스테인레스 스틸 ( Stainless steel ; STS, SUS)의 종류

■ Stainless Steel의 종류

Stainless Steel 이라고 하면 흔히 304, 316등을 연상하게 되고, 실제로 이러한 재질들이 현업에서 가장 많이 사용되는 재질 들이다. 그러나, 이러한 표기는 사실은 정확한 공식적인 재료명의 표기법은 아니다.  각 규격의 명명법에 따라 정확하게 표기한다고 하면, AISI 304 혹은 UNS S30400 등으로 표기해야 한다.  참고로 국내에서 많이 사용되는 일본과 한국 규격은 다음과 같은 기준으로 표기된다.

 

규 격	약 어	풀 이	예
일본 (JIS) 규격	SUS	Steel Use Stainless	SUS 304
한국 (KS) 규격	STS	Steel Type Stainless	STS 304
국제 규격	Type xxx SS	Type xxx Stainless Steel	(Type) 304 SS

 

여기에서는 자세한 재료의 표기법과 구분을 장황하게 설명하기 보다는 이해를 돕기 위해 그저 많은 사람들이 알고 있는 그대로 304, 316이라고 재료명을 구분하여 설명을 전개하고자 한다. 또한 Stainless Steel은 그 재료의 표기명 뒤에 후기 첨자를 붙여서 세분하기도 한다.  다음은 ASTM을 기준으로 한 Stainless Steel의 후기 표기의 의미이다.

 

구분	의   미	추가 설명
L	Low Carbon (max. 0.03%)	‘L’ 없는 경우는 탄소량은 max. 0.08%임.
		입계부식 등의 내식성과 용접성 향상.
S	Low Carbon (max. 0.08%)	‘S’ 없는 경우는 탄소량은 max. 0.15%임.
		내식성, 용접성 향상
ELC	Extra Low Carbon (max. 0.015%)추가	입계부식 등의 내식성과 용접성 극히 향상, 강도 손실 가능. 주로 용접봉에 사용
ULC	Ultra Extra Low Carbon (max. 0.007%)추가	입계부식 등의 내식성과 용접성 극히 향상, 강도 손실 가능. 주로 용접봉에 사용
N	0.10 ~ 0.16%N 추가	‘N’ 없는 경우는 질소 함량이 max. 0.10%임.
		Mo와 동시 존재 시 내식성 크게 향상.
H	0.04 ~ 0.10% Carbon 추가	High Carbon을 의미함.  입자 조대화를 통해 고온에서 내식성보다 내Creep성을 요구하는 곳에 유효함.
		구매 시 Grain Size: ASTM No. 5 and Coarse명기요
Cb	10 x C% min. ~ 1.10 max. 에 상당하는 Cd 추가	고온 안정화원소(Nb) 첨가 강.
		내 입계부식 저항성 향상.
Ti	5 x (C+N)% min. ~ 0.70% max.  에 상당하는 Ti 추가	고온 안정화원소(Ti) 첨가 강.
		내 입계부식 저항성 향상.
		C의 고용도가 Cb보다 크므로 적은 량으로도 가능.
Mo	2.0 ~ 3.0 % Mo 추가	질산 등의 산화성 산을 제외한 분위기에서 내식성 향상.
Se	0.15% Selenium 추가	기계 가공면 향상, 열간 가공성 우수
B	2.0 ~3.0% Silicon 추가	고온 내 산화 Scaling성 향상
F	강종별 Sulfur증가 (0.06~0.15%)	기계 절삭 가공성 향상 (Free Machined Grade)

 

 상기 표기는 어는 Stainless Steel에 붙여도 통용되는 공통 사항은 아니므로 ASTM등의 규격재료에 표기되어 있는 특성을 읽고 이해하는 데에만 활용해야 한다.

Stainless Steel은 그 재료의 성분과 조직에 따라 다섯 가지로 크게 구분된다.  각 강종의 조직 구분은 주로 Chromium의 함량과 Nickel 의 유무 및 기타 원소의 함량에 따라 결정이 된다. 
각 강종이 보여 주는 물리적, 기계적, 화학적 특성은 조직에 따라 구분이 되며, 이들 조직을 기준으로 다음과 같이 Stainless Steel을 구분한다.

 

조직 분류	대표 강종	기본 조성	일반적인 주요 특성
Martensite	410 SS	13 Cr	1. 자성이 있고, 녹이 발생 할 수 있다.
			2. 충격에 약하고 연신률이 작다.
			3. 뛰어난 강도와 내 마모성이 있다.
			4. 열처리에 의해 경화된다.
Ferrite	430 SS	18 Cr	1. 자성이 있다.
			2. 충격에 약하고 연신률이 작다.
			3. 용접구조물로 사용이 제한된다.
			4. 열처리에 의해 경화되지 않는다.
Austenite	304 SS 316 SS	18 Cr - 8 Ni	1. 자성이 없고, 뛰어난 내식성이 있다.
			2. 충격에 강하고, 연신률이 크다.
			3. 열처리에 의해 경화되지 않는다.
			4. Cr탄화물이 형성되는 예민화에 의해 고온 사용이 제한된다.
Precipitation Hardening	631 SS	16 Cr - 7 Ni - 1 Al	1. 자성이 없고, 양호한 내식성을 가진다.
			2. 열처리후 높은 강도와 경도를 가진다.
Dulpex	SAF 2205 SAF 2507	18 ~ 30 Cr – 4 ~ 6 Ni - 2 ~ 3 Mo	1. Austenite Stainless Steel 의 단점을 보완한 강종, Ferrite기지위에 Austenite가 50 %정도 공존하는 조직이다.
			2. Ferrite보다 양호한 인성, Austenite보다 월등한 기계적 강도가 있다.
			3. 열팽창계수가 작고, 열전도도가 높다.

 

 

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