스테인리스강과 스테인리스 철의 차이점에 대해 아직도 궁금하신가요? 어떻게 구분해야 할까요? 이것을 읽고 나면 알게 될 것입니다.

스테인리스강은 일반적으로 스테인리스강과 내산강을 통칭하는 용어입니다. 스테인리스강은 대기, 증기, 물 부식과 같은 약한 매체에 내성이 있는 강철을 의미하며, 내산강은 산, 알칼리, 염 부식과 같은 화학적 부식성 매체에 내성이 있는 강철을 의미합니다. 스테인리스강과 스테인리스강의 차이점은 니켈의 함량에 있습니다.

스테인리스 철은 재활용 고철, 납, 강철 및 기타 재료를 2차 용광로 처리 및 소결 제거를 통해 가공하여 만든 스테인리스강의 일종입니다. 모델에는 409, 410, 430, 444가 있으며, 이는 마르텐사이트계 및 페라이트계 스테인리스강에 속합니다. 자석으로 사용할 때 자기 특성을 가집니다. 오스테나이트계 스테인리스강에는 201, 202, 304, 321, 316L 등이 있습니다.

스테인리스강(내산강이라고도 함)은 대기 또는 산성 화학 매체로부터 부식을 방지할 수 있는 강철을 말합니다. 스테인리스강은 녹슬지 않는 것은 아니지만, 부식 거동은 매체에 따라 다릅니다. 스테인리스강에는 다양한 특성을 가진 여러 종류가 있으며, 개발 과정에서 점차 몇 가지 주요 범주를 형성했습니다.

조직 구조에 따라 마르텐사이트계 스테인리스강(석출 경화 스테인리스강 포함), 페라이트계 스테인리스강, 오스테나이트계 스테인리스강, 오스테나이트-페라이트 듀플렉스 스테인리스강의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

강철의 주요 화학 성분 또는 강철의 특정 특성 원소에 따라 크롬 스테인리스강, 크롬-니켈 스테인리스강, 크롬-니켈-몰리브덴 스테인리스강, 저탄소 스테인리스강, 고몰리브덴 스테인리스강, 고순도 스테인리스강 등으로 분류할 수 있습니다.

강철의 성능 특성과 용도에 따라 질산 저항 스테인리스강, 황산 저항 스테인리스강, 공식 저항 스테인리스강, 응력 부식 저항 스테인리스강, 고강도 스테인리스강 등으로 분류할 수 있습니다.

강철의 기능적 특성에 따라 저온 스테인리스강, 비자성 스테인리스강, 절삭 용이 스테인리스강, 초소성 스테인리스강 등으로 분류할 수 있습니다.

현재 일반적으로 사용되는 분류 방법은 강철의 구조적 특성과 화학적 조성을 기반으로 하거나 두 가지를 조합한 것입니다. 일반적으로 마르텐사이트계 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강, 오스테나이트계 스테인리스강, 듀플렉스 스테인리스강, 석출 경화 스테인리스강으로 나누거나, 크롬 스테인리스강과 니켈 스테인리스강의 두 가지 범주로 나눕니다.

a. 마르텐사이트계 스테인리스강

일반적으로 사용되는 마르텐사이트계 스테인리스강은 탄소 함량이 0.1-0.45%, 크롬 함량이 12-14%이며, 크롬 스테인리스강에 속하며 일반적으로 Cr13 계열 스테인리스강을 지칭합니다. 대표적인 강종으로는 1Cr13, 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13 등이 있습니다. 이 종류의 강철은 일반적으로 하중을 견디고 내식성이 요구되는 각종 밸브, 펌프 및 기타 부품과 일부 스테인리스 공구를 만드는 데 사용됩니다.

부식 저항성을 향상시키기 위해 마르텐사이트계 스테인리스강의 탄소 함량은 매우 낮은 범위로 제어되며, 일반적으로 0.4%를 초과하지 않습니다. 탄소 함량이 낮을수록 강의 부식 저항성이 향상되지만, 탄소 함량이 높을수록 기지 내 탄소 함량이 높아져 강의 강도와 경도가 높아집니다. 탄소 함량이 높을수록 더 많은 크롬 탄화물이 형성되어 부식 저항성이 저하됩니다. 4Cr13의 강도 및 경도 지표가 1Cr13보다 우수하지만, 부식 저항성은 1Cr13보다 좋지 않다는 것을 알 수 있습니다.

1Cr13 및 2Cr13은 대기, 증기 및 기타 매체에 대한 내식성을 가지며 내식성 구조용 강으로 자주 사용됩니다. 우수한 종합 성능을 달성하기 위해 담금질 및 고온 템퍼링(600-700℃)을 사용하여 템퍼드 마르텐사이트를 얻으며, 이는 터빈 블레이드, 보일러 튜브 액세서리 등을 제조하는 데 사용됩니다. 그러나 3Cr13 및 4Cr13 강은 탄소 함량이 높아 내식성이 상대적으로 떨어집니다. 담금질 및 저온 템퍼링(200~300℃)을 통해 템퍼드 마르텐사이트를 얻으며, 이는 높은 강도와 경도(HRC 최대 50)를 가집니다. 따라서 의료 기기, 절삭 공구, 고온 오일 펌프 샤프트 등을 제조하는 공구강으로 자주 사용됩니다.

b. 페라이트계 스테인리스강

일반적으로 사용되는 페라이트계 스테인리스강은 탄소 함량이 0.15% 미만이고 크롬 함량이 12-30%이며, 이는 크롬 스테인리스강에 속합니다. 대표적인 강종으로는 0Cr13, 1Cr17, 1Cr17Ti, 1Cr28 등이 있습니다. 탄소 함량 감소 및 크롬 함량 증가에 따라 강철의 미세 구조는 상온에서 고온(960-1100℃)까지 가열될 때 단상 페라이트 구조를 유지합니다. 내식성, 연성 및 용접성은 모두 마르텐사이트계 스테인리스강보다 우수합니다. 고크롬 페라이트계 스테인리스강은 중간 부식에 대한 저항성이 강하며, 크롬 함량이 증가함에 따라 내식성이 더욱 향상됩니다.

티타늄을 강철에 첨가하면 결정립 크기를 미세화하고 탄소와 질소를 안정화하며 강철의 인성과 용접성을 향상시킬 수 있습니다. 페라이트계 스테인리스강은 가열 및 냉각 시 상변태가 일어나지 않기 때문에 열처리 방법으로 강화할 수 없습니다. 가열 과정에서 결정립이 조대화되면 냉간 소성 변형 및 재결정만을 사용하여 구조와 특성을 개선할 수 있습니다. 이 유형의 강철이 450-550 ℃에 머물면 강철이 취화되어 "475 ℃ 취성"이라고 알려져 있습니다. 약 600 ℃로 가열한 후 급랭하면 취성을 제거할 수 있습니다. 또한 이 유형의 강철은 600-800 ℃에서 장시간 가열하면 단단하고 취성이 있는 σ 상이 생성되어 재료가 σ 상 취성을 나타낸다는 점에 유의해야 합니다.

또한 9250°C 이상의 급냉 시 상당한 결정립 조대화로 인한 입계 부식 및 취성의 경향이 있습니다. 이러한 현상은 용접 부품에 심각한 문제입니다. 전자는 650-815°C에서 단기 템퍼링으로 제거할 수 있습니다. 이 유형의 강철은 마르텐사이트계 스테인리스강보다 강도가 현저히 낮으며 주로 내식성 부품 제조에 사용되며 질산 및 질비료 산업에서 널리 사용됩니다.

c. 오스테나이트계 스테인리스강

18% Cr을 함유한 강철에 8-11%의 Ni을 첨가하면 오스테나이트계 스테인리스강이 됩니다. 1Cr18Ni9이 가장 대표적인 강종입니다. 이 종류의 강철은 니켈 첨가로 인해 오스테나이트 영역이 확장되어 상온에서 준안정 단상 오스테나이트 구조를 형성합니다. 크롬과 니켈 함량이 높고 단상 오스테나이트 구조이기 때문에 크롬 스테인리스강보다 화학적 안정성이 높고 내식성이 우수하여 현재 가장 널리 사용되는 스테인리스강입니다.

18-8 스테인리스강은 열처리 상태에서 오스테나이트+탄화물 구조를 나타냅니다. 탄화물의 존재는 강철의 내식성에 상당한 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 일반적으로 용체화 처리 방법을 사용하는데, 이는 강철을 1100℃로 가열한 후 물로 냉각하여 고온에서 얻은 오스테나이트에 탄화물을 용해시키는 과정입니다. 급속 냉각을 통해 상온에서 단상 오스테나이트 구조를 얻습니다.

일반적으로 알려진 스테인리스강은 페라이트계 스테인리스강과 마르텐사이트계 스테인리스강을 의미합니다. 이는 우수한 녹 방지 성능을 가진 가장 일반적으로 사용되는 오스테나이트계 스테인리스강과 구별하기 위해 사용됩니다.

d. 오스테나이트-페라이트 듀플렉스 스테인리스강

이는 오스테나이트와 페라이트 구조가 각각 약 절반을 차지하는 스테인리스강입니다. 저탄소강의 경우, Cr 함량은 18%에서 28% 사이이며, Ni 함량은 3%에서 10% 사이입니다. 일부 강철에는 Mo, Cu, Si, Nb, Ti, N 등과 같은 합금 원소가 포함되어 있기도 합니다. 이 유형의 강철은 오스테나이트계 및 페라이트계 스테인리스강의 특성을 결합합니다. 페라이트계 스테인리스강과 비교했을 때, 더 높은 연성과 인성을 가지며, 상온 취성이 없고, 입계 부식 저항성과 용접 성능이 크게 향상되었습니다. 동시에, 페라이트계 스테인리스강의 475℃ 취성과 높은 열전도율을 유지하며, 초연성과 같은 특성을 가지고 있습니다.

오스테나이트계 스테인리스강과 비교하여 더 높은 강도와 입계 부식 및 염화물 응력 부식에 대한 저항성이 크게 향상되었습니다. 듀얼 페이즈 스테인리스강은 우수한 공식 저항성을 가지며 니켈 절약형 스테인리스강이기도 합니다.

스테인리스강과 "스테인리스 철" 제품을 구별하는 방법은 무엇입니까?

마킹을 통한 식별: 많은 스테인리스 스틸 제품 표면에는 13-0, 18-8 등 강철 스탬프가 찍혀 있습니다. 짧은 선 앞의 숫자는 제품의 크롬 함량을 나타내고, 짧은 선 뒤의 숫자는 제품의 니켈 함량을 나타냅니다. 13-0과 같이 크롬만 함유하고 니켈은 함유하지 않은 것을 흔히 "스테인리스 철"이라고 합니다. 반면 18-8은 제품에 크롬과 니켈이 모두 함유되어 있음을 나타내며, 이는 스테인리스 스틸입니다. 소리 협상을 통한 식별: 스테인리스 스틸 또는 "스테인리스 철" 제품을 두드리는 것도 판단 방법으로 사용할 수 있습니다. 영구 자석으로 끌어당기기: 진짜 스테인리스 스틸은 자석에 끌리지 않지만, "스테인리스 철"은 자석에 끌립니다. "스테인리스 철"과 스테인리스 스틸은 특성에 차이가 있지만, 단조철 및 주철 조리기구보다 부식 저항성이 훨씬 뛰어납니다.