KR20160121785A

KR20160121785A - NiCrMo강 및 NiCrMo강재의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160121785A
Application number: KR1020160093336A
Authority: KR
Inventors: 혼마 마사카츠; 카토 타카히로; 하시 쿠니히코; 키쿠치 다이스케; 사가와 타케시; 카토 츠요시
Original assignee: 더 재팬 스틸 워크스 엘티디; 가부시키가이샤 나카무라지코
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2016-10-20
Also published as: KR102554100B1; JP6506978B2; JP2016138320A

Abstract

본 발명은, 질량 백분률로, C: 0.10∼0.30% 미만, Si: 0.05∼0.30% 미만, Mn: 0.20∼1.00%, P: 0.015% 이하, S: 0.015% 이하, Cr: 1.50∼2.00%, Mo: 0.10∼0.50%, Ni: 2.50∼4.00%, Al: 0.01∼0.03%, N: 0.005∼0.015%, 및 V: 0.10% 미만을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강에 관한 것이다.

Description

NiCrMo강 및 NiCrMo강재의 제조 방법{NiCrMo STEEL AND METHOD FOR MANUFACTURING NiCrMo STEEL MATERIAL}

본 발명은, 담금질성이 높은 NiCrMo강의 결정립 미세화에 관한 것이다.

NiCrMoV강은 예전부터 대형 터빈의 로터 샤프트에 적용되고, 현재에도 축심까지 균일한 강도와 저온 인성이 우수한 실용성이 높은 저합금 강으로 자리매김하고 있다. 따라서, NiCrMoV강은 강도와 인성이 요구되는 다른 대형 부재의 후보 소재로서 자주 검토된다.

결정립 미세화에 의한 강화는, 일반적인 강화 방법 중에서 유일하게 강도를 향상시키면서, 연·인성의 향상이 가능한 방법인 것은 잘 알려져 있고, NiCrMoV강에 있어서도 그 효과가 기대된다. 그러나, NiCrMoV강은 γ화 처리(α/γ 역변태)에 의한 세립화가 어려운 강종인 점, NiCrMoV강을 두꺼운 부재(厚肉部材)에 적용했을 경우, 급속 승온이나 가공 재결정에 의한 결정립 미세화가 더욱 어려워지는 점에서, NiCrMoV강제의 두꺼운 부재의 결정립 미세화는, γ화 가열과 냉각(냉각은 일반적으로 실온까지)을 반복하는 것에 의해 이루어지는 경우가 많아, 필연적으로 열처리 공수가 늘어나게 되는 문제가 있다.

결정립 미세화 방법으로서는, Nb나 Ti 등의 탄질화물이나 AlN 등의 결정립계 피닝 효과를 나타내는 화합물을 석출시키는 것이 일반적으로 알려져 있다. 특허문헌1에서는, Nb, Al 및 N을 적당량 첨가하고, 매트릭스 중에 AlN 및 Nb(C, N)를 석출시키는 것에 의해, 결정립 미세화뿐만 아니라 990℃ 이상의 고온 침탄 처리 중의 결정립 조대화의 억제를 가능하게 하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌1에서 개시된 기술은, Nb(C, N) 등이 고온에 있어서도 매트릭스 중에 용해되지 않고 안정적으로 존재하기 때문에 도입되는 것으로 생각된다.

일본국 특허공개공보 2000-54069호 공보

Nb(C, N)의 고온 안정성은, Nb의 탄질화물 형성 경향이 강한 것에 기인하지만, 열간 단련 공정 등에서, 부재 온도가 천천히 저하되는 경우에는, 이 안정성이 높은 이유로, 냉각 중에 Nb(C, N)이 석출, 조대화된다. 결정립계 피닝(pinning) 입자(粒子)가 조대화해버리면, 그 후의 열처리 공정에서의 결정립계 피닝 효과가 저하 혹은 없어질 뿐만 아니라, 연·인성의 저하 원인이 될 수도 있다. 또한, 대형의 강괴를 용제하는 경우에는, Nb나 Ti 등의 탄화물 형성 경향이 강한 원소는, 응고편석을 조장하여, 내부 성상의 악화 원인이 될 수도 있다. 따라서, Nb나 Ti와 같은 고온 안정성이 높은 탄화물이나 질화물을 형성하는 원소를 첨가하는 방법은, 두꺼운 부재에 있어서의 결정립 미세화 방법으로서 적용하기 어렵다.

본 발명은, 상기 사정을 배경으로 하여 이루어진 것이며, Nb나 Ti 등과 비교하여 고온 안정성이 낮은 AlN에 주목하여, 그 피닝 작용을 최대한으로 이끌어내기 위한 화학 조성을 결정하고, 전술한 방법으로 결정립 미세화가 어려운 NiCrMoV강제의 두꺼운 부재에 있어서, γ화 처리를 반복하지 않고, 결정립 미세화할 수 있는 NiCrMo강 및 NiCrMo강재의 제조 방법을 제안한다.

본 발명자들은, 물리적으로 가열, 및 냉각 속도를 크게 하기 어렵고, 또한 중심부가 목표 온도가 될 때까지 장시간을 필요로 하는 두꺼운 부재에 있어서, 종래의 NiCrMoV강보다 적은 γ화 횟수로 미세한 결정립을 얻기 위해 필요한 화학 조성의 검토를 진행하여, 다음의 사항을 밝혔다. 또한, 본원 발명으로서는 상기 두꺼운 부재에 한정되지 않는다.

특정량의 Al 및 N을 함유시키고, 또한 V를 미함유 또는 특정량 이하의 함유량으로 제한하면, 소정 온도의 열처리에 있어서 결정립이 미세화한다. 이는, V 함유량을 0 또는 종래의 일반적인 NiCrMoV강보다 감소시키면, V(C, N)의 석출량도 감소하기 때문에, 필연적으로 결정립계 피닝 작용이 있는 AlN의 석출량이 증가하기 때문이다.

상기 결정립 미세화 효과를 나타내는 특정량의 Al, N 및 V를 함유한 상태에서, Nb을 더 첨가해도, 상기 동일한 열처리 조건하에서는 Nb 첨가에 의한 추가적인 결정립 미세화의 효과는 나타나지 않는다.

결정립 미세화 효과를 나타내는 특정량의 Al, N을 함유하거나, 또는 필요에 따라 V를 더 함유한 상태에서, Cr 함유량을 특정의 조성 범위 내에서 증가시킨 경우, 근소하지만 결정립이 더 미세화한다.

결정립 미세화 효과를 나타내는 특정량의 Al, N을 함유하거나, 또는 필요에 따라 V를 더 함유한 상태에서, Ni, Si, Mn 및 Mo는 특정의 조성 범위 내에서, 목표의 기계적 특성에 맞춰 함유량을 변동시킬 수 있다.

본 발명은 상기의 식견에 기초하여 이루어진 것이며, 그 내용은 다음과 같다.

즉, 본 발명은 다음의 (1)~(5)에 관한 것이다.

(1) 질량 백분율로,

C: 0.10 ~ 0.30% 미만,

Si: 0.05~0.30% 미만,

Mn: 0.20~1.00%

P: 0.015% 이하,

S: 0.015% 이하,

Cr: 1.50~2.00%

Mo: 0.10~0.50%

Ni: 2.50~4.00%

Al: 0.01~0.03%

N: 0.005~0.015%, 및

V: 0.10% 미만을 함유하고,

잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강.

(2) (1)에 있어서, 상기 조성이, 질량 백분율로, Nb: 0.10% 미만을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강.

(3) (1) 또는 (2)에 있어서, 마르텐사이트(martensite) 조직 또는 베이나이트(bainite) 조직, 혹은 이들의 혼합 조직으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강.

(4) 질량 백분률로,

C: 0.10∼0.30% 미만,

Si: 0.05∼0.30% 미만,

Mn: 0.20∼1.00%,

P: 0.015% 이하,

S: 0.015% 이하,

Cr: 1.50∼2.00%,

Mo: 0.10∼0.50%,

Ni: 2.50∼4.00%,

Al: 0.01∼0.03%,

N: 0.005∼0.015%, 및

V: 0.10% 미만을 함유하고,

잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 강에 대해, 열간 단조, 불림(normalizing), 뜨임(tempering)을 진행하고, 그 후, 800∼930℃의 온도에서 1~100시간의 γ화 가열 처리를 적어도 1회 진행하는 것에 의해, JIS G0551:2013에 준거한 구 오스테나이트 결정립도 번호가, 5.5 이상인 강재를 얻는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강재의 제조 방법.

(5) (4)에 있어서, 상기 조성이, 질량 백분율로, Nb: 0.10% 미만을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강재의 제조 방법.

본 발명에 의하면 급속 승온할 수 없는 두꺼운 부재에 있어서도 반복 γ화 처리를 하지 않아도, AlN의 결정립계 피닝 효과를 이용하여 결정립 미세화가 가능해진다. 결정립 미세화는 강도나 인성 등의 기계적 성질의 관점에서도 유리하여, 결정립 미세화에 의해 재료 특성이 향상된 NiCrMo강제 부재를 제공할 수 있다.

다음에, 본 발명에서 규정하는 내용에 대해 설명한다. 또한, 하기에서 제시하는 성분은, 모두 질량 백분율로 나타내고 있다.

여기서 "질량%", "질량비" 및 "질량ppm"과, "중량%", "중량비" 및 "중량ppm"은, 각각 같은 의미이다.

C: 0.10∼0.30% 미만

C는 매트릭스 중에 고용되어, 고용 강도를 부여하는 한편, 다른 합금 원소와 합금 탄화물을 형성하고, 매트릭스 중에 석출함으로써 목적으로 하는 강도의 증가를 가져오기 때문에, 0.10% 이상 첨가한다. 그러나, 너무 많으면 가공성이나 인성의 저하를 초래한다. 따라서 그 범위를 0.10∼0.30% 미만으로 한정한다.

Si: 0.05∼0.30% 미만

Si는 페라이트의 고용 강화 원소이지만, 응고편석을 조장하는 원소이기 때문에, 너무 많으면 강의 속(鋼中)이 불균일한 조직이 되어, 인성의 저하를 초래한다. 따라서 그 범위를 0.05∼0.30% 미만으로 한정한다. 또한, 바람직한 형태로서는, 상한을 0.20%로 하는 것이 바람직하다.

Mn: 0.20∼1.00%

Mn은, 오스테나이트 안정화 원소이기 때문에, 담금질성을 향상시켜, 강도를 높이는 효과가 있다. 단, 0.20% 미만이면 담금질성이 불충분해지고, 한편, 1.00%를 넘으면, 재료가 단단해져서 가공성이 저하된다. 따라서 그 범위를 0.20∼1.00%로 한다. 또한, 같은 이유로, 바람직한 형태로서는, 하한을 0.30%, 상한을 0.90%로 하는 것이 바람직하다.

P: 0.015% 이하

P는 구 오스테나이트립계에 편석하여, 입계(粒界)의 취화를 초래하는 원소이기 때문에, 불순물로서 그 범위를 0.015% 이하로 한정한다.

S: 0.015% 이하

S는, Mn과 화합하여 황화물계 개재물을 형성하지만, 너무 많으면 조대한 황화물계 개재물이 증가하여, 인성의 저하를 초래한다. 따라서, 불순물로서, 그 범위를 0.015% 이하로 한정한다.

Cr: 1.50∼2.00%

Cr은, Mn과 마찬가지로 담금질성 및 뜨임 연화 저항의 향상을 가져오는 원소이다. 한편, 과도한 함유는, 재료가 단단해져 가공성이 저하된다. 따라서, 그 범위를 1.50∼2.00%로 한정한다.

Mo: 0.10∼0.50%

Mo는 뜨임의 강도 저하를 저감하는 역할을 하지만, 과잉 첨가는 인성의 저하를 초래한다. 따라서 그 범위를 0.10∼0.50%로 한정한다. 또한, 바람직한 형태로서는, 상한을 0.30%로 하는 것이 바람직하다.

Ni: 2.50∼4.00%

Ni는 모상에 고용되어 담금질성을 높여, 고 강도화 및 고 인성화에 기여하는 원소이다. 단, 2.50% 미만이면 담금질성이 부족하여, 강도의 저하를 초래한다. 한편, 과도한 함유는, 재료가 너무 단단해져 가공성의 저하를 초래한다. 따라서, 그 범위를 2.50∼4.00%로 한정한다. 또한, 바람직한 형태로서는, 하한을 3.00%, 상한을 3.80%로 하는 것이 바람직하다.

V: 0.10% 미만

V는, C나 N과 화합하여 V(C, N)을 형성하기 때문에, AlN의 형성에 크게 영향을 미친다. 다량으로 함유하면 다량의 V(C, N)이 형성되어, AlN의 석출량, 석출 온도가 변화되어, AlN의 피닝 작용이 저하된다. 따라서, V는, 무첨가 또는 함유할 경우에는, 그 함유량을 0.10% 미만으로 한정한다. 또한, 바람직한 형태로서는, 상한을 0.07%로 하는 것이 바람직하다. 또한, V을 강화 원소로 하기 위해, 함유량의 하한은, 0.03%로 하는 것이 바람직하다. V을 무첨가로 할 경우, 불가피한 불순물로서 0.03% 미만으로 함유해도 좋고, 0.01% 이하가 바람직하다.

Al: 0.01∼0.03%

Al은 AlN으로서 석출하여, 결정립계를 피닝한다. 너무 적으면 피닝에 효과가 있는 AlN 입자수가 부족하여, 결정립이 미세화하지 않고, 너무 많으면 AlN이 조대화하여, 연·인성의 저하를 초래한다. 따라서 그 범위를 0.01∼0.03%로 한다. 또한, 바람직한 형태로서는, 상한을 0.025%로 하는 것이 바람직하다.

N: 0.005∼0.015%

N은, Al이나 V와 화합하여, AlN이나 V(C, N)로서 석출한다. 너무 적으면, 피닝에 효과가 있는 AlN의 석출물 입자수가 부족하여, 결정립이 미세화하지 않고, 너무 많으면 석출물의 조대화하여, 그에 따른 연·인성의 저하를 초래한다. 따라서 그 범위를 0.005∼0.015%로 한다. 또한, 바람직한 형태로서는, 상한을 0.010%로 하는 것이 바람직하다.

Nb: 0.10% 미만

Nb은, 열간 단조시 등의 고온 영역, 예컨대 1000℃∼1150℃에서의 입계(粒界) 피닝 효과를 가져올 수 있어, 필요에 따라 함유시킬 수 있다. 그 경우, 하한량을 0.01%로 하는 것이 바람직하고, 0.03%로 하는 것이 더 바람직하다. 또한, Nb은, 불가피한 불순물로서 0.01% 미만 함유하는 것이어도 좋다.

조직(組織)

본 발명의 NiCrMo강은, 조질(調質) 후에 있어서, 마르텐사이트 조직 또는 베이나이트 조직 혹은, 이들의 혼합 조직을 갖는다.

조질(담금질)시에, 가열 후, 800∼200℃까지의 평균 냉각 속도가 50℃/분 이하여도, 상기 조직을 형성할 수 있다.

승온 속도

본 발명은, 두꺼운 부재인 이유로 열처리 중의 중심부의 승온 속도가 200℃/시간 이하가 되어버리는 NiCrMo강제의 두꺼운 부재에 바람직하게 적용된다. 예컨대, 두께가 100mm 이상인 부재를 들 수 있다.

최종 γ화 온도

최종 γ화 처리는, 800℃∼930℃에서 진행할 수 있다. 예컨대 100시간을 초과하여 유지해도, 결정립은 거의 조대화하지 않기 때문에, 조질 온도는 목표의 기계적 특성이나 부재의 두께 등에 따라, 이 온도 범위 내에서 자유롭게 선택할 수 있다.

본 발명의 NiCrMo(V)강은, 결정립경(結晶粒徑)에 있어서, 단강 부재의 일반적인 열간 단조, 열처리(불림, 뜨임) 공정 후, 1회의 γ화 처리로 JIS G0551:2013에 준거한 결정립도 번호가, 5.5 이상이 된다. 세립화된 조직에 의해, 강도가 향상되고, 우수한 인성, 피로 특성을 가져온다.

다음에, 본 발명의 일 실시형태를 설명한다.

본 발명의 NiCrMo강은 통상적인 방법에 의해 용제(溶製)할 수 있다. 용제에 의해 얻어지는 강괴는, 필요에 따라 단조 등의 가공이나 불림 등의 예비 열처리를 실시하고, 조질(調質)을 더 진행한다. 이와 같은 단조 등이나 열처리는 통상적인 방법에 의해 진행할 수 있고, 본 발명으로서는 특정의 조건에 한정되지 않는다.

다만, 결정립 미세화에는 γ화 가열 온도를 적정하게 결정하는 것이 바람직하고, 바람직한 형태로서는, 800℃에서 930℃의 온도 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상한은 870℃로 하는 것이 더 바람직하다. 800℃보다 저온이 되면 미재결정립이 잔존하여 정립(整粒)이 얻어지지 않게 되고, 930℃보다 고온에서는, 온도 증가와 함께 서서히 결정립이 조대화한다. 가열 시간은 특히 한정되지 않지만, 예컨대 1∼100시간으로 진행할 수 있다. 800∼930℃에서 통상적인 방법에 의한 냉각을 실시하면 마르텐사이트 조직 또는 베이나이트 조직, 또는 그들의 혼합 조직이 얻어진다.

담금질시의 냉각은, 요구되는 기계적 특성이나 부재의 두께에 따라, 수냉, 유냉, 공냉, 노냉 등을 이용할 수 있다.

또한, 조질 공정의 뜨임은, 강인성이나 균열 감수성에 큰 영향을 미치지만, 결정립도에 관하여 모든 열처리는 무관계하다고 해도 좋은 열처리 공정이다. 따라서, 적용하는 부재에 있던 뜨임 조건을 통상적인 방법에 의해 진행하면 좋다. 예컨대, 강도나 경도가 필요한 경우에는 150∼200℃, 연·인성이 필요한 경우에는 550∼600℃의 조건을 나타낼 수 있다. 다만, 뜨임 취화가 일어나는 온도, 예컨대 500℃에서 장시간 유지하는 조건으로 실시하는 것은 피하는 것이 좋다.

결정립도 번호 및 정립인지 여부의 판정은, 일본 공업 규격 (JIS)G0551:2013 "강-결정립도의 현미경 시험 방법"에 의해 판정할 수 있고, 광학 현미경 등의 장치를 이용하여 판정할 수 있다. 조직에 대해서도 광학 현미경을 이용하여 판정할 수 있다.

본원 발명의 조질을 거친 강재는, 일반적인 열처리 조건, 즉 열간 단조, 불림(normalizing), 뜨임(tempering), 담금질(quenching) 후, 상기 기준에 있어서의 결정립도 번호로, 5.5 이상의 정립을 나타내고 있다.

[실시예]

다음에, 본 발명의 실시예를 설명한다. 표 1에 나타내는 조성(Fe의 나머지 부분)의 강종을 50kg 진공유도 용해로에서 용제하고, 얻어진 강괴를 90×90mm의 단면의 각주 형상으로 단조했다. 그 후, 900℃×6시간으로 불림, 670℃×12시간으로 뜨임, 900℃×20시간 유지 후, 물 담금질(water quenching)을 실시했다. 그 후, γ화 처리의 반복 효과를 확인하기 위해, 840℃×5시간 유지 후, 물 담금질을 1∼2회 실시했다. 또한, 급속 승온에 의한 결정립 미세화 효과가 나타나면, AlN에 의한 결정립 미세화 효과의 정도를 확인할 수 없기 때문에, 모든 열처리의 승온 속도는 두꺼운 부재를 상정하여 40℃/시간으로 했다.

시료 번호	성분(질량%)												비고
시료 번호	C	Si	Mn	S	P	Ni	Cr	Mo	V	Al	N	Nb
1	0.20	0.10	0.32	0.0021	0.003	3.62	1.57	0.25	0.14	0.005	0.0057	-	비교재
2	0.20	0.10	0.32	0.0021	0.003	3.65	1.58	0.24	0.14	0.021	0.0098	-	비교재
3	0.20	0.08	0.31	0.0019	0.003	3.70	1.55	0.24	0.09	0.020	0.0099	-	발명재
4	0.20	0.08	0.33	0.0020	0.003	3.69	1.56	0.24	0.09	0.030	0.0150	-
5	0.20	0.15	0.34	0.0018	0.003	3.67	1.57	0.24	0.003	0.021	0.0087	-
6	0.20	0.20	0.33	0.0021	0.003	3.65	1.57	0.25	0.003	0.005	0.0055	-	비교재
7	0.20	0.14	0.34	0.0024	0.003	3.63	1.54	0.25	0.19	0.005	0.0058	-	비교재
8	0.19	0.12	0.33	0.0026	0.003	4.00	1.55	0.24	0.09	0.021	0.0087	-	발명재
9	0.20	0.10	0.32	0.0021	0.003	3.00	1.57	0.25	0.09	0.020	0.0099	-
10	0.19	0.10	0.34	0.0015	0.003	2.51	1.55	0.24	0.09	0.020	0.0078	-
11	0.20	0.08	0.98	0.0019	0.003	3.65	1.58	0.25	0.07	0.020	0.0084	-
12	0.20	0.13	0.34	0.0022	0.003	3.65	1.56	0.24	0.08	0.022	0.0083	0.032
13	0.19	0.15	0.35	0.0022	0.003	3.68	1.85	0.24	0.07	0.021	0.0085	-
14	0.20	0.15	0.33	0.0022	0.003	3.70	2.00	0.24	0.007	0.022	0.0083	-

표 2에 각 강종의 (1) 열간 단조-불림(N)-뜨임(T)-담금질(Q) 후, (2) 열간 단조-N-T-Q-Q 후, (3) 열간 단조-N-T-Q-Q-Q 후의 결정립도 번호의 측정 결과를 나타낸다. 결정립도 번호는, JIS G0551:2013에 준거하여 측정했다. 또한, 본 명세서에 있어서, JIS G0551:2013의 내용은 본 발명에 참조로서 원용된다.

본 실시예에서는, 시료 1의 (1)의 열처리 후의 결정립도 번호 4.5와 비교하여, 결정립 미세화 효과의 유무를 판정한다. 시료 1과 시료 2의 비교에서, 단순히 Al 및 N을 첨가한 것만으로는 결정립도 번호는 거의 변화하지 않아, 결정립 미세화 효과가 나타나지 않았다. 그러나, 시료 3, 4 및 5와 같이, Al 및 N을 첨가하면서, V량을 저감했을 경우에는, 결정립도 번호는 6 이상이 되어, 결정립 미세화 효과가 확인되었다. 시료 6 및 7은, Al 및 N을 첨가하지 않고, V량만을 변동시킨 강이지만, 결정립도 번호는 4 정도로, 결정립 미세화 효과는 인정되지 않았다. 이상의 결과로부터, Al 및 N을 첨가하면서, V량을 0.1% 미만으로 저감시켜야 결정립 세립화 효과가 있는 것을 알 수 있었다.

시료 8∼11과 같이, Al, N 및 V량을 결정립 미세화 효과를 나타내는 양으로 제어하면서, Ni나 Mn량을 증가시켜도, 결정립도 번호는 6 이상을 나타내어, V과는 달리 Ni 및 Mn의 증량은 AlN의 결정립 미세화 효과를 저하시키지 않는 것을 알 수 있었다.

시료 8의 조성에 대해 Nb를 첨가한 시료 12는, 결정립도 번호가 6.9로, 시료 8의 그것과 동일한 정도였기 때문에, Al, N 및 V량을 결정립 미세화 효과를 나타내는 양으로 제어한 상태에서는, Nb 첨가의 결정립 미세화 효과는 거의 없다고 추측된다.

시료 13 및 14는 Cr을 증량한 강이지만, 결정립도 번호가 약간 큰 점에서, Cr 증량은 결정립 미세화에 유효하다고 할 수 있다.

열처리 (1)에 Q를 추가한 열처리 (2) 및 (3) 후에는, 모두 결정립이 미세해졌지만, 시료 1은 결정립도 번호 6 이상이 되는 것은, 열처리 (1)에 Q를 2회 추가한 조건으로, 시료 1은 발명 강에 비해 Q를 2회 추가해야 하는 것을 알 수 있었다.

시료 번호	결정립도 번호			비고
시료 번호	(1): 열간단조-N-T-Q 후	(2): (1)에 Q를 1회 추가 후	(3): (1)에 Q를 2회 추가 후	비고
1	4.5	5.2	6.3	비교재
2	4.0	4.9	-	비교재
3	6.3	8.0	-	발명재
4	6.5	8.0	-
5	7.1	8.2	-
6	4.0	5.1	-	비교재
7	3.7	4.5	-	비교재
8	6.8	8.2	-	발명재
9	6.6	8.0	-
10	7.0	8.1	-
11	7.0	8.3	-
12	6.9	8.0	-
13	7.3	8.6	-
14	7.4	8.5	-

표 3에 동일한 조건으로 조질한 시료 1 및 시료 5의 실온의 인장강도, 연신, 샤르피 충격 값을 나타낸다. 결정립이 미세한 시료 5는, 비교재의 시료 1에 비해, 인장 특성이야말로 거의 변하지 않지만, 충격 값이 1.5배이상 높은 값을 나타냈다.

시료 번호
시료 번호	인장강도 (MPa)	연신 (%)	2mmU 노치 샤르피 충격값 (J/㎠)
1	1352	12.9	106
5	1374	12.5	160

이상, 본 발명에 대해 상기 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한 적절한 변경이 가능하다.

Claims

질량 백분율로,
C: 0.10∼0.30% 미만,
Si: 0.05∼0.30% 미만,
Mn: 0.20∼1.00%,
P: 0.015% 이하,
S: 0.015% 이하,
Cr: 1.50∼2.00%,
Mo: 0.10∼0.50%,
Ni: 2.50∼4.00%,
Al: 0.01∼0.03%,
N: 0.005∼0.015%, 및
V: 0.10% 미만을 함유하고,
잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강.
제 1항에 있어서,
상기 조성이, 질량 백분율로, Nb: 0.10% 미만을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
마르텐사이트 조직 또는 베이나이트 조직, 혹은 이들의 혼합 조직으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강.
질량 백분율로,
C: 0.10∼0.30% 미만,
Si: 0.05∼0.30% 미만,
Mn: 0.20∼1.00%,
P: 0.015% 이하,
S: 0.015% 이하,
Cr: 1.50∼2.00%,
Mo: 0.10∼0.50%,
Ni: 2.50∼4.00%,
Al: 0.01∼0.03%,
N: 0.005∼0.015%, 및
V: 0.10% 미만을 함유하고,
잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 강에 대해, 열간 단조, 불림, 뜨임을 진행하고, 그 후, 800∼930℃의 온도에서 1~100시간의 γ화 가열 처리를 적어도 1회 진행하는 것에 의해, JIS G0551:2013에 준거한 구(舊) 오스테나이트 결정립도 번호가, 5.5 이상인 강재를 얻는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강재의 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 조성이, 질량 백분율로, Nb: 0.10% 미만을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 NiCrMo강재의 제조 방법.