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현대 산업은 강도, 비용, 외관이 균형을 이루는 소재를 필요로 합니다. 많은 전문가들이 더 높은 가격과 더 엄격한 품질에 대한 요구에 직면하고 있습니다. 프로젝트에는 종종 성형이나 가공이 쉬운 강한 금속이 필요합니다. 201 스테인리스 스틸은 저렴한 비용으로 내구성을 원하는 기업에게 실용적인 옵션입니다. 기업이 품질이나 외관을 잃지 않고 이러한 문제를 처리할 수 있도록 도와줍니다.

많은 사람들이 201 스테인리스 스틸을 선택하는 이유는 비용을 절감하면서도 적절한 성능을 제공하기 때문입니다. 201 스테인리스 스틸이 돋보이는 이유를 계속 읽어보세요.

201 스테인리스 스틸

201 스테인리스 스틸이란?

201 스테인리스강은 200 계열의 오스테나이트 스테인리스강에 속합니다. 304보다 니켈 함량이 적지만 이를 보완하기 위해 망간과 질소를 더 많이 첨가합니다. 이러한 변화는 필요한 강도와 연성은 유지하면서 비용을 낮추는 데 도움이 됩니다. 표준 구성에는 약 16-18% 크롬, 3.5-5.5% 망간, 4-6% 니켈, 소량의 질소 및 탄소가 포함됩니다.

이 등급은 어닐링된 상태에서는 비자성입니다. 그러나 냉간 가공 시 약간의 자성을 띨 수 있습니다. 고온 또는 부식성이 강한 환경에는 적합하지 않지만 일반적인 실내 또는 온화한 실외 사용 환경에서는 잘 견딥니다.

화학적 구성 요소

201 스테인리스 스틸의 화학 성분은 강도와 비용 면에서 유리합니다. 각 요소는 성형, 용접 및 사용 중에 금속이 작동하는 방식에 분명한 영향을 미칩니다.

주요 합금 원소

201 스테인리스 스틸의 주요 요소는 다음과 같습니다:

  • 크롬(16-18%) - 내식성을 개선하고 패시브 표면층 형성에 도움을 줍니다.
  • 니켈(4-6%) - 연성과 인성을 더합니다. 니켈이 적다는 것은 비용 절감은 물론 내식성 또한 감소한다는 것을 의미합니다.
  • 망간(3.5-5.5%) - 니켈의 일부를 대체합니다. 오스테나이트 구조를 안정화하는 데 도움이 됩니다.
  • 질소(최대 0.25%) - 강도를 높이고 오스테나이트의 안정화를 돕습니다.
  • 탄소(최대 0.15%) - 경도를 추가하지만 너무 많으면 내식성이 떨어질 수 있습니다.
  • 철(밸런스) - 합금의 대부분을 구성합니다.

망간과 질소의 역할

망간과 질소는 201 스테인리스강에서 니켈을 대체하는 주요 소재입니다.

  • 망간 강도와 인성을 높입니다. 오스테나이트 상을 지원하여 어닐링 후에도 강철이 비자성을 유지하도록 돕습니다. 또한 값비싼 니켈을 대체하여 생산 비용을 낮추는 데 도움이 됩니다.
  • 질소 금속을 부서지게 만들지 않고 강도와 수율을 향상시킵니다. 내공극성을 어느 정도 향상시키고 오스테나이트 구조를 유지하는 데 도움이 됩니다.

기계적 성질

201 스테인리스 스틸은 튼튼하고 안정적입니다. 다음 분야에서 잘 작동합니다. 형성, 스탬핑및 구조 작업에 적합합니다. 압력을 견디고 성형 후에도 모양을 유지할 수 있습니다.

강도 및 경도

냉간 가공된 상태의 201 스테인리스 스틸은 304보다 더 복잡합니다. 반복적인 힘을 견디면서도 형태를 유지할 수 있어 강도와 가벼움을 모두 필요로 하는 부품에 유용합니다. 가공 방법에 따라 브리넬 경도는 보통 200~250 HB입니다.

탄소 함량이 높을수록 경도는 높아지지만 금속의 유연성은 약간 떨어질 수 있습니다. 브라켓, 지지대 및 기타 마모를 다루는 부품의 경우 이러한 단점을 감수할 가치가 있습니다.

인장 및 항복 강도

부드러운 어닐링 상태의 201 스테인리스 스틸이 제공합니다:

  • 인장강도약 750MPa(109기압)
  • 항복 강도: 약 275MPa(40ksi)

콜드 워킹 후에는 이 값이 올라갑니다:

  • 인장강도1000MPa(145ksi)를 초과할 수 있습니다.
  • 항복 강도500MPa(72ksi)를 초과할 수 있습니다.

이러한 강도로 인해 냉간 압연 201은 프레스 또는 스탬핑으로 제작하는 부품에 적합합니다. 단단한 형태와 미세한 디테일을 유지합니다.

작업 경화 동작

201 스테인리스 스틸은 구부리거나 모양을 만들면 더 강해집니다. 이는 냉간 가공을 통해 이루어지므로 열처리가 필요하지 않습니다. 모양을 더 많이 만들수록 강도가 증가합니다.

그러나 딱딱해지면 구부릴 수 없게 됩니다. 너무 많이 또는 너무 급격하게 구부리면 금이 갈 수 있습니다. 올바른 도구를 사용하고 적절한 굽힘 한계를 준수하면 문제를 예방하는 데 도움이 됩니다.

성형 중 경화되는 특성으로 인해 스탬핑 부품, 트림 부품 및 추가 강도의 이점이 있는 지지 구조물에 매우 적합합니다.

굽힘 스테인리스 스틸

부식 저항

201 스테인리스 스틸은 특히 실내 또는 온화한 실외에서 사용하기에 좋은 기본 내식성을 제공합니다. 건조하거나 약간 습한 조건에서 녹에 강하지만 환경에 따라 성능이 달라집니다.

일반 부식 성능

201 스테인리스 스틸은 부식을 방지하는 수동 산화 크롬 층을 형성합니다. 이는 주방이나 창고와 같은 일반적인 실내 환경에서 잘 작동합니다. 크롬 함량(16-18%)은 산화와 가벼운 부식에 저항하는 데 도움이 됩니다.

하지만 304보다 니켈 함유량이 적기 때문에 열악한 환경에서는 내식성이 강하지 않습니다. 또한 망간 함량이 높기 때문에 표면이 손상되면 시간이 지남에 따라 보호 기능이 저하될 수 있습니다.

201은 건조한 환경이나 습기가 적은 조건에서도 잘 견딥니다. 가구, 트림, 가전제품 및 기타 강한 화학 물질이나 장기간 습기에 노출되지 않는 부품에 자주 사용됩니다.

습하거나 염분이 많거나 산성인 환경에서의 동작

염분이 많거나 습하거나 산성인 환경에서는 201 스테인리스 스틸의 내성이 제한됩니다.

  • 소금물 노출되면 특히 해안가 근처나 해양에서 사용할 경우 구멍이 생기고 표면이 녹슬 수 있습니다.
  • 습한 환경 표면이 잘 마감되거나 밀봉되지 않은 경우 부식 위험이 높아집니다.
  • 산성 화학 물질 는 304 또는 316 스테인리스 스틸보다 더 빠르게 표면을 공격할 수 있습니다.

201은 금속이 물이나 부식성 물질에 노출될 수 있는 실외 또는 산업용으로 사용하기에는 적합하지 않을 수 있습니다. 304 또는 316과 같은 고급 스테인리스 스틸이 더 안전합니다.

하지만 실내 부품이나 단기간 노출이 필요한 경우 201은 가격과 보호 기능 사이에서 확실한 균형을 제공합니다.

자기적 성질

201 스테인리스 스틸의 자기 거동은 가공 방법에 따라 달라질 수 있습니다. 자성은 금속의 내부 구조와 냉간 가공 여부에 따라 달라집니다.

201 스테인리스 스틸은 자성이 있나요?

어닐링(연화) 상태의 201 스테인리스 스틸은 주로 비자성입니다. 이는 일반적으로 자성을 띠지 않는 오스테나이트 결정 구조를 가지고 있기 때문입니다.

그러나 이 비자성 특성은 304와 같은 고니켈 등급보다 안정성이 떨어집니다. 201의 니켈 함량이 낮기 때문에 응력을 받거나 형성될 때 구조가 변형될 가능성이 더 높습니다.

따라서 새 201 시트는 자성이 없는 것처럼 보일 수 있지만, 제작 후에는 다르게 반응할 수 있습니다.

냉간 가공은 자성에 어떤 영향을 미칩니까?

냉간 가공은 다음과 같이 금속의 구조를 변경합니다. 굽힘, 롤링또는 스탬핑. 201 스테인리스강을 냉간 가공하면 오스테나이트 구조의 일부가 자성을 띠는 마르텐사이트로 변합니다.

결과적으로

  • 금속을 더 많이 변형할수록 자성이 강해집니다.
  • 201에서 높게 형성되거나 깊게 그려진 부품은 명확한 자기 반응을 보일 수 있습니다.

즉, 201 스테인리스 스틸로 만든 부품은 처음에는 비자성이지만 성형 후에는 약간 또는 완전히 자성이 될 수 있습니다. 자성이 애플리케이션과 관련된 경우 설계 및 생산 과정에서 이러한 변화를 고려해야 합니다.

성형성 및 제작

201 스테인리스 스틸은 강도와 연성으로 인해 성형 작업에 널리 사용됩니다. 많은 제조 공정에서 잘 작동하지만 용접 시 세심한 관리가 필요합니다.

굽힘, 그리기 및 스탬핑 성능

201 스테인리스 스틸은 특히 어닐링 상태에서 성형성이 우수합니다. 구부리거나, 그리거나, 복잡한 모양으로 스탬핑할 수 있습니다.

  • 벤딩: 적절한 굽힘 반경을 사용하면 강철이 갈라지지 않고 깨끗하게 구부러지며 성형 후에도 모양이 잘 유지됩니다.
  • 딥 드로잉: 얕은 드로잉 및 중간 드로잉에 적합합니다. 강렬한 드로잉의 경우 304가 연성이 높아 더 나은 성능을 발휘할 수 있습니다.
  • 스탬핑: 높은 가공 경화율이 장점입니다. 재료가 성형될수록 강도가 강해져 내구성 있는 부품을 만드는 데 도움이 됩니다.

용접성

201 스테인리스 스틸은 TIG, MIG 또는 스폿 용접과 같은 표준 방법을 사용하여 용접할 수 있습니다. 하지만 몇 가지 주의해야 할 사항이 있습니다:

  • 탄소 함량이 높을수록 용접 후 입계 부식의 위험이 증가합니다. 이는 용접 부위가 부적절하게 처리되거나 열 입력이 너무 높을 때 발생합니다.
  • 조인트가 제대로 설계되지 않았거나 냉각 속도가 너무 빠르면 균열이 발생할 수 있습니다.
  • 용접 후 세척 또는 산세 처리는 열 영향을 받는 영역의 내식성을 회복하는 데 도움이 됩니다.

스테인리스 스틸 판금 부품 (1)

내열성

201 스테인리스 스틸은 적당한 열을 견딜 수 있지만 극한의 온도에는 적합하지 않습니다. 니켈 함량이 낮기 때문에 장시간 고열에 노출되면 성능이 제한됩니다.

최대 작동 온도

201 스테인리스 스틸은 약 600-800°F(315-425°C)에서 안전하게 작동할 수 있습니다. 이 범위를 넘어가면 금속의 강도와 내식성이 떨어지기 시작합니다.

800°F 이상의 열에 장기간 노출되어야 하는 애플리케이션에는 사용하지 않아야 합니다. 더 높은 온도에서는 스케일링과 산화가 증가하고 구조의 안정성이 떨어집니다.

고열에서의 성능

열에 노출되면 201 스테인리스 스틸:

  • 연강보다 모양과 강도를 더 잘 유지합니다.
  • 304 또는 316보다 빠르게 내식성을 잃습니다.
  • 적절하게 보호되지 않은 경우 약간의 변색 또는 표면 산화가 나타납니다.

열 처리의 한계

201 스테인리스 스틸은 열처리로 경화할 수 없습니다. 경화되지 않는 오스테나이트 합금이므로 열만으로는 강도나 경도가 향상되지 않습니다.

강도를 높이는 유일한 방법은 압연이나 굽힘과 같은 냉간 가공을 통해서만 가능합니다.

201 스테인리스 스틸의 장점

201 스테인리스 스틸은 비용, 강도, 외관이 중요한 많은 프로젝트에 적합한 소재입니다. 제조업체와 엔지니어에게 성능과 비용 절감의 강력한 조합을 제공합니다.

비용 효율성

201 스테인리스 스틸의 가장 큰 장점 중 하나는 저렴한 가격입니다. 304보다 니켈을 덜 사용하고 망간과 질소로 대체합니다. 따라서 특히 니켈 가격이 오를 때 가격이 안정적입니다.

우수한 기계적 강도

201 스테인리스 스틸은 특히 냉간 가공 후 인장 및 항복 강도가 높습니다. 성형 시 모양이 잘 유지되고 일상적인 사용 시 마모에 강합니다. 구조 부품, 브래킷 및 스탬핑 부품에 충분히 견고합니다.

가볍고 손쉬운 처리

201 스테인리스 스틸은 강도는 높지만 무게는 가볍습니다. 휴대, 성형, 설치가 용이하여 다양한 제품에 사용할 수 있습니다. 구부리고, 누르고, 잘 구를 수 있습니다. 따라서 타이트한 성형이나 맞춤형 성형이 필요한 부품에 적합합니다.

응용 분야 및 산업

강도와 성형성, 비용 절감 효과 덕분에 201 스테인리스 스틸은 다양한 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 깔끔한 외관, 가벼운 무게, 적당한 내식성을 필요로 하는 제품에 적합합니다.

주방 장비 및 도구

201 스테인리스 스틸은 주방 도구, 조리기구 및 음식 준비 표면에 널리 사용됩니다. 찾을 수 있습니다:

  • 싱크대 및 조리대
  • 식기 및 주방 칼
  • 조리용 냄비 및 서빙 트레이

얼룩이 잘 생기지 않고 쉽게 닦입니다. 304만큼 부식에 강하지는 않지만 실내 주방, 특히 건조한 환경에서 사용하기에 충분합니다.

자동차 트림 및 부품

자동차 제조업체는 트림, 성형 및 장식용 부품에 201 스테인리스 스틸을 사용하는 경우가 많습니다. 광택이 있고 냉간 성형에 잘 견디기 때문에 다음과 같은 용도에 이상적입니다:

  • 도어 트림
  • 휠 커버
  • 배기 커버(열 노출 제한)

높은 중량 대비 강도 비율은 외관이나 구조의 성능 저하 없이 차량 무게를 줄이는 데 도움이 됩니다.

건축 패널 및 도어

201 스테인리스 스틸은 건물의 내부 및 외부 디자인 요소에 사용됩니다. 에서 볼 수 있습니다:

  • 엘리베이터 문
  • 벽면 패널
  • 도어 프레임
  • 핸드레일

모던하고 깔끔한 마감을 선사합니다. 습한 실외 공간에서는 약간의 관리가 필요하지만 실내 공공장소에서는 잘 작동합니다.

산업 및 상업용

201 스테인리스 스틸은 장비 인클로저, 가구 및 소비재에도 사용됩니다. 용도는 다음과 같습니다:

  • 자동 판매기
  • 디스플레이 스탠드
  • 사무용 가구 프레임
  • 장비 하우징

성형성과 비용 관리가 용이하여 내구성이 뛰어나고 합리적인 가격의 스테인리스 스틸 부품이 필요한 비즈니스에 적합한 옵션입니다.

결론

201 스테인리스강은 강도, 성형성, 비용 절감으로 잘 알려진 저니켈 오스테나이트 스테인리스강입니다. 304보다 내식성은 떨어지지만 건조하고 온화한 환경에서도 효과적으로 처리할 수 있습니다. 성형이 쉽고 기계적 강도가 우수하며 스탬핑 또는 성형 부품에 적합합니다.

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케빈 리

 

지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.

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케빈 리

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저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.

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