어떤 스테인리스강이 여러분께 가장 적합할까요? 등급 및 속성에 대한 실용 가이드
스테인리스강의 화학적 조성은 그 특성에 크게 영향을 미치며, 이는 성능, 비용, 수명에 영향을 줍니다. 핵심 요소를 이해하고 적절한 화학 조성을 확인하면 특정 용도에 가장 적합한 옵션을 선택하는 데 도움이 됩니다.
스테인리스 스틸을 선택할 때 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록, 실제 사례와 등급 추천을 포함한 7가지 핵심 고려사항을 안내합니다:
1. 강철이 제공해야 하는 내성은 무엇입니까?
스테인리스강의 환경적 요인에 대한 뛰어난 저항성은 대표적인 특징 중 하나입니다. 부식 저항성은 산, 염화물 또는 가혹한 산업 및 해양 환경에 노출되는 용도에 필수적입니다. 마찬가지로, 극한 환경에서는 내열성과 내한성 모두를 고려해야 합니다.
· 내식성: 해양 환경에서는 피팅 및 염화물 부식에 대한 우수한 내성을 지닌 316, 316L, 그리고 904L 스테인리스강이 이상적입니다. 산업 환경에서 2205 듀플렉스 스테인리스강은 우수한 내식성과 강도를 제공합니다.
· 고온 응용 분야: 310, S30815, 그리고 446과 같은 내열 등급은 일반적으로 용광로 부품과 열교환기에 사용됩니다.
· 극저온 환경: 304LN, 316 및 904L과 같은 저온성 강종은 극한의 추위에서도 인성과 강도를 유지하므로 LNG 저장 탱크나 극저온 배관에 적합합니다.
2. 성형성은 얼마나 중요한가?
성형성은 재료가 균열이나 구조적 무결성 손실 없이 얼마나 쉽게 성형될 수 있는지를 결정합니다.
· 성형이 쉬운 등급: 304, 316, 그리고 430은 성형성이 뛰어나 조리기구, 싱크대 및 복잡한 건축 설계 제조에 널리 사용됩니다.
· 특수 응용 분야: 성형성과 더 높은 내식성이 모두 요구되는 용도에는 2205 및 3CR12가 적합한 옵션을 제공합니다.
3. 귀하의 강재에 기계 가공이 필요합니까?
스테인리스 강의 가공성은 등급과 구성에 따라 다릅니다. 기계 가공 중 가공 경화로 인해 어려움이 발생할 수 있지만, 303이나 416과 같은 특정 등급에는 가공성을 높이기 위해 황이 포함되어 있습니다.
· 가공이 용이한 등급: 303 및 416은 나사, 패스너, 기어 등과 같은 가공 부품을 제작하는 데 이상적입니다. 이들 등급은 기계 가공성과 허용 가능한 내식성의 균형을 이룹니다.
· 균형 잡힌 가공성과 저항성: 3CR12는 내마모성과 가공성이 모두 중요한 컨베이어 벨트와 광산 부품에 적합하게 작동합니다.
4. 용접이 필요합니까?
부적절한 등급의 스테인리스강을 사용하면 용접 시 균열이나 부식과 같은 위험이 발생할 수 있습니다.
· 용접에 적합: 304L 및 316L은 탄소 함량이 낮아 용접 이음부에서 입자간 부식을 최소화할 수 있으므로 탱크와 배관과 같은 식품 등급 장비에 널리 사용됩니다.
· 특수 용접: 화학 처리 공장에서는 347(니오븀으로 안정화됨)은 응력 부식 균열에 대한 우수한 저항성과 높은 용접성을 제공합니다.
5. 해당 용도에 열처리가 필요합니까?
열처리는 스테인리스강의 기계적 특성을 변화시키므로 특정 용도에서 중요한 고려 사항이 됩니다.
· 경화성 등급: 440C와 17-4PH 는 열처리 후 높은 경도와 내마모성을 얻을 수 있어, 수술용 기구나 절삭날과 같은 정밀 도구에 일반적으로 사용됩니다.
· 비경화성 등급: 장식용 패널이나 클래딩을 생산하는 경우, 304와 316과 같은 오스테나이트계 등급이 선호됩니다. 이 등급들은 별도의 경화 처리 없이도 강도와 표면 마감을 유지합니다.
자동차 기어 부품에는 내식성과 가공성이 균형 있게 갖추어진 특성을 지닌 스테인리스강이 필요합니다.
6. 강철은 어떤 강도를 제공해야 합니까?
적절한 강도를 선택하면 불필요한 비용이나 무게 없이 안전을 확보할 수 있습니다.
· 고강도 등급: 440C 와 같은 마르텐사이트 강과 17-4PH 와 같은 침전 경화 강은 항공우주 및 자동차 부품에 필요한 뛰어난 강도와 내구성을 제공합니다.
· 중간 강도 및 연성: 316 및 304는 강도와 연성의 균형이 요구되는 난간이나 교량과 같은 구조적 용도에 일반적으로 사용됩니다.
· 강도와 내식성의 동시 확보: 2205 및 2507와 같은 듀플렉스 강종은 우수한 강도와 응력 부식 균열에 대한 탁월한 저항성으로 인해 해양 플랜트와 화학 저장 탱크에 사용됩니다.
다양한 합금은 경도, 내식성, 강도와 같은 뚜렷한 물리적 특성을 보이는데, 이는 화학적 조성, 미세 구조, 열처리, 합금 원소의 존재와 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.
아래 표에는 이러한 특성의 차이가 나와 있습니다.
7. 초기 비용과 전체 수명 동안의 비용은 어떻게 비교됩니까?
스테인리스강의 비용 효율성은 해당 환경과 적용 분야에 얼마나 적합한지에 달려 있습니다.
· 높은 내식성과 긴 수명: 수처리 또는 담수화 플랜트의 경우, 316 또는 2205는 초기 투자 비용이 더 높을 수 있지만 장기간에 걸쳐 유지 관리 및 교체 비용을 줄여줍니다.
· 비용 효율적인 옵션: 실내 엘리베이터 패널이나 장식용 난간과 같은 용도에서는 430 또는 3CR12가 성능 요구 사항을 충족하면서도 초기 비용이 더 저렴합니다.
스테인리스강 등급 조성과 합금 원소가 미치는 영향의 예시:
| 등급 | 크롬(Cr) | 니켈(Ni) | 탄소(C) | 몰리브덴(Mo) | 망간(Mn) | 실리콘(Si) | 질소(N) | 기타 원소 |
| 스테인리스 스틸에 미치는 영향 | 산화 저항성 및 경화성 향상 | 강도, 경도, 연성 향상 | 강도, 경도 향상 | 경도, 고온 강도 및 내식성 향상 | 강도 향상 및 탈산 최소화 | 강도, 경도 및 산화 저항성 향상 | 부식, 점부식 및 틈새 부식 저항성 향상 | |
| 304 | 18.0–20.0% | 8.0–10.5% | ≤≤0.08% | – | ≤≤2.0% | ≤≤0.75% | – | – |
| 316 | 16.0–18.0% | 10.0–14.0% | ≤≤≤ 0.08% | 2.0–3.0% | ≤≤ 2.0% | ≤≤ 0.75% | – | – |
| 310 | 24.0–26.0% | 19.0–22.0% | ≤≤0.25% | – | ≤≤2.0% | ≤≤1.50% | – | – |
| 904L | 19.0–23.0% | 23.0–28.0% | ≤≤0.02% | 4.0–5.0% | ≤≤2.0% | ≤≤1.00% 이하 | – | 구리 (1.0~2.0%) |
| 2205 | 21.0–23.0% | 4.5–6.5% | ≤≤0.03% 이하 | 2.5–3.5% | ≤≤2.0% 이하 | ≤≤1.00% | 0.08–0.20% | – |
| 3CR12 | 10.5–12.5% | ≤≤1.5% | ≤≤0.03% | ≤≤0.6% | ≤≤1.5% | ≤≤1.00% | – | 인(≤≤0.04%), 유황(≤≤0.015%) |
| 17-4PH | 15.0–17.5% | 3.0–5.0% | ≤≤0.07% | ≤≤0.50% | ≤≤1.0% | ≤≤0.50% | – | 구리 (3.0–5.0%), 니오븀 (≤≤0.45%) |
| 303 | 17.0–19.0% | 8.0–10.0% | ≤≤0.15% | – | ≤≤2.0% | ≤≤1.00% | – | 유황(0.15~0.35%) |
| 416 | 12.0–14.0% | ≤≤1.5% | ≤≤0.15% | – | ≤≤ 1.25% | ≤≤1.00% | – | 황(0.15~0.35%) |
| 347 | 17.0–19.0% | 9.0–13.0% | ≤≤0.08% | – | ≤≤2.0% | ≤≤0.75% | – | 니오븀 (≤≤1.0%) |
| 430 | 16.0–18.0% | – | ≤≤≤0.12% | – | ≤≤≤1.0% | ≤≤1.00% | – | – |
| S30815 | 24.0–26.0% | 19.0–21.0% | ≤≤0.10% | 0.20–0.60% | ≤≤2.0% | ≤≤1.50% | 0.08–0.20% | – |
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주요 제품
XRF, Vanta, 핸드헬드 XRF, 스테인리스 스틸 및 합금