KR20110075611A - Wear resistant steel - Google Patents

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KR20110075611A
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Abstract

PURPOSE: Wear-resistant steel is provided to reduce the content of high-priced alloy components and carbon and secure a uniform martensite structure at a relatively low cooling speed. CONSTITUTION: Wear-resistant steel comprises carbon(C) 0.06-0.1wt%, manganese(Mn) 6.0-10.0wt%, silicon(Si) 0.05-1.0wt%, niobium(Nb) 0.1wt% or less, titanium(Ti) 0.05wt% or less, boron(B) 0.01wt% or less, and iron(Fe) and other inevitable impurities of the remaining amount. The wear-resistant steel has a micro-structure including martensite 90% or greater and a Brinell hardness of 300 or greater.

Description

내마모강{WEAR RESISTANT STEEL}Wear Resistant Steel {WEAR RESISTANT STEEL}

본 발명은 브리넬 경도 300Hv 이상이 요구되는 건설, 기계장치 등에 적용되는 강에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강도, 경도 및 인성이 우수한 내마모강에 관한 것이다.The present invention relates to steel applied to construction, machinery, and the like, which requires a Brinell hardness of 300 Hv or more, and more particularly, to wear-resistant steel having excellent strength, hardness, and toughness.

최근 건설, 기계장치 및 수송기계의 고성능화 및 대형화에 따라 소재의 고강도 뿐만 아니라 내마모 특성이 중요하게 대두되고 있다. 내마모강은 크게 오스테나이트계 가공경화강과 마르텐사이트계 고경도강으로 구분된다. Recently, with high performance and large-scale construction, machinery, and transportation machinery, not only the high strength of the material but also the wear resistance has emerged. Abrasion resistant steel is largely divided into austenitic hardened steel and martensitic hardened steel.

오스테나이트계 내마모강의 대표적인 예는 지난 100 여년간 사용된 해드필드강(Hadfield)이다. 해드필드강은 망간(Mn) 약 12% 및 탄소(C) 약 1%를 포함하고, 그 미세조직은 오스테나이트를 가지며, 광산산업분야, 철도분야, 군수분야 등 다양한 분야에서 쓰이고 있다. 그러나 초기 항복강도가 400MPa 전후로 매우 낮아 일반적인 내마모강 또는 구조강으로서는 그 적용이 제한적인 문제점이 있다.A representative example of the austenitic wear resistant steel is the hardfield steel used for the last 100 years. Headfield steel contains about 12% of manganese (Mn) and about 1% of carbon (C), and its microstructure has austenite and is used in various fields such as mining industry, railroad, and munition. However, the initial yield strength is very low around 400MPa, there is a problem that the application is limited as a general wear-resistant steel or structural steel.

이에 반하여, 마르텐사이트계 고경도강은 높은 항복강도 및 인장강도를 가지고 있어 구조재 및 운송/건설기계에 널리 쓰이고 있다. 일반적으로 고경도강은 고탄소, 고합금원소를 포함하며, 충분한 강도를 얻을 수 있는 마르텐사이트 조직을 확보하기 위해 퀀칭(Quenching) 공정이 필수적이다. 대표적인 마르텐사이트계 내마모강은 사브(SSAB)사의 하독스(HARDOX) 시리즈로서, 비교적 낮은 탄소 당량(Ceq)을 가지며, 강도 및 경도가 우수하다.On the contrary, martensitic high hardness steels have high yield strength and tensile strength and are widely used in structural materials and transportation / construction machinery. In general, high hardness steels include high carbon and high alloying elements, and a quenching process is essential to obtain martensite structure that can obtain sufficient strength. A typical martensitic wear resistant steel is the HARDOX series of SSAB, which has a relatively low carbon equivalent (Ceq) and is excellent in strength and hardness.

그러나, 종래의 마르텐사이트계 내마모강은 고경도 및 고강도를 확보하기 위해서 탄소 및 합금원소의 함량을 높이고, 퀀칭 등 별도의 열처리 과정을 통해 제조할 수 있으나, 탄소 및 합금원소를 많이 함유하게 되면 용접성 및 저온 취성에 악영향을 줄 뿐만 아니라, 고가의 합금원소를 첨가해야 하기 때문에 제조비용이 많이 드는 문제점이 있다. 또한, 마르텐사이트 조직을 얻기 위해 별도의 열처리를 하게 되는데, 이 때 재료내부에 높은 잔류응력이 잔존하여 제품의 형상을 악화시킬 수 있는 문제점이 있다.However, the conventional martensitic wear-resistant steel can be produced by increasing the content of carbon and alloying elements in order to secure high hardness and high strength, and through a separate heat treatment process such as quenching, but if it contains a lot of carbon and alloying elements In addition to adversely affecting weldability and low temperature brittleness, there is a problem in that manufacturing cost is high because an expensive alloying element must be added. In addition, there is a separate heat treatment to obtain a martensite structure, at this time there is a problem that the high residual stress remains in the material may worsen the shape of the product.

본 발명은 탄소 및 고가의 합금성분의 함량을 상대적으로 저감시키고, 비교적 낮은 냉각속도에서도 균일한 마르텐사이트 조직을 얻을 수 있는 성분계를 도출 한 고강도, 고경도, 고인성 등의 기계적 물성을 갖는 내마모강에 관한 것이다.The present invention relatively reduces the content of carbon and expensive alloying components, and has high mechanical properties such as high strength, high hardness, and high toughness resulting in a component system capable of obtaining a uniform martensite structure even at a relatively low cooling rate. It's about the river.

본 발명은 일실시예로서, 중량%, 탄소(C): 0.06~0.1%, 망간(Mn): 6.0~10.0%, 실리콘(Si): 0.05~1.0%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 내마모강을 제공한다.In one embodiment, the present invention provides, by weight, carbon (C): 0.06 to 0.1%, manganese (Mn): 6.0 to 10.0%, silicon (Si): 0.05 to 1.0%, residual iron (Fe) and other unavoidable impurities. It provides a wear-resistant steel comprising a.

상기 내마모강의 미세조직은 마르텐사이트 90% 이상을 포함하는 것이 바람직하다.The microstructure of the wear-resistant steel preferably contains at least 90% martensite.

상기 내마모강은 중량%로, 니오븀(Nb): 0.1% 이하, 티타늄(Ti): 0.05% 이하 및 보론(B): 0.01% 이하를 추가로 포함할 수 있다.The wear resistant steel may further include niobium (Nb): 0.1% or less, titanium (Ti): 0.05% or less, and boron (B): 0.01% or less by weight.

상기 내마모강의 브리넬 경도값은 300HBW 이상인 것이 바람직하다.The Brinell hardness value of the wear resistant steel is preferably 300 HBW or more.

상기 내마모강의 인장강도는 1250MPa 이상인 것이 바람직하다.The tensile strength of the wear resistant steel is preferably 1250MPa or more.

상기 마르텐사이트의 평균 패킷 크기는 20㎛ 이하인 것이 바람직하다.The average packet size of the martensite is preferably 20 μm or less.

본 발명은 항복강도, 인장강도, 경도, 인성 등의 기계적 물성이 우수한 내마 모강을 제공할 수 있다.The present invention can provide a wear resistant steel excellent in mechanical properties such as yield strength, tensile strength, hardness, toughness.

본 발명은 성분계를 최적화하여 마르텐사이트를 주상으로 제어함으로서, 경도, 강도, 인성 등의 기계적 물성을 향상시킨 고망간 내마모강에 관한 것이다.The present invention relates to a high manganese wear-resistant steel which improves mechanical properties such as hardness, strength and toughness by optimizing the component system and controlling martensite to the columnar phase.

고망간강은 일반적으로 6.0% 이상의 망간 함량을 갖는 강을 말하며, 이 고망간 강의 미세조직적 특징을 이용하여 다양한 물성 조합을 구성할 수 있으며, 앞서 기술한 기존의 고탄소 고합금 마르텐사이트계 내마모강이 가지고 있는 기술적 문제점을 해결 할 수 있다.High manganese steel generally refers to a steel having a manganese content of 6.0% or more, and can be composed of various physical property combinations using the microstructural characteristics of the high manganese steel, and the aforementioned high carbon high alloy martensitic wear resistant steel described above. This can solve the technical problem.

망간 함량이 6.0% 이상일 경우, 연속냉각변태곡선(Continuous Cooling Transformation Diagram) 상에서 베이나이트 또는 페라이트 생성 곡선이 후방으로 급격하게 이동하기 때문에 열간압연 또는 용체화 처리 후, 기존의 고탄소 내마모강에 비해 낮은 냉각속도에서도 마르텐사이트가 안정적으로 생성된다. 그리고 망간 함량이 높을 경우에는 일반 고탄소 마르텐사이트강에 비해 상대적으로 낮은 탄소함량으로도 높은 경도를 얻을 수 있는 장점이 있다. When the manganese content is 6.0% or more, the bainite or ferrite generation curve is rapidly moved backwards on the Continuous Cooling Transformation Diagram, so that after hot rolling or solution treatment, compared with the conventional high carbon abrasion resistant steel Martensite is produced stably even at low cooling rates. In addition, when the manganese content is high, there is an advantage that a high hardness can be obtained even with a relatively low carbon content compared to general high carbon martensitic steel.

그러나, 비교적 소량의 탄소 첨가에 따라 경도는 급격하게 상승하는 반면, 과도하게 첨가되면 충격인성은 현저히 저하된다. 따라서 고망간강이 고경도형 내마 모강의 요구 물성을 갖기 위해서는 망간 뿐만 아니라 탄소의 함량을 최적화해야 한다. 또한 니오븀, 티타늄, 보론 등 합금원소를 추가로 첨가할 수 있으며, 그 함량을 제어하여 경도, 강도, 인성을 향상시킨 강재를 제공할 수 있다. However, the hardness rises sharply with the addition of a relatively small amount of carbon, whereas the impact toughness is significantly reduced when excessively added. Therefore, in order to have the required physical properties of high hardness wear-resistant steel, high manganese steel needs to optimize not only manganese but also carbon content. In addition, alloying elements such as niobium, titanium, and boron may be further added, and the content thereof may be controlled to provide a steel having improved hardness, strength, and toughness.

이하, 본 발명 강재의 성분계(중량 %)에 대하여 설명한다.Hereinafter, the component system (weight%) of the steel of the present invention will be described.

탄소(C): 0.06~0.1%Carbon (C): 0.06 ~ 0.1%

탄소는 강재에 포함되어 강재의 항복강도 및 인장강도를 향상시키는 원소이다. 따라서, 그 함량이 증가할수록 강재의 강도는 증가시키지만, 인성은 감소시킨다. 본 발명에서 제안하는 탄소의 함량은 하기 망간 조성범위 내에서 본 발명이 요구하는 기계적 물성을 확보하기 위하여 0.06% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 지나치게 다량 첨가할 경우 연신율 및 인성을 현저히 저하시키므로 그 상한은 0.1%로 한정하는 것이 바람직하다.Carbon is an element included in steel to improve the yield strength and tensile strength of the steel. Thus, as the content increases, the strength of the steel increases, but the toughness decreases. The content of carbon proposed in the present invention is preferably included in the manganese composition range of 0.06% or more in order to ensure the mechanical properties required by the present invention. However, when it adds too much, elongation and toughness will fall remarkably, It is preferable to limit the upper limit to 0.1%.

망간(Mn): 6.0~10.0%Manganese (Mn): 6.0-10.0%

망간은 본 발명에서 첨가되는 가장 중요한 원소 중 하나이다. 또한 적정한 범위 내에서 마르텐사이트를 안정화시키는 역할을 할 수 있다. 상기 탄소 함량의 범위 내에서 마르텐사이트를 안정화시키기 위해서는 망간은 6.0% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 6.0% 미만인 경우에는 페라이트 또는 베이나이트가 주조직으로 형성될 수 있다. 그리고 10.0%를 초과하는 경우에는 준 안정상인 입실런 마르텐사이 트가 형성되어 최종 제품의 기계적 특성이 열화될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기와 같이 망간을 6.0~10.0%로 포함하여, 열간압연 또는 용체화 처리 후 냉각단계에서 퀀칭을 실시하지 않고도 안정한 마르텐사이트 조직을 용이하게 확보할 수 있다. Manganese is one of the most important elements added in the present invention. It may also serve to stabilize martensite within an appropriate range. In order to stabilize the martensite within the range of the carbon content, manganese is preferably included 6.0% or more. If less than 6.0%, ferrite or bainite may be formed as the main tissue. If it exceeds 10.0%, the quasi-stable epsilon martensite may be formed, which may deteriorate the mechanical properties of the final product. Therefore, the present invention includes 6.0 to 10.0% manganese as described above, it is possible to easily secure a stable martensite structure without performing quenching in the cooling step after hot rolling or solution treatment.

실리콘(Si): 0.05~1.0% Silicon (Si): 0.05-1.0%

실리콘은 탈산제로서 역할을 하고 고용강화에 따른 강도를 향상시키는 원소이나, 제조공정상 그 하한은 0.05%이며, 그 함량이 높을 경우 용접부는 물론 모재의 인성을 저하시키므로 실리콘의 함량의 상한은 1.0%로 한정하는 것이 바람직하다. Silicon is an element that acts as a deoxidizer and improves the strength due to solid solution strengthening, but the lower limit is 0.05% in the manufacturing process, and when the content is high, the toughness of the welded part and the base material is lowered, so the upper limit of the silicon content is 1.0%. It is preferable to limit.

본 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 철강제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.The remaining component of the present invention is iron (Fe). However, in the usual steel manufacturing process, impurities which are not intended from raw materials or the surrounding environment may be inevitably mixed, and thus cannot be excluded. Since these impurities are known to those skilled in the art of ordinary steel manufacturing, not all of them are specifically mentioned herein.

더불어, 본 발명의 강재는 하기 설명하는 니오븀(Nb), 티타늄(Ti) 및 보론(B)을 추가적으로 첨가하는 경우 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the steel of the present invention can further improve the effects of the present invention when additionally adding niobium (Nb), titanium (Ti) and boron (B) described below.

니오븀(Nb): 0.1% 이하Niobium (Nb): 0.1% or less

니오븀은 고용, 석출강화효과를 통해 강도를 증가시키고, 저온압연시 결정립을 미세화시켜 충격인성을 향상시키는 원소이나, 그 함량이 0.1%를 초과하는 경우에는 조대한 석출물이 생성되어 오히려 경도 및 충격인성을 열화시키므로 0.1% 이하로 한정하는 것이 바람직하다. Niobium is an element that increases strength through solid solution and precipitation strengthening effect, and refines grains at low temperature rolling to improve impact toughness, but when its content exceeds 0.1%, coarse precipitates are formed, and thus hardness and impact toughness are increased. It is preferable to limit the content to 0.1% or less because it deteriorates.

티타늄(Ti): 0.05% 이하Titanium (Ti): 0.05% or less

티타늄은 소입성 향상에 중요한 원소인 B의 효과를 극대화 하는 원소로 티타늄은 TiN 형성에 의해 BN 형성을 억제함으로써 고용 B의 함량을 증가시켜 소입성을 향상 시키고, 석출된 TiN은 오스테나이트 결정립을 고정(pinning)시켜 결정립 조대화를 억제시키는 효과를 나타내나, 과도한 첨가시 티타늄 석출물의 조대화에 의해 인성저하 등의 문제를 발생시키므로 0.05% 이하로 한정하는 것이 바람직하다Titanium is an element that maximizes the effect of B, which is an important element to improve the hardenability. Titanium increases the content of solid solution B by inhibiting BN formation by TiN formation, and improves the hardenability. Precipitated TiN fixes austenite grains (Pinning) exhibits the effect of suppressing grain coarsening, but when excessively added, problems such as reduced toughness are caused by coarsening of titanium precipitates.

보론(B): 0.01% 이하Boron (B): 0.01% or less

보론은 소량의 첨가로도 재료의 소입성을 효과적으로 증가시키는 원소이며, 결정입계 강화를 통한 입계파괴의 억제효과가 있으나, 과도한 첨가시 조대한 석출물의 형성 등에 의해 인성 및 용접성을 저하시키므로 0.01% 이하로 한정하는 것이 바람직하다. Boron is an element that effectively increases the hardenability of materials even with a small amount of addition, and has an effect of suppressing grain boundary fracture through strengthening of grain boundaries, but it reduces the toughness and weldability due to the formation of coarse precipitates when excessively added. It is preferable to limit to.

상술한 성분계를 만족하는 본 발명의 강재는 일련의 열간압연 및 냉각 공정 을 통해 제조되며 미세조직의 주상은 마르텐사이트이며, 상기 마르텐사이트가 90% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 마르텐사이트의 분율이 90% 미만인 경우 본 발명이 의도하는 경도를 확보할 수 없다.The steel of the present invention that satisfies the above-described component system is manufactured through a series of hot rolling and cooling processes, and the main phase of the microstructure is martensite, and preferably 90% or more of the martensite is contained. If the fraction of martensite is less than 90%, the hardness intended by the present invention cannot be secured.

더불어, 상기 마르텐사이트의 평균 패킷크기가 20㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 패킷크기가 20㎛ 이하인 경우 마르텐사이트 조직이 미세화되어 충격인성이 보다 향상된다. In addition, the average packet size of the martensite is more preferably 20 μm or less. When the packet size is 20 μm or less, the martensite structure is refined to further improve impact toughness.

본 발명에 의한 마르텐사이트계 강재는 브리넬 경도 300 이상인 것이 바람직하다. 더불어, 인장강도 1250MPa 이상, 항복강도 900MPa 이상, 연신율 10% 이상 및 샤르피 충격에너지(-20℃) 25J 이상의 특성을 확보할 수 있다.It is preferable that the martensitic steel material which concerns on this invention is 300 or more of Brinell hardness. In addition, the tensile strength of 1250MPa or more, yield strength 900MPa or more, elongation 10% or more and Charpy impact energy (-20 ℃) 25J or more can be secured.

(실시예)(Example)

하기 표1에 기재된 성분계를 만족하는 슬라브를 열간압연(최종두께 13mm)하는 등의 일련의 공정을 통해 제조된 발명강1 내지 11 및 비교강1 내지 5의 항복강도, 인장강도, 연신율, 경도, 충격인성, 미세조직 및 마르텐사이트 패킷크기 등을 관측하여 하기 표2에 나타내었다. 더불어 발명강1의 미세조직을 광학현미경으로 관찰하여 그 사진을 도1에 나타내었다.Yield strength, tensile strength, elongation, hardness, of the inventive steels 1 to 11 and comparative steels 1 to 5 manufactured by a series of processes, such as hot rolling (final thickness 13mm) of the slab satisfying the component system shown in Table 1 The impact toughness, microstructure, and martensite packet sizes were observed and shown in Table 2 below. In addition, the microstructure of the inventive steel 1 was observed with an optical microscope, and a photograph thereof is shown in FIG. 1.

구분division C(중량%)C (% by weight) Mn(중량%)Mn (% by weight) Si(중량%)Si (% by weight) Nb(중량%)Nb (% by weight) Ti(중량%)Ti (% by weight) B(중량%)B (% by weight) 발명강1Inventive Steel 1 0.060.06 7.27.2 0.150.15 -- -- -- 발명강2Inventive Steel 2 0.070.07 8.48.4 0.20.2 -- -- -- 발명강3Invention Steel 3 0.080.08 9.29.2 0.10.1 -- -- -- 발명강4Inventive Steel 4 0.090.09 6.86.8 0.010.01 -- -- -- 발명강5Inventive Steel 5 0.080.08 7.17.1 0.040.04 -- -- -- 발명강6Inventive Steel 6 0.060.06 6.746.74 0.20.2 -- -- -- 발명강7Inventive Steel 7 0.0740.074 7.127.12 0.180.18 -- -- -- 발명강8Inventive Steel 8 0.060.06 6.026.02 0.090.09 -- -- -- 발명강9Inventive Steel 9 0.080.08 9.89.8 0.170.17 0.040.04 0.0150.015 0.00200.0020 발명강10Inventive Steel 10 0.060.06 6.256.25 0.210.21 0.0430.043 0.0200.020 0.00380.0038 밟명강11Takmyeonggang 11 0.070.07 7.427.42 0.240.24 -- -- -- 비교강1Comparative Steel 1 0.150.15 8.458.45 0.10.1 -- -- -- 비교강2Comparative Steel 2 0.030.03 7.977.97 0.20.2 -- -- -- 비교강3Comparative Steel 3 0.080.08 4.44.4 0.30.3 -- -- -- 비교강4Comparative Steel 4 0.070.07 13.413.4 0.70.7 -- -- -- 비교강5Comparative Steel 5 0.0650.065 7.57.5 1.51.5 -- -- --

비교강1은 탄소의 함량이 본 발명에서 한정하는 탄소 함량 범위를 초과하는 강종이고, 비교강2는 탄소의 함량이 본 발명에서 한정하는 탄소 함량 범위에 미달되는 강종이다. 그리고, 비교강3은 망간의 함량이 본 발명에서 한정하는 망간 함량 범위에 미달하는 강종이고 비교강4는 망간의 함량이 본 발명에서 한정하는 망간 함량 범위를 초과하는 강종이다. 또한, 비교강5는 망간 및 탄소 함량은 본 발명에서 한정하는 범위를 만족하나 실리콘의 함량이 본 발명에서 한정하는 실리콘 함량 범위를 초과하는 강종이다.Comparative steel 1 is a steel grade whose carbon content exceeds the carbon content range defined by the present invention, and Comparative steel 2 is a steel grade whose carbon content is less than the carbon content range defined by the present invention. In addition, Comparative steel 3 is a steel grade whose manganese content is less than the manganese content range defined in the present invention and Comparative Steel 4 is a steel grade whose manganese content exceeds the manganese content range defined in the present invention. In addition, Comparative Steel 5 is a steel grade in which manganese and carbon content satisfy the range defined in the present invention but the silicon content exceeds the silicon content range defined in the present invention.

구분division 항복강도
(MPa)
Yield strength
(MPa)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
연신율
(%)
Elongation
(%)
경도
(HBW)
Hardness
(HBW)
충격인성
(-20℃)(J)
Impact toughness
(-20 degrees Celsius) (J)
미세조직
(%)
Microstructure
(%)
마르텐사이트
패킷크기(㎛)
Martensite
Packet size (㎛)
발명강1Inventive Steel 1 901901 13111311 14.114.1 395395 2525 M(100)M (100) 3535 발명강2Inventive Steel 2 977977 13901390 14.814.8 397397 2828 M(100)M (100) 3838 발명강3Invention Steel 3 995995 14101410 13.913.9 374374 2929 M(100)M (100) 3737 발명강4Inventive Steel 4 10561056 14201420 13.713.7 371371 2424 M(100)M (100) 3131 발명강5Inventive Steel 5 942942 14121412 14.814.8 379379 3535 M(100)M (100) 3939 발명강6Inventive Steel 6 976976 14621462 14.514.5 381381 2828 M(100)M (100) 3434 발명강7Inventive Steel 7 911911 14111411 13.813.8 391391 2525 M(100)M (100) 3333 발명강8Inventive Steel 8 934934 14241424 14.414.4 401401 3131 M(100)M (100) 3838 발명강9Inventive Steel 9 10751075 13701370 13.813.8 409409 6565 M(100)M (100) 2424 발명강10Inventive Steel 10 10051005 13421342 13.513.5 399399 7474 M(100)M (100) 2222 발명강11Inventive Steel 11 10541054 13741374 14.214.2 395395 9595 M(100)M (100) 1313 비교강1Comparative Steel 1 11241124 12111211 7.77.7 427427 77 M(100)M (100) 3434 비교강2Comparative Steel 2 752752 980980 14.714.7 278278 4141 M(100)M (100) 3636 비교강3Comparative Steel 3 812812 952952 13.513.5 284284 3535 B+F+M(82)B + F + M (82) 4141 비교강4Comparative Steel 4 521521 12501250 11.211.2 282282 9898 ε+γε + γ -- 비교강5Comparative Steel 5 921921 12101210 10.210.2 377377 88 M(100)M (100) 3838

(단, M: 마르텐사이트, ε: 입실런 마르텐사이트, γ: 오스테나이트, B: 베이나이트, F: 페라이트)(However, M: martensite, ε: epsilon martensite, γ: austenite, B: bainite, F: ferrite)

비교강1은 탄소의 함량이 0.15%로서, 그 함량이 높아서 강도는 우수하게 나타나나 연신율이 불량함을 확인할 수 있다. 비교강2는 탄소의 함량이 낮아 연신율은 우수하나, 강도 및 경도가 저하되었다. 비교강3은 망간의 함량이 낮아 베이나이트 및 페라이트의 변태를 지연시키지 못하여 베이나이트 및 페라이트 조직이 생성되어 강도 및 경도가 저하되었다. 비교강4는 망간의 함량이 높아 입실런 마르텐사이트와 오스테나이트 조직이 생성되었으며, 이로 인하여 경도가 저하되었다. 또한 비교강5는 망간 및 탄소 범위는 본 발명의 성분 범위를 만족하나 실리콘 함량이 높아 연신율과 충격인성이 매우 감소하였다. Comparative steel 1 has a carbon content of 0.15%, the content is high, the strength is excellent, but it can be confirmed that the elongation is poor. Comparative steel 2 has a low carbon content and excellent elongation, but reduced strength and hardness. Comparative steel 3 has a low content of manganese, which does not delay the transformation of bainite and ferrite, resulting in the formation of bainite and ferrite structures, resulting in reduced strength and hardness. Comparative steel 4 had high content of manganese, resulting in epsilon martensite and austenite structures, resulting in reduced hardness. In comparison steel 5, the manganese and carbon ranges satisfy the component ranges of the present invention, but the silicon content is high, so the elongation and impact toughness are greatly reduced.

이에 반하여 발명강1 내지 11은 본 발명의 성분계를 모두 만족하였으며, 이로 인하여 마르텐사이트 조직을 얻을 수 있었으며, 우수한 항복강도, 인장강도, 연신율, 경도, 충격인성 등을 확보할 수 있었다. 특히 발명강9 및 10은 니오븀, 티타늄, 보론 등을 추가로 포함하고 있는데, 충격인성이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한, 발명강11은 마르텐사이트의 패킷크기가 13㎛로 매우 미세하여 충격인성이 현저히 향상됨을 알 수 있다. 더불어 도1에 나타낸 발명강1의 미세조직이 마르텐사이트임을 확인할 수 있다. On the contrary, the inventive steels 1 to 11 satisfied all the component systems of the present invention, and thus martensite structure was obtained, and excellent yield strength, tensile strength, elongation, hardness, impact toughness, and the like were obtained. In particular, the invention steels 9 and 10 further include niobium, titanium, boron, etc., it was confirmed that the impact toughness is greatly improved. In addition, it can be seen that the inventive steel 11 has a very fine packet size of martensite of 13 µm, which significantly improves impact toughness. In addition, it can be confirmed that the microstructure of the inventive steel 1 shown in FIG. 1 is martensite.

도1은 발명강1의 미세조직 사진이다.1 is a microstructure photograph of Inventive Steel 1;

Claims (6)

중량%, 탄소(C): 0.06~0.1%, 망간(Mn): 6.0~10.0%, 실리콘(Si): 0.05~1.0%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 내마모강.Abrasion resistant steel containing weight%, carbon (C): 0.06 to 0.1%, manganese (Mn): 6.0 to 10.0%, silicon (Si): 0.05 to 1.0%, residual iron (Fe) and other unavoidable impurities. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내마모강의 미세조직은 마르텐사이트 90% 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모강.Abrasion resistant steel, characterized in that the microstructure of the wear-resistant steel contains more than 90% martensite. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내마모강은 중량%로, 니오븀(Nb): 0.1% 이하, 티타늄(Ti): 0.05% 이하 및 보론(B): 0.01% 이하를 추가로 포함하는 내마모강.The wear-resistant steel is a weight-%, wear resistance steel further comprises niobium (Nb): 0.1% or less, titanium (Ti): 0.05% or less and boron (B): 0.01% or less. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내마모강의 브리넬 경도값은 300 이상인 것을 특징으로 하는 내마모강.Brinell hardness value of the wear-resistant steel is wear-resistant steel, characterized in that more than 300. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내마모강의 인장강도는 1250MPa 이상인 것을 특징으로 하는 내마모강.The tensile strength of the wear resistant steel is a wear resistant steel, characterized in that 1250MPa or more. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 마르텐사이트의 평균 패킷 크기는 20㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 내마모강.Wear-resistant steel, characterized in that the average packet size of the martensite is 20㎛ or less.
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