KR19990014209A - 매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 스테인레스강 - Google Patents

매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 스테인레스강 Download PDF

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Abstract

매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 스텐인레스강은, 중량비로 다음의 조성을 갖는다.
탄소 0.1 %
0.1 % 규소 1 %
5 % 망간 9 %
0.1 % 니켈 2 %
13 % 크롬 19 %
1 % 구리 4 %
0.1 % 질소 0.40 %
5×10-4% 붕소 50×10-4%
인 0.05 %
황 0.01 %

Description

매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 스테인레스강
본 발명은 매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 스테인레스강에 관한 것이다.
스테인레스강은 이들의 야금 조직에 따라 큰 군으로 분류된다. 오오스테나이트강은 일반적으로 중량비로 3% 를 초과하는 니켈 함량을 갖는 강이다. 예컨데, NF EN 10 088 공업 규격 제 1.4301 오오스테나이트강(AISI 304)은 그 조성에서 8 % 를 초과하는 니켈을 함유한다.
매우 높은 니켈 가격과 제어불가능한 가격변동은, 강 제조자가 니켈을 함유하지 않거나 매우 소량 함유하는 조성의 오오스테나이트강을 개발하게 하였다.
본 발명의 목적은 높은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 강의 경우와 동등하거나 또는 그에 비해 우수한 기계적 특성 및 용접성을 가지며 매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트강을 제조하는 것이다.
국제적인 지향은 재료로부터, 특히 물과 피부 접촉 분야에서 니켈의 방출을 줄이는데 목표를 두고 있다.
본 발명의 목적은 매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 강이며, 중량비로 다음 조성과 같은 특징이 있다.
탄소 0.1 %
0.1 % 규소 1 %
5 % 망간 9 %
0.1 % 니켈 2 %
13 % 크롬 19 %
1 % 구리 4 %
0.1 % 질소 0.40 %
5×10-4% 붕소 50×10-4%
인 0.05 %
황 0.01 %
본 발명의 다른 특징은 다음과 같다.
- 조성은 아래의 페라이트 인덱스(ferrite index) FI1를 한정하는 관계를 만족시킨다.
FI1= 0.034 x2+ 0.284 x - 0.347 20, 여기서 x = 6.903[-6.998 + Cr% - 0.972( Ni% + 21.31 N% + 20.04 C% + 0.46 Cu% + 0.08 Mn%)]
- 조성은 마르텐사이트 안정도 인덱스(stability index) SI 사용하는 다음의 관계를 만족시킨다.
SI = 0.0267 x2+ 0.4322 x - 3.1459 20, 여기서 x = 250.4 - 205.4 C% - 101.4 N% - 7.6 Mn% - 12.1 Ni% - 6.1 Cr% - 13.3 Cu%.
- 강은 그 조성의 1 % 미만의 니켈과, 0.08 % 미만의 탄소와, 0.5 % 내지 0.7 % 의 규소와, 2 % 미만의 몰리브덴과, 0.0020 % 미만의 황을 함유하며, 또한 0.030 % 미만의 알루미늄, 바람직하게는 50 ×10-4% 미만의 알루미늄을 함유하고 20 × 10-4% 의 칼슘, 바람직하게는 5 × 10-4% 미만의 칼슘을 함유한다.
도 1 은 여러 종류의 강에서 단면의 축소 특성을 온도함수로서 도시하는 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
304 : 기준강(AISI 304) A: 강 768
B : 강 769 C : 강 771
D : 강 774
모두가 비한정 예로 주어진 다음의 설명과 첨부된 도면은 본 발명을 더욱 명확하게 이해시킬 것이다.
도면은 여러 종류의 강에서 단면의 축소 특성을 온도함수로서 도시한다.
니켈함량이 한정된 조성을 갖는, 본 발명에 따른 오오스테나이트강이 제련된다. 통상적으로 니켈 원소에 의해 기인되는 오오스테나이트화 효과는, 망간, 구리, 질소 및 탄소와 같은 감마성 원소(gammagenic element)에 의해 반드시 보충되어질 필요가 있으며, 크롬, 몰리브덴 및 규소와 같은 알파성 원소(alphagenic element)의 함량을 가능하면 줄일 필요가 있다.
본 발명에 따른 강은 페라이트형 응고를 한다. 응고된 페라이트는 주조후 강이 냉각될 때 오오스테나이트로 되돌아간다. 주조 단계에서 강이 냉각될 때, 체적 퍼센트의 잔여 페라이트 함량은 다음의 실험적으로 확립된 인덱스에 의해서 주어진다.
FI2= 0.1106 x2+ 0.0331 x - 0.403, 여기서 x = 2.52[-7.65 + Cr% + 0.03 Mn% - 0.864( Ni% + 16.10 C% + 19.53 N% + 0.35 Cu% )].
이 단계에서, 본 발명에 따른 강의 페라이트 함량은 5 % 미만이다.
다음에, 강은 열간 압연되기 위해서 1240 ℃ 에서 30 분 동안 재가열된다. 페라이트 함량은 다음의 등식에 의해 주어진다.
FI1= 0.034 x2+ 0.284 x - 0.347, 여기서 x = 6.903[-6.998 + Cr% - 0.972( Ni% + 21.31 N% + 20.04 C% + 0.46 Cu% + 0.08 Mn%)].
본 발명에 따른 강은 1240 ℃ 에서 30 분 동안 재가열된후 20 % 미만의 페라이트를 함유한다.
열간 압연후 1100 ℃에서 30 분 정도 과 경화된후, 본 발명에 따른 강은 5 % 미만의 페라이트 함량을 갖는다. 열간 가공, 어닐링, 냉간 가공 및 어닐링 후, 근소한 잔여 페라이를 함유하는 강이 얻어진다.
오오스테나이트/페라이트 비율은 포화 자화(saturation magnetization) 또는 X-선 회절 분석에 의해서 측정된다.
조성물에 함유된 원소의 역할 관점에서, 550 ℃ 내지 800 ℃ 의 온도에서의 처리후 상기 강이 입계 부식(intergranular corrosion)에 민감해지는 것을 피하기 위해서 탄소는 0.1 % 미만 함량으로 한정된다. 탄소 함량은 상기 이유에서 0.08 % 미만인 것이 바람직하다.
질소와 탄소는, 질소가 탄소보다 다소 높은 오오스테나이트화 특성을 가질지라도, 응고 모드(solidification mode), 페라이트와 오오스테나이트의 상평형 및 마르텐사이트 형성에 대한 오오스테나이트의 안정도에 유사한 영향을 미친다.
망간은 질소의 용해도(solubility)를 증가시킨다. 충분한 질소를 용해시키고, 강이 오오스테나이트 조직을 갖도록 보장하기 위해서 이 원소는 최소 5 % 의 함량이 필요하다. 본 발명의 강 조성에서 망간함량의 상한 9 % 는 본 발명에 따른 강의 제련시, 침탄된(carburized) 페로망간(ferro-manganese), 바람직하게는 조질화된(refined) 페로-망간의 사용과 관계가 있다. 페라이트의 양에 대한 망간의 효과는 5% 와 9% 사이에서 일정하다. 또한, 망간의 함량은 열간 연성(hot ductility)의 열화를 방지하기 위해서 제한되어야만 한다.
규소는 산세(pickling) 중에 페라이트의 형성을 방지하고 강의 만족스러운 거동을 위하여 계획적으로 1 % 미만으로, 바람직하게는 0.7 % 미만으로 한정된다. 제련시 최소 0.1 % 의 함량이 필요하며, 올리빈-타입 (olivine-type) 산화물의 형성을 방지하기 위해서 최소 0.5 % 함량이 바람직하다. 이는 열간 압연에 의해서 강을 변형하는 동안에, 올리빈(FeO/SiO2/MnO) 타입의 저융점 산화물이 단지 낮은 규소 함량, 예컨데 0.5 % 미만을 함유하는 본 발명에 따른 강을 형성하기 때문이다.
규소 함량이 0.5 % 미만이라면, 액체 상태의 이러한 산화물을 함유하는 금속 매트릭스를 갖는 혼성 영역(hybrid zone)이 열간 압연중에 형성된다. 이는 특히 산세후에 강 스트립(strip)의 불량한 표면 마무리를 야기한다.
이러한 저융점 산화물의 형성을 방지하기 위해서, 강의 조성에서 규소를 0.5 % 이상의 수준으로 높이는 것이 필요하다고 판명되었다. 그후에 열간 압연중에 표면 마무리 문제를 더 이상 야기하지 않는 고융점 산화물이 형성된다.
그 함량이 높을 때 오오스테나이트 조직의 형성에 기여하지 않으므로 조성의 다른 원소를 고려하여 규소는 2 % 미만으로 한정되며, 바람직하게는 1 % 미만으로 한정된다.
니켈은 일반적으로 오오스테나이트강에서 필수적인 원소이며, 특히 본 발명이 처한 문제가 소량의 니켈을 함유하는 오오스테나이트강을 얻는 것인데, 니켈은 그 가격이 매우 변동적이고 제어 불가능하며, 그 가격의 변동 때문에 강을 제조하는 기업의 적절한 가동을 어렵게 한다. 니켈은 또한 오오스테나이트강의 응력부식(stress corrosion)에 대한 민감도를 증가시키는 단점을 갖는다. 니켈 함량을 제한하면 개선된 특성을 갖는 새로운 강을 제조할 수 있다는 것을 알아냈으며, 아래에 이를 설명한다.
크롬의 함량은 13% 를 초과하며, 특히 15 % 를 초과하는 것이 스테인레스강의 부식저항을 보증하기 위해서 필요하다.
19 %, 바람직하게는 17 % 의 크롬 함량의 한계는, 본 발명에 따른 강이 과경화 처리후 5 % 미만의 페라이트 함량을 유지해야만 한다는 사실에 관련이 있다. 19 % 을 초과한 크롬의 함량은 충분한 인장 연신(tensile elongation)을 보장할 수 없는 과도하게 높은 페라이트 함량을 이끈다.
니켈 함량의 감소 때문에 오오스테나이트형 조직을 보장하기 위해서는 최소한 1 % 의 구리가 필요하다. 4 % 이상의 구리 함량은, 강의 단조성(forgeability)을 매우 나쁘게 하며 상기 강의 열간 변형이 어렵게 된다. 구리는 니켈의 오오스테나이트화 효과의 약 40 % 정도를 갖는다.
또한 본 발명에 따른 강의 오오스테나이트 조직을 보장하기 위해서는 최소 0.1 % 의 질소 함량이 필요하다. 질소 함량이 0.4 %을 초과하면, 강이 응고하는 동안에 기공(blowhole) 인 질소 가스의 기포가 강에 발생한다.
내부식성을 개선하기 위해서 2 % 미만 함량의 몰리브덴이 강의 조성에 공급될 때 필요한 질소의 함량은 높아질 수도 있다. 몰리브덴의 함량이 2 % 를 초과하면, 페라이트의 존재를 피하기 위해서 0.4 % 를 초과하는 질소를 첨가하는 것이 필요하며, 이는 보통의 압력에서 강을 제련할때는 실현되지 않는다.
본 발명에 따른 강의 조성물은 5 × 10-4% 와 50 × 10-4% 사이 함량의 붕소를 함유한다. 온도의 함수로서 단면의 열간 인장 감소 특성에 의에 도시된 바와 같이, 조성물에 붕소를 첨가하면 열간 연성을 개선시키는데, 특히 900 ℃ 와 1150 ℃ 사이에서 열간 연성을 개선한다. 붕소가 50 ×10-4% 을 초과하면 연소점의 너무 큰 감소가 발생하며, 다시말하면 압연전 재가열하는 동안에 발생하는 액상 금속의 면적에 대한 위험이 있다.
황은, 강이 만족할만한 피팅 부식(pitting corrosion) 거동을 갖도록 보장하기 위해서 0.01 % 미만 함량으로 강에 공급된다.
바람직하게는, 황 함량은 20 × 10-4% 미만인데, 황은 1000 ℃ 이상에서 열간 연성을 매우 개선시킨다.
낮은 황 함량은, 0.03 % 미만, 바람직하게는 50 × 10-4% 미만 또는 30 × 10-4% 미만의 최종 알루미늄 함량과 10 × 10-4% 미만, 바람직하게는 5 × 10-4% 미만의 최종 칼슘 함량을 생성하는 칼슘과 알루미늄의 제어된 사용에 의해서 얻어질 수도 있고, 이의 결과로써 산소 함량은 일반적으로 20 × 10-4내지 60 × 10-4% 가 된다.
용접물의 응고중의 편석(segregation) 그리고 용접물이 냉각되는 동안에 그 결과로써 발생할 수도 있는 고온 균열(hot tearing) 현상을 한정하기 위해서 대부분의 오오스테나이트 스테인레스강에서 인 함량은 0.05 % 로 한정된다.
본 발명에 따른 강은, 기준(reference) 강인 AISI 304 타입과 설명시 비교된다. 본 발명에 따른 강 조성은 표 1 과 2 에 주어진다.
설명시, 본 발명에 따른 강 조성은 별표(*)에 의해 지시된다.
표 1
표 2
아래의 표 3 은 다양의 강의 인덱스(index) FI1, FI2및 SI 의 계산값이다.
표 3
FI1 FI2 SI
*567 5.1 6.3 5.1
*569 0.9 3.6 15.1
570 43.6 25.7 15.1
571 25.1 18.3 5.6
572 19.0 12.1 75.9
*574 2.7 5.7 2.8
*577 13.1 12.8 -4.9
578 2.9 4.9 32.4
*579 -0.9 2.4 1.5
*580 8.6 9.0 3.7
*583 -0.2 4.4 4.1
*584 5.7 7.5 4.3
*585 -0.6 2.4 1.7
*587 0.9 0.5 -1.9
*588 11.8 11.8 -2.1
*590 7.5 9.5 4.0
*592 -0.8 2.2 -2.6
*594 1.5 0.5 -4.4
*596 -0.7 2.5 -4.8
*653 6.5 7.9 4.2
*654 6.3 7.9 4.3
662 24.2 17.6 7.6
667 40.4 24.5 13.7
*720 0.3 4.1 -4.8
*723 3.5 6.0 7.1
768 0.2 3.6 3.4
*769 0.8 4.1 5.8
*771 2.6 5.5 5.1
774 -0.4 3.0 0.3
*775 1.6 4.5 5.8
*783 1.0 4.3 4.9
표 4 는 FI1, FI2의 측정값 그리고 30 % 의 인장 변형(tensile strain) 후 형성된 마르텐사이트의 측정값을 제공한다.
표 4
FI2 FI1 경화후의페라이트(%) 인장후의 마르텐사이트(%)
*567 2.7 9.9 0.2 2.6
*569 0.7 0.3 0.2 13.3
570 17.1 42.8 0.2 -
571 9.9 25.5 10.9 -
572 6.7 21.0 4.4 75.8
*574 0.9 1.4 0.2 1.2
*577 4.9 12.0 4.6 1.2
578 0.7 1.3 0.3 37.8
*579 0.2 0.2 0.2 0.4
*580 3.4 9.0 0.6 2.6
*583 0.8 0.8 0.2 0.1
*584 2.0 6.8 0.3 1.5
*585 0.3 0.2 0.2 0.3
*587 0.2 0.2 0.2 0.9
*588 3.9 12.9 2.9 -
*590 2.2 7.0 0.2 2.4
*592 0.4 0.2 0.2 0.4
*594 0.2 0.2 0.2 0.2
*596 0.3 0.2 0.2 0.2
*671 3.3 3.7 0.2 7.0
- 본 발명에 따른 강의 열간 특성
열간 인성은 열간 인장 테스트(test)에서 측정된다. 측정은 응고된 강과 가공되고 어닐링된(worked-and-annealed) 강에서 수행되었다.
가공강은 1250 ℃ 의 시작 온도에서 단조함으로써 얻어진다. 상기 강은 1100 ℃에서 30 분 동안 어닐링된다. 인장 테스트의 열 싸이클(thermal cycle) 은 1240 ℃까지 20 ℃/s 의 속도로 열을 상승시키고, 1 분 동안 온도를 유지한 후 변형 온도까지 2℃/s 의 속도로 냉각시키는 것으로 구성된다. 단면의 직경 감소가 측정되고, 이는 초기 직경에 대한 초기 직경과 최종 직경의 차이의 % 로 표시된 비율에 대응한다.
도 1 은 저-황(low sulphur) 강 774-(D), 붕소가 없는 강 768-(A) 및 기준 강 (AISI 304) 인 강 671 과 비교된 본 발명에 따른 강 769-(B) 및 771-(c) 의 단면 감소 거동을 변형 온도 함수로서 도시한다.
30 × 10-4% 황을 함유하며 붕소를 함유하지 않는 강 768-(A) 는 기준 강보다 현저하게 낮은 열간 연성을 갖는다. 이는 9 × 10-4% 의 황을 함유하며 붕소를 함유하지 않는 강 774 - (D) 에서도 동일하다. 도면에 도시된 바와 같이, 황을 첨가하면 900 ℃ 와 1050 ℃ 사이에서 연성을 개선한다.
또한, 붕소가 있을 때 20 × 10-4% 미만의 황 함량을 갖는 강 771 (C) 는 900 ℃ 와 1250 ℃ 사이의 전 온도에 걸쳐서 우수한 열간 연성 특성을 갖고 기준 강 671 의 연성에 접근한다.
- 대기 온도에서 본 발명에 따른 강의 기계적 강도
기계적 특성은 어닐링된 가공강(worked steel)에서 측정되었다. 강은 1250 ℃ 온도에서 시작하는 단조에 의해서 가공된다. 강은 염탕(salt bath)에서 1100 ℃ 온도에서 30 분 동안 어닐링된다. 인장 테스트에 사용된 시편은, 직경이 5 mm 인 원형 단면부이며 길이가 50 mm 인 게이지부(gauge part;표점부)를 갖는다. 시편은 20 mm/분 의 속도로 인발된다. 본 발명에 따른 강은 55 % 내지 67 % 가 연신된다. 비교에 위하여, 아래의 표 5 에 본 발명에 따른 강과 본 발명 이외의 저(low) 니켈 함량 강과 AISI 304 타입의 기준 강의 측정된 특성을 제공한다.
표 5(기계적 특성)
Rp0.2(MPa) Rm(MPa) A %
*567 282 623 66.0 0.479
*569 309 747 62.7 0.615
570 393 657 54.8 0.319
571 376 703 57.5 0.395
572 294 1010 33.7
*574 323 679 66.0 0.483
*577 348 688 59.4 0.395
578 331 800 55.9 0.59
*579 343 690 62.5 0.438
*580 330 681 61.9 0.42
*583 345 651 58.8 0.378
*584 325 686 64.2 0.454
*585 342 679 61.3 0.403
*587 287 528 62.0 0.434
*588 365 705 57.6 0.357
*590 380 757 62.9 0.457
*592 330 660 60.6 0.397
*594 266 599 58.5 0.387
*596 316 660 63.7
*654 341 700 65.0 0.467
662 375 830 42.4
667 375 700 61.4 0.423
671 232 606 67.0 0.587
AISI 304 230 606 67
30 % 의 진성(true) 인장 변형후에 마르텐사이트의 함량이 측정되었다(표4). 본 발명에 따른 강의 경우에, 그 함량은 20 % 미만이다.
파단된 본 발명에 따른 강의 시편에서 ε-마르텐사이트의 어떠한 흔적도 발견되지 않았다. 본 발명에 따른 강, 20 미만의 SI 인덱스 및 20 미만의 FI1인덱스는 상기 변형후에 55 % 이상의 인장 연신을 갖는다. 이러한 연신은 적절한 냉간 연성(cold ductility)을 얻기 위하여 필요하다.
- 내부식성
입계 부식 분야에서, ASTM 206 E 공업표준에 따른 테스트가, 다양한 탄소 및 질소 함량을 갖는 강에 수행된다. 테스트가 수행되는 강은 1000 ℃ 에서 어닐링된 3 mm 두께의 열간 압연된 스트립 형태의 강이다(과경화).
다음에, 다음의 두가지 예민화 처리(sensitizing treatment)를 강에 시행한다.
a) 700 ℃ 온도에서 30 분간 어닐링한후 물 담금질(water quench)을 행한다.
b) 650 ℃ 온도에서 10 분간 어닐힝한후 물 담금질을 행한다.
테스트 결과는 아래의 표 6 에 주어진다.
표 6
a b
700 ℃/30분 + 물 담금질 650 ℃/30분 + 물 담금질
질량 감소(mg) 균열(㎛) 시험 질량 감소(mg) 균열(㎛) 시험
721 4.6 0 양호 2.7 - 양호
567 4.8 20 양호 - - 양호
592 4.95 65 양호 - - 양호
584 27.7 2500 불량 3.3 0 양호
594 70.6 2500 불량 5.4 22 불량
596 68.9 2500 불량 9.4 1250 불량
강 594 및 596 과 같이, 0.1 % 초과하는 탄소를 함유하는 본 발명 이외의 강은 받아들일수 있는 특성을 갖지 않는다.
강 567, 592 및 584 와 같이 조성에서 0.1 % 미만의 탄소를 함유하는 본 발명에 따르는 강은 테스트 b 의 경우에서 입계 부식의 관점에서 AISI 304 에 필적한다.
조성에서 0.080 % 미만의 탄소를 함유하는 본 발명에 따르는 강만이 테스트 a 의 경우에서 AISI 304 에 필적한다. 따라서 본 발명에 따른 탄소 함량은 0.1 % 으로, 바람직하게는 0.08 % 미만으로 한정된다.
가변성의 알루미늄, 칼슘, 산소 및 황 함량을 갖는, 표 7 에서의 조성에 따른 강은 AOD 와 함께 전기로에서 제조되며, 이러한 함량들은 칼슘인 경우에는 원자 흡수 분광기(atom absorbtion spectroscopy)와 알루미늄인 경우에는 글로 방전 (glow-discharge)과 같은 매우 정교한 방법을 사용하여 측정되며, 가공된 제품을 사용하여, 피팅 부식 테스트가 온도 23 ℃, pH 6.6, 0.02 M NaCl에서 수행되었고, 그 결과가 표 8 에 주어진다. 포텐셜(potential) E1은 ㎠ 당 1 피트(pit)의 확률에 대응한다.
피팅 포텐셜(pitting potential)은, 그 조성이 50 × 10-4% 을 초과하지 않는 알루미늄의 함량을 가지며 또한 10 × 10-4% 미만의 칼슘, 60 × 10-4% 미만의 산소 및 20 × 10-4% 미만의 황을 함유하는 강에서 매우 높다는 것을 알수 있다. 주사형 전자 현미경(scanning electron microscopy)을 사용하여, 조성에서 110 ×10-4% 의 알루미늄과 115 × 10-4% 의 [레큐나(lacuna)]를 갖는 강 A 와 B 는 석회 알루미나물 타입과 알루미나-마그네시아 타입의 개재물(inclusion)을 함유하며, 이러한 개재물은 칼슘 황화물(calcium sulphide)에 의해서 둘러싸지며 칼슘 황화물의 크기는 수 마이크로미터일 수도 있다는 것이 발견되었다. 30 ×10-4% 미만의 알루미늄과 10 ×10-4% 미만의 칼슘을 함유하는 강 C 와 D 에서 칼슘 황화물은 발견되지 않았다.
표 7
C% Si% Mn% Ni% Cr% Mo% Cu% S ppm P% N2% V% Co% Alppm CaPPM O2ppm Bppm
A 0.050 0.774 7.58 1.6 16.75 0.039 3.02 3 0.021 0.200 0.110 0.029 110 11 30 25
B 0.049 0.794 7.47 1.59 16.32 0.080 2.88 5 0.025 0.193 0.059 0.037 115 11 25 21
C 0.052 0.805 7.65 1.58 16.45 0.075 3.11 8 0.023 0.186 0.088 0.075 20 4 35 22
D 0.047 0.786 7.61 1.59 16.54 0.068 3.04 3 0.025 0.195 0.081 0.044 15 2 30 27
표 8
피팅 포텐셜 E1(mV/SCE)
A 280
B 305
C 450
D 475
상기한 바와 같이, 본 발명에 의해서 기계적 특성 및 용접 특성이, 높은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트강의 특성과 동등하거나, 더욱 우수한 특성의 오오스테나이트강을 제조할 수 있다.

Claims (10)

  1. 탄소 0.1 %
    0.1 % 규소 1 %
    5 % 망간 9 %
    0.1 % 니켈 2 %
    13 % 크롬 19 %
    1 % 구리 4 %
    0.1 % 질소 0.40 %
    5×10-4% 붕소 50×10-4%
    인 0.05 %
    황 0.01 % 과 같은 조성을 갖는 것을 특징으로 하는, 매우 낮은 니켈 함량을 갖는 오오스테나이트 스테인레스강.
  2. 제 1 항에 있어서,
    페라이트 인덱스 FI1을 사용하고, x = 6.903[-6.998 + Cr% - 0.972( Ni% + 20.04 C% + 21.31 N% + 0.46 Cu% + 0.08 Mn%)] 라 할 때, 상기 조성이 FI1= 0.034 x2+ 0.284 x - 0.347 20 의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
  3. 제 1 항에 있어서,
    마르텐사이트 안정도 인덱스 SI 를 사용하고, x = 250.4 - 205.4 C% - 101.4 N% - 7.6 Mn% - 12.1 Ni% - 6.1 Cr% - 13.3 Cu% 라 할 때, 상기 조성이 SI = 0.0267 x2+ 0.4322 x - 3.1459 20 의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스텐인레스강.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성에서 1 % 미만의 니켈을 함유하는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성에서 15 % 내지 17 % 의 크롬을 함유하는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성에서 0.08 % 미만의 탄소를 함유하는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성에서 0.5 내지 0.7 % 의 규소를 함유하는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성에서 2 % 미만의 몰리브덴을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성에서 0.0020 % 미만의 황을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    조성에서 0.030 % 미만의 알루미늄, 바람직하게는 50 × 10-4% 미만의 알루미늄과, 20 × 10-4% 미만의 칼슘, 바람직하게는 5 × 10-4% 미만의 칼슘을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 오오스테나이트 스테인레스강.
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ZA (1) ZA986701B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060025873A (ko) * 2004-09-17 2006-03-22 주식회사 포스코 열간 가공성 및 냉간 가공성이 우수한 고망간 고질소오스테나이트계 스테인리스강
KR101230201B1 (ko) * 2005-12-26 2013-02-05 주식회사 포스코 냉간가공성이 우수한 니켈저감형 고망간 오스테나이트스테인레스강

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2780735B1 (fr) * 1998-07-02 2001-06-22 Usinor Acier inoxydable austenitique comportant une basse teneur en nickel et resistant a la corrosion
CN1144894C (zh) 1999-06-24 2004-04-07 Basf公司 粉末注射成型用低镍奥氏体钢及其应用
FR2819526B1 (fr) 2001-01-15 2003-09-26 Inst Francais Du Petrole Utilisation d'aciers inoxydables austenitiques dans des applications necessitant des proprietes anti-cokage
FR2827876B1 (fr) * 2001-07-27 2004-06-18 Usinor Acier inoxydable austenitique pour deformation a froid pouvant etre suivi d'un usinage
US20100119403A1 (en) * 2001-07-27 2010-05-13 Ugitech Austenitic Stainless Steel for Cold Working Suitable For Later Machining
EP2280089B1 (en) * 2001-10-30 2016-08-10 ATI Properties, Inc. Duplex stainless steels
US20050103404A1 (en) * 2003-01-28 2005-05-19 Yieh United Steel Corp. Low nickel containing chromim-nickel-mananese-copper austenitic stainless steel
TWI247813B (en) * 2002-10-23 2006-01-21 Yieh United Steel Corp Austenite stainless steel with low nickel content
EP1690957A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-16 Rodacciai S.p.A. Austenitic stainless steel
CN100386464C (zh) * 2006-07-21 2008-05-07 内蒙古华业特钢股份有限公司 稀土低镍铬锰氮不锈钢
CN101270455B (zh) * 2007-03-23 2010-08-11 宝山钢铁股份有限公司 1000MPa级节镍型亚稳奥氏体不锈钢
ES2713899T3 (es) 2007-11-29 2019-05-24 Ati Properties Llc Acero inoxidable austenítico pobre
US8337749B2 (en) 2007-12-20 2012-12-25 Ati Properties, Inc. Lean austenitic stainless steel
RU2461641C2 (ru) 2007-12-20 2012-09-20 ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля и содержащая стабилизирующие элементы
MX2010005668A (es) 2007-12-20 2010-06-03 Ati Properties Inc Acero inoxidable austenitico delgado resistente a la corrosion.
US8182963B2 (en) * 2009-07-10 2012-05-22 GM Global Technology Operations LLC Low-cost manganese-stabilized austenitic stainless steel alloys, bipolar plates comprising the alloys, and fuel cell systems comprising the bipolar plates
TWI450973B (zh) * 2011-05-19 2014-09-01 China Steel Corp 煉鋼製程
US9028745B2 (en) 2011-11-01 2015-05-12 Honeywell International Inc. Low nickel austenitic stainless steel
UA111115C2 (uk) 2012-04-02 2016-03-25 Ейкей Стіл Пропертіс, Інк. Рентабельна феритна нержавіюча сталь
EP2728028B1 (fr) * 2012-11-02 2018-04-04 The Swatch Group Research and Development Ltd. Alliage d'acier inoxydable sans nickel
US10975718B2 (en) 2013-02-12 2021-04-13 Garrett Transportation I Inc Stainless steel alloys, turbocharger turbine housings formed from the stainless steel alloys, and methods for manufacturing the same
CN104294176A (zh) * 2014-09-19 2015-01-21 东莞市迅盈精密五金有限公司 不锈钢无磁材料及由其制成的平衡块
JP6477181B2 (ja) * 2015-04-07 2019-03-06 新日鐵住金株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼
CN105970115A (zh) * 2016-05-31 2016-09-28 上海大学兴化特种不锈钢研究院 一种经济型高性能含铜易切削奥氏体不锈钢合金材料
KR101903174B1 (ko) * 2016-12-13 2018-10-01 주식회사 포스코 강도 및 연성이 우수한 저합금 강판
CN107904489A (zh) * 2017-11-13 2018-04-13 广东广青金属科技有限公司 利用还原炉与aod炉联合冶炼的节镍奥氏体不锈钢及工艺
EP3739076A1 (fr) * 2019-05-16 2020-11-18 The Swatch Group Research and Development Ltd Composition de poudre d'acier inoxydable austenitique sans nickel et piece realisee par frittage au moyen de cette poudre
KR102268906B1 (ko) * 2019-07-17 2021-06-25 주식회사 포스코 강도가 향상된 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법
KR102403849B1 (ko) * 2020-06-23 2022-05-30 주식회사 포스코 생산성 및 원가 절감 효과가 우수한 고강도 오스테나이트계 스테인리스강 및 이의 제조방법
CN113462968B (zh) * 2021-06-20 2022-02-18 山东盛阳金属科技股份有限公司 一种节镍型奥氏体不锈钢制造工艺
CN113862573B (zh) * 2021-06-30 2022-04-26 青岛科技大学 一种用于纸浆磨盘的纳米晶不锈钢及其制备方法
CN115216709A (zh) * 2022-06-17 2022-10-21 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种耐氢脆化的氢能工业管道合金及管道制备方法
CN115354131A (zh) * 2022-08-17 2022-11-18 东莞市灿煜金属制品有限公司 性价比高、低镍低磁不锈钢bf2的制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1070465A (en) * 1962-11-01 1967-06-01 Yawata Iron & Steel Co Weldable tough steel containing chromium and manganese and method of manufacturing the same
BE754614A (fr) * 1969-12-27 1971-01-18 Nisshin Steel Co Ltd Aciers inoxydables austenitiques
BE754371A (fr) * 1970-01-13 1971-01-18 Nisshin Steel Co Ltd Aciers inoxydables austenitiques
JPS505971B1 (ko) * 1970-05-12 1975-03-10
SU538055A1 (ru) * 1973-09-21 1976-12-05 Предприятие П/Я В-8469 Сталь
US5286310A (en) * 1992-10-13 1994-02-15 Allegheny Ludlum Corporation Low nickel, copper containing chromium-nickel-manganese-copper-nitrogen austenitic stainless steel
JP3486936B2 (ja) * 1993-12-08 2004-01-13 セイコーエプソン株式会社 時計外装部品用材料および時計用外装部品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060025873A (ko) * 2004-09-17 2006-03-22 주식회사 포스코 열간 가공성 및 냉간 가공성이 우수한 고망간 고질소오스테나이트계 스테인리스강
KR101230201B1 (ko) * 2005-12-26 2013-02-05 주식회사 포스코 냉간가공성이 우수한 니켈저감형 고망간 오스테나이트스테인레스강

Also Published As

Publication number Publication date
DE69809853D1 (de) 2003-01-16
AU7733098A (en) 1999-02-11
TW555870B (en) 2003-10-01
DE69809853T2 (de) 2003-09-04
ID20642A (id) 1999-02-04
BR9802669A (pt) 1999-11-30
JPH1192885A (ja) 1999-04-06
FR2766843B1 (fr) 1999-09-03
CN1080774C (zh) 2002-03-13
JP4498481B2 (ja) 2010-07-07
CA2243796C (fr) 2010-04-06
FR2766843A1 (fr) 1999-02-05
EP0896072A1 (fr) 1999-02-10
AU742411B2 (en) 2002-01-03
US6056917A (en) 2000-05-02
KR100554935B1 (ko) 2006-04-21
EP0896072B1 (fr) 2002-12-04
CN1213013A (zh) 1999-04-07
DK0896072T3 (da) 2003-03-24
ZA986701B (en) 1999-02-04
ES2187905T3 (es) 2003-06-16
CA2243796A1 (fr) 1999-01-29
PT896072E (pt) 2003-04-30
ATE229094T1 (de) 2002-12-15

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