KR20200058639A - 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법 - Google Patents

열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

보론 첨가를 통하여 중성자 차폐 성능 확보가 가능하면서, 코발트 첨가에 의해 과공정 보라이드 석출물 생성을 억제하여 열간가공성 및 인장 특성을 향상시킨 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강은 탄소(C) : 0.15 중량% 이하, 망간(Mn) : 2.0 중량% 이하, 실리콘(Si) : 1.0 중량% 이하, 크롬(Cr) : 18 ~ 20 중량%, 니켈(Ni) : 12 ~ 15 중량%, 보론(B) : 0.20 ~ 2.75 중량%, 코발트(Co) : 3 ~ 10 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법{STAINLESS STEEL INCLUDING BORON WITH EXCELLENT HOT DUCTILITY AND TENSILE PROPERTY AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보론 첨가를 통하여 중성자 차폐 성능 확보가 가능하면서, 코발트 첨가에 의해 과공정(Hyper-eutectic) 보라이드 석출물 생성을 억제하여 열간가공성 및 인장 특성을 향상시킨 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
붕소 함유 스테인리스강은 중성자 차폐 성능이 우수하면서 내식성도 우수하기 때문에 원자력 발전소에서 사용된 핵연료를 저장하기 위한 핵연료 저장 용기에 사용되고 있다.
이러한 붕소 함유 스테인리스강은, 금상학적으로 보면, 오스테나이트와 보라이드[(Cr, Fe)2B]의 공정형 합금이고, 보라이드 자체가 무른(부서지기 쉬운) 것에 더하여, 보라이드와 오스테나이트 상의 계면에서의 강도 차이가 커서 균열이 전파되기 쉽기 때문에 열간 가공성이 나쁘다는 문제가 있었다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0074218호(2013.07.04. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 내식성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법이 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 보론 첨가를 통하여 중성자 차폐 성능 확보가 가능하면서, 코발트 첨가에 의해 과공정 보라이드 석출물 생성을 억제하여 열간가공성 및 인장 특성을 향상시킨 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강은 탄소(C) : 0.15 중량% 이하, 망간(Mn) : 2.0 중량% 이하, 실리콘(Si) : 1.0 중량% 이하, 크롬(Cr) : 18 ~ 20 중량%, 니켈(Ni) : 12 ~ 15 중량%, 보론(B) : 0.20 ~ 2.75 중량%, 코발트(Co) : 3 ~ 10 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스테인리스강은 황(S) : 0.04 중량% 이하, 인(P) : 0.06 중량% 이하 및 질소(N) : 0.01 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있을 수 있다.
상기 코발트(Co)는 3.5 ~ 4.5 중량%로 첨가된 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 스테인리스강은 720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)을 갖는다.
상기 스테인리스강은 과공정 보라이드 석출물의 분율이 스테인리스강 전체 부피의 1vol% 이하를 갖는다.
[여기서, 상기 과공정 보라이드 석출물은 (Fe, Cr)2B 석출물이다.]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.15 중량% 이하, 망간(Mn) : 2.0 중량% 이하, 실리콘(Si) : 1.0 중량% 이하, 크롬(Cr) : 18 ~ 20 중량%, 니켈(Ni) : 12 ~ 15 중량%, 보론(B) : 0.20 ~ 2.75 중량%, 코발트(Co) : 3 ~ 10 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 주조하는 단계; (b) 상기 주조된 강을 열간 및 냉간 압연하는 단계; 및 (c) 상기 냉간 압연된 강을 소둔 열처리 및 산세하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계에서, 상기 강에는 황(S) : 0.04 중량% 이하, 인(P) : 0.06 중량% 이하 및 질소(N) : 0.01 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있을 수 있다.
상기 (a) 단계 이후, 과공정 보라이드 석출물의 분율이 스테인리스강 전체 부피의 1vol% 이하를 갖는다.
[여기서, 상기 과공정 보라이드 석출물은 (Fe, Cr)2B 석출물이다.]
또한, 상기 (c) 단계 이후, 상기 스테인리스강은 720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)을 갖는다.
본 발명에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법은 보론 첨가를 통하여 중성자 차폐 성능 확보가 가능하면서, 코발트 첨가에 의해 과공정 보라이드 석출물 생성을 억제하여 열간가공성 및 인장 특성을 향상시킬 수 있다.
이 결과, 본 발명에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법은 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물의 분율이 전체 부피의 1vol% 이하로 생성되어 열간가공성을 향상시킬 수 있으며, 720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)의 확보로 고강도 및 고인성을 동시에 확보할 수 있게 된다.
도 1은 실시예 2 및 비교예 4에 따른 시편을 나타낸 SEM 사진.
도 2는 실시예 3 및 비교예 5에 따른 시편을 나타낸 SEM 사진.
도 3은 실시예 4 및 비교예 6에 따른 시편을 나타낸 SEM 사진.
도 4는 비교예 3 및 실시예 2에 따른 시편에 대한 상 평형도.
도 5는 17Cr-12Ni 성분계에서 보론 및 코발트의 첨가량 변화에 따른 상분포를 나타낸 그래프.
도 6은 20Cr-12Ni 성분계에서 보론 및 코발트의 첨가량 변화에 따른 상분포를 나타낸 그래프.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강
본 발명의 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강은 720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)을 갖는 것을 목표로 한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강은 탄소(C) : 0.15 중량% 이하, 망간(Mn) : 2.0 중량% 이하, 실리콘(Si) : 1.0 중량% 이하, 크롬(Cr) : 18 ~ 20 중량%, 니켈(Ni) : 12 ~ 15 중량%, 보론(B) : 0.20 ~ 2.75 중량%, 코발트(Co) : 3 ~ 10 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물을 포함한다.
또한, 상기 스테인리스강은 황(S) : 0.04 중량% 이하, 인(P) : 0.06 중량% 이하 및 질소(N) : 0.01 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있을 수 있다.
이때, 상기 코발트(Co)는 3.5 ~ 4.5 중량%로 첨가되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 스테인리스강은 과공정 보라이드 석출물의 분율이 스테인리스강 전체 부피의 1vol% 이하를 갖는 것이 바람직하다.
[여기서, 상기 과공정 보라이드 석출물은 (Fe, Cr)2B 석출물이다.]
이하, 본 발명의 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강에 포함되는 각 성분의 역할 및 그 함량에 대하여 설명하면 다음과 같다.
탄소(C)
탄소(C)는 고용강화에 의해 강도를 증가시키기 위해 유효한 원소이다.
상기 탄소(C)는 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 0.15 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.05 ~ 0.15 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 탄소(C)의 첨가량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 강도 증가 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 탄소(C)의 첨가량이 0.15 중량%를 초과하여 과다 첨가되면, 내식성에 유효한 크롬(Cr)과 같은 탄화물 형성 원소와 쉽게 결합하여 결정립계 주위의 크롬(Cr) 함량을 낮추어 내식성을 감소시킨다.
망간(Mn)
망간(Mn)은 용강 중의 산소 농도를 저하시키는 탈산 원소이고 정련상 필요한 성분이다.
상기 망간(Mn)은 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 2.0 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5 ~ 2.0 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 다만, 망간(Mn)의 첨가량이 2.0 중량%를 초과할 경우에는 내식성을 저하시켜, 유도 방사능의 잔류가 많아진다.
실리콘( Si )
실리콘(Si)은 망간(Mn)과 동일하게 용강 중의 산소 농도를 저하시키기 위해 첨가되는 탈산 원소이다. 또한, 실리콘(Si)은 산화물로 형성될 경우 내식성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 실리콘(Si)은 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 1.0 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.1 ~ 1.0 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 다만, 실리콘(Si)의 첨가량이 1.0 중량%를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 용접성과 열간 가공성을 저하시키는 문제가 있다.
크롬( Cr )
크롬(Cr)은 스테인리스강의 필수 성분으로, 스테인리스강의 표면 내식성을 확보하기 위해서 필요한 부동태 피막의 형성에 유효한 원소이다.
상기 크롬(Cr)은 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 18 ~ 20 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 크롬(Cr)의 첨가량이 18 중량% 미만일 경우에는 내열성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 크롬(Cr)의 첨가량이 20 중량%를 초과하여 과대 첨가될 경우에는 페라이트상 생성원소이므로 과다한 δ-페라이트 상이 잔존하여 열간가공성을 저하시키는 문제가 있다.
니켈( Ni )
니켈(Ni)은 크롬과 함께 스테인리스강의 필수 성분으로, 오스테나이트 상을 안정화시키는 원소이다.
상기 니켈(Ni)은 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 12 ~ 15 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 니켈(Ni)의 첨가량이 12 중량% 미만일 경우에는 상기의 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 니켈(Ni)의 첨가량이 15 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 그 효과가 포화되기 때문에 고비용이 되어 버림과 함께, 강의 액상선 온도의 저하를 초래하여 주조시에 수축공 결함 등을 발생시키는 원인이 된다.
보론(B)
보론(B)은 중성자 차폐 성능을 향상시키기 위해서 필요 불가결한 원소이다.
상기 보론(B)은 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 0.20 ~ 2.75 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 보론(B)의 첨가량이 0.20 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 불충분하여 중성자 차폐 성능이 제대로 발현되지 못하는 문제가 있다. 반대로, 보론(B)의 첨가량이 2.75 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 보라이드{(Cr, Fe)2B} 석출물의 과다 생성으로 주조시에 균열을 일으키거나, 강도, 내마모성, 열간 가공성 등을 저하시키는 문제가 있다.
코발트(Co)
코발트(Co)는 주조 과정에서 보라이드 석출물의 생성을 억제하여 열간 가공성 및 인장 특성을 향상시키는 역할을 한다.
상기 코발트(Co)는 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 3 ~ 10 중량%, 보다 바람직하게는 3.5 ~ 4.5 중량%의 함량비로 첨가되는 것이 바람직하다. 코발트(Co)의 첨가량이 3 중량% 미만일 경우에는 그 첨가량이 미미하여 열간 가공성 및 인장 특성 향상 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 코발트(Co)의 첨가량이 10 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 니켈, 보론 등에 비하여 상대적으로 고가인 코발트 첨가량의 증가로 스테인리스강의 제조 단가를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있으므로, 경제적이지 못하다.
황(S)
황(S)은 열간 가공성을 저하시키는 성분이기 때문에 최대한 적게 첨가되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 황(S)은 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 0.04 중량% 이하로 제한하였다.
인(P)
인(P)은 강 중에 포함되는 불가피한 불순물로서, 산세시 입계부식을 일으키거나 열간가공성을 저해시킨다. 따라서, 인(P)은 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 0.06 중량% 이하로 제한하였다.
질소(N)
질소(N)는 오스테나이트 안정화 원소이며, 고온 강도와 내식성을 동시에 향상시키는 원소이다. 다만, 질소(N)의 첨가량이 0.01 중량%를 초과하여 과다 첨가될 경우에는 열간 가공성을 저하시킨다. 따라서, 상기 질소(N)는 본 발명에 따른 스테인리스강 전체 중량의 0.01 중량% 이하로 제한하였다.
열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 제조 방법
본 발명의 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 제조 방법은 (a) 탄소(C) : 0.15 중량% 이하, 망간(Mn) : 2.0 중량% 이하, 실리콘(Si) : 1.0 중량% 이하, 크롬(Cr) : 18 ~ 20 중량%, 니켈(Ni) : 12 ~ 15 중량%, 보론(B) : 0.20 ~ 2.75 중량%, 코발트(Co) : 3 ~ 10 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 주조하는 단계; (b) 상기 주조된 강을 열간 및 냉간 압연하는 단계; 및 (c) 상기 냉간 압연된 강을 소둔 열처리 및 산세하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (a) 단계에서, 상기 강에는 황(S) : 0.04 중량% 이하, 인(P) : 0.06 중량% 이하 및 질소(N) : 0.01 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있을 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 냉간압연 이후 소둔 처리하는 과정에 있어서, 소둔 온도는 잔류 응력 해소, 결정립 미세화 그리고 미세한 탄질화물 석출에 크게 영향을 미친다.
본 단계에서, 소둔 온도는 900 ~ 1,100℃ 조건으로 실시하는 것이 바람직하다. 소둔 온도가 900℃ 미만일 경우에는 조대한 탄화물이 생성되어 조직이 불균일해질 수 있다. 반대로, 소둔 온도가 1,100℃를 초과할 경우에는 결정립이 극단적으로 조대화될 수 있다.
상기의 과정에 의해 제조되는 본 발명의 실시예에 따른 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강은 보론 첨가를 통하여 중성자 차폐 성능 확보가 가능하면서, 코발트 첨가에 의해 과공정 보라이드 석출물 생성을 억제하여 열간가공성 및 인장 특성을 향상시킬 수 있다.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조되는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강은 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물의 분율이 전체 부피의 1vol% 이하로 생성되어 열간가공성을 향상시킬 수 있으며, 720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)의 확보로 고강도 및 고인성을 동시에 확보할 수 있게 된다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
1. 시편 제조
표 1 및 표 2에 기재된 화학성분을 갖는 잉곳을 진공유도용해로에서 제조한 후, 잉곳을 열간 및 냉간 압연을 수행한 후, 1,000℃의 온도에서 소둔 처리한 후, 산세를 수행하여 실시예 1 ~ 16 및 비교예 1 ~ 8에 따른 시편을 제조하였다.
[표 1] (단위 : 중량%)
Figure pat00001
[표 2] (단위 : 중량%)
Figure pat00002
2. 기계적 물성 평가
표 3은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 6에 따른 시편에 대한 기계적 물성 평가 결과를 나타낸 것이다. 또한, 도 1은 실시예 2 및 비교예 4에 따른 시편을 나타낸 SEM 사진이고, 도 2는 실시예 3 및 비교예 5에 따른 시편을 나타낸 SEM 사진이며, 도 3은 실시예 4 및 비교예 6에 따른 시편을 나타낸 SEM 사진이다.
[표 3]
Figure pat00003
표 1 및 표 3에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 4에 따른 시편은 목표값에 해당하는 720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)을 모두 만족하는 것을 알 수 있다.
반면, 비교예 1 ~ 3, 비교예 5 ~ 6은 연신율은 목표값을 만족하였으나, 인장강도가 목표값에 미달하였다.
또한, 비교예 4에 따른 시편은 실시예 2에 따른 시편과 보론이 비슷한 함량으로 첨가되었으나, 코발트의 미첨가로 인하여 실시예 2에 비하여 인장강도가 확연히 낮으면서도 연신율이 급격히 저하된 것을 알 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 2 ~ 4에 따른 시편은 코발트 첨가로 인하여 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물의 생성이 억제되어 비교예 4 ~ 6에 따른 시편에 비하여 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물이 확연하게 감소한 것을 확인할 수 있다.
이때, 비교예 4 ~ 6에 따른 시편은 코발트가 미첨가되어 조대한 사이즈의 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물이 다량 석출되어 있는 것을 확인할 수 있다.
한편, 표 4는 실시예 5 ~ 16 및 비교예 7 ~ 8에 따른 시편에 대한 과공정 보라이드 석출물 분율에 대한 결과를 나타낸 것이다. 이때, 과공정 보라이드 석물출 분율은 1257℃ 조건에서 열역학 계산에 의해 산출하여 나타내었다.
[표 4]
Figure pat00004
표 2 및 표 4에 도시된 바와 같이, 실시예 5 ~ 16에 따른 시편은 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물 분율이 1vol% 이하를 만족하는 것을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 7에 따른 시편은 코발트 첨가량이 1wt%로 소량 첨가되는데 기인하여 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물의 억제 효과가 제대로 발휘되지 못하여 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물 분율이 1vol%를 초과하는 것을 확인하였다.
또한, 비교예 8에 따른 시편은 보론 첨가량이 2.80wt%로 과도하게 첨가되는데 기인하여 코발트 첨가량이 10wt%로 다량 첨가되었음에도 불구하고, 과공정 (Fe, Cr)2B 석출물 분율이 목표값을 초과한 것을 확인할 수 있다.
한편, 도 4는 비교예 3 및 실시예 2에 따른 시편에 대한 상 평형도를 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 비교예 3에 따른 시편에 비하여 실시예 2에 따른 시편의 경우, 보론 함유 스테인리스강에 코발트를 더 첨가되어 공융점(eutectic point)이 우측으로 이동함에 따라 냉각중 초정 오스테나이트(proeutectic austenite)의 분율 증가로 연신율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 5는 17Cr-12Ni 성분계에서 보론 및 코발트의 첨가량 변화에 따른 상분포를 나타낸 그래프이고, 도 6은 20Cr-12Ni 성분계에서 보론 및 코발트의 첨가량 변화에 따른 상분포를 나타낸 그래프이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 1257℃ 조건에서 보론 및 코발트의 첨가량에 따른 상분포를 나타낸 것으로, 코발트의 첨가량이 증가할수록 액상 영역(Liquid Area)이 늘어나고, 반대로 액상 + 초정 보라이드 영역(Liquid + M2B)이 감소한다.
일 예로, 보론이 2.5wt%로 첨가되고, 코발트가 10wt% 및 2wt%로 첨가되는 것으로 선을 그어보면, 코발트가 10wt%로 첨가되는 경우보다 코발트가 2wt%로 첨가되는 경우가 과공정 보라이드(M2B) 함량이 늘어나게 된다.
다시 말해, 코발트의 첨가량이 증가할수록 액상 + 초정 보라이드 영역(Liquid + M2B)이 줄어들게 되고, 이 결과 코발트 첨가량이 증가할수록 과공정 보라이드의 분율이 감소하여 연신율이 향상된다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 탄소(C) : 0.15 중량% 이하, 망간(Mn) : 2.0 중량% 이하, 실리콘(Si) : 1.0 중량% 이하, 크롬(Cr) : 18 ~ 20 중량%, 니켈(Ni) : 12 ~ 15 중량%, 보론(B) : 0.20 ~ 2.75 중량%, 코발트(Co) : 3 ~ 10 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물을 포함하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테인리스강은
    황(S) : 0.04 중량% 이하, 인(P) : 0.06 중량% 이하 및 질소(N) : 0.01 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코발트(Co)는
    3.5 ~ 4.5 중량%로 첨가된 것을 특징으로 하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스테인리스강은
    720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)을 갖는 것을 특징으로 하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테인리스강은
    과공정 보라이드 석출물의 분율이 스테인리스강 전체 부피의 1vol% 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강.
    [여기서, 상기 보라이드 석출물은 (Fe, Cr)2B 석출물이다.]
  6. (a) 탄소(C) : 0.15 중량% 이하, 망간(Mn) : 2.0 중량% 이하, 실리콘(Si) : 1.0 중량% 이하, 크롬(Cr) : 18 ~ 20 중량%, 니켈(Ni) : 12 ~ 15 중량%, 보론(B) : 0.20 ~ 2.75 중량%, 코발트(Co) : 3 ~ 10 중량% 및 나머지 철(Fe)과 불가피한 불순물을 포함하는 용강을 주조하는 단계;
    (b) 상기 주조된 강을 열간 및 냉간 압연하는 단계; 및
    (c) 상기 냉간 압연된 강을 소둔 열처리 및 산세하는 단계;
    를 포함하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 강에는
    황(S) : 0.04 중량% 이하, 인(P) : 0.06 중량% 이하 및 질소(N) : 0.01 중량% 이하 중 1종 이상이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이후,
    과공정 보라이드 석출물의 분율이 스테인리스강 전체 부피의 1vol% 이하를 갖는 것을 특징으로 하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 제조 방법.
    [여기서, 상기 보라이드 석출물은 (Fe, Cr)2B 석출물이다.]
  9. 제5항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후,
    상기 스테인리스강은
    720MPa 이상의 인장강도(TS) 및 4% 이상의 연신율(EL)을 갖는 것을 특징으로 하는 열간가공성 및 인장 특성이 우수한 보론 함유 스테인리스강 제조 방법.
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