KR20150023935A

KR20150023935A - 높은 사용 온도에서 우수한 크리프 강도 및 내산화성 및 내식성을 갖는 오스테나이트계 강 합금

Info

Publication number: KR20150023935A
Application number: KR1020157002921A
Authority: KR
Inventors: 줄리앤 멘츠; 미하엘 슈피겔; 요하임 콘라드; 패트릭 슈라벤
Original assignee: 짤쯔기터 만네스만 스테인레스 튜브스 게엠베하
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2015-03-05
Also published as: UA113659C2; WO2014008881A1; CN104718306A; US20150203944A1; JP2015528057A; DE102012014068B3; BR112015000274A2; EP2872664A1

Abstract

본 발명은 특정 화학 조성을 갖는 최대 약 750℃의 상승된 사용 온도에서 우수한 크리프 강도 및 산화 및 부식에 대한 저항을 갖는 오스테나이트계 강 합금, 및 이와 같은 강 합금으로 제조되는, 특히 620℃를 초과하는 사용 온도에서 우수한 크리프 강도 및 산화 및 부식에 대한 저항을 갖는, 단조 또는 주조에 의해 제조되는 이음매 없는 또는 용접된 강 튜브, 시트 강 또는 작업물 또는 공구강에 관한 것이다.

Description

높은 사용 온도에서 우수한 크리프 강도 및 내산화성 및 내식성을 갖는 오스테나이트계 강 합금{AUSTENITIC STEEL ALLOY HAVING EXCELLENT CREEP STRENGTH AND RESISTANCE TO OXIDATION AND CORROSION AT ELEVATED USE TEMPERATURES}

본 발명은 특허 청구항 1에 따른 높은 작업 온도에서 우수한 크리프 강도 및 내산화성과 내식성을 갖는 오스테나이트계 강 합금 및 특허 청구항 8에 따른 강 합금으로 제조되는 작업물에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 파이프, 강 시트의 생산을 위한, 또는 예를 들면 최대 약 750℃의 증기 온도에 적합한 신소재의 고효율의 발전 장치의 이음매 없는 과열관을 위한 단조용 재료로서의 내열성 오스테나이트계 재료에 관한 것이다. 이러한 조건 하에서 재료에 부여되는 요구사항은 수증기 내에서의 우수한 내산화성 및 연소 가스와 회분의 존재 하에서의 내식성과 함께 충분한 크리프 강도이다.

발전 장치에서 CO₂ 배기를 감소시키고 효율을 증대시키기 위해 증기 보일러는 매우 더 높은 증기 온도 및 압력의 영향을 받는다. 그러므로 발전 장치에서 에너지 생산의 효율을 향상시키기 위해, 보일러 내에서 증기 온도를 700℃ 이상으로 상승시키고, 또한 증기 압력을 증대시키는 요구가 존재한다.

특히, 과거 수년간 증기 압력을 증대시키기 위한 시도가 취해졌었고, 이것은 이전의 약 600℃로부터 650℃ 이상 및 더 나아가 700℃ 이상이 되었다.

이러한 높은 작업 온도에서 열교환 튜브 상의 상측 온도 레벨에서 특정의 요구사항은 특히 수증기 내에서의 높은 내산화성 및 연소 가스와 회분의 존재 하에서의 높은 내식성과 함께 충분한 크리프 강도이다.

예를 들면, 발전 장치에서의 사용을 위한 높은 크리프 강도 및 내식성을 갖는 고온 재료는 일반적으로 페라이트계, 페라이트계/마르텐사이트계 또는 오스테나이트계 철계 합금 또는 니켈계 합금에 기초한다.

크로뮴 부화 페라이트계 강은 오스테나이트계 강에 비해 상당히 더 비용 효율적이고, 더 높은 열전도율 계수 및 더 낮은 열팽창 계수를 갖는다. 또한 크로뮴 부화 페라이트계 강은 높은 내산화성을 소유하고, 이것은, 예를 들면, 가열기 또는 보일러에서의 고온 증기 용도를 위해 유리하다.

그러나, 높은 내산화성 및 내식성에서 고온 저항, 즉 크리프 강도가 요구되는 경우, 니켈계 강의 경우 오스테나이트계 강만이 사용될 수 있다.

오스테나이트계 강에 비해 니켈계 합금은 매우 고가이므로, 최대 약 750℃의 높은 작업 온도에서 요구되는 크리프 강도 및 부식 특성을 또한 제공하는 오스테나이트계 철계 합금으로 제조되는 재료, 특히 파이프 또는 파이프라인에 대한 요구가 시장에 존재한다. 예를 들면, 파단 없이 100 MPa의 하중에 대해 700℃에서 10⁵시간의 크리프 강도가 달성되어야 한다.

최대 약 620℃ 또는 650℃의 작업 온도에서 사용할 수 있는 공지된 재료는, 예를 들면, 8 내지 15%의 Cr-함량을 갖는 페라이트계/마르텐사이트계 강이다. 이러한 재료는 대부분이 추가의 고가의 합금 첨가물을 갖거나, 620℃를 초과하는 온도 범위에서 사용하기에 적합하지 않다.

700℃ 이상의 증기 온도를 갖는 증기 보일러에 이용하는 오스테나이트계 강은, 예를 들면, DE 60 2004 002 492 T2로부터 공지되어 있다. 특히 이러한 강에서 크리프 강도는 언급된 범위로 타이타늄 및 산소를 첨가함으로써 달성된다. 그러나 이러한 강의 단점은 수증기 내에서의 불충분한 내산화성 및 이러한 높은 작업 온도에서 연소 가스 부식에 대한 불충분한 저항이다.

본 발명의 목적은 약 750℃ 이상의 작업 온도에서 크리프 강도 및 내산화성 및 내식성에 관한 언급된 요건을 확실하게 만족시키는 오스테나이트계 강을 위한 합금을 발표하는 것이다.

추가의 목적은, 예를 들면, 이음매 없는 또는 용접된 파이프, 강 시트 및 이러한 강 합금으로 제조되는 주조 부재 또는 공구강과 같은 작업물을 제고하는 것이다.

제 1 목적은 특허 청구항 1의 특징에 의해 해결된다. 유리한 개량점은 종속 청구항의 주제이다. 본 발명에 따른 작업물은 청구항 8에서 설명된다.

본 발명의 교시에 따르면, 다음의 화학 조성(중량%)을 갖는 강 합금이 제안된다.

0.02 ≤ C ≤ 0.15%

0.1 ≤ Si ≤ 2.0%

25 ≤ Cr ≤ 33%

22 ≤ Ni ≤ 38%

1 ≤ Mo ≤ 6%

0.4 ≤ Nb ≤ 1.5%

B ≤ 0.0120%

0.01 ≤ N ≤ 0.2%

Mn ≤ 2%

Co ≤ 5%

W ≤ 2%

Al ≤ 0.05%

Cu ≤ 5%

Ti ≤ 0.5%

Ta ≤ 0.5%

V ≤ 0.5%

P ≤ 0.05%

S ≤ 0.05%

용융 관련 불순물을 갖는 잔부의 철 및 선택적으로 첨가되는 합계 1 %의 Ce, Hf, La, Re, Sc 및/또는 Y와 같은 희토류 및 반응성 원소.

도 1은 어닐링 또는 크리프 강도 시험 후의 본 발명에 따른 합금의 미세조직을 개략적으로 도시하고,
도 2는 공지된 강에 비교되는 본 발명에 따른 강의 상이한 작업 온도에서의 우수한 크리프 거동을 도시하고,
도 3 및 도 4는 740 및 700℃에서의 팽창률로서 시간 팽창 거동을 도시한다.

본 발명에 따른 오스테나이트계 초고온 저항성 합금은 우수한 크리프 강도 특성 및 수증기 내에서의 우수한 내산화성 및 연소 가스 내에서의 내식성을 갖는다.

합금 개념은 공지된 합금 개념과 기본적으로 다르다.

전위 크리프에 비교되는 오스테나이트계 매트릭스의 강화는 공지된 오스테나이트계 재료 내에서 결정립계 상의 M₂₃C₆ 및 결정립계와 결정립 내부의 미세한 탄화물 및 질화물 입자에 의해 최대 650℃의 온도에서 충분히 발생한다. 더 높은 온도에서는 충분한 크리프 특성이 보장되지 않는다.

시험 결과 최대 약 750℃의 상승된 온도에서 공지된 오스테나이트계 재료의 크리프 강도 조건 하에서의 강도 부족의 경우, 석출된 시그마 상에 의한 결정립계의 약화 및 이것에 관련된 안정화 탄화물의 용해가 본질적 요소이다. 또한 초기의 우수한 크리프 강도 거동 후 결정립에서 석출되는 시그마 상의 조대화는 신속한 강도 감소를 유발한다.

상승된 온도에서의 크리프 강도 및 내산화성 및 내식성의 향상은 위에서 설명된 결정립계 약화 및 결정립에서 석출된 시그마 상의 조대화를 예방함으로만 달성될 수 있다는 것은 본 발명을 위해 중요한 것으로 인식되었다.

그러므로 본 발명의 중요한 양태는 본 합금이 성분 M₂₃C₆ 과 함께 강화 성분으로서 결정립에 석출된 미세 입자의 시그마 상 및 크리프 강도를 증가시키기 위해 결정립계 상에 석출된 특히 니오븀의 추가의 미세 입자의 탄화물, 탄질화물 및 질화물을 이용하는 것이다.

결정립계에서의 이러한 석출을 억제시킴과 동시에 결정립 내부에서의 시그마 상의 추가의 석출 및 모든 석출 유형의 조대화에 대한 안정화는 최대 750℃의 우수한 크리프 강도를 유발한다.

실험 결과, 위에서 언급된 분석에 따라 예를 들면, 1200℃/분의 ?칭에서 용체화 어닐링 후에 일차 니오븀 탄화물(Nb(C, N))을 갖는 오스테나이트계 매트릭스로 형성된 미세조직이 생성되었다. 4,000 시간 동안 700℃ 또는 740℃에서의 열처리 후 또는 크리프 강도 시험에서, 미세하게 분산된 시그마 상 석출물 및 MX(여기서, M은 본질적으로 니오븀이다) 유형의 작은 탄질화물 석출물이 결정립에 형성된다. 거의 최대 20,000 시간의 시험 시간까지 시그마 상의 조대화는 관찰되지 않았다. 도 1은 어닐링 또는 크리프 강도 시험 후의 본 발명에 따른 합금의 미세조직을 개략적으로 도시한다.

본 발명에 따라 설명된 범위로 크로뮴, 몰리브데넘 및 실리콘 및 탄소, 니오븀 및 질소의 표적화된 그리고 상호에 대해 조절된 첨가에 의해 이러한 특성들의 조합이 달성된다. 표 1은 시험된 재료를 보여준다. 시험에서 대조의 역할을 하는 본 발명에 따르지 않는 강은 "X"로 표시된다.

시험된 합금의 조성(중량%)

약어	C	Si	Mn	Co	Cr	Ni	Mo	W	Nb	B	N	본 발명에 따르지 않음
AC66B	0.06	0.15	0.5		27	32			0.8	75 ppm	0.02	X
AC66WB	0.08	0.15	0.5		27	32	4.5	1.5	0.8	75 ppm	0.02
MoW-I	0.08	0.15	0.5		27	32	3	1	0.8	50 ppm	0.02
MoW-II	0.06	0.15	0.5		27	32	3	1	0.6	50 ppm	0.02
MoW-III	0.08	0.15	0.5		27	32	2	1	0.8	50 ppm	0.02
MoW-I N	0.08	0.15	0.5		27	32	3	1	0.8	50 ppm	0.15
MoW-I Co	0.08	0.15	0.5	1.5	27	32	3	1	0.8	50 ppm	0.02
MoW-I W	0.08	0.15	0.5		27	32		3	0.8	50 ppm	0.02	X
MoW-I NCo	0.08	0.15	0.5	1.5	27	32	3	1	0.8	50 ppm	0.15
MoW-I N oB	0.08	0.15	0.5		27	32	3	1	0.8		0.15
MoW-I Si	0.08	0.8	0.5		27	32	3	0	0.8	50 ppm	0.15
Sanicro 25	0.08	0.2	0.5	1.5	22.5	25	Cu:3	3.6	0.5	50 ppm	0.23	X
합금 617	0.06	0.08	0.06	12	22	잔부	8.5	Fe:1.5	Ti:0.4	Al:1		X

시그마-상의 미세하게 석출된 미세 입자의 강도 증가 효과 및 안정성을 보장하기 위해, 충분한 양의 미세 입자 시그마 상이 작업 온도에서 충분하게 신속하게 석출되어야 한다. 본 발명에 따르면, 그러므로 몰리브데넘, 크로뮴 및 실리콘의 총 함량은 적어도 29 중량%로 규정된다.

다른 석출상인 Nb(C,N) 및 M₂₃C₆의 충분한 안정성 및 유효성을 보장하기 위해, Nb/(N+C)의 중량% 비율은 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌다. 시험 결과 이 비율이 1.5 내지 10의 범위일 때 상승된 작업 온도에서의 충분한 안정성이 얻어진다는 것이 밝혀졌다.

본 발명의 유리한 개선에서, 고온에서의 내식성을 더욱 향상시키기 위해, 최소 크로뮴 함량은 26%로 설정되고, 최소 니켈 함량은 25%로 설정된다. 크로뮴 함량의 하한을 증가시키면 오스테나이트계 매트릭스 내의 크로뮴 함량이 더 많아지고, 이것은 산화 및 부식 특성에 상당한 영향을 준다. 크로뮴 함량의 상한은 시그마-상의 함량을 제한하기 위해 30%까지 저감된다. 니켈 함량은 오스테나이트계 조직을 안정화시키기 위해 조절된다. 여기서 상한은 35%까지 저감되고, 그 결과 황 함유 연소 가스 내에서, 그리고 황산염 함유 층 하에서 부식 특성이 더 향상된다.

크리프 강도 및 부식에 관한 최적 특성은 원소의 더 좁아진 함량 범위를 사용하여 조절될 수 있다. 이에 대해, 시그마 상의 최적의 양 및 분산에 관하여 몰리브데넘의 함량은 2-5%로 제한되고, 실리콘의 함량은 0.1-1%로 제한된다. 또한 Nb(0.4-1%), N(0.05-1.12%) 및 C(0.05-1.12%)의 제한은 한편으로 고온에서 니오븀 탄질화물의 양에 긍정적 효과(결정립계 피닝(pinning))를 갖고, 다른 한편으로 작업 온도에서 M₂₃C₆ 뿐만 아니라 다른 탄화물, 탄질화물 및 질화물의 양 및 분산에 긍정적 효과를 갖는다. 상한의 제한은 또한 편석의 경향의 감소에, 그리고 강의 가공가능성에 긍정적 효과를 갖는다.

합금 개념의 상세한 설명

탄소: 탄소 함량은 합금 개념의 상당 부분을 차지하고, 탄화물의 석출에 의한 크리프 강도 및 항복 강도의 증가에 기여한다. 그러나 더 높은 탄소 함량이 용접성을 감소시킨다. 이러한 이유로, 상한은 1.15 중량%로 설정되고, 하한은 0.02 중량%로 설정된다.

실리콘: 실리콘은 내식성을 향상시키기 위해, 그리고 시그마 상의 석출을 속도론적으로 가속시키기 위해 필요하다. 적어도 0.1 중량%의 함량이 유리한 것으로 밝혀졌다. 용접성은 실리콘에 의해 부정적으로 영향으로 받고, 또한 실리콘은 크로뮴 석출의 결과로서 고착되는 라베스-상(Laves-phase)을 안정화시키므로 2 중량%의 상한이 초과되지 않아야 한다.

망가니즈: 망가니즈는 합금의 오스테나이트계 매트릭스를 안정화시키는 비용 효율적 원소이다. 또한 망가니즈는 3원 Mn-Cr-산화물의 형성에 기인되어 수증기 내에서 휘발성 크로뮴 산화물의 증발에 의해 수증기 내에서 산화 중에 합금 중의 크로뮴 손실을 감속시킨다. 다른 한편 망가니즈 함량은 수증기 및 연소 가스 내에서의 산화의 가속화를 방지하기 위해 낮게 유지되어야 한다. 게다가 증가된 망가니즈 함량은 또한 크리프 강도에 부정적 영향을 준다. 최대 2.0 중량%의 함량은 유해하지 않은 것으로 간주된다.

크로뮴: 수증기 관한 내산화성, 특히 연소 가스 부식에 대한 저항은 25 중량%를 초과하는 크로뮴 함량에 의해 달성된다. 크로뮴은 또한 탄화물 M₂₃C₆의 형성을 위해, 그리고 미세 입자 시그마 상의 석출을 위해 필요하다. 이 석출은 크로뮴을 고착시키므로, 내식성을 위해 요구되는 매트릭스 농도를 유지하기 위해 적어도 25 중량%의 함량이 요구된다. 언급된 범위 내의 몰리브데넘과 공동작용하여 더욱 취성인 시그마-상을 위해 결정립계 상의 강화용 M₂₃C₆ 탄화물의 용해가 또한 방지된다. 그러나 높은 크로뮴 함량에서 점점 더 d-페라이트가 형성되고, 이것은 더욱 조대한 결정립의 시그마 상을 유발한다. 그러므로 최대 크로뮴 함량은 33 중량%로 제한된다.

니켈: 니켈은 오스테나이트계 조직 및 크리프 강도와 같은 이것과 관련되는 강도 이점을 달성하기 위해 요구되는 원소이다. 황 함유 연소 가스 내에서의 내구성은 높은 니켈 함량에 의해 다소 부정적으로 영향을 받으므로 최대 38 중량%의 니켈이 첨가되어야 한다. 높은 크로뮴 및 몰리브데넘 함량에 기인되어 오스테나이트계 매트릭스는 δ-페라이트에 대해 안정화되는 것이 모색되므로 하한은 22 중량% 미만으로 저감되지 않아야 한다.

몰리브데넘: 합금에의 몰리브데넘의 첨가는 고용체 경화에 기인되는 크리프 강도를 증가시키기 위해 실행된다. 또한 지나치게 높지 않은 몰리브데넘 함량은 가스 및 회분을 함유하는 염화물에 대한 저항을 증진시킨다. 몰리브데넘은 M₂₃C₆ 외에도 시그마 상을 안정화시키므로 1 중량%의 최소 함량 미만으로 저감되지 않아야 한다. 본 발명에 따르면, 최대 6 중량%의 몰리브데넘 함량은 크로뮴 및 붕소와 협력하여 더 취성의 시그마-상을 위해 결정립계 상의 강화 M₂₃C₆의 용해를 방해한다. 동시에 몰리브데넘은 크리프 강도를 증가시키기 위해 결정립에서 미세하게 분산된 시그마-상의 석출을 촉진시킨다. 6 중량%를 초과하는 몰리브데넘 함량은 과잉량의 시그마-상의 형성을 초래하고, 몰리브데넘의 편석의 경향으로 인해 회피되어야 한다.

텅스텐: 텅스텐은 선택적 원소로서 합금에 첨가될 수 있고, 수증기 내에서의 가속화된 산화 및 회분 층 하에서 부식을 유발한다. 그러므로 함량은 2 중량%를 초과하지 않아야 한다. 동시에 텅스텐은 고용체 경화 및 석출의 형성에 의해 크리프 강도의 증가를 유발하므로 요건에 따라 대응하는 텅스텐의 첨가가 실시될 수 있다.

니오븀: 결정립에서 경화용 니오븀 탄화물, 니오븀 탄질화물 및 니오븀 질화물의 석출은 작업 온도에서 상당한 크리프 강도의 증가를 유발한다. 또한 결정립계 상에 석출된 Nb(C,N)에 기인되어 결정립계 피닝에 기초하는 텅스텐은 제조 조건 하에서 균질의 미세조직의 형성에 긍정적 효과를 갖는다. 그러나, 더 높은 함량의 니오븀은 편석 및 감소된 성형가능성 및 용접성을 초래한다. 그러므로 1.5 중량%의 상한이 초과되지 않아야 한다. 탄화물 및 질화물의 효과적인 석출을 위해 적어도 0.4 중량%가 요구된다. 효과적인 크기의 석출을 위해, Nb, N 및 C 함량은 위에서 설명된 바와 같이 상호 정확하게 조절되어야 한다.

타이타늄, 탄탈럼 바나듐: 타이타늄, 탄탈럼 및/또는 바나듐에 관련되는 석출물은 또한 상당한 크리프의 증가를 유발할 수 있다. 그러나, 가속화된 산화 도는 황 부식을 감소시키기 위해, 상한은 각각 0.5 중량%로 설정된다.

붕소: 붕소의 첨가는 증가된 조대화의 경향의 감소 및 M₂₃C₆ 입자의 추가적인 화학적 안정화에 기인되어 크리프 강도를 증가시킨다. 또한 이것은 크리프 파손에 대한 결정립계의 안정성을 증가시키고, 전성을 증가시킨다. 붕소는 계면 편석 및 그것의 결정립계 상의 석출에 의해 시그마 상의 조대화를 방지한다. 그러므로 붕소의 유효성을 위한 하한은 약 0.0010 중량%이다. 높은 붕소 함량은 용접에 악영향을 주므로 0.0120 중량%의 상한이 설정된다.

질소: 질소는 질화물의 석출의 결과 크리프 강도를 증가시키고, 그러므로 탄소 및 니오븀 함량에 의존하여 위에서 설명된 바와 같이 합금에 첨가되어야 하고, 질소는 또한 오스테나이트계 매트릭스를 안정화시킨다. 그러므로 질소를 위한 하한은 0.01 중량%로 설정된다. 높은 질소 함량은 강인성 및 전성을 감소시키고, 온간 성형성을 감소시키므로 0.2 중량%의 상한이 설정된다.

코발트: 코발트의 선택적 첨가는 고용체 경화 및 이것과 함께 크리프 강도의 증가를 유발한다. 오스테나이트계 매트릭스의 충분한 안정화를 위해 코발트를 니켈로 대체하는 것이 고려될 수도 있다. 동시에 원하는 미세조직이 유지되어야 하므로 5 중량%의 상한이 설정된다.

구리: 구리는 합금에 첨가될 수 있고, 크리프 강도를 위한 추가의 경화 기구(Cu-상의 석출)로서 사용될 수 있다. 더 높은 구리의 함량은 처리가능성을 감소시키므로 5 중량%의 상한이 설정된다.

희토류 및 반응성 원소: 상승된 온도 변화 저항과 같은 특정의 특성을 조절하기 위해 총 1 중량%의 함량으로 Ce, Hf, La, Re, Sc 및/또는 Y와 같은 희토류 및 반응성 원소의 선택적 첨가가 실행될 수 있다.

도 2는 공지된 강에 비교되는 본 발명에 따른 강의 상이한 작업 온도에서의 우수한 크리프 거동을 보여주고, 한편 도 3 및 도 4는 740 및 700℃에서의 팽창률로서 시간 팽창 거동을 보여준다.

비록 본 발명에 따른 강 합금이 발전 장치 분야에서 사용될 수 있으나, 그 용도는 이것에 제한되지 않는다. 이음매 없이 압출되거나, 열간 압연 및 냉간 압연되거나 용접될 수 있는 파이프의 제조 외에도 본 강 합금은 또한 강 시트, 주물, 단조 및 원심주조 부품의 제조용으로, 또는 기계 가공용 공구(공구강)용으로 사용될 수 있고, 여기서 그 적용 분야는 압력 용기, 보일러, 터빈, 원자력 발전소 또는 화학 장치 구성, 즉 상승된 온도에서의 대응하는 요구를 갖는 모든 분야를 포함한다.

비록 본 발명에 따른 강 합금이 우수한 크리프 강도, 부식 및 산화 특성으로 인해 특히 750℃를 초과하는 온도에서 유리하게 사용될 수 있으나, 본 강의 용도는 재료의 강도를 중시하는 경우 600℃를 초과하는 온도에서 이미 장점을 갖는다.

Claims

다음의 화학 조성(중량%)을 갖는 최대 약 750℃의 상승된 작업 온도에서 우수한 크리프 강도 및 내산화성 및 내식성을 갖는 오스테나이트계 강 합금.
0.02 ≤ C ≤ 0.15%
0.1 ≤ Si ≤ 2.0%
25 ≤ Cr ≤ 33%
22 ≤ Ni ≤ 38%
1 ≤ Mo ≤ 6%
0.4 ≤ Nb ≤ 1.5%
B ≤ 0.0120%
0.01 ≤ N ≤ 0.2%
Mn ≤ 2%
Co ≤ 5%
W ≤ 2%
Al ≤ 0.05%
Cu ≤ 5%
Ti ≤ 0.5%
Ta ≤ 0.5%
V ≤ 0.5%
P ≤ 0.05%
S ≤ 0.05%
용융 관련 불순물을 갖는 잔부의 철 및 선택적으로 첨가되는 합계 1 %의 Ce, Hf, La, Re, Sc 및/또는 Y와 같은 희토류 및 반응성 원소.
제 1 항에 있어서,
상기 강은 다음의 조성(중량%)을 갖는, 오스테나이트계 강 합금.
Cr: 26-30%
Ni: 25-35%
B: 0.010% 이하
제 1 항에 있어서,
상기 강은 다음의 조성(중량%)을 갖는, 오스테나이트계 강 합금.
C: 0.05-0.12%
Si: 0.1-1%
Cr: 27-30%
Ni: 25-35%
Mo: 2-5%
Nb: 0.4-1.0%
B: 최대 0.0090%
N: 0.05-012%
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 붕소의 최소 함량은 0.0010 중량%인, 오스테나이트계 강 합금.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
시그마-상을 안정화시키기 위해, 다음의 합금 함량이 첨가되는, 오스테나이트계 강 합금.
Mo의 중량% + Cr의 중량% + Si의 중량% ≥ 29.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
M₂₃C₆의 동시적 안정성에서 충분한 양의 Nb(C, N)를 형성하기 위해, 다음의 합금 함량이 첨가되는, 오스테나이트계 강 합금.
1.5 ≤ Nb의 중량%/(N의 중량% + C의 중량%) ≤ 10
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
작업 조건 작업 온도 하에서의 상기 강의 미세조직은 M₂₃C₆ 의 석출상 및 결정립계 및 석출된 시그마 상의 추가의 탄화물, 탄질화물 및 질화물, 및 결정립 내의 탄화물, 탄질화물 및 질화물을 갖는, 오스테나이트계 강 합금.
제 1 항 내지 제 7 항 중 적어도 하나에 따른 강 합금으로부터 제조되는, 특히 620℃를 초과하는 작업 온도에서 우수한 크리프 강도 및 내산화성 및 내식성을 갖는, 단조 또는 주조에 의해 제조되는, 이음매 없는 또는 용접된 강 파이프, 강 시트 또는 작업물 또는 공구강.