스테인리스 스틸 316과 316L 등급의 특징
1. 스테인리스 스틸 316이란?
스테인리스 스틸은 최소 10%의 크롬을 함유한 강철 합금으로 부식에 강합니다. 스테인리스 스틸에 크롬을 첨가하면 금속 표면에 금속 산화물 박막이 형성되어 부식성 물질로부터 보호합니다.
스테인리스 스틸의 인기 있는 등급은 스테인리스 스틸 316으로 일반적으로 16-18%의 크롬, 10-14%의 니켈, 2-3%의 몰리브덴 및 소량의 탄소로 구성됩니다. 스테인리스 스틸 316에 몰리브덴을 첨가하면 다른 등급의 스테인리스 스틸에 비해 내식성이 증가합니다. 다른 합금을 추가하면 특성이 더욱 향상됩니다.
스테인리스 스틸 316의 특성으로 인해 스테인리스 스틸 304에 이어 두 번째로 널리 사용되는 스테인리스 스틸 등급입니다. 화학 공장, 정유 공장 및 해양 장비와 같은 부식성 환경에서 사용됩니다.
스테인리스 스틸 316L은 탄소 함량이 낮고 금속을 감작 위험에 노출시키는 응용 분야에 사용됩니다. 더 높은 탄소 변형은 더 큰 열 안정성과 크리프 저항을 제공하는 스테인리스 스틸 316H입니다. 스테인리스 스틸 316의 또 다른 널리 사용되는 등급은 안정화된 316Ti입니다. 스테인레스 스틸 316Ti는 입계 부식에 대한 더 나은 내성을 제공합니다.
스테인리스 스틸은 패시베이션의 원리를 이용하는데, 여기서 금속은 대기 및 공정 유체에서 발견되는 부식성 화합물의 산화에 "수동적" 또는 무반응이 됩니다. 패시베이션은 스테인리스 스틸을 공기에 노출시켜 표면에 산화 크롬을 생성함으로써 수행됩니다.
부동태 필름의 형성을 향상시키기 위해 합금을 질산의 산성 부동태화 수조에 담가 완전히 세척하는 화학 처리를 거칩니다. 외인성 철 또는 유리 철 화합물과 같은 오염 물질은 부동태층을 생성하는 데 방해가 되는 것을 방지하기 위해 제거됩니다.
산성 수조로 세척 한 후, 금속은 수산화 나트륨 수조에서 중화됩니다. 석회질 제거 공정은 열간 성형, 용접 및 열처리와 같은 고온 밀링 작업에 의해 형성된 다른 산화막을 제거합니다.
2. 스테인리스 스틸 316 등급 및 특성
스테인리스 스틸 316은 304 다음으로 두 번째로 널리 사용되는 스테인리스 스틸 등급입니다. 316은 몰리브덴의 존재로 인해 선호되며, 이는 특히 염화물 용액에서 화학적 공격의 위험이 높은 응용 분야에 적합합니다. 몰리브덴의 합금을 제외하고, 그것의 바람직한 재산의 대부분은 그것의 오스테나이트계 미세구조에 기인한다.
일반 속성
다음은 스테인리스 스틸 316 및 그 변형의 일반적인 특성입니다. 이러한 특성의 대부분은 다른 유형의 스테인리스 스틸에 비해 장점을 설명합니다.
- 내식성: 모든 스테인리스 스틸 316 등급은 내식성, 특히 공식 부식을 더욱 향상시키는 합금 원소로 몰리브덴을 사용합니다. 피팅은 금속 표면에 얕은 구멍을 만드는 고도로 국부적인 유형의 부식입니다. 이것은 바닷물과 같은 염화물 이온을 포함하는 용액의 존재 하에서 발생합니다. 공식 부식에 대한 내성이 높기 때문에 스테인리스 스틸 316은 해양 응용 분야에 권장됩니다. 몰리브덴은 크롬 및 질소와 함께 공식 지수 또는 공식 저항 등가 수를 결정하는 요소 중 하나입니다.
- 강인 성: 오스테나이트계 미세 구조로 인해 스테인리스 스틸 316은 페라이트계 및 마르텐사이트 등급과 달리 광범위한 온도에서 인성을 유지할 수 있습니다. 페라이트계 등급은 취성에 기여하는 금속간 상을 형성하는 경향이 있는 반면, 마르텐사이트 등급은 일반적으로 탄소 함량이 높아 본질적으로 더 단단하지만 더 부서지기 쉽습니다.
- 용접성: 오스테나이트계 스테인리스 스틸은 용접으로 인한 부정적인 영향이 적습니다. 그들은 마르텐사이트로 변형되지 않기 때문에 인성과 충격 강도를 유지할 수 있습니다. 마르텐사이트 스테인리스 스틸에서 발생하는 냉간 균열에 덜 민감합니다. 이 때문에, 그들은 다른 스테인리스 스틸 그룹을 용접할 때에도 용접 필러에 적합합니다.
- 경화: 앞서 언급했듯이 오스테나이트계 스테인리스 스틸은 열처리로 경화되지 않습니다. 경도는 냉간 가공을 통해 얻을 수 있습니다. 페라이트계 스테인리스 스틸과 비교할 때 오스테나이트계 유형은 냉간 가공에 더 잘 반응합니다.
스테인레스 스틸 316 등급의 특성
스테인레스 스틸 316의 등급은 아래와 같으며 이들은 탄소의 양이 감소하거나 안정제라고 불리는 합금 원소가 첨가되는 표준 316 조성의 변형입니다. 이것은 용접 후 기계적 특성과 내식성을 개선하거나 유지하기 위한 것이며 고탄소 및 고질소 변형은 경도와 크리프 저항성을 높이기 위해 사용됩니다.
- 316L: 현재로서는 표준 및 316Ti 등급에 비해 가장 널리 사용되는 변형일 것입니다. 원래 저탄소 등급은 아르곤 산소 탈탄(AOD)으로 알려진 생산 공정이 도입될 때까지 더 비싸고 생산하기 어려웠습니다. 이 등급의 스테인리스 스틸 316은 탄소 함량이 낮아 감작 효과를 줄입니다.탄소 함량이 낮다는 것은 크롬 카바이드 침전물의 형성이 적고 입자 경계 근처의 영역에서 크롬의 고갈이 적다는 것을 의미합니다. 이것은 용접 후 스테인리스 스틸의 인성과 내식성의 유지력을 향상시킵니다.
- 316H: 이 등급은 더 많은 양의 탄소를 함유하여 열 안정성과 크리프 저항을 향상시킵니다. 내식성은 316L과 비슷합니다. 그러나 탄소 함량이 높기 때문에 감작되기 쉬워 용접 조인트가 부식에 취약합니다.
- 316Ti 및 316Cb: 이를 안정화된 스테인리스 스틸이라고 합니다. 탄소 함량을 낮추는 대신 티타늄과 니오븀을 첨가하여 감작 효과를 줄입니다. 티타늄과 니오븀은 강력한 탄화물 및 질화물 형성제로 크롬이 소비되는 것을 방지합니다. 두 등급 모두 용접 영역에서 입계 공격에 대한 저항이 증가했습니다.
- 316N: 이것은 질소 함량이 더 높은 덜 인기 있는 스테인리스 스틸 316 등급입니다. 질소가 풍부한 스테인리스 스틸은 일반적으로 더 많은 양의 크롬과 몰리브덴을 첨가할 수 있는 고합금 슈퍼 오스테나이트 등급으로 간주됩니다. 스테인리스 스틸 316의 질소를 합금하면 더 많은 탄소를 첨가하는 것과 유사한 특성이 생성되어 경도가 향상되고 강도가 높아집니다.
- 316LN 크랙: 이것은 탄소는 낮지만 질소 함량은 높은 316 변형입니다. 316L과 유사하게 탄소 함량이 낮기 때문에 용접 상태에서 내식성이 우수합니다. 탄소 손실을 보상하기 위해 질소의 양을 늘려 기계적 특성을 향상시킵니다.