[스크랩] 스테인레스스틸[SUS]의 종류 및 특징

1. 스테인레스강이란?

스테인레스강은 철(Fe)에 상당량의 크롬(보통12%이상)을 넣어서 녹이 잘 슬지 않도록 만들어진 강으로 필요에 따라 탄소(C), 니켈(Ni), 규소(Si), 망간(Mn), 모리브덴(Mo) 등을 소량씩 포함하고 있는 복잡한 성분을 가지고 있는 합금강이라고 볼 수 있다.

철(C)을 주성분으로 하면서도 보통강이 가지고 있지 않는 여러 가지 특성 즉 -표면이 아름다운 점, -녹이 잘 슬지 않는 점, -열에 견디기 좋은 점, 또한 -외부 충격에 대해 강항 점 등에서 볼 때 대단히 우수한 특성을 갖추고 있다. 그러나 크롬 및 기타 성분의 함유량에 따라 기계적 성질, 열처리 특성 등에 현저한 변화가 있으며 또한 녹이 슬지 않는 정도에도 큰 차이가 있다.

현재 사용되고 있는 스테인레스강을 금속조직상 크게 분류하면 -마르텐사이트계, -오스테나이트계, -훼라이트계, -석출경화형이 있다.

 

주성분에 의한 분류					금속조직상으로 본 분류
구   분	명   칭	대표적인 강종	구강종	조   성
크 롬 계	13Cr 계	STS 410		13% Cr	마르텐사이트계
	18Cr 계	STS 430	24종	18% Cr	훼라이트계
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

 

강 종 특 성	STS 410 (13Cr 계)	STS 430 (18Cr 계)	STS 304⋅STS 316 (18 - 8 계)	STS 631 (16 - 7 - 1Al계)
자     성	있   음	있   음	없음(단, 냉간가공 후 다소 자성이 있음)	없음(단, 열처리 경화 후 자성이 있음)
녹 발 생 여 부	발생하는 경우가 있음	옥내에서는 녹 발생이 거의 없으나 옥외사용 시 다소 문제가 있음	뛰어난 내식성을 가지고 있음	18 - 8계와 거의 동일
충 격,  신 장	18-8계에 비해 떨어짐	18-8계에 비해 떨어짐	극히 양호하며 성형성이 풍부함	열처리 경화후 높은 경도와 강도 갖는다
열  팽  창	보통강과 거의 동일	보통강과 거의 동일	보통강의 약 1.5배	보통강과 거의 동일
열 전 도 도	보통강의 1/2배	보통강의 1/2배	보통강의 1/3배	보통강의 1/3배
열처리 경화성	있음	없음	없음	있음

 

 

2. 스테인레스강의 일반적인 특성

1) 표면이 아름다우면 표면가공이 다종, 다양하다.

스테인레스강은 표면이 아름다우며 청결감이 좋아 안정된 분위기를 느끼게 하며 또한 그 표면처리 가공은 거울면상태 로부터 무광택, Hair Line, Etching(부식에 의한 무늬), Embossing(Roll에 의한 무늬), 화학착색 등 다종다양의 표면가공이 가능하다.

2) 내식성이 우수하다.

보통강(Mild Steel)의 최대 결점인 부식되기 쉬운 점을 해결한 것으로 보통강에 비해 수천 배 이상의 내식성이 있어 내식성을 필요로 하는 용도에 아주 적합한 재료로 이용되고 있다.

3) 내마모성이 높다(기계적 성질이 양호하다).

스테인레스강은 오랜 시간 옥외에서 사용해도 마모가 매우 적고, 또 인위적으로 마모를 일으키는 빌딩의 외측, Door의 손잡이, 샤시 등에 가장 적합한 재료이다.

4) 강도가 크다.

스테인레스강은 다른 금속에 비해 항장력이 매우 크며 박판으로 가공할 수 있기 때문에 매우 경제적이다.

5) 내화, 내열성이 크다(고온강도).

① 용융온도

알루미늄이 659℃에서 용해되는데 비해 스테인레스강의 용융온도는 1427~1510℃(18크롬강), 1400~1454℃(18-8계)이므로 고온에서 견딜 수 있다. 따라서 화재가 일어나도 내화성을 충분히 발뤼할 수 있으며 화재 발생시 그 최고 내열온도는 900℃에 달한다.

② 내산화성이 크다.

스테인레스강은 800~850℃까지는 거의 산화되지 않기 때문에 화재가 일어나거나 오물이 묻는 경우에는 재 연마 하는 정도로써 본연의 광택을 찾을 수 있다.

③ 고온강도

고온에 있어서 강도가 높아 보통강(Mild Steel)과 같이 500℃를 넘어서도 휘어지는 일이 없다.

6) 가공성이 뛰어나다.

절단(Shearing), 구부림(Bending), Press등의 가공이 용이하며 각종 접합도 용이하게 할 수 있다.

7) 경제적이다.

스테인레스강은 내식성과 광택이 있는 미관을 유지하므로 페인팅의 필요성이 없다. 여기에비해 다은 금속은 그 사용 장소에 따라 미관의 유지 등 이유로 수차례 걸쳐 페인팅을 하지 않으면 안되므로 상당한 유지비가 필요하다. 또 스테인레스강은 내식성이 우수하므로 당연히 타금속 보다도 수명이 길다. 따라서 스테인레스강은 설치 당시의 Cost만을 비교하지 말고 긴 안목으로 본 경우 경제적이라 할 수 있다.

8) 청소성이 좋다(유지비가 적게 든다).

스테인레스강의 청소는 유리와 마찬가지로 매우 간단히 할 수 있으므로 건축물의 경우 청소비가 경감된다.

3. 스테인레스강의 선택

스테인레스강은 그 내식성, 내열성 내저온성 때문에 또는 강도, 연성, 외관, 가공성, 기타 바람직한 제반 성질로 인해 광범위한 용도에 사용이 되어지고 있다. 그러나 특별한 용도에 대하여 어떤 강종을 선택하느냐 하는 문제는 근본적으로는 강의 성질을 평가하는 문제로 되어 있다. 따라서 요구되어지는 제반 성질과 제품의 성능과의 경제성을 검토한 후에 강종을 선택해야만 한다. 구체적인 사항은 제조 공급자 측에 상담 후 주문하는 것이 좋다.

여기서는 실제 주문에 있어서 제조 공급자에 요구되는 사항에 대해 참고적으로 설명코져 한다.

◎ 강종의 선택방법

스테인레스강의 강종 선택은 제품의 목적에 대해 검토되어야 할 사항이 많이 있으나 여기에는 사용상으로 본 각 강종의 성질을 비교하기 위해 1항, 2항, 3항의 강종별 성분, 용도, 가공성, 내식성 및 스테인레스강 계통도를 참고적으로 제시하였다. 일반적으로 STS304(18Cr-8Ni), STS316(18Cr-8Ni-2Mo), STS430(18Cr)이 가장 많이 사용되며 지며소입용에는 STS420J₁,420J₂등, Spring용(고강도)에는 STS301등이 사용되어지며, 경우에 따라서는 STS304로 대체 사용하는 경우도 있다. 기타 강종은 특수한 경우에만 사용 되어진다.

◎ 주문시 참고사항

스테인레스강판을 주문하는 경우 규격은 가능한한 KS, 부득이한 경우 JIS, AISI을 사용함으로서 사용자, 제조 공급자 쌍방간에 서로 편리하며 또한 착오도 일으키지 않는다. 단위는 메타법(특히 mm 또는 kg)을 사용한다. 만약 KS(또는 JIS, AISI)이외의 규격을 지정하는 경우에는 제조 공급자에게 충분히 설명하여 해당하상을 명확히 할 필요가 있다.

♠제조 공급자에게 요구하는 필요 항목♠

① 용  도

사용처가 어디인지를 명시해 주는 것은 제조공급자가 적당한 소재 공급이 횔 수 있도록 하는 방법이다. 제조자는 용도, 가공방법 등에 따라 제조 공정의 선택 및 관리를 할 수 있다.

② 강   종

KS(JIS, AISI)규정에 명시된 강종을 요구하도록 하고 부득이한 경우 유사성분에 가까운 강종을 제시하는 것은 바람직하다.

③ 표면상태

스테인레스강판은 여러 가지 표면상태가 있으며, 제품의 용도 및 가공방법에 따라 결정되는 것으로 되어 있다. 이것도 KS(JIS또는AISI포함)규격에 명시가 되어 있으나 그 외에도 특수한 표면상태도 있다.

④ 치   수(형상, SIZE)

Coil의 경우는 두께☓폭, 판의 경우 두께☓폭☓길이로 표시하고 단위는 mm로 한다. 부득이한 경우 인치를 사용할 경우에는 mm의 환산치를 동시에 제시해 주는 것이 착오 방지를 위해 바람직한 일이며 가급적 표준 Size를 선택하는 것이 경제적으로 유리하다.

☛치수허용차도 +, - 의 절대치를 명시해 주는 것이 좋다.

⑤ 기계적 성질

KS에 없는 규격은 제조공급자와 협의하는 것이 바람직하여, 제품 자체에 어느 정도의 기복이 있기 때문에 규격에도 어느 정도의 허용치 범위를 가지고 있다.

⑥ 단   중

Coil은 1Coil의 중량, 판은 1Box의 중량으로서 표시하고 운반상, 작업상, 필요가 있으면 제조 공급자와 상담하는 것이 바람직하다.

⑦ 포장표시법

특히 희망하는 사항이 있으면 제조공급자와 협의토록 한다.

⑧ 납   기

주문 전에 적절한 납기를 제조공급자와 협의토록 한다.

⑨ 부분적 결함

스테인레스 강판은 사용상 유해한 결함이 없는 것이 바람직하나, 강판의 특성상 부분적 결함이 있어도 반드시 제거하지 않아도 무방한 경우가 있다. 따라서 결함의 한도에 대해서는 제조공급자와 협의토록 한다.

 

구 분		특 성		용 도
오스테나이트	301	304보다 Cr,Ni 함량이 적으며 냉간공간에 의하여 인장강도가 높아진다.비자성이나 냉간가공후 자성을 가진다.		열차,항공기,Belt Conveyor, 차량,볼트,너트,스프링,태엽
	301L	301강에서 C 함량을 낮추어 용접부 내입계부식성을 개선한 강종으로 낮은 C 함량에 의한 강도저하를 N첨가로 보강한 강종		철도차량용 Frame 및 외장재
	303	S첨가로 쾌삭성이 양호하며 내소부성이 우수		가전 및 OA제품의 Shaft Bolt,Nut
	304	가장 널리 사용되는 강종으로 내식성,내열성,저온강도,기계적성질이 양호하다. Deep Drawing,Bending등의 상온 가공성이 좋으며, 열처리로는 강화되지 않음 (자성없음,사용온도:-196~800℃)		가정용1,2종양식기,Sink,실내배관, 온수기,욕조,보일러,자동차 부품 (와이퍼,머플러,몰딩),의료기구, 건축자재,화학,식품공업, 섬유산업,낙농산업,선박부품
	304L	저탄소의 304강으로 내식성은 보통상태에서 304강과 비슷하나 용접후 혹은 응력제거 후의 입력부식에 대한 저항성이 뛰어나다.열처리없이도 내식성을 보유하며,일반적으로 400℃이하에서 사용 (자성없음,사용온도:-196~800℃)		내입계부식성이 크게 요구되는 화학, 석탄,석유산업분야 기기,건축자재, 내열부품 및 열처리가 곤란한 부품
	304Cu	Cu첨가로 항균성 및 성형성이 우수한 강종으로서 위생성이 요구되는 환경 및 심가공 제품 적용에 유리		보온병,주방용 Sink Pot,단체 급식시설 Door Knob,Spoinning 가공필요 제품
	304N1	304강에서 S, Mn 함량을 낮추고 N를 첨가하여 연성저하를 방지하고,강도향상,재료의 두께가 감소됨		구조용,가로등,저수도,수도관
	304LN	304L강 대비 N 첨가로 구조물용 고강도성 및 내입계부식성이 향상된 강종		구조용,급탕용,화학물 운반선
	304H,M,S	304강에 C의 함량을 조정하여 선재용으로 변형시킨 강종 냉간가공시 강도 증가		H:Wire Rope,낚시바늘,CD Bar M:Mesh,Bolt,Nut,CD Bar S:Mesh
	304HA,HC	304강에 C의 함량을 조정하여 선재용으로 변형시킨 강종 냉간압조성, 절삭성 양호		HA:Shaft HC:중,대형 Bolt,Nut HD:CD Bar HN:못
	305	고 Ni 함유강으로 전자부품용의 비자성 및 냉간 성형성이 양호하여 심가공 용도에 적합		양식기,전자부품
	316	Mo 첨가로 내식성, 내공식성, 고온강도가 특히 우수하여 가혹한 조건에서 사용. 가공경화성이 우수하다. (자성없음)		해수설비,화학,제지,염료,초산 비료 제조설비,사진,식품공업,해안지역 시설물,Rope,CD Bar,Bolt,Nut
	316L	저탄소의 316강으로 316의 특성에 내입계부식성이 우수		316강으로 용도중 내입계부식성이 특히 강조되는 제품,Mesh
	316S	316강의 특성을 가지며 극세선용에 적합		Mesh
	321	304강에 Ti를 첨가하여 입계부식을 방지한 것으로 430℃~900℃ 상태의 사용에 적합		항공기 배기관,보일러 Cover 열교환기
페라이트	409L	Ti 첨가로 용접성 및 가공성 우수		자동차 배기계, 열교환기, Container 등 용접후 후열처리를 하지 않는 용도
	410L	410강에서 C함량을 낮추어 가공성, 용접 굴곡성, 내고온산화성이 우수(자성있음)		기계구조용,엔진 배기관, 보일러 연소실, Burner
	430	Ferrite계의 대표적 강종으로 열팽창율이 낮고 성형성 및 내산화성이 양호		내열기구,Burner,가전부춤 2종 양식기,Sink상판,외장재, Bolt Nut, CD Bar, Mesh, 가전부품
	430J1L	Mo 및 Ti,Nb를 첨가하여 내식성,성형성,용접성 및 고온 내산화성이 양호		세탁조,자동차 배기관,전자부품, 3중바닥냄비
	436L	Mo 및 Ti, Nb를 첨가하여 내식성,가공성,용접성 등이 우수		자동차 배기계, 온수기기
마르텐사이트	410	Martensite계의 대표 강종으로 강도는 높으나 가혹한 부식환경에는 부적합, 가공성은 우수하고 열처리에 의하여 경화됨(자성있음)		일반 칼날, 기계부품, 석유 정제장치, 볼트, 너트, 펌프 Shaft, 1종 양식 기(Spoon, Fork)
	420J1	소입상태에서 경도가 높고 내식성이 좋음(자성있음)		1종 양식기(Dinner Knife) 터빈 블레이드
	420J2	420J1강보다 소입후 경도가 높음(자성있음)		칼날, Nozzle, Valve, 막대자, 1종 양식기(가위,Knife)

 

 

출처 : JT&A

글쓴이 : 장일평 원글보기

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