KR20090078813A - Duplex stainless steel alloy and use of this alloy - Google Patents

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KR20090078813A
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케네트 예란손
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산드빅 인터렉츄얼 프로퍼티 에이비
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

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Abstract

The present invention relates to a duplex stainless steel alloy containing in weight-%: C max 0.03%, Si < 0.30%, Mn 0-3.0%, P max 0,030%, S max 0,050%, Cr 25-29%, Ni 5-9%, Mo 4.5-8%, W 0-3%, Cu 0-2%, Co 0-3%, Ti 0-2%, Al 0-0.05%, B 0-0.01 %, Ca 0-0.01 %, and N 0.35-0.60%, balance Fe and normal occurring impurities, wherein the ferrite content is 30-70 volume-%, and wherein each weight-% of Mo above may optionally be replaced by two (2) weight-% W.

Description

듀플렉스 스테인리스 강 합금 및 이 합금의 용도{DUPLEX STAINLESS STEEL ALLOY AND USE OF THIS ALLOY}Duplex stainless steel alloys and their uses {DUPLEX STAINLESS STEEL ALLOY AND USE OF THIS ALLOY}

본 발명은 페라이트 - 오스테나이트 메트릭스를 포함한 강 합금인 듀플렉스 스테인리스 강 합금에 관한 것으로서, 이 강 합금은 양호한 구조적 안정성 및 고온 작업성과 함께 특히 고 내식성을 갖는다. 페라이트 함량은 30 ~ 70 체적% 이고, 그러한 강 합금은 예를 들어 염화물 함유 환경 예컨대 바다에서 사용되는데 적합하게 만드는 재료 부식 특성을 제공하는 잘 균형잡힌 (well-balanced) 조성물을 포함한다.The present invention relates to a duplex stainless steel alloy, which is a steel alloy comprising a ferrite-austenite matrix, which steel alloy has particularly high corrosion resistance with good structural stability and high temperature workability. The ferrite content is from 30 to 70% by volume and such steel alloys include well-balanced compositions that provide material corrosion properties that make them suitable for use in, for example, chloride containing environments such as the sea.

최근 내식성의 금속재가 사용되는 환경이 더욱 적극적으로 되었으며, 부식 특성 및 기계적 특성에 대한 요구가 증가하였다. 예를 들어, 고 합금 오스테나이트 강, 니켈계 합금 또는 다른 고 강 합금이 발전의 일부였을 때까지 다른 강의 등급에 대안으로 형성되었던 듀플렉스 강 합금이 사용되었다. 염화물 함유 환경에서의 내식성에 대한 확립된 측량 방법은 소위 공식 저항 당량 (Pitting Resistance Equivalent) (약자로 PRE) 이다. 이는, 이하와 같이 정의된다.Recently, the environment in which corrosion-resistant metal materials are used has become more active, and the demand for corrosion and mechanical properties has increased. For example, a duplex steel alloy was used that had been formed as an alternative to other steel grades until high alloy austenitic steel, nickel-based alloys or other high steel alloys were part of the development. An established measurement method for corrosion resistance in chloride-containing environments is the so-called Pitting Resistance Equivalent (abbreviated PRE). This is defined as follows.

PRE = % Cr + 3.3 % Mo + 16 % N PRE =% Cr + 3.3% Mo + 16% N

여기서, 각각의 원소의 퍼센트는 중량 퍼센트를 말한다.Here, the percentage of each element refers to the weight percentage.

수치가 더 클수록 특히, 공식 (pitting corrosion) 에 대한 내식성이 더 양호하다. 이 특성에 영향을 미치는 필수적인 합금 원소는 상기 식의 Cr, Mo, N 에 따른다. 그러한 강 등급에 대한 실시예는 EP0220141 으로부터 명백해지며, 이는 본 명세서에 참조로 포함되어 있다. SAF2507 (UNS S32750) 로 표시된 상기 강 등급은 주로 고 함량의 Cr, Mo, 및 N 으로 합금화되었다. 결과적으로, 무엇보다도 염화물 환경에서 양호한 내식성을 가지며 그 특성에 대하여 발전이 있었다.The larger the value, in particular, the better the corrosion resistance to pitting corrosion. Essential alloying elements affecting this property depend on Cr, Mo, and N of the above formula. Examples for such steel grades are apparent from EP0220141, which is incorporated herein by reference. The steel grades labeled SAF2507 (UNS S32750) were mainly alloyed with high contents of Cr, Mo, and N. As a result, among other things, it has good corrosion resistance in the chloride environment and there has been development in its properties.

최근, Cu 및 W 의 원소 역시, 염화물 환경에서 강의 부식 특성을 보다 최적화 하기 위한 효과적인 합금 첨가물로 밝혀졌다. W 원소는, 예를 들면 2.0 % W 를 포함한 상용 합금 DP3W (UNS S39274) 또는 0.7 % W 를 포함한 Zeron100 에서와 같이, Mo 의 일부의 대체물로서 사용되어 왔다. Zeron100 은 산 환경에서 합금의 내식성을 향상시키기 위해 심지어 0.7 % Cu 를 포함한다.Recently, elements of Cu and W have also been found to be effective alloying additives to further optimize the corrosion properties of steel in chloride environments. The element W has been used as a replacement for some of Mo, such as, for example, commercial alloy DP3W (UNS S39274) containing 2.0% W or Zeron100 containing 0.7% W. Zeron100 even contains 0.7% Cu to improve the corrosion resistance of the alloy in acid environment.

텅스텐의 합금 첨가는 내식성에 대한 측량법 그리고 이로 인한 PRE 식 내지는 PREW 식을 한층 더 발전시켰으며, 이로써 합금 내식성에 대한 Mo 와 W 의 영향력 사이의 관계가 예를 들어 EP 0 545 753 에 설명된 바와 같이 더 명확해진다. :The addition of alloys of tungsten further developed the survey method for corrosion resistance and hence the PRE or PREW equation, whereby the relationship between the influence of Mo and W on alloy corrosion resistance is described, for example, in EP 0 545 753. Becomes clearer. :

PREW = % Cr + 3.3 (% Mo + 0.5 % W) + 16 % NPREW =% Cr + 3.3 (% Mo + 0.5% W) + 16% N

상기 공보는 부식 특성이 전반적으로 향상된 듀플렉스 스테인리스 합금에 관한 것이다.This publication is directed to duplex stainless alloys with improved overall corrosion properties.

전술한 강 등급은, 계산 방법과 무관하게, 40 이상의 PRE/PREW 수치를 갖는다.The steel grade described above has a PRE / PREW value of 40 or more, regardless of the calculation method.

염화물 환경에서 양호한 내식성을 갖는 합금으로는 SAF 2906 이 있는데, 이의 조성은 EP 0 708 845 에서 알 수 있다. 이 합금은 예를 들어 SAF 2507 과 비교하여 Cr 과 N 을 더 많이 함유하고 있는 것을 특징으로 하며, 이 합금은 입계 부식 및 카밤산 암모늄에서의 부식에 대한 내성이 중요한 환경에서 사용되는데 특히 적합하다는 것으로 밝혀졌으나, 염화물 함유 환경에서도 높은 내식성을 갖는다.An alloy with good corrosion resistance in chloride environments is SAF 2906, the composition of which can be found in EP 0 708 845. This alloy is characterized by containing more Cr and N than SAF 2507, for example, and is particularly suitable for use in environments where intergranular corrosion and resistance to corrosion in ammonium carbamate are important. It has been found that it has high corrosion resistance even in chloride containing environment.

US - A - 4 985 091 은 입계 부식이 주로 발생되는 염화수소와 황산 환경에서 사용되는 것을 목적으로 하는 합금을 설명한다. 주로, 이 합금은 최근 사용되는 오스테나이트 강에 대한 대체물이다.US-A-4 985 091 describes alloys aimed at use in hydrogen chloride and sulfuric acid environments where grain boundary corrosion occurs mainly. Primarily, this alloy is a replacement for the recently used austenitic steel.

US - A - 6 048 413 은 염화물 함유 환경에서 사용되는, 오스테나이트 스테인리스 강에 대한 대체물로서의 듀플렉스 스테인리스 합금을 설명한다.US-A-6 048 413 describes a duplex stainless alloy as an alternative to austenitic stainless steels used in chloride containing environments.

EP 0 683 241 은 공지된 다른 대부분의 듀플렉스 스테인리스 강 합금에 비해 염화 이온 함유 환경에서 응력 부식 균열 및 공식 양자의 내성에 대해 개선된 특성을 갖는 조성을 구비한 듀플렉스 스테인리스 강 합금을 설명한다. 그러나, 이 합금 및 상기 설명한 합금은 재료를 경화시키거나 취화시키는 금속간 침전, 특히 시그마 상 침전에 대해 굉장히 영향을 받기 쉽다. 따라서, EP 0 683 241 에 따른 듀플렉스 스테인리스 강 합금의 사용에 의해 양호한 연성을 갖는 재료를 생산하는 것은 매우 어려워진다.EP 0 683 241 describes a duplex stainless steel alloy with a composition having improved properties against stress corrosion cracking and formula both resistance in chloride ion containing environments compared to most other known duplex stainless steel alloys. However, this alloy and the alloys described above are very susceptible to intermetallic precipitation, in particular sigma phase precipitation, which hardens or embrittles the material. Thus, the use of duplex stainless steel alloys according to EP 0 683 241 makes it very difficult to produce materials with good ductility.

본 발명의 목적은 전술한 그리고 특히 유럽 특허 0 683 241 에서 정의한 종류의 듀플렉스 스테인리스 강 합금에 있어서, 이미 공지된 그러한 합금에 대하여 향상된 특성, 특히, 연성 및 인성을 갖고, 그러한 합금과 적어도 유사한 정도의 내식성을 유지하는 듀플렉스 스테인리스 강 합금을 제공하는데 있다. 합금은 양호한 고온 작업성을 갖는다.It is an object of the present invention for a duplex stainless steel alloy of the kind described above and in particular in European Patent 0 683 241, having improved properties, in particular ductility and toughness, with respect to such alloys already known, at least to a degree similar to those alloys. To provide a duplex stainless steel alloy that maintains corrosion resistance. The alloy has good high temperature workability.

상기 목적은 듀플렉스 스테인리스 강 합금을 제공함으로써 달성되는데, 이 강 합금은, C 최대 0.03 %, Si < 0.30 %, Mn 0 ~ 3.0 %, P 최대 0.030 %, S 최대 0.050 %, Cr 25 ~ 29 %, Ni 5 ~ 9 %, Mo 4.5 ~ 8 %, W 0 ~ 3 %, Cu 0 ~ 2 %, Co 0 ~ 3 %, Ti 0 ~ 2 %, Al 0 ~ 0.05 %, B 0 ~ 0.01 %, Ca 0 ~ 0.01 %, 및 N 0.35 ~ 0.60 %, 잔부는 Fe 와 통상적으로 발생하는 불순물이며, 페라이트의 함량은 30 ~ 70 체적%, 및 상기 Mo 의 각각의 중량 % 는 선택적으로 2 중량 % W 에 의해 선택적으로 대체될 수 있다.The object is achieved by providing a duplex stainless steel alloy, which has a C max of 0.03%, Si <0.30%, Mn 0 to 3.0%, P max of 0.030%, S max of 0.050%, Cr 25 to 29%, Ni 5-9%, Mo 4.5-8%, W 0-3%, Cu 0-2%, Co 0-3%, Ti 0-2%, Al 0-0.05%, B 0-0.01%, Ca 0 ~ 0.01%, and N 0.35 ~ 0.60%, the balance is an impurity that usually occurs with Fe, the content of ferrite is 30 to 70% by volume, and each weight% of the Mo is selectively selected by 2% by weight W Can be replaced by

상기 조성물을 포함하는 듀플렉스 스테인리스 강 합금은 EP 0 683 241 에 따른 합금에 대해서 특히 향상된 연성과 인성을 갖고, 또한 향상된 내식성을 갖는다. Si 함량을 0.30 중량 % 미만까지 줄임으로써 시그마 상 침전이 상당량 감소하는데, 이는 본 발명에 따른 강 합금의 향상된 연성과 인성에 중요한 요소이다. 따라서, 비교적 고함량의 Mo 을 사용하는 때에는, 금속간 침전의 위험을 줄이기 위해 Si 함량을 줄이는 것이 굉장히 효과적이다.Duplex stainless steel alloys comprising the composition have particularly improved ductility and toughness for alloys according to EP 0 683 241 and also have improved corrosion resistance. By reducing the Si content to less than 0.30% by weight, the sigma phase precipitation is significantly reduced, which is an important factor for the improved ductility and toughness of the steel alloy according to the invention. Therefore, when using a relatively high content of Mo, it is very effective to reduce the Si content to reduce the risk of intermetallic precipitation.

본 발명의 실시형태에 따르면, Si 의 함량은 최대 0.25 중량 % 이며, 이로써 강 합금이 시그마 형성에 영향을 덜 받아서 재료의 연성과 인성을 향상시킬 수 있다. 이러한 것은, 몰리브덴이 텅스텐에 의해 부분적으로 또는 완전히 대체될 수 있는 경우에도 유효할 것이다.According to embodiments of the present invention, the content of Si is at most 0.25% by weight, so that the steel alloy is less affected by sigma formation, thereby improving the ductility and toughness of the material. This would be effective even if molybdenum could be partially or completely replaced by tungsten.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, Si 의 함량이 최대 0.23 중량 % 이다.According to another embodiment of the invention, the content of Si is at most 0.23% by weight.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, Mo 의 함량이 a 중량 % 이고, W 의 함량이 b 중량 % 일 때, a + b/2 > 5.0 이다. 그러한 Mo 및/또는 W 의 고함량이 부식 특히, 공식 및 균열 부식에 대한 우수한 내성을 제공한다. 그러나 이 원소들의 그러한 고함량으로 인해 금속간 침전의 위험이 증가되는데, 이렇게 증가된 위험은 저함량의 Si 를 갖는 혼합물에 의해 효과적으로 줄어든다. 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, a > 5.0 이다. 청구항 1 은, Mo (4.5 ~ 8 %) 및 W (0 ~ 3 %) 의 함량 간격으로부터 시작될 때, Mo 의 각각의 % 을 2 % W 로 대체시킬 수 있으며 또는 반대로도 가능하고, 이로써, W 의 함량이 적어도 3 % 일 때, Mo 의 함량은 예를 들어 3 % 일 수 있다고 해석된다. 바람직한 실시형태에 따라, a + b/2 ≤ 8, 즉, Mo 와 W 의 전체 함량은 비용을 이상적인 수준으로 유지시키기 위해 8 % 를 초과하지 않는다. 다른 바람직한 실시형태에 따르면, b = 0 즉, 합금이 Mo 만을 포함한다.According to another embodiment of the invention, when the content of Mo is a weight% and the content of W is b weight%, a + b / 2> 5.0. Such high contents of Mo and / or W provide excellent resistance to corrosion, in particular formula and crack corrosion. However, such high content of these elements increases the risk of intermetallic precipitation, which is effectively reduced by mixtures with low content of Si. According to another embodiment of the present invention, a> 5.0. Claim 1 claims that, starting from the content intervals of Mo (4.5-8%) and W (0-3%), each% of Mo can be replaced by 2% W, or vice versa, whereby When the content is at least 3%, it is interpreted that the content of Mo may be for example 3%. According to a preferred embodiment, a + b / 2 ≦ 8, ie the total content of Mo and W does not exceed 8% in order to keep costs at an ideal level. According to another preferred embodiment, b = 0, ie the alloy comprises only Mo.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, Co 의 함량이 0 ~ 0.010 중량 % 이다. Co 는 값비싼 재료이며, 이 재료의 구조적 성능 및 내식성 향상에 대한 영향력은 본 발명에 따른 조성을 갖는 강 합금의 본질적인 요소가 아니라는 것이 알려졌다.According to another embodiment of the present invention, the content of Co is 0 to 0.010% by weight. Co is an expensive material, and it has been found that the influence on the structural performance and corrosion resistance improvement of this material is not an essential element of the steel alloy having the composition according to the present invention.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 페라이트의 함량은 40 ~ 60 체적% 이다.According to another embodiment of the present invention, the content of ferrite is 40 to 60% by volume.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 합금의 2 상의 평균 PRE 또는 PREW 값은 44 를 넘고, PRE = % Cr + 3.3 % Mo + 16 % N 및 PREW = % Cr + 3.3 (% Mo + 0.5 % W) + 16 % N 이며, 여기서 % 는 중량 % 이다. 페라이트 및 오스테나이트 상에 대한 PRE 또는 PREW 값은 47 보다 크고, 바람직하게는 48.5 보다 크며, 상기 평균 PRE 또는 PREW 값은 48 보다 클 수 있으며, 바람직하게는 49 보다 클 수 있다. 본 발명에 따른 강 합금에서 공식과 균열 내식성은 특히 그러한 가장 작은 값을 가진 상의 PRE 또는 PREW 값을 증가시킴으로써 향상된다는 것이 밝혀졌다. 본 발명에 따른 강 합금은 49 보다 큰 PRE 또는 PREW 값을 가지고도 여전히 양호한 고온 작업성을 갖는다는 것이 밝혀졌다.According to another embodiment of the invention, the average PRE or PREW value of the two phases of the alloy is greater than 44, and PRE =% Cr + 3.3% Mo + 16% N and PREW =% Cr + 3.3 (% Mo + 0.5% W) + 16% N, where% is weight%. The PRE or PREW value for the ferrite and austenite phase is greater than 47, preferably greater than 48.5, and the average PRE or PREW value may be greater than 48, preferably greater than 49. It has been found that in the steel alloy according to the invention the formula and crack corrosion resistance are improved in particular by increasing the PRE or PREW values of the phase with the smallest value. It has been found that the steel alloy according to the invention still has good high temperature workability even with a PRE or PREW value greater than 49.

본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 오스테나이트 상에 대한 PRE(W) 값과 페라이트 상에 대한 PRE(W) 값간의 비율이 0.90 ~ 1.15 에 있으며, 바람직하게는 0.95 ~ 1.05 에 있다.According to another embodiment of the invention, the ratio between the PRE (W) value for the austenite phase and the PRE (W) value for the ferrite phase is in the range 0.90 to 1.15, preferably in the range 0.95 to 1.05.

본 발명에 따른 합금이, 염화물 함유 환경에서 바, 용접 튜브 및 무이음새 튜브와 같은 튜브, 플레이트, 스트립, 와이어, 용접 와이어, 예컨대 펌프, 밸브, 플랜지 및 커플링과 같은 건설 부품과 같은 제품 형태로 사용된다.The alloy according to the invention is in the form of products such as tubes, plates, strips, wires, welding wires, such as construction parts such as pumps, valves, flanges and couplings, in chloride-containing environments, such as bars, welded tubes and seamless tubes. Used.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 듀플렉스 스테인리스 강 합금의 추산된 상 함량을 온도의 함수로서 나타낸다.1 shows the estimated phase content of a duplex stainless steel alloy according to an embodiment of the invention as a function of temperature.

도 2 는 EP 0 683 241 에 따른 비교 강 합금에 대한 도 1 과 유사한 그래프이다.FIG. 2 is a graph similar to FIG. 1 for a comparative steel alloy according to EP 0 683 241. FIG.

도 3 은 세 개의 다른 냉각 속도에 의한 도 1 과 도 2 에 따른 합금의 연속 냉각 샘플의 현미경 사진이다.3 is a micrograph of a continuous cooling sample of the alloy according to FIGS. 1 and 2 with three different cooling rates.

본 발명에 따른 듀플렉스 (duplex) 스테인리스 강 합금에서의 원소의 결합에 의해 높은 연성 및 인성 뿐만 아니라 양호한 내식성이 얻어진다. 이 강 합금은 또한 양호한 작업성을 가지며, 이로써 예를 들어 무이음새 튜브에 대한 압출이 가능해진다. 본 발명에 따른 합금은 이하를 포함한다 (중량 %).The combination of elements in the duplex stainless steel alloy according to the invention results in high ductility and toughness as well as good corrosion resistance. This steel alloy also has good workability, which makes it possible to extrude, for example, to seamless tubes. Alloys according to the present invention include the following (% by weight).

C 최대 0.03 %C max. 0.03%

Si < 0.30 %Si <0.30%

Mn 0 ~ 3.0 %Mn 0-3.0%

P 최대 0.030 %P max. 0.030%

S 최대 0.050 %S max 0.050%

Cr 25 ~ 29 %Cr 25 ~ 29%

Ni 5 ~ 9 %Ni 5-9%

Mo 4.5 ~ 8 %Mo 4.5-8%

W 0 ~ 3 %W 0-3%

Cu 0 ~ 2 %Cu 0-2%

Co 0 ~ 3 %Co 0-3%

Ti 0 ~ 2 %Ti 0-2%

Al 0 ~ 0.05 %Al 0 ~ 0.05%

B 0 ~ 0.01 %B 0 ~ 0.01%

Ca 0 ~ 0.01 %Ca 0 ~ 0.01%

N 0.35 ~ 0.60 %N 0.35 ~ 0.60%

잔부는 Fe 와 통상적으로 발생하는 불순물이며, 페라이트 함량은 30 ~ 70 체적% 이며, 상기 Mo 각각의 중량 % 는 선택적으로 2 중량 % W 에 의해 대체될 수 있다.The remainder is Fe and commonly occurring impurities, the ferrite content is 30 to 70% by volume, and the weight% of each Mo may be optionally replaced by 2% by weight W.

탄소 (C)Carbon (C)

탄소는 페라이트와 오스테나이트 모두에서 제한된 용해성을 갖는다. 제한된 용해성이란 크롬 탄화물의 침전 위험을 의미하는 것이며, 이로써 함량이 0.03 중량 % 를 초과하면 안되고, 바람직하게는 0.02 중량 % 를 초과하면 안된다.Carbon has limited solubility in both ferrite and austenite. Limited solubility means the risk of precipitation of chromium carbides, whereby the content should not exceed 0.03% by weight, preferably not exceeding 0.02% by weight.

실리콘 (Si)Silicon (Si)

실리콘은 강 생성물에서 환원제로서 이용되며 생산과 용접시 유동성을 향상시킨다. 그러나, Si 을 과량 함유하는 것은 바람직하지 못한 금속간 상의 침전을 초래하며, 이로 인해 함량은 0.30 중량 % 미만으로, 바람직하게는 최대 0.25 중량 %, 더 바람직하게는 최대 0.23 중량 % 로 제한한다.Silicon is used as a reducing agent in steel products and improves fluidity during production and welding. However, an excess of Si results in undesirable precipitation of the intermetallic phase, whereby the content is limited to less than 0.30% by weight, preferably up to 0.25% by weight, more preferably up to 0.23% by weight.

망간 (Mn)Manganese (Mn)

망간은 재료에 N - 용해성을 향상시키기 위해 첨가된다. 그러나, Mn 만이 해당 합금의 유형에서 N - 용해성에 대해 제한된 영향을 미치는 것이 나타났다. 대신에, 용해성에 더 큰 영향을 미치는 다른 원소들이 존재한다는 것이 밝혀졌다. 또한, 고 함량의 황과 결합된 Mn 은 공식 (pitting corrosion) 의 개시 포인트로 작용하는 황화 망간의 형성을 발생시킬 수 있다. 그러므로, Mn 의 함량은 0 ~ 3.0 중량 %, 바람직하게는 0.5 ~ 1.2 중량 % 로 제한해야 한다.Manganese is added to the material to improve N-solubility. However, only Mn was shown to have a limited effect on N-solubility in the type of alloys in question. Instead, it was found that other elements exist that have a greater impact on solubility. In addition, Mn combined with high content of sulfur can result in the formation of manganese sulfide, which serves as a starting point for pitting corrosion. Therefore, the content of Mn should be limited to 0 to 3.0% by weight, preferably 0.5 to 1.2% by weight.

인 (P)Phosphorus (P)

인은 보통의 불순물 원소이다. 인이 대략 0.05 % 이상 존재한다면, 예를 들어, 고온 연성, 용접성, 및 내식성에 역효과를 초래할 수 있다. 그러므로, 합금에서 P 의 양은 0.05 % 를 초과하면 안된다.Phosphorus is a common impurity element. If phosphorus is present at about 0.05% or more, it may adversely affect, for example, high temperature ductility, weldability, and corrosion resistance. Therefore, the amount of P in the alloy should not exceed 0.05%.

황 (S)Sulfur (S)

황은 가용성 황을 형성함으로써 내식성에 부정적으로 영향을 미친다. 또한, 고온 작업성의 열화의 관점에서 황의 함량이 최대 0.030 중량 %, 바람직하게는 0.010 중량 % 이하로 제한된다.Sulfur negatively affects corrosion resistance by forming soluble sulfur. In addition, the sulfur content is limited to a maximum of 0.030% by weight, preferably 0.010% by weight or less in view of deterioration of high temperature workability.

크롬 (Cr)Chromium (Cr)

크롬은 굉장히 활성적인 원소이며, 이로써 대다수의 부식 타입에 대한 내성을 향상시킨다. 또, 크롬의 고 함량은 재료에서 매우 양호한 N - 용해성을 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 내식성을 향상시키기 위해 Cr - 함량을 최대한 높게 유지시키는 것이 바람직하다. 내식성에 대한 양호한 양에 대하여, 크롬의 함량은 적어도 25 중량 % 이어야 한다. 그러나, Cr 의 고 함량이 금속간 침전 위험성을 증가시킬 수 있으므로, 크롬의 함량이 최대 29 중량 %, 바람직하게는 25.5 ~ 28 중량 % 까지 제한되어야 한다.Chromium is a very active element, which improves resistance to most corrosion types. In addition, the high content of chromium means that very good N-solubility can be obtained in the material. Therefore, it is desirable to keep the Cr-content as high as possible to improve the corrosion resistance. For good amounts on corrosion resistance, the content of chromium should be at least 25% by weight. However, since the high content of Cr may increase the risk of intermetallic precipitation, the content of chromium should be limited up to 29% by weight, preferably 25.5 to 28% by weight.

니켈 (N)Nickel (N)

니켈은 오스테나이트 안정화 원소로서 사용되고 페라이트의 원하는 함량을 얻기 위한 적당한 양이 첨가된다. 30 ~ 70 체적 % 페라이트를 갖는 페라이트 상과 오스테나이트 상 사이의 바람직한 관계를 얻기 위해, 5 ~ 9 중량 % 니켈의 첨가가 필요하며, 바람직하게는 6 ~ 8 중량 % 이다.Nickel is used as an austenite stabilizing element and an appropriate amount is added to obtain a desired content of ferrite. In order to obtain the desired relationship between the ferrite phase and the austenite phase with 30 to 70 volume% ferrite, the addition of 5 to 9 weight% nickel is necessary, preferably 6 to 8 weight%.

몰리브덴 (Mo)Molybdenum (Mo)

몰리브덴은 염화물 환경에서 그리고 바람직하게는 산을 환원할 때 내식성을 향상시키는 활성 원소이다. 고함량의 Cr 과 결합된 과량의 Mo 은 금속간 침전을 증가시키는 위험을 의미한다. 본 발명의 Mo 의 함량은 4.5 ~ 8 중량 %, 바람직하게는 5.0 중량 % 이상이어야 하며, 선택적으로 Mo 의 각각의 중량 % 는 2 중량 % W 로 대체될 수 있다.Molybdenum is an active element that improves corrosion resistance in chloride environments and preferably when reducing acids. Excess Mo combined with a high Cr content represents a risk of increasing intermetallic precipitation. The content of Mo of the present invention should be 4.5-8% by weight, preferably 5.0% by weight or more, and optionally each weight% of Mo can be replaced by 2% by weight W.

텅스텐 (W)Tungsten (W)

텅스텐은 공식 및 균열 부식에 대한 내성을 향상시킨다. 그러나, Cr 함량 및 Mo 함량이 높은 것과 결합된 과량의 텅스텐 첨가는 금속간 침전을 증가시킬 위험이 있다는 것을 의미한다. 본 발명에서 W 함량은 0 ~ 3.0 중량 % 이어야 한다.Tungsten improves the resistance to formula and crack corrosion. However, addition of excess tungsten combined with high Cr content and high Mo content means there is a risk of increasing intermetallic precipitation. W content in the present invention should be 0 to 3.0% by weight.

구리 (Cu)Copper (Cu)

구리는 황산과 같은 산 환경에서 일반적인 내식성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다. 동시에 Cu 는 구조적 안정성에 영향을 미친다. 그러나, Cu 의 고함량은 고용도를 능가할 것이라는 것을 의미한다. 그러므로, Cu 함량은 최대 2.0 중량 %, 바람직하게는 0 ~ 1.5 중량 %, 더 바람직하게는 0.1 ~ 0.5 중량 % 로 제한되어야 한다.Copper may be added to enhance general corrosion resistance in acid environments such as sulfuric acid. At the same time Cu affects the structural stability. However, the high content of Cu means that it will surpass solid solution. Therefore, the Cu content should be limited to a maximum of 2.0% by weight, preferably 0 to 1.5% by weight, more preferably 0.1 to 0.5% by weight.

코발트 (Co)Cobalt (Co)

코발트는 철과 니켈 사이의 중간물인 특성을 갖는다. 따라서, 상기 원소를 Co 로 소 규모 치환하거나 Co - 함유 원료 (Ni 의 스크랩 금속이 몇 몇의 경우 에는 10 % 이상의 양의 Co 를 포함) 를 사용하는 것은 주요한 특성 변화를 일으키지 않는다. Co 는 오스테나이트 안정화 원소로서 어느 정도의 Ni 을 치환하기 위해 사용될 수 있다. Co 는 비교적 비싼 원소이므로, Co 의 첨가는 0 ~ 3 중량 % 로 제한한다.Cobalt has the property of being an intermediate between iron and nickel. Therefore, small-scale substitution of the element with Co or the use of a Co-containing raw material (in some cases, in which the scrap metal of Ni contains an amount of Co of more than 10%) does not cause major property changes. Co can be used to substitute a degree of Ni as an austenite stabilizing element. Since Co is a relatively expensive element, the addition of Co is limited to 0 to 3% by weight.

티타늄 (Ti)Titanium (Ti)

티타늄은 N 에 대한 높은 친화력을 갖는다. 그러므로, 티타늄은 예를 들어 주조시 용융물에서의 N 의 용해를 향상시키고 질소 기포의 형성을 예방하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 재료에서의 Ti 의 과량은 주조시에 주조 공정을 방해할 수 잇는 질화물의 침전을 일으킬 수 있으며, 이로써 생성된 질화물은 내식성, 인성 및 연성의 감소를 일으킬 수 있는 결함으로서 작용할 수 있다. 따라서, Ti 의 첨가는 2 중량 % 로 제한한다.Titanium has a high affinity for N. Therefore, titanium can be used, for example, to improve the dissolution of N in the melt during casting and to prevent the formation of nitrogen bubbles. However, an excess of Ti in the material can cause precipitation of nitrides that can interfere with the casting process during casting, and the resulting nitrides can act as defects that can cause a decrease in corrosion resistance, toughness and ductility. Therefore, the addition of Ti is limited to 2% by weight.

알루미늄 (Al) 과 칼슘 (Ca)Aluminum (Al) and Calcium (Ca)

알루미늄과 칼슘은 강 생산에서 환원제로서 사용된다. Al 의 함량은 질화물을 형성하는 것을 제한하기 위해 최대 0.05 중량 %, 바람직하게는 최대 0.03 % 로 제한되어야 한다. Ca 는 고온 연성에 유리한 효과를 미친다. 그러나, Ca 함량은 바람직하지 않은 양의 슬래그를 회피할 수 있도록 최대 0.010 중량 % 로 제한되어야 한다.Aluminum and calcium are used as reducing agents in steel production. The content of Al should be limited to at most 0.05% by weight, preferably at most 0.03%, to limit the formation of nitrides. Ca has a favorable effect on high temperature ductility. However, the Ca content should be limited to a maximum of 0.010% by weight so as to avoid undesirable amounts of slag.

붕소 (B)Boron (B)

붕소는 재료의 고온 작업성을 향상시키기 위해 첨가될 수 있다. 붕소의 과량에서, 용접성 및 내식성이 저해될 수 있다. 그러므로, 붕소의 함량이 최대 0.01 중량 % 로 제한되어야 한다.Boron may be added to improve the high temperature workability of the material. In excess of boron, weldability and corrosion resistance may be impaired. Therefore, the content of boron should be limited to at most 0.01% by weight.

질소 (N)Nitrogen (N)

질소는 내식성, 구조적 안정성, 및 재료의 강도를 향상시키는 매우 활성적인 원소이다. 또, N 의 고함량은 용접후의 오스테나이트의 회복을 향상시키고 이로써 용접 조인트 내에 양호한 특성을 제공한다. N 의 양호한 효과를 얻기 위해, 적어도 0.35 중량 % 의 N 이 첨가되어야 한다. N 의 고함량에서, 동시에 특히 크롬 함량이 클 때 질화 크롬의 침전에 대한 위험성은 증가한다. 또, N 고함량은 용융물에서의 N 의 과도한 용해성으로 인해 다공성의 위험이 증가된다는 것을 의미한다. 이러한 이유로, N 함량은 최대 0.60 중량 % 으로 제한해야 하며, 바람직하게는 0.35 초과 ~ 0.45 중량 % N 이 추가된다.Nitrogen is a very active element that improves corrosion resistance, structural stability, and strength of the material. In addition, the high content of N improves the recovery of austenite after welding, thereby providing good properties in the weld joint. In order to obtain the good effect of N, at least 0.35% by weight of N must be added. At high contents of N, at the same time the risk for precipitation of chromium nitride increases, especially when the chromium content is high. In addition, high N content means that the risk of porosity is increased due to excessive solubility of N in the melt. For this reason, the N content should be limited to a maximum of 0.60 weight%, preferably more than 0.35 to 0.45 weight% N is added.

페라이트 함량은 양호한 기계적 특성, 부식 특성 및 양호한 용접성을 얻기 위해 중요하다. 용접성과 부식성의 관점에서, 양호한 특성을 얻기 위해서는 페라이트 함량은 30 ~ 70 % 가 바람직하다. 또, 페라이트의 고 함량은 저온에서 강도에 영향을 미치며, 수소 유도 취성 위험에 대한 내성이 열화되는 것을 의미한다. 그러므로, 페라이트의 함량은 30 ~ 70 체적 %, 바람직하게는 40 ~ 60 체적 % 이다.Ferrite content is important for obtaining good mechanical properties, corrosion properties and good weldability. From the standpoint of weldability and corrosiveness, the ferrite content is preferably 30 to 70% in order to obtain good properties. In addition, the high content of ferrite affects the strength at low temperatures, which means that the resistance to hydrogen-induced brittleness risks deteriorates. Therefore, the content of ferrite is 30 to 70% by volume, preferably 40 to 60% by volume.

Si 의 다른 농도에 대한 영향을 주로 시험하기 위해 2 개의 실험 합금이 생산되었다. 이하의 표 1 은 No.1 과 No.2 의 2 개의 합금의 함량을 나타내고, 합금 No.1 은 본 발명의 실시형태에 따른 듀플렉스 스테인리스 강 합금이며, 합금 No.2 는 EP 0683241 에 따른 합금이다.Two experimental alloys were produced primarily to test the effect on the different concentrations of Si. Table 1 below shows the contents of two alloys of No. 1 and No. 2, alloy No. 1 is a duplex stainless steel alloy according to an embodiment of the present invention, and alloy No. 2 is an alloy according to EP 0683241. .

Figure 112009026095713-PCT00001
Figure 112009026095713-PCT00001

또한, 합금은 데이타 베이스 CCTSS (예를 들어 듀플렉스 합금 조성물을 위한 향상된 모델을 가지는 상업 데이터 베이스 TCFE3 의 약간 변형된 버전) 의 Thermo - Calc 소프트웨어를 사용하여 모델링되었다. 도 1 및 도 2 는 합금 No.1 및 합금 No.2 의 추산된 상 함량을 각각 온도의 함수로서 나타낸다. 도면에서 수치는 이하를 나타낸다. :The alloy was also modeled using the Thermo-Calc software of the database CCTSS (eg a slightly modified version of the commercial database TCFE3 with an improved model for duplex alloy compositions). 1 and 2 show the estimated phase contents of alloy No. 1 and alloy No. 2 as a function of temperature, respectively. In the figures, numerical values are as follows. :

1 : 페라이트 함량. 본 발명에 따른 합금 (도 1) 에 있어서, 원하는 페라이트 함량을 얻기 위해 1, 100 ~ 1, 300 ℃ 의 열처리가 필요함.1: ferrite content. In the alloy according to the invention (FIG. 1), a heat treatment of 1, 100 to 1, 300 ° C. is required to obtain the desired ferrite content.

2 : 오스테나이트 함량. 페라이트 상과 오스테나이트 상만을 얻을 수 있게 열처리가 실행됨.2: austenite content. Heat treatment is performed to obtain only ferrite phase and austenite phase.

3 : N 의 함량.3: N content.

4 : 액상 금속.4: liquid metal.

5 : 시그마 상. 이 시그마 상의 형성은 빠른 냉각에 의해 예방될 수 있음.5: sigma award. The formation of this sigma phase can be prevented by rapid cooling.

6 : 취성, 및 내식성의 감소를 일으키는 Cr2N 의 함량.6: content of Cr 2 N which causes a decrease in brittleness and corrosion resistance.

7 : 용접에 영향을 미치지 않게 소량으로 유지되어야 하는 탄화물 함량. 탄화물 침전의 경향이 많으면 용접부 부근에서 내식성이 감소될 위험이 있음. 따라서, 탄화물의 평형 양은 낮게 유지되어야 함.7: Carbide content that must be kept in small amounts without affecting welding. If carbide tends to be precipitated, there is a risk of reduced corrosion resistance near welds. Therefore, the equilibrium amount of carbides should be kept low.

8 : 금속간 상. 이 금속간 상과 시그마 상의 합은 최대한 낮게 유지되어야 함.8: intermetallic phase. The sum of this intermetallic phase and the sigma phase should be kept as low as possible.

Figure 112009026095713-PCT00002
Figure 112009026095713-PCT00002

표 2 는 2 개의 합금의 전체 PRE, 1100 ℃ 로부터의 급냉 (quench) 시의 각각의 상에 대하여 예상된 PRE, 오스테나이트와 페라이트의 PRE 사이의 비율을 나타낸다. 또한, 1100 ℃ 로부터의 급냉 (quench) 후에 예상된 페라이트의 함량, Cr2N 과 시그마 (σ) 상에 대한 최종 예상 용해 온도, 및 1100 ℃ 에 존재하는 예상 침전물을 나타낸다. Cr2N 의 침전은 σ 상의 침전보다 더 빠르기 때문에, 두 개의 Tmax,Cr2N 이 나타나며, 하나는 σ의 평형양의 침전이 허용될 때 ("σ" 과 함께) 의 느린 냉각의 경우이고, 다른 하나는 σ 가 침전되지 않을 때 ("s" 없이) 의 빠른 냉각의 경우이다. 두 개의 합금 모두가 WO 03020994 에 기술된 바와 같이 각각의 상에서 페라이트 함량, 전체 PRE 및 PRE 잔부 및 최소 PRE 에 대한 요건을 만족한다는 것은 명백하다.Table 2 shows the total PRE of the two alloys, the expected PRE, the ratio between the austenitic and ferrite PREs for each phase upon quench from 1100 ° C. Also shown is the expected ferrite content, final expected dissolution temperature for Cr 2 N and sigma (σ) phases after quench from 1100 ° C., and the expected precipitate present at 1100 ° C. FIG. Since the precipitation of Cr 2 N is faster than that of the phase σ, two T max, Cr 2 N appear, one for slow cooling (with “σ”) when precipitation of the equilibrium amount of σ is allowed, and the other One is the case of fast cooling when σ does not precipitate (without “s”). It is evident that both alloys meet the requirements for ferrite content, total PRE and PRE balance and minimum PRE in each phase as described in WO 03020994.

샘플 제조Sample manufacturing

합금은 용융, 잉곳의 주조, 및 최종 프레스 단조에 의해 생산되었다. 표 3 은 단조의 결과를 나타낸다. 단조는 심각한 표면 결함이 형성되기 시작할 때 중단되었으며, 단조 공정시의 전체 단면적의 감소는 2 개의 합금의 단조성의 추정치로서 사용될 수 있다.The alloy was produced by melting, ingot casting, and final press forging. Table 3 shows the results of forging. Forging was stopped when serious surface defects began to form, and a reduction in the overall cross-sectional area during the forging process can be used as an estimate of the forging of the two alloys.

Figure 112009026095713-PCT00003
Figure 112009026095713-PCT00003

단조된 바 (bar) 는 1100 ℃ 에서 어닐링되었고, 그 후 다른 공정이 시작되기 전에 물에서 급냉 (quench) 되었다. 샘플로 사용된 예비 재료는 1 시간동안 1100 ℃ 에서 더 작은 조각으로 분할된 후에, 한번 더 어닐링되었고, 그 다음에 물에서 급냉 (quench) 되었다. 이러한 처리 이후에, 다른 샘플들이 가공되었다.The forged bar was annealed at 1100 ° C. and then quenched in water before another process started. The preliminary material used as the sample was divided into smaller pieces at 1100 ° C. for 1 hour, then annealed once more, and then quenched in water. After this treatment, other samples were processed.

시험exam

충격 시험Impact test

충격 시험이 10 × 10 ㎜ 샤르피 v - 노치 샘플 (길이 55 ㎜) 에 대해 4 개의 다른 재료 조건으로 수행되었다. 즉, 어닐링된 (예를 들어 1100 ℃/물에서 급냉 (quench)) 되고, 충격 샘플이 저온에서 추가로 어닐링되었다. 표 4 가 다른 재료 조건과 결과적인 충격 인성 값을 나타낸다. 각각의 조성물과 어닐링 조건에 대해 2 개의 샘플이 시험되었다.Impact tests were performed on four different material conditions on a 10 × 10 mm Charpy v − notched sample (55 mm in length). Ie annealed (eg, quenched at 1100 ° C./water), and the impact sample was further annealed at low temperature. Table 4 shows the different material conditions and the resulting impact toughness values. Two samples were tested for each composition and annealing conditions.

Figure 112009026095713-PCT00004
Figure 112009026095713-PCT00004

고함량의 Mo 와 저함량의 Si 및 Co 을 갖는 합금 1 은 충분히 높은 어닐링 온도가 사용될 때, 양호한 충격 인성을 갖는다. 상기 표는 EP 0 683 241 에 따른 합금 2 의 결점을 나타내는데, 즉 Mo 고함량과 함께 0.5 % 보다 큰 Si 의 함량은 잠재적으로 취성재료를 공급한다. 단지 Si 함량을 줄임으로써 (본 발명에 따른 합금 1 과 같이) 크게 향상된 인성이 제공된다.Alloy 1 with high Mo and low Si and Co has good impact toughness when sufficiently high annealing temperatures are used. The table shows the drawbacks of alloy 2 according to EP 0 683 241, ie the content of Si higher than 0.5% with high Mo content potentially feeds brittle materials. Only by reducing the Si content is provided a greatly improved toughness (such as alloy 1 according to the invention).

연속 냉각 (cooling)Continuous cooling

각각의 히트 (heat) 로부터 9 개의 샘플들이 1100 ℃ 에서 어닐링되었고 그리고 나서, 각각의 히트로부터 1050, 1100 및 1150 ℃ 의 3 개의 다른 온도까지 각각 재가열되었다. 샘플들은 다른 유지 온도로부터의 3 개의 다른 일정한 냉각 속도에서, 즉 20, 60 및 140 ℃/min 에서 냉각되었다. 그 의미는 각각의 히트에 대해 9 개의 다른 어닐링 주기가 사용되었다는 것이다. 어떠한 샘플에도 질화물은 없었다. 표 5 는 광학 현미경 관찰을 요약한 것이다. 다른 샘플의 σ상 함유에 대해 이하의 상대 등급 색인이 사용된다.Nine samples from each heat were annealed at 1100 ° C. and then reheated from each heat to three different temperatures of 1050, 1100 and 1150 ° C., respectively. Samples were cooled at three different constant cooling rates from different holding temperatures, ie 20, 60 and 140 ° C./min. That means that nine different annealing cycles were used for each hit. There was no nitride in any of the samples. Table 5 summarizes the optical microscopy observations. The following relative grade indices are used for the σ phase inclusions of the other samples.

0 : σ 상이 검출되지 않음0: σ phase not detected

1 : 500 x 배율의 시야에서 평균적으로 검출된 1 ~ 2 σ상 입자1 to 2 σ phase particles detected on average in a field of view of 500 x magnification

2 : 500 x 배율에서 검출된 소량의 σ 상 (그러나, 시야당 2 입자 이상)2: small amount of σ phase detected at 500 × magnification (but not less than 2 particles per field of view)

3 : 상대적으로 큰 양의 σ (그러나, 5 % 이하의 페라이트가 변질되었음)3: relatively large amount of σ (but less than 5% ferrite deteriorated)

4 : 5 % 이상의 페라이트가 σ로 변질됨4: 5% or more ferrite deteriorated to σ

5 : 25 % 이상의 페라이트가 σ로 변질됨5: more than 25% ferrite is changed to σ

6 : 50 % 이상의 페라이트가 σ로 변질됨6: more than 50% ferrite is changed to σ

Figure 112009026095713-PCT00005
Figure 112009026095713-PCT00005

합금 1 이 합금 2 보다 σ침전을 덜 겪는다는 것을 나타난다. 2 의 바람직하게는 1 의 "노트" 는 해당 재료를 적절하게 제조하기 위해서 필요하다.It is shown that Alloy 1 suffers less σ precipitation than Alloy 2. A "note" of 2, preferably 1, is necessary to properly prepare the material.

도 3 은 1100 ℃ 까지 가열된 연속 냉각 샘플의 현미경 사진을 나타낸다. 밝은 색이 오스테나이트이고, 갈색이 페라이트이며, 흑색이 σ 상이다. σ 상 (흑색) 의 형성은 EP 0 683 241 에 따른 합금 No.2 보다 본 발명에 따른 합금 No.1 에 대해 많이 약한데, 이는 명백하게 Si 의 낮은 함량으로 인한 것이다.3 shows a micrograph of a continuous cooling sample heated to 1100 ° C. FIG. Light color is austenite, brown is ferrite, and black is σ phase. The formation of the σ phase (black) is much weaker for alloy No. 1 according to the invention than for alloy No. 2 according to EP 0 683 241, which is apparently due to the low content of Si.

기계적 특성Mechanical properties

표 6 은 인장 테스트의 결과를 나타낸다. 합금 No.2 는 본 발명에 따른 합금 No. 1 보다 연성이 확실이 더 작다.Table 6 shows the results of the tensile test. Alloy No. 2 is an alloy No. 2 according to the present invention. Ductility is certainly smaller than 1

Figure 112009026095713-PCT00006
Figure 112009026095713-PCT00006

인장 시험의 결과, 각각의 히트로부터의 2 가지 샘플2 samples from each hit as a result of the tensile test

부식성 시험Corrosive Test

MTI-2 에 따른 임계 균열 온도 (CCT) 와 "그린 데스 (Green Death)" 용액 (1 % FeCl3 + 1 % CuCl2 + 11 % H2SO4 + 1.2 % HCl) 에서의 임계 공식 온도 (CPT) 가 표 7 에 나타나 있다. 다른 합금간의 균열 내식성에 약간의 차이가 있다. 듀플렉스 합금에서 공식 및 균열 내부식성이 가장 낮은 PRE 를 갖는 상의 PRE 에 의해 주로 결정된다는 가정은 합금 1 이 가장 높은 CCT 를 갖는다는 사실과 일치한다. 또한, 합금 2 에 대한 합금 1 의 향상된 거동은 부식과 더 높은 최대 온도로 인한 더 적은 중량 손실의 형태로 나타난다.Critical cracking temperature (CCT) according to MTI-2 and critical formula temperature (CPT) in "Green Death" solution (1% FeCl 3 + 1% CuCl 2 + 11% H 2 SO 4 + 1.2% HCl) ) Is shown in Table 7. There is a slight difference in crack corrosion resistance between different alloys. The assumption that the formula and crack corrosion resistance in a duplex alloy is mainly determined by the PRE of the phase with the lowest PRE is consistent with the fact that Alloy 1 has the highest CCT. In addition, the improved behavior of Alloy 1 over Alloy 2 is manifested in the form of less weight loss due to corrosion and higher maximum temperatures.

Figure 112009026095713-PCT00007
Figure 112009026095713-PCT00007

MTI-2 에 따른 균열 부식, 그린 데스 용액에서의 공식 및 염화 제 2 철에서의 공식의 결과. 각각의 시험에서 2 개의 샘플/합금이 사용됨.Crack corrosion according to MTI-2, the result in the formula in the Green Death solution and the formula in ferric chloride. Two samples / alloys are used in each test.

요약summary

EP 0 683 241 에 상응하는 합금 (No.2) 은 시그마 상 침전의 영향을 받는것이 매우 쉬우며, 이는 양호한 연성을 갖는 재료의 생산을 매우 어렵게 한다. 이러한 문제는 Si 함량을 낮추며 2 상의 PRE 값 사이의 양호한 균형에 의해 해결된다. 또한, 합금 No.2 는 낮은 단조성을 갖는다. EP 0 683 241 에서 규정된 형태의 합금의 Si 함량을 감소시킴으로써, 즉 합금 No.1 의 조성을 사용함으로써, 연성 및 인성이 증가될 뿐 만 아니라, 내식성도 증가하는데, 실제로 이러한 효과는 전혀 기대하지 않았던 효과이다.The alloy (No. 2) corresponding to EP 0 683 241 is very susceptible to sigma phase precipitation, which makes the production of materials with good ductility very difficult. This problem is solved by lowering the Si content and a good balance between the PRE values of the two phases. In addition, alloy No. 2 has low forging property. By reducing the Si content of the alloy of the type specified in EP 0 683 241, ie by using the composition of alloy No. 1, not only the ductility and toughness is increased, but also the corrosion resistance, which in practice was not expected at all. Effect.

Claims (15)

이하를 중량 % 로 포함하는 듀플렉스 스테인리스 강 합금으로서,As a duplex stainless steel alloy containing the following by weight%, C 최대 0.03 %C max. 0.03% Si < 0.30 %Si <0.30% Mn 0 ~ 3.0 %Mn 0-3.0% P 최대 0.030 %P max. 0.030% S 최대 0.050 %S max 0.050% Cr 25 ~ 29 %Cr 25 ~ 29% Ni 5 ~ 9 %Ni 5-9% Mo 4.5 ~ 8 %Mo 4.5-8% W 0 ~ 3 %W 0-3% Cu 0 ~ 2 %Cu 0-2% Co 0 ~ 3 %Co 0-3% Ti 0 ~ 2 %Ti 0-2% Al 0 ~ 0.05 %Al 0 ~ 0.05% B 0 ~ 0.01 %B 0 ~ 0.01% Ca 0 ~ 0.01 %Ca 0 ~ 0.01% N 0.35 ~ 0.60 %N 0.35 ~ 0.60% 잔부는 Fe 와 통상적으로 발생하는 불순물이며, 페라이트 함량은 30 ~ 70 체 적 % 이며, 상기 Mo 각각의 중량 % 는 선택적으로 2 중량 % W 에 의해 대체될 수 있는, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The remainder is Fe and commonly occurring impurities, the ferrite content is 30 to 70% by volume, the weight percentage of each of the Mo can be replaced by 2% by weight W optionally. 제 1 항에 있어서, Si 의 함량은 최대 0.25 중량 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy of claim 1 wherein the content of Si is at most 0.25% by weight. 제 1 항에 있어서, Si 의 함량은 최대 0.23 중량 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy of claim 1 wherein the content of Si is at most 0.23 weight percent. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, Mo 의 함량이 a 중량 % 이며, W 의 함량은 b 중량 % 일 때, a + b/2 > 5.0 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of Mo is a weight% and the content of W is a + b / 2> 5.0 when b weight%. 제 4 항에 있어서, a > 5.0 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy of claim 4 wherein a> 5.0. 제 4 항에 있어서, a + b/2 ≤ 8 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy of claim 4 wherein a + b / 2 ≦ 8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, Co 의 함량은 0 ~ 0.010 중량 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy according to any one of claims 1 to 6, wherein the content of Co is 0 to 0.010% by weight. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, Cr 의 함량은 25.5 ~ 28 중량 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy according to any one of claims 1 to 7, wherein the content of Cr is 25.5 to 28% by weight. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, Ni 의 함량은 6 ~ 8 중량 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy according to any one of claims 1 to 8, wherein the content of Ni is 6 to 8% by weight. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, N 의 함량은 0.35 ~ 0.45 중량 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.10. The duplex stainless steel alloy according to any one of claims 1 to 9, wherein the content of N is 0.35 to 0.45% by weight. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 페라이트의 함량은 40 ~ 60 체적 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel alloy according to any one of claims 1 to 10, wherein the content of ferrite is 40 to 60% by volume. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 합금의 2 상의 평균 PRE 또는 PREW 값은 44 를 넘고, PRE = % Cr + 3.3 % Mo + 16 % N 및 PREW = % Cr + 3.3 (% Mo + 0.5 % W) + 16 % N 이며, 여기서 % 는 중량 % 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금. 12. The alloy according to any of the preceding claims, wherein the average PRE or PREW value of the two phases of the alloy is greater than 44, and PRE =% Cr + 3.3% Mo + 16% N and PREW =% Cr + 3.3 (% Mo). + 0.5% W) + 16% N, where% is weight%, duplex stainless steel alloy. 제 12 항에 있어서, 페라이트 및 오스테나이트 상에 대한 PRE 또는 PREW 값은 47 보다 크고, 바람직하게는 48.5 보다 크며, 상기 평균 PRE 또는 PREW 값은 48 보다 크고, 바람직하게는 49 보다 큰, 듀플렉스 스테인리스 강 합금. 13. The duplex stainless steel according to claim 12, wherein the PRE or PREW value for the ferrite and austenite phase is greater than 47, preferably greater than 48.5, and the average PRE or PREW value is greater than 48, preferably greater than 49. alloy. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 오스테나이트 상에 대한 PRE(W) 값과, 페라이트 상에 대한 PRE(W) 값의 비율은 0.90 ~ 1.15 이며, 바람직하게는 0.95 ~ 1.05 인, 듀플렉스 스테인리스 강 합금.The duplex stainless steel according to claim 12 or 13, wherein the ratio of the PRE (W) value for the austenite phase and the PRE (W) value for the ferrite phase is 0.90 to 1.15, preferably 0.95 to 1.05. alloy. 염화물 함유 환경에서 바, 용접 튜브 및 무이음새 튜브와 같은 튜브, 플레이트, 스트립, 와이어, 용접 와이어, 예컨대 펌프, 밸브, 플랜지 및 커플링과 같은 건설 부품과 같은 제품 형태로 사용되는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 합금의 용도.Claims 1 to 3 used in the form of products such as tubes, plates, strips, wires, welding wires such as pumps, valves, flanges and couplings, such as bars, welded tubes and seamless tubes, in chloride containing environments Use of an alloy according to claim 14.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016105081A1 (en) * 2014-12-26 2016-06-30 (주)포스코 Lean duplex stainless steel having superb drawing property and method for producing same

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110160838A1 (en) * 2009-12-31 2011-06-30 Blanzy Jeffrey S Endoprosthesis containing multi-phase ferrous steel
SE534779C2 (en) 2010-03-03 2011-12-20 Sandvik Intellectual Property Method of manufacturing a stainless steel wire product
CN104451455A (en) * 2014-11-15 2015-03-25 柳州市潮林机械有限公司 Duplex stainless steel pipe
CN104357765B (en) * 2014-11-15 2016-07-06 柳州市潮林机械有限公司 A kind of two phase stainless steel tubing
CN104357763B (en) * 2014-11-15 2016-07-06 柳州市潮林机械有限公司 A kind of two phase stainless steel tubing
CN104357764B (en) * 2014-11-15 2016-06-08 柳州市潮林机械有限公司 A kind of duplex stainless steel tubing
CN104357762B (en) * 2014-11-15 2016-06-08 柳州市潮林机械有限公司 A kind of duplex stainless steel tubing
US10793930B2 (en) * 2016-02-17 2020-10-06 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation Ferritic-austenitic two-phase stainless steel material and method for manufacturing same
CA3045542A1 (en) * 2016-12-21 2018-06-28 Sandvik Intellectual Property Ab Use of a duplex stainless steel object
JP6791012B2 (en) * 2017-05-24 2020-11-25 Jfeスチール株式会社 Duplex stainless steel with excellent corrosion resistance and hydrogen brittleness
CN108048755B (en) * 2017-11-10 2019-06-28 洛阳双瑞特种装备有限公司 A kind of high rigidity anticorrosive cast stainless steel for fluid conveying
CA3080706A1 (en) * 2017-11-15 2019-05-23 Nippon Steel Corporation Duplex stainless steel and method for producing duplex stainless steel
CN109898015A (en) * 2019-02-01 2019-06-18 上海加宁新材料科技有限公司 The manufacturing method of naval vessel seawater corrosion resistance HDR two phase stainless steel
CN116997670A (en) * 2021-03-15 2023-11-03 日铁不锈钢株式会社 Duplex stainless steel

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE453838B (en) * 1985-09-05 1988-03-07 Santrade Ltd HIGH-QUALITY FERRIT-AUSTENITIC STAINLESS STEEL
US4985091A (en) * 1990-01-12 1991-01-15 Carondelet Foundry Company Corrosion resistant duplex alloys
SE501321C2 (en) * 1993-06-21 1995-01-16 Sandvik Ab Ferrite-austenitic stainless steel and use of the steel
CN1052036C (en) * 1994-05-21 2000-05-03 朴庸秀 Duplex stainless steel with high corrosion resistance
JPH08176742A (en) * 1994-12-27 1996-07-09 Sumitomo Metal Ind Ltd Duplex stainless steel excellent in corrosion resistance in hydrogen sulfide atmosphere
JPH1088288A (en) * 1996-09-18 1998-04-07 Sumitomo Metal Ind Ltd Duplex stainless steel material for high purity gas, and its production
CN1201028C (en) * 2001-04-27 2005-05-11 浦项产业科学研究院 High manganese deplex stainless steel having superior hot workabilities and method for manufacturing thereof
SE524952C2 (en) * 2001-09-02 2004-10-26 Sandvik Ab Duplex stainless steel alloy
SE524951C2 (en) * 2001-09-02 2004-10-26 Sandvik Ab Use of a duplex stainless steel alloy
KR100460346B1 (en) * 2002-03-25 2004-12-08 이인성 Super duplex stainless steel with a suppressed formation of intermetallic phases and having an excellent corrosion resistance, embrittlement resistance, castability and hot workability
SE527178C2 (en) * 2003-03-02 2006-01-17 Sandvik Intellectual Property Use of a duplex stainless steel alloy
SE527175C2 (en) * 2003-03-02 2006-01-17 Sandvik Intellectual Property Duplex stainless steel alloy and its use

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016105081A1 (en) * 2014-12-26 2016-06-30 (주)포스코 Lean duplex stainless steel having superb drawing property and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
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