KR20230068339A

KR20230068339A - 금속 분말

Info

Publication number: KR20230068339A
Application number: KR1020220148589A
Authority: KR
Inventors: 아사코 가미모토; 켄지 스기야마; 타카시 요시모토; 코이치로 이노우에
Original assignee: 다이도 토쿠슈코 카부시키가이샤
Priority date: 2021-11-10
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2023-05-17
Also published as: EP4180227A1; CN116103583A; US11970760B2; US20230144481A1

Abstract

본 발명은, 0.001 질량% ≤ C ≤ 0.45 질량%, 0.01 질량% ≤ Si ≤ 3.50 질량%, Mn ≤ 2.0 질량%, 7.5 질량% ≤ Cr ≤ 21.0 질량%, 1.5 질량% ≤ Ni ≤ 7.0 질량%, Mo ≤ 1.3 질량%, 0.05 질량% ≤ V ≤ 2.0 질량%, Al ≤ 0.015 질량% 및 N ≤ 0.20 질량%를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 0.05 질량% ≤ C+N ≤ 0.58 질량%를 만족하고, 10 < 15C+Mn+0.5Cr+Ni < 20 및 Cr_eq/Ni_eq < 5.6, 여기서 Cr_eq = Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb 및 Ni_eq = Ni+30C+30N+0.5Mn을 만족하는 금속 분말에 관한 것이다.

Description

금속 분말 {METAL POWDER}

본 발명은 금속 분말에 관한 것으로, 특히 적층 조형(additive manufacturing)을 통해 균열 또는 휨(warpage)이 적고 내열성이 우수한 대상물을 얻을 수 있는 금속 분말에 관한 것이다.

최근 몇 년 동안, 금속 적층 조형 기술이 주목을 받고 있다. 이는 금속 적층 조형 기술이 다음과 같은 장점을 가지고 있기 때문이다:

(a) 복잡한 형상을 갖는 금속부가, 최종 형상에 가까운 형상으로 형성될 수 있음;

(b) 디자인의 자유도가 향상됨; 및

(c) 절삭 마진이 종래 기술보다 더 적음.

여기서, "적층 조형 방법"이란, 3차원 구조를 수평 방향으로 슬라이스하여 얻어진 구조에 대응하는 얇은 층을 다양한 방법을 이용하여 적층함으로써 3차원 구조를 제조하는 방법을 말한다. 얇은 층을 적층하는 방법의 예에는 다음이 포함된다:

(a) 금속 분말로 이루어진 얇은 분말층을 형성하는 단계와, 레이저빔 또는 전자빔과 같은 에너지빔으로 조사하여 분말층을 국소적으로 용융 및 응고시키는 단계를 반복하는 방법, 및

(b) 각각이 정해진 형상을 갖는 박판을 적층하고, 그 박판을 확산 접합하는 방법.

이들 중, 촘촘히 깔린(spread) 금속 분말층에 레이저 빔을 조사하여 분말층을 국소적으로 용융 및 응고시키는 적층 조형 방법을 "선택적 레이저 용융(SLM)"이라고도 한다. SLM 적층 조형 방법은, 단지 레이저 빔의 조사 위치를 변경함으로써 복잡한 3차원 형상이 쉽게 형성될 수 있다는 장점이 있다. 따라서, SLM 적층 조형 방법을, 예컨대 다이캐스팅 금형의 제조에 적용할 경우, 금형 내부에 비선형 또는 3차원 수냉 회로를 자유롭게 배치할 수 있다.

SLM 3D 프린터를 이용하여 적층 조형을 수행하는 경우, 조형물의 상면만 빠르게 가열되고, 따라서 냉각 후 조형물의 상면에 잔류 인장 응력이 발생하게 된다. 그 결과, 조형물이 아래로 볼록하게 변형되기 쉽다. 조형물의 변형이 크면, 조형물의 치수 정밀도가 저하되고, 조형 후 3D 프린터로부터 조형품을 꺼내는 것도 어려워진다.

이에, 종래 기술의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 제안이 이루어져 왔다.

예컨대, 특허 문헌 1에는 적층 조형을 통해 대상물을 제조하는 방법이 개시되어 있는데, 그 방법에는 다음이 포함된다:

제조 영역에서 탄소강 또는 마르텐사이트 스테인리스강의 분말로 이루어진 재료층을 형성하는 재코팅 단계;

재료층의 소정의 조사 영역에 레이저빔을 조사하여 응고층을 형성하는 응고 단계; 및

응고층의 온도를 T₁→T₂→T₁이 되도록 조절하는 온도 조절 단계 (여기서, T₁ ≥ Mf (응고층의 마르텐사이트 변태 종료 온도), T₁ > T₂ 및 T₂ ≤ Ms (응고층의 마르텐사이트 변태 개시 온도)).

동 문헌에는 다음과 같은 점이 개시되어 있다.

(a) 적층 조형에서는, 응고층의 냉각 공정 동안 응고층의 부피가 일반적으로 수축하기 때문에 응고층에 인장 응력이 남아 있다.

(b) 마르텐사이트 변태가 일어나는 재료를 이용하여 적층 조형을 수행하는 경우, 응고층이 마르텐사이트 변태를 거치게 되면 부피 팽창이 일어나므로, 응고층의 냉각 시 발생하는 부피 수축과 그에 따른 인장 응력이 감소되고, 조형물의 변형이 억제될 수 있다.

(c) 응고층의 변태량(=팽창량)은 온도 조절 단계에서 T₁및 T₂를 제어하여 제어할 수 있다.

(d) Ms 및 Mf는 재료 중의 탄소량에 따라 변동하므로, 재료 중의 탄소량을 조절함으로써 동 문헌에서 설명한 방법을 다양한 재료에 적용할 수 있다.

특허 문헌 2에는 Cr, Ni, C, Si, Mn, N, Mo, Cu, Nb, P 및 S를 소정량 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진 금속 분말이 개시되어 있다.

동 문헌에는, 스테인리스강 분말을 사용하여 적층 조형을 수행하는 경우, 스테인리스강 분말에 함유되는 각 원소의 양을 소정 범위 내에서 조정하고 P 및 S의 양을 제어하면, 응고 균열(solidification crack)이 발생할 가능성이 적고 양호한 제조성이 나타난다고 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 3에는, 적층 조형용 금속 분말은 개시되어 있지 않지만, C, Si, Mn, Cr, Mo, V 및 N을 소정량 함유하고, 잔부는 Fe 및 불순물로 이루어진 스테인리스강이 개시되어 있다.

동 문헌에는, 각 원소의 함량이 소정 범위 이내일 때, 고온에서의 어닐링 후에도 경도가 높고 인성이 높으며 내식성이 우수한 스테인리스강을 얻을 수 있다고 개시되어 있다.

특허 문헌 1에는, 응고층의 온도가 Ms점 부근에서 상승 및 하강될 때, 마르텐사이트 변태에 의한 부피 팽창에 의해, 조형 후 냉각 공정에서 발생하는 잔류 인장 응력이 완화되고, 이에 따라 변형이 거의 없는 조형물을 얻을 수 있다고 개시되어 있다. 그러나, 현재의 3D 프린터에서는, 기기 제약으로 인해 제조 영역의 도달 가능한 온도에 대한 상한이 존재한다. 따라서, 특허 문헌 1에 개시된 방법은 Ms점이 약 300℃ 이하인 강에만 적용될 수 있다.

또한, 내열성이 요구되는 용도에는 SUH1, SUH3 및 SUH11과 같은 내열성 마르텐사이트강이 사용된다. 이러한 유형의 내열강을 사용하는 경우, 내열성을 높이기 위해 탄소량이 많은 것이 보통이다. 이렇게 탄소량이 많은 분말을 적층 조형에 적용할 경우, 조형된 상태의(as-manufactured) 경도는 매우 높은 경향이 있다. 그 결과, 조형물에 균열이 발생하기 쉬우므로, 조형물의 제조에 어려움이 있을 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 내열강 내의 탄소량을 감소시키는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 탄소량의 감소는 Ms점의 상승을 유발하므로, Ms점이 제조 기기의 도달 가능한 온도 범위보다 높을 수 있다. 그 결과, 탄소량이 감소된 내열강 분말을 사용하여 적층 조형을 수행할 경우, 조형물의 잔류 응력이 증가하는 문제점이 있다.

일본특허 제6295001호 공보 일본 공개특허공보 특개2019-119913호 일본 공표특허공보 특표2020-536169호

본 발명의 목적은 적층 조형을 통해 균열 또는 휨이 적고 내열성이 우수한 대상물을 얻을 수 있는 금속 분말을 제공하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 금속 분말은,

0.001 질량% ≤ C ≤ 0.45 질량%,

0.01 질량% ≤ Si ≤ 3.50 질량%,

Mn ≤ 2.0 질량%,

7.5 질량% ≤ Cr ≤ 21.0 질량%,

1.5 질량% ≤ Ni ≤ 7.0 질량%,

Mo ≤ 1.3 질량%,

0.05 질량% ≤ V ≤ 2.0 질량%,

Al ≤ 0.015 질량% 및

N ≤ 0.20 질량%

를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,

0.05 질량% ≤ C+N ≤ 0.58 질량%를 만족하고,

또한 다음의 식 (1) 및 식 (2)를 만족한다.

10 < 15C+Mn+0.5Cr+Ni < 20 (1)

Cr_eq/Ni_eq < 5.6 (2)

여기서,

Cr_eq = Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb,

Ni_eq = Ni+30C+30N+0.5Mn 임.

소정의 원소를 함유하고 식 (1)을 만족하는 금속 분말을 이용하여 적층 조형을 수행할 경우, 조형 후 냉각 공정에서 발생하는 잔류 인장 응력이 마르텐사이트 변태에 의한 부피 팽창에 의해 완화된다. 그 결과, 적층 조형을 통해 균열이 적고 변형이 적은 대상물을 얻을 수 있다.

또한, 금속 분말의 성분을 식 (2)를 만족하도록 최적화함으로써(특히, Si, Cr 및 Ni의 양을 최적화함으로써), 적층 조형을 통해 내열성이 우수한 대상물을 얻을 수 있다.

도 1은 변태점 측정용 시료를 소정의 냉각 속도로 냉각할 때의 온도 변화와 치수 변화 사이의 관계에 대한 예를 나타낸 도면이다.
도 2a는 휨의 양을 측정하기 위한 시험편의 개략도이다.
도 2b는 곡률 반경 R이 거의 0인 경우를 예시한 것이다.
도 2c는 곡률 반경 R이 0 미만인 경우를 예시한 것이다.
도 2d는 곡률 반경 R이 0 초과인 경우를 예시한 것이다.
도 3은 변수 A와 Ms점 사이의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 Ms점과 조형 후 변형 사이의 관계를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

[1. 금속 분말]

[1.1. 주(main) 구성 원소]

본 발명에 따른 금속 분말은 다음과 같은 원소를 함유하며, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 첨가되는 원소들의 종류, 그의 성분 범위 및 한정 이유는 다음과 같다.

(1) 0.001 질량% ≤ C ≤ 0.45 질량%:

C는 다양한 원소들과 함께 탄화물을 형성하며 경도 및 강도 향상에 효과적인 원소이다. 또한, C는 Ms점을 낮추는데 효과적인 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해, C의 양은 0.001 질량% 이상이 요구된다. C의 양은 0.01 질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.05 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

반면에, 금속 분말을 이용하여 적층 조형을 수행하는 경우, 적층 조형 직후의 조형물의 경도는 C 및 N의 총량에 비례한다. 따라서, C의 양이 과도한 경우에는, 적층 조형 직후의 조형물의 경도가 너무 높아 균열이 발생할 수도 있다. 따라서, C의 양은 0.45 질량% 이하가 요구된다. C의 양은 0.40 질량% 이하인 것이 바람직하다. C의 양은 0.09 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.06 질량% 이하인 것이 보다 더 바람직하다.

(2) 0.01 질량% ≤ Si ≤ 3.50 질량%:

Si는 탈산제로서 효과적인 원소이다. 또한, Si는 조형물의 내열성 및 내산화성을 향상시키는데 효과적인 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해, Si의 양은 0.01 질량% 이상이 요구된다. Si의 양은 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하고, 0.3 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

반면에, Si의 양이 과도한 경우에는, 조형물의 인성이 저하될 수도 있다. 따라서, Si의 양은 3.50 질량% 이하가 요구된다. Si의 양은 3.2 질량% 이하인 것이 바람직하고, 2.00 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.00 질량% 이하인 것이 보다 더 바람직하다.

(3) Mn ≤ 2.0 질량%:

Mn은 탈산 원소 및 탈황 원소로서 효과적인 원소이다. 또한, Mn은 인성 및 인장 강도 향상에 효과적인 원소이다. 또한, Mn은 Ms점을 낮추는데 효과적인 원소이기도 하다. 따라서, 금속 분말은 필요에 따라 Mn을 함유할 수도 있다. 상기 효과를 얻기 위해, Mn의 양은 0.01 질량% 이상인 것이 바람직하다. Mn의 양은 0.2 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

반면에, Mn은 오스테나이트 안정화 원소이기도 하다. 따라서, Mn의 양이 과도한 경우에는, 잔류 오스테나이트의 양이 과도하고, 조형물의 경도 및 내식성이 저하될 수도 있다. 따라서, Mn의 양은 2.0 질량% 이하가 요구된다. Mn의 양은 1.8 질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.6 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.00 질량% 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 0.70 질량% 이하인 것이 더욱 더 바람직하다.

(4) 7.5 질량% ≤ Cr ≤ 21.0 질량%:

Cr은 고온 내산화성을 향상시키는데 효과적인 원소이다. 또한, Cr은 탄화물 형성에 의해 조형물의 퀀칭(quenching) 경도를 향상시키는데 효과적인 원소이다. 또한, Cr은 조형물의 표면에 부동태 피막(passive film)을 형성하여 내식성을 확보하는데 효과적인 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해, Cr의 양은 7.5 질량% 이상이 요구된다. Cr의 양은 10.5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 11.5 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

반면에, Cr의 양이 과도한 경우에는, 퀀칭된 조직에서도 페라이트 조직이 남아 고온 강도 저하로 이어질 수 있다. 따라서, Cr의 양은 21.0 질량% 이하가 요구된다. Cr의 양은 20.0 질량% 이하인 것이 바람직하고, 18.5 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 16.0 질량% 이하인 것이 보다 더 바람직하고, 15.0 질량% 이하인 것이 더욱 더 바람직하다.

(5) 1.5 질량% ≤ Ni ≤ 7.0 질량%:

Ni는 내식성 및 고온 강도를 향상시키는데 효과적인 원소이다. 또한, Ni는 Ms점을 낮추는데 효과적인 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해, Ni의 양은 1.5 질량% 이상이 요구되고, 3.00 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 4.00 질량% 이상인 것이 보다 더 바람직하고, 5.00 질량% 이상인 것이 더욱 더 바람직하다.

반면, Ni의 양이 과도한 경우에는, Ms점이 크게 낮아진다. 그 결과, 잔류 오스테나이트의 양이 과다할 수 있고, 템퍼 경도(temper hardness)가 저하될 수도 있다. 따라서, Ni의 양은 7.0 질량% 이하가 요구된다.

(6) Mo ≤ 1.3 질량%:

Mo는 부동태 피막의 재생을 촉진하고 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 따라서, 금속 분말은 필요에 따라 Mo를 함유할 수도 있다. 이러한 효과를 얻기 위해, Mo의 양은 0.01 질량% 이상인 것이 바람직하다. Mo의 양은 0.1 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

반면에, Mo의 양이 과도한 경우에는, 조형물의 파단 인성이 저하할 수도 있다. 따라서, Mo의 양은 1.3 질량% 이하가 요구된다. Mo의 양은 1.1 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.90 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.50 질량% 이하인 것이 보자 더 바람직하다.

(7) 0.05 질량% ≤ V ≤ 2.0 질량%:

V는 C 및/또는 N과 결합하여 탄화물 및/또는 질화물을 형성하고 경도 향상에 기여하는 원소이다. 또한, V는 퀀칭 시 결정립의 조대화(coarsening)를 방지하고 인성 향상에 기여하는 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해, V의 양은 0.05 질량% 이상이 요구된다. V의 양은 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하다.

반면에, V의 양이 과도한 경우에는, 다량의 탄화물 및/또는 질화물이 남을 수 있고 인성이 저하될 수도 있다. 따라서, V의 양은 2.0 질량% 이하가 요구된다. V의 양은 1.3 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.8 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.5 질량% 이하인 것이 보다 더 바람직하다.

(8) Al ≤ 0.015 질량%:

Al은 탈산 원소로서 효과적인 원소이다. 또한, 소량의 Al은 퀀칭 시 입자 조대화를 방지하고 인성 향상에 기여할 수도 있다. 따라서, 금속 분말은 필요에 따라 Al을 함유할 수도 있다. 이러한 효과를 얻기 위해, Al의 양은 0.002 질량% 초과인 것이 바람직하다. Al의 양은 0.005 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다.

반면에, Al의 양이 과도한 경우에는, 조대한 AlN이 형성되고, 이는 인성 및 피로 특성의 현저한 저하로 이어질 수도 있다. 따라서, Al의 양은 0.015 질량% 이하가 요구된다.

(9) N ≤ 0.20 질량%:

N은 용융 금속이 질소 아토마이징(nitgrogen atomization)에 의해 분말화될 때 금속 분말에 혼합되는 원소이다. 또한, N은 적층 조형 직후에 조형물의 경도를 향상시키는 효과가 있다. 따라서, 금속 분말은 필요에 따라 N을 함유할 수도 있다. 이러한 효과를 얻기 위해, N의 양은 0.01 질량% 이상인 것이 바람직하다.

반면에, N의 양이 과도한 경우에는, 적층 조형 직후의 조형물의 경도가 너무 높아 균열이 발생할 수도 있다. 따라서, N의 양은 0.20 질량% 이하가 요구된다. N의 양은 0.1 질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.07 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

(10) 0.05 질량% ≤ C+N ≤ 0.58 질량%:

C 및 N은 모두 경도 및 강도를 향상시키는데 효과적인 원소이다. 또한, C 및 N은 Ms점을 낮추는데 효과적인 원소이기도 하다. C+N이 너무 작은 경우에는, 요구되는 경도를 얻을 수 없다. 따라서, C+N은 0.05 질량% 이상이 요구된다.

반면에, C+N이 과도한 경우에는, 적층 조형 직후의 조형물의 경도가 너무 높아 균열이 발생할 수도 있다. 따라서, C+N은 0.58 질량% 이하가 요구된다. C+N은 0.45 질량% 이하인 것이 바람직하다.

(11) 불가피적 불순물:

본 발명에 따른 금속 분말은 하기와 같은 성분들을 하기와 같은 양으로 함유할 수도 있다. 이러한 경우, 이들 성분은 본 발명에서 불가피적 불순물로 취급된다.

Cu≤0.30 질량%, O≤0.1 질량%, Co≤0.3 질량%, Ta≤0.05 질량%, Ti≤0.05 질량%, Zr≤0.05 질량%, B≤0.005 질량%, Ca≤0.005 질량%, Se≤0.03 질량%, Te≤0.005 질량%, Bi≤0.01 질량%, Pb≤0.03 질량%, Mg≤0.02 질량% 및 REM≤0.01 질량%이다.

[1.2. 보조 구성 원소들]

본 발명에 따른 금속 분말은 상기 주 구성 원소들에 더하여 하기 원소들 중 하나 이상을 더 함유할 수도 있다. 첨가되는 원소들의 종류, 그의 성분 범위 및 한정 이유는 다음과 같다.

(1) 0.1 질량% ≤ Nb ≤ 1.0 질량%:

Nb는 V와 유사하게 C 및/또는 N과 결합하여 탄화물 및/또는 질화물을 형성하고 경도 향상에 기여하는 원소이다. 또한, Nb는 퀀칭 시 결정립의 조대화를 방지하고 인성 향상에 기여하는 원소이기도 하다. 이러한 효과를 얻기 위해, Nb의 양은 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하다. Nb는 불가피적 불순물로서 0.1 질량% 미만의 양으로 함유될 수도 있다.

반면에, Nb의 양이 과도한 경우에는, 조대한 탄화물 및/또는 질화물이 석출되어 퀀칭 균열(quench crack)을 부추길 수도 있다. 따라서, Nb의 양은 1.0 질량% 이하인 것이 바람직하다.

(2) 0.1 질량% ≤ W ≤ 1.5 질량%:

W는 내식성을 향상시키는 효과가 있다. 이러한 효과를 얻기 위해, W의 양은 0.1 질량% 이상인 것이 바람직하다. W는 불가피적 불순물로서 0.1 질량% 미만의 양으로 함유될 수도 있다.

반면에, W의 양이 과도한 경우에는, 비용이 증가하게 되고, M₆C형 조대 탄화물이 형성되어 퀀칭 균열을 부추길 수도 있다. 따라서, W의 양은 1.5 질량% 이하인 것이 바람직하다.

(3) P ≤ 0.03 질량%:

P는 불가피적 불순물로서, 응고 균열을 방지하는 관점에서, P의 양을 가능한 한 줄이는 것이 바람직하다. 응고 균열을 방지하기 위해, 불가피적 불순물로서 P의 양은 0.03 질량% 이하인 것이 바람직하다.

그러나, P의 양을 과도하게 줄이면 생산 비용의 상승을 초래하게 된다. 따라서, 이러한 점을 고려하여 P의 최적량을 선택하는 것이 바람직하다.

(4) S ≤ 0.03 질량%:

S는 불가피적 불순물로서, 응고 균열을 방지하는 관점에서, S의 양을 가능한 한 줄이는 것이 바람직하다. 응고 균열을 방지하기 위해, 불가피적 불순물로서 S의 양은 0.03 질량% 이하인 것이 바람직하다.

그러나, S의 양을 과도하게 줄이면 생산 비용의 상승을 초래하게 된다. 따라서, 이러한 점을 고려하여 최적의 S의 양을 선택하는 것이 바람직하다.

[1.3. 성분 밸런스(balances)]

본 발명에 따른 금속 분말은 다음의 식 (1) 및 식 (2)를 만족시키는 것이 요구된다.

10 < 15C+Mn+0.5Cr+Ni < 20 (1)

Cr_eq/Ni_eq < 5.6 (2)

여기서,

Cr_eq = Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb

Ni_eq = Ni+30C+30N+0.5Mn 임.

[1.3.1. 식 (1)]

식 (1)에서 "15C+Mn+0.5Cr+Ni"(이하, "변수 A"라고도 칭함)는 금속 분말의 Ms점과 상관 관계가 있다. 변수 A의 모든 원소는 Ms점을 낮추는 효과가 있다. 본 발명에 따른 금속 분말에 있어서, 변수 A가 식 (1)을 만족하도록 최적화될 경우, 금속 분말의 Ms점은 적층 조형에 적합한 범위(구체적으로, 약 50℃ 내지 약 280℃)로 설정될 수 있다.

변수 A는 각 원소의 함량(질량%)에 소정의 계수를 곱하고 그들을 합하여 얻어진다. 금속 분말이 변수 A를 구성하는 원소 중 일부를 함유하지 않는 경우에는 당해 원소의 함량을 0으로 가정하여 변수 A를 산출한다.

금속 분말의 Ms점이 너무 낮은 경우에는, 적층 조형 후 잔류 오스테나이트의 양이 과도하고, 충분한 경도를 얻을 수 없다. 또한, 적층 조형 후 재료가 상온으로 냉각되더라도, 마르텐사이트 변태량이 적고, 따라서 변태 팽창에 따른 변형 감소 효과가 얻어지지 않을 수도 있다. 따라서, Ms점은 50℃ 이상인 것이 바람직하다. Ms점이 상기 값과 같거나 더 크도록 하기 위해서는 변수 A가 20 미만인 것이 바람직하다.

반면에, 변태 팽창에 의한 변형 감소 효과를 얻기 위해서는, 적층 조형 후의 조형물을 Ms점보다 낮은 온도 및 마르텐사이트 변태가 완전히 완료되는 온도(Mf점)보다 높은 온도로 가열할 필요가 있다. 현재의 적층 조형 장치는 기기 제약으로 인해 200℃까지만 가열할 수 있다. 조형물의 가열 온도가 200℃이고 금속 분말의 Ms점이 280℃보다 높은 경우에는, 가열 온도가 너무 낮고, 따라서 적층 조형 직후에 마르텐사이트 변태가 거의 완료되고, 변태 팽창에 의한 변형 감소 효과는 얻을 수 없다.

적층 조형물을 200℃ 이상으로 가열하는 것이 가능하다고 하더라도, Ms점이 280℃ 이상인 경우, 가열에 요구되는 온도는 베이나이트 변태가 일어나는 온도와 같거나 그보다 높다. 따라서, 조형시 베이나이트 변태에 의한 팽창이 일어나고, 변태 팽창에 의한 변형 감소의 효과를 얻을 수 없다. 따라서, Ms점은 280℃ 이하인 것이 바람직하다. Ms점이 상기 값과 같거나 상기 값보다 작도록 하기 위해서는 변수 A가 10 초과인 것이 바람직하다.

[1.3.2. 식 (2)]

식 (2)는, Ni 당량(Ni_eq)에 대한 Cr 당량(Cr_eq)의 비율(이하, "당량비(equivalent ratio)"라고도 칭한다)을 나타낸다. "Cr_eq"는 스테인리스강에서 페라이트가 형성되는 용이성(ease)을 나타내는 지표이다. 또한, "Ni_eq"는 스테인리스강에서 오스테나이트가 형성되는 용이성을 나타내는 지표이다.

Cr_eq는 각 페라이트 안정화 원소의 함량(질량%)에 소정의 계수를 곱하고 그들을 함께 합하여 얻어진다. 또한, 상기 Ni_eq는 각 오스테나이트 안정화 원소의 함량(질량%)에 소정의 계수를 곱하고 그들을 함께 합하여 얻어진다. 금속 분말이 Cr_eq 또는 Ni_eq를 구성하는 원소들 중 일부를 함유하지 않는 경우에는, 당해 원소의 함량을 0으로 가정하여 Cr_eq 또는 Ni_eq를 산출한다.

당량비가 너무 큰 경우에는, 모든 상에 페라이트 조직이 형성될 수 있고, 고온 강도가 감소할 수도 있다. 따라서, 당량비는 5.6 미만이 요구된다. 당량비는 다음 식 (2')을 만족시키는 것이 바람직하다.

Cr_eq/Ni_eq < 2.5 (2')

반면에, 당량비가 너무 작은 경우에는, 잔류 오스테나이트의 양이 과도하고, 조형물의 경도 및 내식성이 저하될 수도 있다. 따라서, 당량비는 0.3 이상인 것이 바람직하다. 당량비는 0.4 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.6 이상인 것이 보다 더 바람직하다.

[1.4. 분말 특성]

SLM 3D 프린터에서는, 레이저로 조형하기 전에 금속 분말이 균일하게 촘촘히 깔린다. 금속 분말의 유동성은 금속 분말을 균일하게 퍼지게 하기 위해 중요하다. 유동성을 확보하기 위해, 금속 분말의 분말 특성(특히, 개수 빈도 D₅₀ 및 사태 각도(avalanche angle))이 최적화될 수 있다.

[1.4.1. 개수 빈도 D₅₀]

용어 "개수 빈도 D₅₀(μm)"은 분말의 누적 50개수%의 입자 직경(메디안(median) 직경)을 의미한다. D₅₀의 측정 방법의 예에는 다음이 포함된다:

(a) 레이저 회절/분산법에 기초한 입자 분포 측정 장치를 이용하는 측정 방법;

(b) 입자 이미지 분석기를 사용한 측정 방법;

(c) 콜터 카운터(coulter counter)를 이용한 측정 방법; 등.

본 발명에서 용어 "D₅₀"은 입자 이미지 분석기에 의해 측정된 메디안 직경을 의미한다.

일반적으로, 미분(fine powder)(입경이 10μm 이하인 입자들)의 함량은 D₅₀이 증가할수록 상대적으로 증가한다. 입경이 작아질수록, 반 데르 발스 힘 및 정전기력과 같은, 입자 사이에 발생하는 접착력이 커진다. 따라서, D₅₀이 너무 작은 경우에는, 분말이 덩어리가 되는(agglomerate) 경향이 있어 유동성이 떨어지게 된다. 따라서, D₅₀은 10μm 이상인 것이 바람직하다. D₅₀은 20μm 이상인 것이 더욱 바람직하고, 30μm 이상인 것이 보다 더 바람직하다.

반면에, D₅₀이 너무 큰 경우에는, 입자 사이에 발생하는 접착력보다 분말 표면에 발생하는 마찰력이 보다 더 우세하게 된다. 따라서, 분말 유동 시 전단 저항이 증가하고, 유동성이 억제된다. 따라서, D₅₀은 50μm 이하인 것이 바람직하다.

[1.4.2. 사태 각도]

금속 분말의 유동성을 평가하는 방법의 예에는 다음이 포함된다:

(a) JIS Z2502:2012에 명시된 금속 분말 - 유동성 측정 방법;

(b) 홀 유량계 깔때기(Hall Flowmeter Funnel)를 이용한 ASTM B213 금속 분말 유량 표준 시험 방법;

(c) 카니 깔때기(Carney Funnel)를 이용한 ASTM B964 금속 분말 유량 표준 시험 방법; 등.

반면에, 금속 3D 프린터에서 분말 퍼짐(spreading) 단계에 적합한 유동성을 평가하기 위한 지표로서, 머큐리 사이언티픽(Mercury Scientific)이 제조한 회전 분말 분석기로 측정할 수 있는 사태 각도가 있다. 본 발명에서는, 금속 분말의 유동성 지표로서 사태 각도가 이용된다.

일반적으로, 사태 각도가 작다는 것은 입자 간의 접착력이 작고 금속 분말의 유동성이 양호하다는 것을 나타낸다. 사태 각도는 금속 분말의 D₅₀에 따라 보통 30°내지 60°의 값을 취한다. 3D 프린터의 조형 영역에서 금속 분말을 보다 균일하게 깔리게 하기 위하여, 사태 각도는 45°이하인 것이 바람직하다. 사태 각도는 43°이하인 것이 더욱 바람직하고, 40°이하인 것이 보다 더 바람직하고, 35°이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.

[1.4.3. 겉보기 밀도, 탭 밀도(tapped density) 및 하우스너(Hausner) 비율]

겉보기 밀도를 측정하는 방법의 예에는 다음이 포함된다:

(a) JIS Z2504:2012에 명시된 금속 분말 - 겉보기 밀도 측정 방법;

(b) 홀 유량계 깔때기를 이용한 ASTM B212 자유 유동 금속 분말의 겉보기 밀도 표준 시험 방법에 따른 방법; 등.

본 발명에서, 용어 "겉보기 밀도 ρ_bulk"란 JIS Z2504:2012에 명시된 금속 분말 - 겉보기 밀도 측정 방법에 의해 얻어지는 값을 의미한다. 금속 분말의 겉보기 밀도는 통상적으로 약 3.0 g/cc 내지 약 6.0 g/cc의 값을 가질 수 있다.

탭 밀도를 측정하는 방법의 예에는 다음이 포함된다:

(a) JIS Z2512:2012에 명시된 금속 분말 - 탭 밀도 측정 방법;

(b) ASTM B527 금속 분말 및 화합물의 탭 밀도 표준 시험 방법에 따른 방법; 등.

본 발명에서, 용어 "탭 밀도 ρ_tapped"란 JIS Z2512:2012에 명시된 금속 분말 - 탭 밀도 측정 방법에 의해 얻어지는 값을 의미한다. 금속 분말의 탭 밀도는 통상적으로 약 3.0 g/cc 내지 약 6.0 g/cc의 값을 가질 수 있다.

용어 "하우스너 비율"은 금속 분말의 겉보기 밀도(ρ_bulk)에 대한 탭 밀도(ρ_tapped)의 비(=ρ_tapped/ρ_bulk)를 의미한다. 하우스너 비율이 작다는 것은 일반적으로 입자간 상호 작용이 약하고 유동성이 높다는 것을 의미한다. 반대로, 하우스너 비율이 크다는 것은 일반적으로 입자간 상호 작용이 강하고 유동성이 낮다는 것을 나타낸다. 금속 분말의 하우스너 비율은 통상적으로 약 1.25 이하의 값을 가질 수 있다.

[1.4.4. 입자 형상]

금속 분말의 입자 형상은 구형(spherical) 또는 불규칙형일 수 있다. 일반적으로, 구형 입자들로 이루어진 금속 분말은 불규칙한 형상의 입자들로 이루어진 금속 분말보다 높은 유동성을 나타낸다.

[1.5. 용도]

본 발명에 따른 금속 분말은 다양한 용도로 사용될 수 있으며, 특히 적층 조형용 금속 분말로서 적합하다.

본 발명에 따른 금속 분말을 이용하여 적층 조형에 의해 제조된 대상물의 조형된 상태의 경도는 주로 금속 분말의 조성에 따라 달라진다. 조형된 상태의 경도가 너무 높은 경우, 균열이 발생할 수도 있다. 조형시 균열을 억제하기 위해, 조형된 상태의 경도는 58 HRC 이하인 것이 바람직하다. 조형된 상태의 경도는 55 HRC 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 조형된 상태의 경도를 갖는 대상물은 금속 분말의 조성을 최적화하여 적층 조형을 통해 얻을 수 있다.

[2. 금속 분말의 제조 방법]

본 발명에서, 금속 분말의 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 금속 분말의 제조 방법의 예에는 가스 아토마이즈법, 물 아토마이즈법, 플라즈마 아토마이즈법, 플라즈마 회전 전극법, 원심력 아토마이즈법 등이 포함된다.

예컨대, 가스 아토마이즈법을 이용하여 금속 분말을 제조하는 경우에는, 턴디시(tundish)의 바닥에서 용융 금속을 떨어뜨리면서 용융 금속에 고압 가스를 분사하고, 이로 인해 용융 금속을 분쇄 및 응고시킨다. 이 경우에, 고압 가스로서 질소 가스, 아르곤 가스 또는 헬륨 가스와 같은 불활성 가스가 사용된다. 가스 아토마이즈법을 이용하여 금속 분말을 제조하는 경우에, P, S, Cu, Co, Ti, Zr 및 Nb 와 같은 불순물들이 불가피하게 혼합될 수도 있다.

또한, 금속 분말은 2종 이상의 금속 분말을 혼합하고, 예컨대 기계적 합금화 방법을 이용하여 제조될 수도 있다.

또한, 상기 방법들 중 어느 하나의 방법을 이용하여 금속 분말을 제조한 후에, 환원성 열플라즈마를 이용하여 구상화 처리(spheroidizing treatment)를 더 실시할 수도 있다. 다른 방법으로, 금속 분말의 유동성을 향상시키기 위해, 분말 제조 후 입자 표면에 적정량의 나노입자를 코팅할 수도 있다. 금속 분말의 입경 분포는 제조 조건에 의해 제어될 수 있으며, 또한 습식 사이클론, 건식 사이클론, 건식 체(sieve) 및 초음파 체 등의 분급 방법에 의해 제어될 수 있다.

[3. 적층 조형을 통한 대상물의 제조 방법]

금속 3D 프린터를 이용한 적층 조형 방법의 예에는 분말상(power bed) 융합법, 직접 에너지 적층법, 바인더-제트법(binder-jetting method) 등이 포함된다. 또한, 적층 조형물의 절단이 조형 과정에서 수행될 수도 있다. 본 발명에 따른 금속 분말은 상기 방법들 중 어느 하나에 적용될 수 있다.

예컨대, 분말상 융합법 중 하나인 선택적 레이저 용융법(SLM법)의 경우, 적층 조형은 다음과 같은 방법으로 수행될 수 있다:

(a) 3D-CAD 등에 의해 생성된 3차원 형상 데이터(예컨대, STL 데이터)를 기반으로 수십 μm 단위의 슬라이스 데이터(slice data)를 생성 및

(b) 상기 슬라이스 데이터에 기초하여 분말상에 열원으로 선택적으로 주사 및 조사하여 소결층을 얻고, 상기 소결층을 적층.

[4. 효과]

강에서 C, Mn, Cr, Ni는 모두 Ms점을 낮추는 효과가 있다. 따라서, C의 양을 상대적으로 줄이고, 이들 원소의 함량이 식 (1)을 만족하도록 최적화된 경우, Ms점은, 적층 조형된 상태의 경도를 과도하게 증가시키지 않으면서 적층 조형물의 낮은 변형에 적합한 범위(약 50℃ 내지 약 280℃) 내에서 유지될 수 있다.

또한, 식 (2)를 만족하도록 원소들의 함량이 최적화되면, 내열성을 감소시키는 페라이트상의 형성을 방지할 수 있다. 식 (2)의 원소들 중, 특히 Si, Cr 및 Ni는 적층 조형물의 내열성을 향상시키는 효과가 있다. 따라서, 식 (2)를 만족시키면서 식 (2)의 원소들의 함량을 최적화함으로써, 적층 조형물의 내열성이 유지될 수 있다.

실시예

(실시예 1 내지 24 및 비교예 1 내지 7)

[1. 시료 제조]

[1.1. 금속 분말의 제조]

가스 아토마이즈법을 이용하여, 표 1 및 표 2에 나타낸 조성을 갖는 31종의 강 분말(잔부는 Fe)을 제조하였다. 표 1 및 표 2에 기재된 강 분말은, 잔부로서 Fe 외에, 표에 기재되지 않은 원소들을 상기 규정량 내에서 불순물로서 함유할 수도 있다. 또한, 표 1 및 표 2의 빈칸은 Mn, Ni, Mo, V, S, Nb 및 W의 경우 0.01 질량% 미만, Al의 경우 0.002 질량% 미만임을 나타낸다. 또한, 비교예 1은 내열성 마르텐사이트강(SUH11)에 대응하고, 비교예 2는 내열성 마르텐사이트강(SUH1)에 대응한다.

[표 1]

[표 2]

[1.2. 적층 조형물의 제조]

컨셉 레이저(Concept Laser)에서 제조한 금속 3D 프린터 M2를 사용하여 적층 조형을 통해, Ms점 및 조형된 상태의 경도를 측정하기 위한 대상물(15 mm × 15 mm × 15 mm 정육면체)을 제조하였다.

또한, 컨셉 레이저에서 제조한 금속 3D 프린터 M2를 사용하여 적층 조형을 통해, 스트립 형상의 베이스 플레이트(길이 20 mm, 폭 150 mm, 높이 15 mm) 상에 대상물(길이 18 mm, 폭 30 mm, 높이 10 mm의 입방체)을 형성하여, 조형 후 휨의 양을 측정하기 위한 시험편을 제조하였다.

적층 조형물은 히터를 사용하여 Ms-30℃ 내지 Ms-80℃의 온도로 예열하면서 적층 조형을 수행하였다. 조형 중 분위기는 질소 분위기였다.

[2. 시험 방법]

[2.1. Ms점]

변태점 측정을 위한 시험편(φ4 mm × 10 mm)을 조형된 상태의 적층 조형물로부터 잘라내었다. 시험편을 1,000℃ 내지 1,300℃로 가열한 후, 100℃/min의 냉각 속도로 20℃로 냉각하고, 냉각 시 온도 변화 및 치수 변화를 측정하였다.

도 1은 변태점 측정용 시료를 소정의 냉각 속도로 냉각할 때의 온도 변화와 치수 변화 사이의 관계에 대한 예를 나타낸다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 열수축이 열팽창으로 변화하는 온도를 마르텐사이트 변태 개시 온도(Ms)로 하였다.

[2.2. 조형된 상태의 경도]

경도 측정을 위한 시험편을 조형된 상태의 적층 조형물의 중앙 부근에서 잘라내었다. 얻어진 시험편의 록웰(Rockwell) 경도(JIS Z2245: 2016)를 측정하였다.

[2.3. 조형 후 변형 및 균열의 유무]

도 2a는 휨의 양을 측정하기 위한 시험편의 개략도이다. 적층 조형의 완료 후, 적층 조형물이 있는 베이스 플레이트를 금속 3D 프린터 M2로부터 꺼내고, 적층 조형물이 있는 베이스 플레이트를 표면 플레이트 상에 위치시켰다. 적층 조형물 전체의 외관 사진을 수평 방향에서 촬영하였다. 외관 사진에 대한 이미지 분석에 의해 적층 조형물의 곡률 반경 R 및 두께 t를 산출하였다. 그 후, 조형 후의 변형은 다음의 식 (3)에 의해 산출되었다.

조형 후 변형(%) = t×100/(2R+t) (3)

도 2b는 곡률 반경 R이 거의 0인 경우를 예시하고, 도 2c는 곡률 반경 R이 0 미만인 경우를 예시하며, 도 2d는 곡률 반경 R이 0 초과인 경우를 예시한다.

곡률 반경 R은, 베이스 플레이트를 표면 플레이트 상에 배치하고, 레이저 변위계 또는 스타일러스형(stylus type) 치수 측정기로 조형물의 길이 방향으로 일정한 간격으로 표면 플레이트로부터의 치수를 측정하고, 변위를 원으로 근사함으로써 산출될 수도 있다.

휨의 양을 측정한 조형물을 적층 방향에 수직인 평면에 평행한 부분으로 5등분하였다. 5개 시료의 단면을 연마한 후, 광학 현미경으로 관찰하여 균열의 존재(A) 또는 부재(B)를 확인하였다.

[3. 결과]

결과를 표 3에 나타낸다. 도 3은 변수 A와 Ms점 사이의 관계를 나타낸다. 도 4는 Ms점과 조형 후 변형 사이의 관계를 나타낸다.

[표 3]

표 3, 도 3 및 도 4에는 다음과 같은 내용이 개시되어 있다.

(1) 비교예 1에서는, 적층 조형물에 큰 균열이 발생하고, 조형물 제조가 불가능하였다. 이는 C의 양이 많아 조형된 상태의 경도가 극도로 높았고, 응고시 균열이 발생하기 쉬웠기 때문인 것으로 생각된다.

(2) 비교예 2에서는, 적층 조형물에에 균열이 발생하였다. 이는 C의 양이 많아, 조형된 상태의 경도가 높았고, 응고 시 균열이 발생하기 쉬웠기 때문인 것으로 생각된다.

(3) 비교예 3에서는, Ms점이 280℃보다 높았다. 이는 Ni의 양이 적고 변수 A의 값이 10 미만이었기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 비교예 3에서는, 조형 후 변형의 절대값이 0.3%를 초과하였다. 이는 Ms점이 높아, 가열 온도가 200℃인 기기에서는 열원으로 조사(irradiation)가 완료됨과 동시에 마르텐사이트 변태가 완료되고, 변태 팽창에 의한 변형 감소 효과를 효율적으로 얻을 수 없었기 때문인 것으로 생각된다.

(4) 비교예 4에서는, Ms점이 50℃보다 낮았다. 이는 Ni의 양이 과도하여, 변수 A가 20을 초과했기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 비교예 4에서는, 조형 후 변형의 절대값이 0.3%를 초과하였다. 이는 Ms점이 상온에 가까워서, 조형 시 마르텐사이트 변태가 진행되지 않았고, 열수축에 의해 조형물이 아래로 볼록하게 변형되었기 때문인 것으로 생각된다.

(5) 비교예 5에서는, 조형물의 조직이 전체 상(full-phase)으로 페라이트 조직이었다. 이는 Cr의 양이 과도하고 당량비(Cr_eq/Ni_eq)가 5.6을 초과했기 때문인 것으로 생각된다.

(6) 비교예 6에서는, Ms점이 50℃보다 낮았다. 이는 Si의 양과 Mn의 양이 과도하여, 변수 A가 20을 초과했기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 비교예 6에서는, 조형 후 변형의 절대값이 0.3% 초과이다. 이는 Ms점이 상온에 가까워서, 조형 시 마르텐사이트 변태가 진행되지 않았고, 열수축에 의해 조형물이 아래로 볼록하게 변형되었기 때문인 것으로 생각된다.

(7) 비교예 7에서는, Ms점이 280℃보다 높았다. 이는 Cr의 양이 적었고 변수 A의 값이 10 미만이었기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 비교예 7에서는, 조형 후 변형의 절대값이 0.3%를 초과하였다. 이는 Ms점이 높아, 가열 온도가 200℃인 기기에서는 열원으로 조사가 완료됨과 동시에 마르텐사이트 변태가 완료되고, 변태 팽창에 의한 변형 감소 효과를 효율적으로 얻을 수 없었기 때문인 것으로 생각된다.

또한, 비교예 7에서는, 조형물에 균열이 발생하였다. 이는 Ms점이 280℃보다 높고 조형된 상태의 경도가 59 HRC만큼 높았기 때문인 것으로 생각된다. 이는 가열 온도가 200℃인 기기에서는 열원으로 조사가 완료됨과 동시에 마르텐사이트 변태가 완료되어, 응고 시 균열이 발생하기 쉬웠기 때문인 것으로 생각된다.

(8) 모든 실시예 1 내지 24에서는, 조형 후 변형의 절대값이 0.3% 이내였으며, 균열이 관찰되지 않았다. 이는 변수 A가 주어진 범위 내에 있도록 성분들이 최적화되었고, 그에 따라 Ms점이 적절한 범위 내에 있었기 때문인 것으로 생각된다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 다양한 수정이 행해질 수 있다.

본 출원은 2021년 11월 10일에 출원된 일본특허출원 제2021-183725호 및 2022년 5월 30일에 출원된 일본특허출원 제2022-087488호에 기초하고 있으며, 그 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 발명에 따른 금속 분말은 적층 조형 방법을 통해 냉각이 필요한 금형(다이캐스트 금형, 핫 스탬핑 금형 및 테일러드 다이 퀀칭 금형(tailored die quenching mold) 등)을 제조하기 위한 분말 원료로 사용될 수 있다.

Claims

금속 분말로서,
0.001 질량% ≤ C ≤ 0.45 질량%,
0.01 질량% ≤ Si ≤ 3.50 질량%,
Mn ≤ 2.0 질량%,
7.5 질량% ≤ Cr ≤ 21.0 질량%,
1.5 질량% ≤ Ni ≤ 7.0 질량%,
Mo ≤ 1.3 질량%,
0.05 질량% ≤ V ≤ 2.0 질량%,
Al ≤ 0.015 질량% 및
N ≤ 0.20 질량%
를 포함하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지고,
0.05 질량% ≤ C+N ≤ 0.58 질량%를 만족하고,
다음의 식 (1) 및 식 (2)를 만족하는 금속 분말.
10 < 15C+Mn+0.5Cr+Ni < 20 (1)
Cr_eq/Ni_eq < 5.6 (2)
여기서,
Cr_eq = Cr+Mo+1.5Si+0.5Nb,
Ni_eq = Ni+30C+30N+0.5Mn 임.
제1항에 있어서,
0.1 질량% ≤ Nb ≤ 1.0 질량%를 추가로 포함하는 금속 분말.
제1항 또는 제2항에 있어서,
0.1 질량% ≤ W ≤ 1.5 질량%를 추가로 포함하는 금속 분말.
제1항에 있어서,
P ≤ 0.03 질량% 및
S ≤ 0.03 질량%
의 적어도 하나를 추가로 포함하는 금속 분말.
제2항에 있어서,
P ≤ 0.03 질량% 및
S ≤ 0.03 질량%
의 적어도 하나를 추가로 포함하는 금속 분말.
제3항에 있어서,
P ≤ 0.03 질량% 및
S ≤ 0.03 질량%
의 적어도 하나를 추가로 포함하는 금속 분말.
제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
다음의 식 (2')을 추가로 만족하는 금속 분말.
Cr_eq/Ni_eq < 2.5 (2')
제3항에 있어서,
다음의 식 (2')을 추가로 만족하는 금속 분말.
Cr_eq/Ni_eq < 2.5 (2')
제5항에 있어서,
다음의 식 (2')을 추가로 만족하는 금속 분말.
Cr_eq/Ni_eq < 2.5 (2')
제6항에 있어서,
다음의 식 (2')을 추가로 만족하는 금속 분말.
Cr_eq/Ni_eq < 2.5 (2')
제1항, 제2항, 제4항, 제5항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
적층 조형에 사용되는 금속 분말.