KR950005928B1

KR950005928B1 - 내마모성 강철

Info

Publication number: KR950005928B1
Application number: KR1019920004543A
Authority: KR
Inventors: 노부오 시가나이; 마사요시 구리하라; 유끼오 시로노우찌
Original assignee: 엔 케이 케이 코퍼레이션; 사이또 히로시
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: FI921391A7; EP0557633A1; AU1215492A; BR9201121A; KR930018045A; FI921391L; JPH05239590A; FI921391A0; NZ241929A; CA2063329A1; ZA921684B

Abstract

내용 없음.

Description

내마모성 강철

제1도는 본 발명에 따른 Nb의 첨가량과 Nb의 침전물 갯수와의 관계를 나타내는 그래프.

제2도는 본 발명에 따른 Nb의 평균입자 크기가 10μm 이상(50μm 이하 평균입자 크기)인 침전물의 갯수(lmm²당 침전물의 갯수)와 내마모성과의 관계를 나타내는 그래프.

제3도는 제2도에서 1mm²당 거칠은 침전물 20O0개 이하 범위를 상세히 나타내는 그래프.

본 발명은 건설, 토목 및 광업부문에서 사용하는 파워셔블, 불도우저, 호퍼 및 버킷과 같은 장치에 사용되는 내마모성 강철에 관한 것이다.

내마모성 강철은 건설, 토목 및 광업부문에서 사용하는 파워셔블(power shovel), 불도우저, 호퍼(hopper) 및 버킷(bucket)과 같은 장치에 채용되어 상기 기계나 부품의 사용수명을 지속시켜 준다. 강철의 내마모성은 강철의 경도를 증가시킴으로써 향상되므로, 합금에 담금질과 같은 열처리를 하여 제조된 높은 경도를 갖는강철이 종래부터 사용되어 왔다.

높은 경도를 갖는 내마모성 강철을 제조하는 방법이 일본특허출원 공개공보 제142726/87, 169359/88과142023/89호에 공개됐다. 상기 방법의 목적은 강철의 브리낼 경도(Brlnell Hardness)를 약 300 이상으로 결정하여 단접성, 인성, 굽힘 가공성을 향상하하므로서 내마모성 강철을 제작함에 있다. 즉, 강철의 내마모성은 높은 경도의 강철을 제조하므로써 얻어진다.

그러나, 최근에는 내마모성 강철에 대하여 요구되는 성질들이 한층 까다로워져서 강철의 경도를 높이기만 함으로서는 강철의 더 높은 내마모성을 위한 근본적인 해결책을 얻을 수 없다. 실용화된 높은 경도의 내마모성 강철중 가장 높은 경도를 갖는 강철은 약 500의 경도를 구비한다. 강철의 내마모성을 증가시키기 위해서 종래기술에 기초하여 강철의 경도를 한층 향상시키면, 강철의 단접성과 가공성이 줄어들고 높은 합금작업으로 인하여 생산가가 크게 증가한다 강철의 경도가 600 이상으로 증가하면, 강철을 실질적으로 구부리기가 불가능해진다. 따라서, 상업적인 강철의 내마모성을 증가시키기 위한 목적으로 강철의 경도를 크게 증가시키는 것이 실용에 있어서 어렵다는 것은 쉽게 예상할 수 있다. 한편, 강설의 경도를 낮춤으로써 강철의 작업성과 단접성을 향상시키기 위한 시도를 한다면, 내마모성 강철의 가장 중요한 특성인 강철의 내마모성이 희생되어야 한다.

상기 종래기술의 문제점을 감안하여, 본 발명은 실용에 있어서 강철의 작업성을 고려하면서 500 이하의 경도를 갖더라도 양호한 내마모성을 갖는 내마모성 강철과, 300정도의 약한 경도를 갖더라도 종래 강철에 비해 더 높은 내마모성을 갖는 내마모성 강철을 제공하는데 있다.

본 발명가는 강철의 내마모성에 대한 합금용 원소 및 침전물(preclpltates)의 효과를 연구하여 강철의 경도를 증가시키지 않고 강철의 내마모성을 크게 증가시키는데 성공했다.

본 발명의 목적은 강철의 경도를 크게 증가시키지 않는 상태에서 강철의 내마모성만을 증가시켜서 얻어진 내마모성 강철을 제공하는데 있다.

본 발명은 기본적으로 0.05∼0.45wt.% C, 0.1∼1wt.% Si,0.1∼2wt.% Mn, 0 .05∼2wt.% Nb 및 Fe와 불가피한 불순물의 잔부로 구성되며, lmm²당 평균입자 크기에 있어서 1.0μm 이상인 침전물을 적어도 200개 포함하는 제1의 내마모성 강철을 제공하며, 상기 침전물은 Nb를 함유한다.

본 발명은 기본적으로 0.05∼0.45wt.% C, 0.1∼1wt.% Si, 0.1∼2wt.% Mn, 0.05∼2wt.% Nb 및 0.1∼2wt.% Cu, 0.1∼10wt.% Ni, 0.1∼3wt.%, Cr, 0.1∼3wt.% No과 0.0003∼0.01wt.% B로 구성된 원자단에서 선택된 적어도 하나의 원소와 Fe과 불가피한 불순물의 잔부로 구성되며, lmm²당 평균입자 크기에 있어서 1.0μm 이상인 침전물을 적어도 200개 포함하는 제2의 내마모성 강철을 제공하며, 상기 강철은 Nb 및 Nb를 함유하는 침전물을 갖는다.

본 발명은 기본적으로 0.05∼0.45wt.% C, 0.l∼1wt.% Si, 0.1∼2wt.% Mn, 0 .05∼2wt.% Nb 및 0.003∼0.05wt.% Ti과 0.01∼1wt.% V으로 구성된 원자단에서 선택된 적어도 하나의 원소와 Fe과 불가피한 불순물의 잔부로 구성되며, 1mm²당 평균입자 크기에 있어서 1.0μm 이상인 침전물을 적어도 200개 이상 포함하고 상기 침전물은 Nb을 함유하는 제3의 내마모성 강철을 제공한다.

본 발명은 기본적으로 0.05∼0.45wt.% C, 0.1∼1wt.% Si, 0.1∼2wt.% Mn, 0.05∼2wt.% Nb 및 0.1∼2wt.% Cu, 0.1∼10wt.% Ni, 0.1∼3wt.% Cr, 0.1∼3wt.% Mo 및 0.0003∼0.01wt.% B로 구성된 원자단으로부터 선택된 적어도 하나의 원소와, 0.003∼0.5wt.% Ti과 0.01∼1wt.% V으로 구성된 원자단에서 선택된 적어도 하나의 원소와 Fe과 불가피한 불순물의 잔부로 구성되며, 평균입자 크기에 있어서 1.0μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 200개 포함하고 상기 침전물은 Nb를 함유하는 제4의 내마모성 강철을 제공한다.

본 발명의 상기 목적 및 장점들은 첨부된 도면과 더불어 하기의 상세한 설명으로 명백해질 것이다.

본 발명의 가장 중요한 특징은 강철에 많은 양의 Nb를 첨가하고, Nb를 함유하는 단단하고 거치른 침전물을 효과적으로 이용 즉 Nb를 함유하는 많은 양의 침전물을 강철내에 침전 및 분산시킴으로써 강철의 내마모성을 증가시키는데 있다. Nb를 함유하는 침전물은 NbC나 NbN이다. 따라서, 본 발명에서는 강철의 구조를 마루텐사이트(martensite)로 변화시킴으로써만이 내마모성 강철의 경도를 증가시킬 필요가 없으며그것은 강철의 내마모성을 향상시키는 종래의 방법이었다. 본 발명에서 강철의 내마모성은 본 발명의 강철이 종래의 강철에 비해 경도가 같거나 낮음에도 불구하고 향상됐다.

종래 강철중 Nb를 함유하는 강철이 알려져 있다. 강철에 Nb를 첨가하는 목적은 미세 탄화물을 형성시키으로써 매트릭스 경도(matrix hardness)를 증가시키고 결정립(crystalgrams)을 더욱 미세화 시켜준다. 상업용 강철에 첨가되는 Nb양은 일반적으로 0.05wt.%보다 작은 범위에 있다. 상기의 목적으로부터, Nb로함유하는 각 침전물의 입자크기는 0.1μm 이하로 제한되도록 요구되었다. 이러한 방법에 있어서는, 강철에 많은 양의 Nb를 첨가하는 것과 거치른 침전물의 존재가 강철의 내마모성에는 다소 유해하다고 간주되었다. 따라서 강철에 다량의 Nb를 첨가하여 발생한 효과와 입자크기가 1.0μm 이상인 거치른 침전물의 영향이 자세히 연구되지 않았다.

본 발명가는 종래 상식과는 반대로 강철의 경도를 증가시키지 않고 다량의 Nb를 처가하고, 평균입자 크기가 1.0μm 이상인 Nb를 함유하는 다량의 침전물을 침전시키고 분산시킴으로써 강철의 내마모성을 크게증가시킬 수 있음을 발견했다. Nb를 함유하는 상기의 거치른 침전물은 석출경화에 영향을 미치지 않으므로, 강철의 강도와 경도가 증가하지 않는다. 따라서, 경도가 종래 기술에 의한 강철보다 같거나 작은 본 발명의 강철은 내마모성만이 크게 증가한다.

본 발명의 강철에 대한 함유원소들이 특정화된 이유를 하기와 같이 설명한다.

C는 Nb의 침전물 형성에 있어서 필수적인 원소이며 강철의 경도를 증가시키는 효과가 있다. 다량의 C가 강철에 첨가되면, 강철의 용접성과 작업성이 감소하므로, C첨가의 상한치는 0.45wt.%에서 결정되고, C점가의 하한치는 Nb의 탄화물 효과를 실현하기 위해 필요한 양인 0.05wt.%에서 결정된다.

Si는 제철의 환원과정에 있어서 효과적인 원소이며 이러한 목적을 위해 최소 첨가량인 0.1wt.% Si가 필요하다. Si는 또한 경화의 해소에 효과적인 원소이다. 그러나 1wt.% 이상의 Si를 강철에 첨가하는 것은 강철의 인성을 약화시키고 강철내 개재물을 증가시킨다. 결과적으로, 강철내 Si의 함유량은 0.1∼1wt.%의 범위에 한정된다.

Mn은 강철에 담금질성을 부여하는데 효과적인 원소이며, 이러한 관점에서 볼때, 상기 목적을 위하여 적어도 0.1wt.% Mn이 필요하다. 그러나, Mn 함유량이 상기 wt .%를 초과하면, 강철의 용접성이 감소하므로 Mn 함유량은 0.1∼2wt.% 사이에서 결정되어져야 한다.

Nb는 C와 같이 가장 중요한 원소중 하나이며, Nb를 함유하는 다량의 거치른 침전물을 안정되게 형성하기 위해서는 적어도 0.05wt.%의 Nb를 첨가하는 것이 필요하다. Nb를 함유하는 더 많은 양의 침전물을 안정되게 생성하고 더 나은 강철의 내마모성을 확보하기 위해서는 0.2wt.% 이상의 Nb를 강철에 첨가하는것이 요구된다. 제1도는 Nb의 첨가량과 Nb를 함유하는 침전량과의 관계를 나타내는 그래프이다. 상기wt.% 이상의 Nb가 강철에 첨가되면, 강철은 양호한 내마모성을 소유한다. 그러나 높은 제조단가가 소요되고, 강철의 단접성과 가공성이 낮아지므로, Nb 첨가량은 0.05∼2wt.%가 요구되며, 될수있으면 0.2∼2wt.%가 바람직하다.

상기 기본 원소들에 부가하여, 필요시 Cu, Ni, Cr, Mo 및 B로 구성된 원자단에서 선택된 적어도 하나의 원소를 담금질경화성을 증가시키기 위하여 하기의 범위내에서 강철에 첨가할 수 있다.

Cu는 강철의 담금질성을 증가시키기 위한 원소이다. 그러나, Cu의 함유량이 0.1wt.% 이하이면 상기 효과가 충분히 나타나지 않고, Cu의 함유량이 2wt.%를 초과하면, 강철의 열간 가공성이 낮아지고 생산가가 증가한다. 그러므로, Cu 함유량은 0.1∼2wt.%에서 결정되어야 하며, 더구나 생산가의 상승을 막고 강철에 Cu의 첨가효과를 보장하기 위해 Cu 함유량은 0.2∼1wt.% 범위내에 존재하는게 바람직하다.

Ni는 강철의 담금질경화성을 증가시키기 위한 원소이며, Ni 함유량이 0.1wt.% 이하이면 그 효과는 충분히 나타나지 않는다. Ni 함유량이 10wt.%를 초과하면 생산가가 크게 증가하므로, Ni 함유량은 0.1∼10wt.%로 결정한다. Ni는 또한 저온인성을 증가시키는데 효과적이고, 생산가의 증가를 막고 강철에 Ni를 첨가하는 효과를 확보하기 위해서 Ni 함유량은 0.2∼1.5wt.%가 바람직하다.

Cr은 강철의 담금질경화성을 향상시키는 원소로서, Cr의 함유량이 0.1wt.% 이하이면 상기 효과가 충분치 않다. Cr 함유량이 3wt.%를 초과하면, 강철의 단접성이 감소하고 생산가가 증가하므로, Cr 함유량은 0.1∼3wt.% 사이에서 결정된다. 생산가의 증가를 막고 강철에 Cr의 첨가 효과를 확보하기 위해서, Cr 함유량은 0.2∼1.5wt.% 사이가 바람직하다.

Mo는 강철의 담금질경화성을 향상시키는 원소이며, No 함유량이 0.1wt.% 이하이면, 상기 효과가 충분치 않으며, No 함유량이 2wt.%를 초과하면, 강철의 단접성이 줄어들고 생산가가 증가한다. 그러므로, Mo 함유량은 0.1∼3wt.% 사이에서 결정된다. 생산가를 고려할때 함유량은 0.1∼1wt.% 사이가 바람직하다.

B는 강철에 매우 소량의 B를 첨가함으로서 담금질경화성을 증가시키는 원소이며, B 함유량이 0.0003wt.% 이하이면 상기 효과는 충분하지 않으며, B 함유량이 0.01wt.%를 초과하면 강철의 단접성이 감소하고 동시에 강철의 담금질경화성도 감소한다. 그러므로, B 함유량은 0.0003∼0.01wt.% 사이에서 결정되어야 한다. 생산가가 증가하는 것을 방지하고 강철에 B첨가의 효과를 확보하기 위해서, B 함유량은 0.0005∼0.005wt.% 사이가 바람직하다.

본 발명에서 강철의 석출경화를 증가시키기 위해, Ti과 V로 구성된 원자단으로부터 선택된 적어도 하나의 원소를 하기의 범위내에서 강철에 첨가될 수 있다.

Ti는 강철의 석출경화에 있어서 효과적인 원소이며, 강철의 용도에 따라서 강철의 경도를 조정할 수 있다. Ti의 함유량이 0.003wt.% 이하이면, 상기 효과는 충분하지 않다. Ti는 결정립을 더욱 미세화 시켜주는데 효과적이나, Ti의 함유량이 0.05wt.%를 넘으면 강철의 단접성이 줄어들고, 생산가가 증가한다. 그러므로, Ti 함유량은 0.003∼0.05wt.% 사이가 요구되며, 강철에 Ti이 첨가되는 효과를 확실히 보장하기 위해서는 Ti의 함유량은 0.01wt.% 이상이 바람직하다.

V는 석출경화에 있어서, 효과적인 원소이며 강철의 용도에 띠라서 강철의 경도를 조정할 수 있다. V의 함유량이 0.0lwt.% 1미만이면, 상기 효과는 충분히 나타나지 않는다. V는 또한 Ti과 마찬가지로 거치른 침전물의 형성에 효과적이다 그러나, V의 함유량이 1wt.%를 초과하면, 강철의 단접성이 저하되므로, V의 함유량은 0.01∼1wt .% 사이가 요구된다. 생산가가 증가하는 것을 막고 강철에 V첨가의 효과를 확보하기 위해서 V첨가량을 0.03∼0.5wt.% 사이로 하는게 바람직하다.

본 발명의 강철은 Nb를 함유하는 평균입자 크기가 1.0μm인 거치른 침전물이 1mm²당 200이상 존재하는 조건에서 제조된다.

본 발명의 강철에 있어서 가장 중요한 특징인 강철의 내마모성은 강철내에 Nb를 함유하는 거치른 침전물을 다량 존재시킴으로써 얻을 수 있다. 침전물의 평균입자 크기가 1μm 이하로 작으면, 내마모성의 증가효과는 작다. 더구나, 그렇게 작은 크기의 입자를 함유하는 침전물은 석출경화 때문에 강철의 경도 및 강도와 증가를 수반하므로, 본 발명의 목적을 달성할 수 없다. 따라서, 본 발명의 조성의 대상은 평균입자 크기가 1μm 이상인 거치른 침전물이다.

그러나, 평균입자 크기가 1㎛ 이상인 침전물이 강철내에 존재할지라도, lmm²당 침전물 갯수가 200개 이하이면, 강철의 내마모성의 증가에 거의 효과가 없다. 강철의 양호한 내마모성을 늘리는 효과를 얻기 위해서는 200/mm²이상의 다량의 침전물이 필요하다는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명의 강철은 평균입자 크기가 1.0μm이고 Nb를 함유하는 거치른 침전물이 1mm²당 200개 이상 존재하는 조건에서 제조될수 있다. 강철의 더 양호한 내마모성을 얻기 위해서는 Nb를 함유하면서 1mm²당 500개 이상의 거치른 침전물을 요한다.

제2도와 제3도는 Nb를 함유한 거치른 침전물의 양(lmm²당 침전물 갯수)과 강철의 내마모성(내마모성비=비교용 강철의 내마모성을 1로 설정했을시 목적하는 강철의 내마모성의 배율) 사이의 관계를 나타내는그래프이다. 상기의 그래프에 따르면, 침전물 갯수가 200/1nm²이상이면 강철의 양호한 마모저항을 얻을수 있고, 더우기 침전물 갯수가 500/mm²이상이면 더욱 양호한 내마모성을 얻을 수 있음을 명확히 알 수있다.

그러나, 평균입자 크기가 50μm 이상이고 Nb를 함유하는 거치른 침전물은 석출되기 쉬우므로 내마모성을 증가시키는 효과는 기대할 수 없을 뿐반 아니라, 그러한 극히 거치른 침전물이 강철내에 다량으로 존재하면 강철의 인성이 크게 저하하므로 평균입자 크기가 50μm 이상인 Nb를 함유하는 거치른 침전물이 강철내에 존재하지 않는 편이 더 바람직하다. 따라서, 평균입자 크기가 50μm 이하인 침전물이 1mm²당 200개이상 존재하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 평균입자 크기가 1.0μm 이상인 Nb의 침전물이 1mm²당 200개 이상, 더 바람직하게는 Nb의 침전물이 1mm²당 500개 이상 강철내에 존재하면 강철의 원하는 내마모성을 얻을 수 있다.

상기 조건이 충족되는한, Nb를 함유하는 침전물과 다른 침전물이나 평균입자 크기에 있어서 l.0μm 이하인 Nb를 함유하는 침전물이 강철내에 존재한다 해도 문제될 것은 없다.

본 발명이 의도하는 강철의 내마모성은 강철의 조성과 Nb를 함유하는 침전물을 특정화 함으로서만이 달성될 수 있으므로, 작업조건이나 열처리 조전을 특정화 할 필요가 없다. 따라서, 담금질, 어닐링, 시효 및 응력제거 어닐링과 같은 열처리를 임의로 할 수 있으며, 강철의 상기 열처리를 수행하더라도 본 발명의 강철 특성은 손상되지 않는다.

상기의 입자크기가 l.0㎛ 이상인 거치른 침전물을 발생하기 위해서는, 강철을 주조하는 동안 강철의 응고속도를 제어함이 필요하다. 응고속도는 10²[℃/min] 이하가 요구된다. 응고속도가 10²[℃/min]를 초과하면, 응고속도는 너무 높다. 본 발명의 조건을 만족하는 Nb의 양이 강철에 첨가된다해도, 침전물이 대체로 미세화되어 본 발명의 조건인 평균입자 크기가 1μm 이상인 침전물을 200/mm²생성하는 것이 어려워진다. 그러나, 1/10²[℃/min]보다 작은 응고속도는 너무 느리므로, 상기에서 언급했던 50μm 이상의 극히 거치른 침전물이 생성되기 쉽다. 따라서, 응고속도는 1/10²[℃/min] 이상이 바람직하다.

본 발명의 강철은 실용적인 강철의 경도수준으로서 550 이하의 경도를 구비하는 것이 바람직하다.

[실시예]

샘플의 화학조성이 표 1과 2에 나타나 있다. A에서 S까지의 샘플은 본 발명의 강철로, T에서 Y까지의 샘플은 비교용 강철로 구성되어 있다 비교용 강철 X와 Y는 C 함유량이 본 발명의 범위를 초과하는 강철이다(Nb는 본 발명의 범위내이다).

각각의 샘플, 내마모성비, 경도 HB(샘플 표면상의 브리넬 경도)와 침전물량(평균입자 크기가 1.0∼50μm/mm²인 침전물 갯수)을 사용하여 제조된 제철마정(두께 15mm)이 표 3, 4에 나타나 있다.

내마모성 시험을 ASTNI G-65에 따라 실시했으며, 연마재로서 Al₂O 9%-SiO₂91%를 함유하는 규사를 사용했다. 내마모성 시험에서 내마모성비는 강철무게의 변화에 의해 측정된 비율이다. 상기 시험에서, 경도 518을 갖는 비교용 U-1 강철의 내마모성을 1.0으로 정하였을때, 샘플의 내마모성 배율, 즉, [강철 U-1의 마모된 무게]/[샘플의 마모된 무게]이 샘플의 내마모성을 표시했다. 그러나, 본 발명의 강철(S)에 대해서는, Nb를 제외하고는 강철(S)과 실질적으로 같은 조성을 갖는 비교용 강철(W)의 내마모성을 l.0으로 정하였을때, 샘플의 내마모성의 배율은 샘플의 내마모성으로 나타났다. 따라서, 강철의 내마모성비가 클수록, 강철의 내마모성이 양호하다.

AR : 압연한 것 ;

Q : 가열후 담금질한 것 ;

DQ : l150℃에서 스래브(slab)의 가열에 이어 880℃에서 압연후 바로 담금질한 것 ;

QT : Q에 이어 괄호안에 나타낸 온도에서 템퍼(temper)처리한 것 ;

RQ : 압연 및 공냉에 이어 900℃까지 가열한후 담금질한 것 ;

DQT : DQ에 이어 괄호안에 나타낸 온도에서 템퍼처리한 것 ;

표 3, 4에 따르면, 본 발명의 어떤 강철도 비교용 강철의 내마모성 보다 월등하다. 본 발명의 강철 경도는 500 이하이며, 이것으로부터 본 발명의 강철 내마모성이 경도를 크게 높이지 않은 상태에서 향상되었음을 명확히 알 수 있다. 비교용 강철(T)은 본 발명의 강철(A∼D)의 일예로서, 본 발명의 강철(A)의 내마모성은 비교용 강철(U-l)보다 1.62배 강하며, 강철(D)의 내마모성은 비교용 강철(U-1)보다 2.22배 강한데비하여 비교용 강철(T)의 내마모성은 비교용 강철(U-1)보다 1.02배 강하다. 상기의 사실로부터 본 발명의 강철의 내마모성이 비교용 강철보다 내마모성에 있어서 월등함을 확실히 알 수 있으며, 본 발명의 강철이 비교용 강철보다 너 높은 내마모성을 보유하는 이유를 평균입자 크기가 1.0μm 이상인 거치른 침전물이 1mm²당 200개 이상 존재한다는 사실에서 설명할 수 있다. 비교용 강철내에는 소량의 거치른 침전물이 존재하므로, 강철의 내마모성이 증가하지 않는다.

본 발명의 강철(D)이 341이라는 낮은 경도를 가지고 있음에도 불구하고, 강철(D)의 내마모성은 양호하다. 본 발명의 강철(B-1)은 비교용 강철(T)과 같은 경도를 나타내지만, 본 발명의 강철(B-1)의 내마모성은 양호하다. 강철 U-1,U-2)는 본 발명의 강철(M, G)에 대응한다, 비교용 강철(V, W)는 본 발명의강철(R, S)에 대응한다. 비교용 강철은 소량의 거치른 침전물을 함유하므로, 상기 강철의 경도는 본 발명의 강철의 경도보다 약간 높으나 내마모성은 본 발명의 강철보다 약하다.

강철(B-2, G-2, N-2)는 직접 담금질 및 어닐링(풀림)처리를 하였다. 상기 강철의 경도는 담금질된 강철에 비교하여 현저하게 줄어들었으나, 상기 강철의 내마모성은 비교용 담금된 강철(U-1)(경도 518)보다 약배 크다 그러나, 본 발명의 강철(S)의 내마모성은 비교용 강철(W)보다 1.21배 크다. 상기의 사실로부터 본 발명의 강철은 낮은 경도를 갖더라도 충분히 양호한 내마모성을 나타냄을 확실히 알 수 있다. 비교용 강철(X)의 C 함유량이, Nb 함유량이 본 발명의 조건을 반족함에도 불구하고, 본 발명에 의해 특정된 하한치보다 낮기 때문에, 입자크기가 1.0μm 이상인 거치른 침전물의 갯수는 본 발명에 의해 특정화된 하한치보다 낮다. 그러므로, 비교용 상기 강철의 내마모성은 본 발명의 강철 내마모성보다 현저히 낮다 비교용 강철(Y)에서는 탄소를 제외한 합금원소의 함유량 및 거치른 침전물의 갯수가 본 발명의 범위를 초과하고 C 함유량은 본 발명에 의해 특정화된 상한치보다 높다 비교용의 상기 강철은 양호한 내마모성을 내포하고 있으나, 강철의 경도는 600 이상이다. 결과적으로, 상기 강철의 작업성과 단접성은 상당히 불량하며 실용에 사용될 수 없다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 강철은 양호한 내마모성을 가지고 있으며, 종래 강철에 비해 경도가 같거나 낮다. 본 발명의 강철은 다른 어떤 강철보다도 양호한 내마모성을 구비하는 양호한 내마모성 강철이다. 그러므로, 큰 마모성과 짧은 작업수명을 가졌던 기계내 예비부품의 작업수명을 크게 향상시킬 수 있으며, 정밀작업 및 내마모성을 요구하는 예비부품을 손쉽게 제조할 수 있게 됐다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

Claims

0.05∼0.45wt.% C, 0.1∼1wt.% Si, 0.1∼2wt.% Mn, 0.05∼2wt.% Nb 및 잔부의 Fe와 불가피한 불순물로 이루어져 있고, 입자크기가 1.0μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 200개 포함하며, 상기 침전물은 Nb를 함유하는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
제l항에 있어서, 상기 강철이 평균입자 크기가 1μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 500개 함유하는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
제1항에 있어서, 상기 침전물이 평균입자 크기가 1∼50㎛인 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
0.05∼0.45wt.% C, 0.1∼1wt.% Si, 0.1∼2wt.% Mn, 0.05∼2wt.% Nb 및 0. 1∼2wt.% Cu, 0.1∼10wt.% Ni, 0.1∼3wt.% Cr, 0.1∼3wt.% Mo 및 0.0003∼0.01wt.% B로 구성된 원자단에서 서택된 적어도 하나의 원소와, 잔부의 Fe과 불가피한 불순물로 이루어져 있으며, 상기 강철은 평균입자 크기가 1.0μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 200개 포함하며, 상기 침전물은 Nb를 함유하는 것을 특징으로 하는내마모성 강철.
제4항에 있어서, 상기 강철이 평균입자 크기가1μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 500개 함유하는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
제4항에 있어서, 상기 침전물이 평균입자 크기가1∼50μm인 것을 특징인로 하는 내마모성 강철.
0.05∼0.45wt.% C, 0.1∼1wt.% Si, 0.1∼2wt.% Mn, 0.05∼2wt.% Nb 및 0.003∼0.05wt.% Ti및 0.01∼1wt.% V로 구성된 원자단으로부터 선택된 적어도 하나의 원소와, 잔부의 Fe과 불가피한 불순물로 이루어져 있으며, 상기 강철은 평균입자 크기가 10μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 200개 포함하며, 상기 침전물은 Nb를 함유하는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
제7항에 있어서, 상기 강철이 평균입자 크기가 1μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 500개 함유하는 것을 특징으로 학는 내마모성 강철.
제7항에 있어서, 상기 침전물이 1∼50μm의 평균입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
0.05∼0.45wt.% C, 0.1∼1wt.% Si, 0.1∼2wt.% Mn, 0.05∼2wt.% Nb 및 0.1∼2wt.% Cu, 0.1∼10wt.% Ni, 0.1∼3wt.% Cr, 0.1∼3wt.% Mo 및 0.0003∼0.01wt.% B로 구성된 원자단에서 선택된 적어도 하나의 원소와, 0.003∼0.05wt.% Ti, 0.01∼1wt.% V로 구성된 원자단에서 선택된 적어도 하나의 원소와 잔부의 Fe과 불가피한 불순물로 이루어져 있으며, 상기 강철은 평균입가 크기가 10μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 200개 포함하며, 상기 침전물은 Nb를 함유하는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
제10항에 있어서, 상기 강철은 평균입자 크기가 1μm 이상인 침전물을 1mm²당 적어도 500개 함유하는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.
제10항에 있어서, 상기 침전물이 1∼50μm의 평균입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 내마모성 강철.