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SUS 304의 자성에 대하여
등록일 2016-05-23 오후 3:29:37 조회수 7270
E-mail mcpabolt@naver.com  작성자 관리자
1. STS304 스테인레스강.(18Cr-8Ni-Fe)
 '- STS304는 대표적인 austenite계 스테인레스 강으로 내식성과 가공성이 우수하여 각분야에 
     널리 사용되고 있다.
     고온에서 저온까지 안정화 되어 있으며 열처리에 의하여 경화되지 않고 연성이 풍부하여 
    이외 다른 강종에 비하여 가공성이 우수하다. 일반적으로는 비자성이지만 냉간가공에 의하여 
    일부  준안정 austenite가 가공유기 martensite로 변태하여 약간의 자성을 띠기도 한다.
 '-STS304 강종은 용강으로부터 고상으로 응고할때 δ-Ferrite가 우선 석출되며, 온도에 따라 
    austenite 상이 안전한 상으로 되기 때문에, 상온에서는 완전한 austenite 조직이 존재 
    하여야만 δ-Ferrite가 잔류하기도 한다.
2. STS304의 가공과 자성의 관계
  '- 냉간가공에 의하여 제작된 제품의 부위별로, 가공경화가 나타나며 이러한 현상은 STS304의
     내부 상(phase)이 austenite에서 martensite로 바뀌기 때문이다.
     이처럼 냉간가공에 의하여 생성된 martesite는 칼이나 가위를 만드는 STS420(martensite계)
     과는 다르며 가공유기 martensite라 한다.
   '- 가공유기 martensite상은 austenite가 불안정할수록 많이 생성되는 것으로 알려지고 있으며
      STS304의경우 외부 응력에 의하여 변형될경우 변형량에따라 증가한다.(그림1참조)
      스테인레스강을 냉간가공시 냉간변형량이 많을수록 가공유기martensite상의 생성량이 
      늘어나 경화되게 된다.
  '- martensite상은 austenite상과달리 강자성이고 강도가 높다. 가공유기 martensite 의 생성은 
     소재의 화학성분과도 관련이 있지만, 대부분 austenite계 스테인레스강은 냉간가공으로 
     인하여 정도의 차이는 있지만 가공유기 martensite가 생성된다.
3. 냉간가공시 생성되는 가공유기martensite상의 품질에 미치는 영향
  3.1 자성과 내식성과의 관계
   '- 스테인레스강의 내식성은 화학성분에 의하여 표면의 부동태피막(Cr2O3)에 의하여 결정되는 
      것으로 냉간가공에 의해 상변태가 일어난다 하더라도 화학성분의 변화는 일어나지 않기 때
     문에 내식성 변화는 없다라고 판단됨.
  3.2 자성을 띨때 스테인레스강의 물성 변화
   '- STS304는 열처리 직후에 대부분이 austenite상의 내부 조직을 갖고있지만, 냉간가공에의해
      변형이 일어나면 austenite조직의 일부가 가공유기martensite 상으로 변태하게 된다.
      Martensite상은 austenite상과 달리 자성을 띠며 강도도 높은 특성이 있다. 따라서 냉간
      가공후 가공유기 martensite의 생성으로 제품(소재)의 강도가 증가하고 자성을 띠게 된다.
4. 참고
   스테인리스강은 성분상으로 Cr계와 Cr-Ni계로 대별되고 있으며 금속조직적으로는 Cr계는
   페라이트계와 마르텐사이트계로, Cr-Ni계는 오스테나이트계로 구분된다. 
     오스테나이트계 스테인리스강 
     '- 강종 : STS 301, 301L, 304, 304L, 316, 316L, 321
     '- 주요 용도 : 화학공업, 제지공업, 정유공업, 항공기, 식품공업, 섬유공 업, 태양열온수기, 
                         원자력발전, LPG플랜트와 건축, 차량, 주방기 기등 특히 미려함이 요구되는 부분에 
            사용됩니다.
     '- 특성 : 내식성, 인성, 용접성이 양호하며 스테인리스 생산의 60%이상을 점유합니다.
     페라이트계 스테인리스강
     '- 강종 : STS 409, 409L, 410L, 430, 430J1l, 436L, 444 
     '- 주요용도 : 대기중에 사용되는 건축내외장재, 자동차 배기계, 가정주방용 기구, 식기류, 전기기기 
          등에 사용됩니다.
     '- 특성 : C 0.10% 이하 Cr 14~18%로 스테인리스강 생산량의 20~25%를 점유합니다. 
     마르텐사이트계 스테인리스강  
     '- 강종 : STS 410, 420J1, 420J2 
     '- 주요용도 
      '+ 저탄(0.1~0.29%) : 내식성을 필요로 하는 기계구조용에 사용됩니다. 
      '+ 중탄(0.3~0.99%) : 구조용, 정,칼, 의료기기등에 사용됩니다. 
      '+ 고탄(1.0%이상) : Blade, Bearing, 계측기기등 내마모, 내식성 부품에 사용됩니다
     '- 특성 : 고경도를 요하는 기계 부품류, 계측기기용 및 Knife류에 사용되며 내마모성이 좋습니다.
     이상(二相)계 스테인리스강 
     상온에서 오스테나이트상과 페라이트상의 혼합조직으로 강도가 우수하고 결정립이 미세화되며, 
      응력부식 균열에 대한 저항성이 준다. 
     석출경화계 스테인리스강 
      열처리후 시효에 의해 Cu,Al,Ti,Nb등의 금속간화합물을 석출시켜 강도를 향상시킨다 
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  용어풀이
  1). Martensite계 스테인레스: 상온에서 강자성을띠며 강도가 우수하여 칼이나 가위등 내마모
      성이 요구되는 고강도 구조용강으로 사용된다. 고온에서 안전한 austenite조직을 보유하며 
      공냉 또는 유냉에 의해 martensite 조직을 갖는다)-STS40* 계열
  2) permeability:물질의 자기적(磁氣的) 성질을 나타내는 양.
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** 자료출처 **
삼미특수강 기술연구소 자료 인용.
Handbook of Stainless Steels, Peckner and Bernstein, McGraw-Hill
일신제강 기술자료 
일신제강 비자성 스테인리스강
신일본제철 고장도 비자성 스테인리스강


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