KR20150004938A - 금속 개스킷 및 제조 방법 - Google Patents

Abstract

적합한 철-니켈-크롬 합금으로 형성되는 금속 개스킷은 1000℉를 초과하는 온도, 1100℉ 내지 1600℉ 또는 그 이상의 범위를 포함하는 온도에서 본질직으로 완전한 기능 회복을 나타내는 적어도 하나의 엠보싱을 포함하고 있고, 재료를 더욱 경화시키도록 작용하는 엠보싱 가공후 열처리를 하는 일없이 냉간 가공 또는 냉간 가공과 석출 경화의 조합에 의해서 가공 경화되고 강도 증가되는 판재로 만들어진다. 적합한 철-니켈 크롬 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 14%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있으며, 개스킷 판재 합금은 변형된 미세조직을 가지고 있다.

Description

금속 개스킷 및 제조 방법{METAL GASKET AND METHOD OF MAKING}

본 발명은 금속 개스킷에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 내열 합금으로 만들어진 엠보싱 가공된 금속 개스킷에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 1100℉를 초과하는 온도에서 작동하기 적합하게 되어 있는 철-니켈-크롬 내열 합금으로 만들어진 엠보싱 가공된 금속 개스킷에 관한 것이다.

헤드 및 배기 개스킷과 같은 유체 밀봉을 요구하는 디젤 엔진을 포함하는 고온의 내연 기관의 클램프 체결된 접합부를 위해서 엠보싱 가공된 금속 개스킷을 사용하는 것이 알려져 있다. 엠보싱은 밀봉할 유체 채널에 따라 풀 엠보싱 및 하프 엠보싱을 포함하는 다양한 형태 및 크기로 형성될 수 있지만, 풀 엠보싱의 경우에 판재 두께(T)의 함수인 약 10 내지 20T의 폭 및 약 0.5 내지 2.5T의 높이를 갖는 대체로 원호 형태를 포함한다.

엠보싱 가공된 금속 개스킷을 제조하기 위하여 다양한 종류의 강 및 스테인리스강을 포함하는 많은 종류의 금속 판재가 사용되었다. 예를 들면, 냉간 가공에 의해 완전 경화된 301 스테인리스강(301 FH SS)은 최대 약 800-900℉의 작동 온도로 다양한 개스킷 적용예에서 성공적으로 사용되었다. 그러나, 약 1000℉ 이상의 온도에서 이 재료는 피로, 응력 완화 및 다른 고온 현상에 민감하여 강도의 대부분을 잃고 엠보싱은 열을 받아서 작동가능한 밀봉을 제공하기에 충분한 원래의 엠보싱 높이를 유지하지 못하거나, 일단 클램프 체결이 해제되어도 작동가능한 밀봉을 제공하기에 충분한 원래의 엠보싱 높이를 회복하지 못한다. 따라서, 완전 경화된 301 스테인리스강은 고온의 사용 환경에서 클램프 접합부를 효과적이며 작동가능하게 밀봉하는 능력을 상실하거나 또는 접합부를 작동가능하게 밀봉하기 위해 필요한 시일 높이를 경제적으로 또는 신뢰할 수 있도록 제공하기 위하여 지나치게 많은 개스킷 층을 요구하기 때문에 고온에 적용하기에 바람직한 재료가 아니다.

특허 문헌 EP 1429057 A1에 설명된 바와 같이, 316 Ti 스테인리스강 합금은 완전 경화된 301 스테인리스강과 비교하여 다소 향상된 고온 강도 및 높이 회복 특성을 포함하는 다른 특성을 갖고 있으며, 이러한 특성은 특정한 고온에서 엠보싱 가공된 금속 개스킷의 적용예에 이 재료를 사용하기 적합하게 한다. 이 재료는 800-900℉보다 다소 높은 온도에서 양호하게 실행되지만 약 1000℉ 이상의 온도에서 또한 상당한 강도를 상실하며, 앞서 설명한 바와 같이 엠보싱은 또한 열을 받아서 작동가능한 밀봉을 제공하기에 충분한 정도의 원래의 엠보싱 높이를 회복하지 못한다.

연소 과정을 향상시키고 배기 가스 감소 및 높은 연료 효율 등을 달성하기 위하여 내연 기관은 계속적으로 새로운 기술을 채택하고 있기 때문에, 이러한 내연 기관에 사용되는 클램프 체결된 접합부 및 엠보싱 가공된 금속 개스킷이 노출되는 작동 온도는 계속적으로 증가되고 있으며 한때 개스킷 적용예에 양호하게 사용되었던 완전 경화된 301 스테인리스강 및 316 Ti 스테인리스강을 포함하는 다양한 종류의 스테인리스강과 같은 재료가 경제성, 성능 또는 다른 고려 사항과 관련한 특정한 적용예에 사용하기에 바람직하지 않게 되거나 또는 적합하지 않게 된다. 이러한 것을 설명하기 위하여 도 1에는 개스킷 재료로 현재 사용되는 다양한 스테인리스강 합금의 회복 성능이 도시되어 있다. 특히 1000℉를 초과하는 온도에서 높이 회복 특성이 감소하기 때문에, 접합부를 작동가능하게 밀봉하기 위하여 요구되는 개스킷 층의 수가 증가한다.

예를 들면, 적어도 일부의 해상용 최신 디젤 엔진의 설계 경향은 물 재킷 냉각을 생략하기 위하여 배기 시스템(예를 들면 배기 매니폴드, 파이프 및/또는 머플러)을 단열하도록 한 것이었으며, 이에 따라 배기 매니폴드와 엔진 블록의 접합부 및 금속 개스킷의 작동 온도는 완전 경화된 301 스테인리스강 또는 316 Ti 스테인리스강에 의해서 효과적으로 밀봉될 수 있는 온도 이상의 온도로 증가한다.

다른 예로서, 디젤 엔진은 배기 가스를 감소시키기 위하여 배기 가스 스트림의 일부를 연소실로 다시 재순환시키도록 설계되는데, 이것은 엔진 및 엔진 제어 시스템이 적절하게 작동하도록 밀봉해야 하는 부가적인 고온 구성요소 및 접합부를 추가시킨다. 많은 예에서 배기 매니폴드 개스킷 부근의 온도는 1100℉를 초과하고 1400 내지 1600℉ 또는 그 이상의 온도에 도달할 수 있으며, 종래의 완전 경화된 301 스테인리스강 및 316 Ti 합금은 개스킷 재료로서 적합하지 않게 된다.

1100℉를 초과하는 개스킷 적용예에 성공적으로 사용된 하나의 재료는 Inconel^® 718 이다. 이러한 적용예에서, 개스킷 판재는 재료의 균열을 일으키지 않고 엠보싱을 형성하기에 충분한 인성을 제공하기 위하여 어닐링 처리한(즉, 용체화 처리한) 상태에서 성형 및 엠보싱 가공된다. 1100℉ 이상의 온도에서 작동하기에 충분한 강도를 개스킷 판재 및 엠보싱에 제공하기 위하여 엠보싱 가공 후에 약 1200 - 1350℉ 사이의 온도에서 석출 경화 열처리를 실시하여 캐스킷을 경화시키고 강화시킨다. 성능 관점에서 적합하지만, 이 재료는 완전 경화된 301 스테인리스강 보다 상당히 고가이며 또한 엠보싱 가공후 열처리를 필요로 하여 개스킷의 제조에 대한 비용 및 복잡함을 부가시킨다.

따라서, 완전 경화된 301 스테인리스강 및 316 Ti 합금이 사용될 수 있는 온도보다 높은 작동 온도에서 사용하기 위하여 개선된 엠보싱 가공된 개스킷, 개스킷 재료 및 개스킷 제조 방법에 대한 필요성이 상존한다.

본 발명은 1100℉를 초과하는 작동 온도에 적용할 수 있는 내열 금속 개스킷을 위한 상업적으로 적합한 재료를 제공하는 문제에 대한 저렴한 해결방안을 제시한다.

본 발명의 하나의 관점에 따라, 철-니켈-크롬 합금의 금속 개스킷이 제공된다. 본 발명의 금속 개스킷은 1000℉를 초과하는 온도에서 본질적으로 완전한 기능 회복을 나타내는 엠보싱을 포함하고 있고 냉간 압연된 금속 판재(sheet material)로 만들어지고, 엠보싱은 가공 경화되며 재료를 경화시키도록 작용하는 엠보싱 가공후 열처리를 하지 않고 충분한 작동 강도를 가지며 적어도 일부의 가공 경화된 미세조직을 유지하고 있다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 개스킷은 석출 경화가능한 철-니켈-크롬 합금으로 만들어진다. 개스킷은 먼저 냉간 압연을 통하여 경화되고, 석출 경화 열처리에 의해서 석출 경화되고, 엠보싱을 형성하고 가공 경화시키기 위하여 엠보싱 가공되며, 그 이후에는 재료를 경화시키도록 작용하는 엠보싱 가공후 열처리를 하지 않는다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 재료를 더욱 경화시키도록 작용하는 엠보싱 가공후 열처리를 하지 않고, 냉간 압연/가공 경화 엠보싱 가공처리하는 임의의 철-니켈-크롬 합금이 이러한 타입의 개스킷을 제조하는데 사용되도록 의도되었다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 재료를 더욱 경화시키도록 작용하는 엠보싱 가공후 열처리를 하지 않고, 냉간 압연 이후 코일 형태로 석출 경화되고 그 다음에 엠보싱 가공처리하는 임의의 합금이 이러한 타입의 개스킷을 제조하는데 사용되도록 의도되었다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 개스킷 판재는 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드(sealing bead)를 가지고 있고 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 14%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있는 합금으로 만들어지며, 변형된 가공 경화 미세조직을 갖고 있는 상기 개스킷 판재는 본 발명의 개스킷으로 사용되도록 의도되었다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 개스킷 판재는 적어도 하나의 엠보싱 밀봉 비드를 가지고 있고 중량 기준으로 18 - 28%의 Ni, 18 - 23%의 Cr, 0 - 8%의 Mo, 0 - 1.5%의 Cu, 0 - 1%의 Si, 0 - 3%의 Mn, 0 - 0.6%의 Ti, 0 - 0.6%의 Al, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S, 0 - 0.03%의 P, 0 - 0.4%의 N 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있는 철-니켈-크롬 합금으로 만들어지며, 상기 개스킷 판재는 본 발명의 개스킷으로 사용되도록 의도되었다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 개스킷 판재는 중량 기준으로 24 - 55%의 Ni, 13.5 - 21%의 Cr, 1 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0 - 1%의 Si, 0 - 2%의 Mn, 0.65 - 2.3%의 Ti, 0 - 0.8%의 Al, 0 - 0.5%의 V, 0.001 - 0.01%의 B, 0 - 1%의 Co, 0 - 5.5%의 Nb 또는 Ta, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S, 0 - 0.015%의 P 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있는 철-니켈-크롬 합금으로 만들어지며, 상기 개스킷 판재는 본 발명의 개스킷으로 사용되도록 의도되었다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 본 발명의 엠보싱 가공된 금속 개스킷을 제조하기 위한 방법은 철-니켈-크롬 합금의 어닐링 처리한 판재를 형성하는 단계; 변형된 미세조직을 갖는 변형된 판재를 형성하기 위하여 상기 어닐링 처리한 판재를 변형시키는 단계; 상기 변형된 판재로부터 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 갖는 개스킷을 형성하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 1100℉ 보다 높은 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 실질적으로 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따라, 본 발명의 철-니켈-크롬 합금 개스킷 판재는 내열 코팅으로 피복될 수 있다. 내열 코팅은 화학적으로 박리된 질석, 내열 유기 수지, 보완적인 무기 수지 및 박편 필러를 포함할 수 있다.

본 발명의 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 설명하는 이하의 상세한 설명을 통하여 더욱 쉽게 이해될 것이다.

도 1 은 클램프 테스트를 실행한 다수의 종래 기술의 금속 개스킷 합금에 대한 회복된 엠보싱 높이를 온도의 함수로서 나타낸 그래프;
도 2 는 본 발명의 예시적인 하나의 실시예에 따라 구성된 개스킷의 평면도;
도 3 은 도 2의 일부에 대한 확대 단면도;
도 4 는 클램프 테스트를 실행한 본 발명의 다수의 합금에 대한 회복된 엠보싱 높이를 온도의 함수로서 나타낸 그래프;
도 5 는 일정 하중 클램프 테스트를 실행한 본 발명의 다수의 합금에 대한 회복된 엠보싱 높이를 온도의 함수로 나타낸 그래프;
도 6 은 본 발명의 개스킷 판재의 단면 샘플의 미세조직을 200x의 배율로 확대하여 찍은 조직사진; 및
도 7 은 본 발명의 방법의 작업 공정도.

도 2 및 3는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 엠보싱 가공된 금속 개스킷(10)을 도시하고 있다. 단일층 또는 복수층의 엠보싱 가공된 금속 개스킷이 본 발명의 범주에 포함되도록 의도되었다.

개스킷(10)은 적어도 하나의 금속층을 포함하고 있다. 금속층(12)은 적어도 하나의 유체 유동 개구(14)를 포함하도록 스탬프 가공되거나 또는 다른 방법으로 형성된 금속 판재로 제조된다. 또한 금속층(12)은 나사식 볼트 등의 파스너(도시 생략)를 수용하기 위한 추가적인 개구(16)를 포함할 수 있다. 이러한 파스너는 개스킷(10)에 의해 밀봉하여 밀봉된 접합부를 형성하도록 배기 매니폴드(도시 생략) 및 엔진 블록(도시 생략)과 같은 제 1 접합 부재(20)와 제 2 접합 부재(22) 사이에 개스킷(10)을 클램프 체결하기 위하여 사용될 수 있다. 도 2에서 제 1 접합 부재(20)와 제 2 접합 부재(22) 및 개스킷(10)은 클램프 체결하기 바로 전에 각각의 위치에서 구성 요소와 클램프 체결되지 않은 상태로 도시되어 있다.

적어도 하나의 금속층(12)은 석출 경화가능한 합금을 포함하는 적합한 철-니켈-크롬 합금으로 제조될 수 있다. 선택된 철-니켈-크롬 합금의 금속 판재는 실온에서 측정되는 적어도 1000 MPa 수준의 인장 강도 및 적어도 5%, 구체적으로 5 - 25%, 더욱 구체적으로 5 - 10%, 가장 구체적으로 6 - 9% 수준의 연신율을 나타내도록 재료를 가공 경화시키기 위하여 냉간 압연된다. 금속 판재는 재료에 균열을 일으키지 않고 엠보싱 가공된 개스킷을 형성하는 한편 고온의 작동 조건하에서 개스킷이 설치되는 접합부에 밀봉을 계속적으로 제공하도록 1000℉를 초과하는 고온에서 적절한 강도를 유지하고 개스킷으로서 기능하도록 충분한 인장 강도를 또한 부여하기 위한 압연, 스탬핑, 프레스 및 다른 공지된 가공 방법의 다양한 조합에 의해 명세서에 설명되는 바와 같이 필요한 개구 및 엠보싱을 형성하기 위하여 압연 및 가공하거나 또는 원하는 개스킷 형태를 판재로부터 따내도록 허용하기에 충분한 인성 및 연신율을 갖고 있어야 한다. 금속 판재가 석출 경화가능한 철-니켈-크롬 합금을 포함하는 경우, 재료는 또한 개스킷(10)의 고온 특성을 더욱 향상시키기 위하여 냉간 압연후 적절한 석출 경화 열처리를 사용하여 석출 경화될 수 있다.

냉간 압연 및 임의의 석출 경화 열처리 후에, 상술한 다양한 개구를 형성하기 위하여 판재는 개스킷으로 블랭킹 가공 될 수 있다. 블랭킹 작업 중에 또는 블랭킹 작업 전후의 별개의 작업에서, 블랭크는 적어도 하나의 개구(14)를 둘러싸는 적어도 하나의 밀봉 엠보싱 또는 비드를 만들기 위하여 엠보싱 가공될 수 있다. 엠보싱(18)은 일반적으로 일련의 상보적인 반경부나 원호부 또는 다른 곡선부의 사용을 통하여 판재 표면의 일부가 다른 부분에 비해 상승한 풀 엠보싱, 대체적으로 원호 또는 다른 곡선부, 또는 하프 엠보싱이 될 수 있다. 이 엠보싱(18)은 유체 개구를 밀봉하기에 충분한 힘을 각각의 접합 부재(20, 22)의 표면에 대하여 가하는 개스킷 내에 통합된 스프링 부재를 포함한다. 비록 본 발명은 엠보싱 단계에서 판재에, 특히 엠보싱에 가까운 구역에서 추가적인 강도를 제공하기에 충분한 변형을 배제시키지는 않고 있지만, 엠보싱 가공 단계 중에 부여된 냉간 가공 및 변형은 엠보싱(18)을 포함하고 있는 부분에서 금속 판재에 부가적으로 현저히 강도를 증가시키지 않는다. 냉간 압연된 철-니켈-크롬 합금 재료로 만들어진 개스킷(10)은 개스킷의 작동 수명 동안 1000℉를 초과하는 작동 온도에서의 작동 부하하에서 클램프 체결될 때 적절한 밀봉을 유지하도록 밀봉 접합부의 표면에 적절한 밀봉 응력을 제공하기에 충분한 탄성을 유지하는 밀봉 비드(18)를 가지고 있다. 이러한 관점의 본 발명의 개스킷(10)은 엔진 품질 기준을 충족하기 위하여 필요한 조건, 즉 1000℉의 발단 온도를 초과하는 온도, 최대 1400℉의 온도를 포함하는 온도 및 심지어 1600℉를 초과하는 온도 또는 엔진에 적용하기 위해 개스킷의 수명에 걸쳐서 캐스킷(10)이 경험하게 되는 대표적인 온도, 접합 부하, 환경 및 다른 조건하의 연장된 기간 동안 작동 조건하에서 개스킷을 클램프 체결함으로써 테스트될 수 있다. 이러한 조건하에서 엠보싱 가공된 금속 개스킷(10)은 개스킷의 예상 수명 동안 그 밀봉 능력을 유지하여야 한다. 내열 개스킷 관련 분야의 당업자는 소정의 온도, 접합 부하, 환경 및 다른 조건하에서 개스킷이 파손되지 않고 기능을 수행할 수 있는지 여부를 테스트하기 위하여 개스킷이 보유한 탄력성을 측정하는 여러가지 방법이 있다는 것을 이해할 것이다. 테스트 자체의 특수한 세부 사항은 중요하지 않으며 오히려 개스킷이 경험하게 되는 1000℉를 초과하는 온도, 1400℉ 이상의 온도 심지어 1600℉까지 그리고 1600℉를 초과하는 온도의 엔진 작동 상태를 대표하는 테스트 조건하에서 밀봉된 접합부에서 발휘되는 개스킷의 능력을 실증하는 것이 중요하다.

적절한 한가지 테스트는 개구 및 개구 주위에 엠보싱 또는 밀봉 비드(18)의 대표적인 풀 엠보싱을 갖는 냉간 압연된 금속 판재의 테스트 와셔를 준비하는 것을 포함한다. 와셔는 2.75 인치의 외경(OD), 1.75 인치의 내경(ID), 약 0.010 인치의 두께(T)를 갖고 있다. 금속층의 보디의 상부 표면 위에 초기 비드 높이는 1.5T 또는 0.015 인치이다. 와셔는 1000 PLI(Pounds per Liner Inch)의 접합 부하하에서 그레이드 5 볼트로 두개의 1 인치 두께의 플래튼 사이에 클램프 체결되고 그 다음에 엔진 작동 온도의 대표적인 온도에서 17 시간 동안 가열하고, 분리하여 보디 위의 비드의 높이를 측정한다. 보디의 상부 표면 위의 최소 회복 비드 높이가 0.0025 인치인 것은 측정한 테스트 온도에서 개스킷의 수명 동안 적절한 밀봉을 유지하는 것으로 인정될 수 있고 비드의 본질적으로 완전한 기능 회복 또는 작동 회복에 상응한다는 것이 용인되는 산업 표준이다. 따라서, 최소 회복 비드 높이의 이러한 수준의 성능은 목표 성능 수준으로 간주된다. 그러나, 이러한 최소 회복 비드 높이를 초과하는 회복 성능이 매우 바람직하며 유용한데, 왜냐하면 이러한 회복 성능이 개스킷 설계에 직접적으로 관련되어 있고 영향을 주기 때문이다. 예를 들면, 개스킷 재료에서 여기에 설명된 최소치 이상의 회복 비드 높이를 나타내는 성능 향상은 더욱 적은 수의 층으로 개스킷이 설계될 수 있도록 허용한다. 추가적인 층의 사용은 복수의 개스킷 층의 하나에 배치되는 개스킷이 파손을 일으킬 수 있다는 결함의 가능성이 높음으로 인한 개스킷에서 파괴의 높은 가능성이 될 수 있기 때문에, 일반적으로 개스킷 층 수의 감소는 비용의 감소 및 개스킷의 신뢰성 또는 이들 양자의 향상으로 해석된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이하의 표에 나타낸 5개의 합금으로 만들어진 와셔가 1000℉, 1200℉, 1400℉, 1500℉, 1600℉를 포함한 다양한 온도에서 테스트 되었으며 비드 회복이 모두 용인할 수 있는 기준에 들어가는 것으로 밝혀졌으며, 모든 샘플의 최종적인 비드 높이는 개스킷 보디의 표면 위의 적어도 0.0025 인치의 목표 성능을 충족하거나 또는 초과하며, 예외적으로 합금 A는 목표 성능에 매우 가까운 성능을 나타내었고 이하에 설명되는 이유로 본 발명의 개스킷 판재를 또한 포함하고 있다. 본 발명의 판재는 도 1의 것을 포함하는 종래 기술의 판재를 초과하는 향상된 성능을 나타내었으며, 1100℉를 초과하는 온도를 포함하는 1000℉ 이상의 온도에서 모두 엠보싱의 완전한 기능 회복을 나타내었는데 예외적으로 합금 A는 이하에 상세하게 설명하는 바와 같이 대체로 완전한 기능 회복을 나타내었다.

석출 경화가능한 합금이 될 수 있는 본 발명의 적합한 철-니켈-크롬 합금의 일부는 냉간 가공과 석출 경화의 조합으로 또한 유리하게 될 수 있다. 이러한 이유로, 또한 본 발명은 바람직한 강도 및 연신율 특성을 나타내도록 냉간 압연 단계 후에 판재가 코일 형태로 석출 경화 열처리 될 수 있는 것을 의도하였다. 재료 선택 및 열처리 기술분야의 당업자는 과도한 실험이나 발명을 하지 않고도 합금의 특별한 조성 및 달성하려는 소정의 최종적인 성질에 의존하여, 바람직한 최종적인 특성을 얻기 위하여 석출 경화 열처리 사이클이 실행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 발명에 의해 의도되고 이하에 보다 상세하게 설명되는 일부의 석출 경화가능한 합금은 냉간 압연후에 대체로 1000℉ 이상의 온도에서 약 8 내지 15 시간동안의 석출 경화 열처리 사이클로 유리하게 될 수 있다. 적절한 설출 경화가능한 합금 조성은 여기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 석출 경화를 촉진하는 첨가제를 갖고 있는 높은 함량의 니켈, 높은 함량의 크롬 합금이다.

제한하는 것으로 의도한 것은 아니지만, 바람직한 합금의 조성은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 14%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택되는 0.1 내지 10%의 적어도 하나의 원소 및 잔부로서 Fe, 불가피한 불순물과 바람직한 특성을 손상시키지 않는 다른 첨가제로 이루어질 수 있다. 상기 조성 범위내에서 본 발명의 적합한 합금의 특정한 샘플은 표 1에 합금 A - D로 정리되어 있으며 이하에서 설명된다.

합금 A는 중량 기준으로 18 - 22%의 NI, 18 - 22%의 Cr, 0 - 0.75%의 Cu, 0 - 1%의 Si, 0 - 1%의 Mn, 0 - 0.6%의 Ti, 0 - 0.6%의 Al, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S 및 잔부로서 Fe를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 최종적인 합금이 캐스킷의 제조 및 설치 그리고 1100℉를 초과하는 온도에서 개스킷 높이의 실질적으로 완전한 회복과 일치하는 기계적 성질을 갖고 있는한 합금 A는 다른 합금 첨가물을 포함할 수 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 합금 A의 회복 높이는 1000℉ 이상의 온도에서 개스킷의 표면 위에서 0.0025 인치의 약간 아래였지만, 도 1 및 4에서 알 수 있는 바와 같이 이러한 성능은 완전 경화된 301 스테인리스 강이나 316 Ti 합금보다 양호하였으며 약 1100℉를 초과하는 온도를 포함하는 높은 온도에서 성능 향상은 더욱 컸다. 따라서, 합금 A의 성능의 안정성 및 완전 경화된 301 스테인리스강 및 316 Ti 합금의 성능을 능가하는 향상을 나타내었다는 점에서, 합금 A는 적어도 1200℉를 포함하는, 1100℉를 초과하는 온도에서 실질적으로 완전한 기능 회복을 나타낸다. 여기에서 설명되는 바와 같이 만약 석출 경화 열처리를 하면 비록 약간의 석출 경화가 일어날 수 있지만, 합금 A는 석출 경화가능한 합금이라고 생각되지 않는다. 그러므로, 배제하는 것은 아니지만, 합금 A의 판재는 석출 경화 열처리를 하지 않고 소정의 냉간 가공을 부여하도록 냉간 가공에 의해 여기에서 설명되는 바와 같이 가공 처리되는 것이 바람직하다.

합금 B는 중량 기준으로 26 - 28%의 Ni, 20.5 - 23.0%의 Cr, 6.5 - 8%의 Mo, 0.5 - 1.5%의 Cu, 0 - 0.05%의 Si, 0 - 3%의 Mn, 0 - 0.020%의 C, 0 - 0.01%의 S, 0 - 0.03%의 P, 0.3 - 0.4%의 N 및 잔부로서 Fe를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 합금 B는 최종적인 합금이 캐스킷의 제조 및 설치 그리고 1100℉를 초과하는 온도에서 개스킷 높이의 실질적으로 완전한 회복과 일치하는 기계적 성질을 갖고 있는한 합금 B는 또한 다른 합금 첨가물을 포함할 수 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 합금 B의 회복 높이는 1000℉ 이상의 온도에서 개스킷의 표면 위에서 0.0025 인치 이상이었다. 따라서, 합금 B는 적어도 1200℉를 포함하는, 1100℉를 초과하는 온도에서 완전한 기능 회복을 나타낸다. 여기에서 설명되는 바와 같이 만약 석출 경화 열처리를 하면 비록 약간의 석출 경화가 일어날 수 있지만, 합금 B는 석출 경화가능한 합금이라고 생각되지 않는다. 그러므로, 배제하는 것은 아니지만, 합금 B의 판재는 석출 경화 열처리를 하지 않고 소정의 냉간 가공을 부여하도록 냉간 가공에 의해 여기에서 설명되는 바와 같이 가공 처리되는 것이 바람직하다.

합금 A 및 B는 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 14%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택되는 0.1 내지 10%의 적어도 하나의 원소 및 잔부로서 Fe와 불가피한 불순물을 포함하고 있는 것, 그리고 더욱 구체적으로는 중량 기준으로 18 - 28%의 Ni, 18 - 23%의 Cr, 0 - 8%의 Mo, 0 - 1.5%의 Cu, 0 - 1%의 Si, 0 - 3%의 Mn, 0 - 0.6%의 Ti, 0 - 0.6%의 Al, 0 - 0.08% C, 0 - 0.015%의 S, 0 - 0.03%의 P, 0 - 0.4%의 N 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있으며 이러한 합금의 조성 범위에 속하는 것으로 설명될 수 있는 다수의 다른 비석출 경화형 철-니켈-크롬 합금을 대표하는 것으로 생각된다. 이들 합금은 적어도 1200℉를 포함하는, 1100℉를 초과하는 온도에서 적어도 실질적으로 완전한 기능 회복을 나타낸다. 여기에서 설명되는 바와 같이 만약 석출 경화 열처리를 하면 비록 약간의 석출 경화가 일어날 수 있지만, 대체로 이들 합금은 석출 경화가능한 합금이라고 생각되지 않는다. 그러므로, 배제하는 것은 아니지만, 이들 합금의 판재는 석출 경화 열처리를 하지 않고 소정의 냉간 가공을 부여하도록 냉간 가공에 의해 여기에서 설명되는 바와 같이 가공 처리되는 것이 바람직하다.

합금 C는 중량 기준으로 24 - 27%의 Ni, 13.5 - 16%의 Cr, 1 - 1.5%의 Mo, 0 - 1%의 Si, 0 - 2%의 Mn, 0 - 0.08%의 C, 1.9 - 2.3%의 Ti, 0.1 - 0.5%의 V, 0 - 0.35%의 Al, 0.003 - 0.01%의 B 및 잔부로서 Fe를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 합금 C는 최종적인 합금이 캐스킷의 제조 및 설치 그리고 1100℉를 초과하는 온도에서 개스킷 높이의 실질적으로 완전한 회복과 일치하는 기계적 성질을 갖고 있는한 합금 C는 또한 다른 합금 첨가물을 포함할 수 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 합금 C의 회복 높이는 1000℉ 이상의 온도에서 개스킷의 표면 위에서 대체로 0.0025 인치 이상이었다. 따라서, 합금 C는 적어도 1500℉를 포함하는, 1100℉를 초과하는 온도에서 또한 완전한 기능 회복을 나타낸다. 그러므로, 냉간 압연하는 것이 배제되는 것은 아니지만, 합금 C의 판재는 소정의 냉간 가공을 부여하도록 냉간 가공하고 엠보싱을 성형하기 전에 여기에서 설명되는 바와 같이 추가적인 석출 경화 열처리하여 처리하는 것이 바람직하다. 석출 경화 열처리가 후속하여 실행되는 냉간 가공된 미세조직을 통해 증명되는 바와 같이 이러한 석출 경화 열처리는 이 합금에 더욱 높은 강도를 부여하며 냉간 가공에 의해 부여되는 강도 증가 및 냉간 가공의 정도를 심각하게 상쇄하지 않는다.

합금 D는 이 재료의 상이한 열처리를 대표하는 합금 D-1 및 합금 D-2로 도 4에 도시되어 있다. 합금 D는 중량 기준으로 50 - 55%의 Ni, 17 - 21%의 Cr, 2.8 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0 - 0.35%의 Si, 0 - 0.35%의 Mn, 0.65 -1.15%의 Ti, 0.35 - 0.8%의 Al, 0.001 - 0.006%의 B, 0 - 1%의 Co, 4.75 - 5.5%의 Nb 또는 Ta, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S, 0 - 0.015%의 P 및 잔부로서 Fe를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 합금 D는 최종적인 합금이 캐스킷의 제조 및 설치 그리고 적어도 1600℉를 포함하는, 1100℉를 초과하는 온도에서 실질적으로 완전한 회복과 일치하는 기계적 성질을 갖고 있는한 합금 D는 또한 다른 합금 첨가물을 포함할 수 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 합금 D의 회복 높이는 1000℉ 이상의 온도에서 개스킷의 표면 위에서 대체로 0.0025 인치 이상이었다. 따라서, 합금 D는 적어도 1600℉를 포함하는, 1100℉를 초과하는 온도에서 또한 완전한 기능 회복을 나타낸다. 합금 D는 석출 경화가능한 합금이다. 그러므로, 냉간 압연하는 것이 배제되는 것은 아니지만, 합금 D의 판재는 소정의 냉간 가공을 부여하도록 냉간 가공하고 엠보싱을 성형하기 전에 여기에서 설명되는 바와 같이 추가적인 석출 경화 열처리하여 처리하는 것이 바람직하다.

합금 C 및 D는 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 14%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택되는 0.1 내지 10%의 적어도 하나의 원소 및 잔부로서 Fe와 불가피한 불순물을 포함하고 있는 것, 그리고 더욱 구체적으로는 중량 기준으로 24 - 55%의 Ni, 13.5 - 21%의 Cr, 1 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0 - 1%의 Si, 0 - 2%의 Mn, 0.65 - 2.3%의 Ti, 0 - 0.8%의 Al, 0 - 0.5%의 V, 0.001 - 0.01%의 B, 0 - 1% Co, 0 - 5.5%의 Nb 또는 Ta, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S, 0 - 0.015%의 P 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있으며 이러한 합금의 조성 범위에 속하는 것으로 설명될 수 있는 다수의 다른 석출 경화형 철-니켈-크롬 합금을 대표하는 것으로 생각된다. 이들 합금은 적어도 1200℉를 포함하며 합금 D로 표시된 바와 같이 심지어 1600℉를 초과하는 온도를 포함하는, 1100℉를 초과하는 온도에서 완전한 기능 회복을 나타낸다. 비록 석출 경화의 효과가 앞서 설명한 합금 조성의 범위에 따라 변할 수 있지만, 대체로 이들 합금은 석출 경화가능한 합금이라고 생각된다. 그러므로, 냉간 압연이 배제되는 것은 아니지만, 합금 D의 판재는 소정의 냉간 가공을 부여하도록 냉간 가공하고 엠보싱을 성형하기 전에 여기에서 설명되는 바와 같이 추가적인 석출 경화 열처리하여 처리하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 철-니켈-크롬 합금 개스킷에 의해 나타나는 완전한 기능 회복의 추가적인 증거를 제공한다. 앞서 설명한 합금 A - D의 시험편은 고온의 일정 하중 테스트를 받으며, 이 테스트에서 시험편은 초기 하중과 유사한 일정한 하중을 유지하기 적합하게 되어 있는 테스트 장치에서 소정 온도로 유지되었다. 일정한 하중 때문에, 이것은 도 5에 나타내고 앞서 설명한 것보다 본 발명의 합금의 회복 특성에 대한 더욱 가혹한 테스트이다. 알 수 있는 바와 같이, 합금들은 또한 더욱 심한 테스트 조건하에서 완전한 기능 회복을 나타내었다.

도 6에 전체적으로 도시된 바와 같이, 냉간 압연 및 엠보싱 가공의 결과로서 밀봉 비드 또는 엠보싱(18)은 가공 경화되어 있는데, 이것은 재료를 냉간 압연하고 엠보싱 가공하기 전의 것과 비교하여 금속 판재 비드의 방향성 결정립 구조에 의해서 입증된다. 본 발명의 합금의 미세조직은 냉간 가공한 다음에 석출 경화처리한 이들 합금이 석출 경화처리 하지 않은 것보다 방향성 결정립 구조가 적게 나타나는 것처럼 미세조직에서 확인되는 냉간 가공의 정도에 따라 변화될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 합금은 잔류 냉간 가공 및 엠보싱 가공후 열처리하지 않은 미세조직의 증거를 나타낸다.

일단 비드(18)가 형성되면, 적어도 하나의 금속층(12)은 임의의 추가적인 석출 경화 열처리를 실행하는 것에 의해서 비드를 더욱 경화시키도록 하는 방식으로 열처리되거나 또는 추가적으로 처리되지 않는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 냉간 가공이나 석출 경화 또는 이들 양자의 적어도 일부가 명세서에 설명된 인장 강도, 인성 및 고온 회복 성능을 유지하는 것과 일치하는 조건하에서 개스킷(10)의 엠보싱 가공후 열처리 또는 다른 처리가 실행된다. 바꾸어 말하면, 비드가 형성되는 시점에서 비드(18)는 그 자신의 최종적인 강도 및 경도를 얻게 되며, 일단 비드가 형성된 후 추가적으로 강화시키거나 또는 변경하기 위하여 엠보싱 가공후 열처리를 포함하는 어떠한 처리도 실행되지 않는다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 엠보싱 가공된 개스킷은 철-니켈-크롬 합금의 어닐링 처리한 판재를 형성하는 단계; 변형된 미세조직을 갖는 변형된 판재를 형성하기 위하여 상기 어닐링 처리한 판재를 변형시키는 단계; 상기 변형된 판재로부터 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 갖는 개스킷을 형성하는 단계를 포함하고 있는 방법에 의해 만들어지며, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 1100℉ 보다 높은 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 실질적으로 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있다. 당연히 본 발명의 방법은 적합한 철-니켈-크롬 개스킷 재료의 용융물(100)을 형성하는 단계를 포함할 것이다. 합금의 용융물은 다음에 중간 단계에서 연속 주조에 의해 슬래브 또는 빌렛으로 응고될 것이다. 슬래브 또는 빌렛은 하나 이상의 연속적인 압연 패스의 열간 압연(200) 단계에서 압연될 것이다. 열간 압연된 재료는 대체로 약 0.18 - 0.25 인치 범위의 두께를 갖는다. 그 다음에 열간 압연된 재료는 열간 압연에 의해 초래되는 산화물 및 다른 표면 불순물을 제거하기 위하여 디스케일링(300) 단계를 거치게 된다. 그 다음에 디스케일링한 재료는 재료를 지나치게 경화시켜 후속되는 개스킷 성형 공정에서 너무 취약하게 되는 것을 회피하기 위하여 중간 두께로 냉간 압연(400) 단계를 거치게 된다. 냉간 압연(400)에 의해 부여된 냉간 가공의 상당한 부분을 제거하기 위하여 중간 어닐링(500)을 포함하는 단계가 냉간 압연 단계 이후에 뒤따르게 된다. 일반적으로 냉간 압연(400) 및 중간 어닐링(500)은 개스킷 판재의 두께 또는 소정의 치수를 얻기 위하여 적어도 한번 반복된다. 일단 원하는 치수가 달성되면, 본 발명의 판재는 소정의 개스킷 두께(T)로 냉간 압연(600) 된다. 두께(T)로 냉간 압연(600) 하는 정도는 어닐링 처리한 출발 재료의 원래 두께의 약 10 - 70% 감소가 바람직하며, 원래 두께의 약 30 - 40% 감소시키는 냉간 압연이 더욱 바람직하다. 따라서, 변형시키는 단계는 명세서에 설명된 최소치 및 범위의 냉간 압연 비율의 함수로서 변화되는 변형 정도를 갖는 냉간 압연된 미세조직을 만들기 위하여 어닐링 처리한 판재를 냉간 압연(600) 하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 방법은 냉간 압연(600)에 의해 변형된 미세조직이 또한 석출 경화되도록 석출 경화 열처리(700) 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 변형되고 석출 경화된 미세조직은 변형된 미세조직을 갖는 합금의 경도보다 더 높은 경도를 갖는다. 석출 경화 열처리는 약 1200 - 1350℉ 사이의 온도에서 실행될 수 있다.

냉간 압연된 철-니켈-크롬 합금 재료, 또는 냉간 압연되고 석출 경화된 합금 재료는 그 다음에 적어도 하나의 엠보싱을 형성하기 위하여 여기에서 설명되는 바와 같은 엠보싱 가공(800) 단계를 거친다.

또한 본 발명의 방법은 코팅 처리한 개스킷을 만들기 위하여 내열성 개스킷 코팅으로 개스킷을 코팅(900) 하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 미국특허 제7,135,519에 설명된 바와 같이, 개스킷 코팅(도시 생략)은 적어도 90 중량%의 질석이 30 마이크론 이하의 두께를 가지고 있고 크기가 1 밀리미터를 초과하지 않는 화학적으로 박리된 상기 질석, 적어도 섭씨 300도의 내열성이 있는 내열 유기 수지, 보완적인 무기 수지 및 박편 필러를 포함할 수 있다. 놀랍게도, 이 개스킷 코팅 재료는 또한 본 발명의 개스킷(10)의 높은 작동 온도범위 이상에서도 사용하기 적합하다.

본 발명은 개스킷 또는 개스킷의 일부를 위한 밀봉 향상 코팅을 제공한다. 이 코팅은 화학적으로 박리된 질석을 박편 입자를 포함하고 있고, 상기 입자의 적어도 90 중량%는 30 마이크론 이하의 두께를 가지고 있고 크기가 1 mm를 초과하지 않으며, 이 입자는 코팅의 10 내지 90 wt%를 형성하고, 이 코팅은 또한 적어도 300℃에 내열성이 있는 50 내지 10 wt%의 유기 폴리머 바인더를 포함한다.

이러한 목적을 위해, 만약 유기 폴리머 바인더가 1 mm 이하의 필름으로 형성되고 24 시간 동안 대기중에서 특정 온도로 가열되었을 때 분해되지 않거나 또는 필름의 적어도 20%를 남기고 분해되면 이 유기 폴리머 바인더는 특정 온도에 대한 내열성이 있는 것으로 간주된다.

이러한 타입의 코팅은 내연 기관용 배기 개스킷 처럼 사용시 1600℉를 초과하는 고온을 경험하는 엠보싱 가공된 개스킷의 밀봉 능력을 향상시킨다. 바람직하게 본 발명에 따른 코팅은 100 마이크론 미만, 더 바람직하게는 80 마이크론 미만, 가장 바람직하게는 50 내지 75 마이크론 사이의 두께를 갖는다.

상세한 설명에 기재된 본 발명에 대하여 많은 개량 및 변경이 있을 수 있다. 그러므로, 청구범위의 범주내에서 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다.

Claims (7)

1. 합금으로 만들어진 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 가지고 있는 개스킷 판재를 포함하고 있고, 상기 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 13.5%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있으며, 상기 개스킷 판재는 변형된 미세조직을 갖고 있고,
   상기 합금은 중량 기준으로 24 - 55%의 Ni, 13.5 - 21%의 Cr, 1 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0.65 - 2.3%의 Ti, 0 - 0.8%의 Al, 0 - 0.5%의 V, 0 - 1%의 Co, 0 - 5.5%의 Nb 또는 Ta의 합 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 0 - 1%의 Si, 0 - 2%의 Mn, 0.001 - 0.01%의 B, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S 및 0 - 0.015%의 P를 선택적으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷.
2. 합금으로 만들어진 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 가지고 있는 개스킷 판재를 포함하고 있고, 상기 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 13.5%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있으며, 상기 개스킷 판재는 변형된 미세조직을 갖고 있고,
   상기 합금은 중량 기준으로 24 - 27%의 Ni, 13.5 - 16%의 Cr, 1 - 1.5%의 Mo, 1.90 - 2.30%의 Ti, 0 - 0.35%의 Al, 0.1 - 0.5%의 V 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 0 - 1%의 Si, 0 - 2%의 Mn, 0.003 - 0.01%의 B 및 0 - 0.08%의 C를 선택적으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷.
3. 합금으로 만들어진 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 가지고 있는 개스킷 판재를 포함하고 있고, 상기 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 13.5%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있으며, 상기 개스킷 판재는 변형된 미세조직을 갖고 있고,
   상기 합금은 중량 기준으로 50 - 55%의 Ni, 17 - 21%의 Cr, 2.8 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0.65 -1.15%의 Ti, 0.35 - 0.8%의 Al, 0 - 1%의 Co, 4.75 - 5.5%의 Nb 또는 Ta의 합 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 0 - 0.35%의 Si, 0 - 0.35%의 Mn, 0.001 - 0.006%의 B, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S 및 0 - 0.015%의 P를 선택적으로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷.
4. 철-니켈-크롬 합금으로 만들어진 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 갖고 있는 개스킷 판재를 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 1100℉ 보다 높은 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 13.5%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 24 - 55%의 Ni, 13.5 - 21%의 Cr, 1 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0.65 - 2.3%의 Ti, 0 - 0.8%의 Al, 0 - 0.5%의 V, 0 - 1%의 Co, 0 - 5.5%의 Nb 또는 Ta의 합 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 0 - 1%의 Si, 0 - 2%의 Mn, 0.001 - 0.01%의 B, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S 및 0 - 0.015%의 P를 선택적으로 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 최대 1500℉의 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷.
5. 철-니켈-크롬 합금으로 만들어진 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 갖고 있는 개스킷 판재를 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 1100℉ 보다 높은 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 13.5%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 50 - 55%의 Ni, 17 - 21%의 Cr, 2.8 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0.65 -1.15%의 Ti, 0.35 - 0.8%의 Al, 0 - 1%의 Co, 4.75 - 5.5%의 Nb 또는 Ta의 합 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 0 - 0.35%의 Si, 0 - 0.35%의 Mn, 0.001 - 0.006%의 B, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S 및 0 - 0.015%의 P를 선택적으로 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 최대 1600℉의 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷.
6. 엠보싱 가공된 금속 개스킷의 제조 방법으로서,
   철-니켈-크롬 합금의 어닐링 처리한 판재를 형성하는 단계;
   변형된 미세조직을 갖는 변형된 판재를 형성하기 위하여 상기 어닐링 처리한 판재를 변형시키는 단계;
   상기 변형된 판재로부터 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 갖는 개스킷을 형성하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 1100℉ 보다 높은 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 13.5%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 최대 1200℉의 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 24 - 55%의 Ni, 13.5 - 21%의 Cr, 1 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0.65 - 2.3%의 Ti, 0 - 0.8%의 Al, 0 - 0.5%의 V, 0 - 1%의 Co, 0 - 5.5%의 Nb 또는 Ta의 합 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 0 - 1%의 Si, 0 - 2%의 Mn, 0.001 - 0.01%의 B, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S 및 0 - 0.015%의 P를 선택적으로 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 최대 약 1500℉의 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷 제조 방법.
7. 엠보싱 가공된 금속 개스킷의 제조 방법으로서,
   철-니켈-크롬 합금의 어닐링 처리한 판재를 형성하는 단계;
   변형된 미세조직을 갖는 변형된 판재를 형성하기 위하여 상기 어닐링 처리한 판재를 변형시키는 단계;
   상기 변형된 판재로부터 적어도 하나의 엠보싱 가공된 밀봉 비드를 갖는 개스킷을 형성하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 1100℉ 보다 높은 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 18%를 초과하는 Ni, 13.5%를 초과하는 Cr, 그리고 Mo, Ti, V, Al, Co, Nb, Ta, Cu로 이루어진 그룹에서 선택된 0.1 - 10%의 적어도 하나의 원소와 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 최대 1200℉의 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있고,
   상기 철-니켈-크롬 합금은 중량 기준으로 50 - 55%의 Ni, 17 - 21%의 Cr, 2.8 - 3.3%의 Mo, 0 - 0.15%의 Cu, 0.65 -1.15%의 Ti, 0.35 - 0.8%의 Al, 0 - 1%의 Co, 4.75 - 5.5%의 Nb 또는 Ta의 합 및 잔부로서 Fe를 포함하고 있고, 0 - 0.35%의 Si, 0 - 0.35%의 Mn, 0.001 - 0.006%의 B, 0 - 0.08%의 C, 0 - 0.015%의 S 및 0 - 0.015%의 P를 선택적으로 포함하고 있고, 상기 엠보싱 가공된 밀봉 비드는 최대 약 1600℉의 온도에서, 클램프 체결되어 밀봉된 접합부에서 완전한 기능 회복으로 밀봉가능하게 작동할 수 있는 것을 특징으로 하는 금속 개스킷 제조 방법.
   

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