스테인리스 스틸은 내구성과 부식에 강해 다양한 산업 분야에서 인기 있는 소재입니다. 하지만 스테인리스 스틸의 등급이 너무 많기 때문에 올바른 스테인리스 스틸을 선택하는 것은 쉽지 않습니다. 이 가이드는 스테인리스 스틸의 다양한 유형을 단순화하여 고유한 특성과 용도를 강조함으로써 프로젝트에 대한 현명한 결정을 내릴 수 있도록 도와줍니다.

이제 스테인리스 스틸의 다양한 등급과 고유한 특성을 살펴보겠습니다.

스테인리스 스틸의 종류

스테인레스 스틸이란 무엇입니까?

스테인리스 스틸은 최소 10.5%의 크롬과 니켈, 몰리브덴, 탄소 등 다양한 양의 다른 원소를 포함하는 철 기반 합금입니다. 특정 성분은 여러 등급의 스테인리스강에 따라 크게 달라질 수 있으며, 각 스테인리스강은 특정 특성과 용도에 맞게 맞춤 제작됩니다. 

스테인리스 스틸에서 크롬의 역할

크롬은 스테인리스 스틸의 특성에 중요한 역할을 합니다. 크롬은 표면에 산화크롬의 수동층 형성을 촉진하여 내식성을 향상시킵니다. 이 층은 부식을 유발하는 환경적 요인에 대한 장벽 역할을 합니다.

또한 크롬은 스테인리스 스틸의 기계적 특성을 개선하여 강도와 경도를 높이는 동시에 미적 매력에도 기여합니다. 

스테인리스 스틸의 종류 분류

스테인리스 스틸은 크게 다섯 가지 카테고리로 분류됩니다:

  • 오스테나이트
  • 페라이트
  • 마르텐사이트
  • 듀플렉스(페라이트-오스테나이트)
  • 강수량 경화

스테인리스강 유형 이해를 위한 MECE 프레임워크

스테인리스 스틸 분류에 적용되는 경우:

  • 스테인리스 스틸의 각 카테고리는 혼동할 수 있는 공통된 특징이 없는 별개의 제품입니다.
  • 이 카테고리는 사용 가능한 모든 유형의 스테인리스 스틸을 포괄하여 소재의 분류를 포괄적으로 다룹니다.

스테인리스 스틸 소재의 종류

오스테나이트계 스테인리스강

오스테나이트 스테인리스강은 우수한 내식성, 높은 연성, 우수한 용접성으로 널리 사용되는 카테고리입니다. 주로 니켈과 크롬을 함유하고 있어 고유한 특성을 지니고 있으며 다양한 용도에 적합합니다.

오스테나이트 스테인리스 스틸의 일반적인 등급

오스테나이트 계 스테인리스강은 200 시리즈와 300 시리즈로 나뉩니다.

300 시리즈 스테인리스강

이 시리즈에는 다음과 같이 가장 일반적으로 사용되는 등급이 포함되어 있습니다:

  • 304: 뛰어난 내식성과 다용도로 잘 알려진 이 제품은 주방 장비, 저장 탱크 및 식품 가공에 널리 사용됩니다.
  • 316: 몰리브덴을 첨가하여 내식성이 뛰어나 해양 환경 및 의료 기기에 이상적입니다.
  • 316L: 용접 시 카바이드 침전을 최소화하여 내식성을 강화한 316의 저탄소 버전입니다.

200 시리즈 스테인리스강

이 시리즈는 니켈 함량이 낮고 망간 함량이 높은 것이 특징입니다. 일반적인 등급은 다음과 같습니다:

  • 201: 가전제품 및 자동차 부품과 같이 적당한 내식성과 우수한 성형성이 요구되는 분야에 주로 사용됩니다.
  • 202: 201과 비슷하지만 질소 함량이 높아 강도와 인성이 향상되었습니다.

페라이트계 스테인레스강

페라이트계 스테인리스강은 탄소 함량이 일반적으로 0.2% 미만으로 낮기 때문에 열처리로 경화할 수 없고 냉간 가공을 통해서만 적당히 경화할 수 있습니다. 일반적으로 10.5-27%의 크롬을 함유하고 있으며 니켈은 포함되어 있지 않아 오스테나이트강보다 내식성이 낮습니다. 

인기 페라이트계 스테인리스강 등급

가장 일반적인 페라이트계 스테인리스 스틸 등급은 400 시리즈에 속합니다:

  • 유형 430: 이 등급은 성형성이 우수하고 적당한 내식성으로 널리 사용되며 가전제품 및 자동차 트림에 주로 사용됩니다.
  • 409를 입력합니다: 비용 효율성이 뛰어난 것으로 알려진 이 강종은 내식성과 강도가 우수하여 자동차 배기 시스템에 주로 사용됩니다.

마르텐사이트계 스테인레스강

마르텐사이트계 스테인리스강은 고강도, 경도 및 내마모성으로 잘 알려진 스테인리스강의 한 종류입니다. 일반적으로 10.5%~18%의 크롬을 함유하고 있으며 탄소 함량은 0.1%~1.2%일 수 있습니다. 이 성분을 통해 마르텐사이트강은 다음과 같은 방법으로 경화될 수 있습니다. 열처리를 사용하여 기계적 특성을 크게 향상시킵니다.

일반적인 마르텐사이트 계 스테인리스강 등급

마르텐사이트 계 스테인리스강은 주로 400 시리즈에서 발견되며, 주목할 만한 등급은 다음과 같습니다:

  • 410등급: 이 범용 스테인리스 스틸은 약 11.5%의 크롬을 함유하고 있으며 강도와 내식성의 균형이 우수하여 칼, 주방 도구, 패스너 등의 용도에 일반적으로 사용됩니다.
  • 420등급: 뛰어난 경도와 내마모성으로 잘 알려진 420 등급은 수술용 기구와 산업용 절삭 공구에 자주 사용됩니다. 탄소 함량이 높기 때문에 열처리를 통해 경도를 높일 수 있습니다.
  • 440A 등급: 이 등급은 420보다 훨씬 더 높은 경도를 제공하며 고급 나이프와 정밀 공구에 자주 사용됩니다.

듀플렉스 스테인레스 스틸

듀플렉스 스테인리스강은 오스테나이트 스테인리스강과 페라이트 스테인리스강의 유익한 특성을 결합한 독특한 합금입니다. 그 결과 오스테나이트와 페라이트가 거의 동일한 비율로 구성된 이중 상 미세 구조가 만들어집니다. 이 구성은 기존 스테인리스강에 비해 강도, 인성 및 내식성이 우수한 듀플렉스 스테인리스강을 제공합니다.

듀플렉스 스테인리스 스틸의 등급 및 종류

듀플렉스 스테인리스강은 구성과 특성에 따라 여러 등급으로 분류됩니다:

  • 표준 듀플렉스: 일반적으로 2205 등급(UNS S32205)으로 예시되는 표준 듀플렉스 강은 일반적으로 28~38 범위의 내공극률(PREN)을 갖습니다. 강도와 내식성의 균형이 잘 잡혀 있어 다양한 용도에 적합합니다.
  • 슈퍼 듀플렉스: F53(UNS S32750) 및 F55(UNS S32760)와 같은 이러한 등급은 크롬(최대 25%)과 몰리브덴을 더 많이 함유하여 내식성과 기계적 강도를 향상시킵니다. 슈퍼 듀플렉스 스틸의 PREN 범위는 38~45입니다.
  • 린 듀플렉스: LDX2101과 같은 린 듀플렉스 등급은 합금 원소 함유량이 낮으면서도 우수한 내식성을 제공합니다. 비용 효율성이 중요한 덜 공격적인 환경에서 자주 사용됩니다.

강수량 경화 스테인리스 스틸

강수 경화 스테인리스강(PH 스테인리스강)은 마르텐사이트계와 오스테나이트계의 장점을 결합한 특수 스테인리스강입니다. 이 유형의 스테인리스강은 우수한 내식성을 유지하면서 강도와 경도를 크게 향상시키는 고유한 열처리 공정을 거칩니다.

일반적인 강수량 경화 스테인리스강 등급

다음과 같은 여러 등급의 침전 경화 스테인리스 스틸이 널리 사용됩니다:

  • 17-4 PH: 가장 인기 있는 등급 중 하나로, 약 17% 크롬과 4% 니켈이 함유되어 있습니다. 강도와 내식성 균형이 뛰어나 항공우주 및 산업 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 알려져 있습니다.
  • 15-5 PH: 17-4와 유사하지만 약간 다른 특성을 가진 이 재종은 인성이 우수하며 고강도 및 내식성이 필요한 용도에 자주 사용됩니다.
  • 13-8 PH: 이 등급은 높은 강도와 고온에서 뛰어난 인성을 제공하여 항공우주 부품과 같은 까다로운 환경에 적합합니다.

스테인리스 스틸 판금 부품

스테인리스 스틸 선택에 영향을 미치는 주요 요인

스테인리스 스틸을 선택할 때는 몇 가지 주요 요소를 고려해야 합니다:

부식 저항

등급마다 특정 유형의 부식에 대해 다양한 수준의 보호 기능을 제공하므로 내식성은 매우 중요합니다. 올바른 등급을 선택하려면 환경과 잠재적인 부식제를 이해하는 것이 필수적입니다.

기계적 성질

강도, 경도, 연성과 같은 기계적 특성은 성능에 필수적인 요소입니다. 애플리케이션의 요구 사항에 따라 인성을 위해 오스테나이트 등급을 사용할지, 경도를 위해 마르텐사이트 등급을 사용할지 결정됩니다.

비용 고려 사항

재료 선택에 있어 비용은 중요한 역할을 합니다. 고성능 등급은 초기 비용이 더 높을 수 있지만 장기적인 이점으로 인해 투자를 정당화할 수 있습니다. 철저한 비용 분석에는 재료비와 수명주기 비용이 포함되어야 합니다.

제작 용이성

제작의 용이성은 생산 효율성에 영향을 미칩니다. 재종에 따라 가공에 대한 반응이 다릅니다, 용접, 그리고 성형 공정. 의도한 제작 방식과 호환되는 등급을 선택하면 생산을 간소화하고 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다.

스테인리스 스틸의 등급별 융점

각 특정 등급의 녹는점은 용도에 적합한 스테인리스 스틸 유형을 선택할 때 고려해야 할 중요한 요소입니다.

스테인리스 스틸은 강도와 내구성을 유지하면서 고온을 견딜 수 있기 때문에 플라스틱 폴리머와 같은 소재보다 선호되는 경우가 많습니다.

스테인리스 스틸 재종의 융점은 일반적으로 합금 구성의 다양성을 반영하여 일정한 범위 내에 있습니다. 이러한 융점은 단순히 온도 저항성만 나타내는 것이 아니라 응력, 부식, 균열에 대한 저항성 등 소재의 전반적인 성능 특성과도 관련이 있습니다.

다음은 몇 가지 일반적인 등급의 스테인리스 스틸의 융점입니다:

  • 304 등급: 1400-1450°C(2552-2642°F)
  • 316 등급: 1375-1400°C(2507-2552°F)
  • 430 등급: 1425-1510°C(2597-2750°F)
  • 434 등급: 1426-1510°C(2600-2750°F)
  • 410 등급: 1480-1530°C(2696-2786°F)
  • 420 등급: 1450-1510°C(2642-2750°F)

결론

올바른 스테인리스 스틸 유형을 선택하려면 내식성, 기계적 특성, 비용, 제작 용이성, 융점 등의 요소를 고려해야 합니다. 이러한 측면을 이해해야 선택한 소재가 의도한 용도에서 효과적으로 작동할 수 있습니다.

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안녕하세요, 저는 케빈 리입니다

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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