KR100915489B1

KR100915489B1 - 저합금강

Info

Publication number: KR100915489B1
Application number: KR1020077023015A
Authority: KR
Inventors: 마사아키 이가라시; 가오리 가와노
Original assignee: 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2006-04-17
Publication date: 2009-09-03
Also published as: EP1873270B1; CA2604428A1; JPWO2006112428A1; EP1873270A4; WO2006112428A1; CA2604428C; EP1873270A1; JP4561834B2; KR20070110139A; US20080050265A1; CN101163808A

Abstract

고온 장시간 크리프 연성 및 템퍼링 연화 저항이 향상된 내열 구조 부재용의 저합금강으로서, 질량％로, C:0.03~0.10％, Si:0.30％이하, Mn:1.O％이하, Cr:1.5％ 초과 2.5％까지, Mo:0.01~1.0％, V:0.04~0.30％, Nb:0.001~0.10％, Ti:0.001~0.020％, B:0.0001~0.020％, Al:0.001~0.01％, Nd:0.0001~0.05％, 잔부가 Fe와 불순물로 구성되고, 불순물의 P가 0.020％이하, S가 0.003％이하, N이 0.0050％미만, O(산소)가 0.0050％이하이며, 또한, 아래와 같은 (1)식에 나타낸 BSO의 값이 0.0001~0.010인 것을 특징으로 하는 저합금강.

단, (1)식의 원소 기호는, 그 원소의 함유량(질량％)이다.

BSO=B-(11／14)N-(11／32)S-(11／16)O ·····(1)

이 강은, 또한 W, Cu, Ni, Co, Mg, Ca, La, Ce, Y, Sm 및 Pr 중 1종 이상을 포함할 수 있다.

Description

저합금강{LOW ALLOY STEEL}

본 발명은, 고온 크리프 특성 및 인성이 뛰어난 저합금강에 관한 것이다. 본 발명의 저합금강은, 주로 발전용 보일러, 터빈, 원자력 발전 설비, 화학 공업용 장치 등 고온에서 사용되는 설비나 기기의 내열 구조 부재로서 적합하다.

발전용 보일러, 터빈, 원자력 발전 설비, 화학 공업용 장치 등은, 고온, 고압하에서 장시간 사용된다. 따라서, 이러한 장치에 사용되는 내열재료로서는, 일반적으로 고온에 있어서의 강도, 내식성, 내산화성 및 상온에서의 인성 등이 뛰어난 것이 요구된다. 이러한 용도로서는, 종래, 오스테나이트계 스텐레스강(예를 들면, JIS의 SUS321H, SUS347H의 강), 저합금강(예를 들면, JIS의 STBA24의 강, 즉, 2.25Cr-1Mo강), 또한, 9~12Cr계의 고Cr 페라이트강(예를 들면, JIS의 STBA26 강, 즉, 9Cr-1Mo강, STBA28 강, 즉, 개량 9Cr-1Mo강)등이 이용되어 왔다.

근년, 화력 발전 플랜트에 대해서는, 지구 온난화 방지를 위하여 CO₂ 등의 배출량을 삭감하려고 한다. 그러기 위해서는, 열효율의 향상이 필수이며, 보일러에서는 증기 조건을 고온 고압화(예를 들면, 600℃를 넘는 온도에서 300기압)된 신형 플랜트가 건설되고 있다. 한편으로서는, 고도 성장기에 다수 건설된 기설 플랜트를 순차적으로 계획 수명을 맞이하게 되어 신형 플랜트로 갱신하든지, 혹은 부분 보수로 연명을 도모하는지가, 큰 사회 문제로 되고 있다. 이는, 일본의 에너지 정책에도 관련되는 문제이다.

한편, 국내외에서의 규제 완화에 따른 요청을 받아, 전력 사업에 대해서도 자유화가 진행되어, 전력 관계 이외의 기업이 해당 분야로 진출할 수 있게 되었다. 그 결과, 가격 경쟁이 격렬해져, 발전 플랜트에서도 종래 이상의 경제성 중시를 하게 된 상기와 같은 배경하에서, 발전 플랜트의 비용 삭감의 하나의 방법으로서 플랜트로 사용되는 내열 구조 부재를 보다 고강도화하여 강재 사용량을 삭감하는 것을 지향되어, 그러한 요구에 부응할 수 있는 고강도재 개발이 진행되고 있다.

500℃ 정도까지의 비교적인 저온 영역에서는, 종래는 JIS의 STBA22 강(1Cr-0.5Mo강), STBA23 강(1.25Cr-0.5Mo강) 및 상기의 STBA24 강(2.25Cr-1Mo강)등의 Cr-Mo계 저합금강이 넓게 사용되어 왔다. 또한, 고온 강도를 높이기 위하여 Mo의 일부를 W로 치환한 강도, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 또, Co를 첨가하고 담금질성을 높인 강이 특허 문헌 2에 개시되어 있다.

상기와 같이 새로운 강에 대해서는, W나 Co로 고온에서의 연화 저항이 개선되어, 특히 500℃이상에서의 크리프 강도는, 종래의 범용강과 비교하면 비약적으로 향상되었다. 그러나, 고강도화가 되었기 때문에, 인성의 열화 및 장시간 크리프 연성(연신율, 단면수축율)의 저하가 현저하게 되는 문제가 있다.

특허 문헌 3 및 4에는, 인성 열화를 막고, 또한 내재열균열성을 향상시킨 강으로서 Cr-Mo강에 극미량의 Ti를 첨가하여, 또한 질소의 함유량을 극미량으로 억제한 강이 개시되어 있다. 그 강에서는, 인성은 개선되었지만, 높은 크리프 강도와 크리프 연성의 양립은 달성되지 않았다. 또한, 용접 시공 후의 SR처리를 반복하는 부위에 있어서는, 재열균열에 더하여 재열연화로 크리프 강도가 현저하게 저하하는 경우가 있다.

특허 문헌 5에서는, 특정 크기의 석출물의 존재 밀도를 규제한 것을 특징으로 하는 저·중 Cr계 내열강이 개시되어 있다. 이러한 강은, 크리프 강도가 높지만, 완전히 장시간 크리프 연성이나 내재열연화 특성을 배려한 성분 설계가 이루어져 있는 것이 아니다.

또, 특허 문헌 6에서는, Cr 함유량이 0.40~1.50％의 저합금강이 개시되어 있다. 그러나, 이 강은 Cr 함유량이 상당히 적기 때문에, 500℃를 넘는 온도 영역에서는 고온 부식에 대한 저항이 충분하지 않고, 사용 온도가 한정된다.

[특허 문헌 1: 일본국 특허 공개 평8－134584호 공보]

[특허 문헌 2: 일본국 특허 공개 평9－268343호 공보]

[특허 문헌 3: 일본국 특허 공개 평8－144010호 공보]

[특허 문헌 4: 일본국 특허 공개 2001－234276호 공보]

[특허 문헌 5: 일본국 특허 공개 2001－342549호 공보]

[특허 문헌 6: 일본국 특하 공개 2004－107719호 공보]

[발명이 해결하려고 하는 과제]

본 발명의 목적은, 발전 플랜트 등으로, 종래 500℃ 정도까지의 온도 영역에 대하여 사용되어 있던 내열 구조 부재용의 저합금강을 개량하고, 고온 장시간 크리프 연성 및 템퍼링 연화 저항을 크게 향상시켜, 550℃ 정도까지의 온도 영역에서도 사용할 수 있는 강을 제공하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명자는, 여러 가지의 내열용 저합금강의 크리프 변형 특성, 즉, 크리프 강도 및 크리프 연성, 및 재열연화 특성에 있어서, 재료의 화학 조성 및 금속 조직(마이크로 조직)과의 관계를 상세하게 조사했다. 그 결과, 아래와 같은 새로운 지견을 얻었다.

(a) Cr-Mo강에서는, Mo의 일부를 W로 치환했을 경우, 탄화물이 보다 장시간 안정이 되고, 크리프 강도가 높아지지만, 인성 및 크리프 연성은 반대로 현저하게 저하한다. 또한, 탄화물은, 예를 들면 M₃C, M₇C₃, M₂₃C₆, M₆C의 형태이다. M는 Fe와 Cr이 주체로 Mo와 W 등이 약간량 고용되어 있다. Cr량의 증가와 함께 M₃C로부터 M₇C₃, M₂₃C₆, M₆C로 변화된다.

(b) Cr-Mo강에 Co를 첨가하면, Co량의 증가와 함께 담금질성이 비약적으로 향상되지만, Co의 다량 첨가도 W와 같이 크리프 취화(脆化) 감수성을 높인다.

(c) 한편, Cr-Mo강에 V, Nb 등을 첨가하면, MC 탄화물(M는 V, Nb가 주체로 일부 Mo가 고용된다)이 미세하게 분산 석출하여, Mo 단독 첨가의 경우보다 현저한 석출 강화 작용이 얻어지며, 고온 크리프 강도가 향상된다. 그러나, 역시 크리프 취화 감수성이 현저하게 증대한다.

(d) Cr-Mo강에 대한 B의 첨가는, 담금질성을 높이며, 강도, 인성의 향상에 유효하다. 이는 기존이지만, 본 발명자의 조사에 의하여, 과잉 B의 첨가로 인성이 현저하게 저하하는 것이 밝혀졌다.

(e) 본 발명자의 새로운 연구의 결과, B, N, S 및 O(산소)의 각각 함유량을 적정화하여, 또한 후술의 (1)식에 나타낸 BSO 값을 0.0001~0.010으로 함으로써 크리프 연성과 재열연화 저항이 함께 비약적으로 향상되는 것이 판명되었다. 또, 예를 들면, W나 B의 다량 첨가가 가능한 것도 알게 되었다.

본 발명은, 상기의 지견을 기초로 이루어진 것으로서, 아래와 같은 저합금강을 요지로 한다

(1) 질량％로, C:0.03~0.10％, Si:0.30％이하, Mn:1.0％이하, Cr:1.5％ 초과 2.5％까지, Mo:0.01~1.0％, V:0.04~0.30％, Nb:0.001~0.10％, Ti:0.001~0.020％, B:0.0001~0.020％, Al:0.001~0.01％, Nd:0.0001~0.050％, 전부가 Fe와 불순물로 이루어지고, 불순물 중의 P는 0.020％이하, S는 0.003％이하, N는 0.0050％미만, O(산소)는 0.0050％이하이며, 한편, 아래와 같은 (1)식에 나타낸 BSO 값은 0.0001~0.010인 것을 특징으로 하는 저합금강.

BSO=B-(11／14)N-(11／32)S-(11／16)O ····· (1)

다만, (1)식의 원소 기호는 각 원소의 함유량(질량％)이다.

(2) Fe의 일부를 대신하여, 2.0 질량％이하의 W를 더 함유하는 상기(1)의 저합금강.

(3) Fe의 일부를 대신하여, 각각 0.50 질량％이하의 Cu, Ni 및 Co 중 1종 이상을 더 함유하는 상기(1) 또는 (2)의 저합금강.

(4) Fe의 일부를 대신하여, 0.005 질량％이하의 Mg, 0.005 질량％이하의 Ca, 0.02 질량％이하의 La, 0.02 질량％이하의 Ce, 0.05 질량％이하의 Y, 0.05 질량％이하의 Sm 및 0.05 질량％이하의 Pr 중 1종 이상을 또한 함유하는 상기(1)에서 (3) 중의 어느 하나의 저합금강.

이하, 본 발명의 저합금강의 각 성분의 작용 효과와 함유량의 한정 이유를 설명한다.

[발명을 실시하기 위한 최상 형태]

또한, 이하의 기재에 대해 성분 함유량의 「％」은 「질량％」을 의미한다.

[C: 0.03~0.10％]

C는, 오스테나이트 안정화 원소이며, Cr-Mo강의 기본 모상(母相) 조직인 베이나이트 조직(하부 베이나이트 조직) 또는 마르텐사이트 조직을 안정화 시킴과 동시에, 여러 가지의 탄화물을 형성하여 고강도화에 기여한다. C함유량이 0.03％미만에서는 탄화물의 석출이 적고, 충분한 강도를 얻을 수 없다. 한편, C함유량이 0.10％를 넘으면, 강이 현저하게 경화되어 용접성이나 가공성이 저하하게 된다. C함유량의 더욱 바람직한 하한과 상한은, 각각 0.04％및 0.08％이다.

[Si: 0.30％이하]

Si는, 제강 공정에서 탈산제로 사용되어, 강 중에 불가피하게 잔류한다. 종래, Si는 내산화성 확보에 필요한 성분으로서 내열 구조 부재용 강으로는 적극적으로 첨가되어 있었다. 그러나, 본 발명자의 연구에 의하면, 불순물로서 함유되는 Si가 적으면, 크리프 취화 뿐만 아니라 재열취화 및 재열균열 감수성도 작게하는 효과를 얻을 수 있는 것이 판명되었다. Si함유량을 0.30％이하로 억제하면 그 효과가 현저하게 된다. 또, Si 함유량을 0.30％이하로 억제해도, Cr로 산소를 보충할 수 있으므로, 내산화성에 대해서는 악영향은 없다. 이상의 이유로 Si함유량은 0.30％이하로 했다. 한층 바람직한 것은 0.15％이하이다.

[Mn: 1.0％이하]

Mn은, C와 같이 오스테나이트 안정화 원소로서, 베이나이트 조직 안정화에 대하여 중요하다. 그러나, Mn의 다량 첨가는, 강의 Ac₁변태 온도를 저하시켜, 또 재열취화를 도래한다. 따라서, Mn 함유량은 1.0％이하로 했다. 0.30％이하로 하면 또한 크리프 연성이 향상한다. 또한, Mn 함유량의 하한은, 통상의 불순물 수준으로 한다.

[Cr: 1.5％ 초과 2.5％까지]

Cr는, 저탄소계 베이나이트 모상 조직의 안정화에 불가결하다. 이 효과를 얻기 위하여, 그 함유량을 1.5％를 넘는 양으로 한다. 보다 바람직한 Cr 함유량의 하한은 1.6％를 넘는 양이다. 한편, Cr 함유량이 2.5％를 넘으면, M₇C₃형이나 M₂₃C₆형의 탄화물 석출이 현저하게 증가하여 크리프 강도가 저하한다.

[Mo: 0.01~1.0％]

Mo는, 고용강화 원소임과 동시에 M₃C형, M₇C₃형, M₂₃C₆형의 탄화물의 안정화에 기여하여, 또한 Mo₂C를 형성함과 동시에 MC형 탄화물의 안정화에도 기여하여, 크리프 강도를 향상시킨다. 이러한 효과를 얻기 위하여, Mo 함유량은 0.01％이상으로 한다. 그러나, 과잉에 첨가하면 베이나이트 또는 마르텐사이트의 모상(母相)이 불안정하게 되므로, 그 함유량의 상한은 1.0％으로 한다.

[V: 0.04~0.30％]

V는, 후술의 Nb와 함께 MC형 탄화물을 형성하여 크리프 강도의 향상에 현저하게 기여하므로, 0.04％이상 함유시킨다. 그러나, 과잉 첨가는 장시간 크리프 연성이 현저하게 저하하기 때문에, V 함유량의 상한은 0.30％로 한다.

[Nb: 0.001~0.10％]

Nb는, V와 같이 미세한 탄화물을 형성하여 고강도화에 기여한다. 이 효과를 얻기 위하여 그 함유량은 0.001％이상으로 한다. 한편, Nb 함유량이 0.10％을 넘으면 과잉 탄화물 때문에 인성이 손상된다. 더욱 바람직한 Nb 함유량의 하한과 상한은, 각각 0.020％및 0.060％이다.

[Ti: 0.001~0.020％]

Ti는, 미세한 탄화물을 형성하여 고강도화에 기여한다. 따라서, 0.001％이상을 함유시킨다. 특히, 크리프 연성의 향상이나 재열시의 취화 및 분열의 억제에 효과가 있으므로, 0.010％이상을 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 과잉 첨가는 인성에 악영향을 미치기 때문에, 상한은 0.020％로 한다.

[B: 0.0001~0.020％]

B는, 담금질성의 향상에 유효하다. 이 효과는 함유량을 0.0001％이상이 됨으로써 가지게 된다. 한편, B의 다량 첨가는 인성에 악영향을 미치므로, B 함유량의 상한은 0.020％로 해야 한다. 상한으로서 바람직한 것은 0.015％, 더 바람직한 것은 0.012％이다. 또한, B 함유량은, 전술의 (1)식에 나타낸 BSO의 값이 0.0001~0.010이 되도록 정할 필요가 있다.

[Nd: 0.0001~0.050％]

Nd는, 장시간 크리프 연성을 향상시키는 원소이다. 이 효과를 얻기 위해서는 Nd 함유량을 0.0001％이상으로 하는 것이 필요하다. 그러나, 과잉 Nd는, 인성에 바람직하지 않은 조대(粗大)한 개재물을 형성하므로, Nd 함유량의 상한은 0.050％로 한다. 보다 바람직한 Nd 함유량은 0.010％ 초과 0.050％까지다.

[Al: 0.001~0.01％]

Al는, 강의 탈산제로서 중요한 원소이다. 탈산의 효과를 얻기 위하여 Al 함유량을 0.001％이상으로 할 필요가 있다. 한편, 본 발명이 의도하는 강도와 인성의 양립에 대해서는 Al의 함유량이 0.01％를 넘는 것이 바람직하지 않다.

본 발명의 저합금강의 하나는, 상기 각 성분 외, 잔부가 Fe와 불순물로 이루어지는 강이다. 다만, 불순물 중의 P, S, N 및 O(산소)는, 아래와 같이 억제할 필요가 있다.

[P: 0.020％이하, S:0.003％이하, O: 0.0050％이하]

이러한 원소는, 강의 인성을 열화 시키는 바람직하지 않은 불순물이다. 각각 상기 상한값 이하로 하여, 가능한 한 적게 하는 것이 바람직하다.

[N:0.0050％미만]

N은, 고용강화 원소인 것과 동시에 탄화물을 형성하여 고온 강도에 기여하는 경우가 있지만, 본 발명에서는 특히 크리프 강도와 인성의 경우, 또한 크리프 연성의 향상을 도모하기 위하여, 그 함유량을 0.0050％미만으로 억제한 것이다. 또한, 상기 (1)식에 나타낸 BSO 값이 0.0001~0.010이 되도록, N 함유량도 조정할 필요가 있다.

[BSO: 0.0001~0.010]

BSO는, 상기대로 아래와 같은 (1)식에 나타낸다. 그 값을 0.0001~0.010으로 하는 것은, 크리프 연성과 재열연화 저항의 향상에 필요하다.

BSO=B-(11／14)N-(11／32)S-(11／16)0 ····· (1)

이 BSO의 기술적인 의미는, 본 발명강을 고온으로 사용할 때의 탄화물의 조대화 방지나 입계 취화를 억제하는데 유효한 B량을 확보하는 것이다. BSO의 값이 0.0001보다 작으면 유효한 B량이 확보되지 않고, 한편, 0.010보다 크면 인성에 유해한 조대 개재물이 형성된다. 따라서, BSO의 값은 0.0001~0.010로 했다. 보다 바람직한 BSO의 하한은 0.001이다.

본 발명의 저합금강의 다른 하나는, 상기 성분에 더하여, W, Cu, Ni, Co, Mg, Ca, La, Ce, Y, Sm 및 Pr 중에서 선택된 1종 이상의 성분을 더 함유하는 강이다. 이러한 성분의 작용 효과와 함유량의 한정 이유를 이하로 서술한다.

[W: 2.0％이하]

W는, 고온 장시간 크리프 강도를 더욱 향상시키고 싶을 때에 첨가한다. 먼저 서술한 바와 같이, 종래, W의 다량 첨가는 재열취화를 일으켜 균열 감수성을 높인다고 되어 있지만, BSO값을 0.0001~0.010 범위로 한 강에서는, 2.0％까지의 W를 함유시켜도 상기 폐해는 없어진다. W는 또 크리프 연성의 향상에도 기여한다. 이러한 효과를 확실히 하려면, 0.20％이상의 함유가 바람직하다.

[Cu, Ni, Co: 각각 0.50％이하]

이러한 원소는, 모두 오스테나이트 안정화 원소로서, 베이나이트 또는 마르텐사이트 조직의 안정화로 기여한다. 이 효과를 확실히 하려면 각각 0.01％이상의 함유량이 바람직하다. 그러나, 각각 0.50％을 넘으면, 강이 상당히 고강도가 되어 과도의 연화 열처리 등이 필요하게 되는 경우가 있다. 따라서, 이러한 성분을 첨가할 경우, 각각의 함유량은 0.50％까지로 억제해야 한다.

[Mg, Ca: 각각 0.005％이하, La, Ce: 각각 0.02％이하, Y, Sm, Pr: 각각 0.05％이하]

이러한 원소는, 강의 주조시 응고 균열을 방지하는 효과를 가지므로, 필요에 따라 함유시킨다. 모두 상기의 상한값을 넘으면, 인성에 악영향을 미친다. 또한, 첨가 효과를 확실히 하려면, 모두 0.0001％이상의 함유량으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 강은, 관이나 판 등으로 가공한 후, 「노멀라이징-템퍼링」의 열처리를 하여 사용된다. 이 열처리 후의 조직은 템퍼링 베이나이트 또는 템퍼링 마르텐사이트를 주체로 하는 조직이다.

이하, 실시예로 본 발명의 효과를 구체적으로 설명한다.

표 1에 나타낸 화학 조성의 강을 각각 150 ㎏, 진공 유도 용해로에서 용해하여, 조괴(造塊)하고, 그 다음으로 열간 단조로 두께 25 ㎜ × 폭 100 ㎜의 판 모양의 시험재로 했다. 그 후, 노멀라이징처리로서 950℃로 1시간 유지한 후에 수냉하여, 템퍼링 온도를 720~760℃의 범위에서 변화시켜 1시간 가열 유지한 후, 공냉했다. 어느 강도 템퍼링 베이나이트 조직, 또는 템퍼링 마르텐사이트 조직이 되었다.

상기 열처리 후의 시험재 일부에 대해서는, 또한 730℃로 10시간 재가열하여 경도 변화를 조사하여 재열연화 저항을 평가했다.

얻어진 시험재에서, 직경 6 ㎜, GL 30㎜의 크리프 파단 시험편과 10 ㎜×10 ㎜×5 ㎜의 2V 노치 부여 샤르피 시험편을 절단했다. 크리프 파단 시험은, 온도 550℃, 부하 응력 200 MPa의 조건으로 실시하여, 샤르피 충격 시험은, -60℃~60℃의 온도 범위에서 실시했다. 이러한 시험 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2에 대하여, 「인성」난의 ◎은 vTrs가 -40℃보다 저온, ○은 vTrs가 -40℃에서 -20℃까지의 범위, △는 vTrs가 -20℃ 초과 0℃까지의 범위, ×는 vTrs가 0℃보다 고온인 것을 나타낸다. 또,「내재열연화 저항」난에서는, 상기의 재가열(730℃로 10시간 가열)로, ○이 비커스 경도(Hv)의 저하가 20％미만, ×는 20％이상인 것을 나타낸다.

［표 1］

［표 2］

표 2에 나타낸 바와 같이, No.1~22의 본 발명강의 크리프 파단 시간은, 모두 10,000시간을 넘어 종래강(No.51~54)보다 뛰어나다. 또, 인성에 대해서도 vTrs가 -20℃이하로 상당히 양호하다.

한편, No.30~37의 비교강은, 본 발명으로 정해진 조성 범위를 벗어나며, 또는 (1)식에 나타낸 BSO 값이 0.0001~0.010의 범위 외의 강이다. 이들은, 크리프 파단 단면수축율과 내재열연화 저항성이 본 발명강과 비교하여 뒤떨어지고, 또한 인성도 좋지 않다.

본 발명강은, 550℃정도까지의 고온 영역에서 사용되어 장시간 크리프 연성, 재열연화 저항성 및 인성이 뛰어난 저합금강이다. 이 강은, 고온 고압 운전을 지향하는 발전 플랜트 등의 구조 재료로서 유용하다.

Claims

질량％로, C:0.03~0.10％, Si:0.30％이하, Mn:1.0％이하, Cr:1.5％ 초과 2.5％까지, Mo:0.01~1.0％, V:0.04~0.30％, Nb:0.001~0.10％, Ti:0.001~0.020％, B:0.0001~0.020％, Al:0.001~0.Ol％, Nd:0.0001~0.050％, 잔부가 Fe와 불순물로 구성되고, 불순물 중의 P는 0.020％이하, S는 0.003％이하, N은 0.0050％미만, O(산소)는 0.0050％이하이며, 한편, 하기 (1)식에 나타낸 BSO 값이 0.0001~0.010인 것을 특징으로 하는 저합금강.

BSO=B-(11／14)N-(11／32)S-(11／16)0 ·····(1)

다만, (1)식의 원소 기호는 각 원소의 함유량(질량％)이다.
청구항 1에 있어서,

Fe의 일부를 대신하여, 2.0 질량％이하의 W를 더 함유하는 저합금강.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

Fe의 일부를 대신하여, 각각 0.50 질량％이하의 Cu, Ni 및 Co 중 1종 이상을 더 함유하는 저합금강.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

Fe의 일부를 대신하여, 0.005 질량％이하의 Mg, 0.005 질량％이하의 Ca, 0.02 질량％이하의 La, 0.02 질량％이하의 Ce, 0.05 질량％이하의 Y, 0.05 질량％이하의 Sm 및 0.05 질량％이하의 Pr 중 1종 이상을 더 함유하는 저합금강.
청구항 3에 있어서,

Fe의 일부를 대신하여, 0.005 질량％이하의 Mg, 0.005 질량％이하의 Ca, 0.02 질량％이하의 La, 0.02 질량％이하의 Ce, 0.05 질량％이하의 Y, 0.05 질량％이하의 Sm 및 0.05 질량％이하의 Pr 중 1종 이상을 더 함유하는 저합금강.