-STRENGTH WIRE ROD WITH EXCELLENT HYDROGEN BRITTLENESS RESISTANCE, HEAT TREATMENT PARTS USING THE SAME, AND METHODS FOR MANUFACTURING THEREOF}

본 발명은 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재, 열처리부품 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고강도 볼트 등에 적용될 수 있는 수소취성 저항성이 우수한 우수한 고강도 냉간압조용 선재, 열처리부품 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉간압조용 선재는 열처리 및 가공공정 등을 생략한 공정 생략형 냉간압조용 선재와, 부품 경량화를 이룰 수 있는 고강도 냉간압조용 선재로 구분된다.

고강도 냉간압조용 선재는 선재를 구상화 열처리 후 냉간압조하여 부품을 제조한 뒤 담금질 및 뜨임 공정을 거쳐 기계 구조 및 자동차 부품 등의 열처리부품으로 제조된다.

그러나, 담금질 및 뜨임 공정을 진행할 경우, 템퍼드 마르텐사이트 미세조직이 형성되며, 이러한 템퍼드 마르텐사이트 미세조직은 1300MPa 이상의 고강도에서 수소취성에 매우 민감하기 때문에 사용이 어렵다.

따라서, 1300MPa 이상의 고강도에서 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재 및 열처리부품의 개발이 필요하다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수소취성 저항성이 우수한 고강도 선재, 열처리부품 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 명세서는 중량%로, C: 0.3 내지 0.6%, Si: 0.05 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 1.0%, Cr: 0.6 내지 2.0%, Mo: 0.8 내지 2.0%, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 미세조직은 면적분율로, 베이나이트 90% 이상, 펄라이트 8 내지 9% 및 마르텐사이트 1 내지 2%를 포함하며, 상기 마르텐사이트는 구오스테나이트 입계에 60% 이상 포함되는 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재를 개시한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 명세서는 중량%로, C: 0.3 내지 0.6%, Si: 0.05 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 1.0%, Cr: 0.6 내지 2.0%, Mo: 0.8 내지 2.0%, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 직경 2 내지 200nm 크기의 Mo계 탄화물이 전체 Mo계 탄화물의 90% 이상인 수소취성 저항성이 우수한 열처리부품을 개시한다.

또한, 수소취성 저항성이 우수한 열처리부품은 인장강도 1,400Mpa 내지 1,500Mpa 사이에서 임계수소농도가 1.0ppm 이상일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 고용강화를 일으켜 냉간압조성을 저해하는 Si의 함량을 최소로 하고, 강도 저하를 방지하기 위해 Mo를 첨가하며, Q/T 열처리 후 미용해된 조대 탄화물이 남아있지 않도록 합금조성을 구성함으로써 수소취성 저항성을 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 확산성 수소를 트랩할 수 있는 직경 2 내지 200nm 크기의 Mo계 탄화물이 Mo계 탄화물의 90% 이상이기 때문에 고강도 열처리부품의 수소취성 저항성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 각 발명예 및 비교예의 인장강도를 도시한 그래프이다.
도 2는 발명예 2 및 비교예 2의 다양한 인장강도에 대한 임계수도농도를 도시한 그래프이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술사상이 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 예시를 설명하기 위하여 사용되는 것이다. 때문에 가령 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수여야만 하는 것이 아닌 한, 복수의 표현을 포함한다. 덧붙여, 본 출원에서 사용되는 "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 명확히 지칭하기 위하여 사용되는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것의 존재를 예비적으로 배제하고자 사용되는 것이 아님에 유의해야 한다.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진 것으로 보아야 한다. 따라서, 본 명세서에서 명확하게 정의하지 않는 한, 특정 용어가 과도하게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 가령, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서의 "약", "실질적으로" 등은 언급한 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명에 따른 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재는 중량%로, C: 0.3 내지 0.6%, Si: 0.05 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 1.0%, Cr: 0.6 내지 2.0%, Mo: 0.8 내지 2.0%, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함한다.

이하에서는 상기 합금조성에 대해서 한정한 이유에 대하여 구체적으로 설명한다. 하기 성분조성은 특별한 기재가 없는 한 모두 중량%를 의미한다.

탄소(C): 0.3 내지 0.6중량%

C는 제품의 강도를 확보하기 위해서 첨가되는 원소이다. C의 함량이 0.3% 미만일 경우에는 목표하는 강도를 확보하는 것이 어려우며, 최종 Q/T(Quenching/Tempering) 열처리 후 충분한 담금질성을 확보하기가 용이하지 않다. 이와 반대로 C의 함량이 0.6%를 초과하는 경우에는 탄화물이 과다하게 생성되어 피로수명이 저하되는 문제가 있다. 이에 따라, 본 발명에서 C함량의 상한은 0.6%로 제한된다.

규소(Si): 0.05 내지 0.3중량%

Si는 강의 탈산을 위해서 사용될 뿐만 아니라, 고용 강화를 통한 강도 확보에 유리한 원소이다. 본 발명에서 Si는 탈산 및 강도 확보를 위하여 0.05% 이상을 첨가한다. 다만 그 함량이 과다할 경우, 냉간압조성이 저하되어 볼트와 같은 복잡한 형상의 부품의 가공이 어려워지는 문제가 있다. 이에 따라, 본 발명에서 Si함량의 상한은 0.3%로 제한된다.

망간(Mn): 0.2 내지 1.0중량%

Mn은 부품의 담금질성을 향상시켜 강도를 확보하는데 유리하며, 압연성을 증가시키고 취성을 감소시키는 원소이다. 이에 충분한 강도를 확보하기 위해 0.2% 이상 첨가한다. 다만 그 함량이 과다할 경우, 열간압연 이후 냉각 시에 경한 조직이 발생하기 쉽고, MnS 개재물이 다량으로 생성되어 피로 특성이 저하되는 문제가 있다. 이에 따라, 본 발명에서 Mn함량의 상한은 1.0%로 제한된다.

크롬(Cr): 0.6 내지 2.0중량%

Cr은 Mn과 함께 경화능 향상에 유효하고, 강의 내식성을 향상시키는 원소이다. Cr함량이 0.6% 미만인 경우 충분한 내식성을 확보할 수 없다. 반면, 그 함량이 과다한 경우 충격인성이 저하되고, 수소취성 저항성에 열위한 조대한 탄화물이 형성되는 문제가 있다. 이에 따라, 본 발명에서 Cr함량의 상한은 2.0%로 제한된다.

몰리브덴(Mo): 0.8 내지 2.0중량%

Mo은 미세한 탄화물의 석출에 의한 석출강화와 고용강화를 통해 담금질성을 향상시키는 원소이다. Mo로 인한 담금질성 향상은 Mn, Cr보다 효과적이다. Mo 함량이 0.8% 미만인 경우에는 Q/T 열처리 중 미세한 탄화물이 충분히 석출되지 않아 강도 확보가 용이하지 않다. 반면, 그 함량이 과다할 경우 담금질성이 과도하게 높아져 담금질 후 부품의 형상이 뒤틀리게 되어 이를 교정하기 위한 추가 공정이 필요하거나, 부품 내부에 미세균열 불량이 발생하는 문제가 있다. 이에 따라, 본 발명에서 Mo함량의 상한은 2.0%로 제한된다.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조 과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 상기 불순물들은 통상의 제조 과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.

아울러 조대한 탄질화물은 수소를 강하게 트랩하여 수소 취성이 원인이 될 수 있기 때문에 가급적 생성되지 않도록 제어할 필요가 있다.

1400MPa 이상의 인장강도를 가지는 고강도 CHQ(Cold Heading Quality) 강재에서 많이 첨가되는 바나듐(V)은 수소취성 저항성에 열위한 조대한 탄화물을 형성시킬 수 있으며, 본 발명은 V을 첨가하지 않도록 합금조성을 구성함으로써 몸통부 직경이 16 내지 30mm인 대형 부품을 제조하더라도 Q/T 열처리 후 미용해된 조대 탄화물이 남아있지 않도록 하여 수소취성 저항성을 확보할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉간압조용 선재의 미세조직은 면적분율로, 베이나이트 80% 이상, 펄라이트 2 내지 15% 및 마르텐사이트 0.2 내지 3%를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 베이나이트 90% 이상, 펄라이트 8 내지 9% 및 마르텐사이트 1 내지 2%를 포함할 수 있다.

또한, 마르텐사이트는 구오스테나이트 입계에 60% 이상 포함될 수 있다. 여기서, 선재의 구오스테나이트 입계는 권취 후, 냉각하기 이전의 선재의 오스테나이트 조직의 입계를 의미한다. 구오스테나이트 조직의 평균 결정립 직경은 15㎛ 이하일 수 있다.

본 발명자들은 C, Cr, Mo 함량 간의 관계가 특정 조건을 만족하는 경우, 냉간압조용 선재의 강도 및 수소취성 저항성을 더욱 향상시킬 수 있다는 것을 발견하고 다음과 같은 성분 관계식을 도출하였다. 본 발명의 일 예에 따른 냉간압조용 선재는 상술한 합금조성을 만족하는 것과 동시에, 하기 식 (1)을 만족할 수 있다.

(1) 7.2C+Cr+2.7Mo ≥ 6.65

상기 식 (1)에서, C, Cr, Mo는 각 원소의 중량%를 의미한다. 또한, C, Cr, Mo 중 포함되지 않는 합금성분이 있는 경우, 해당 합금성분의 수치로는 0을 대입한다.

수소취성 저항성을 보다 향상시키기 위해서는 확산성 수소를 트랩할 수 있는 미세한 탄화물을 확보해야 한다. 수소를 트랩할 수 있는 미세탄화물로는 각각 Cr, Mo 를 주성분으로 하는 CrC, MoC 탄화물들이 있다. 이러한 미세 탄화물이 일정 비율 이상 존재해야만 템퍼링 온도 500 내지 600℃에서 1400MPa 이상의 강도를 확보함과 동시에 수소 트랩 효과도 극대화할 수 있다. 이를 고려하여, 상기 식 (1)을 만족시키도록 합금조성을 제어하면 500 내지 600℃의 고온 템퍼링 온도에서 열처리부품의 강도 및 수소취성 저항성을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 수소취성 특성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명의 일 예에 따른 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재의 제조방법은 상술한 성분계를 만족하는 빌렛을 가열하는 단계, 가열된 빌렛을 선재로 마련하는 단계 및 선재를 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.

빌렛을 가열하는 단계에서, 빌렛은 상술한 성분계 및 식 (1)을 만족하며, 가열은 900 내지 1100℃에서 진행될 수 있다.

가열된 빌렛을 선재로 마련하는 단계에서, 가열된 빌렛은 750 내지 950℃에서 마무리 열간압연 및 권취되어 선재로 마련할 수 있다.

선재를 냉각하는 단계에서, 선재는 권취 후 평균 오스테나이트 결정립 사이즈가 15㎛ 이하가 되도록 0.2 내지 1.0℃/s의 냉각속도로 냉각될 수 있다. 냉각된 선재의 미세조직은 면적분율로, 베이나이트 80% 이상, 펄라이트 2 내지 15% 및 마르텐사이트 0.2 내지 3%를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 베이나이트 90% 이상, 펄라이트 8 내지 9% 및 마르텐사이트 1 내지 2%를 포함할 수 있다.

또한, 구오스테나이트 입계에 형성된 마르텐사이트의 면적비율은 60% 이상일 수 있다. 여기서, 구오스테나이트 입계는 권취한 이후, 냉각하기 이전의 선재의 오스테나이트 조직의 입계를 의미한다.

이하에서는 전술한 냉간압조용 선재를 이용한 수소취성 저항성이 우수한 고강도 열처리부품의 제조방법에 대해 설명한다.

본 발명의 일 예에 따른 수소취성 저항성이 우수한 고강도 열처리부품의 제조방법에 따르면 전술한 냉간압조용 선재의 제조방법에 후속하여 냉각된 선재를 구상화 열처리하여 강도를 낮추는 단계, 선재를 냉간단조하여 부품으로 마련하는 단계, 부품을 가열하는 단계, 가열된 부품을 담금질하는 단계 및 담금질된 부품을 뜨임하는 단계를 포함할 수 있으며, 구상화 열처리 후 신선 가공을 1회 이상 수행할 수 있다. 이하에서 각 단계를 상세히 설명한다.

전술한 선재의 제조방법에 따라 냉각된 선재를 구상화 열처리 및 신선 가공을 1회 이상 수행하여 강선으로 마련할 수 있다. 구상화 열처리는 신선 가공 이전에 강재에 가공량을 부여하기 위하여 600 내지 800℃에서 수행되며, 신선 가공은 신선 가공 한계를 고려하여 적절하게 수행될 수 있다. 본 발명에 따르면 선재를 구상화 열처리 및 신선 가공하여 복잡한 형상의 부품을 제조할 수 있는 세경을 갖는 강선으로 마련할 수 있다.

강선은 냉간단조되어 부품으로 마련될 수 있다. 부품의 예로는 나사, 볼트 등을 들 수 있으며, 볼트의 경우 몸통부의 직경이 16 내지 30mm로 이루어질 수 있다.

이어서, 부품은 고온으로 가열될 수 있다. 부품을 가열하는 단계는 선재 압연 중 석출된 탄화물을 재용해시키는 단계이며, 합금성분의 조성이 균질하고 평균 오스테나이트 결정립 사이즈가 10㎛ 이하가 되도록 가열될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 부품은 800 내지 850℃에서 가열될 수 있으며, 가열 시간은 1,000 내지 2,000초일 수 있다.

가열된 부품을 담금질하는 단계에서, 가열된 부품은 50 내지 150℃까지 담금질될 수 있다. 담금질 방법은 특별히 제한되지 않으나, 50 내지 150℃의 오일에 가열된 부품을 담궈서 수행될 수 있다.

담금질된 부품을 뜨임하는 단계는 열처리부품의 최종 미세조직을 템퍼드 마르텐사이트 및 Mo계 탄화물로 제어하기 위한 단계이다. 일 예에 따르면, 뜨임하는 단계는 500 내지 550℃에서 뜨임하여 수행될 수 있다. 이때, 뜨임 시간은 3,000 내지 10,000초일 수 있다.

담금질된 부품을 고온으로 뜨임할 경우, 구오스테나이트 결정립계의 얇은 필름 형태의 탄화물 생성을 방지하고, 구형화된 Mo계 탄화물이 분포될 수 있다.

본 발명의 일 예에 따르면, 2 내지 100nm 크기의 Mo계 탄화물이 전체 Mo계 탄화물의 90% 이상이며, 2 내지 100nm 크기의 Mo계 탄화물이 입계 내외부에 분산 분포되어 열처리부품의 수소취성 저항성을 향상시킬 수 있다.

상술한 제조방법으로 제조된 본 발명에 따른 수소취성 저항성이 우수한 열처리부품은 중량%로, C: 0.3 내지 0.6%, Si: 0.05 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 1.0%, Cr: 0.6 내지 2.0%, Mo: 0.8 내지 2.0%, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고, 직경 2 내지 200nm 크기의 Mo계 탄화물이 전체 Mo계 탄화물의 90% 이상일 수 있다.

또한, 구오스테나이트 평균 결정립 직경이 10㎛ 이하로 이루어질 수 있다. 여기서, 구오스테나이트 평균 결정립 직경은 부품을 가열하는 단계에서 가열된 후 담금질되기 전 오스테나이트 조직의 평균 결정립 직경을 의미한다.

아울러, 상술한 제조방법으로 제조된 본 발명에 따른 수소취성 저항성이 우수한 열처리부품은 인장강도가 1,400MPa 이상이고, 인장강도 1,400MPa 내지 1,500MPa 사이에서 임계수소농도가 1.0ppm이상일 수 있다. 여기서, 임계수소농도는 수소를 포함하는 부식 환경에서 재료가 견딜 수 있는 최대 수소농도를 의미한다.

본 발명의 일 예에 따르면, 전술한 합금조성을 만족하는 열처리부품은 하기 식 (1)을 만족할 수 있다. 식 (1)에 대한 한정이유에 대해서는 전술한 바와 같으므로 생략한다.

(1) 7.2C+Cr+2.7Mo ≥ 6.65

식 (1)에서, C, Cr, Mo는 각 원소의 중량%를 의미한다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

{실시예}

하기 표 1과 같은 성분조성을 갖는 빌렛을 900 내지 1100℃로 가열한 다음, 950℃에서 마무리 압연 후 850℃에서 권취하였다. 권취 후 냉각속도는 0.2 내지 1.0℃/s로 하였다. 냉각이 완료된 후 각 선재의 미세조직은 면적분율로, 베이나이트 90% 이상, 펄라이트 8 내지 9%, 마르텐사이트 1 내지 2%를 포함하였으며, 구오스테나이트 입계에 형성된 마르텐사이트 비율은 60% 이상으로 이루어졌다.

열간압연된 선재는 직경 25mm 환형시편으로 가공한 후 850℃에서 1,500초 가열한 다음, 100℃ 오일에 담궈 급냉시켰다. 이후 500 내지 550℃에서 5,000초 동안 유지하는 뜨임 열처리를 하였다.

각각의 시편은 ASTM E8, ASTM E23 규격에 맞게 가공한 후 인장시험을 실시하였으며, ISO 16573 규격에 맞게 가공한 후 인장강도 1,400Mpa 내지 1,500Mpa 사이에서 수소취성 특성 평가 시험을 실시하였다. 각각의 결과에 대해서는 아래 표 1에 기재하였다.

한편, 표 1에서 ‘식 (1)’은 본 명세서에서 개시하는 식 (1)의 성분 관계식인 ‘7.2C+Cr+2.7Mo’에 각 C, Cr, Mo의 함량(중량%)을 대입하여 도출되었다.

구분	합금조성 (wt%)					식 (1)	입계 마르텐사이트비율(%)	Q/T 열처리재 특성
	C	Si	Mn	Cr	Mo			Mo계 탄화물 비율(%)	임계수소농도 (ppm)
발명예1	0.33	0.12	0.70	1.21	1.17	6.745	66	92	1.42
발명예2	0.40	0.11	0.60	1.05	1.14	7.008	65	96	1.56
발명예3	0.55	0.12	0.84	0.83	0.91	7.247	65	91	1.23
발명예4	0.41	0.11	0.71	1.49	0.94	6.980	63	95	1.64
발명예5	0.40	0.11	0.56	0.61	1.42	7.324	72	93	1.81
비교예1	0.33	0.12	0.71	1.23	0.84	5.874	63	82	0.78
비교예2	0.41	0.11	0.66	0.96	1.22	7.206	52	88	0.92
비교예3	0.54	0.10	0.73	0.85	0.93	7.249	69	84	0.89
비교예4	0.42	0.13	0.69	2.10	1.03	7.905	71	81	0.92
비교예5	0.41	0.12	0.71	0.79	2.25	9.817	76	77	0.86

표 1에서 발명예 1 내지 5의 경우, 식 (1)의 값이 6.65 이상이고, 입계 마르텐사이트의 비율이 60% 이상임을 알 수 있다. 또한, Q/T 열처리 후 직경 2 ~ 200nm 크기의 Mo계 탄화물이 90% 이상으로 나타나 임계수소농도가 1.0ppm 이상임을 알 수 있다.

이에 반해 비교예는 식 (1)의 값이 6.65 미만이거나, 입계 마르텐사이트의 비율이 60% 미만이거나, 2 ~ 200nm 크기의 Mo계 탄화물이 90% 미만이거나, 합금조성이 C: 0.3~0.6%, Si: 0.05~0.3%, Mn: 0.2~1.0%, Cr: 0.6~2.0%, Mo: 0.8~2.0% 범위를 벗어나고 있으며, 1,400Mpa 내지 1,500Mpa 사이의 임계수소농도가 1ppm 미만임을 확인하였다.

도 1은 각 발명예 및 비교예의 인장강도를 도시한 그래프이며, 도 2는 발명예 2 및 비교예 2의 인장강도에 대한 임계수도농도를 도시한 그래프이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 발명예 2의 경우 500 내지 550℃의 뜨임 온도에서 인장강도가 1,400MPa 이상이며, 인장강도 1,400MPa 내지 1,500MPa 사이에서 임계수소농도가 1.0ppm 이상임을 알 수 있다.

반면, 비교예 2의 경우 500 내지 550℃의 뜨임 온도에서 인장강도가 1,400MPa 이상이나, 인장강도 1,400MPa 내지 1,500MPa 사이에서 임계수소농도가 1.0ppm 미만임을 알 수 있다.

상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 중량%로, C: 0.3 내지 0.6%, Si: 0.05 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 1.0%, Cr: 0.6 내지 2.0%, Mo: 0.8 내지 2.0%, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고,
   C, Cr 및 Mo 함량이 하기 식 (1)을 만족하고,
   미세조직은 면적분율로, 베이나이트 90% 이상, 펄라이트 8 내지 9% 및 마르텐사이트 1 내지 2%를 포함하며,
   상기 마르텐사이트는 구오스테나이트 입계에 60% 이상 포함되는 수소취성 저항성이 우수한 고강도 냉간압조용 선재
   (1) 7.2C+Cr+2.7Mo ≥ 6.65
   (상기 식 (1)에서, C, Cr, Mo는 각 원소의 중량%이다).
   
2. 중량%로, C: 0.3 내지 0.6%, Si: 0.05 내지 0.3%, Mn: 0.2 내지 1.0%, Cr: 0.6 내지 2.0%, Mo: 0.8 내지 2.0%, 나머지 Fe 및 기타 불순물을 포함하고,
   C, Cr 및 Mo 함량이 하기 식 (1)을 만족하고,
   직경 2 내지 200nm 크기의 Mo계 탄화물이 전체 Mo계 탄화물의 90% 이상인 수소취성 저항성이 우수한 열처리부품
   (1) 7.2C+Cr+2.7Mo ≥ 6.65
   (상기 식 (1)에서, C, Cr, Mo는 각 원소의 중량%이다).
   
3. 제2항에 있어서,
   인장강도 1,400Mpa 내지 1,500Mpa 사이에서 임계수소농도는 1.0ppm 이상인 수소취성 저항성이 우수한 열처리부품.

Images