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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국재료연구원 Korea Institute of Materials Science |
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2016-01 |
과제시작연도 | 2012 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO201600011345 |
과제고유번호 | 1415125169 |
사업명 | 부품소재산업경쟁력향상(소재부품기술개발) |
DB 구축일자 | 2016-11-19 |
키워드 | Lean 합금.침입형 원소.고기능성.내부식성.스테인리스강. |
핵심기술
◈ FeCrMn-based 스테인리스강 내 침입형 원소(N,C) 고용, 제어, 제조 기술
◈ FeCrMn+(N,C) 스테인리스강의 정밀 물성 평가 및 고기능화 기술
최종목표
상용 스테인리스강 대비 Ni 함량이 50% 이상 저감된 고기능성 스테인리스강 설계·제조 기술을 개발하고, 고유조성 합금 성분계의 특허권 및 기술 우위를 확보함.
개발내용 및 결과
* N 및 C 활용 고유조성 스테인리스강 개발, 특허권 확보, 원천기술 확보.
- N 및 C를 활용한 계산 기반 스테인리스강
핵심기술
◈ FeCrMn-based 스테인리스강 내 침입형 원소(N,C) 고용, 제어, 제조 기술
◈ FeCrMn+(N,C) 스테인리스강의 정밀 물성 평가 및 고기능화 기술
최종목표
상용 스테인리스강 대비 Ni 함량이 50% 이상 저감된 고기능성 스테인리스강 설계·제조 기술을 개발하고, 고유조성 합금 성분계의 특허권 및 기술 우위를 확보함.
개발내용 및 결과
* N 및 C 활용 고유조성 스테인리스강 개발, 특허권 확보, 원천기술 확보.
- N 및 C를 활용한 계산 기반 스테인리스강 조성 및 제조공정 설계.
- 정밀 물성 평가, 각 합금원소의 역할 규명, 복합기능성 합금 특허권 획득.
기술개발배경
◈ 기존 FeCrNi계로 대표되는 300계 오스테나이트 스테인리스강의 Ni 의존도(8-10 wt.%)를 낮추어 경제성 및 가격안정성을 향상시키면서, 동시에 합금원소의 적절한 조합 및 제조공정 제어를 이용하여 자원재활용성 및 환경친화성을 개선한 새로운 구조용 스테인리스강재 개발이 요구됨. 현재까지 상용 300계 대체용 소재로 다양한 강종이 개발·제안되었으나, 물성의 한계(200계 오스테나이트 및 400계 페라이트 스테인리스강) 및 제조 비용의 증가(일부 상용 2상계 및 고질소 스테인리스강) 등의 문제점의 해결이 필요.
◈ 이를 위해, 최근 N 및 C를 동시에 합금화하여 제조공정 비용을 저감하면서도 N 및 C의 물성 개선 효과를 이용하는 탄질소 복합첨가 스테인리스강 개발이 시작되었음. N 및 C의 안정적인 합금화 기술, 제조 공정 기술 개발이 요구되며, 각 합금원소의 역할을 규명하고 이를 조합하여 최적의 물성을 구현하는 것이 본 연구개발의 핵심. 또한 2상계 스테인리스강의 경우 상분율 제어 및 2상간 합금원소 안정화 기술 확보가 요구됨.
핵심개발 기술의 의의
◈ 본 연구를 통해 개발된 N+C를 복합활용한 오스테나이트계 스테인리스강 및 2상계 스테인리스강은 상용 300계 스테인리스강(8-10 wt% Ni)에 비해 Ni함량이 의존도가 4 wt% 이하이며 원소재 대비 가격수준이 55-70 % 수준으로 낮음. 또한 기존 고질소강과 달리 상압공정을 이용한 제조가 가능하므로 실용화 장벽이 낮음.
◈ 인장강도는 800-1000 MPa (304 대비 1.2-1.5 배), 연신율은 55-75 % (304 대비 1.5-1.8 배), 내공식성 316L 이상(일부 수퍼 오스테나이트계 수준)을 보이는 우수한 기초 물성을 지니며 성능 구현 범위가 넓은 특징이 있음. 이 외에 내마모성, 비자성등의 특화된 물성을 나타냄.
⇒ 다기능·고기능성 경제적인 신강종 개발 성공, 원천 기술 확보.
적용분야
◈ 상용 304 및 316L 스테인리스강 대체용 범내식환경 적용 소재.
(건축용 외장재, 화학·에너지·해양·담수 플랜트용 밸브·배관재, 가전제품용 소재, 저장·주방기기 소재, 식기 등)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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