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고강도 오스테나이트계 스테인리스강

전문가 제언: ○ AISI 300계열로 대표되는 오스테나이트계 스테인리스강은 내식성과 성형성이 우수하여 스테인리스강의 이용과 용도개발은 주로 이 강종에 집중되어 왔는데 가장 많이 이용되는 304강종의 경우 고가의 Ni를 약 8% 함유하고 있어 Ni절약형 오스테나이트계 스테인리스강의 개발에 대한 관심이 높아지고 있다.

○ 300계열의 대체강종으로 고려되고 있는 Ni절약형 스테인리스강으로는 200계열의 Ni-Mn-N계 오스테나이트강, 430계열의 페라이트강, 329계열의 이상조직강 등이 있는데 높은 강도나 내열성이 요구되는 특정한 용도에서는 300계열보다 우수한 점이 있으나 내식성과 가공성 등의 면에서 300계열에 대체하여 사용하기에는 문제가 있다.

○ 300계열의 오스테나이트계 스테인리스강에서 문제가 되는 것은 Ni로 인한 경제성의 문제 외에도 인장강도가 취약한 점으로 200계열의 강이나 이상조직강의 800~815MPa에 비하여 304강의 경우에는 610~620MPa로 낮기 때문에 고강도와 경량화를 추구하는 자동차 부품에는 사용이 제한된다.

○ 17Cr-7Ni형 오스테나이트계 스테인리스강의 강도를 향상시키는 방법으로는 냉간압연으로 가공유기 마르텐사이트의 변태를 촉진시키고 700℃이상에서 어닐링하면 연성이 좋은 마르텐사이트와 초미세 오스테나이트의 2상 조직이 얻어져 고강도와 고성형성을 실현하고 있는 연구결과나 특허기술도 보고되고 있다. 그러나 최근의 높은 Ni가격에 대응하는 경제성은 해결되지 않고 있다.

○ 본 특허기술에서는 Mn을 10~12%로 높이고 N, Cu, Mo와 같은 오스테나이트 안정화 원소를 소량 첨가함으로서 Ni를 3.4~4.5%로 낮추고 있으며, 인장강도가 800MPa급에 달하고 냉간가공성도 우수하여 300계열이나 200계열의 결점을 보완하고 있다. 그러나 공식전위(pitting potential)는 350~390mV/SCE 수준으로 304강의 452mV/SCE보다 낮아 부식환경에서는 적용이 제한될 것이다.

저자: Thyssenkrupp Accali Spesiali Terni S.P.A
자료유형: 특허정보