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스테인레스강 (Stainless Steel)

자료제공:LG 건설 기술사 이진희

1. 서론

스텐레스 강의 용접에 대해서는 많은 자료가 소개되고 있으며, 산업 현장에서 활용도도 탄소강 다음으로 높은 편이다. 이장에서는 주로 Martensitic / Ferritic Stainless Steel을 중심으로 스텐레스강에 대한 개괄적인 이해를 돕기 위한 자료를 소개한다.

2. Stainless Steel의 종류

Stainless Steel 이라고 하면 흔히 304, 316등을 연상하게 되고, 실제로 이러한 재질들이 현업에서 가장 많이 사용되는 재질 들이다.
그러나, 이러한 표기는 사실은 정확한 공식적인 재료명의 표기법은 아니다.
하지만 여기에서는 자세한 재료의 표기법과 구분을 장황하게 설명하기 보다는 이해를 돕기 위해 그저 많은 사람들이 알고 있는 그대로 304, 316이라고 재료명을 구분하여 설명을 전개하고자 한다.
Stainless Steel
은 그 재료의 성분과 조직에 따라 다섯 가지로 크게 구분된다. 각 강종의 조직 구분은 주로 Chromium의 함량과 Nickel 의 유무 및 기타 원소의 함량에 따라 결정이 된다.

각 강종이 보여 주는 물리적, 기계적, 화학적 특성은 조직에 따라 구분이 되며, 이들 조직을 기준으로 다음과 같이 Stainless Steel을 구분한다.

Table . Stainless Steel의 일반적인 구분과 특성

조직 분류

대표 강종

기본 조성

일반적인 주요 특성

Martensite

410 SS

13 Cr

  • 자성이 있고, 녹이 발생 할 수 있다.

  • 충격에 약하고 연신률이 작다.

  • 뛰어난 강도와 내 마모성이 있다.

  • 열처리에 의해 경화된다.

Ferrite

430 SS

18 Cr

  • 자성이 있다.

  • 충격에 약하고 연신률이 작다.

  • 용접구조물로 사용이 제한된다.

  • 열처리에 의해 경화되지 않는다.

Austenite

304 SS

316 SS

18 Cr-8 Ni

  • 자성이 없고, 뛰어난 내식성이 있다.

  • 충격에 강하고, 연신률이 크다.

  • 열처리에 의해 경화되지 않는다.

  • Cr탄화물이 형성되는 예민화에 의해 고온 사용이 제한된다.

Precipitation Hardening

631 SS

16 Cr-7 Ni-1 Al

  • 자성이 없고, 양호한 내식성을 가진다.

  • 열처리후 높은 강도와 경도를 가진다.

Dulpex

SAF 2205

SAF 2507

18 ~ 30 Cr
4 ~ 6 Ni -
2 ~ 3 Mo

  • Austenite Stainless Steel 의 단점을 보완한 강종, Ferrite기지위에 Austenite 50 %정도 공존하는 조직이다.

  • Ferrite보다 양호한 인성, Austenite보다 월등한 기계적 강도가 있다.

  • 열팽창계수가 작고, 열전도도가 높다.

     


    3. Stainless 강의 특성

    3.1 STAINLESS강의 종류별 특성

    Stainless Steel은 그 합금 성분과 조직의 특성에 따라서 다양한 성질을 나타낸다. 개략적인 사용상의 특성을 다음 표에 정리한다.

    Table . Stainless Steel의 종류별 특성

    강 종

    AISI

    조 성

    특 성

    자성

    가공성

    내식
    내산화

    고온
    강도

    저온
    강성

    소입성

    용접

    열처리

    Martensite

    410

    13Cr-0.1C

    예열
    후열

    Ferrite

    430

    18Cr-0.1C

    예열
    후열

    Austenite

    304

    18Cr-8Ni

     

    ◎ : 우수, ⊙ : 양호, ○ : 보통, △ : 저하




    스텐레스강의용접.doc

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첨부 2

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  2. 스텐레스강의용접.doc
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