KR20120089910A - Austenitic heat resistant stainless steel with excellent hot workability - Google Patents

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KR20120089910A
KR20120089910A KR1020100131765A KR20100131765A KR20120089910A KR 20120089910 A KR20120089910 A KR 20120089910A KR 1020100131765 A KR1020100131765 A KR 1020100131765A KR 20100131765 A KR20100131765 A KR 20100131765A KR 20120089910 A KR20120089910 A KR 20120089910A
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이종석
변선민
박성배
김경석
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Abstract

PURPOSE: Austenitic heat resistant stainless steel is provided to ensure excellent high-temperature oxidation resistance and hot workability by employing an alloy component system of 22%Cr-12%Ni-1.5%Si-0.2%N. CONSTITUTION: Austenitic heat resistant stainless steel comprises 0.05-0.15 weight% of C,1.0-2.5 weight% of Si, 0.5-2.0 weight% of Mn, 21-25 weight% of Cr, 10-14 weight% of Ni, 0.1-0.3 weight% of N, 0.01-0.06 weight% of Ce, 0-0.5 weight%(0 is exclusive) of Mo, and the remaining amount of Fe and inevitable impurities. The hot workability index of the austenitic heat resistant stainless steel, which is obtained by the following formula, 104 + 14.9 Si - 25.4 Mn - 3.66 Cr + 3.35 Ni - 56.9 Mo + 1212 Ce, is 60 or greater.

Description

열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스강{Austenitic heat resistant stainless steel with excellent hot workability}Austenitic heat resistant stainless steel with excellent hot workability

본 발명은 내열 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것으로 더욱 상세하게는 고온 내산화성이 우수하면서 우수한 열간 가공성을 갖는 내열 오스테나이트계 스테인리스강에 관한 것이다. The present invention relates to a heat-resistant austenitic stainless steel, and more particularly, to a heat-resistant austenitic stainless steel having excellent high temperature oxidation resistance and excellent hot workability.

일반적으로 내열 오스테나이트계 스테인리스강은 제철설비에서 열처리로, 소결로, 연주 제강 설비, 용광로 등의 내열성을 필요로 하는 용도에 주로 사용된다. 따라서 상기 스테인리스강은 고온 내산화성과 함께 우수한 열간 가공성을 필요로 한다. 이와 같은 스테인리스강으로서 가장 높은 내열성을 나타내는 것은 오스테나이트계에서 특히 310S 강으로서 이는 주성분이 25%Cr-20%Ni을 함유한다. 그러나 상기 스테인리스강은 고가인 Ni함량이 높아서 제조원가가 상승되는 문제가 있다. 따라서 고가의 Ni 함량을 저감하고 Si, N 등의 원소를 첨가하여 고온 내산화성을 높이는 강종들이 있으나 열간 가공성이 열위해져서 압연 결함의 발생 등으로 생산이 어려워지고 실수율이 낮아지는 등으로 생산비용이 높아지는 문제점을 가지고 있다. In general, heat-resistant austenitic stainless steel is mainly used for applications requiring heat resistance in heat treatment furnaces, sintering furnaces, reinforcing steel making facilities, furnaces, and the like in steelmaking facilities. Therefore, the stainless steel needs excellent hot workability along with high temperature oxidation resistance. The highest heat resistance of such stainless steel is austenitic, especially 310S steel, which contains 25% Cr-20% Ni as a main component. However, the stainless steel has a problem that the manufacturing cost is increased due to high Ni content. Therefore, there are steel grades that reduce the expensive Ni content and add elements such as Si and N to increase the high temperature oxidation resistance, but the production cost increases due to the inferior hot workability, which makes production difficult due to the occurrence of rolling defects and lowers the error rate. I have a problem.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 기존 25Cr-20N을 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강의 최고 사용 온도인 1200?에서 상기 스테인리스강과 동등 수준의 내산화성을 가지는 Ni 저감형 내열 오스테나이트계 스테인리스강을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a Ni reduced heat resistant austenitic stainless steel having oxidation resistance equivalent to that of the stainless steel at 1200 ° C, which is the maximum use temperature of the existing austenitic stainless steel containing 25Cr-20N to solve the above problems. For the purpose of

또한, 본 발명은 저가의 22%Cr-12%Ni-1.5%Si-0.2%N 합금성분계를 제공하여 고온 내산화성 및 열간 가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide an austenitic stainless steel having excellent low temperature oxidation resistance and hot workability by providing an inexpensive 22% Cr-12% Ni-1.5% Si-0.2% N alloy system.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 중량 %로 C: 0.05~0.15% 이하, Si: 1.0~2.5%, Mn: 0.5~2.0% 이하, Cr: 21~25%, Ni: 10~14%, N: 0.1~0.3%, Ce: 0.01~0.06%, Mo: 0 초과 0.5% 이하를 함유하고 나머지는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 하기 수식에 의하여 얻어진 열간가공성 지수가 60 이상이 되도록 조성범위를 제어하는 열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스강을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a weight% of C: 0.05 to 0.15% or less, Si: 1.0 to 2.5%, Mn: 0.5 to 2.0% or less, Cr: 21 to 25%, Ni: 10 to 14%, and N. : 0.1 to 0.3%, Ce: 0.01 to 0.06%, Mo: more than 0 and 0.5% or less, the remainder is composed of Fe and unavoidable impurities, the composition range so that the hot work index obtained by the following formula is 60 or more It provides a heat resistant austenitic stainless steel having excellent hot workability to control.

104 + 14.9 Si - 25.4 Mn - 3.66 Cr + 3.35 Ni - 56.9 Mo + 1212 Ce 104 + 14.9 Si-25.4 Mn-3.66 Cr + 3.35 Ni-56.9 Mo + 1212 Ce

또한, 본 발명에서 상기 스테인리스강은 중량%로 B의 함량을 5ppm 이하로 제한하고, Ca의 함량을 5ppm 이하로 제한한다.In addition, the stainless steel in the present invention is limited to the content of B to 5ppm or less, and the content of Ca to 5ppm or less by weight.

또한, 본 발명에서 상기 스테인리스강은 중량%로 Ni: 11~13%의 범위로 제한하는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, the stainless steel is preferably limited to the range of 11 to 13% by weight of Ni: 11%.

또한, 본 발명에서 상기 스테인리스강은 중량%로 22%Cr, 12%Ni, 1.5%Si 및 0.2%N을 함유하는 것이 바람직하다. In the present invention, the stainless steel preferably contains 22% Cr, 12% Ni, 1.5% Si and 0.2% N by weight.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 고온 내산화성과 열간 가공성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제공할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, there is an effect that can provide an austenitic stainless steel excellent in high temperature oxidation resistance and hot workability.

상술한 바와 같이, 본 발명은 합금 원소의 첨가량을 저감하면서도 기존 25Cr-20N을 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강과 동등수준의 고온 내산화성을 가지고, 열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스 강재를 제공할 수 있다. As described above, the present invention can provide a heat-resistant austenitic stainless steel material having a high temperature oxidation resistance equivalent to that of an austenitic stainless steel containing 25Cr-20N and having excellent hot workability while reducing the addition amount of alloying elements. have.

도 1은 본 발명에 의한 열간가공성 지수식에 의한 계산값과 측정치의 상관관계를 도시한 그래프도이다. 1 is a graph showing the correlation between the calculated value and the measured value by the hot work index index according to the present invention.

이하 첨부한 도면을 참고 하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention and other matters required by those skilled in the art will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in various different forms within the scope of the claims, and thus the embodiments described below are merely exemplary, regardless of expression.

본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. It should be noted that the same elements in the drawings are represented by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, the thickness and size of each layer in the drawings may be exaggerated for convenience and clarity, and may differ from actual layer thicknesses and sizes.

본 발명자들은 Ni함량을 저감하고 Si, N, Ce을 첨가하여 우수한 고온 산화성을 갖는 스테인리스강을 제조하기 위한 방안을 모색하던 중 고온 내산화성에 미치는 합금 원소의 영향을 정리하여 적절한 합금 성분 범위를 도출하는 한편, 합금 조성이 열간 가공성에 미치는 영향을 열간 가공성 지수로 나타낼 수 있는 관계식을 새롭게 도출할 수 있었다. 즉 고온 내산화성을 확보하는 합금 성분 범위 내에서 열간 가공성 관계식을 이용하여 합금 원소의 함량을 적절히 조정함으로써 고온 내산화성과 열간 가공성이 모두 우수한 내열 스테인리스강을 제조할 수 있는 본 발명을 완성하게 되었다. The inventors summarized the influence of alloying elements on the high temperature oxidation resistance while reducing the Ni content and adding Si, N, and Ce to prepare a method for producing stainless steel having excellent high temperature oxidation resistance. On the other hand, it was possible to derive a new relational expression that can express the effect of alloy composition on hot workability as a hot workability index. That is, by properly adjusting the content of the alloying element using the hot workability relation within the alloy component range that ensures high temperature oxidation resistance, the present invention can produce a heat resistant stainless steel excellent in both high temperature oxidation resistance and hot workability.

다음은 본 발명의 대상 강종의 성분 조성범위를 설명한다.The following describes the component composition range of the steel sheet of the present invention.

본 발명자는 중량%로 Cr : 21~25%, Ni: 10~14%, Si: 1~2.5, N:0.1~0.3 범위의 조성을 갖는 오스테나이트계 스테인리스강의 고온 내산화성과 열간 가공성을 개선하기 위한 연구를 행한 결과 합금 원소의 함량을 조절하여 고온 내산화성과 열간 가공성이 모두 우수한 오스테나이트계 스테인리스강을 제조할 수 있음을 밝혀냈다. 따라서 본 발명은 중량 %로 C: 0.05~0.15% 이하, Si: 1.0~2.5%, Mn: 0.5~2.0% 이하, Cr: 21~25%, Ni: 10~14%, N: 0.1~0.3%, Ce: 0.01~0.06%, Mo: 0 초과 0.5%를 함유하고 나머지는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 104 + 14.9 Si - 25.4 Mn - 3.66 Cr + 3.35 Ni - 56.9 Mo + 1212 Ce 의 수식으로 계산된 열간가공성 지수가 60 이상이 되도록 성분 원소를 조성하는 것이다. 또한 상기의 성분에 부가하여 B과 Ca의 함량을 5ppm 이하로 제한하는 성분계를 포함한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to improve the high temperature oxidation resistance and hot workability of the austenitic stainless steel which has the composition of Cr: 21-25%, Ni: 10-14%, Si: 1-2.5, N: 0.1-0.3 by weight%, As a result of the study, it was found that austenitic stainless steels having excellent high temperature oxidation resistance and hot workability can be manufactured by controlling the content of alloying elements. Therefore, in the present invention, C: 0.05 to 0.15% or less, Si: 1.0 to 2.5%, Mn: 0.5 to 2.0% or less, Cr: 21 to 25%, Ni: 10 to 14%, and N: 0.1 to 0.3% , Ce: 0.01 ~ 0.06%, Mo: more than 0 and 0.5%, the rest is composed of Fe and inevitable impurities, 104 + 14.9 Si-25.4 Mn-3.66 Cr + 3.35 Ni-56.9 Mo + 1212 Ce The component element is formed so that the calculated hot workability index is 60 or more. In addition to the above components, a component system for limiting the content of B and Ca to 5 ppm or less is included.

이하 본 발명의 특징을 작용과 함께 설명하기로 하며, 먼저 본 발명의 조성범위와 한정이유를 설명한다. Hereinafter, the features of the present invention will be described with the action, and the composition range and the reason for limitation of the present invention will be described first.

C: 오스테나이트 형성원소이며 첨가 시 고온강도를 향상시키지만 과다 첨가 시 열간 변형저항이 커져서 가공이 어려워지므로 0.05 ~ 0.15%로 제한한다. C: It is an austenite forming element and it improves the high temperature strength when added, but it is limited to 0.05 ~ 0.15% because it becomes difficult to process due to the increase of hot deformation resistance when added excessively.

Si: 고온 내산화성을 향상시키는 원소이나 과다 첨가 시 내산화성을 저하시키므로 1% 이상 최대 2.5% 이하로 제한한다.Si: It is limited to 1% or more and 2.5% or less because it lowers the oxidation resistance when an element or an excessively high temperature oxidation resistance is improved.

Mn: 오스테나이트상 안정화 원소로서 Ni를 대체하여 첨가되나 과다하게 첨가되는 경우 고온 내산화성을 악화 시키므로 0.5 ~ 2.0%로 제한한다.Mn: It is added to replace Ni as an austenite stabilizing element, but when added excessively, it deteriorates high temperature oxidation resistance, so it is limited to 0.5 to 2.0%.

Cr: 스테인리스강의 산화 피막형성을 촉진하는 원소로서 내산화성을 확보하기 위하여 21% 이상의 첨가가 필요하고 과다하게 첨가하는 경우 페라이트상 생성원소이므로 과다한 δ-ferrite상이 잔존하여 열간가공성을 저하 시키므로 25%를 상한으로 한다.Cr: As an element that promotes the formation of oxide film of stainless steel, more than 21% is required to secure oxidation resistance, and if it is added excessively, ferrite phase is generated, so excessive δ-ferrite phase remains, which reduces hot workability. It is the upper limit.

Ni: C, N와 같이 오스테나이트상을 안정화 시키는 원소로 오스테나이트 안정화를 위해 10% 이상 첨가하여 열간 가공성을 향상시키나 고가이므로 경제성을 고려하여 14% 이하로 제한한다.Ni: As an element to stabilize the austenite phase, such as C and N, it is added to 10% or more for stabilizing austenite to improve hot workability, but is limited to 14% or less in consideration of economic efficiency.

N: 오스테나이트상을 안정화 시키는 원소로서 Ni원소를 대체하는 원소로서 고온 내산화성을 향상시키므로 0.1% 이상 첨가하나 과다 첨가 시 열간 변형저항이 커져서 가공이 어려워지므로 0.3% 이하로 제한한다. N: As an element to stabilize the austenite phase, it is an element that replaces the Ni element, and improves high temperature oxidation resistance, but adds 0.1% or more, but limits excessively to 0.3% or less because it becomes difficult to process due to increased hot deformation resistance.

Ce: 희토류 금속원소로서 고온 내산화성을 크게 향상시키는 원소이지만 과다 첨가 시 산화물 생성으로 연주 시 노즐 막힘 문제가 발생되며 첨가 효과가 포화되므로 0.01~0.06% 범위로 제한한다. Ce: Rare earth is a rare earth metal element that greatly improves high temperature oxidation resistance, but when excessively added, oxide clogging causes nozzle clogging problems when played and the addition effect is saturated, so it is limited to 0.01 ~ 0.06%.

Mo: 고온강도와 상온내식성을 향상시키는 원소이지만 고가이며 고온 내산화성과 열간가공성을 저하하는 원소이므로 0 초과 ~ 0.5%로 제한한다.Mo: An element that improves high temperature strength and room temperature corrosion resistance, but is expensive and is an element that degrades high temperature oxidation resistance and hot workability, so it is limited to more than 0 to 0.5%.

Ca: 열간 가공성을 향상시키는 원소이나 고온 내산화성을 저하하므로 0 ~ 0.0005%로 제한한다.Ca: An element that improves hot workability or high temperature oxidation resistance is lowered, so it is limited to 0 to 0.0005%.

B: 열간 가공성을 향상시키는 원소이나 고온 내산화성을 저하하므로 0 ~ 0.0005%로 제한한다.B: It is limited to 0 to 0.0005% because the element that improves hot workability and the high temperature oxidation resistance are lowered.

본 발명은 상기한 성분 이외에 나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된다.The present invention is composed of Fe and other unavoidable impurities in addition to the above components.

또한, 본 발명에서는 하기의 열간가공성 지수 관계식이 60 이상을 만족하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the following hot workability index relational expression satisfies 60 or more.

열간가공성 지수 = 104 + 14.9 Si - 25.4 Mn - 3.66 Cr + 3.35 Ni - 56.9 Mo + 1212 Ce Hot Workability Index = 104 + 14.9 Si-25.4 Mn-3.66 Cr + 3.35 Ni-56.9 Mo + 1212 Ce

상기 열간가공성 지수는 오스테나이트계 내열 스테인리스강의 합금 조성과 열간가공성의 상관관계를 지수로서 나타낸 관계식으로서, 상기 열간가공성 지수가 60 이상을 만족하는 경우 본 발명에서 목표로 하는 우수한 열간가공성을 확보할 수 있는 것이다.The hot work index is a relational expression representing the correlation between the alloy composition and the hot workability of the austenitic heat-resistant stainless steel as an index, and when the hot work index satisfies 60 or more, excellent hot workability aimed at in the present invention can be ensured. It is.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

(실시 예)(Example)

하기 표 1에는 실험에 사용된 오스테나이트계 스테인리스강의 조성을 나타내고 있다. 하기 표 1에 나타난 성분을 갖는 스테인리스 용강을 136mm 두께의 잉고트(ingot)로 주조하고, 9 패스에 걸쳐 통상의 열연공정으로 12mm로 압연하여 12mm 압연재의 측면에서 균열의 발생 여부를 육안으로 관찰하여 표 2에 정리하였다. 12mm 압연재로부터 지름 10mm의 고온 인장 시편을 제작하여 초당 20℃로 1250℃까지 가열하여 5분 유지 후 초당 -10℃로 1000℃까지 냉각하여 10초 동안 유지한 후 변형율 속도 1로 인장하여 파단 후 단면적 감소율(R.A.)을 측정하여 이의 백분율을 열간가공성 지수로 정하여 표 2에 정리하였는데, 12mm 압연 시 균열이 발생하는 소재들은 열간 가공성 지수가 60 이하로 나타나 열간가공성 지수와 균열 발생 경향 사이에 높은 상관관계를 나타내고 있다. Table 1 shows the composition of the austenitic stainless steel used in the experiment. The molten stainless steel having the components shown in Table 1 below were cast into 136 mm thick ingots, rolled to 12 mm in a typical hot rolling process over 9 passes, and visually observed for cracks on the side of the 12 mm rolled material. It summarized in Table 2. A high-temperature tensile test piece with a diameter of 10 mm was made from a 12 mm rolled material, heated to 1250 ° C. at 20 ° C. per second for 5 minutes, cooled to 1000 ° C. at −10 ° C. per second, held for 10 seconds, and tensioned at a strain rate of 1 after breaking. The ratio of the reduction in area (RA) was measured and the percentage was determined as hot workability index. The relationship is shown.

측정 결과를 통계적으로 분석하여 구한 열간가공성 지수의 예측식 (열간가공성 지수=104 + 14.9 Si - 25.4 Mn - 3.66 Cr + 3.35 Ni - 56.9 Mo + 1212 Ce)으로 계산한 예측치를 표 2에 함께 나타내었는데 도 1은 열간가공성 지수식에 의한 계산값과 측정치의 96%의 수정 상관계수 (수정 R2)를 나타내고 있다.Table 2 shows the predictions calculated by the statistical analysis of the hot work index (hot work index = 104 + 14.9 Si-25.4 Mn-3.66 Cr + 3.35 Ni-56.9 Mo + 1212 Ce). FIG. 1 shows the correction correlation coefficient (corrected R 2 ) of 96% of the calculated value and the measured value by the hot work index.

내산화성의 평가는 1000?의 상자로에서 100시간 유지 시의 단위 면적당 산화증량(g/m2)을 측정하여 비교재인 310S강 수준인 90 g/m2 미만의 산화증량을 나타내면 우수, 90~100 g/m2 의 산화증량을 보통, 100 g/m2을 초과하는 산화증량을 열위로 구분하여 표 2에 함께 정리하였다.
The evaluation of oxidation resistance is excellent by measuring the oxidative increase (g / m 2 ) per unit area for 100 hours in a box of 1000 ° and showing an oxidative increase of less than 90 g / m 2 , the level of the comparative 310S steel. Oxidation increase of 100 g / m 2 is usually summarized in Table 2 by dividing the oxidation increase of more than 100 g / m 2 into inferior positions.

구분division CC SiSi MnMn CrCr NiNi MoMo NN CeCe 열간가공성Hot workability
지수Indices R.A.R.A. 열간Hot
균열crack 내산화성Oxidation resistance 비교재1Comparative Material 1 0.100.10 2.02.0 1.51.5 25.025.0 13.013.0 0.60.6 0.270.27 0.010.01 2828 2020 발생Occur 보통usually 비교재2Comparative Material 2 0.100.10 2.92.9 1.71.7 25.025.0 12.312.3 0.60.6 0.240.24 0.010.01 3131 3030 발생Occur 보통usually 비교재3Comparative Material 3 0.100.10 1.91.9 1.51.5 23.023.0 11.011.0 0.60.6 0.240.24 0.010.01 3131 3030 발생Occur 보통usually 비교재4Comparative Material 4 0.100.10 1.01.0 1.51.5 22.922.9 13.013.0 0.50.5 0.240.24 0.020.02 3131 3535 발생Occur 우수Great 비교재5Comparative Material 5 0.100.10 1.51.5 1.51.5 26.026.0 12.012.0 0.10.1 0.260.26 0.010.01 4141 4040 발생Occur 우수Great 비교재6Comparative Material 6 0.100.10 0.70.7 1.51.5 22.022.0 12.012.0 0.10.1 0.200.20 0.010.01 4444 4040 발생Occur 보통usually 비교재7Comparative Material7 0.200.20 1.51.5 1.51.5 25.025.0 12.012.0 0.10.1 0.260.26 0.010.01 4444 4040 발생Occur 우수Great 비교재8Comparative Material 8 0.100.10 1.51.5 1.51.5 25.025.0 12.012.0 0.10.1 0.050.05 0.010.01 4444 4242 발생Occur 보통usually 비교재9Comparative Material 9 0.100.10 1.51.5 2.52.5 22.022.0 11.711.7 0.10.1 0.200.20 0.020.02 4040 4242 발생Occur 열위Inferior 비교재10Comparative Material 10 0.100.10 1.51.5 0.80.8 22.022.0 12.012.0 0.40.4 0.200.20 0.000.00 4343 4444 발생Occur 보통usually 비교재11Comparative Material 11 0.100.10 1.51.5 1.51.5 22.022.0 9.59.5 0.10.1 0.200.20 0.010.01 4747 4545 발생Occur 보통usually 비교재12Comparative Material 12 0.100.10 1.91.9 1.51.5 25.425.4 13.113.1 0.10.1 0.330.33 0.010.01 5252 5050 발생Occur 우수Great 비교재13Comparative Material 13 0.100.10 1.91.9 1.51.5 23.023.0 13.213.2 0.30.3 0.270.27 0.010.01 5151 5050 발생Occur 보통usually 비교재14Comparative Material14 0.100.10 1.51.5 1.51.5 26.026.0 13.013.0 0.10.1 0.290.29 0.010.01 4545 5151 발생Occur 보통usually 비교재15Comparative Material 15 0.200.20 1.51.5 1.51.5 25.025.0 12.012.0 0.10.1 0.260.26 0.020.02 5555 5757 발생Occur 우수Great 비교재16Comparative Material 16 0.090.09 1.91.9 1.51.5 24.124.1 12.012.0 0.60.6 0.240.24 0.040.04 6060 6363 없음none 보통usually 비교재17Comparative Material17 0.100.10 1.51.5 1.51.5 20.020.0 12.012.0 0.10.1 0.200.20 0.010.01 6363 6565 없음none 보통usually 비교재18Comparative Material 18 0.100.10 1.91.9 1.51.5 25.025.0 13.013.0 0.60.6 0.270.27 0.050.05 7979 7676 없음none 보통usually 발명재1Invention 1 0.090.09 2.02.0 1.51.5 25.325.3 13.313.3 0.20.2 0.240.24 0.020.02 6060 6565 없음none 우수Great 발명재2Invention 2 0.100.10 1.01.0 1.51.5 24.924.9 11.011.0 0.20.2 0.300.30 0.040.04 6363 6363 없음none 우수Great 발명재3Invention 3 0.100.10 2.02.0 1.51.5 24.024.0 13.213.2 0.00.0 0.260.26 0.010.01 6565 6565 없음none 우수Great 발명재4Invention 4 0.090.09 1.51.5 0.90.9 21.021.0 11.011.0 0.10.1 0.170.17 0.010.01 7676 7171 없음none 우수Great 발명재5Invention 5 0.100.10 1.51.5 1.01.0 22.022.0 12.012.0 0.10.1 0.200.20 0.020.02 7979 8080 없음none 우수Great 발명재6Invention 6 0.080.08 1.71.7 1.21.2 22.422.4 12.912.9 0.10.1 0.200.20 0.020.02 8282 7979 없음none 우수Great 발명재7Invention Material7 0.090.09 2.02.0 1.51.5 23.023.0 12.712.7 0.20.2 0.240.24 0.040.04 9090 8585 없음none 우수Great

상기 표 1에서 밑줄 친 성분계는 본 발명의 범위 밖에 있는 것을 나타낸다. 표 1에서 Mn 함량 2.5%의 비교재 9는 내산화성 열위로 Mn 함량 1%의 발명재 5에 비해 내산화성이 열위해 Mn 함량을 2.0% 이하로 한정하였다.The underlined component systems in Table 1 indicate that they are outside the scope of the present invention. In Table 1, Comparative Material 9 having 2.5% of Mn content was limited to 2.0% or less of Mn content for oxidation resistance compared to Inventive Material 5 having Mn content of 1% due to oxidation resistance inferiority.

또한 상기 표 1에서 내산화성이 310S 수준 이하인 보통으로 나타난 비교재 10은 Ce을 첨가하지 않은 강종으로 내산화성의 확보를 위해 Ce 첨가량의 하한을 0.01로 설정하였다.In addition, Comparative Material 10, which is generally represented by the oxidation resistance of 310S or less in Table 1, is a steel grade without adding Ce, and the lower limit of the amount of Ce added is set to 0.01 to secure oxidation resistance.

상기 표 1에서 내산화성이 310S 수준 이하인 보통으로 나타난 비교재 2와 6은 Si함량이 각각 2.9%와 0.7%로 비교재 1과 발명재 4에 비해 열위한 내산화성을 나타내므로 Si 첨가량을 1.0~2.5%로 한정하였다.Comparative materials 2 and 6, which are usually represented by the oxidation resistance of 310S or less in Table 1, have a Si content of 2.9% and 0.7%, respectively, and show thermal oxidation resistance compared to Comparative Material 1 and Inventive Material 4, so that Si is added in an amount of 1.0 to Limited to 2.5%.

상기 표 1에서 내산화성이 310S 수준 이하인 보통으로 나타난 비교재 8은 N함량이 0.05%로 낮은 것에 기인하므로 N함량의 하한을 0.1%로 제한하였다.Comparative material 8, which is usually represented by the oxidation resistance of 310S or less in Table 1, is due to the low N content of 0.05%, so the lower limit of the N content was limited to 0.1%.

Ni과 Cr 함량이 각각 9.5%와 20%인 비교재 11과 17은 내산화성이 310S 수준 이하인 보통으로 나타나 본 발명의 Ni과 Cr 함량 범위를 각각 10% 이상 및 21% 이상으로 제한 설정하였다.Comparative materials 11 and 17 having Ni and Cr contents of 9.5% and 20%, respectively, were shown to have a normal oxidation resistance of 310S or lower, and thus the Ni and Cr contents of the present invention were set to 10% or more and 21% or more, respectively.

Mo함량이 0.6%인 비교재 1, 2, 3, 16, 18은 모두 내산화성이 보통으로 열위하므로 Mo의 첨가 범위를 0.5% 이하로 제한하였다.
Comparative materials 1, 2, 3, 16, and 18 having a Mo content of 0.6% were inferior to the normal oxidation resistance, so the addition range of Mo was limited to 0.5% or less.

구분division CC SiSi MnMn CrCr NiNi MoMo NN CeCe BB CaCa 내산화성Oxidation resistance 발명재5Invention 5 0.10 0.10 1.5 1.5 1.0 1.0 22.0 22.0 12.0 12.0 0.1 0.1 0.20 0.20 0.02 0.02 우수Great 비교재19Comparative Material 19 0.10 0.10 1.5 1.5 1.1 1.1 22.0 22.0 12.2 12.2 0.1 0.1 0.23 0.23 0.02 0.02 0.0006 0.0006 　 열위Inferior 비교재20Comparative Material 20 0.100.10 1.51.5 1.11.1 22.022.0 12.012.0 0.10.1 0.210.21 0.020.02 0.00070.0007 열위Inferior 비교재21Comparative Material21 0.10 0.10 1.5 1.5 1.0 1.0 22.0 22.0 12.2 12.2 0.1 0.1 0.22 0.22 0.02 0.02 0.0009 0.0009 0.0006 0.0006 열위Inferior

상기 표 2에서 열위의 내산화성을 나타내는 비교재들은 B, Ca 첨가 강종이다. B을 6 ppm 첨가한 비교재 19와 Ca 을 7ppm 첨가한 비교재 20 그리고 B과 Ca을 각각 9ppm, 6ppm 첨가한 비교재 21의 내산화성은 모두 열위로 B, Ca을 첨가하지 않은 발명재 6의 내산화성 우수에 비하여 나쁨을 알 수 있으며 Ce 첨가강의 경우 Ca, B의 첨가는 열간 가공성의 향상에도 효과가 적어 B, Ca의 함량을 5 ppm 이하로 한정하였다.Comparative materials showing oxidation resistance of the inferior in Table 2 are B, Ca addition steel species. The oxidation resistances of Comparative Material 19 containing 6 ppm of B, Comparative Material 20 containing 7 ppm of Ca, and Comparative Material 21 containing 9 ppm and 6 ppm of B and Ca, respectively, were inferior to that of Inventive Material 6, which did not add B and Ca. It can be seen that it is worse than the excellent oxidation resistance, and in the case of Ce-added steel, the addition of Ca and B is less effective in improving hot workability, so the content of B and Ca is limited to 5 ppm or less.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. You will understand.

Claims (6)

중량 %로 C: 0.05~0.15% 이하, Si: 1.0~2.5%, Mn: 0.5~2.0% 이하, Cr: 21~25%, Ni: 10~14%, N: 0.1~0.3%, Ce: 0.01~0.06%, Mo: 0 초과 0.5% 이하를 함유하고 나머지는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지며, 하기 수식에 의하여 얻어진 열간가공성 지수가 60 이상이 되도록 조성범위를 제어하는 열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스강.
104 + 14.9 Si - 25.4 Mn - 3.66 Cr + 3.35 Ni - 56.9 Mo + 1212 Ce By weight% C: 0.05-0.15% or less, Si: 1.0-2.5%, Mn: 0.5-2.0% or less, Cr: 21-25%, Ni: 10-14%, N: 0.1-0.3%, Ce: 0.01 ~ 0.06%, Mo: more than 0 and 0.5% or less, the remainder is composed of Fe and unavoidable impurities, heat-resistant austenite excellent in hot workability to control the composition range so that the hot workability index obtained by the following formula is 60 or more Stainless steel.
104 + 14.9 Si-25.4 Mn-3.66 Cr + 3.35 Ni-56.9 Mo + 1212 Ce 제 1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 중량%로 B의 함량을 5ppm 이하로 제한하는 열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스강.The method of claim 1,
The stainless steel is heat-resistant austenitic stainless steel having excellent hot workability to limit the content of B to 5ppm or less by weight. 제 1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 중량%로 Ca의 함량을 5ppm 이하로 제한하는 열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스강.The method of claim 1,
The stainless steel is heat-resistant austenitic stainless steel having excellent hot workability to limit the content of Ca to 5ppm or less by weight. 제 1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 중량%로 B과 Ca의 함량을 각각 5ppm 이하로 제한하는 열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스강.The method of claim 1,
The stainless steel is heat-resistant austenitic stainless steel having excellent hot workability to limit the content of B and Ca to 5ppm or less, respectively, by weight. 제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 중량%로 Ni: 11~13%의 범위로 제한하는 열간 가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리스강.The method of claim 1,
The stainless steel is heat-resistant austenitic stainless steel having excellent hot workability limited to the range of Ni: 11 to 13% by weight. 제1항에 있어서,
상기 스테인리스강은 중량%로 22%Cr, 12%Ni, 1.5%Si 및 0.2%N을 함유하는 열간가공성이 우수한 내열 오스테나이트계 스테인리강. The method of claim 1,
The stainless steel is heat-resistant austenitic stainless steel having excellent hot workability, containing 22% Cr, 12% Ni, 1.5% Si and 0.2% N by weight.
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