KR20020046988A

KR20020046988A - 고온 강도 및 연성이 개선된 내열 및 내식 주조스테인리스 강

Info

Publication number: KR20020046988A
Application number: KR1020010078726A
Authority: KR
Inventors: 마지아쯔필립제이.; 멕그리비티모시이.; 폴라드마이클제임스; 시베날러차드더블유.; 스윈드맨로버트더블유.
Original assignee: 매리 제이 캘라한; 캐타필라 인코포레이티드
Priority date: 2000-12-14
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2002-06-21
Also published as: US20030056860A1; EP1219720A3; US20020110476A1; EP2113581B1; ES2503715T3; ES2369392T3; EP2113581A1; ATE523610T1; US20030084967A1; US7153373B2; USRE41100E1; US7255755B2; JP2002194511A; USRE41504E1; EP1219720B1; KR100856659B1; EP1219720A2

Abstract

약 0.5 중량% 내지 약 10 중량% 망간과, 0.02 중량% 내지 0.50 중량%의 질소(N)와, 0.15 중량%보다 작은 황을 함유한 주조 스테인리스 강 합금과 이로부터 형성된 제품은 연속적인 또는 거의 연속적인 탄화물을 구비한 입계를 따르는 크래킹으로 인해 연성을 감소시키지 않고도 매트릭스와 결정 입계 모두에서 고온 강도를 제공한다. 본 발명의 합금은 또한 증가된 질소 용해도를 가짐으로써, 주조 동안 질화물 석출 또는 질소 기공이 관찰되지 않기 때문에 모든 온도에서 강도를 증가시킨다. 질소의 용해도는 망간의 존재로 인해 크게 증가되며, 망간은 탄소의 용해도도 보유하거나 증가시킴으로써 망간 및 질소 그리고 결합 탄소의 존재로 인해 추가적인 고용 강화를 제공한다. 이런 고용 강화는 미세 분산된 NbC의 고온 석출 경화 효과를 개선한다. 이런 고용체 효과는 또한 고온 사용 온도에서의 과도한 시그마 상이나 크롬 탄화물의 형성을 억제함으로써 오스테나이트 매트릭스의 안정화를 증대시킨다. 황화물은 사실상 제거된다.

Description

고온 강도 및 연성이 개선된 내열 및 내식 주조 스테인리스 강{HEAT AND CORROSION RESISTANT CAST STAINLESS STEELS WITH IMPROVED HIGH TEMPERATURE STRENGTH AND DUCTILITY}

본 발명은 일반적으로 고온에서의 강도와 연성이 개선된 CF8C 및 CN-12형 주강 합금에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 결정 입계 및 아조직 입계를 따라 니오븀 탄화물, 망간 황화물 및 크롬 탄화물이 감소되고, 뛰어난 고온 강도와 내균열성과 내시효성을 가진 CN-12 및 CF8C 스테인리스 강 합금과, 이들 합금으로 제조된 제품에 관한 것이다.

배기 매니폴드와 터보차저 하우징과 같은 내연 기관 엔진 부품과 연소실 하우징과 같은 가스 터빈 엔진 부품과 장기간의 가혹 환경에서 기능해야만 하는 다른 여러 부품들에 사용되기 위해 고강도, 내산화성 및 내부식성 주조 합금에 대한 요구가 있다. 개선된 고강도, 내산화성 및 내균열성 주조 합금에 대한 요구는 연료 효율성을 증가시키기 위해 디이젤 엔진, 가솔린 엔진 및 가스 터빈 엔진의 작동 온도를 증가시키고자 하는 의도와, 디이젤 엔진, 가솔린 엔진 및 가스 터빈 엔진에서의 보증 기한 또는 거리를 증가시키고자 하는 의도에 기인한다.

배기 매니폴드, 터보-차저 하우징 및 연소실 하우징과 같은 적용예에 사용되는 현재의 재료는 고온 강도와 시효로 인한 해로운 효과뿐만 아니라 내산화성 및 내부식성에 의해 제한된다. 특히, 고 규소 및 몰리브덴 연성 주철(Hi-Si-Mo)과 오스테나이트 구상 흑연 주철(austenite ductile iron; Ni-레지스트(resist))과 같은 현재의 배기 매니폴드 재료는, 고온 작동 온도와 같이 보다 가혹한 적용예에 사용되거나 보증 기한의 증가로 인해 보다 긴 작동 시간이 요구되면 주조 스테인레스 강으로 교체되어야 한다. 현재 상업적으로 구입 가능한 주조 스테인레스 강은 NHSR-F5N과 같은 페라이트형 스테인레스 강이나 NHSR-A3N, CF8C 및 CN-12와 같은 오스테나이트형 스테인레스 강을 포함한다. 그러나, 이들 현재 상업적으로 구입 가능한 주조 스테인레스 강은 600 ℃보다 높은 온도에서 인장 강도와 균열 강도가 불충분하고, 700 ℃보다 높은 온도에서 주기적인 내산화성이 부적절하고, 주방품(as-cast)이나 사용 노출 및 시효 후의 실온 연성이 불충분하고, 초기 미세 조직의 필수적인 장기 안정성이 없고, 가혹한 열 순환 중에 장기간의 내균열성이 없다.

현재, 주조 스테인리스 강 CN-12의 내식성 등급은 차량 적용예에 대해서는 상업상 사용되고 있으나 확장된 사용 적용예(디이젤 응용)에 대해서는 최적이 아니다. CN-12는 주철보다 예상 수명 중에 자동차에 최적의 강도와 심미성을 제공하지만, 디이젤 배기 매니폴드에 터보차저(70 lbs)를 장착할 때 최적인 개선된 내균열성이 없다. 현재 상업적으로 구입 가능한 CN-12 오스테나이트계 스테인레스 강은 약 25 중량%의 크롬과, 13 중량 %의 니켈과, 소량의 탄소와, 질소와, 니오븀과, 규소와, 망간과, 몰리브덴과, 황을 포함한다. 황을 첨가하는 것은 주조 재료의 기계 가공성을 위해 필수적이거나 바람직한 것으로 고려된다. 첨가된 황의 양은 0.11 중량% 내지 0.15 중량% 범위이다.

현재 구입 가능한 주조 오스테나이트계 스테인리스 CF8C 강은 약 18 중량% 내지 21 중량%의 크롬과, 9 중량% 내지 12 중량%의 니켈과, 소량의 탄소와, 규소와, 망간과, 인과, 황과, 니오븀을 포함한다. CF8C는 통상적으로 약 2 중량%의 규소와, 약 1.5 중량%의 망간과, 약 0.04 중량%의 황을 포함한다. CF8C는 500 ℃ 아래의 온도에서 수용액 내식성에 가장 적절한 오스테나이트계 스테인레스 강의 니오븀 안정화 등급이다. 표준 형태 CF8C는 600 ℃보다 높은 온도에서 CN-12에 비해 강도가 낮다.

따라서, 심한 열 순환과 고온 작동과 확장된 보증 기한을 요구하는 엔진 부품 적용예를 위해서는 고온 강도 및 연성이 개선된 강 합금 및 강 합금으로부터 제조된 제품을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 예에 따르면, 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 망간과 약 0.10 중량%보다 작은 황을 포함하는 스테인리스 강 합금이 제공된다.

본 발명의 다른 예에 따르면, 약 0.03 중량%보다 작은 황과, 약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 망간과, 니오븀:탄소 중량%의 비율이 약 3.5 내지 약 5.0 범위인 니오븀 및 탄소를 포함하는 스테인리스 강 합금이 제공된다.

본 발명의 다른 예에 따르면, 약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 망간과 약 0.03중량%의 황과 약 0.8 중량%보다 작은 규소를 포함하는 스테인리스 강 합금이 제공된다.

본 발명의 다양한 장점은 아래의 상세한 설명과 첨부된 청구범위에 의해 보다 명백해질 것이다.

본 발명은 CN-12형 및 CF8C형 합금 모두에 관한 것이다. 표1은 본 발명에 따라 제조된 CN-12 및 CF8C 스테인리스 강 합금의 조성 원소에 대해 최적의 최대 및 최소 범위와 허용 가능한 최소 및 최대 범위를 보여준다. 붕소, 알루미늄 및 구리가 첨가될 수도 있다. 그러나, 코발트, 바나듐, 텅스텐 및 티탄의 허용 범위는 최종 재료의 성능을 크게 변경시키지 않을 수 있다. 특히, 현재의 정보에 의하면, 합금의 성능을 크게 변경시키지 않으면서, 코발트는 0 내지 5 중량%의 범위일 수 있고, 바나듐은 0 내지 3 중량%의 범위일 수 있고, 텅스텐은 0 내지 3 중량%의 범위일 수 있고, 티탄은 0 내지 0.2 중량%의 범위일 수 있다. 따라서, 표1의 범위를 벗어난 양의 이들 원소를 포함하더라도 계속 유익한 합금을 제공할 수 있으며 이렇게 하는 것도 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 고려된다.

표1

예기치 않게, 본 발명자들은 오스테나이트계 스테인레스 강에서 황의 함량을 크게 줄이면 균열성이 개선된다는 것을 발견했다. 본 발명자들은 탄화물 형상이 본 합금계에서 기계 가공 특성을 제어한다고 믿기 때문에 기계 가공성은 크게 변경되지 않는다고 믿는다. 황은 주조 스테인레스 강에 대한 기계 가공성에 크게 기여하기 때문에 황이 다른 적용예를 위한 주조 스테인레스 강의 중요 성분일 수 있지만 고온 사용 후의 저온 연성과 고온 균열 수명 및 연성을 심각하게 제한한다.

본 발명자들은 황만을 제거하거나 사실상 감소시키면 110 MPa의 강도 하중과 850 ℃의 온도에서 균열 수명을 네 배로 개선한다는 것을 발견했다.

또한, 본 발명자들은 본 발명의 합금에서 최대 탄소 함량을 감소시키면 표2에 도시된 바와 같이 근접 선형 방법으로 전체 탄화물 함량(V_F탄화물)으로부터 조립 NbC와 가능하게는 어느 정도의 조립 Cr₂₃C6 성분을 감소시킨다는 것을 발견했다. 표2는 표준 CN-12 및 CF8C 합금과 비교되는 10 개의 실험 합금 A 내지 J의 조성을 포함한다.

표2

표2에 나타난 탄화물의 체적 분율은 클레멕스(Clemax) 이미지 분석 시스템으로 측정되었다. 근접한 선형의 상호 관계가 탄소 함량과 탄화물 함량 사이에서 관찰된다. 그러나, 탄소 함량을 0.20 중량% 아래로 낮춤으로써, δ 페라이트가 형성될 수 있다. δ 페라이트는 최종적으로 작동 온도에서 조기 파괴의 원인으로 추측되는 시그마 상을 형성했다. 시그마 상은 경질 취성의 Fe-Cr 금속간 화합물이며, 이것이 존재할 때 강도와 연성 모두가 크게 감소된다. 이들 관측은 주방품 탄화물 함량(주로 NbC보다는 CR₂₃C₆)의 비감소(specific reduction)를 적게 하고 700 ℃ 내지 900 ℃에서의 장기간 시효 중에 시그마 상이 형성되지 못하도록 오스테나이트 매트릭스를 최대로 안정화시키는 것을 기초로 한 최적의 고온 미세 조직을 설계하려는 하는 추가적인 전략을 위한 기초가 되었다. 이런 개선된 오스테나이트 안정화로 인해 탄소를 0.30 중량% 내지 0.45 중량% 범위에 유지하면서도 니켈과 망간과 질소를 더 많이 함유한 CN-12 합금을 얻게 되었다.

합금 A 내지 J와, CN-12와, CF8C의 증가된 인장 특성이 850 ℃에서 측정되었으며 표3에 나타나 있다. 합금 A 내지 J와, CN-12와, CF8C의 크립 특성이 850 ℃에서 측정되었으며 표4에 나타나 있다.

표3

표4

*는 파괴없이 진행 중인 시험을 표시함.

850 ℃는 대략 현재 관찰되는 최고 배기 온도이고 이 온도에서는 시그마 상과 같이 가장 해로운 석출이 급속히 형성되기 때문에, 850 ℃ 및 110 MPa의 CN-12에 대한 임계 시험 조건이 선택되었다. 110 MPa의 응력이 엔진의 사용 중에 낮은 응력과 온도에서 훨씬 더 긴 내구력과 같아 질 수 있는 10 내지 100 시간까지 지속되는 가속된 시험을 제공하기 위해 선택되었다. 황을 제거하면 동일한 탄소 함량에서 실온 및 고온 연성과, 인장 강도와, 항복 강도와, 균열 수명과, 균열 연성을 개선했다. 탄소 함량을 0.30 중량%로 저하시킴으로써, 균열 수명과 인장 강도는 단지 조금 저하되었지만 균열 연성은 크게 개선되었다. 탄소 함량을 0.20 중량%로 더욱 저하시킴으로써, 실온 강도 및 고온 강도는 크게 감소하지 않았지만 균열 수명은 60 %만큼 감소되었다.

기대되는 작동 온도와 쉽게 형성되는 해로운 석출 때문에, 850 ℃ 및 35 MPa의 CF8C에 대한 임계 시험 조건이 다시 선택되었다. 35 MPa의 응력이 엔진의 사용중에 낮은 응력과 온도에서 다시 훨씬 더 긴 내구력과 같아 질 수 있는 가속된 시험 조건을 위해 선택되었다. 질소의 증가는 결과적으로 850 ℃에서의 균열 수명을 적어도 세 배로 증가시키면서 실온 및 고온 강도와 연성을 크게 상승시켰다.

보다 균일한 탄소 분포 효과를 분석하기 위해 용체화 풀림 처리(SA)가 각각의 합금에 적용되었다. 합금은 한 시간 동안 1200 ℃에서 유지되었다. 그 후, 스테인리스 강 합금은 냉각 중에 작은 니오븀 탄화물과 크롬 탄화물 석출물이 매트릭스에 핵이 형성되도록 하기 위해 급냉되기보다는 공냉되었다. 최종 미세 조직은 작은 석출물이 형성된 것을 제외하고는 주방품 조직과 아주 유사한 것으로 확인되었다. 불행하게도, 용체화 풀림 처리는 균열 수명을 크게 낮췄지만 균열 연성을 증가시켰으며, 따라서 이는 주방품 미세 조직을 최적화시키기 위한 전략이 비용면에 있어 가장 최대로 효율적임을 증명한다.

합금 A 내지 H와 비개질된 CN-12계 합금은 표5에서 요약된 미세 조직에 대한 시효 효과와 기계적 성질을 연구하기 위해 1,000 시간 동안 850 ℃에서 시효되었다. 0.3 중량%의 탄소를 가진 합금(합금 B 및 C)은 결정 입계 조직에 근접해서 미소 판(platelet)들이 존재함을 보여줬다. 0.2 중량%의 탄소 합금(D)은 보다 많은 미소 판들이 존재함을 보여줬다. 미소 판들은 (1986년) 에이에스엠(ASM) 핸드북 제9판 9권에서 시그마 상으로 확인된다. SEM/XEDS/TEM 분석은 미소 판들이 시그마 상과 일치하는 농도를 가졌음을 확인했다. 탄소 및 니오븀(Nb)을 더 많이 갖는 합금 E, F 및 G는 시그마 상 취화에 대해 좋은 저항성을 보여줬다. 1000 시간 동안 850 ℃에서 시효된 합금 I 및 J는 상업적으로 구입 가능한 CF8C에 비교해서 강도가개선되었음을 보여준다.

표5

합금 A 내지 D의 성능을 개선하기 위해, 본 발명자들은 황의 함량을 감소시키고 망간과 질소를 더 많이 첨가한 특유한 조합을 이용했으며, 모든 합금은 상당한 양의 탄소와 니오븀도 포함했다.

망간은 니켈과 같이 효과적인 오스테나이트 안정제지만, 니켈 비용의 약 1/10이다. 망간의 긍정적인 오스테나이트 안정화 가능성은 니켈에 대해 주어진 크롬 수준에서 내산화성에 미칠 수 있는 효과와 균형을 이뤄야 하는 데, 약 5 중량% 정도에서 최대 효과에 근접하기 때문에 망간을 10 중량%보다 많이 첨가하는 것은 바람직하지 않다. 망간의 양이 2 중량%보다 작을 경우에는 원하는 안정화 효과를 제공하지 않을 수 있다. 망간은 또한 오스테나이트에서 탄소와 질소의 용해도를 크게 증가시킨다. 이 효과는 용해된 질소가 오스테나이트 안정제이고 고용체로 있을 때 연성이나 인성을 감소시키지 않고 합금의 강도도 개선시키기 때문에 특히 유익하다. 망간은 또한 강도 연성 및 인성도 개선하며, 망간과 질소는 상승 효과를 갖는다.

황의 함량을 본 발명에 의해 제안된 0.1 중량% 이하로 크게 감소시키면 결정 입계에서의 유리 황의 편석을 사실상 제거하며, 더욱이 종래의 CN-12 및 CF8C에서 발견되는 MnS 입자를 제거하고, 유리 황의 편석과 MnS 입자 모두는 고온에서 해로울 것으로 여겨지는 것들이다.

CN-12 합금과 관련해서, 본 발명자들은 니오븀:탄소 비율을 적절히 하게 되면 결정 입계 또는 아조직 입계(수지 상정간 입계 및 주조 재료)를 따라 존재하고 고온에서 재료의 기계적 성능에 해로운 조립 탄화니오븀(NbC)이나 미세한 크롬 탄화물(M₂₃C₆)의 과도하고 연속적인 망을 감소시킨다는 것을 발견했다. 따라서, CN-12 합금에 대해서는 약 3.5 내지 약 5의 범위이고 CF8C 합금에 대해서는 약 9 내지 약 11의 범위인 최적 수준의 니오븀과 탄소 비율을 제공함으로써, 니오븀과 탄소는 (매트릭스와 결정 입계 모두에서) 고온 강도를 제공하는 데 필수적인 양으로 존재하지만, 연속적인 또는 거의 연속적인 탄화물을 가진 입계를 따른 크래킹으로 인해 연성을 감소시키지 않는다. 탄소는 CN-12 합금에서 0.2 중량% 내지 약 0.5 중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있고 니오븀은 CN-12 합금에서 약 1.0 중량% 내지 약 2.5 중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있다.

모든 온도에서의 강도는 질소의 용해도를 개선함으로써 증가될 수 있으며, 이는 망간의 기능이다. 질소는 CN-12 합금에서 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%의범위의 양으로 존재할 수 있다. 질화물 석출물은 크롬:니켈의 비율을 낮추면서 질소의 용해도 수준을 조절해서 높임으로써 감소된다.

CN-12형 합금에 대하여, 탄소에 대한 니오븀의 비율은 약 3 내지 약 5의 범위일 수 있으며, 질소 함량은 약 0.10 중량% 내지 약 0.5 중량%의 범위일 수 있고, 탄소 함량은 약 0.2 중량% 내지 약 0.5 중량%의 범위일 수 있고, 니오븀 함량은 약 1.0 중량% 내지 약 2.5 중량%의 범위일 수 있고, 규소 함량은 약 0.2 중량% 내지 약 3.0 중량%의 범위일 수 있고, 크롬 함량은 약 18 중량% 내지 약 25 중량%의 범위일 수 있고, 몰리브덴 함량은 약 0.5 중량% 이하로 제한될 수 있고, 망간 함량은 약 0.5 중량% 내지 약 1.0 중량%의 범위일 수 있고, 황 함량은 약 0 중량% 내지 약 0.1 중량%의 범위일 수 있고, 탄소 및 질소 함량의 합은 약 0.4 중량% 내지 약 1.0 중량%의 범위일 수 있고, 니켈 함량은 약 12 중량% 내지 약 20 중량%의 범위일 수 있다.

CF8C형 합금에 대하여, 질소 함량은 약 0.02 중량% 내지 약 0.5 중량%의 범위일 수 있고, 규소 함량은 약 3.0 중량% 이하로 제한될 수 있고, 몰리브덴 함량은 약 1.0 중량% 이하로 제한될 수 있고, 니오븀 함량은 약 0.0 중량% 내지 약 1.5 중량%의 범위일 수 있고, 탄소 함량은 약 0.05 중량% 내지 약 0.15 중량%의 범위일 수 있고, 크롬 함량은 약 18 중량% 내지 약 25 중량%의 범위일 수 있고, 니켈 함량은 약 8.0 중량% 내지 약 20.0 중량%의 범위일 수 있고, 망간 함량은 약 0.5 중량% 내지 약 1.0 중량%의 범위일 수 있고, 황 함량은 약 0 중량% 내지 약 0.1 중량%의 범위일 수 있고, 니오븀 탄소 비율 약 8 내지 약 11의 범위일 수 있고, 니오븀과탄소 함량의 합은 약 0.1 중량% 내지 약 0.5 중량%의 범위일 수 있다.

CN-12형 및 CF8C형 합금에 대하여, 인 함량은 약 0.04 중량% 이하로 제한될 수 있고, 구리 함량은 약 3.0 중량% 이하로 제한될 수 있고, 텅스텐 함량은 약 3.0 중량% 이하로 제한될 수 있고, 바나듐 함량은 약 3.0 중량% 이하로 제한될 수 있고, 티탄 함량은 약 0.20 중량% 이하로 제한될 수 있고, 코발트 함량은 약 5.0 중량% 이하로 제한될 수 있고, 알루미늄 함량은 약 3.0 중량% 이하로 제한될 수 있고, 붕소 함량은 약 0.01 중량% 이하로 제한될 수 있다.

니켈은 고가의 성분이기 때문에, 본 발명에 따라 제조된 스테인리스 강 합금은 니켈 함량이 감소된다면 보다 경제적이다.

산업상 이용 가능성

본 발명은 특히 디이젤 및 가솔린 엔진과 가스-터빈 엔진 부품을 위한 흡기/배기 조작 장치와 같이 가혹한 열 순환을 받으며 고온에 노출되는 제품을 제조하기 위한 주조 스테인리스 강 합금에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 이들 적용예에만 제한되지 않는 데, 그 이유는, 600 ℃보다 높은 온도에서의 충분한 인장 강도 및 균열 강도와, 700 ℃ 이상의 온도에서의 적절한 주기적 내산화성과, 주방품 상태나 노출 후의 충분한 실온 연성과, 가혹한 열 순환 중의 충분한 장기 내균열성 및 초기 미세 조직의 충분한 장기 안정성 중에서 하나 이상의 성질을 갖는 신뢰성 있고 내구성 있는 고온 주조 부품을 제조하기 위한 오스테나이트계 스테인리스 강 합금을 필요로 하는 기술 분야의 당업자에게는 다른 적용예도 명백한 것이기 때문이다.

본 발명의 스테인리스 강 합금을 사용함으로써, 제조자들은 보다 신뢰성 있고 내구성 있는 고온 부품을 제공할 수 있다. 엔진 및 터빈 제조자들은 엔진과 터빈이 보다 높은 온도에서 운전될 수 있게 함으로써 동력 밀도를 증가시킬 수 있고, 이로써 연료 효율성을 증가시킨다. 엔진 제조자들은 또한 종래의 고 규소 및 몰리브덴 구상 흑연 주철에 비해 증가된 고온 강도와 내산화성 및 내부식성에 의해 가능해진 보다 박형의 섹션 설계에 의해 동력 밀도를 증가시킨 결과로서 엔진 중량을 감소시킬 수도 있다. 또한, 본 발명의 스테인리스 강 합금은 동일한 비용으로도 다른 주조 스테인레스 강보다 뛰어난 성능을 제공한다. 마지막으로, 본 발명에 따라 제조된 스테인리스 강 합금은 제조자가 디이젤, 터빈 및 가솔린 엔진 적용예에 대한 배기 가스 규제 조건을 만족시킬 수 있도록 한다.

본 명세서에서는 단지 특정 실시예에 대해서만 설명하였으나, 기술 분야의 당업자에게는 상술한 설명으로부터 다른 실시예 및 다양한 변경이 명백하게 될 것이다. 이들 및 다른 변형예들은 본 발명의 사상 및 범위 내에 있고 이들과 동등한 것으로 여겨진다.

Claims

약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%의 망간과,

약 0.15 중량%보다 작은 황을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 스테인리스 강 합금은 CN-12 합금 또는 CF8C 합금인 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 0.2 중량% 내지 약 0.5 중량%의 탄소 및 약 1 중량% 내지 약 2.5 중량%의 니오븀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 스테인리스 강 합금은 니오븀과 탄소가 약 3 내지 약 5의 범위의 탄소에 대한 니오븀의 중량비로 존재하는 CN-12 합금인 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 스테인리스 강 합금은 니오븀과 탄소가 약 8 내지 약 11의 범위의 탄소에 대한 니오븀의 중량비로 존재하는 CF8C 합금인 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 0.10 중량% 내지 약 0.5 중량%의 질소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 0.04 중량%보다 작은 인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 0.2 중량% 내지 약 3.0 중량%의 규소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 8 중량% 내지 약 25 중량%의 니켈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 18 중량% 내지 약 25 중량%의 크롬를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 0.5 중량% 이하의 몰리브덴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 3.0 중량% 이하의 텅스텐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 3.0 중량% 이하의 구리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 0.02 중량% 내지 약 0.5 중량%의 질소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 0.8 중량% 이하의 규소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 3.0 중량% 이하의 구리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 0.3 중량% 내지 약 1 중량%의 니오븀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 0.2 중량% 이하의 티타늄을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 5.0 중량% 이하의 코발트를 더 포함하는 것을 특징으로하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 3.0 중량% 이하의 알루미늄을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 0.01 중량% 이하의 붕소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 약 3.0 중량% 이하의 텅스텐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제3항에 있어서, 약 3.0 중량% 이하의 바나듐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 스테인리스 강 합금은 CN-12 합금이고 질소 및 탄소는 총량이 0.4 중량% 내지 1.0 중량%의 범위에서 존재하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.
제1항에 있어서, 스테인리스 강 합금은 CF8C 합금이고 질소 및 탄소는 총량이 0.1 중량% 내지 0.5 중량%의 범위에서 존재하는 것을 특징으로 하는 스테인리스강 합금.
약 0.03 % 이하의 황과,

약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 망간과,

니오븀:탄소 중량% 비율이 약 3.5 내지 5.0의 범위인 니오븀과 탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제26항에 있어서, 니오븀은 약 1.5 중량% 내지 약 2.0 중량%의 범위의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제26항에 있어서, 약 0.04 중량% 이하의 인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제26항에 있어서, 약 0.2 중량% 내지 약 1.4 중량%의 규소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제26항에 있어서, 약 12 중량% 내지 약 25 중량%의 니켈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제26항에 있어서, 약 22 중량% 내지 약 25 중량%의 크롬을 더 포함하는 것을특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제26항에 있어서, 약 0.3 중량% 이하의 몰리브덴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제26항에 있어서, 약 3 중량% 이하의 구리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CN-12 스테인리스 강 합금.
제1항의 스테인리스 강 합금으로부터 형성된 제품.
제26항의 스테인리스 강 합금으로부터 형성된 제품.
약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 망간과,

약 0.03 %보다 작은 황과,

0.5 중량% 이하의 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 강 합금.