KR20030064304A - 열부하를 받는 부품을 위한, 증가된 경도를 갖는 반응 불활성 재료 - Google Patents

열부하를 받는 부품을 위한, 증가된 경도를 갖는 반응 불활성 재료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열부하를 받는 부품 및 공구를 위한 재료, 상기 재료의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.
본 발명은, 높은 반응 관성, 특히 높은 산화 내성 및 750℃까지의 온도에서 증가된 경도를 가지며, 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 규소 1.5 중량 % - 망간 0.12 중량 % - 질소 18 중량 % - 탄소 30 중량 % - 수치값 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크다는 전제 하에(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6),
0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),
0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),
0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),
16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),
15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),
0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,
잔류 철(Fe), 및 불필요 원소와 오염물을 포함하는 합금으로 이루어진 재료로 구성되며, 이 재료는 냉간 성형을 통해 형성된 적어도 230 HB의 경도를 갖는다.

Description

열부하를 받는 부품을 위한, 증가된 경도를 갖는 반응 관성 재료{REACTION INERTIA MATERIAL WITH INCREASED HARDENESS FOR THERMAL LOADED COMPONENT}
본 발명은 열부하를 받는 부품 및 공구를 위한, 높은 반응 관성, 특히 높은 산화 내성 및 증가된 경도를 갖는 재료에 관한 것이다.
DIN 50900에 따르면 측정 가능한 재료 변형을 야기하는 주위 환경에 의한 금속 재료의 반응을 부식이라고 정의한다. 이 경우 부식은 부품의 기계적 하중에 의해 및 부품의 기계적 하중 없이, 상이한 방식의 화학적 공격에 따라, 그리고 상이한 온도에서 일어날 수 있다.
이온 전도 상(相)의 존재 하에 전기 화학적 부식을 통해, 또는 화학적 부식 및 온도 상승시 고온 부식에 의해 대상의 표면 침식이 야기되는 경우가 가장 빈번하다. 또한 온도 상승시 액상 유리와 같은 용융된 매질에서도 표면과 접촉되어 있는 금속 부품의 표면 변형에 의한 부식성 공격이 일어날 수 있다.
현대 기술에서는 부품 및 공구 부재들이 대부분 다수의 상이한 하중(부하)에 동시에 노출되고, 그러한 하중들 중에 특히 열적 하중 및 기계적 하중은 교대로 또는 동적으로(獨: schwellend) 작용할 수 있다. 이에 상응하여 몇 배로 강화된 부식 조건들이 제시되며, 이 조건들은 경우에 따라 부품의 표면 근처 영역의 변형에 의해 강화된다.
내식성 내열성 강 및 합금은 600℃ 이상의 온도에서도 견딜 수 있기 위해 면심 입방 원자격자 구조 내지는 오스테나이트 결정 구조를 가져야 한다. 이는 합금 기술적으로는 그러한 방식의 재료가 더 높은 니켈 함량 및/또는 코발트 함량을 갖는 다는 것을 의미하거나, 또는 증대된 강도의 관점에서는 고온에서 니켈 또는 코발트를 기재로 하는 합금으로서 형성되는 것을 의미한다. 그러나 이 경우 코발트를 기재로 하는 부식화학 합금으로부터 형성되며, 부식화학적 이유에서 크롬 함량이 적어도 13 중량 %보다 더 많아야 한다.
높은 니켈 농도를 갖는 재료가 일관성있게 증가된 기계적 강도 내지는 높은 재료 경도를 가지며, 그로 인해 고온에서 부품 및 공구 부재들의 사용 특성이 개선됨에도 불구하고, 경제적인 이유에서 니켈 함량을 36 중량 % 미만으로 줄이고, 내식성을 증가시키기 위해 합금의 크롬 할당량을 16 중량 % 이상으로 증가시키는 것이 요구된다.
36 중량 % 미만의 니켈 함량을 가지는, 철을 기재로 하는 오스테나이트계 재료는 높은 크롬 농도로 인해, 경우에 따라 추가의 부식 방지 원소들과 함께, 고온에서, 예컨대 600℃에서 및 그 이상의 온도에서 최소 요구 시간동안 부식성 공격을 견딜 수 있다. 물론 상기 재료는 경도가 낮을 뿐만 아니라 그와 유사한 정도의 강도 및 제한된 크리프 특성을 갖는다. 이러한 단점에도 불구하고 예컨대 DIN 재료 번호 1.2780, 1.2782 및 1.2786에 따른 합금은 경제적 및 제조적 이유에서 유리 가공용 공구로서 사용된다.
이에 본 발명은 해결책을 제공하고자 하며, 230 HB보다 높은 경도를 가지고, 600℃ 이상의 온도에서도 높은 내크리프성(creep resistance)과 개선된 크리프 특성 및 그와 유사한 부식 강도를 가지는, 도입부에 언급한 방식의 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 높은 경도 및 증대된 내식성에서 개선된 사용 특성을 갖는 부품 및 공구용 재료를 경제적으로 제조하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
마지막으로 본 발명은 550℃ 이상의 작동 온도에서 사용되는 열처리 공구용 재료로서 철을 기재로 하는 합금을 사용하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적은, 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 규소 1.5 중량 % - 망간 0.12 중량 % - 질소 18 중량 % - 탄소 30 중량 % - 수치값 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크다는 전제 하에(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6), 실질적으로
0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),
0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),
0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),
16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),
15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),
0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,
잔류 철(Fe), 및 불필요 원소와 오염물을 포함하는 합금으로 이루어져 있으며, 냉간 성형을 통해 형성된 적어도 230 HB의 경도를 갖는, 도입부에 언급한 방식의 재료를 통해 달성된다.
본 발명에 의해 획득되는 장점은 특히 선택된 합금의 부식화학적 내성 및 상기와 같은 화학 조성에서 냉간 성형을 통해 달성될 수 있는 재료 특성의 시너지 효과를 들 수 있다. 면심 입방 오스테나이트의 재결정화 온도보다 낮은 온도에서 냉간 성형 또는 변형시 결정격자 내 전위(dislocation)가 방해됨으로써 재료가 경화된다. 이와 결합하여 본 발명에 따른 재료의 경도 증가 및 강도 상승이 유지되고, 전문가는 의외로, 600℃ 이상의 사용 온도에서도 통상의 시간 간격으로는, 예컨대 열적으로 활성화된 크로스 슬립(cross slip) 및 전위의 재결합과 같은, 왜곡된 격자 내에서 예상되는 회복 과정을 관찰할 수 없다. 다르게 말하면, 전문가적인 의견과 반대로, 냉간 성형을 통해 증대된, 본 발명에 따른 조성을 갖는 재료의 내열성이 부품의 높은 사용 온도에서도 유지되는데, 그 이유는 강의 높은 내크리프성이 상기 강의 크리프 특성을 개선시키기 때문이다. 특히 내구성 유리(durable glass)제조용 주형의 경우처럼 동적 열부하의 경우가 그러한 경우라면, 작업 표면에서 각각 심한 온도 변동이 일어나고, 그에 따라 재료의 국부적 부피 변동이 발생한다. 본 발명에 따라 증대된 재료 경도 및 내열성에 의해 재료, 예컨대 유리 주형의 국부적 변형 내지는 표면 근처의 변형이 상기 재료의 탄성 범위 내에서 이루어지며, 그로 인해 약간의 소성변형시에도 나타날 수 있고 모울드의 파손을 야기할 수 있는 피로균열이 저지된다는 것이 밝혀졌다.
재료의 개선된 특성 프로파일을 보증하기 위해, 상기 재료가 냉간 성형시에도 안정적인 오스테나이트 영역 내에 머물고, 변형 유기 마르텐사이트가 포함된 영역을 갖지 않는 것이 중요하다. 이는 본 발명에 따라 제한 범위 내에서 주어지는 니켈 농도와 크롬 농도 및 크롬, 규소, 망간, 질소 및 탄소에 따라 제한적으로 주어지는 니켈의 농도 범위에 의해 달성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 니켈 함량이 더 높아지면 크리프 특성이 악화된다. 한편, 니켈 농도가 낮으면 재료의 오스테나이트 안정성 및 내열성이 급격하게 감소된다. 실질적으로 탄소 및 질소의 경우에도 동일하게 적용되고, 이 때 특히 질소는 재료의 내크리프성을 증가시킨다.
상기 재료가 하나 이상의 합금 원소에 있어서
0.02 내지 0.20 중량 %, 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중량 %의 탄소(C),
0.50 내지 2.48 중량 %, 바람직하게는 1.22 내지 2.36 중량 %의 규소(Si),
0.62 내지 4.05 중량 %, 바람직하게는 1.00 내지 3.95 중량 %의 망간(Mn),
20.1 내지 27.6 중량 %, 바람직하게는 23.9 내지 26.5 중량 %의 크롬(Cr),
16.1 내지 27.3 중량 %, 바람직하게는 17.9 내지 25.45 중량 %의 니켈(Ni),
0.014 내지 0.23 중량 %, 바람직하게는 0.018 내지 0.20 중량 %의 질소(N)를 함유할 때 본 발명에 따른 부품 및 공구의 사용 특성이 개선될 수 있다. 이 경우, 본래 공지된 바와 같이, 본 발명에 따른 합금에서도 코발트의 함량이 0.52 중량 %가 될 때부터 재료의 내열성이 개선될 수 있다는 사실이 확인되었다.
몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 티탄 및 니오븀가 고온에서 재료의 내크리프성을 증가시키며, 구리 및 알루미늄이 전형적인 경화 원소를 나타냄에도 불구하고, 본 발명에 따른 재료 내에 포함된 이러한 불필요한 강들은 허용가능한 최대의 농도를 갖는데, 그 이유는, 확인된 것처럼, 상기 강들의 함량이 더 높을수록 특히 반죽 형태의 유리와의 임시 접촉시 내식성이 저하되고, 모울드의 표면이 거칠게 형성된으로 인해 유리의 투명성이 감소되기 때문이다. 그에 대한 원인은 아직 충분하게 밝혀지지 않았지만, 수용체 원자 Na+, K+, CA2+, B3+, Al3+및 Si4+가 루이스산(Lewis acid)에 포함되며, 이 때 각각의 유리 성형에 따라 모울드의 고온 부식에 의한 부하가 발생한다.
오염 물질은 본래 재료의 특성을 악화시키기 때문에, 본 발명에 따른 합금은 불필요 원소 및/또는 오염 원소에 있어서,
몰리브덴(Mo)1.0 중량 % 미만
바나듐(V)0.5 중량 % 이하
텅스텐(W)0.5 중량 % 이하
구리(Cu)0.5 중량 % 이하
코발트(Co)6.5 중량 % 이하
티탄(Ti)0.5 중량 % 이하
알루미늄(Al)1.5 중량 % 이하
니오븀(Nb)0.5 중량 % 이하
산소(O)최대 0.05 중량 %
인(P)최대 0.03 중량 %
황(S)최대 0.03 중량 %의 농도값을 갖는다.
본 발명의 목적은, 높은 반응 관성, 특히 높은 산화 내성 및 750℃까지의 온도에 의한 열부하시 증가된 경도를 가지는, 부품 및 공구용 재료의 제조 방법을 통해 달성되며, 상기 재료에 따라 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 규소 1.5 중량 % - 망간 0.12 중량 % - 질소 18 중량 % - 탄소 30 중량 % - 수치값 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크다는 전제 하에(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6), 실질적으로
0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),
0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),
0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),
16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),
15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),
0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,
잔류 철(Fe), 및 불필요 원소와 오염물을 포함하는 합금으로부터 선구 물질이 생성되고, 이 선구 물질은 이어서 냉간 성형을 통해 230 HB보다 더 큰 경도를 갖는 재료로 추가 처리된다.
본 발명에 따른 합금의 냉간 성형에 의해, 교대되는 열부하에 의한 부피 변동시 부품 또는 공구의 작업면 근처에서도 도달되지 않는 응력 레벨까지 재료의 탄성한계가 상승될 수 있다. 그에 상응하게 결정립 한계의 범위 내에서도 온도 변동시 소성 변형되는 영역이 발생하지 않기 때문에 금속 피로에 의한 균열이 방지될 수 있다. 그럼으로써 화학적 부식이나 고온 부식에 의한 결정입계 침식도 충분히 방지될 수 있고, 그 결과 예컨대 유리 성형시와 같이, 부하가 크고 제조량이 많은 경우에도 작업면의 질 내지는 표면의 질이 오랫동안 높게 유지된다. 그에 비해 종래의 유리 성형에서는 짧은 작용 시간으로 인해 조직의 결정입계에서 수 ㎛ 범위 내 간격을 갖는 재료 분해(degradation)가 종종 나타난다. 그 결과 성형된 유리에서 광파 범위 내의 거칠기가 주어지고, 그로 인해 반사 간섭 및 불투명 유리(frosted glass) 효과가 발생할 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 냉간 변형에 의해 250 HB보다 더 큰, 특히 300 HB 이상의 경도를 갖는 재료가 형성되면, 내식성 및 내열성이 더욱 증가되고 피로균열이 효과적으로 억제될 수 있다.
본 발명에 따른 조성을 갖는 선구 물질이 열간 변형에 의해 생성되고, 상기 선구 물질이 용체화 처리 과정을 거치거나 변형 온도에 의해, 경우에 따라 강화되거나, 냉각되거나 냉간 변형되면, 개선된 내식성을 갖는, 특히 조직이 균일한 재료가 생성될 수 있다.
예컨대 물병 주형 및 그와 유사한 주형과 같이, 특히 전반적으로 축대칭으로 형성된 공구는 재료의 냉간 변형이 선구 물질의 종축에 대해 전반적으로 방사상 수직으로 실행되는 것이 장점이 될 수 있다.
생성물의 품질 상승을 위해 다음의 합금 원소들, 즉
탄소(C)= 0.02 내지 0.20 중량 %, 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중량 %
규소(Si)= 0.05 내지 2.48 중량 %, 바람직하게는 1.22 내지 2.36 중량 %
망간(Mn)= 0.62 내지 4.05 중량 %, 바람직하게는 1.00 내지 3.95 중량 %
크롬(Cr)= 20.1 내지 27.6 중량 %, 바람직하게는 23.9 내지 26.5 중량 %
니켈(Ni)= 16.1 내지 27.3 중량 %, 바람직하게는 17.9 내지 25.45 중량 %
질소(N)= 0.014 내지 0.23 중량 %, 바람직하게는 0.018 내지 0.2 중량 % 중 하나 이상의 합금 원소를 함유하는 합금이 생성된다.
마지막으로 본 발명의 또 다른 목적은, 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 규소 1.5 중량 % - 망간 0.12 중량 % - 질소 18 중량 % - 탄소 30 중량 % - 수치값 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크다는 전제 하에(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6),
0.25 중량 % 이하의 탄소(C),
2.5 중량 % 이하의 규소(Si),
4.3 중량 % 이하의 망간(Mn),
16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),
15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),
0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)를 합금 원소로서 함유하고, 잔류 철(Fe), 및 불필요 원소와 오염물을 포함하는, 철을 기재로 하는 합금을 사용함으로써 달성되며, 상기 합금은 555℃보다 더 높은 작업 온도, 바람직하게는 602℃ 보다 더 높고, 특히 750℃ 이하의 작업 온도에 의한 열처리 공구용 재료로서, 상기 물질들로부터 생성된 선구 물질의 냉간 변형을 통해 적어도 230 HB, 바람직하게는 250 HB보다 더 큰 재료 경도까지 강화된다.
생성물의 품질 및 경제적 생산의 관점에서 전술한 철을 기재로 하는 합금이 유리 산업에서 공구 재료로서, 특히 기계 압착 유리용 성형 공구로서 사용되는 것이 매우 바람직하다.
검사 결과의 비교를 통해 본 발명에 따른 재료를 더 상세히 설명한다.
도 1은 604℃에서 본 발명에 따른 재료의 냉간 변형 정도에 따른 강도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 600℃에서 장시간 온도 부하를 받은 후 실온에서의 경도 파형을 나타낸 그래프이다.
도 1에는 604℃의 검사 온도에서 본 발명에 따른 재료의 냉간 변형 정도에 따른 강도가 도시되어 있다. 시험 재료가 1010℃의 온도에서 단조되어 성형열에서부터 강력하게 냉각되고, 1060℃에서 용체화 과정을 거쳤다. 재료의 일부에서 각각 21%, 35%, 47% 및 55%의 성형율로 냉간 변형이 실시된 후, 그로부터 인장 시편이 생성되었다. 강도 결정(값), 더 정확히 말하면 0.2%의 탄성 한계 및 인장 강도의 결정은 604℃의 온도에서 이루어지고, 이 때 상기 검사는 상기 온도에서 20분간 지속되었다. 비교를 위해 기준 재료가 1060℃에서 용체화되었고, 그로부터 제조된 시험편 역시 604℃에서 검사되었다. 도 1의 막대 그래프는 변형 정도에 따른 재료강도값의 증가를 명확하게 보여주고 있으며, 6% 이상, 특히 12%보다 더 높은 냉간 변형율에서 이미 (그래프에 도시되지 않은) 큰 폭의 강도 증가가 있었다.
도 2에는 시험편이 냉각된 상태에서 경도 시험을 통해, 600℃에서 본 발명에 따른 재료의 내크리프성이 측정되고, DIN에 따른 재료(재료 번호 1.2083 및 재료 번호 1.4028)와 비교 도시되어 있다.
본 발명에 따른 재료는 0.08 중량 %의 탄소(C), 1.7 중량 %의 규소(Si), 1.15 중량 %의 망간(Mn), 0.01 중량 %의 인(P), 0.002 중량 %의 황(S), 24.8 중량 %의 크롬(Cr), 19.8 중량 %의 니켈(Ni), 0.02 중량 %의 질소(N), 0.26 중량 %의 몰리브덴(Mo), 0.09 중량 %의 바나듐(V), 0.11 중량 %의 텅스텐(W), 0.12 중량 %의 구리(Cu), 0.4 중량 %의 코발트(Co), 0.01 중량 %의 티탄(Ti), 0.02 중량 %의 알루미늄(Al), 0.001 중량 %의 니오븀(Nb), 0.0029 중량 %의 산소(O)의 조성으로 용해되어 실험용 잉곳에 주입되었고, 이는 시험 재료로 열간 변형되었다. 시험 재료에서는 1060℃에서 용체화 처리가 실시되고, 이어서 수용액에서 담금질된 다음, 도면 부호 "H 5"로 표시된 시험편은 변형되지 않고, 도면 부포 "H 525"로 표시된 시험편은 35%의 냉간 변형에 의해 600℃에서 장시간 용체화 단계를 거쳤다. 비교 재료 1.2083 및 1.4028은 1020℃부터 오일 내에서 경화되었고, 630℃에서 어닐링되어 마찬가지로 장시간 용체화에 노출되었다. 45시간, 90시간, 140시간 및 180 시간이 경과된 후 시험 재료가 로(furnace)에서 배출되어 냉각되었고, 재료 경도 검사가 실시된 후 (열응력이 변동되는) 시험편의 재삽입이 실시된다. 비교 재료 "H 5"는 경도의 예상 행태를 보여주며, 그에 비해 35% 냉간 변형된 본 발명에 따른 재료 "H525"는 315 HB의 증가된 경도 및 높은 크리프 행태를 나타낸다. 600℃에서는 열부하가 변동되어도 재료의 경도 감소 및 크리프의 발생이 확인될 수 없었다. 그에 비해 마르텐사이트 표준강에서는 시험편의 용체화 지속에 따른 명백한 경도 감소가 확인되었다.
본 발명을 통해 230 HB보다 높은 경도를 가지고, 600℃ 이상의 온도에서도 높은 내크리프성(creep resistance)과 개선된 크리프 특성 및 그와 유사한 부식 강도를 가지는 재료, 및 높은 경도 및 증대된 내식성에서 개선된 사용 특성을 갖는 부품 및 공구용 재료를 경제적으로 제조하기 위한 방법이 제공될 수 있다.

Claims (13)

  1. 높은 반응 관성, 특히 높은 산화 내성 및 750℃까지의 온도에서 증가된 경도를 갖는 재료로서, 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 규소 1.5 중량 % - 망간 0.12 중량 % - 질소 18 중량 % - 탄소 30 중량 % - 수치값 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크다는 전제 하에(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 ×Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6),
    0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),
    0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),
    0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),
    16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),
    15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),
    0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,
    잔류 철(Fe), 및 불필요 원소와 오염물을 포함하는 합금으로 이루어지고, 냉간 성형을 통해 형성된 적어도 230 HB의 경도를 갖는 재료.
  2. 제 1항에 있어서, 250 HB보다 더 높은 경도, 특히 300 HB 이상의 경도를 갖는 재료.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 합금의 니켈 함량이 제 1항의 조성에 따라 형성된 값보다 최대 4.8% 더 큰 재료.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 합금 원소의 경우
    0.02 내지 0.20 중량 %, 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중량 %의 탄소(C),
    0.50 내지 2.48 중량 %, 바람직하게는 1.22 내지 2.36 중량 %의 규소(Si),
    0.62 내지 4.05 중량 %, 바람직하게는 1.00 내지 3.95 중량 %의 망간(Mn),
    20.1 내지 27.6 중량 %, 바람직하게는 23.9 내지 26.5 중량 %의 크롬(Cr),
    16.1 내지 27.3 중량 %, 바람직하게는 17.9 내지 25.45 중량 %의 니켈(Ni),
    0.014 내지 0.23 중량 %, 바람직하게는 0.018 내지 0.20 중량 %의 질소(N)를 함유하는 재료.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 불필요 원소 및/또는 오염 원소에 있어서,
    몰리브덴(Mo)1.0 중량 % 미만
    바나듐(V)0.5 중량 % 이하
    텅스텐(W)0.5 중량 % 이하
    구리(Cu)0.5 중량 % 이하
    코발트(Co)6.5 중량 % 이하
    티탄(Ti)0.5 중량 % 이하
    알루미늄(Al)1.5 중량 % 이하
    니오븀(Nb)0.5 중량 % 이하
    산소(O)최대 0.05 중량 %
    인(P)최대 0.03 중량 %
    황(S)최대 0.03 중량 %의 농도값을 갖는 재료.
  6. 높은 반응 관성, 특히 높은 산화 내성 및 750℃까지의 온도에 의한 열부하시 증가된 경도를 가지는 부품 및 공구용 재료의 제조 방법으로서, 상기 재료에 따라 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 규소 1.5 중량 % - 망간 0.12 중량 % - 질소 18 중량 % - 탄소 30 중량 % - 수치값 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크다는 전제 하에(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6), 실질적으로
    0.01 내지 0.25 중량 %의 탄소(C),
    0.35 내지 2.5 중량 %의 규소(Si),
    0.4 내지 4.3 중량 %의 망간(Mn),
    16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),
    15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),
    0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)의 조성,
    잔류 철(Fe), 및 불필요 원소와 오염물을 포함하는 합금으로부터 선구 물질이 생성되고, 이 선구 물질은 이어서 냉간 성형을 통해 230 HB보다 더 큰 경도를 갖는 재료로 추가 처리되는 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 선구 물질은 열간 변형에 의해 생성되어 용체화 처리 과정을 거치거나 변형 온도에 의해, 경우에 따라 강화되거나, 냉각되거나 냉간 변형되는 방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 냉간 변형이 선구 물질의 종축에 대해 전반적으로 방사상 수직으로 실행되는 방법.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료에 따라 합금의 니켈 함량이 제 6항의 조성에 따라 형성되는 값에 상응하는 니켈 함량보다 최대 4.8% 더 크게 설정되는 방법.
  10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재료에 따라
    0.02 내지 0.20 중량 %, 바람직하게는 0.04 내지 0.15 중량 %의 탄소(C),
    0.50 내지 2.48 중량 %, 바람직하게는 1.22 내지 2.36 중량 %의 규소(Si),
    0.62 내지 4.05 중량 %, 바람직하게는 1.00 내지 3.95 중량 %의 망간(Mn),
    20.1 내지 27.6 중량 %, 바람직하게는 23.9 내지 26.5 중량 %의 크롬(Cr),
    16.1 내지 27.3 중량 %, 바람직하게는 17.9 내지 25.45 중량 %의 니켈(Ni),
    0.014 내지 0.23 중량 %, 바람직하게는 0.018 내지 0.20 중량 %의 질소(N) 중 하나 이상의 합금 원소를 함유하는 합금이 생성되는 방법.
  11. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 냉간 변형을 통해 250 HB보다 더 높은 경도, 특히 300 HB 이상의 경도를 갖는 재료가 생성되는 방법.
  12. 합금의 니켈 함량이 "크롬 함량 + 규소 1.5 중량 % - 망간 0.12 중량 % - 질소 18 중량 % - 탄소 30 중량 % - 수치값 6"으로 형성된 값과 동일하거나 경우에 따라 최대 4.8 중량 %가 더 크다는 전제 하에(Ni ≥Cr + 1.5 ×Si - 0.12 Mn - 18 ×N - 30 ×C - 6),
    0.25 중량 % 이하의 탄소(C),
    2.5 중량 % 이하의 규소(Si),
    4.3 중량 % 이하의 망간(Mn),
    16.0 내지 28.0 중량 %의 크롬(Cr),
    15.0 내지 36.0 중량 %의 니켈(Ni),
    0.01 내지 0.29 중량 %의 질소(N)를 합금 원소로서 함유하고, 잔류 철(Fe), 및 불필요 원소와 오염물을 포함하며, 555℃보다 더 높은 작업 온도, 바람직하게는 602℃ 보다 더 높고, 특히 750℃ 이하의 작업 온도에 의한 열처리 공구용 재료로서, 상기 물질들로부터 생성된 선구 물질의 냉간 변형을 통해 적어도 230 HB, 바람직하게는 250 HB보다 더 큰 재료 경도까지 강화되는, 철을 기재로 하는 합금의 용도.
  13. 제 10항에 있어서, 유리 산업에서 공구 재료로서, 특히 기계 압착 유리용 성형 재료로서 사용되는, 철을 기재로 하는 합금의 용도.
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