스테인리스 스틸은 다음과 같은 그룹으로 정의됩니다. 내식성 철-크롬 합금 (Fe-Cr 합금) 최소 10.5% Cr을 함유하고 있습니다. 크롬은 기본 금속을 부식으로부터 보호하는 수동 산화물 층을 형성합니다.
오스테나이트, 페라이트, 마르텐사이트, 듀플렉스, 침전 경화 및 내열강과 같은 유형과 각각의 합금 명칭을 자세히 설명하는 주조 스테인리스강 합금의 포괄적인 분류입니다.
이 가이드에는 다음과 같은 사항이 나열되어 있습니다. 6가지 주요 유형 그리고 43개의 공통 성적 파운드리 산업과 관련된 스테인리스강의 일반적인 구성, 기계적 및 부식 특성, 주요 주조 용도에 대해 자세히 설명합니다. 나열된 등급은 다음을 포함하여 강철 주조에 대한 일반적인 산업 표준과 관련이 있습니다. ASTM A743/A744/A890 (미국), EN 10283 (유럽) 및 GB/T (중국). 주조 등급은 탄소, 실리콘, 델타 페라이트와 같은 원소를 제어하여 주조, 용접성 및 내식성을 최적화하기 위해 가공된 제품과 비교하여 조성을 변경하는 경우가 많습니다.
오스테나이트계 스테인리스강(CF 시리즈)
오스테나이트계 스테인리스강은 가장 널리 사용되는 그룹으로, 면 중심 입방체(FCC) 결정 구조가 특징입니다. 주요 특징 비자기우수한 용접성높은 연성 및 뛰어난 일반 내식성을 제공합니다. 주조 시에는 열간 인열을 방지하고 용접성을 향상시키기 위해 $\delta$ 페라이트 함량을 신중하게 제어해야 합니다(일반적으로 3%-30%).
| 등급 | 일반적인 구성 | 속성 | 일반적인 캐스팅 애플리케이션 |
| 201 | 낮은 Ni(~4-5.5% Ni), 높은 Mn(5.5-7.5% Mn), 16-18% Cr | 높은 작업 경화 속도, 온화한 환경에 대한 우수한 내식성. | 식품 서비스 장비, 온화한 환경의 구조 부품. |
| 202 | 낮은 Ni(~4-6% Ni), 높은 Mn(7.5-10% Mn), 17-19% Cr | 201과 비슷하지만 연성이 약간 낮고 내식성이 중간 정도입니다. | 아키텍처 트림, 중요하지 않은 프로세스 구성 요소. |
| 301 | ~17% Cr, 7% Ni, 최대 0.15% C | 냉간 가공 시 강도가 높고 내식성이 우수합니다. | 구조 구성 요소, 스프링 애플리케이션. |
| 302 | ~18% Cr, 8% Ni, 최대 0.15% C | 범용 등급으로 연성 및 내식성이 우수합니다. | 커버, 하우징, 범용 피팅. |
| 303 | ~18% Cr, 8% Ni, S/Se 추가 | 유황/셀레늄으로 인한 가공성 향상, 부식 및 용접성 감소. | 나사산 커넥터, 광범위한 가공이 필요한 부품. |
| 304 / CF8 | ~18-20% Cr, 8-11% Ni, 최대 0.08% C | 일반 내식성이 우수하고 연성 및 용접성이 뛰어나며 425-870℃에서 탄화물 침전물에 취약합니다. | 펌프 본체, 밸브 케이싱, 파이프 피팅, 플랜지. |
| 304L / CF3 | ~18-20% Cr, 8-12% Ni, 최대 0.03% C | 감소된 탄소는 감작과 입계 부식을 최소화하며 용접 후 열처리(PWHT) 없이도 우수한 용접성을 제공합니다. | 용접 부품, 화학 처리 장비, 극저온 서비스. |
| 316 / CF8M | ~16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo최대 0.08% C | 몰리브덴을 첨가하면 특히 염화물에서 피팅 및 틈새 부식에 대한 저항성이 뛰어납니다. | 해양 하드웨어, 화학/펄프/제지 산업 밸브 및 펌프. |
| 316L / CF3M | ~16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo, 최대 0.03% C | Mo가 함유된 저탄소는 내공성 및 용접 후 내식성을 향상시킵니다. | 식품 가공 장비, 제약 원자로, 공격적인 화학 환경. |
| 316Ti | ~17% Cr, 12% Ni, 2.5% Mo, Ti 안정화됨 | 티타늄을 첨가하면 탄소가 안정화되어 고온 강도와 민감성 저항성이 향상됩니다. | 고온(최대 550℃)에서 작동하는 부품. |
| 321 | ~17% Cr, 10.5% Ni, Ti 안정화됨 | 티타늄은 탄소를 안정화시켜 425~870℃에 노출된 후 입자 간 부식을 방지합니다. | 항공기 부품, 배기 매니폴드, 열 순환 부품. |
| 347 | ~18% Cr, 11% Ni, Nb/Ta 안정화 | 니오븀/탄탈륨 안정화를 통해 감도 범위에서 입자 간 내식성을 개선합니다. | 고온 압력 용기 부품, 열교환기. |
| 904L(캐스트 이퀄) | ~20% Cr, 25% Ni, 4.5% Mo, 낮은 C, 1.5% Cu | 황산 및 염화물 응력 부식 균열에 대한 내성이 매우 높으며 완전 오스테나이트입니다. | 해수 장비, 오염 제어 스크러버. |
| CF8C | ~19% Cr, 10% Ni, Nb/Ta 안정화됨 | 347과 유사한 니오븀/탄탈륨 안정화, 고온 강도와 용접 후 내식성이 필요한 주조 부품에 적합합니다. | 고압 증기 밸브, 발전 장비. |
페라이트계 스테인리스강(CB/CC 시리즈)
페라이트계 스테인리스강은 크롬 함량이 높고 니켈 함량이 낮거나 제로에 가깝기 때문에 마그네틱 구조입니다. 고온에서 응력 부식 균열 및 산화에 대한 저항성이 우수합니다. 일반적으로 오스테나이트 강종보다 강도가 낮고 용접성이 떨어집니다.
| 등급 | 일반적인 구성 | 속성 | 일반적인 캐스팅 애플리케이션 |
| 405 | 11.5-13.5% Cr, $0.2\% \text{Al}$, 낮은 C | 알루미늄은 경화 감소, 우수한 용접성, 적당한 내식성을 제공합니다. | 용광로 부품, 어닐링 박스. |
| 409 / CB30 / CC50 | 11.5-13% Cr, Ti/Nb 안정화, 낮은 C | 내산화성이 우수하고 고온에 적합하며 내식성이 약합니다. | 자동차 배기 시스템, 열교환기. |
| 410L | 11.5-13.5% Cr, 낮은 C | 410보다 강도가 낮고 연성 및 성형성이 우수하며 가벼운 대기 중 부식에 강합니다. | 온화한 환경의 구조적 구성 요소. |
| 430(캐스트 이퀄) | 16-18% Cr, 저 Ni | 우수한 연성 및 질산에 대한 내성, 적당한 내식성 및 내열성. | 장식용 트림, 화학 공정에서 중요하지 않은 부품. |
| 434(캐스트 이퀄) | 16-18% Cr, 1% Mo | 몰리브덴은 내공성을 개선하고 내열성이 우수합니다. | 자동차 트림, 가전제품, 온수 탱크. |
| 436-444(캐스트 이퀄라이저 범위) | 16-26% Cr, Mo/Nb/Ti(Cr, Mo가 높을수록 부식 개선) | 피팅 및 틈새 부식에 대한 탁월한 내성, 고온 강도 및 내산화성. | 고온 연소 부품, 더 거친 수성 환경. |
마르텐사이트 계 스테인리스강(CA 시리즈)
마르텐사이트 계 스테인리스강은 열처리로 경화 가능 (담금질 및 템퍼링)을 통해 높은 강도, 경도 및 내마모성을 달성합니다. 자성을 띠며 일반적으로 페라이트 등급보다 크롬 함량이 낮기 때문에 일반적인 내식성이 낮습니다.
| 등급 | 일반적인 구성 | 속성 | 일반적인 캐스팅 애플리케이션 |
| CA15(약 410) | 11.5-14% Cr, 최대 1.0% Ni, 최대 0.15% C | 고강도 경화 가능, 중간 정도의 내식성, 우수한 내마모성. | 밸브 트림, 펌프 임펠러, 증기 터빈 블레이드. |
| CA6NM(13Cr-4Ni) | 11.5-14% Cr, 3.5-4.5% Ni, 낮은 C, 0.5-1.0% Mo | 고강도, 인성 및 우수한 용접성의 탁월한 조합으로 응력 부식 균열에 대한 내성이 뛰어납니다. | 수력 터빈 러너, 고압 밸브. |
| CA40(약 420) | 11.5-14% Cr, 0.20-0.40% C | CA15보다 탄소 함량이 높아 경도와 내마모성이 높으며 주조/용접 후 템퍼링이 필요합니다. | 내구성이 강한 밸브 부품, 칼날. |
| 410 | 11.5-13.5% Cr, 최대 0.15% C | 기본 열처리 가능 등급, 우수한 연성, 중간 정도의 내식성. | 패스너, 일반 기계 부품. |
| 416 | 12-14% Cr, S/Se 추가됨 | 자유 가공 버전, 내식성 및 용접성 감소. | 대량의 가공이 필요한 부품(예: 샤프트). |
| 420 | 12-14% Cr, 0.15% C 분 | 탄소 함량이 높을수록 경도와 강도가 향상되며 적절한 열처리가 필요합니다. | 수술 도구, 전단 블레이드, 마모 플레이트. |
| 431 | 15-17% Cr, 1.25-2.5% Ni | 우수한 내식성과 높은 강도, 420보다 경화성이 낮습니다. | 샤프트, 볼트, 밸브 스핀들. |
| 440A | 16-18% Cr, 0.60-0.75% C | 탄소 함량이 높아 경도와 내마모성이 매우 높습니다. | 칼, 베어링, 마모에 중요한 부품. |
| 440B | 16-18% Cr, 0.75-0.95% C | 440A보다 약간 더 높은 탄소로 경도를 높였습니다. | 베어링, 노즐, 몰드. |
| 440C | 16-18% Cr, 0.95-1.20% C | 탄소 함량이 가장 높아 경도와 가장자리 유지력을 극대화하고 충격 강도는 낮춥니다. | 베어링, 롤러, 밸브 시트. |
듀플렉스 스테인리스강(CD 시리즈 / ASTM A890)
듀플렉스 스테인리스강의 미세 구조는 다음과 같이 거의 동일한 부분을 포함합니다. 오스테나이트 및 페라이트 (2상). 이 구조는 고강도, 우수한 인성 및 응력 부식 균열, 피팅 및 틈새 부식에 대한 우수한 내성 표준 오스테나이트 등급과 비교하여. 주물은 정확한 상 비율을 보장하기 위해 Cr, Ni, Mo 밸런스를 세심하게 제어해야 합니다.
| 등급 | 일반적인 구성 | 속성 | 일반적인 캐스팅 애플리케이션 |
| CD3MN (2205) | ~22% Cr, 5.5% Ni, 3% Mo, 낮은 C, 0.15% N | 강도가 높고 염화물 피팅에 대한 저항성이 뛰어나며 적절한 필러를 사용하면 용접성이 우수합니다. | 화학 공정 펌프, 석유 및 가스 배관, 압력 용기. |
| CD4MCu | ~25.5% Cr, 5.5% Ni, 2.7% Mo, 3.0% Cu, 낮은 C, 0.15% N | Cr과 Cu가 높을수록 황산 및 비산화산에 대한 내성이 향상되고 강도가 높아집니다. | 슬러리 펌프, 산 처리 부품. |
| CD7MCuN/CE3MN(2507급) | ~25% Cr, 7% Ni, 4% Mo, 0.25% N, 0.8% Cu | 슈퍼 듀플렉스 등급으로 매우 높은 강도와 심한 부식성 환경에 대한 내성을 지니고 있습니다(높은 PREN). | 해양 석유 및 가스 생산, 담수화 플랜트. |
| 2304(캐스트 이퀄) | ~23% Cr, 4% Ni, 낮은 Mo/N | 린 듀플렉스 등급, 우수한 일반 내식성, 높은 강도 대 중량비, 우수한 용접성. | 일반 인프라, 수처리 |
| S32101(LDX 2101) | ~21% Cr, 1.5% Ni, 낮은 Mo/N, 5% Mn | 린-린 듀플렉스304(L)의 비용 효율적인 대안, 우수한 강도와 적당한 내식성. | 수도 시스템, 온화한 환경의 구조물 애플리케이션. |
| S32760 | ~25% Cr, 7% Ni, 3.6% Mo, 0.25% N, 0.8% Cu, 0.7% W | 하이퍼 듀플렉스 등급; 탁월한 내공 및 틈새 부식 저항성; 매우 높은 강도. | 해수 시스템, 심해 유정 석유 및 가스. |
침전 경화 스테인리스강(PH/CB 시리즈)
침전 경화(PH) 스테인리스강은 다음을 통해 매우 높은 강도와 경도를 달성합니다. 저온 노화 처리 용액 어닐링 후. 이를 통해 부품을 주조하고 부드러운 상태로 가공한 다음 왜곡을 최소화하면서 경화할 수 있습니다.
| 등급 | 일반적인 구성 | 속성 | 일반적인 캐스팅 애플리케이션 |
| CB7Cu-1(17-4PH) | 15-17% Cr, 3-5% Ni, 3-5% Cu | 높은 강도와 경도(다양한 H 조건), 우수한 인성 및 내식성. | 항공기 피팅, 고압 밸브, 유전 부품. |
| CB7Cu-2(15-5PH) | 14-16% Cr, 3.5-5.5% Ni, 2.5-4.5% Cu | 인성 개선 및 $\델타$-페라이트 감소, 고강도 및 우수한 횡방향 특성을 위해 수정되었습니다. | 로터 부품, 항공우주 구조 부품. |
| 13-8Mo | 12.5% Cr, 8% Ni, 2.2% Mo, 1% Al | 우수한 인성 및 응력 부식 균열 저항성, 고온에서의 우수한 강도. | 항공우주 및 원자력 애플리케이션의 핵심 구성 요소. |
| PH 14-8Mo | 13.5% Cr, 7.5% Ni, 2.5% Mo, 1.1% Al | 매우 높은 강도, 연성 및 응력 부식 균열에 대한 내성. | 고성능 스프링과 다이어프램. |
| PH 15-7Mo | 14-16% Cr, 6.5-7.7% Ni, 2.2% Mo, 1.1% Al | 고강도, 우수한 내크리프성 및 내식성. | 높은 강성과 내열성이 요구되는 부품. |
내열 주조 스테인리스강(HK / HT / HP 시리즈)
이러한 등급은 다음을 위해 설계되었습니다. 강도를 유지하고 산화, 침탄 및 황화에 저항합니다. 일반적으로 650~1150℃의 높은 사용 온도에서 사용됩니다. 주로 용광로 및 열처리 애플리케이션에 사용됩니다.
| 등급 | 일반적인 구성 | 속성 | 일반적인 캐스팅 애플리케이션 |
| 309 / HK30 | 23-27% Cr, 11-14% Ni, 0.20-0.60% C | 최대 1050℃까지 산화에 대한 우수한 내산화성, 우수한 크리프 강도. | 용광로 부품, 화격자, 열처리 바구니. |
| 310 / 310S / HT40 | 24-28% Cr, 18-22% Ni, 0.35-0.75% C | 니켈/크롬 함량이 높아 최대 1150℃에서 우수한 내산화성과 강도를 제공합니다. | 래디언트 튜브, 버너 노즐, 가마 구성품. |
| HP40 / HP45 / HP50 | 24-28% Cr, 33-37% Ni, 0.35-0.55% C(Nb 또는 마이크로합금) | 니켈 함량이 높으면 침탄에 대한 저항성이 뛰어나고 크리프 파열 강도가 높습니다. | 에틸렌 퍼니스 튜브, 개질기 튜브, 고온 매니폴드. |
| 347H | ~18% Cr, 11% Ni, Nb/Ta 안정화, 0.04-0.10% C | 니오븀 안정화를 통해 우수한 고온 강도와 입자 간 공격에 대한 내성을 제공합니다. | 고압 증기 밸브, 발전소 부품. |
| HK40 | 23-27% Cr, 18-22% Ni, 0.35-0.45% C | 높은 크리프 저항성과 열 피로에 대한 내성, 우수한 내산화성. | 퍼니스 롤, 열처리 설비, 열분해 코일. |
표준 및 지정
스테인리스 스틸 등급은 성분을 공유하지만 지역마다 명명 체계가 다릅니다. 실제로는 동일한 소재가 다른 코드로 표시될 수 있습니다.
| 시스템 | 예 | 참고 |
| AISI/UN(미국, 가공) | 304, 316, 410, 17-4PH | 플레이트/바/튜브에 대한 북미 지역의 일반적인 명칭입니다. |
| ASTM(캐스트) | CF8, CF3, CA15, CD3MN | 주조 스테인리스강용 ASTM A743/A744/A890에 사용됩니다. |
| EN/DIN(EU) | 1.4301, 1.4404, 1.4462 | 숫자 구성 기반 코드(EN 10088 제품군). |
| JIS(JP) | SUS304, SUS316, SUS410 | 단조/주조 등가물용 JIS G 시리즈. |
| GB(CN) | 06Cr19Ni10, 022Cr17Ni12Mo2 | 화학 표기 스타일, 구성 중심. |
핵심 표준
- ASTM A743 / A744 - 내식성 강철 주물(일반 및 압력 서비스).
- ASTM A890 / A995 - 이중 스테인리스 스틸 주물.
- EN 10283 - 내식성 강철 주물(유럽).
- GB/T 20878 / GB/T 15056 - 스테인리스강 및 주물(중국).
빠른 상호 참조
| 일반 이름 | EN / DIN | JIS | UNS / AISI |
| 304 | 1.4301 | SUS304 | S30400 |
| 316 | 1.4401 | SUS316 | S31600 |
| 316L | 1.4404 | SUS316L | S31603 |
| 410 | 1.4006 | SUS410 | S41000 |
| 2205 듀플렉스 | 1.4462 | SUS329J3L | S32205/S31803 |
결론
주조 용도에 적합한 스테인리스강을 선택하려면 환경의 요구 사항과 소재의 특성을 일치시켜야 합니다:
- 선택 오스테나이트 등급(CF)으로 일반 부식, 우수한 용접성 및 극저온 서비스를 제공합니다.
- 선택 마르텐사이트 등급(CA)으로 열처리를 통해 높은 강도, 경도 및 내마모성을 제공합니다.
- 사용 이중화 등급(CD)은 매우 높은 강도와 피팅/응력 부식 균열에 대한 내성이 요구되는 환경에 적합합니다.
- 선택 내열성 등급(HK, HT, HP)은 부품의 구조적 무결성과 650℃ 이상의 내산화성을 유지해야 하는 경우 사용됩니다.
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