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스테인리스 소개

분류

스테인리스 강은 화학성분과 금속조직에 따라 크게 구분된다. 화학성분으로는 Fe-Cr계, Fe-Cr-Ni계로 분류되고, 금속조직상으로는 Austenite계, Ferrite계, Martensite계, Duplex계 및 석출경화계로 분류된다. 스테인리스 강은 철(Fe)을 소지금속(Base)으로 하여 크롬(Cr), 니켈(Ni)을 주원료로 함유하고 있으나, Cr, Ni 이외의 원소를 첨가함으로써 여러 가지 특성을 갖는 스테인리스 강을 제조할 수 있다.

정련기술의 급속한 발전으로 극저탄소 Ferrite강, 질소 첨가강 등 신강종이 개발되었으며, 현재까지 규격상으로는 총 63종(Austenite계 31, Ferrite계 13, Martensite계 14, Duplex계 2, 석출경화계 3)이 양산되고 있다. 스테인리스강의 발달과정은 크롬(Cr) 주성분의 Martensite, Ferrite계에서 Cr-Ni성분의 Austenite계로 반전되면 기본조성을 바탕으로 하여 기타원소들을 첨가, 변화시켜 각종 용도에 맞는 강종이 개발되어 왔다.

스테인리스강 분류표

구분 화학성분상 분류 금속조직상 분류
스테인리스강 Fe-Cr-Ni 합금계 Austenite 계 304(L/H/N/LN), 316(L/H/N/LN), 321(H), 347(H), 등
Duplex 계 S31803, S32205, S32507, S32304 등
Fe-Cr 합금계 Ferrite 계 430(M/Ti/LX/J1L), 439(Nb), 436L 등
Martensite 계 410(L/B), 409(L/H), 420(J1/J2/N1) 등
Precipitation Hardening 계 630 등

Austenite 계

304 대표강종으로 18%Cr, 8%Ni이 기본 조성.

면심입방(FCC)격자로 상온, 저온, 고온에서 안전한 상태 존재.

비자성체(고온 δ-페라이트 조직 잔류로 미세한 자성 존재)

304L, 316L 등 해양, 석유화학 등 산업설비에 적용.

Duplex 계

오스테나이트상과 페라이트상의 혼합조직

상온에서 강도 및 내식성 우수(특히, 해수에 강함)

저온 취성과 고온 강도 감소 (사용온도범위 : -50~200℃)

S32205, 329J1 등 담수화 설비, 상수도 구조물 등에 적용

Ferrite 계

체심입방(BCC)격자로 강자성체, 저온 취성이 존재함

내식성은 오스테나이트계보다 열위, 응력균열부식(SCC) 우위

열처리로 강화되지 않고 냉간 가공성이 우수

430, 430J1 등 세탁조, 전자레인지 등 가전에 적용

Martensite 계

상온에 강자성체, 강도가 우수하여 고강도 구조용으로 사용

내식성 열위, 공냉/유냉으로 인한 생산성 감소.

410, 420J 등이 칼, 가위 등에 적용

Precipitation Hardening 계

시효 열처리에 의해 금속간 화합물(Cu, Al, Ti, Nb등)을 석출시켜 강도 향상

630 등이 고강도를 요구하는 산업설비에 적용

스테인레스강 규격재료 후기 표기의 의미

후기 기호 의 미 한계
L Low Carbon max. 0.03% - ‘L’ 없는 경우는 탄소량은 max. 0.08%임.
H High Carbon 0.04 ~ 0.10%

- 입자 조대화를 통해 내Creep성을 향상

- Grain Size 규격제한 No.7이하

N 질소(N)를 첨가한 합금 0.10 ~ 0.16%N - 몰리브데넘(Mo)과 동시 존재 시 내식성 크게 향상.
Cb (Nb) 니오븀(Nb)을 첨가한 합금 10 x C% min. ~ 1.10 max

- 고온 안정화원소(Nb) 첨가 강.

- 내 입계부식 저항성 향상.

Ti 타이타늄(Ti)을 첨가한 합금 5 x (C+N)% min. ~ 0.70% max.

- 고온 안정화원소(Ti) 첨가 강.

- 내 입계부식 저항성 향상.

- C의 고용도가 Cb보다 크므로 소량으로도 가능.