WO2011081393A2

WO2011081393A2 - 연성이 우수한 오스테나이트 강재

Info

Publication number: WO2011081393A2
Application number: PCT/KR2010/009393
Authority: WO
Inventors: 이순기; 최종교; 조현관; 노희군
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2011-07-07
Also published as: WO2011081393A3; CA2785318C; JP2013515864A; CN102906294A; EP2520684B9; EP2520684B1; JP5668081B2; CA2785318A1; EP2520684A2; EP2520684A4; US20120288396A1

Abstract

본 발명의 일측면은 중량%로, 망간(Mn): 8~15%, 구리(Cu): 3% 이하(0%는 제외)를 포함하고, 탄소(C)의 함량은 33.5C+Mn≥25 및 33.5C-Mn≤23을 만족하며, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 연성이 우수한 오스테나이트 강재를 제공함으로써, 망간 대비 탄화물 형성 억제에 유리한 Cu를 첨가하고 탄소와 망간의 함량을 적절히 제어함에 따라, 오스테나이트를 안정화시키고 오스테나이트 입계에 네트웍 형태의 탄화물 발생을 억제시켜 연성 및 내마모성을 향상시키면서 경제성도 우수하게 확보할 수 있다.

Description

【명세서】

【발명의 명칭】

연성이 우수한오스테나이트 강재

【기술분야】

본 발명은 연성 및 내마모성이 요구되는 산업기계， 구조재료, 그라고 비:자성 특성이 요구되는 초전도 웅용기기 및 일반 전기기기 분야 등과 확관용 파이 강재， 슬러리 파이프용 강재， 내 sour 강재 등 오일 및 가스 산업 (Oil and Gas Industries)에서 채굴， 수송， 저장 분야 등에 사용되는 강재로서 연성과 더불어 내마모성， 내식성， 비자성 성능 등이 우수한 오스테나이트 강재에 관한 것이다.

【배경기술】

최근 리니어 모터카 궤도， 핵융합로 등의 초전도 웅용 기기 및 일반 전기기기와 구조용 재료로서， 오스테나이트계 강재 (비자성강)의 수요가 증가하고 있다. 종래의 대표적인 비자성 강재로는 오스테나이트계 스테인레스강인 AISI304(18Cr-8Ni계)가 있다. 그러나, 항복강도가 낮고 고가의 원소인 Cr, Ni을 다량 함유하여 비경제적이었다. 특히, 하중에 따른 비자성 특성이 안정적으로 요구되는 구조재의 경우 이러한 강재는 가공유기변태에 의해 강자성상인 페라이트상이 유기되어 자성을 나타내므로 그 용도 및 적용에 한계가 존재한다. 그 동안 상기의 오스테나이트계 스테인레스강에서 고가의 니켈을 망간으로 대체한 고망간 오스테나이트계 강재가 꾸준히 개발되어 왔다. 오스테나이트계 고망간 강재의 경우 망간과 탄소의 적절한 함량 변화를 통해 오스테나이트 조직 및 안정도를 확보하는 것이 필수적이다. 망간의 함량이 높은 경우 탄소의 이 .: 적어도 안정한 오스테나이트 조직을 얻을 수 있으나 망간의 함량이 낮은 경우는 오스테나이트화를 위해 다량의 탄소를 첨가해야 하며 이로 인하여 고온에 오스테나이트 결정립계를 따라 탄화물이 네트웍을 이루며 석출하며, :이：러현 ( 석출물은 강재의 물성， 특히 연성을 급격히 저하시킨다. 이러한 네트웍 형태의 탄화물 석출을 억제하기 위해 고온에서 용체화 처리륨 하거나 흑은 열간가공 후 상온으로 급넁시켜 고망간강을 제조하는 방법이 제시되었다. 그러나 강재의 두께가 두꺼운 경우 또는 용접이 필수적으로 수반되는 경우와 같이 제조조건의 변화가 용이하지 않은 경우 이러한 네트웍 형태의 탄화물 석출을 억제하기 힘들며， 이로 인해 강재의 물성이 급격히 열화되는 문제점이 발생하게 된다. 또한， 고망간강의 잉곳 또는 주편은 응고 중 망간 및 탄소 등의 합금원소에 의한 편석이 필연적으로 발생하고 이는 열간압연 등의 후 가공시 더욱 악화되어 결국 최종제품에서 심화된 편석대를 따라 탄화물의 부분적 석출이 네트웍 형태로 발생하여 결국 미세조직의 불균일성을 조장하고 물성을 열화시키는 결과를 가져온다. 편석부내의 이러한 탄화물 석출을 억제하기 위해 망간 함량을 증가시키는 것이 일반적인 방법이 될 수 있으나 이는 결국 합금량과 제조단가의 상충을 초래하게 되며 이를 해결하기 위해 망간 대비 탄화물 형성 억제에 효과적인 원소의 첨가에 대한 연구가 요구되고 있다. 또한， 상기 망간 첨가로 인해 일반 탄소강 대비 내식성의 저하를 가져오게 되므로， 내식성이 요구되는 분야로의 적용에 제한을 가져오므로， 고망간강의 내식성을 개선하는 연구도 함께 요구되고 았다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

본 발명은 탄소와 망간의 함량을 적절히 제어함에 따라 오스테나이 B¥ 안정화시키고， 오스테나이트 입계에 생성될 수 있는 네트웍 형태의 탄회 ^； 발생을 경제적으로 억제하여 연성 및 내마모성을 향상시키는 합금을 제공하는 것이다.

【기술적 해결방법】

본 발명의 일측면은 증량 ¾로， 망간 (Mn): 8-15%, 구리 (Cu): 3% 이하 (0%는 제외)를 포함하고， 탄소 (C)의 함량은 33.5C+Mn>25 및 33.5C-Mn≤23을 만족하며， 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 연성이 우수한 오스테나이트 강재를 제공힌：다. 이때, 상기 강재는 크롬 (Cr): 8%이하 (0%는 제외)를 더 포함하는 것이 바람직하다. , 또한， 상기 강재는 티타늄 (Ti): 0.05% 이하 (0%는 제외) 및 니오븀 (Nb): 0.1% 이하 (0%는 제외)를 더 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이때， 상기 강재의 항복강도는 500MPa이상인 것이 바람직하다. 또한， 상기 강재는 질소 (N): 0.002~0.2¾를 더 포함하는 것이 보다 바람직하 I斗. 이때， 상기 강재의 미세조직은 오스테나이트가 95면적 % 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 강재는 20%의 인장변형시 투자율이 1.01 이하인 것이 보다 바람직하다.. 【유리한 효과】

본 발명의 일측면에 따르면， 망간 대비 탄화물 형성 억제에 유리한 Cu를 첨가하고: 탄소와 망간의 함량을 적절히 제어함으로써， 오스테나이트를 안정화시키： a 오스테나이트 입계에 네트웍 형태의 탄화물 발생을 억제시켜 연성 및 내마모성을 향상시킬 수 있고, Cr 첨가를 통해 강재의 내식성도 향상시킬 수도 있다.

【도면의 간단한 설명】

도 1은 본 발명의 탄소 및 망간의 조성범위를 그래프로 나타낸 것아다.

도 2는 본 발명에 따른 강판의 미세조직의 일례를 사진으로 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 강판의 미세조직의 또다른 일례를 사진으로 나타낸 것이다;

【발명의 실시를 위한 최선의 형태】

본 발명은 성분계 중 탄소， 망간， 구리의 함량을 제어하여， 오스테나이트를 안정화시키고 오스테나이트 입계에 네트웍 형태의 탄화물 발생을 억제한 연성이 우수한오스테나이트 강재를 제공할수 있다. 본 발명의 일측면은 중량 %로, 망간 (Mn): 8-15%, 구리 (Cu): 3% 이하 (0¾는 제외)를 포함하고, 탄소 (C)의 함량은 33.5C+Mn>25 및 33.5C-Mn<23을 만족하며, 잔부 및 기타불가피한 불순물을 포함하는 연성이 우수한 강재를 제공한다. 망간 (Mn): 8~15%

Mn은 본 발명과 같은 고망간강에 첨가되는 가장 중요한 원소로서 , 오스테나이트를 안정화시키는 역할을 하는 원소이다. 본 발명에서 비자성특성을 향상시키기 위해 제어되는 탄소의 함량을 고려할 때， 오스테나이트를 안정화시키기 위해서 ；명 이： 8% 이상 포함되는 것이 바람직하다. 즉， Mn의 함량이 8% 미만인 경우에는 강자성상인 페라이트가 주조직이 되어 오스테나이트 조직을 층분히 확보할 수 없다 또한， Mn의 함량이 15%를 초과하는 경우에는 불안정한 입실런 마르텐사이트가 형성되어 변형에 따라 쉽게 페라이트로 변태하여 안정한 오스테나이트 조직을 유지할 수 없으며， 이로 인해 자성의 증가 및 피로특성이 열화되며, 또한 과도한 망간 첨가로 인한 내식성 저하, 제조 공정상의 어려움， 제조단가 상승 등와 문제점이 있다. 탄소 (C): 33.5C+Mn>25 및 33.5C-Mn<23

C는 오스테나이트를 안정화시켜 상온에서 오스테나이트 조직을 얻을 수 있도 하는 원소로서， 강재의 강도 및 내마모성을 증가시키는 효과가 있으며， 특하 넁각과정 혹은 가공에 의한 오스테나이트에서 마르텐사이트로의 변태점인 M_s 및 Ma를 낮추는 역할을 한다. 본 발명의 탄소의 함량은 33.5C+Mn>25 및 33.5C_Mn≤23을 동시에 만족하는 것이 바람직한데, 도 1에서 본 발명이 제어하는 탄소 및 망간의 함량 범위를 확인할 수 있다ᅳ 만약 상기 33.5C+Mn의 값이 25 미만인 경우에는 오스테나이트와 안장화가 층분치 못하여 강자성상인 알파 마르텐사이트 조직이 형성될 수 있으므로 충 한 양의 오스테나이트 조직을 얻을 수 없는 문제가 있고， 33.5C-Mn의 값 초과할 경우에는 탄소의 함량이 상대적으로 지나치게 높아져 결정립계에 탄화물이 과도하게 생성되어 재료의 물성을 급격히 열화시키는 문제점이 있다. 따라서， 상기_: 범위로 탄소 및 망간의 함량을 제어할 필요가 있고， 이에 따라 충분한 오스테나이트 확보 및 탄화물 형성 억제가 가능해서 연성 및 비자성 특성 향상에 유리할 수 있다. 구리 (Cu): 3% 이하 (0¾>는 제외)

Cu는 탄화물 내 고용도가 매우 낮고 오스테나이트 내 확산이 느려서 오스테나이트와 핵생성된 탄화물 계면에 농축되고， 이에 따라 탄소의 확산을 방해함으로써 탄화물 성장을 효과적으로 늦추게 되고， 결국 탄화물 생성을 억제하는 효과가 있다. 다만， Cu의 함량이 3%를 초과하는 경우에는 강재의 열간가공성을 저하시키는 문제점이 있으므로， 상한은 3%로 제한하는 것아 바람직하다. 특히, 상기 탄화물 생성 억제 효과를 층분히 얻기 위해서는 0.3중량 % 이상 첨가되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2% 이상 첨가될 경우 상 효과를 극대화하기에 더욱 효과적이다. 이때, 상기 강재는 크롬 (Cr): 8% 이하 (0%는 제외)를 더 포함하여 내식성까지 추가적으로 향상시킬 수 있다. 크름 (Cr): 8%이하 (0%는 제외)

일반적으로 망간은 강재의 내식성을 저하시키는 원소이며， 상기 범위와 망간 함량에서 일반 탄소강에 비해 내식성이 저하되는 단점이 있는데, 본 발명에서 Cr를 첨가함으로써 내식성을 향상시키고 있다. 또한， 상기 범위의 크름 첨가를 통해 오스테나이트를 안정화시켜 연성을 증가시킬 수 있으며， 고용강화에 의해 강도도 향상시킬 수 있다. 다만, 그 함량이 8¾를 초과하는 경우 제조원가의 상승을 가져을 뿐 아니라 재료 내 고용된 탄소와 함께 입계를 따라 탄화물을 형성하여 유화물 웅력유기 균 1 저항성을 감소시키며 , 페라이트가 생성되어 충분한 분율의 오스테나이트를：얻을 수 없으므로， 그 상한은 8¾로 한정하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 내식성 향상 효과를 극대화하기 위해서는 Cr를 2% 이상 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이， Cr의 첨가로 내식성을 향상시킴으로써， 슬러리 파이프용 강재 또는 내 sour 강재 등에도 널리 적용할 수 있다. 또한， 상기 강재는 티타늄 (Ti): 0.05% 이하 (0%는 제외) 및 니오븀 (Nb): 0.1% 이하 ( 는 제외)를 더 포함시킴으로써， 상기 강재의 항복강도를 더욱 향상시켜 500MPa이상의 항복강도를 얻을 수 있다. 티타늄 (Ti): 0.05% 이하 (0%는 제외)

티타늄은 질소와 결합하여 TiN을 형성함으로써 고온에서 오스테나이트 결정립의 성장을 억제하여 강재의 항복강도를 증가시키는 효과를 나타낸다. 그러나， 과도한 첨가시 티타늄 석출물이 조대화되어 강재의 물성을 열화시키는 문제가 있으므로， _: 그 상한을 0.05%로 한정하는 것이 바람직하다. 니오븀 (Nb): 0.1% 이하 (0%는 제외)

니오븀은 고용， 석출경화 효과를 통해 강도를 증가시키는 원소이며，_. 특히/ 위 재결정 정지온도 (Tnr)를 증가시켜 저온 압연시 결정립 미세화를 통해 항복강 £를 향상시킬 수 있으나， 0.1%를 초과하여 첨가하는 경우 조대한 석출물이 생_.성되어 오히려 강재의 물성을 열화시키므로， 그 함량의 상한은 0.1¾로 한정하는 것아 바람직하다. 또한， 상기 강재는 질소 (N): 0.002~0.2¾를 더 포함할 경우, 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 질소 (N): 0.002-0.2%

질소는 탄소와 더불어 오스테나이트를 안정화시키는 원소이며, 또한 고용강화를 통해 강재의 강도를 향상시킬 수 있다. 불안정한 오스테나이트가 생성돠는 경우 변형에 의해 입실런 ( ε ) 마르텐사이트 및 알파 마르텐사이트로의 가공유기뷘태를 유발하여 물성 및 비자성 특성을 크게 감소시키므로， 질소의 적정한 첨가를 통해 오스테나이트를 안정화시켜 강의 물성과 비자성 특성을 향상시킬 수 았다. 질소의 함량이 0.002% 미만인 경우 안정화 효과를 기대하기 어려우며， 0.2%를 초과하여 포함되는 경우 조대한 질화물이 형성되어 강재의 물성을 열화시 _:¾다. 따라서， 상기 질소의 함량은 0.002~0.2%로 한정하는 것이 바람직하다. 보다^: 바람직하게는 질소를 0.05% 이상 첨가할 경우 상기 오스테나이트 안정화 " ：통. t 비자성 특성을 더욱 효과적으로 향상시킬 수 있다. 본 발명의 나머지 성분은 철 (Fe) 및 기타 불가피 한 불순물이다. 다만， 통상의 잡 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들^ . 불가피하게 흔입될 수 있으므로， 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 철강제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다. 상술한 조성을 가지는 본 발명의 강재는 오스테나이트가 주상이며 , 상기 오스테나이트는 면적분율로 95¾ 이상 포함되는 것이 바람직 한 것으로서， 상술한 조성을 만족할 경우 종래 강재의 문제점 인 입 계 탄화물 석출을 억제하기 ：위해 급넁 (수넁 ) 등을 실시하지 않아도 목적하고자 하는 오스테나이트 조직 분율을 확보할 수 있게 된다. 즉 , 넁각속도에 의존성의 거의 없이 목적하는 미세조직을 강재 내부에 형성시 킬 수 있으며 이로 인해 높은 연성 및 내마모성을 얻을 수 있다. 또한, 상기 범위의 크롬 첨가를 통해 내식성을 향상시킬 수 있으며 고용강화를 통해 강도를 향상시 킬 수 있다 . 또한， 상기 강재는 20%의 인장변형시에 투자율이 1.01 이하인 것이 바람직하다. 본 발명은 오스테나이트를 안정 적으로 확보하여 비자성 특성을 향상시 킨 것으로서， 특히 질소의 첨가를 통해 20%의 인장변형시에도 투자을이 매우 낮게 나타나도록 함으로써 우수한 비자성 특성을 얻을 수 있다. 보다 바람직하게는 20% 인장변형시 투자율을 1.005 이하로 제어함으로써， 비자성 특성이 더욱 향상시킬 수도 있다. 본 발명은 상기와 같은 성분계를 만족하는 슬라브를 통상적인 강재의 제 방법에 따라 제조될 수 있고， 일례로 상기 슬라브를 재가열한 후 조압연 및 사상압연 후 넁각하여 제조되는 것이 바람직하다.

【발명의 실시를 위한 형태】

이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하지만， 이는 본 발명의 보다 완전한 설명을 위한 것이고， 하기 개별실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.

(실시예)

아래 표 1 및 표 4에 기재된 성분계 및 조성범위를 만족하는 슬라브를 일련의 열간압연 및 냉각 공정을 통해 제조한 후 미세조직， 연신율, 강도, 투자율 등을 측정하여 아래 표 2에 나타내었고, 침지실험에 의한 부식속도 시험 결과는 아래 표 3에 나타내었으며， 마모실험 (ASTM G65)에 의한 시편의 무게 감소량은 아래 표 4에 나타내었다.

【표 1】 구분 (중량 %) C Mn Cu Cr Ti Nb N 33.5C+Mn 33.5C-Mn 발명예 1 0.66 10 1.06 32 12

발명예 2 0.83 9.98 1.08 38 18

발명예 3 0.5 14 0.37 31 3

발명예 4 0.79 10.84 1.21 0.017 0.021 37 16 발명 예 5 0.63 10.25 1.12 1.5 - - - 31 11 발명예 6 0.93 11.05 1.34 1.47 - - - 42 20 . 발명 예 7 0.83 9.92 1.28 0.98 - - ᅳ 38 18 발명 예 8 0.92 12.01 0.71 1.23 - - - 43 19 발명예 9 0.6 14.25 0.26 5.07 - - - 34 6 발명 예 10 0.72 12.54 2.35 2.07 - - - 37 12 . 발명예 11 0.79 11.2 1.38 2.53 0.014 0.02 38 15 발명 예 12 0.82 10.95 0.95 3.15 0.016 0.02 38 17 발명 예 13 0.64 12. 12 1.37 1.85 0.015 0.018 0.13 34 9 비교예 1 0.39 9.94 - - - - - 23 3 비교예 2 0.9 10 - - - - - 40 20 비교예 3 0.2 17 - - - - - 24 -10.3 비교예 4 1.2 10 - - - - - 50 30 비교예 5 0.9 10 3.5 - - - - 40 20 ^' 비교예 6 0.9 10.1 1.25 10 - - - 40 20 비교예 7 0.05 19 - - - - ᅳ 21 -17 비교예 8 0.02 17 0.5 1.2 - - - 18 -16

【표 2]

【표 3

' 부식속도 /year)

3.5% NaCl , 50 2주 0.05M H₂S0_{4 >} 2주 발명예 5 0.12 0.42

발명예 6 0.11 0.41

발명예 7 0.12 0.42

발명예 8 0.12 0.42

발명예 9 0.06 0.33

발명예 10 0.06 0.35

발명예 11 0.09 0.40

발명예 12 0.07 0.37

발명예 13 0.11 0.43

비교예 1 0.14 0.48

비교예 2 0.16 0.48

비교예 3 0.15 0.47

비교예 4 0.16 0.48

비교예 5 측정불가 측정불가

비교예 6 0.03 0.27

비교예 7 0.15 0.45

비교예 8 0.14 0.43

【표 4】

발명예 1 내지 13은 본 발명에서 제어하는 성분계 및 조성범위를 만족하는 강종으로서， 서넁에 의해서도 입계 탄화물 형성에 의한 물성의 열화가 없는 것으로 분석할 수 있다. 구체적으로 오스테나이트 분율이 95면적 % 이상으로 나타나 20% 인장변형 후에도 투자율이 안정적으로 유지되어 비자성 특성이 우수하고, 연신율 및 항복강도도 우수하였다. 또한， 마모실험에서 시편의 무게 감소량도 어 내마모성 확보도 가능하였다.

특히， 발명 예 5 내지 13은 Cr을 추가적으로 첨가함에 따라 부식평가 실험에세 속도가 느려 내식성까지 향상되었음을 알 수 있다 . 즉， 발명 예 5 내지 13은： Cr을 첨가하지 않은 발명 예 1 내지 4에 비해 내식성 향상 효과가 보다 우수함을 확인할: 수 있다. 또한， 발명 예 10은 Cu를 2¾ 이상으로 보다 바람직하게 첨가하여 ^기 효과가 보다 우수함을 알 수 있다. 또한, 발명 예 4， 11 , 12 및 13은 Ti , Nb를 더 첨가하여 항복강도가 보다 향상되어 500MPa 이상을 나타내었다 . 이에 반해， 비교예 1은 33.5C+Mn의 값이 23으로서 본 발명에서 제어하는 범위에 해당하지 않으며， 오스테나이트 안정화 원소인 탄소의 함량이 부족하여 이로 인한 다량의 마르텐사이트 형성으로 목표하는 오스테나이트 조직 및 연신율을 얻을 수 없었다. 또한， 비교예 2는 망간 및 탄소의 함량은 본 발명에서 제어하는 범위에 해당하지만， 구리 미 첨가로 인해 다량의 탄화물이 결정 립계를 따라 형성됨으로싸 오스테나이트가 95면적 미만으로 형성되어 목표하는 미세조직 및 연신율을 얻을 수 없었음을 확인할 수 있다. 또한， 비교예 3은 33.5C+Mn의 값이 24로서 본 발명에서 제어하는 범위에 해당하지 않으며 , 특히 , 망간의 함량이 높아 이로 인한 준안정상인 입실런 마르텐사이트가 형성되어 목표하는 면적분율의 오스테나이트 조직을 얻을 수 없다. 준안정상인 입실런 마르텐사이트는 이후 변형 시 쉽게 마르텐사이트로 유기변태하여 20% 인장변형 후 투자율이 매우 높게 나타나 비자성 특성이 좋지 못함을 확인할^^ 있다. 또한, 비교예 4는 33.5C-Mn의 값이 30으로 본 발명에서 제어하는 범위에 해당하침: 않으며, 특히 탄소의 과도한 첨가로 인해 입계에 네트웍 형태의 탄화물이 형성되어 오스테나이트가 95% 미만으로 생성됨으로써 목표하는 미세조직을 얻을 수 없었고， 이에 따라 연신율이 매우 낮게 나타났다. 또한， 비교예 5는 망간 및 탄소의 함량은 본 발명에서 제어하는 범위에 해당하지만, 구리가 본 발명이 제어하는 범위 이상으로 첨가되어 재료의 열간가공성이 급격히 열화됨으로써 열간가공시 심한 크랙이 발생하여 건전한 압연재를 얻을 수 없었고, 이에 따라 각 실험을 통한 측정이 불가한상태였다.

또한， 비교예 6은 망간 및 탄소의 함량은 본 발명에서 제어하는 범위에 해당하지만 크롬의 함량이 본 발명이 제어하는 범위 이상으로 첨가되어 입계를 따라 크름 탄화물이 석출하여 목표로 하는 분율의 오스테나이트를 얻을 수 없으며 , 이에 .띠라 연성이 열화되었음을 확인할 수 있다. 또한， 비교예 7 및 8은 33.5C+Mn값이 각각 21 및 18로서 본 발명의 범위를 벗어나 있으며, 특히 망간의 함량이 높고 탄소의 함량이 낮아 준안정상인 입실런 마르텐사이트가 과도하게 형성되어 오스테나이트 분율이 매우 낮게 나타났다ᅳ 이에 따라 인장변형시 쉽게 강자성 조직인 알파 마르텐사이트로 유기변태하여 투;

증가시킴으로써 비자성 특성이 좋지 못함을 확인할 수 있다. 또한， 비교예 9는 일반 기계구조용 탄소강인 AISI1045 강재의 조성을 가진 것 ^데^ Mn의 함량이 매우 낮고 Cu도 첨가되지 않았기 때문에, 마모실험에 따른 시편의 : 무게 감소량은 0.75g으로서， 발명예에 비해 상대적으로 마모량이 많음을 확인할 추 있다. 또한， 비교예 10은 API X70급 강재의 조성을 가진 것으로서， 마찬가지로 Mn의 함량이 매우 낮고 Cu도 첨가되지 않았기 때문에 시편의 무게 감소량이 lg를 넘어 내마모성이 매우 좋지 못함을 확인할 수 있다. 또한， 비교예 11은 API K55급 강재의 조성을 가진 것으로서 , 마찬가지로 Mn의 함량이 매우 낮고 Cu도 첨가되지 않았기 때문에, 시편의 무게 감소량이 0.9g으로 내마모성이 매우 좋지 못했음을 확인할 수 있다. 또한， 비교예 12는 내마모강으로 널리 사용되고 있는 고망간 오스테나이트계 해드필드강이며, 층분한 C 및 Mn의 함량에 의해 마모 시험에 따른 무게감소는 0.59g으로 우수한 내마모 특성을 나타내고 있다. 그러나， 이는 Cu가 첨가되지 않아 탄화물 형성 억제가 용이하지 않고， 이를 억제하기 위해서는 고온에서 장시간 오스테나이트화 처리 후 수냉을 실시하여 제작해야 하므로, 적용 강재의 두께에 제한이 있고 용접 구조물에는 적용하기 어려운 점 둥의 강재 제작에 많은 제약이 따르고 있다. 또한, Cr이 첨가되지 않아 본 발명이 목표하는 내식성을 확보할_.수. 없다. 도 2는 상기 발명예 1에 따라 제조된 강판의 미세조직 사진을 나타낸 것이 ¾;시 3은 상기 발명예 5에 따라 제조된 강판의 미세조직 사진을 나타낸 것인데, 거의. 모든 조직이 오스테나이트로 나타나, 본 발명의 성분계 및 조성범위 제어에、의해 오스테나이트 안정화가 효과적으로 가능했음을 확인할 수 있다.

Claims

【청구의 범위】

【청구항 1]

중량 %로， 망간 (Mn): 8-15%, 구리 (Cu): 3% 이하 (0%는 제외)를 포함하고， 틴^ 함량은 33.5C+Mn>25 및 33.5C-Mn<23을 만족하며, 잔부 Fe 및 기타 불가픽 ¾ 불순물을 포함하는 연성이 우수한 오스테나이트 강재.

【청구항 2]

청구항 1에 있어서，

상기 강재는 크롬 (Cr): 8% 이하 (0%는 제외)를 더 포함하는 연성이 우수한 오스테나이트 강재 .

【청구항 3】

청구항 1또는 2에 있어서，

상기 강재는 티타늄 (Ti): 0.05% 이하 (0%는 제외) 및 니오븀 (Nb): 0.1% 이하 (0는 제외)를 더 포함하는 연성이 우수한오스테나이트 강재.

【청구항 4】

청구항 3에 있어서，

상기 강재의 항복강도는 500MPa 이상인 연성이 우수한 오스테나이트 강재 .

【청구항 5]

청구항 3에 있어서 상기 강재는 질소 (Ν): 0·002~0·2%를 더 포함하는 연성이 우수한 오스테나이트 강재

【청구항 6】

청구항 1또는 2에 있어서，

상기 강재의 미세조직은 오스테나이트가 95면적 % 이상인 연성이 욱^ ^. 오스테나이트 강재 .

【청구항 7】

청구항 6에 있어서，

상기 강재는 20%의 인장변형시 투자율이 1.01 이하인 연성이 우수한 오스테나이 Β 강재ᅳ