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스테인리스강 개요

  • 스테인리스강 소개
  • 스테인리스강 분류
  • 듀플렉스 정보
  • 스테인리스강 특징

스테인리스강이란?

스테인리스 강이란 영문으로 Stain과 Less의 합성어로 녹이 슬기 어렵다는 뜻을 지니고 있다.

스테인리스 강은 철(Fe)에 상당량의 크롬(보통 12%이상)을 넣어 녹이 잘 슬지 않도록 만들어진 강으로 여기에 필요에 따라 탄소(C), 니켈(Ni), 규소(Si), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo) 등을 소량씩 포함하고 있는 복잡한 성분을 가지고 있는 합금강이다.

스테인리스강이란?

스테인리스강의 특성

강종/특성 자성 녹발생 여부 충격, 신장 열팽창 열전도도 열처리강화성
STS 430 있음 옥내 - 녹발생 거의 없음
옥외 - 녹발생 다소 있음
19 - 8 계에 비해 떨어짐 보통강과 거의 동일 보통강의 1/2배 없음
STS 304/316 없음
(냉간 가공 후 다소 있음)
뛰어난 내식성을 가지고 있음 극히 양호, 성형성 풍부 보통강의 약 1.5배 보통강의 1/3배 없음
STS 410 없음
(열처리 경화 후 있음)
뛰어난 내식성을 가지고 있음 열처리 경화 후 높은 경도와 강도를 가짐 보통강과 거의 동일 보통강의 1/3배 있음
STS 410 있음 발생하는 경우가 있음 18 - 8 계에 비해 떨어짐 보통강과 거의 동일 보통강의 1/2배 있음

주성분에 의한 스테인리스강의 분류

구분 명칭 대표적인 강종 구강종 조성 금속 조직
크롬계 13Cr 계 STS 410 51종 13% Cr 마르텐사이트계
18Cr 계 STS 430 24종 18% Cr 페라이트계
크롬-니켈계 18Cr - 8Ni 계 STS 304 27종 18% Cr - 8% Ni 오스테나이트계
STS 316 32종 18% Cr - 8% Ni - 2.5% Mo
16Cr - 7Ni - 1Al STS 631 - 16% Cr - 7% Ni - 1% Al 석출경화형

표면에 의한 스테인리스강의 분류

표면종류 특기사항 용도
No.1 열간압연 후 열처리 및 산세처리한 제품표면 공업용 탱크, 화학공업장치
No.2D 열간압연 후 열처리 및 산세처리한 제품표면 석유화학설비, 파이프
No.2B 냉간압연후 열처리 및 산세처리한 후 조질압연한 제품표면, No.2D에 비하여 광택과 표면
평활도가 양호하고 조질압연으로 기계적성질을 개선하여 Stretcher Strain의 발생을 제거한 제품
주방기구, 양식기, 건축자재
No.3 2B의 제품을 #100~#120연마벨트로 연마한 제품표면 건축내외장재, 주방설비
No.4 2B의 제품을 #150~#180연마벨트로 연마한 제품표면 No.3보다 연마상태가 미려함 낙농공업설비, 주방설비
No.6 No.4 제품보다 연마상태가 더욱 미세한 Stain Finish 제품
광택을 제거한 우아한 표면상태를 나타낸 제품표면
건축내외장재
No.7 어느 정도의 반사기능을 가진 연마제품으로 #400~#600의 연마재로
Buff를 회전시켜 연마하여 만들어진 표면, 연마흔적은 완전히 제거되지 않음
낙농공업설비, 건축자재
No.8 상당한 광택 및 반사기능을 가진 연마표면으로
#800이상의 연마재로 Buff를 회전시켜 연마하여 만들어진 표면
건축내외장재, 소형거울
HL (Hair Line) No.4제품표면을 #150~#180입도의 연마벨트를
사용하여 연속된 연마무늬가 나타나도록 한 제품표면
건축내외장재, 샤시 도어
L-HL (Light Hair Line) 라이트 헤어라인은 No.4제품표면을 #400입도의 연마벨트를 사용하여
연속된 연마무늬가 나타나도록 한 제품표면, HL보다 부드럽고 우아한 제품표면
건축자재, 차량
Super 듀플렉스 (UNS S32750)
Super 듀플렉스 스테인리스강은 매우 극심한 부식환경 조건에서 사용되어지는 높은 수준의 합금강이다.
이 합금강은 바닷물(해수)과 같이 주로 염화물이나 염화 화합물을 포함한 환경에서 사용되어지도록 개발되었다.
따라서 다량의 크롬과 몰리브덴 질소 등이 포함되어 있다.
Medium 듀플렉스 (UNS S31803)
Medium 듀플렉스 스테인리스강은 높은 부식저항력을 가지고 있다.
이 재질의 제품은 여기에서 열거하는 세 가지 등급 중에서 가장 널리 사용된다.
수년 동안의 연구, 개발을 통해 몰리브덴과 질소의 함유량을 더욱 증가시켰으며 이를 통해 부식저항성 및 용접성을 개선시킨 재질이다.
Low 듀플렉스 (UNS S32304)
Low 듀플렉스 스테인리스강으로서 위의 두 가지에 비해 몰리브덴이 포함되어 있지 않으며 낮은 수치의 니켈이 포함된다.
이 재질은 표준 오스테나이트 계열인 304L / 316L을 대체할 수 있는 고강도 및 낮은 가격의 재질로서 개발되어졌다.

1. 화학 성분 (Weihgt-%)

Grade Cr Ni Mo N C max Si max Mn max P max S max
UNS S32750 25 7 4 0.3 0.03 0.8 1.2 0.03 0.015
UNS S31803 22 5 3.2 0.18 0.03 1 2 0.03 0.015
UNS S32304 23 4.5 - 0.1 0.03 1 2 0.035 0.015

2. 재질 (Type Of Steel)

Grade EN W-Nr DIN AFNOR SS Sandvik
UNS S32750 1.441 - X 2 CrNiMoN 25 7 4 - 2328 SAF2507
UNS S31803 1.4462 1.4462 X 2 CrNiMoN 22 5 3 Z 2 CND 22-05-03 2377 SAF2205
UNS S32304 1.4362 1.4362 X 2 CrNiN23 4 Z 2 CN 23-04AZ 2327 SAF2304

3. 기계적 성질 (Mechanical Properties)

Grade Proof strength MPa min Tensile strength MPa Elongation % Hardness Vikers
UNS S32750 550 800-1000 25 290
UNS S31803 450 680-880 25 290
UNS S32304 400 600-820 25 290

듀플렉스 스테인리스 스틸강은 아주 높은 표준 강도를 지니고 있다. 그것의 주된 이유는 듀플렉스 특유의 이중구조가 재질 내 조직의 성장을 막아주는 역할을 함으로써, 조직의 크기가 다른 금속재질에 비해서 작기 때문이다. 조직의 크기가 작은 것은 조직을 단단하게 하고 강도를 높이는데 유리하다.

강종별 특징

강종별 분류 특징
오스테나이트계 스테인리스강
(Austenitic Stainless Steels)
면심입방격자 결정구조로 열처리에 의해서 경화되지 않으며, 가공에 의해 경화됨.
상온과 고온에서 안전하게 존재하기 때문에 압연중 변태현상을 동반하지 않고 비자성임. [대표강종 : STS 304]
페라이트계 스테인리스강
(Ferrite Stainless Steels)
체심입방구조로 상온에서는 강자성이며, 열처리에 의해 경화되지 않고 냉간가공성이 매우 우수함.
오스테나이트계 스테인리스강보다 내식성은 열위지만, 응력부식균열은 우수함. [대표강종 : STS 430]
마르텐사이트계 스테인리스강
(Martensite Stainless Steels)
고온에서는 오스테나이트 조직을 보유하며, 공냉 및 유냉에 의해 마르텐사이트 변태를, 상온에서 완전한 마르텐사이트 조직을 갖는다.
상온에서 강자성을 가지며, 내식성은 열위한 편이나 강도가 우수하여 고강도 구조용강으로 사용됨.
[대표강종 : STS 410]
이상계 스테인리스강
(Duplex Stainless Steels)
상온에서 오스테나이트상과 페라이트상의 혼합조직임.
강도가 우수하고 결정립이 미세화되며 응력부식 균열에 대한 저항성이 준다.
[대표강종 : STS 329J1]
석출경화계 스테인리스강
(Precipitation Hardening Stainless Steels)
열처리 후 시효에 의해 Cu, Ai, TI, Nb 등의 금속간화합물을 석출시켜 강도를 향상시킨다.
[대표강종 : STS 630]

각종 Type별 특징

강종 Type 대표조성 특성 용도 분류
STS 304 18Cr-8ni 내식성, 내열성, 저온강도 가짐
기계적 성질 양호 (가장 넓은 용도로 사용)
가정용 식기, 욕조, 실내배관
자동차부품, 건축자재, 화학공업, 선박용부품
오스테나이트
STS 304L 18Cr-9Ni-Low C 304의 저탄소강, 내입계 부식성이
우수 용접후 열처리 불가 부품류 사용
저장기기(화학공업, 석탄공업, 석유공업, 약품저장)
내열부품류
오스테나이트
STS 309S 22Cr-13Ni 304보다 Cr, Ni량을 증가시키고 C의 양을
낮게하여 용접성이 좋고 내식강, 내열강으로 많이 사용
초산용탱크 및 기타 화학공업장치
용접용 Wire,배기관
오스테나이트
STS 310S 25Cr-20Ni Cr비율이 가장많으며
내산화성이 우수하고 내열강으로 많이 사용
초산탱크, 화학공업장치, 저항기, 소각로 오스테나이트
STS 316 18Cr-12Ni
-2.5Mo
내식성과 고온강도 우수 제지, 화학섬유, 합성수지, 염료, 초산, 비료등의 제조설비
사진공업, 식품공업, 해안 부근 건축물 외장재
오스테나이트
STS 316L 18Cr-12Ni-
2.5Mo-Low C
용접후 응력제거, 열처리후의 입계부식에 대한
저항성이 뛰어남, 용접 후 Tempering되지 않는 부품에 사용
비료공업, 합성섬유공업, 제지공업 오스테나이트
STS 317 18Cr-12Ni-3Mo 316보다 Mo을 높게하여 내산성을 향상시킨 것으로 310S와
최고급 스테인레스, 유독가스등 부식요인이 많은 환경에 적합
염색설비, 잉크제조설비, 화학, 선박, 석유화학저장탱크 오스테나이트
STS 321 18Cr-9Ni-Ti 티타늄을 첨가하여 입계부식을 방지한
강종, 고온고압 430~900도 구간사용적합
화학공장 열교환기, 엔진터빈
및 배기관 재료, 항공기, 보일러커버
오스테나이트
STS 410 13Cr 양호한 내식성, 기계 가공성(용접성) 있음
열처리에 의해 경화됨, 부식환경에 견디기 어려움
일반용도, Knife소재용, 기계부품, 석유정제장치, 볼트, 너트 마르텐사이트
STS 420J1 13Cr 소입상태에서 경도가 높고 내식성 우수 칼, 터빈블레이드 마르텐사이트
STS 420J2 13Cr 420J1보다 소입 후 경도가 높음, 자성이 있음 기계부품, 가위등의 고경도용 마르텐사이트
STS 430 18Cr 가격이 싸고 가공성이 좋음, 성형성
및 내식성이 우수, 오스테나이트계 대용품
자동차부품, 프레스판, 히터, 전기기구, 건축물
각종탱크, 가전제품, 컴퓨터부품, 2종양식기, 세탁조
페라이트
STS 409L 11Cr-2Mo
-Low-C
저탄소, Ti함유강으로 내산화성
내열성, 가공성 우수, 가격이 저렴
자동차 배기계 부품, 내열기기부품
Plant설비부품, 냉동Container외장
페라이트
STS 436L 18Cr-1Mo-
0.3Ti-LCN
434에서 C, N을 낮추고 Ti, Nb 또는 Zr을 단독
또는 복합으로 첨가시켜 가공성과 용접성을 개량한 강종
건축 내외장재, 차량부품
자동차 배기가스 처리부품, 주방기기, 급탕, 급수기
페라이트