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제목	스테인레스강의 가공-STAINLESS STEEL의 정의

분류	기계공작가공 > 기계공작	작성일	2006.11.25

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시리즈1: 스테인레스강의 가공

1. STAINLESS STEEL의 정의 :

스테인레스강(STAINLESS STEEL)이란 크롬(Cr)을 12%이상 첨가하여 녹슬기 어려운 강을 스테인레스강 이라고 부른다.스테인레스강은 1820년대 영국의 패러디(Faraday)등이 크롬을 첨가하여 내식성을 향상시키는 연구를 하던중 20세기초 독일의 마우러러(Maurer)와 스트라우스(Strauss)에 의해 크롬니켈(Fe-Cr-Ni)계,영국의 벨리(Bearly)에 의해 크롬(Fe-Cr)계 스테인레스강이 개발되었다.그후 10년동안 몰리브덴(Mo),구리(Cu),납(Nb),티타늄(Ti)등을 첨가한 안정화 스테인레스강이개발되어 상업화가 이루어졌다.
주요 혁신적인 제조기술로는 1960년대에 저품위 원료로 고탄소 훼로크롬(Fe-Cr)광석을 사용할수 있는 노외 정련인 VOD(Vacuum Oxygen Decarburization:진공탈탄)와 AOD (Argon Oxygen Decarburization:산소 아르곤탈탄)가 실용화 됨으로써 생산성 향상에 의한 제조 비용 절감을 가져다 주었다.

2. 스테인레스강(STAINLESS STEEL)의 성질

(1) 표면이 아름답다.
(2) 내식성이 우수하여 도장,도색등의 표면처리를 행하지 않고 고유의 표면을 살려서 다양한 용도에 사용할수 있다.
(3) 보통의 스테인레스강이라고 하면 대표적으로 13Cr강,18Cr강,18Cr-8Ni강 등의 고합금강을 의미한다.
(4) 주성분으로 크롬(Cr)이 함유되어 있기 때문에 강의 표면에 매우 얇은층의 산화크롬
(Cr₂O₃) 이 형성되고 이 얇은 피막은 금속기지내로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태 피막(Passivity Layer)로 작용하여 녹이 잘슬지 않는 내식성을 갖게한다. 크롬 성분에 의해 매우 얇은 Cr₂O₃층이 형성되는 스테인레스 강의 고유한 내식성을 가지기 위해서는 약 12%이상의 크롬을 함유하여야 한다.

3. 스테인레스강(STAINLESS STEEL)의 분류 및 특성

(1) 스테인레스강의 일반적 특성 :
스테인레스강은 화학성분과 금속조직에 따라 대별할수 있는데 화학성분에 의해서는 Fe-Cr계로 분류되고 금속 조직상의 차이에 의해서는 오스테나이트계(Austenite Type) 페라이트계(Ferrite Type),마르텐사이트계(Martensite Type)로 분류된다.

구 분	기 본 조 직
구 분	Austenite Type	Ferrite Type	Martensite Type
대표강종	STS304	STS430	STS410
대표성분	18%Cr-8%Ni	18%Cr	13%Cr
열처리	고용화열처리	풀림	풀림후 급냉

경 화 성		가공 경화성	비 Quenching 경화성	Quenching 경화성
주 용 도		- 건축물 내,외장재 - 주방용기 - 화학 Plant - 항공기용	- 건축재 부품 - 자동차 부품 - 가전용 주방기구 - 식기류	- 건축재 부품 - 자동차 부품 - 가전용 주방기구 - 식기류
품질특성	내 식 성	高	高	中
	강 도	高	中	高
	가 공	高	中	低
	자 성	비자성	상자성	상자성
	용 접 성	高	中	低

(2) 스테인레스강(STAINLESS STEEL)의 각 계열별 특성

1) 오스테나이트계 (Ostenite Type)
. 크롬과 니켈을 함유하여 염분이나 산에 대해 내식성이 우수
. 고내식성이 요구되는 분야에 사용:식품,화학,해양,건축
. SUS304(18%cr-8%Ni)가 대표적임
. 가공경화 현상이 커서 절삭가공이 어렵다.(인선치핑 발생 → 마모촉진)
. 열전도율이 나쁘다(탄소강의 1/3 수준 → 날끝 온도 상승)
. 연성이 크다(고온 변형량이 많다)

2) 페라이트계 (Ferrite Type)
. 비교적 다량의 크롬을 함유하고 마르텐사이트계보다 내식성이 우수하다.
. 니켈 함유량이 없기 때문에 가격이 저렴하며 최근 사용량이 증가하는추세임.
. 열처리에 의한 경도 향상이 불가능하다.(조직변화 無)

3) 마르텐사이트계 (Martensite Type)
. 크롬을 주성분으로 하고 열처리(Quenching)에 의해 경화가 가능하다.
. 열처리에 의해 얻어지는 경도는 탄소함유량에 따라 변화하며 이에 따라 규격화가 결정됨.
. 사무기계,가전제품 등의 부품재료로 주로 사용된다.
. SUS416은 황(S)을 첨가하여 피삭성을 개선한 쾌삭 스테인레스강임.

(2) 스테인레스강의 강종별 특성

강 종	조 성	특 성	주 용 도
430	18Cr	Cr계의 대표적 강종으로 Austenite계에 비해 가격이 저렴하며 가공성은 좋지만 자성을 가지고 있다.	자동차부품 , 초산제조설비, 연소실, 건축물, 세탁기, 버너등

1) 페라이트계 (Ferrite Type)
2) 오스테나이트계 (Ostenite Type)

강 종	조 성	특 성	주 용 도
304	18Cr-8Ni	가장 많이 사용되고 내열성이 좋고 저온강도를 가지고 있고 열처리로는 경화되지 않고 자성이 없다.	●가정용기구,보일러 ●실내배관,건축자재 ●자동차부품
304L	18Cr-9Ni-저C	304의 극저탄소강으로 내식성은비슷하나 용접후 혹은 열처리 제거후의 입계부에 대한 저항성이 좋아 열처리 없이도 내식성을 보유한다.	화학공업,석탄공업 ●석유공업. 약품저장 건축자재
316L	18Cr-12Ni-2.5Mo-저C	316의 극저탄소강으로 316의 성질에 내입계부식성 함유함.	●용접후 뜨임이 ●되지 않는부품에 사용
316	18Cr-12Ni-2.5Mo	해수를 기초로 각종 내부식성을향상시킨 강종으로 2.0-3.0%의 Mo 첨가와 동시에 Ni 함량을 크게 하였으며 가공 경화성은 대단히크며 자성은 없다	●제지,화학성분 ●합성수지,염료 ,초산의제조설비 ●사진공업,식품공업 ●해안의 건축물 의장재

3) 마르텐사이트계 (Martensite Type)

강 종	조 성	특 성 주	용 도
410	13Cr	MartensiterPdml 대표적인 강종으로 가격은 유리하나 일반 내식강으로 부식 환경에는 견디기 어렵다. 가공성은 우수하고 열처리에 의해 경화된다.	● 일반칼날 ● 기계부품 ● 석유 정제장치. ● 볼트,너트 ● 펌프,Shaft
420J	13Cr-0.2C	소입상태에서 경도가 높고 410보다내식성이 높은 재종	● 터빈 블레이드
420J2	13Cr-0.3C	420J보다 소입후 경도가 높은 재종	●칼날,노즐,밸브. ●막대자

4. 스테인레스 강판 표면 가공 규정

표면가공 기호	적 용
No.2D	냉강압연후 열처리 한것으로 Roll 가공을 최후로 가볍게 냉간 압연한것도 포함.
No.2B	냉간압연후 열처리 한것으로 적당한 광택을 얻을정도로 냉간 압연한것도 포함.
No.3	KS L6001(연마재입도)에 따라 100-120번으로 연마하여 가공한 것
No.4	KS L6001에 따라 150-180번으로 연마하여 가공한 것
#240	KS L6001에 따라 240번으로 연마하여 가공한 것
#320	KS L6001에 따라 320번으로 연마하여 가공한 것
#400	KS L6001에 따라 400번으로 연마하여 가공한 것
BA	냉간압연후 광휘 열처리를 한것이다.(Bright Annealing)
HL(Hair Line)	적당한 입도의 연마재로 연속 줄무늬가 생기도록 연마하여 가공한 것이다.

출처:KORLOY

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