KR20160140733A - 2상 스테인레스강 - Google Patents

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데이비드 씨. 베리
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에이티아이 프로퍼티즈 엘엘씨
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Abstract

2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 Cr, 약 0.8% 내지 약 1.5%의 Mn, 약 0.75% 내지 약 1.5%의 Ni, 0% 내지 약 0.5%의 Si, 0% 내지 약 0.2%의 Mo, 0% 내지 약 0.0025%의 B, Fe, 및 불순물을 포함한다. 다양한 실시형태에 있어서, 강은 CVN(ft-lb)+(0.4×HB)가 약 160 이상이 되도록 브리넬 경도(HB) 및 -40℃에서 샤르피 V-노치 충격 에너지(CVN)를 갖는다. 스테인레스강을 포함하는 제조 물품이 또한 기재된다.

Description

2상 스테인레스강{DUAL-PHASE STAINLESS STEEL}
본 발명의 기재내용은 페라이트와 템퍼드 마르텐사이트의 마이크로구조를 갖는 2상 스테인레스강에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 기재내용은 내마모성 및/또는 내마멸성 적용을 위하여 향상된 경도를 갖는 비용 효율적인 스테인레스강에 관한 것이다.
2상 스테인레스강은 이들을 오일 샌드 추출 및 제당 산업과 같은 광범위한 산업적 적용에 유용하게 만드는 바람직한 성질의 조합을 나타낼 수 있다. 이러한 강은 일반적으로 페라이트 매트릭스에 분산된 템퍼드 마르텐사이트의 마이크로구조를 특징으로 한다.
2상 스테인레스강의 예는 전형적으로, 중량 기준으로, 11.75%의 크롬(Cr), 0.90%의 망간(Mn), 0.70%의 규소(Si), 0.40%의 니켈(Ni), 0.030%의 황(S), 0.020%의 탄소(C), 0% 내지 0.040%의 인(P), 0% 내지 0.030%의 질소(N), 및 균형 철(Fe) 및 기타 부수적인 불순물을 함유하는 ATI 412(상표명) 스테인레스강(UNS 41003)이다. ATI 412(상표명) 스테인레스강은 전형적으로 약 766℃에서 어닐링 시 약 177의 브리넬 경도(HB), 및 약 843℃에서 어닐링 시 약 258의 브리넬 경도를 갖는다.
또 다른 2상 스테인레스강은 듀라코르(Duracorr)(등록상표) 강이고, 이는, 중량 기준으로, 11.0% 내지 12.5%의 Cr, 0.20% 내지 0.35%의 몰리브덴(Mo), 0% 내지 1.50%의 Mn, 0% 내지 1.00%의 Ni, 0% 내지 0.70%의 Si, 0% 내지 0.040%의 P, 0% 내지 0.030%의 N, 0% 내지 0.025%의 C, 0% 내지 0.015%의 S, 및 균형 Fe를 함유한다. 특히, 듀라코르(등록상표) 스테인레스강은 합금 원소로서, 즉, 부수적인 불순물이 아닌 의도적인 합금 첨가물로서 Mo를 함유한다. Mo의 증가하는 비용 때문에, 그러나, 듀라코르(등록상표) 스테인레스강은 특정한 적용에 있어서 비용이 너무 많이 들 수 있다. 듀라코르(등록상표) 스테인레스강은 전형적으로 약 223 HB의 경도를 갖지만, 300 HB의 명목상 경도를 나타내도록 가공될 수 있고, 이러한 등급은 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강으로서 상업적으로 이용가능하다. 듀라코르(등록상표) 및 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강은 대체로 동일한 조성을 갖지만, 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강의 경도는 260 HB 내지 360 HB로 다양하다. 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강의 증가된 경도는, 그러나, 인성의 감소를 동반한다. 예를 들면, -40℃에서 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강의 샤르피 V-노치 충격 에너지는 평균적으로 겨우 약 15 ft-lb이다.
내마모성 및/또는 내마멸성을 갖는 스테인레스강이 필요한 적용에서, 고경도 수준, 예를 들면, 약 350 HB 이하는 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강으로부터 이용가능한 것보다 높은 인성과 조합으로 바람직할 수 있다. 게다가, 약 450 내지 500 HB 이하의 가공중 경화능은, 예를 들면, 특정한 적용에서 필요할 수 있다. 추가로, 임의의 이러한 합금은 비용 효율적인 것이 바람직하다.
본 발명의 기재내용의 하나의 비한정적인 양상에 따르면, 고경도 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강의 실시형태가 기재된다. 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 Cr, 약 0.8% 내지 약 1.5%의 Mn, 약 0.75% 내지 약 1.5%의 Ni, 0% 내지 약 0.5%의 Si, 0% 내지 약 0.2%의 Mo, 0% 내지 약 0.0025%의 B, Fe, 및 불순물을 포함한다. 특정한 비한정적인 실시형태에 있어서, 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강은 CVN(ft-lb)+(0.4×HB)이 약 160 이상이 되도록 브리넬 경도(HB) 및 -40℃에서 샤르피 V-노치 충격 에너지(CVN)를 나타낸다.
본 발명의 기재내용의 또 다른 비한정적인 양상에 따르면, 고경도 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강을 포함하는 제조 물품의 실시형태가 기재된다. 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 Cr, 약 0.8% 내지 약 1.5%의 Mn, 약 0.75% 내지 약 1.5%의 Ni, 0% 내지 약 0.5%의 Si, 0% 내지 약 0.2%의 Mo, 0% 내지 약 0.0025%의 B, Fe, 및 불순물을 포함한다. 물품의 특정한 비한정적인 실시형태에 따르면, 스테인레스강은 CVN(ft-lb)+(0.4×HB)이 약 160 이상이 되도록 브리넬 경도(HB) 및 -40℃에서 샤르피 V-노치 충격 에너지(CVN)를 나타낸다.
본 명세서에 기재된 스테인레스강 및 제조 물품의 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참고하여 더 우수하게 이해될 수 있고, 여기서:
도 1은 특정한 통상적인 강과 비교하여 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 비한정적인 실시형태의 브리넬 경도 및 샤르피 V-노치 충격 에너지를 플롯팅한 그래프이다.
독자는 상기 세부사항뿐만 아니라, 하기 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강 및 제조 물품의 특정한 비한정적인 실시형태의 상세한 설명을 고려하여 다른 것들을 인식할 것이다. 독자는 또한 본 명세서에 기재된 스테인레스강 및 제조 물품의 제조 및 사용에 대한 이러한 추가의 특정한 세부사항을 이해할 수 있다.
본 발명의 비한정적인 실시형태의 설명 및 청구항에서, 실행 중인 예시 외에 또는 달리 지시되지 않는 경우, 성분, 합금, 및 물품, 가공 조건 등의 양 및 특성을 표현하는 모든 수치는 용어 "약"에 의한 모든 예시에서 변형되는 것으로 이해된다. 따라서, 달리 대조적으로 지시되지 않는 경우, 하기 설명 및 첨부된 청구항에 기재된 임의의 수치 파라미터는 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강 및 제조 물품을 수득하고자 하는 목적하는 성질에 따라 다양할 수 있는 근사치이다. 적어도, 그리고 청구항의 범위와 동등한 원칙의 적용을 한정하려는 시도로서가 아니고, 각각의 수치 파라미터는 적어도 보고된 유효 숫자의 수를 고려하고 일반적인 반올림 기술을 적용하여 해석되어야 한다.
전체적으로 또는 부분적으로, 본 명세서에 참고로서 인용되는 것으로 기재된 임의의 특허, 문헌, 또는 기타 공개 자료는 참고된 자료가 본 기재내용에서 기재된 기존의 정의, 서술, 또는 기타 공개 자료와 모순되지 않는 정도로만 본 명세서에 인용된다. 이와 같이, 그리고 필요한 정도까지, 본 명세서에 기재된 기재내용은 본 명세서에 인용된 임의의 모순되는 자료를 참고로 대체한다. 본 명세서에 참고로 인용된다고 기재되지만, 본 명세서에 기재된 기존의 정의, 서술, 또는 기타 공개 자료와 모순되는 임의의 자료, 또는 이의 부분은 인용된 자료와 기존의 공개 자료 사이에서 모순이 발생하지 않는 정도로만 인용된다.
본 발명의 기재내용은, 부분적으로, 유리한 경도를 갖고, 내마모성 및/또는 내마멸성이 필요한 다양한 적용에서 사용하기에 적합한 비용 효율적인 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 기재내용에 따른 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강의 특정한 실시형태는, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 Cr, 약 0.8% 내지 약 1.5%의 Mn, 약 0.75% 내지 약 1.5%의 Ni, 0% 내지 약 0.5%의 Si, 0% 내지 약 0.2%의 Mo, 0% 내지 약 0.0025%의 B, Fe, 및 불순물을 포함한다. 특정한 실시형태에 있어서, 스테인레스강은 하기를 만족시키는 브리넬 경도(HB) 및 -40℃에서 샤르피 V-노치 충격 에너지(CVN)를 나타낸다: CVN(ft-lb)+(0.4×HB)는 약 160 이상이다.
Cr은 본 발명의 기재내용의 합금에 제공되어 내식성을 부여할 수 있다. 약 11.5%(중량) 이상의 Cr 함량이 적절한 내식성을 제공하는데 필요할 수 있다. 다른 한편으로는, 과량의 Cr은 바람직하지 않게 (1) 페라이트 상을 안정화시키고/안정화시키거나 (2) 시그마 상과 같이 상을 취화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 특정한 실시형태는, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 Cr 함량을 포함한다.
Mn은 본 발명의 기재내용의 합금에 제공되어 가공 경화능을 향상시킬 수 있다. 약 0.8%(중량) 이상의 Mn 함량이 목적하는 가공 경화 효과를 달성하는데 필요할 수 있다. 다른 한편으로는, 과량의 Mn은 바람직하지 않게 스테인레스강의 가공 동안 분리될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 특정한 실시형태는, 중량 기준으로, 약 0.8% 내지 약 1.5%의 Mn 함량을 포함한다. 특정한 다른 실시형태에 있어서, 스테인레스강의 Mn 함량은, 중량 기준으로, 약 1.0% 내지 약 1.5%일 수 있다. 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 특정한 실시형태에 있어서, 다른 합금 원소의 첨가와 조합으로서 Mn의 첨가는 강이 약 450 HB 이상의 경도를 수득하도록 가공 경화능에 유리하게 영향을 미칠 수 있다.
Ni는 본 발명의 기재내용의 합금에 제공되어 2상(마르텐사이트-페라이트) 합금의 마르텐사이트 상을 안정화시키는 것을 도울 수 있다. 중량 기준으로, 약 0.75% 이상의 Ni 함량이 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강보다 높은 수준의 마르텐사이트를 포함한 물질을 제공하기 위해 필요할 수 있다. 어떠한 이론과 결부되는 것을 의도하지 않고, 열 처리 동안 오스테나이트 형성을 안정화시킴으로써 합금의 마르텐사이트 상의 경도를 촉진할 수 있고, 이는 합금의 니켈 함량은 탄소 확산에 더 많은 시간을 허용한다. 다른 한편으로는, Ni의 고비용으로 인하여, Ni 함량을 한정하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명의 기재내용에 따른 강의 몇몇 실시형태는, 중량 기준으로, 약 0.75% 내지 약 1.5%(중량)의 Ni 함량을 포함하여 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강의 전형적인 것보다 높은 인성과 조합으로 약 350 HB 이하의 고경도 수준을 갖는 비용 효율적인 2상 스테인레스강을 제공한다. 추가의 실시형태에 있어서, 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 Ni 함량은, 중량 기준으로, 약 1.0% 내지 약 1.5%일 수 있다.
본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 특정한 실시형태에 있어서, Si의 수준은 (1) 2상 스테인레스강의 페라이트 상을 불안정화시키고/불안정화시키거나 (2) 시그마 상과 같은 취화 상을 피하기 위하여 한정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기재내용에 따른 강의 특정한 실시형태는, 중량 기준으로, 0% 내지 약 0.5% 이하의 Si를 포함한다.
본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 특정한 실시형태에 있어서, Mo의 수준은 (1) 2상 스테인레스강의 페라이트 상을 불안정화시키고/불안정화시키거나 (2) 시그마 상과 같은 취화 상을 피하기 위하여 한정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기재내용에 따른 강의 특정한 실시형태는, 중량 기준으로, 0% 내지 약 0.2% 이하의 Mo를 포함한다. 본 발명의 기재내용에 따른 강의 특정한 다른 실시형태에 있어서, Mo 농도는, 중량 기준으로, 0% 내지 약 0.1% 이하이다.
B는 본 발명의 기재내용의 2상 스테인레스강에 제공되어 마르텐사이트 경도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 기재내용에 따른 강의 특정한 실시형태는, 중량 기준으로, 0% 내지 약 0.0025%의 B를 포함한다. 강의 특정한 실시형태에 있어서, B 함량은, 중량 기준으로, 약 0.002% 내지 약 0.0025%일 수 있다.
기재된 합금에서 부수적인 원소 및 불순물은, 예를 들면, C, N, P, 및 S 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 특정한 실시형태에 있어서, 이러한 원소의 총 함량은, 중량 기준으로, 0.1% 이하이다. 특정한 실시형태에 있어서, C는 본 명세서에 기재된 강 중에, 중량 기준으로, 0.025% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 특정한 실시형태에 있어서, S는 본 명세서에 기재된 강 중에, 중량 기준으로, 0.01% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 특정한 실시형태에 있어서, N은 본 명세서에 기재된 강 중에, 중량 기준으로, 0.03% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 다양한 금속 원소의 부수적인 수준이 또한 본 발명의 기재내용에 따른 합금의 실시형태 중에 존재할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 기재내용에 따른 합금의 특정한 비한정적인 실시형태는, 중량 기준으로, 0.25% 이하의 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
특정한 비한정적인 실시형태에 따르면, 본 발명의 기재내용에 따른 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 Cr; 약 1.0% 내지 약 1.5%의 Mn; 약 1.0% 내지 약 1.5%의 Ni; 0% 내지 약 0.5%의 Si; 0% 내지 약 0.1%의 Mo; 0% 내지 약 0.0025%의 B; 0% 내지 약 0.025%의 C; 0% 내지 약 0.01%의 S; 0% 내지 약 0.03%의 N, Fe, 및 불순물을 포함한다. 특정한 실시형태에 있어서, 스테인레스강은 추가로 P를 포함한다. 특정한 실시형태에 있어서, C, N, P 및 S의 총 농도는, 중량 기준으로, 약 0.1% 이하이다. 특정한 실시형태에 있어서, 강 중의 B의 농도는, 중량 기준으로, 약 0.002% 내지 약 0.0025%이다. 특정한 실시형태에 있어서, 강은 0.25% 이하의 Cu를 포함한다.
특정한 비한정적인 실시형태에 따르면, 본 발명의 기재내용에 따른 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 크롬; 약 0.8% 내지 약 1.5%의 망간; 약 0.75% 내지 약 1.5%의 니켈; 0% 내지 약 0.5%의 규소; 0% 내지 약 0.2%의 몰리브덴; 0% 내지 약 0.0025%의 붕소; 0% 내지 약 0.025%의 탄소; 0% 내지 약 0.01%의 황; 0% 내지 약 0.03%의 질소; 임의로 구리 및 인 중 적어도 하나; 철; 및 불순물로 본질적으로 이루어진다.
특정한 비한정적인 실시형태에 따르면, 본 발명의 기재내용에 따른 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 크롬; 약 1.0% 내지 약 1.5%의 망간; 약 1.0% 내지 약 1.5%의 니켈; 0% 내지 약 0.5%의 규소; 0% 내지 약 0.1%의 몰리브덴; 0% 내지 약 0.0025%의 붕소; 0% 내지 약 0.025%의 탄소; 0% 내지 약 0.01%의 황; 0% 내지 약 0.03%의 질소; 임의로 구리 및 인 중 적어도 하나; 철; 및 불순물로 본질적으로 이루어진다.
특정한 비한정적인 실시형태에 따르면, 본 발명의 기재내용에 따른 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 크롬; 약 0.8% 내지 약 1.5%의 망간; 약 0.75% 내지 약 1.5%의 니켈; 0% 내지 약 0.5%의 규소; 0% 내지 약 0.2%의 몰리브덴; 0% 내지 약 0.0025%의 붕소; 0% 내지 약 0.025%의 탄소; 0% 내지 약 0.01%의 황; 0% 내지 약 0.03%의 질소; 임의로 구리 및 인 중 하나; 철; 및 불순물로 이루어진다.
특정한 비한정적인 실시형태에 따르면, 본 발명의 기재내용에 따른 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강은, 중량 기준으로, 약 11.5% 내지 약 12%의 크롬; 약 1.0% 내지 약 1.5%의 망간; 약 1.0% 내지 약 1.5%의 니켈; 0% 내지 약 0.5%의 규소; 0% 내지 약 0.1%의 몰리브덴; 0% 내지 약 0.0025%의 붕소; 0% 내지 약 0.025%의 탄소; 0% 내지 약 0.01%의 황; 0% 내지 약 0.03%의 질소; 임의로 구리 및 인 중 적어도 하나; 철; 및 불순물로 이루어진다.
주어진 강에 있어서, 경도는 일반적으로 인성과 반비례 관계에 있다. 본 발명의 기재내용에 있어서, 브리넬 경도(HB)는 경도의 주요 척도이고, -40℃에서 샤르피 V-노치 충격 에너지(CVN)는 인성의 주요 척도이다. 도 1을 참고하여, 본 발명의 기재내용에 따른 강의 특정한 실시형태에 있어서, 강의 CVN(ft-lb)+(0.4×HB)는 약 160 이상이다. 본 발명의 기재내용에 따른 강의 특정한 실시형태에 있어서, 경도는 약 300 HB 이상이고, CVN는 약 50 ft-lb 이상이다. 특정한 실시형태에 있어서, 본 발명의 기재내용에 따른 강은 약 450 HB 이상의 경도까지의 가공중 경화능을 갖는다.
실시예
표 1은 본 발명의 기재내용에 따른 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강의 실시형태 및 통상적인 ATI 412(상표명) 스테인레스강 및 통상적인 듀라코르(등록상표) 300 스테인레스강의 조성 및 특정한 성질을 포함한다. 표 1에 열거된 3종의 합금의 열을 약 15,000 lb 중량의 슬랩 내로 용융시키고, 약 1950℉의 온도에서 압연하여 약 6 mm 두께의 물질을 제조하였다. 압연 공정 후, 강을 766℃ 또는 843℃에서 15분 동안 어닐링하고, 공기 냉각시켰다.
표 1에 열거된 실험 강 실시형태의 기계적 성질을 측정하고, 열거된 2종의 통상적인 강의 것과 비교하였다. 3종의 합금에 대한 브리넬 경도 및 -40℃에서 CVN(ft-lb)을 표 1에 나타낸다. 미국 재료 시험 협회(ASTM: American Society for Testing and Materials) 표준 A370에 따라 실온에서 텅스텐 카바이드 볼 인덴터를 사용하여, 표점 거리 약 5 cm 및 두께 약 0.5 cm로 측정된 샘플에 대하여 인장 시험을 수행하였다. ASTM 표준 A370 및 E23에 따라 약 -40℃에서, 약 10 mm×2.5 mm로 측정된 횡단 샘플에 대하여 샤르피 시험을 수행하였다. 이러한 샘플은 ASTM-A370에 대하여 조금 작기 때문에, 측정된 충격 에너지를 표 1의 표준 크기 표본 값으로 변환하였다.
표 1의 실험 결과로 나타낸 바와 같이, 본 발명의 기재내용의 실험 강 샘플은 통상적인 합금에 비하여 매우 바람직한 경도 및 인성(CVN 충격 에너지)을 나타냈다. 이는 특히 예상하지 못한 것이고 놀라운 것이었다. 비슷한 경도 및 인성을 제공하는 상업적으로 이용가능한 합금은 전형적으로 부식 환경을 견딜 수 없는 탄소 강이다.
특정한 가능한 비한정적인 실시형태에 있어서, 본 발명의 기재내용에 따른 2상 스테인레스강은 전기로에서 출발 물질의 용융, AOD를 통한 탈탄, 및 잉곳 주조를 포함한 통상적인 스테인레스강 제조 실시법을 사용하여 제조된다. 잉곳은, 예를 들면, 연속 주조 또는 잉곳 주입에 의해 주조될 수 있다. 특정한 실시형태에 있어서, 주조 물질은 열처리(오스테나이트화)되거나 압연된 상태로 판매될 수 있다.
본 발명의 강의
실시형태		 통상적인 강
중량% ATI 412(상표명) 합금 듀라코르(등록상표) 합금
C 0.022 0.01-0.25 0-0.025
Mn 0.89 0.8-1 0-1.5
P 0.027 0-0.04 0-0.04
S 0.0014 0-0.004 0-0.015
Si 0.44 0.45-0.75 0-0.7
Cr 11.92 11.5-12 11-12.5
Ni 0.97 0.3-0.75 0-1
N 0.023 0-0.03 0-0.03
Mo 0.091 0-0.2 0.2-0.35
Cu 0.17 0.25 0
B 0.0003 0 0
어닐링 온도 압연된 상태 843℃ 766℃ 843℃ -
브리넬 경도 340 322 177 258 260-360
-40℃에서 CVN(ft-lb) 26-34 56-62 65-90 7-49 15
CVN(ft-lb)+(0.4×HB) 162-170 185-191 136-161 111-152 119-159
본 발명의 기재내용에 따른 합금의 잠재적인 용도는 많다. 상기 기재되고 증명된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 2상 스테인레스강은 내마모성 및/또는 내마멸성이 중요한 많은 적용에서 사용될 수 있다. 본 발명의 기재내용에 따른 강이 특히 유리할 것인 제조 물품은, 예를 들면, 오일 샌드 추출에서 사용되는 부품 및 장치 및 제당 가공에서 사용되는 부품 및 장치를 포함한다. 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강에 대한 다른 적용은 숙련가에게 용이하게 명백할 것이다. 숙련가는 통상적인 제조 기술을 사용하여 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강으로부터의 이러한 및 다른 제조 물품을 용이하게 제조할 수 있다.
상기 기재가 오직 한정된 수의 실시형태만을 필수적으로 제시하였지만, 당해 분야의 숙련가는 본 명세서에 기재되고 설명된 합금 및 물품 및 기타 세부사항의 다양한 변화가 당해 분야의 숙련가에 의해 만들어질 수 있다는 것을 인식할 것이고, 모든 이러한 변형은 본 명세서 및 첨부된 청구항에 표현된 바와 같은 본 발명의 기재내용의 원리 및 범위 내에 남아 있을 것이다. 예를 들면, 본 발명의 기재내용이 오직 한정된 수의 본 발명의 기재내용에 따른 스테인레스강의 실시형태만을 필수적으로 제시하고, 오직 한정된 수의 스테인레스강을 포함한 제조 물품만을 논의하였지만, 본 발명의 기재내용 및 연관된 청구항은 이로써 한정되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 숙련가는 추가의 강 조성물을 용이하게 식별할 것이고, 필수적으로 한정된 수의 본 명세서에 논의된 실시형태의 진행 중 및 그 취지 내에서 추가의 제조 물품을 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 논의되거나 포함된 특정한 실시형태로 한정되지 않지만, 청구항에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 원리 및 범위 내에 속한 변형을 포함하는 것을 의도한다. 또한 당해 분야의 숙련가는 이의 넓은 발명의 개념을 벗어나지 않고 상기 실시형태에 대한 변화를 만들 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (25)

  1. 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강으로서, 중량 기준으로,
    약 11.5% 내지 약 12%의 크롬;
    약 0.8% 내지 약 1.5%의 망간;
    약 0.75% 내지 약 1.5%의 니켈;
    0% 내지 약 0.5%의 규소;
    0% 내지 약 0.2%의 몰리브덴;
    0% 내지 약 0.0025%의 붕소;
    철; 및
    불순물을 포함하되,
    상기 강은 CVN(ft-lb)+(0.4×HB)가 약 160 이상이 되도록 브리넬 경도(HB) 및 -40℃에서 샤르피 V-노치 충격 에너지(CVN)를 갖는, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  2. 제1항에 있어서, 몰리브덴 함량이 0% 내지 약 0.1%인, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  3. 제1항에 있어서, 니켈 함량이 약 1.0% 내지 약 1.5%인, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  4. 제1항에 있어서, 망간 함량이 약 1.0% 내지 약 1.5%인, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  5. 제1항에 있어서, 붕소 함량이 약 0.002% 내지 약 0.0025%인, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  6. 제1항에 있어서, 상기 강의 경도가 약 300 HB 이상이고, 상기 강의 CVN이 약 50 ft-lb 이상인, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  7. 제1항에 있어서, 상기 강이 약 450 HB 이상의 경도까지의 가공 경화능을 갖는, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  8. 제1항에 있어서, 중량 기준으로,
    약 11.5% 내지 약 12%의 크롬;
    약 1.0% 내지 약 1.5%의 망간;
    약 1.0% 내지 약 1.5%의 니켈;
    0% 내지 약 0.5%의 규소;
    0% 내지 약 0.1%의 몰리브덴;
    0% 내지 약 0.0025%의 붕소;
    0% 내지 약 0.025%의 탄소;
    0% 내지 약 0.01%의 황;
    0% 내지 약 0.03%의 질소;
    철; 및
    불순물을 포함하는, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  9. 제8항에 있어서, 구리 및 인 중 적어도 하나를 추가로 포함하는, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  10. 제8항에 있어서, 존재하는 탄소, 질소, 인, 및 황의 총 농도가 약 0.1% 이하인, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  11. 제8항에 있어서, 붕소 함량이 약 0.002% 내지 약 0.0025%인, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  12. 제1항에 있어서, 중량 기준으로,
    약 11.5% 내지 약 12%의 크롬;
    약 0.8% 내지 약 1.5%의 망간;
    약 0.75% 내지 약 1.5%의 니켈;
    0% 내지 약 0.5%의 규소;
    0% 내지 약 0.2%의 몰리브덴;
    0% 내지 약 0.0025%의 붕소;
    0% 내지 약 0.025%의 탄소;
    0% 내지 약 0.01%의 황;
    0% 내지 약 0.03%의 질소;
    임의로 구리 및 인 중 적어도 하나;
    철; 및
    불순물로 본질적으로 이루어진, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  13. 제1항에 있어서, 중량 기준으로,
    약 11.5% 내지 약 12%의 크롬;
    약 1.0% 내지 약 1.5%의 망간;
    약 1.0% 내지 약 1.5%의 니켈;
    0% 내지 약 0.5%의 규소;
    0% 내지 약 0.1%의 몰리브덴;
    0% 내지 약 0.0025%의 붕소;
    0% 내지 약 0.025%의 탄소;
    0% 내지 약 0.01%의 황;
    0% 내지 약 0.03%의 질소;
    임의로 구리 및 인 중 적어도 하나;
    철; 및
    불순물로 본질적으로 이루어진, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  14. 제1항에 있어서, 중량 기준으로,
    약 11.5% 내지 약 12%의 크롬;
    약 0.8% 내지 약 1.5%의 망간;
    약 0.75% 내지 약 1.5%의 니켈;
    0% 내지 약 0.5%의 규소;
    0% 내지 약 0.2%의 몰리브덴;
    0% 내지 약 0.0025%의 붕소;
    0% 내지 약 0.025%의 탄소;
    0% 내지 약 0.01%의 황;
    0% 내지 약 0.03%의 질소;
    임의로 구리 및 인 중 적어도 하나;
    철; 및
    불순물로 이루어진, 2상 페라이트-마르텐사이트 스테인레스강.
  15. 제1항에 있어서, 중량 기준으로,
    약 11.5% 내지 약 12%의 크롬;
    약 1.0% 내지 약 1.5%의 망간;
    약 1.0% 내지 약 1.5%의 니켈;
    0% 내지 약 0.5%의 규소;
    0% 내지 약 0.1%의 몰리브덴;
    0% 내지 약 0.0025%의 붕소;
    0% 내지 약 0.025%의 탄소;
    0% 내지 약 0.01%의 황;
    0% 내지 약 0.03%의 질소;
    임의로 구리 및 인 중 적어도 하나;
    철; 및
    불순물로 이루어진, 2상 페라이트-마르텐사이트 강.
  16. 제1항에 기재된 바와 같은 2상 스테인레스강을 포함하는 제조 물품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제조 물품이 오일 샌드 추출에서 사용되는 부품 및 장치 및 제당 가공에서 사용되는 부품 및 장치로부터 선택되는, 제조 물품.
  18. 제12항에 기재된 바와 같은 2상 스테인레스강을 포함하는 제조 물품.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제조 물품이 오일 샌드 추출에서 사용되는 부품 및 장치 및 제당 가공에서 사용되는 부품 및 장치로부터 선택되는, 제조 물품.
  20. 제13항에 기재된 바와 같은 2상 스테인레스강을 포함하는 제조 물품.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제조 물품이 오일 샌드 추출에서 사용되는 부품 및 장치 및 제당 가공에서 사용되는 부품 및 장치로부터 선택되는, 제조 물품.
  22. 제14항에 기재된 바와 같은 2상 스테인레스강을 포함하는 제조 물품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제조 물품이 오일 샌드 추출에서 사용되는 부품 및 장치 및 제당 가공에서 사용되는 부품 및 장치로부터 선택되는, 제조 물품.
  24. 제15항에 기재된 바와 같은 2상 스테인레스강을 포함하는 제조 물품.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제조 물품이 오일 샌드 추출에서 사용되는 부품 및 장치 및 제당 가공에서 사용되는 부품 및 장치로부터 선택되는, 제조 물품.
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