스테인레스 강 (stainless steel) 개요

정의

내식성 확보를 위해 Cr 이 약 12 % 이상 첨가되어 표면에 Cr2O3의 부동태 피막이 형성되는 합금강으로

여러가지 물성향상을 위해 Ni, Mo, N 등 다양한 성분이 첨가되기도 한다.

분류

일반적으로 상 (결정 구조)에 따라 구분한다. 

오스테나이트계, 

페라이트계, 

마르텐사이트계, 

이상계 (duplex) 

등으로 구분하기도 하고 

200계, 

300계, 

400계 

등으로 구분하기도도 한다. 

형태에 따라 판재, 선재, 용접재, 튜브재 등으로 구분하고 

제조공정에 따라 주조재, 열간 가공재, 냉간 가공재 등으로도 구분한다. 

상에 따른 구분 

M : 마르텐사이트; F:페라이트; A:오스테나이트

	열처리에 의한 경화	자성
M	O	O
M-A (F-M)	O	O
석출경화	O	O
F	X	O
F-A (duplex)	X	O
A	X	X

오스테나이트계

스테인리스강 시장의 70%를 차지한다. 

여기엔 0.15%의 탄소, 16%이하의 크롬과, 특별히 망간이나 니켈이 들어가 용융점부터 낮은 온도까지 오스테나이트 구조를 유지시킨다. 

오스테나이트 조직은 자성을 가지지 않지만, 별도의 가공을 하면 그 부분만 마르텐사이트화해서 자성을 가지게 되는 경우도 있다. 

크롬과 니켈을 함유하여 염분이나 산에 대해 내식성이 우수하고 가공경화 현상이 커서 절삭가공이 어렵다. 

열전도율이 나쁘고 연성이 크다. 

페라이트계 

오스테나이트계보다 낮은 크롬과 니켈함량때문에 오스테나이트계보다 내구성은 떨어진다. 

페라이트계는 일반적으로 값이 싸며, 10.5에서 27%정도의 크롬과 매우 약간 니켈을 섞는다. 납을 섞기도 한다. 

대부분 페라이트계에는 몰리브덴을 포함하며, 약간 알루미늄이나 티타늄을 포함한다. 

일반적인 페라이트계의 등급에는 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo, and 29Cr-4Mo-2Ni를 포함한다.

스텐레스강 중에서도 탄소 함유량이 적고, 크롬 함유량이 많아 순수한 체심입방구조(ferrite)가 된다. 

이러한 스텐레스강을 페라이트계 스텐레스강이라고 불러, 크롬의 함유량이 많아 마르텐사이트계보다 내식성이 뛰어나다는 특징을 가진다. 

니켈 함유량이 없기 때문에 가격이 저렴하며 최근 사용량이 증가하는추세이다. 

마르텐사이트계 

다른 스테인리스강에 비해 부식 저항력이 떨어지지만, 매우 단단하고 강하며, 또한 기계가공하기 좋으며, 열가공을 하여 더 강해질수 있다. 

크롬(12~14%), 몰리브덴(0.2~1%), 그리고 탄소(약 0.1~1%)가 포함된다. 

열처리(Quenching)에 의해 경화가 가능하다. 담금질을 하여 마르텐사이트화한 뒤 이대로는 취성이 있으므로 풀림처리를 해서 질긴 성질을 높인다. 

이 열처리 후의 강도는, 탄소의 함유량에 의해 변화하며, 일반적으로는 저탄소인 경우 질긴 성질이 뛰어나고 고탄소인 경우 내마모성 이 뛰어나다는 성질을 가진다. 

석출경화 마르텐사이트계 

대부분 17-4PH을 사용하는데, 이는 17%의 크롬과 4%의 니켈을 뜻한다. 

듀플렉스계 

오스테나이트의 미세구조와 페라이트를 50대 50으로 섞은것으로, 상업용 합금의 경우 각각 40대 60비율로 되어 있다.

듀플렉스계 스테인리스강은 오스테나이트 스테인리스강보다 더 내구성이 좋으며, 부식에도 더 강한 특징을 가지고 있다. 다른 오스테나이트계보다 높은 크롬(19~28%), 그리고 몰리브덴(5%이상), 낮은 니켈함량을 보여준다. 

가장 많이 쓰이는 이중 스테인리스강으로는 2205 (22% 크롬, 5% 니켈)과 2507 (25% 크롬, 7% 니켈)이 있으며, 2507은 높은 부식저항성으로 슈퍼듀플렉스라고 불린다. 듀플렉스계는 낮은 가격으로 슈퍼오스테라이트계와 같은 능력을 보여주어, 가격경쟁력을 가지고 많은 부분에 사용되고 있다.

링크

STS 소개 ( 특성, 용도, 표면 상태, 제조 공정 ) 자료, 상의 차이, 스테인레스강 명명법, 코팅 등

http://www.stainlesssteel.or.kr/

강종별 대표성분, 특성, 용도

http://www.steel-n.com/esales/general/kr/catalog/stainless/use1.html

강종별 화학정 성분, 물리적 특성

http://www.steel-n.com/esales/general/kr/catalog/stainless/chem_phys.html

http://www.sjmetal.kr/gnuboard4/bbs/board.php?bo_table=product_1

강종별 치수 허용차

http://www.steel-n.com/esales/general/kr/catalog/stainless/make_gab.html

내식성 및 부식 종류

http://www.sobaeksts.co.kr/