가장 일반적인 스테인리스 스틸 종류 목록

가장 널리 사용되는 금속 소재 중 하나인 스테인리스 스틸은 부식되지 않고 강하며 내구성과 미적 감각이 뛰어나다는 특성으로 인해 수요가 많습니다. 주방 용품부터 의료 장비, 화학 산업, 건물 건설에 이르기까지 모든 분야에서 이 소재는 중요한 방식으로 사용됩니다.

스테인리스 스틸 등급 및 제품군

기본적으로 스테인리스 스틸은 크롬 함량이 최소 10.5%인 철 베이스 합금으로 설명할 수 있습니다. 크롬 농도가 높기 때문에 표면에 얇은 산화물 층을 형성할 수 있습니다. 또한 모든 스테인리스 스틸이 동일한 유형은 아닙니다. 오히려 합금과 미세 구조에 따라 다양한 특성을 가진 스테인리스 스틸 제품군이 만들어집니다.

스테인리스 스틸은 주로 강철의 화학 성분과 열처리 공정에 따라 달라지는 야금학적 특성을 기준으로 나눌 수 있습니다. 오스테나이트, 페라이트, 마르텐사이트, 듀플렉스의 네 가지 주요 유형이 전 세계적으로 사용되는 전체 스테인리스강의 대부분을 차지합니다. 이러한 유형의 강은 저항성, 경도, 용접성, 가격 등 다양한 특성을 제공합니다.

엔지니어, 설계자 또는 구매자는 이러한 제품군에 대한 지식을 통해 천편일률적인 스테인리스강을 사용하는 대신 의도한 작업에 가장 적합한 스테인리스강을 식별할 수 있습니다.

오스테나이트 스테인리스강의 일반적인 유형

오스테나이트 스테인리스 강은 가장 많이 사용되는 유형으로 전 세계 스테인리스강 총 생산량의 절반 이상을 차지합니다. 내식성이 뛰어나고 성형성이 우수하며 다양한 온도에 대한 저항성이 좋은 것으로 알려져 있습니다.

가장 인기 있는 오스테나이트 스테인리스 스틸은 304 및 316 등급 스테인리스 스틸을 모두 포함하는 300 시리즈입니다. 크롬, 니켈, 316의 경우 몰리브덴이 포함되어 있어 염화물 및 독한 화학물질로부터 보호합니다.

오스테나이트 스테인리스 스틸은 어닐링 시 비자성이며 경화할 수 없습니다. 하지만 냉간 가공을 통해 경화됩니다. 오스테나이트 스테인리스 스틸은 연성이 뛰어나 작업하기가 매우 쉽고 성형, 구부리거나 용접할 수 있습니다. 따라서 오스테나이트강은 식품 가공 장비, 의료 기기, 화학물질 저장 탱크, 열교환기 및 건축 구조물과 같은 응용 분야에서 두드러지게 사용됩니다.

오스테나이트 스테인리스 스틸의 주요 장점 중 하나는 다양한 환경에서 부식에 강하다는 것입니다. 하지만 오스테나이트 스테인리스강에는 니켈이 포함되어 있기 때문에 가격이 비싸기 때문에 오스테나이트 스테인리스강은 페라이트계 스테인리스강보다 비쌉니다.

페라이트계 스테인리스 스틸

페라이트계 스테인리스강은 크롬은 함유하고 있지만 니켈은 거의 함유하지 않습니다. 페라이트를 기반으로 한 구조로 자성을 띠며 오스테나이트 스테인리스 스틸에 비해 상대적으로 저렴합니다.

페라이트계 스테인리스강의 일반적인 등급으로는 409, 430, 446이 있습니다. 이들은 산화에 대한 저항성이 우수하고 내식성이 중간 정도입니다. 오스테나이트 계 스테인리스강에 비해 내식성은 부족하지만 고온에서 안정적입니다.

페라이트계 스테인리스강은 자동차, 가전제품, 장식용 트림 및 산업 기계의 배기 시스템에서 폭넓게 사용됩니다. 이 유형의 강철은 열전도율과 낮은 팽창 특성에서 유리한 값을 자랑합니다.

그러나 페라이트계 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 인성이 낮고 용접성이 낮은 경향이 있습니다. 또한 특히 두꺼운 섹션의 경우 성형성 값이 낮은 경향이 있습니다. 따라서 비용은 고려해야 하지만 높은 수준의 내식성이 필요하지 않은 경우에 적합합니다.

마르텐사이트 스테인리스강

마르텐사이트계 스테인리스강은 강도와 경도가 높습니다. 오스테나이트 및 페라이트계 스테인리스강과 달리 마르텐사이트계 스테인리스강은 경화가 가능합니다. 따라서 내마모성과 강도가 요구되는 용도에 사용할 수 있습니다.

일반적인 마르텐사이트 강종은 다음과 같습니다: 410, 420 및 440 시리즈 스테인리스 스틸. 이러한 마르텐사이트계 스테인리스강 시리즈는 탄소 농도가 더 높습니다. 탄소 함량이 높을수록 스테인리스강이 더 단단해지고 부식에 대한 저항력이 떨어집니다.

마르텐사이트계 스테인리스강은 내식성이 낮고 자성을 띠며 약한 부식성 조건에서 적합하게 사용할 수 있습니다. 일반적으로 칼, 수술 기구, 터빈 블레이드, 밸브 부품, 샤프트 등 고강도 및 내마모성이 요구되는 용도에 사용됩니다.

다른 유형의 스테인리스강에 비해 마르텐사이트 계 스테인리스강의 주요 단점은 연성과 용접성이 떨어진다는 점입니다. 그러나 마르텐사이트 계통은 내식성에 비해 기계적 특성이 우선시되기 때문에 해당 서비스에서 여전히 매우 중요합니다.

듀플렉스 스테인리스강

듀플렉스 스테인리스 강은 오스테 나이트 계 스테인리스강과 페라이트 계 스테인리스강의 특성을 조합한 것으로, 두 스테인리스강이 거의 동일한 양으로 구성된 미세 구조를 제공합니다. 이러한 독특한 미세 구조는 강도, 내식성, 응력 부식 균열 저항성을 부여하는 핵심 요소입니다.

일반적인 듀플렉스 유형은 2205와 2507입니다. 이러한 합금에는 크롬산염, 적당한 양의 니켈, 때때로 몰리브덴과 질소가 함유되어 있습니다. 이러한 구성으로 인해 듀플렉스 스테인리스 스틸은 특히 염화물이 포함될 때 공격적인 환경에 대한 저항성이 더 우수합니다.

듀플렉스 스테인리스강은 석유 및 가스 처리 플랜트, 화학 플랜트, 담수화 플랜트, 해양 구조물, 압력용기 등에 널리 사용됩니다. 강도가 높기 때문에 설계자는 더 얇은 두께로 작업할 수 있으므로 대형 구조물에서 비용 이점을 누릴 수 있습니다.

듀플렉스 스테인리스 스틸은 뛰어난 성능을 제공하지만 더 엄격한 용접성과 제작 공정 제어가 필요합니다. 원치 않는 열이 유입되면 위상 균형이 깨져 기계적 및 부식 방지 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.

데이터 표: 다양한 유형의 스테인리스강 특성

더 많은 부식 방지 소재를 확인하려면 Stanford Advanced Materials (SAM)를 확인하세요.

결론

스테인리스강은 하나의 소재가 아니라 다양한 작업 기준에 맞게 설계된 다양한 합금의 집합체입니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 내식성과 성형성이 요구되는 용도에 주로 사용되는 반면, 페라이트계 스테인리스강은 중간 정도의 환경에 적합한 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 마르텐사이트계 스테인리스강은 강도와 내마모성이 뛰어나며, 듀플렉스 스테인리스강은 가장 까다로운 조건에서 강도와 내식성의 고급 균형을 제공합니다.