KR830002622B1 - 오오스테나이트 스텐레스 강철 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

오오스테나이트 스텐레스 강철

본 발명은 오오스테나이트 스텐레스 강철에 관한 것이다.

금속의 표면과 염화물 이온과의 접촉은 종종 점식(pitting)으로 알려진 형태의 부식을 일으킨다. 그리하여 이 부식은 해수 또는 화학적으로 처리하는 경우에 생기는 액체 및 펄프 제지공장의 매체와 같은 환경에 있어서 특히 중요한 특성을 갖는다. 많은 형태의 부식은 예지가능하게 균등한 속도로 진행하나 상기한 점식(pitting)은 예지할 수 없는 것에 특징지워진다. 점식은 금속표면의 특별히 예지할 수 없는 곳에 집중하여 이것이 발생되면 그 발생된 홈에 염화물의 이온이 집중되기 때문에 부식이 가속된다. 본 명세서에 있어서는“점식(pitting)”에는 점식 및 균열부식의 양자가 포함되는 것으로 한다. 설계 또는 퇴적 때문에 균열이 생기는 경우는 그 부식의 형(型)은 균열부식이라고 기술함이 적절하다. 그러나 일반적으로 균열부식은 점식이라고 부르고 있다.

본 명세서에는 변형된 AISI 317형 합금이 추가적으로 기술되어 있으나 이것은 점식에 대한 내성에 대하여 개량된 열간가공(熱間加工) 가능한 합금이다. 특정적으로는 상기 317형 합금은 적어도 0.1%의 질소와 0.01%를 초과하자 않는 유황을 포함하고 있다. 질소는 그 합금의 점식에 대하여 내성이 증진되고 있음이 판명되고 있다. 유황은 열간 가공의 가능성에 유해한 작용이 미치는 것이 판명되었다. 종래의 기술에 의한 317형 합금은 약 0.03% 또는 그 이하의 질소함유 및 0.03%의 유황의 최대함유를 필요로 하고 있다. 어느사에(事例)에 있어서는 고가의 닉켈함유를 적게 하고 오오스테나이트적인 서로의 평형을 얻어지므로 질소의 수준치를 0.07%까지 올릴 수가 있다. 유황의 저함유도는 가급적 세륨, 칼슘 및 마그네슘을 첨가함에 의하여 이루어진다.

본 발명의 합금은 오오스테나이트이므로 페라이트 증진 원소에 대비하여 충분한 양의 오오스테나이트 증진원소를 함유할 필요가 있다. 오오스테나이트 증진원소로는 닉켈, 망간, 질소 및 탄소가 포함된다. 페라이트 증진원소로 크롬, 모리부텐 및 실리콘이 포함된다. 오오스테나이트강이 페라이트 및 멀텐사이트강보다도 보다 많이 수용되는 이유는 이것이 보통용접이 용이하고 강도가 우수하며 일반부식에 대한 내성 등의 모든 특성에 유리하게 조합된데 기인한다.

종래의 많은 합금도 본 발명의 합금과 어느 정도 유사성을 가지고 있으나 매우 현저한 상이점이 있다. 이 점에 대하여는 특히 미국 특허 제2,229,065호, 동 2,398,702호, 동 2,553,330호, 동 3,129,120호, 동 3,716,353호, 동 3,726,668호 및 미국 특허출원 1975년 제571,460호를 참조하기 바란다. 그 중에 어느 하나도 본 발명의 합금을 개시한 것은 하나도 없다. 본 발명의 합금에는 독특한 조합특성을 일으키는 상승효과를 가지는 원소의 조합을 개시한 것은 없다. 따라서 본 발명의 목적은 그것이 극히 바람직스러운 조합특성을 허여하는 상승효과를 일으키고 원소의 어떤 조합을 포함하는 오오스테나이트스텐레스 강철을 제공함에 있다.

본 발명의 합금은 염화이온에 대한 개량된 점식 및 균일부식에 대한 내성을 가진 열간가공이 가능한 오오스테나이트강이다. 이는 주로 중량비로 18 내지 20%의 크롬과 11% 내지 14%의 닉켈과 3 내지 4%의 모리부텐과 2%까지의 망간과 0.01%까지의 유황과 0.1%까지의 세륨, 칼슘 및 마그네슘으로 되는 군에서 선택된 적어도 하나의 원소와 0.1% 내지 그 용해한도까지의 질소와 0.08%까지의 탄소와 1%까지의 실리콘과 1%까지의 크롬비움과 0.3%까지의 바나듐과 0.3% 이상의 티타니움과 본질적인 잔량인 철로 되어 있다.

상술한 중에서 크롬과 모리부텐과 실리콘은 페라이트 원소이다. 크롬은 산화 및 일반부식에 대한 내성 및 점식에 대한 내성을 위하여 첨가하는 것이다. 크롬의 첨가 정도는 18.2% 내지 19.5%로 함이 좋다. 크롬과 같이 모리부텐도 점식의 내성을 위하여 첨가된다. 모리부텐의 첨가정도는 3.25 내지3.75%가 유리한 것으로 한다. 실리콘은 합금의 용해작용을 도와주는 것으로 이는 0.75%를 초과하지 않는 것이 좋다.

본 발명의 합금은 오오스테나이트이므로 크롬, 모리부텐, 실리콘 및 코롬비움과 같은 임의 원소의 페라이트화 작용이 오오스테나이트화 원소에 의하여 상쇄되지 않으면 안된다. 본 발명의 합금의 오오스테나이트화원소는 닉켈, 망간, 질소 및 탄소이다. 이들 중에서 닉켈은 중요한 오오스테나이트제이다. 그 함유량은 12 내지 13.75%로 함이 좋다. 질소는 오오스테나이트화로써 역할을 하는 외에 그 합금의 강도에 기여하는 동시에 그의 점식에 대한 내성을 현저하게 높이는 효과가 있다. 이것은 적어도 0.1%, 가급적 0.15%로 함유시킬 필요가 있다. 망간은 그 합금의 질소에 대한 용해한도를 증대시킨다. 본 발명의 합금에 대한 질소의 용해도는 약 0.3%이다. 탄소는 용해열을 받은 구역내에 입자간의 부식이 일어나는 경우가 있으므로 0.03%이하로 유지한다. 어느 실시예에서는 탄소는 코롬비움, 바나듐 및 티타니움으로 되는 군에서 선택된 안정화 원소의 첨가와 연대적으로 첨가된다. 이와 같은 실시양태에 있어서는 상기 모든 원소의 하나 또는 둘을 적어도 0.1%를 함유시킨다.

본 발명은 합금의 열간 가공의 가능성을 높이기 위하여 유황은 0.01%보다 높은 수준치로 하며 가급적 최고 수준치를 0.007%로 유지한다. 유황의 저함유량은 세륨, 칼슘 및 마그네슘을 첨가하여 달성할 수가 있다.

본 발명에 포함되는 모든 합금은 0.15 내지 0.1%의 상기 원소로써 가급적 0.02 내지 0.1%만을 함유하고 있는 것이 보통이다. 세륨의 첨가는 합금의 첨가에 따라 행하면 된다. 유황 함유도를 낮게 감소하는 외에 모서리 파손을 높이는 냉온 유약성을 낮게 감소시키는 것으로 믿고 있다. 주연부와 모서리의 균열을 포함하는 모서리 파손은 이미 열간 가공범위의 온도에서 일어나는 낮은 연전성에 기인하는 손상이다.

다음에 본 발명의 2가지 실시예를 들어본 발명의 개수의 양태를 밝히면 다음과 같다.

[실시예 1]

5개의 합금(함금 A, B, C, D 및 E)이 0.140"(36mm)의 밴드로 압연하고 1120℃에서 소둔하여 1.65mm의 냉간 압연하며 다시 소둔하여 산세척하여 표피를 박리시키고, 1.52mm로 하였다. 그런 다음 상온의 10% 염화 제2철과 90%의 증류수에 의하여 72시간 고무밴드시험을 하였다. 이 합금의 화학적 성분은 표 1에 표시한 바와 같다.

[표Ⅰ]

상기 합금으로 3개의 표본을 만들어 상술한 고무밴드 시험을 하였다.

최초의 중량은 15 내지 16gr이었으나 그 변화값은 다음 표 Ⅱ에 표시한 바와 같다.

[표Ⅱ]

상기 표에서 합금 D 및 E의 부식내성이 합금 A,B 및 C의 그것보다 우수함을 명백하게 알 수 있다. 합금 D수 E는 0.1% 이상의 질소를 함유하였으나 합금 A 및 C,C는 질소의 함유가 0.1% 이하로 억제되는 차이점이 현저하다. 본 발명의 합금은 적어도 0.1%, 가급적이면 0.15%를 넘는 질소 함유에 의존하고 있다.

[실시예 2]

상기의 외경에 합금 A 내지 E에서 표본이 1232℃로 가열하고 열간압연하여 여러 가지 끝막음온도에 대한 모서리 파손에 대하여 관찰하였다. 그 시험결과는 표 Ⅲ에 표시한 바와 같다.

[표Ⅲ]

표 Ⅲ에서는 열간가공의 가능성에 있어 합금 B,C,D 및 E가 합금 A보다도 우수한 것이 인정된다. 합금A에 있어서는 합금 B,C,D 및 E보다도 모서리 파손이 한층 현저하다. 합금 A의 유황 함유량이 0.01%초과하고 있으나 합금 B,C,D 및 E에 있어서는 본 발명의 소요조건과 같이 0.01% 이하임이 주목된다. 합금 B의 모서리 파손되 합금 C,D 및 E가 칼슘과 세륨을 0.015% 이상 첨가하지만 합금 B는 그렇지 않은 점이 주목된다.

상술한 바와 같이 주연부와 모서리의 균열가 모서리 파손은 모든 열간 가공시의 온도가 낮은 쪽의 단부가 전연성이 저하하게 되는 열간 가공상의 결점이 기인하는 것이다. 이는 균열을 일으키고 따라서 얼마나 절단을 요하여 생산중량을 감소시킨다.

Claims (1)

1. 본문에 상술한 바와 같이 중량비로 18 내지 20%의 크롬과 11 내지 14%의 닉켈과 3 내지 4%의 모리부텐과 2%한의 망간과 0.01%한의 유황과 0.1%한의 세륨과 칼슘 및 마그네슘군에서 적어도 하나의 원소와 0.1% 내지 그 용해한도까지의 질소와 0.0%한의 탄소와 1%한의 실리콘과 1%한의 코롬비움과 0.3%한의 바나듐과 0.3%한의 티타니움 그리고 나머지는 철로 되는 점식 및 균열부식에 내성을 가진 열간 가공 가능한 오오스테나이트스텐레스 강철.