KR20080089266A - 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸 - Google Patents

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KR20080089266A
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히사오 에토
테츠야 시미즈
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다이도 토쿠슈코 카부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 중량 %로, 0.500% 이하의 C; 0.01 내지 5.00%의 Si; 0.01 내지 10.00%의 Mn; 5.00 내지 25.00%의 Ni; 7.50 내지 30.00%의 Cr; 0.300% 이하의 N; 0.0100% 이상 0.1000% 이하의 O; 0.0020 내지 0.1000%의 B; 0.300% 이하의 Al; 및 나머지는 Fe와 불가피한 불순물을 함유하는 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 상기 스틸은 하기의 식 (1)을 만족하는 것이고
0.68 ≤ [O]/[B] ≤ 2.50 (1)
상기 식에서, [O]는 O의 함량을 나타내는 것이고, [B]는 B의 함량을 나타내는 것인, 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸에 관한 것이다.
오스테나이트, 스테인레스 스틸, 내부식성, 절삭성

Description

오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸{AUSTENITIC FREE-CUTTING STAINLESS STEEL}
본 발명은 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸(austenitic free-cutting stainless steel)에 관한 것이다.
오스테나이트 스테인레스 스틸은 비교적 다량의 합금 원소, 예컨대 Cr 또는 Ni를 함유하기 때문에 원재료 자체는 보통의 스틸에 비해서 비용이 높다. 따라서, 전체 구성원의 제조 비용을 감소시키기 위해서는, 워커빌리티(workability)를 개선시키는 것이 중요하다. 지금까지 프리-커팅 성질이 요구되는 용도에서, Pb나 S와 같은 절삭성(machinability)-개선 원소를 함유하는 프리-커팅 스테인레스 스틸(예컨대 SUS303)이 사용되어 왔다.
전형적인 프리-커팅 원소인 Pb는, 최근 대두된 환경적인 우려 측면에서 스틸 재료에 첨가되는 것이 바람직하지 아니하다. 또한 프리-커팅 원소인 S는 스틸내에서 MnS와 같은 황화물(sulfide)을 형성하여 절삭성(machinability)을 개선한다. 하지만, 다량의 황화물은 스테인레스 스틸의 가장 훌륭한 특징인 내부식성(corrosion resistance)을 훼손하기 때문에, 이의 첨가량에는 제한이 있다. 또한, 다양한 종류의 프리-커팅 원소를 첨가하는 것은 일부 경우에 고온 워커빌리티를 훼손한다.
이러한 측면에서, 상기 언급한 문제점을 해결하기 위하여 여러가지가 제안되어 왔다.
예를 들면, JP-A-62-278252는 중량 %로, 하기를 함유하는 오스테나이트 스테인레스 스틸을 개시하고 있다: C: 0.01 내지 0.15%, Si: 0.35 내지 0.73%, Mn:0.15 내지 9.53%, P: 0.011 내지 0.025%, S: 0.002 내지 0.024%, Cr: 10.32 내지 30.00%, Ni: 4.98 내지 30.00%, Bi: 0.02 내지 0.20%, Sn: 0.02 내지 0.21%, B: 0.0040 내지 0.0200%, O: 0.0047 내지 0.0100%, N: 0.02 내지 0.07%, 및 나머지는 Fe와 불가피한 불순물.
상기 문헌은 절삭성을 개선시키기 위해 첨가되는 Bi 및 Sn 배합물을 첨가하는 것 때문에 고온 워커빌리티가 훼손되는 것은 B를 첨가함으로써 방지할 수 있으며, O는 고온 워커빌리티에 해로운 원소라는 것을 개시하고 있다.
또한, JP-A-62-30860은 중량%로 하기를 함유하는 Bi-함유 오스테나이트 프리 -커팅 스테인레스 스틸을 개시하고 있다: C: 0.01 내지 0.16%, Si:0.28 내지 0.75%, Mn: 0.75 내지 9.05%, Cr: 15.25 내지 26.40%, Ni: 2.00 내지 30.00%, Bi: 0.02 내지 0.30%, B: 0.021 내지 0.080%, S: 0.004 내지 0.050%, P: 0.015 내지 0.050%, N: 0.022 내지 0.051%, O: 0.0016 내지 0.0065%, 및 나머지는 Fe와 불가피한 불순물.
상기 문헌에서, Bi를 첨가하는 것은 절삭성을 개선하고 Bi를 첨가하는 것 때문에 나타난 고온 워커빌리티의 훼손은 B를 첨가함으로써 방지할 수 있다는 것을 개시하고 있다.
프리-커팅 원소인 Pb의 프리-커팅 효과는 액체 금속 유발성 취약화(liquid metal induced embrittlement)를 의미한다. 커팅 부분이 스틸의 커팅 동안에 고온으로 가열되는 경우, 저융점 금속(융점: 330℃)인 Pb는 용융된다. 용융된 Pb는 취약화되기 쉽게함으로써 절삭성을 개선시킨다.
비(non)-Pb 프리-커팅 스틸로서, 각종 무-Pb(Pb-free) 스틸이 개발되어 왔다. 하지만, 이러한 보고 모두가 Pb-함유 프리 커팅 스틸과 동등한 절삭성은 "일부 커팅 조건" 하에서 가능함을 개시하고 있는 것은 아니다. 공급 측면에서 흔하지 않은 Bi를 제외하고, 프리-커팅 원소 Pb와 동등한 프리-커팅 효과(액체 금속 유발성 취약성)을 대체할 수 있는 프리-커팅 원소는 아직 보고된 바가 없다.
본 발명은 내부식성을 훼손시키지 않으면서, Pb 함유 프리-커팅 스틸과 동등한 절삭성을 갖는, 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸을 제공하고자 한다.
이를 위해서, 본 발명은 하기 (1) 내지 (13)을 제공한다.
(1) 하기를 포함하는 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸:
중량 %로,
0.500% 이하의 C;
0.01 내지 5.00%의 Si;
0.01 내지 10.00%의 Mn;
5.00 내지 25.00%의 Ni;
7.50 내지 30.00%의 Cr;
0.300% 이하의 N;
0.0100% 이상 0.1000% 이하의 O;
0.0020 내지 0.1000%의 B;
0.300% 이하의 Al; 및
나머지는 Fe와 불가피한 불순물로서,
상기 스틸은 하기의 식 (1)을 만족하는 것이고
0.68 ≤ [O]/[B] ≤ 2.50 (1)
상기 식에서, [O]는 O의 함량을 나타내는 것이고, [B]는 B의 함량을 나타내는 것이다.
(2) 상기 (1)에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 그 내부에 분산된 B를 함유하는 산화물계 함유물을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸.
(3) 상기 (2)에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 상기 산화물계 함유물이 Si를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 상기 스테인레스 스틸에는 중량%로 하기가 함유되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
0.100% 이하의 C,
0.01 내지 3.00%의 Si,
15.00 내지 25.00%의 Cr,
0.100 이하의 N,
0.0100% 이상 0.0500% 이하의 O, 및
0.0080 내지 0.1000%의 B.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 상기 스테인레스 스틸에는 중량%로 하기가 함유되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
0.050% 이하의 N,
0.0100% 이상 0.0500% 이하의 O, 및
0.0120 내지 0.0800%의 B.
(6) 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
황화물, 질화물, 탄황화물(carbosulfide) 및 셀레나이드(selenide)로 구성되 는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
(7) 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
중량%로,
0.01 내지 0.50%의 S, 및
0.01 내지 0.50%의 Se로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
(8) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
중량%로,
0.01 내지 0.40%의 Pb,
0.01 내지 0.40%의 Bi,
0.01 내지 0.40%의 Te,
0.01 내지 0.40%의 Sn, 및
0.01 내지 0.40%의 P로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
(9) 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
중량%로,
0.01 내지 8.00%의 Mo,
0.01 내지 4.00%의 W, 및
0.01 내지 5.00%의 Cu로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
(10) 상기 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
중량%로,
0.01 내지 2.00%의 Ti,
0.01 내지 2.00%의 V,
0.01 내지 2.00%의 Nb, 및
0.01 내지 2.00%의 Zr로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
(11) 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
중량%로,
0.0001 내지 0.0100%의 Mg, 및
0.0001 내지 0.0100%의 Ca로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
(12) 상기 (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서, 1000 내지 1300℃ 범위의 온도에서 5분 내지 24시간 동안 수행되는 열처리에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸.
(13) 하기의 단계들을 포함하는, 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸의 제조방법:
중량%로,
0.500% 이하의 C,
0.01 내지 5.00%의 Si,
0.01 내지 10.00%의 Mn,
5.00 내지 25.00%의 Ni,
7.50 내지 30.00%의 Cr,
0.300% 이하의 N,
0.0100% 이상 0.1000% 이하의 O,
0.0020 내지 0.1000%의 B,
0.300% 이하의 Al 및
나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 스틸을 제조하는 단계로서,
상기 스틸은 하기의 식 (1)을 만족하는 것으로:
0.68 ≤ [O]/[B] ≤ 2.50 (1)
상기 식에서 [O]는 O의 함량을 나타내는 것이고, [B]는 B의 함량을 나타내는 것인 스틸을 제조하는 단계;
스틸을 용융하는 단계 및 캐스팅(casting)하는 단계; 및
스틸을 1000 내지 1300℃ 범위의 온도에서 5분 내지 24시간 동안 수행되는 열처리에 투입하는 단계.
B의 특정량을 함유하는 오스테나이트 스테인레스 스틸에, 기존에 고온 워커빌리티에 해로운 것으로 알려져 있던 O를 특정량 또는 그 이상 첨가하고 소정의 온도에서 스틸에 열처리를 하는 경우, S, Pb, Se 및 Te와 같은 통상적으로 공지된 프리-커팅 원소가 스틸에 함유되지 않은 경우에도 심지어 고 절삭성이 수득될 수 있 다. 이것은 놀라운 일인데, 왜냐하면 비교적 다량의 O가 함유된 경우, 저융점 산화물(융점: 480℃)인 B의 산화물, 또는 B를 함유하는 복합재 산화물이 스틸에 분산되어 커팅 동안 액체 금속 유발성 취약성을 발현시키기 때문이다.
본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 종전의 스테인레스 스틸에 비해 내부식성 및 절삭성 면 모두 우수하기 때문에, 해양 관련 장비, 해변 환경의 구성원, 해양 구조물의 구조적 구성원, 해수 탈염 공장의 구성원 등 내분식성 및 절삭성이 요구되는 여러가지 용도에 활용될 수 있다.
지금부터, 본 발명의 하나의 구체예를 상세히 기술하고자 한다.
본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 하기의 원소를 포함하고 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물이다. 첨가 원소의 유형, 이들의 성분, 제한되는 이유 등과 같은 것도 하기에 기술한다. 본원의 본 명세서에서, 모든 %는 중량%이고 각각 질량에 의해 정해지는 것과 동일하다.
(1) C: 0.500 중량% 이하
원소 C는 오스테나이트를 발생시키는 원소이고, 오스테나이트 상을 안정화시키는데 기여한다. 또한, C는 격자 사이의(interstitial) 원소이기 때문에, 기계 강도를 개선시키는데 기여한다. 반면, C의 함량이 지나치게 많으면, Cr 카바이드가 형성되어 본래 상(mother phase)에 용해된 Cr의 양을 감소시킴으로써, 내부식성을 훼손시킨다. 따라서, C의 함량은 바람직하게는 0.500 중량% 이하이다. C의 함량은 바람직하게는 0.100 중량% 이하이다.
(2) Si: 0.01 내지 5.00 중량%
원소 Si는 탈산소제(deoxidizer)로서 첨가된다. 충분한 탈산소 작용을 달성하기 위하여, Si 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면에, Si는 페라이트(ferrite)를 발생시키는 원소이기 때문에, 이를 지나치게 첨가하면 오스테나이트 상을 변형시킨다. 뿐만 아니라, Si는 α-상의 침전을 촉진함으로써 내부식성을 훼손시킨다. 따라서, Si의 함량은 바람직하게는 5.00 중량% 이하이다. Si의 함량은 더욱 바람직하게는 3.00 중량% 이하이다.
(3) Mn: 0.01 내지 10.00 중량%
원소 Mn은 오스테나이트를 발생시키는 원소이고, 오스테나이트 상을 안정화시키는데 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, Mn의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면에, Mn이 지나치게 많이 함유된 경우, 스틸의 피팅(pitting) 내부식성이 훼손된다. 따라서, Mn의 함량은 바람직하게는 10.00 중량% 이하이다.
(4) Ni: 5.00 내지 25.00 중량%
원소 Ni는 오스테나이트를 발생시키는 원소이고, 오스테나이트 상을 안정화시키는 데 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, Ni의 함량은 바람직하게는 5.00 중량% 이상이다.
반면에, Ni가 지나치게 많이 함유된 경우, α-상의 침전을 촉진함으로써 내부식성을 훼손시킨다. 따라서, Ni의 첨가량은 바람직하게는 25.00 중량% 이하이다.
(5) Cr: 7.50 내지 30.00 중량%
원소 Cr은 내부식성 및 기계 강도를 개선시키는데 크게 기여하는 중요한 원소이다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, Cr의 함량은 바람직하게는 7.50 중량% 이상이다. Cr의 함량은 더욱 바람직하게는 15.00 중량% 이상이다.
반면에, Cr을 지나치게 많이 첨가하면 용액 처리 중에 용해되지 않은 Cr 탄질화물(carbonitride)의 잔여량을 증가시킴으로써, 내부식성을 상당히 훼손시키게 된다. 따라서, Cr의 양은 바람직하게는 30.0 중량% 이하이다. Cr의 함량은 더욱 바람직하게는 25.00 중량% 이하이다.
(6) N: 0.300 중량% 이하
원소 N은 격자 사이의 원소로서, 기계 강도를 개선시키고, 오스테나이트 상을 안정화시키며, 내부식성을 향상시키는데 상당히 효과적이다. 반면에, N이 지나치게 많이 첨가되면, 용액 처리 동안에 스틸내에 다량의 용해되지 않은 Cr 질화물 및 다량의 질화물이 남아있게 됨으로써, 내부식성을 상당히 훼손시킨다. 따라서, N의 함량은 바람직하게는 0.300 중량% 이하이다. N의 함량은 더욱 바람직하게는 0.100 중량% 이하이고, 더욱 더 바람직하게는 0.050 중량% 이하이다.
(7) O: 0.0100 중량% 이상 0.1000 중량% 이하
원소 O는 일반적으로는 스틸의 청정도(cleanness)에 해로워서, 내부식성 및 고온 워커빌리티에 상당히 해로운 것으로 알려져 있다. 하지만, B가 오스테나이트 스테인레스 스틸에 첨가되고, 특정량 또는 그 이상의 O가 이에 추가로 첨가된 경우에, Pb 함유 프리 커팅 스틸의 것과 동등한 프리 커팅 성질이 통상적으로 공지된 프리-커팅 원소를 첨가하지 않고도 수득될 수 있다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, O의 함량은 바람직하게는 0.0100 중량% 이상이다. 더욱 바람직하게는 O의 함량은 0.0200 중량% 이상이다.
반면에, O가 지나치게 많이 첨가된 경우, 내부식성 및 고온 워커빌리티가 훼손된다. 따라서, O의 함량은 바람직하게는 0.1000 중량% 이하이다. O의 함량은 더욱 바람직하게는 0.0500 중량% 이하이다.
(8) B: 0.0020 내지 0.1000 중량%
원소 B는 일반적으로 기계 강도 및 고온 워커빌리티를 개선시키기 위해 효과적인 것으로 알려져 있다. 하지만, B가 매트릭스에 용해되지 않고 스틸내에 B를 함유하는 산화물계 함유물로서 분산된 경우, 절삭성은 개선된다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, B의 함량은 바람직하게는 0.0020 중량% 이상이다. B의 함량은 더욱 바람직하게는 0.0080 중량% 이상이고, 더욱 더 바람직하게는 0.0120 중량% 이상이다.
반면에, B가 지나치게 많이 첨가된 경우, 고온 워커빌리티 뿐 아니라, 내부식성도 훼손된다. 따라서, B의 함량은 바람직하게는 0.1000 중량% 이하이다. B의 함량은 더욱 바람직하게는 0.0800 중량% 이하이다.
(9) Al: 0.300 중량% 이하
원소 Al은 산화물을 형성하는 원소이다. Al이 지나치게 첨가되면, Al2O3가 차별적으로 발생되어 본 발명에서 절삭성을 개선시키는 B를 함유하는 산화물을 형 성시키기 어렵게 한다. 따라서, Al의 함량은 바람직하게는 0.300 중량% 이하이다.
(10) [O]/[B] 비율
본 발명에서는, 프리 커팅 성질을 개선시키기 위하여, B를 함유하는 산화물계 함유물을 스틸에 분산시킨다. 본 발명은 이러한 측면에서 통상적인 프리-커팅 스테인레스 스틸과 차별된다.
실질적으로 만족스러운 프리 커팅 효과를 달성하기 위하여, O의 함량([O]) 대 B의 함량([B])은 바람직하게는 하기 식(1)을 만족시킨다.
0.68 ≤ [O]/[B] ≤ 2.50 (1)
[O]/[B] 비율이 너무 작으면, O의 양이 비교적 적기 때문에, 충분한 양의 산화물계 함유물이 스틸에 분산되지 않을 수 있다. 따라서, [O]/[B] 비율은 바람직하게는 0.68 이상이다.
반면에, [O]/[B] 비율이 너무 크면, O의 양이 너무 많아서 내부식성 및 고온 워커빌리티를 훼손시키는 것을 유발시킬 수 있다. 따라서, [O]/[B] 비율은 바람직하게는 2.50 이하이다.
본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은, 하기에도 기술하는 바와 같이, 소정의 조성을 가진 스틸을 용융시킨 뒤 캐스팅한 후, 소정의 조건 하에 수행되는 열 처리에 스틸을 투입함으로써 수득된다. 스틸이 소정의 조건 하에 열처리된 경우, 스틸에 함유된 B는 B를 함유하는 산화물계 함유물로서 스틸에 전체적으로 또는 부분적으로 분산될 수 있다. 고 절삭성을 달성하기 위해서, 산화물계 함유물은 바람직하게는 Si를 추가로 함유한다. 절삭성은 B 및 Si가 공존함으 로써 개선된다. 이것은 놀라운 것인데, 왜냐하면 SiO2에 의해 형성된 실리케이트 구조를 갖는 산화물에 B가 용해됨으로써 보로실리케이트 산화물을 형성하고, 보로실리케이트 산화물은 스틸에 분산되기 때문이다.
일반적으로, B를 함유하는 산화물계 함유물이 많을수록, 절삭성은 더욱 개선된다. 고 절삭성을 달성하기 위하여, B를 함유하는 산화물계 함유물의 영역 비율은 바람직하게는 0.01% 이상이다.
반면에, 산화물계 함유물의 양이 너무 많으면 고온 워커빌리티 및 내부식성이 훼손된다. 따라서, B를 함유하는 산화물계 함유물의 영역 비율은 바람직하게는 0.10% 이하이다.
또한, 스틸내에, B를 함유하는 산화물계 함유물 이외의 함유물도 존재한다. 이러한 B를 함유하는 산화물계 함유물 이외의 산화물은 절삭성을 개선시키는데 기여하지 않는다. 따라서, 전체 산화물 중 B를 함유하는 산화물계 함유물의 비율은 바람직하게는 50% 이상이다.
본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸에서, 절삭성은 스틸내에 B를 함유하는 산화물계 함유물을 분산시킴으로써 개선된다. 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 B를 함유하는 산화물계 함유물만을 함유할 수 있거나, 또는 B를 함유하는 산화물계 함유물 외에도, 통상적인 프리-커팅 원소(즉, 황화물, 질화물, 탄질화물 및 셀레나이드 중 적어도 하나로서, 절삭성을 개선시키기 위해 효과적인 것) 등도 함유할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은, 전술한 원소 외에도, S 및 Se(최초의 첨가 원소)로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 추가로 함유할 수 있다.
(11) S: 0.01 내지 0.50 중량%
원소 S는 스틸내의 Mn과 결합하여 MnS를 형성함으로써, 절삭성을 효과적으로 개선시킨다. 이러한 효과를 달성하기 위해서는, S의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면에, S가 지나치게 많이 첨가되면, 고온 워커빌리티는 훼손되고, MnS가 형성된 것 때문에, 내부식성 또한 훼손된다. 또한, S의 양이 불필요하게 감소된 경우, 제조 비용이 증가된다. 따라서, S의 함량은 바람직하게는 0.50 중량% 이하이다.
(12) Se: 0.01 내지 0.50 중량%
원소 Se도 또한 절삭성을 개선시키는 데 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위해서, Se의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면에, Se가 지나치게 많이 첨가되면, 내부식성, 인성(toughness) 및 연성( ductility), 및 고온 워커빌리티가 훼손된다. 따라서, Se의 함량은 바람직하게는 0.50 중량% 이하이다.
또한, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 첫번째 첨가 원소 외에, 또는 이에 대체하여 Pb, Bi, Te, Sn 및 P로 구성되는 군 중에서 선택된 적어도 하나의 원소(두번째 첨가 원소)를 함유할 수 있다.
(13) Pb: 0.01 내지 0.40 중량%
(14) Bi: 0.01 내지 0.40 중량%
(15) Te: 0.01 내지 0.40 중량%
(16) Sn: 0.01 내지 0.40 중량%
(17) P: 0.01 내지 0.40 중량%
Pb, Bi, Te, Sn 및 P 모두는 절삭성을 개선시키는 효과를 갖는다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, 각 원소의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면에, 이러한 각 원소가 지나치게 많이 첨가된 경우에, 인성은 훼손된다. 따라서, 각 원소의 첨가량은 바람직하게는 0.40 중량% 이하이다.
또한, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 첫번째 첨가 원소 및/또는 두번째 첨가 원소 외에, 또는 이에 대체하여, Mo, W 및 Cu로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소(세번째 원소)를 함유할 수 있다.
(18) Mo: 0.01 내지 8.00 중량%
원소 Mo는 내부식성을 상당히 개선시킨다. 또한, Mo는 고체 용액 경화 원소로서 기계 강도를 개선시킨다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, Mo의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면에, Mo가 지나치게 많이 첨가되면, 취약 상(brittle phase)이 생겨서 인성 및 연성이 훼손되며, 이는 단조(forging) 동안에 해로운 효과를 낼 수 있다. 따라서, Mo의 함량은 바람직하게는 8.00 중량% 이하이다.
(19) W: 0.01 내지 4.00 중량%
Mo와 유사하게, 원소 W는 내부식성을 개선시키는데 기여할 뿐 아니라, 고체 용액 경화 원소로서 기계 강도를 개선시키는 데에도 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위해서, W의 함량은 바람직하게는 0.01% 이상이다.
반면, Mo와 유사하게, W가 지나치게 많이 첨가된 경우, 취약 상이 생기기 때문에 인성 및 연성이 훼손되며, 이는 단조 동안에 해로운 효과를 낼 수 있다. 따라서, W의 함량은 바람직하게는 4.00 중량% 이하이다.
(20) Cu: 0.01 내지 5.00 중량%
원소 Cu는 오스테나이트를 발생시키는 원소이고 오스테나이트 상을 안정화시키는데 기여한다. 또한, Cu는 갭(gap) 내부식성을 개선시키는데 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, Cu의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면, Cu가 지나치게 많이 첨가되면, 고온 워커빌리티는 훼손된다. 따라서, Cu의 함량은 바람직하게는 5.00 중량% 이하이다.
또한, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 첫번째 내지 세번째 첨가 원소 중 적어도 하나 외에도, 또는 이에 대체하여, Ti, V, Nb 및 Zr로 구성되는 군 중에서 선택된 적어도 하나의 원소(네번째 첨가 원소)를 함유할 수 있다.
(21) Ti: 0.01 내지 2.00 중량%
원소 Ti는 C나 N과 결합하여, 기계 강도 개선 및 결정 입자의 소형화에 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위해서, Ti의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면, Ti가 지나치게 많이 첨가된 경우, 다량의 산화물 및 질화물(nitride)이 스틸내에 남아서, 내부식성을 훼손시킨다. 따라서, Ti의 함량은 바람직하게는 2.00 중량% 이하이다.
(22) V: 0.01 내지 2.00 중량%
Ti와 유사하게, 원소 V는 C 또는 N과 결합하여, 기계 강도의 개선 및 결정 입자의 소형화에 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, V의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면, V가 지나치게 많이 첨가된 경우, 다량의 질화물이 스틸내에 남아서, 내부식성을 훼손시킨다. 따라서, V의 함량은 바람직하게는 2.00 중량% 이하이다.
(23) Nb: 0.01 내지 2.00 중량%
Ti 및 V와 유사하게, 원소 Nb는 C 또는 N과 결합하여, 기계 강도의 개선 및 결정 입자의 소형화에 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, Nb의 함량은 바람직하게는 0.01% 이상이다.
반면, Nb가 지나치게 많이 첨가된 경우, 다량의 질화물이 스틸내에 남아서, 내부식성을 훼손시킨다. 따라서, Nb의 함량은 바람직하게는 2.00 중량% 이하이다.
(24) Zr: 0.01 내지 2.00 중량%
원소 Zr은 기계 강도를 개선시키는데 기여한다. 이러한 효과를 달성하기 위하여, Zr의 함량은 바람직하게는 0.01 중량% 이상이다.
반면에, Zr이 지나치게 많이 첨가된 경우, 인성 및 연성이 훼손된다. 따라서, Zr의 함량은 바람직하게는 2.00 중량% 이하이다.
또한, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 첫번째 내지 네번째 첨가 원소 중 적어도 하나 외에, 또는 이에 대체하여, Mg 및 Ca로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소(다섯번째 첨가 원소)를 함유할 수 있다.
(25) Mg: 0.0001 내지 0.0100 중량%
(26) Ca: 0.0001 내지 0.0100 중량%
원소 Mg 및 Ca는 고온 워커빌리티를 개선시키기 위해 효과적이다. 또한, Ca는 절삭성을 개선시키기 위해서도 효과적이다. 이러한 것은 놀라운 것인데, 왜냐하면 Ca는 절삭성을 개선시키는 데 기여하는 실리케이트 구조를 갖는 산화물이 스틸내에서 더욱 안정하게 존재하도록 하는 작용을 하기 때문이다. 이러한 효과를 달성하기 위해서, Mg 및 Ca 각각의 함량은 바람직하게는 0.0001 중량% 이상이다.
반면, 이러한 원소들이 지나치게 많이 첨가된 경우, 상기와는 반대로, 고온 워커빌리티가 훼손된다. 따라서, 이들 각각의 함량은 바람직하게는 0.0100 중량% 이하이다.
이러한 측면에서, 본 발명의 스틸내 함유된 각 원소에 관해, 구체예에 따르면, 스틸내에 존재하는 이의 최소량은 표 1 및 2에 요약된 바와 같이 개발된 스틸의 실시예에 사용된 최소량이 0이 아닌 양(smallest non-zero amount)이다. 추가의 구체예에 따르면, 스틸에 존재하는 이의 최대량은 표 1 및 2에 요약된 바와 같이 개발된 스틸의 실시예에 사용된 최대량이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸의 제 조 방법을 기술하고자 한다.
본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 상기 언급한 조성을 갖는 스틸을 용융 및 캐스팅한 후, 소정의 조건 하에 스틸을 열처리함으로써 수득된다. 스틸이 소정의 조건 하에 열처리되는 경우, 스틸내에 함유된 B는 B를 함유하는 산화물계 함유물로서 스틸내에 전체적으로 또는 부분적으로 분산된다. 고 절삭성을 달성하기 위하여, 산화물계 함유물은 바람직하게는 Si를 추가로 함유할 수 있다.
일반적으로, 열처리 온도가 너무 낮은 경우, B를 함유하는 산화물계 함유물이 스틸내에 생기지 않을 수도 있다. B를 함유하는 산화물계 함유물이 생기게 하기 위해서는, 열처리 온도는 바람직하게는 1000℃ 이상이다. 열처리 온도는 더욱 바람직하게는 1150℃ 이상이다.
또한, 일반적으로, 열처리 온도가 더 높아질수록, B를 함유하는 산화물계 함유물이 더 쉽게 형성된다. 하지만, 열처리 온도가 너무 높은 경우에, 부분적인 용융이 일어나서, 바람직하지 않게도 비균질한 조성을 갖는 물질을 생성케 한다. 그러므로, 열처리 온도는 바람직하게는 1300℃ 이하이다. 열처리 온도는 더욱 바람직하게는 1250℃ 이하이다.
또한, 열처리 기간은 B를 함유하는 산화물계 함유물의 양에 영향을 미친다. 일반적으로, 열처리 기간이 길어질수록, B를 함유하는 산화물계 함유물의 양은 더 많아진다. 실질적으로 충분한 양의 B를 함유하는 산화물계 함유물을 발생시키기 위해서는, 열처리 기간은 바람직하게는 5분 내지 24시간 범위이다. 열처리 기간은 더 욱 바람직하게는 5분 내지 4시간 범위이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸의 작동에 대해 기술하고자 한다.
B의 특정량을 함유한 오스테나이트 스테인레스 스틸에, 기존에 고온 워커빌리티에 해로운 것으로 알려져 있던 O를 특정량 또는 그 이상 첨가하고 소정의 온도에서 스틸에 열처리한 경우에, S, Pb, Se 및 Te와 같은 통상적으로 공지된 프리-커팅 원소가 스틸내에 함유되어 있지 않은 경우에도 심지어 고 절삭성이 수득될 수 있다. 이것은 놀라운 것인데, 왜냐하면 비교적 다량의 O가 함유된 경우, 저융점 산화물(융점: 480℃)인 B의 산화물, 또는 B를 함유하는 복합재 산화물이 스틸내에 분산되어, 커팅 동안에 액체 금속 유발성 취약화를 발현시키기 때문이다.
또한, B 외에 Si가 산화물계 함유물에 추가로 함유된 경우, 고 절삭성이 수득될 수 있다. 이는 놀라운 것인데, 왜냐하면 Si가 산화물계 함유물에 함유된 경우, 주로 보로실리케이트 산화물로 만들어진 액체 상이 커팅 동안에 쉽게 형성되기 때문이다.
또한, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 툴 웨어(tool wear)에서 비교적 덜 흔하다. 이것은 놀라운 것인데, 왜냐하면, B를 함유하는 산화물(소위 belag)의 침착은 툴의 표면에 쉽게 발생되는 경향이 있기 때문이다.
실시예
실시예 ( Example ) 1 내지 42 및 비교 실시예 ( Comparative Example ) 1 내지 13
고주파수 유도(induction) 로의 사용에 의해, 표 1 및 2에 제시된 화학적 조성을 가진 각 합금을 용융시키고, 캐스팅하여 50 kg의 잉곳(ingot)을 수득하였다. 다음 단계로, 잉곳을 균일하게 가열한 다음에, 직경 24 mm의 둥근 바(bar)로 고온 단조시켰다. 이에 의해 수득된 둥근 바를 열처리에 투입하였다. 열처리는 바를 1150℃에서 1시간 동안 고정한 다음에, 물로 냉각시킴으로써 수행하였다.
Figure 112008022743729-PAT00001
Figure 112008022743729-PAT00002
2. 평가(1)
수득된 둥근 바에 대해 하기의 평가를 수행하였다.
(1) 함유물의 조성:
열처리 후, 무작위로 선택된 산화물(30 피스(peice))에 대해 EPMA를 사용하여 조성 분석을 수행하였다. 조성 분석의 결과로서, 15개 이상의 피스의 산화물이 확인된 것들은 "A"로 표시하고, 15개 미만의 피스의 산화물이 확인된 것들은 "B"로 표시한다.
(2) 산화물 영역 비율:
200배 해상도의 현미경으로 전형적인 현미경사진을 촬영하였고, 모든 산화물계 함유물을 색상에 의해 추출하였다. 이미지 프로세싱을 사용하여, 산화물계 함유물의 영역 비율을 측정하였다.
(3) 내부식성:
열처리된 둥근 바를 96시간 동안 식염수 분무 분위기에서 유지하였다. 그 다음에, 녹(rust) 발생 속도를 측정하였다. 식염수 분무 후에 녹이 발견되지 않은 것은 "A"로 표시하였고, 녹 발생 비율이 3% 미만인 것은 "B"로 표시하였으며, 녹 영역 비율이 3% 이상인 것은 "C"로 각각 표시하였다.
(4) 드릴 천공 성질:
열처리된 둥근 바에 SKH 51 드릴(직경: 5mm)로 천공하였다. 분쇄 속도(grinding speed)는 15 mm/min으로 세팅하고, 구멍의 깊이는 15 mm로 세팅하였다. 드릴 천공 성질은 드릴이 파괴될 때까지 천공된 구멍의 갯수로써 평가하였다.
(5) 내분쇄도 값:
드릴 천공 시험에서 내분쇄도 값을 측정하였다.
(6) 칩(chip) 균열성:
드릴 천공 성질을 측정할 당시에 무작위적으로 샘플링한 칩의 컬(curl)을 측정하였다. 컬의 수가 3개 이하인 것을 "A"로 표현하였고, 컬의 수가 3 내지 10개인 것을 "B"로 표현하였으며, 컬의 수가 10개를 넘는 것은 "C"로 표현하였다.
3. 결과(1)
실시예 1에서 수득된 물질에 대해 EPMA로 조성 분석한 결과를 도 1에 제시한다. 도 1에서 보여지는 결과로부터, 산소 피크가 확인된 곳에서의 위치에서, B 및 Si가 확인된 것을 발견하였다. 이것은 함유물이 B 및 Si를 함유하는 산화물인 것을 보여준다.
표 3 및 4에서, 평가 시험 결과를 제시한다.
Figure 112008022743729-PAT00003
Figure 112008022743729-PAT00004
비교 실시예 1의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 C의 양이 많아서, Cr 카바이드가 생성되었기 때문이다.
비교 실시예 2의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 Si의 양이 많아서, σ상이 많이 남아 있기 때문이다.
비교 실시예 3의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 Mn의 양이 많아서, 피팅(pitting) 내부식성이 훼손되었기 때문이다.
비교 실시예 4의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 Ni의 양이 너무 적어서, Ni 자체의 내부식성 효과가 발휘될 수 없었기 때문이다.
비교 실시예 5의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 Ni의 양이 너무 많아서, σ상이 많이 남아 있기 때문이다.
비교 실시예 6의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 Cr의 양이 너무 적어서, 내부식성이 개선되지 않았기 때문이다.
비교 실시예 7의 스테인레스 스틸은 내부식성 및 절삭성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 Cr의 양이 너무 많아서, 용해되지 않은 Cr 질화물이 많이 남아있기 때문이고, Cr 및 B가 화합물을 형성하기 때문이다.
비교 실시예 8의 스테인레스 스틸은 절삭성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 N의 양이 너무 많아서, 용해되지 않은 Cr 질화물이 많이 남아있기 때문이고, Cr 및 N이 화합물을 형성하기 때문이다.
비교 실시예 9의 스테인레스 스틸은 절삭성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 산소의 양이 적어서, 절삭성 개선에 효과적인 B-계 산화물의 양이 적기 때문이다.
비교 실시예 10의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 훨씬 우수하지 않고, 절삭성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 산소의 양이 많아서, 산화물 중의 B의 양이 비교적 적기 때문이다.
비교 실시예 11의 스테인레스 스틸은 내부식성 및 절삭성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 [O]/[B]의 비율이 너무 크기 때문이다.
비교 실시예 12의 스테인레스 스틸은 내부식성 면에서 우수하지 않다. 그 이유는 B의 양이 많기 때문이다.
또한, 비교 실시예 13의 스테인레스 스틸은 절삭성 면에서 우수하지 않은데, 그 이유는 Al의 양이 많기 때문이다.
반면에, 실시예 1 내지 37의 스테인레스 스틸은 조성 면에서 최적화되고 적당한 온도 영역에서 열처리에 투입되었기 때문에, 내부식성 및 절삭성 면 모두 우수하다. 구체적으로, 기타 조성물의 조성과는 관계 없이, 산소의 양이 0.02%를 초과하였을 때 고 절삭성이 수득되었다.
또한, 실시예 38 내지 42의 스테인레스 스틸은 다른 스테인레스 스틸의 것에 비해 절삭성 면에서 추가로 개선된 것이다. 이것은 놀라운 것인데, 왜냐하면, Ca를 첨가하는 것은, 절삭성 면에서 개선시키는데 기여하는 실리케이트 구조를 갖는 산화물이 스틸 내에서 더욱 안정하게 존재하도록 해주기 때문이다.
4. 평가 (2)
실시예 1의 조성물을 840 내지 1330℃에서 1시간 동안 열처리에 투입하였다. 열처리된 샘플을 상기 언급된 것과 동일한 절차에 따라, 함유물 조성, 산화물 영역 비율, 내부식성, 드릴 천공 성질, 내분쇄도 값 및 칩 균열성에 대해 평가하였다.
5. 결과 (2)
이의 결과는 표 5에 제시한다. 열처리 온도가 1000℃ 이하인 경우, 절삭성 및 내부식성은 우수하지 않다. 이것은 놀라운 것인데, 왜냐하면 B를 함유하는 산화물계 함유물이 충분하게 생기지 않았고 Cr 및 B가 화합물을 형성하기 때문이다. 또한, 열처리 온도가 1300℃를 넘으면, 내부식성은 우수하지 못하게 된다. 이것은 놀라운 것인데, 왜냐하면 부분적인 용융이 일어나서, 조성물이 부분적으로 불균일해지기 때문이다.
반면에, 열처리가 1000 내지 1300℃ 범위의 온도에서 적용된 경우, 내부식성을 훼손하지 않고 절삭성이 개선될 수 있다는 것이 발견되었다.
Figure 112008022743729-PAT00005
본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 해양 관련 장비, 해변 환경의 구성원, 해양 구조물의 구조적 구성원, 해수 탈염 공장의 구성원, 염수 열 교환기에 대한 구성원, 잠수함 케이블, 잠수함 구조물의 구조적 구성원, 정박용 로프, 양식장 그물, 해변의 교량용 와이어, 염수 펌프, 샤프트, 볼트, 너트 및 스크류와 같은 조임용 구성원 등에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸은 볼트, 너트, 실린더 라이너, 샤프트, 허브, 커넥터, 베어링, 레이스, 레일, 기어, 핀, 스크류, 롤, 터빈 블레이드, 금속 몰드, 다이스, 드릴, 밸브, 밸브 시트, 커팅 도구, 노즐, 가스켓, 링, 스프링, 산업용 로 구성원, 화학 공장 구성원, 약물 제조용 구성원, 식품 제조용 구성원, 식품 제조 장치 구성원, 석류 리그 구성원, 석유 개질 공장 구성원, 쓰레기 소각장 구성원, 스팀 터빈 구성원, 가스 터빈 구성원, 원자로 구성원, 항공기 구성원, 바이오매스 공장 구성원 등에 사용될 수 있다.
본 발명은 구체적인 구체예를 참조로 하여 상세히 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 변화 및 변형도 가능함을 숙지할 것이다.
본 출원은 2007년 3월 31일에 출원된 일본 출원 제2007-095799호 및 2008년 1월 18일에 출원된 일본 출원 제2008-008886호를 우선권으로서 주장하며, 이의 내용은 본원에 참조로써 인용된다.
도 1은 실시예 1에서 수득된 물질에 함유된 함유물의 EPMA 분석 결과를 보여준다.

Claims (13)

  1. 중량 %로,
    0.500% 이하의 C;
    0.01 내지 5.00%의 Si;
    0.01 내지 10.00%의 Mn;
    5.00 내지 25.00%의 Ni;
    7.50 내지 30.00%의 Cr;
    0.300% 이하의 N;
    0.0100% 이상 0.1000% 이하의 O;
    0.0020 내지 0.1000%의 B;
    0.300% 이하의 Al; 및
    나머지는 Fe와 불가피한 불순물을 포함하는 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸로서,
    상기 스틸은 하기의 식 (1)을 만족하는 것이고
    0.68 ≤ [O]/[B] ≤ 2.50 (1)
    상기 식에서, [O]는 O의 함량을 나타내는 것이고, [B]는 B의 함량을 나타내는 것인, 스테인레스 스틸.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 그 내부에 분산된, B를 함유하는 산화물계 함유물을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸.
  3. 제2항에 있어서, 상기 산화물계 함유물이 Si를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸에는 중량%로 하기가 함유되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    0.100% 이하의 C,
    0.01 내지 3.00%의 Si,
    15.00 내지 25.00%의 Cr,
    0.100 이하의 N,
    0.0100% 이상 0.0500% 이하의 O, 및
    0.0080 내지 0.1000%의 B.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸에는 중량%로 하기가 함유되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    0.050% 이하의 N,
    0.0100% 이상 0.0500% 이하의 O, 및
    0.0120 내지 0.0800%의 B.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    황화물, 질화물, 탄황화물 및 셀레나이드로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    중량%로,
    0.01 내지 0.50%의 S, 및
    0.01 내지 0.50%의 Se로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    중량%로,
    0.01 내지 0.40%의 Pb,
    0.01 내지 0.40%의 Bi,
    0.01 내지 0.40%의 Te,
    0.01 내지 0.40%의 Sn, 및
    0.01 내지 0.40%의 P로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    중량%로,
    0.01 내지 8.00%의 Mo,
    0.01 내지 4.00%의 W, 및
    0.01 내지 5.00%의 Cu로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    중량%로,
    0.01 내지 2.00%의 Ti,
    0.01 내지 2.00%의 V,
    0.01 내지 2.00%의 Nb, 및
    0.01 내지 2.00%의 Zr로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 하기를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸:
    중량%로,
    0.0001 내지 0.0100%의 Mg, 및
    0.0001 내지 0.0100%의 Ca로 구성되는 군 중에서 선택되는 적어도 한 종류.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스테인레스 스틸은 1000 내지 1300℃ 범위의 온도에서 5분 내지 24시간 동안 수행되는 열처리에 의해 수득되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 스틸.
  13. 중량%로,
    0.500% 이하의 C,
    0.01 내지 5.00%의 Si,
    0.01 내지 10.00%의 Mn,
    5.00 내지 25.00%의 Ni,
    7.50 내지 30.00%의 Cr,
    0.300% 이하의 N,
    0.0100% 이상 0.1000% 이하의 O,
    0.0020 내지 0.1000%의 B,
    0.300% 이하의 Al 및
    나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 스틸을 제조하는 단계로서,
    상기 스틸은 하기의 식 (1)을 만족하는 것으로:
    0.68 ≤ [O]/[B] ≤ 2.50 (1)
    상기 식에서 [O]는 O의 함량을 나타내는 것이고, [B]는 B의 함량을 나타내는 것인 스틸을 제조하는 단계;
    스틸을 용융하는 단계 및 캐스팅하는 단계; 및
    스틸을 1000 내지 1300℃ 범위의 온도에서 5분 내지 24시간 동안 수행되는 열처리에 투입하는 단계를 포함하는, 오스테나이트 프리-커팅 스테인레스 스틸의 제조 방법.
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