KR20240091663A - 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 및 그 제조방법 - Google Patents

저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 중량%로, C: 0% 초과 0.04% 이하, Si: 0.1% 이상 0.5% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.4% 이하, P: 0.003% 이하, S: 0.003% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 34% 이상 38% 이하, Co: 0% 초과 2.0% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 아래 식 (1)의 값이 112 이하일 수 있다.
식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.

Description

저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 및 그 제조방법 {Low thermal expansion steel with improved low-temperature impact toughness and manufacturing method thereof}
본 발명은 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근 액화천연가스 운반 및 저장에 대한 수요가 늘어남에 따라, 극저온에서 액체를 보관할 수 있는 용기용 소재의 수요가 크게 증가하고 있다.
극저온 환경에서는 소재의 취성이 커지기 때문에, 저장용기 소재에 균열이 쉽게 발생하여 누수가 일어날 수 있다.
한편, 소재에 발생하는 균열은, 온도 변화에 따른 소재의 열팽창에 의한 응력으로 일어나거나, 극저온 환경에서 소재의 충격인성 저하에 따라 발생할 수 있다.
따라서, 극저온 환경에서도 균열이 발생하지 않도록, 열팽창이 낮고, 저온 충격인성이 우수한 소재에 대한 개발이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 10-1995-0032674 A (1995.12.22)
상술한 문제를 해결하기 위한 개시된 발명의 목적은, 강 성분 최적화 및 제조공정을 제어함으로써, 열팽창 계수값이 낮고, 저온 충격인성이 우수한, 저열팽창강 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 중량%로, C: 0% 초과 0.04% 이하, Si: 0.1% 이상 0.5% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.4% 이하, P: 0.003% 이하, S: 0.003% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 34% 이상 38% 이하, Co: 0% 초과 2.0% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 아래 식 (1)의 값이 112 이하일 수 있다.
식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 아래 식 (2)의 값이 56 이상일 수 있다.
식 (2): 3Cr + 2Ni - 50Mn - 2Co
식 (2)에서, Cr, Ni, Mn 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 상온에서 100℃까지 열팽창 계수가 1.0 x 10-6/℃이하일 수 있다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, -196℃에서 충격인성이 140J/cm2 이상일 수 있다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 상온 충격인성 300J/cm2 이상일 수 있다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 제조방법은, 중량%로, C: 0% 초과 0.04% 이하, Si: 0.1% 이상 0.5% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.4% 이하, P: 0.003% 이하, S: 0.003% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 34% 이상 38% 이하, Co: 0% 초과 2.0% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 제조하는 단계; 및 상기 슬라브를 1200 내지 1350℃에서 열간압연하고, 800 내지 1000℃에서 열연소둔하여 열연강판을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 슬라브는, 아래 식 (1)의 값이 112 이하일 수 있다.
식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
상기 슬라브는, 아래 식 (2)의 값이 56 이상 일 수 있다.
식 (2): 3Cr + 2Ni - 50Mn - 2Co
식 (2)에서, Cr, Ni, Mn 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
상기 열연강판을 50% 이상의 압하율로 냉간압연하고, 800 내지 950℃에서 냉연소둔하여 냉연강판을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 합금성분 및 제조방법을 제어하여 열팽창 계수값이 낮고, 저온 충격인성이 우수한, 저열팽창강 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
이하에서는 개시된 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 개시된 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 개시된 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에서의 합금성분 함량의 수치 한정 이유에 대하여 설명한다. 이하에서는 특별한 언급이 없는 한 단위는 중량%이다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 중량%로, C: 0% 초과 0.04% 이하, Si: 0.1% 이상 0.5% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.4% 이하, P: 0.003% 이하, S: 0.003% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 34% 이상 38% 이하, Co: 0% 초과 2.0% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
C(탄소)의 함량은 0% 초과 0.04% 이하일 수 있다.
C는 강도 증가에 효과적인 원소이므로, 박판재로 활용하기 위해 적정량을 첨가하는 것이 바람직하다. 다만, C는 탄화물 형성에 의해 열팽창을 열화시키는 원소이므로, 그 함량을 낮게 관리하는 것이 유리하다. 한편, C 함량을 지나치게 낮게 관리하려면 공정 비용이 상승하는 문제가 있다. 따라서, 저열팽창 특성을 유지하면서도, 가격경쟁력을 확보할 수 있도록, C의 함량을 0% 초과 0.04% 이하로 제어할 수 있다. 바람직하게는, C의 함량은 0.003% 이상 0.037% 이하일 수 있다.
Si(실리콘)의 함량은 0.1% 이상 0.5% 이하일 수 있다.
Si은 합금의 정련 시 탈산을 용이하게 하여 O 함량 저감 및 개재물 제어 등에 효과적인 원소이다. 그러나, Si 첨가는 열팽창을 증가시키기 때문에, 종래에는 Si 함량을 0.1% 이하로 제어되어 왔다. 개시된 발명은, 탈산이 용이하면서도, 열팽창을 억제할 수 있도록, Si의 함량을 0.1% 이상 0.5% 이하로 제어할 수 있다. 바람직하게는, Si의 함량은 0.11% 이상 0.42% 이하일 수 있다.
Mn(망간)의 함량은 0.1% 이상 0.4% 이하일 수 있다.
Mn은 고용강화 및 열간 가공성 향상에 효과적인 원소이다. 특히, Mn은 합금 정련 시 Si와 함께 탈산제로 활용될 수 있는 원소이다. 그러나, 종래에는 열팽창을 억제시키기 위해 Mn 함량을 0.1% 이하로 제어되어 왔다. 개시된 발명은, Cr, Ni 및 Co 성분 조절을 통해, Mn 함량이 증가하더라도 열팽창이 억제될 수 있도록, Mn의 함량을 0.1% 이상 0.4% 이하로 제어할 수 있다. 바람직하게는, Mn의 함량은 0.12% 이상 0.34% 이하일 수 있다.
P(인)의 함량은 0.003% 이하 또는 0% 초과 0.003% 이하일 수 있다.
P은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 입계 부식을 일으키거나 열간 가공성을 저해하는 원소이므로, 그 함량을 낮게 관리하는 것이 유리하다. 그러나, P의 함량을 지나치게 낮게 제어하려면 공정 비용 증가를 초래할 수 있다. 이를 고려하여, P의 함량은 0.003% 이하일 수 있다. 바람직하게는, P의 함량은 0.001% 이상 0.003% 이하일 수 있다.
S(황)의 함량은 0.003% 이하 또는 0% 초과 0.003% 이하일 수 있다.
S은 강 중 불가피하게 함유되는 불순물로써, 결정립계에 편석되어 열간 가공성을 저해하는 원인이 되는 원소이다. 특히, S는 용접 시 형상 불량을 야기하거나, 균열을 발생시킬 수 있기 때문에, 함량을 낮게 관리하는 것이 유리하다. 이를 고려하여, S 함량의 상한은 0.003% 이하로 제한할 수 있다. 바람직하게는, 0.0004% 이상 0.0022% 이하일 수 있다.
Cr(크롬)의 함량은 0% 초과 0.5% 이하일 수 있다.
저열팽창강의 보통 스테인리스 제조공정에서 여타 강종을 제조하면서 Cr이 유입될 수 있으므로, 제거하는 것이 용이하지 않다. 그러나, Cr은 열팽창계수를 증가시키는 원소로써, 가능한 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 개시된 발명에서는, Ni 함량을 조절하여, Cr 함량이 증가하더라도 열팽창이 억제될 수 있도록, Cr의 함량을 0% 초과 0.5% 이하로 제어할 수 있다.
Ni(니켈)의 함량은 34% 이상 38% 이하일 수 있다.
Ni은 열팽창을 감소시켜 저열팽창성을 확보하기 위해 필수적인 원소이다. 일반적으로 저열팽창성을 확보하기 위해서는, Ni 및 Fe 이외의 원소들을 극저 함량으로 관리하므로, 공정 비용이 상승한다. 개시된 발명에서는, Ni 함량을 34 내지 38%로 제어하고, Cr 및 Co성분을 조절하여 열팽창계수를 낮추고자 한다. 바람직하게는, Ni의 함량을 34.6% 이상 37.1% 이하로 제어할 수 있다.
Co(코발트)의 함량은 0% 초과 2.0% 이하일 수 있다.
Co는 일반적으로 4% 이하 첨가 시 열팽창 계수를 저감시키고, 4% 초과하여 첨가 시 열팽창 계수를 증가시키는 성분으로 알려져 있다. 또한, Co의 함량이 증가하면 극저온 충격인성이 저하될 수 있다. 개시된 발명에서는, Co 함량을 0% 초과 2.0% 이하로 제어하고, Cr 및 Ni 함량을 조절하여, 열팽창 계수를 낮추고자 한다. 바람직하게는, Co의 함량은 0% 초과 0.5% 이하일 수 있고, 더욱 바람직하게는, Co의 함량은 0.01% 이상 0.5% 이하일 수 있다.
개시된 발명의 나머지 성분은 철(Fe)이다. 다만, 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 아래 식 (1)의 값이 112 이하일 수 있다.
식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
상기 식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
개시된 발명은 합금성분을 최적화하여 열팽창계수를 낮춤으로써 열팽창을 억제하고자 한다. 따라서, 개시된 발명은 열팽창계수에 영향을 줄 수 있는 합금성분을 조합하여 식 (1)을 도출하였다. 식 (1)의 값이 112를 초과하는 경우에는, 상온에서 100℃까지 열팽창 계수가 1.0 x 10-6/℃초과할 수 있다. 즉, 식 (1)의 값이 112를 초과하는 경우에는, 열팽창 억제력이 열위할 수 있다.
상기 식 (1)의 값은 구체적으로 102 내지 112, 보다 구체적으로 105 내지 112, 보다 더욱 구체적으로 108 내지 112일 수 있다. 상기 범위 내에서, 본 발명 일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 열팽창 계수값이 낮으면서도 저온 충격인성이 우수한 특성을 양립하기 더욱 유리할 수 있다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 아래 식 (2)의 값이 56 이상일 수 있다.
식 (2): 3Cr + 2Ni - 50Mn - 2Co
상기 식 (2)에서, Cr, Ni, Mn 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
개시된 발명은 성분계를 조절함으로써 저온 충격인성을 향상시키고자 한다. 따라서, 개시된 발명은 저온 충격인성에 영향을 줄 수 있는 합금성분을 조합하여 식 (2)를 도출하였다. 식 (2)의 값이 56 미만인 경우에는, -196℃에서 충격인성이 140J/cm2 미만일 수 있다. 즉, 식 (2)의 값이 56 미만인 경우에는, 저온 충격인성이 열위할 수 있다.
상기 식 (2)의 값은 구체적으로 56 내지 72.5 이하, 56 내지 70, 보다 구체적으로 56 내지 65, 보다 더욱 구체적으로 58 내지 60일 수 있다. 상기 범위 내에서, 본 발명 일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 열팽창 계수값이 낮으면서도 저온 충격인성이 우수한 특성을 양립하기 더욱 유리할 수 있고, 상온 충격인성값과 -196℃ 충격인성값의 균형을 더욱 높여 더욱 우수한 충격인성 특성을 구현할 수 있다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 합금조성 및 제조방법을 조절함으로써 상온에서 100℃까지 열팽창 계수가 1.0 x 10-6/℃이하일 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 온도 변화에 따른 열팽창이 적으므로, 저온 액체 보관용 강으로 활용이 가능할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, -196℃에서 충격인성이 140J/cm2 이상일 수 있고, 상온 충격인성 300J/cm2 이상일 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강은, 극저온 환경에서도 균열 발생이 적으므로, 저온 액체 보완용 강으로 활용이 가능할 수 있다.
다음으로, 개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 제조방법에 대해 설명한다.
일 실시예에 따른 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 제조방법은, 중량%로, C: 0% 초과 0.04% 이하, Si: 0.1% 이상 0.5% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.4% 이하, P: 0.003% 이하, S: 0.003% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 34% 이상 38% 이하, Co: 0% 초과 2.0% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 제조하는 단계; 및 상기 슬라브를 1200 내지 1350℃에서 열간압연하고, 800 내지 1000℃에서 열연소둔하여 열연강판을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 슬라브는, 아래 식 (1)의 값이 112 이하일 수 있다.
식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
또한, 상기 슬라브는, 아래 식 (2)의 값이 56 이상일 수 있다.
식 (2): 3Cr + 2Ni - 50Mn - 2Co
식 (2)에서, Cr, Ni, Mn 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
상기 각 합금조성의 성분범위, 식 (1) 및 식 (2)의 수치 한정 이유는 상술한 바와 같으며, 이하 각 제조단계에 대하여 보다 상세히 설명한다.
상기 합금조성, 식 (1) 및 식 (2)를 만족하는 슬라브를 제조한 후, 일련의 열간압연, 열연소둔, 냉간압연 및 냉연소둔 공정을 거칠 수 있다.
먼저, 상기 슬라브를 1200 내지 1350℃에서 열간압연하고, 800 내지 1000℃에서 열연소둔하여 열연강판을 제조할 수 있다.
상기 열간압연 온도가 낮을 경우에는, 슬라브 제조 중 생성된 조대한 석출물들을 재분해하기 어려울 수 있다. 그러나, 열간압연 온도가 지나치게 높을 경우에는, 내부 결정립이 너무 조대해질 수 있다.
상기 열연소둔 온도가 낮을 경우에는, 주조 중 생성된 편석이 잔존하여 연신율이 열위해질 수 있다. 그러나, 열연소둔 온도가 지나치게 높을 경우에는, 결정립 조대화로 인해 강도가 저하될 수 있다.
다음으로, 필요한 경우, 상기 열연강판을 50% 이상의 압하율로 냉간압연하고, 800 내지 950℃에서 냉연소둔하여 냉연강판을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
압하율이 50% 미만일 경우에는, 압연 소둔 단계에서 재결정화가 감소하여결정립이 조대해질 수 있다.
냉연소둔 온도가 낮을 경우에는, 재결정이 충분하게 되지 못하여 연신율이 낮아질 수 있다. 그러나, 냉연소둔 온도가 지나치게 높을 경우에는, 결정립이 조대화되고, 결정립계에 형성되는 산화물의 깊이가 깊어지므로, 산세 후 표면 품질이 열위해질 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의하여 결정되는 것이기 때문이다.
{실시예}
아래 표 1에 나타낸 다양한 합금 성분범위에 대하여, 진공유도 용해로에서 슬라브를 제조했다. 제조된 슬라브는 1250℃에서 열간압연하고, 900℃에서 열연소둔하여 열연강판을 제조했다. 상기 열연강판을 60% 압하율로 냉간압연하고, 900℃에서 냉연소둔하여 시편을 제조했다.
구분 합금성분
(중량%)
C Si Mn P S Cr Ni Co
실시예1 0.028 0.17 0.15 0.0010 0.0005 0.5 34.7 0.10
실시예2 0.035 0.11 0.26 0.0012 0.0005 0.0 37.1 0.12
실시예3 0.033 0.20 0.32 0.0010 0.0004 0.2 36.0 0.30
실시예4 0.029 0.15 0.34 0.0017 0.0008 0.1 36.7 0.10
실시예5 0.021 0.18 0.27 0.0023 0.0004 0.1 36.2 0.50
실시예6 0.027 0.20 0.25 0.0014 0.0005 0.3 35.7 0.02
실시예7 0.024 0.37 0.19 0.0013 0.0005 0.0 36.0 0.01
실시예8 0.003 0.32 0.26 0.0018 0.0012 0.0 36.1 0.01
실시예9 0.037 0.19 0.12 0.0014 0.0011 0.5 34.6 0.20
실시예10 0.018 0.23 0.26 0.0014 0.0020 0.0 36.5 0.02
실시예11 0.026 0.42 0.25 0.0015 0.0022 0.0 36.1 0.01
실시예12 0.031 0.20 0.29 0.0030 0.0019 0.1 35.6 0.01
비교예1 0.017 0.18 0.28 0.0031 0.0008 0.2 35.1 0.98
비교예2 0.027 0.17 0.27 0.0014 0.0004 0.1 34.7 1.02
비교예3 0.030 0.20 0.35 0.0026 0.0005 0.2 34.2 1.90
비교예4 0.029 0.19 0.27 0.0015 0.0006 0.1 34.0 1.90
비교예5 0.026 0.19 0.26 0.0016 0.0007 0.1 36.0 2.10
비교예6 0.022 0.16 0.31 0.0014 0.0006 0.2 36.5 1.48
비교예7 0.020 0.36 0.28 0.0027 0.0004 0.1 36.2 0.95
비교예8 0.039 0.20 0.25 0.0030 0.0005 0.3 36.3 0.03
비교예9 0.002 0.23 0.30 0.0014 0.0005 0.3 36.5 0.01
비교예10 0.027 0.41 0.24 0.0015 0.0010 0.5 36.0 0.04
비교예11 0.026 0.37 0.27 0.0014 0.0004 0.9 35.7 0.12
비교예12 0.036 0.20 0.10 0.0031 0.0004 1.0 36.1 0.01
아래 표 2에는, 식 (1) 값, 식 (2) 값, 열팽창 계수, 상온 충격인성 및 -196℃ 충격인성을 나타냈다.식 (1) 값은 아래 식 (1)을 계산하여 나타냈다.
식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
식 (2) 값은 아래 식 (2)를 계산하여 나타냈다.
식 (2): 3Cr + 2Ni - 50Mn - 2Co
식 (2)에서, Cr, Ni, Mn 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다.
열팽창 계수는, 딜라토미터를 이용하여 측정했다. 먼저, 상온에서 120℃까지 1℃/s의 속도로 승온할 때 온도 변화에 따른 시편의 길이 변화를 측정했다. 다음으로, 아래 식 (3)을 통해 25 내지 100℃ 조건에서의 선열팽창계수를 계산했다.
식 (3):
식 (3)에서, αm은 열팽창계수, L0는 초기 길이, △L은 길이 변화 및 △T는 온도 변화이다.
상온 충격인성 및 -196℃ 충격인성은, Zwick Roell사의 충격시험기를 통해 25℃및 -196℃의 저온에서 측정했다. 한편, -196℃ 충격인성은, 시편을 액체질소에 5분간 침적하여 평가를 수행했다.
구분 식 (1) 식 (2) 열팽창 계수
(x10-6/℃)		 상온 충격인성
(J/cm2, 상온)		 -196℃ 충격인성
(J/cm2, -196℃)
실시예1 111.9 63.2 1.0 306 172
실시예2 111.7 61.0 1.0 314 164
실시예3 111.9 56.0 0.8 310 155
실시예4 111.9 56.5 0.9 309 168
실시예5 111.6 58.2 0.9 319 157
실시예6 111.7 59.8 0.9 312 161
실시예7 108.0 62.5 0.8 308 168
실시예8 108.3 59.2 0.9 302 166
실시예9 111.9 64.3 0.8 303 179
실시예10 109.6 60.0 0.9 310 157
실시예11 108.3 59.7 0.9 309 156
실시예12 108.3 57.0 0.8 304 152
비교예1 111.2 54.8 0.7 298 119
비교예2 108.7 54.2 0.8 304 123
비교예3 111.3 47.7 0.6 297 100
비교예4 109.2 51.0 0.8 311 105
비교예5 115.8 55.1 1.5 307 135
비교예6 116.9 55.1 1.5 306 130
비교예7 113.0 56.8 1.1 308 140
비교예8 113.5 60.9 1.1 307 183
비교예9 114.0 58.9 1.2 307 188
비교예10 115.6 61.4 1.3 309 191
비교예11 121.0 60.4 1.8 303 199
비교예12 123.3 70.2 1.8 306 194
표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 12는, 개시된 발명에서 제시하는 합금성분, 식 (1) 값, 식 (2) 값 및 제조방법을 만족했다. 따라서, 실시예 1 내지 12는, 상온에서 100℃까지 열팽창 계수가 1.0 x 10-6/℃이하, -196℃에서 충격인성이 140J/cm2 이상 및 상온 충격인성 300J/cm2 이상을 만족했다. 즉, 실시예 1 내지 12는, 열팽창이 적고, 저온 충격인성이 우수했다.
그러나, 비교예 1 내지 6은, 식 (2) 값이 56 이상을 만족하지 못했다. 따라서, 비교예 1 내지 6은, -196℃에서 충격인성이 140J/cm2 이상을 만족하지 못했다. 즉, 비교예 1 내지 6은, 저온 충격인성이 열위했다.
비교예 5 내지 12는, 식 (1) 값이 112 이하를 만족하지 못했다. 따라서, 비교예 5 내지 12는, 상온에서 100℃까지 열팽창 계수가 1.0 x 10-6/℃이하를 만족하지 못했다. 즉, 비교예 5 내지 12는 열팽창이 비교적 많이 일어났다.
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 합금성분 및 제조방법을 제어하여 열팽창 계수값이 낮고, 저온 충격인성이 우수한, 저열팽창강 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 중량%로, C: 0% 초과 0.04% 이하, Si: 0.1% 이상 0.5% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.4% 이하, P: 0.003% 이하, S: 0.003% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 34% 이상 38% 이하, Co: 0% 초과 2.0% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고,
    아래 식 (1)의 값이 112 이하인, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강.
    식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
    (식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다)
  2. 청구항 1에 있어서,
    아래 식 (2)의 값이 56 이상인, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강.
    식 (2): 3Cr + 2Ni - 50Mn - 2Co
    (식 (2)에서, Cr, Ni, Mn 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다)
  3. 청구항 1에 있어서,
    상온에서 100℃까지 열팽창 계수가 1.0 x 10-6/℃이하인, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강.
  4. 청구항 1에 있어서,
    -196℃에서 충격인성이 140J/cm2 이상인, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상온 충격인성 300J/cm2 이상인, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강.
  6. 중량%로, C: 0% 초과 0.04% 이하, Si: 0.1% 이상 0.5% 이하, Mn: 0.1% 이상 0.4% 이하, P: 0.003% 이하, S: 0.003% 이하, Cr: 0% 초과 0.5% 이하, Ni: 34% 이상 38% 이하, Co: 0% 초과 2.0% 이하, 나머지 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 슬라브를 제조하는 단계; 및
    상기 슬라브를 1200 내지 1350℃에서 열간압연하고, 800 내지 1000℃에서 열연소둔하여 열연강판을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 슬라브는,
    아래 식 (1)의 값이 112 이하인, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 제조방법.
    식 (1): 15Cr + 3Ni + 3Co
    (식 (1)에서, Cr, Ni 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다)
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 슬라브는,
    아래 식 (2)의 값이 56 이상인, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 제조방법.
    식 (2): 3Cr + 2Ni - 50Mn - 2Co
    (식 (2)에서, Cr, Ni, Mn 및 Co는 각 원소의 함량(중량%)를 의미한다)
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 열연강판을 50% 이상의 압하율로 냉간압연하고, 800 내지 950℃에서 냉연소둔하여 냉연강판을 제조하는 단계를 더 포함하는, 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 제조방법.
KR1020220174828A 2022-12-14 2022-12-14 저온 충격인성이 향상된 저열팽창강 및 그 제조방법 KR20240091663A (ko)

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