스테인리스스틸 소개 STS Information

스테인리스스틸 분류

스테인리스강은 [표1]과 같이 화학성분과 금속조직에 따라 대별하고 있으며, 화학성분으로는 Fe-Cr계, Fe-Cr-Ni계로 분류되고, 금속조직상으로는 Austenite계, Ferrite계, Martensite계, Duplex계 및 석출경화계로 분류된다.

표1. 스테인리스강 분류도
표1. 스테인리스강 분류도

스테인리스강은 철(Fe)을 소지금속(Base)으로 하여 Cr, Ni을 주원료로 함유하고 있으나, Cr, Ni 이외에 원소를 첨가함으로써 여러 가지 특성을 갖는 스테인리스강을 제조할 수 있었다.
최근 정련기술의 급속한 발전으로 극저탄소 Ferrite강, 질소 첨가강 등 신강종이 개발 되었으며, 현재까지 규격상으로는 총 63종(Austenite계 31, Ferrite계 13, Martensite계 14, Duplex계 2, 석출경화계 3)이 양산되고 있다. 일본의 경우 각 회사별로 고유강종을 개발 약 2,000여종이 등록되어 있다. 스테인리스강의 발달과정은 [표2], [표3]에서와 같이 Cr주성분의 Martensite, Ferrite계에서 Cr-Ni성분의 Austenite계로 이어지며 기본조성을 바탕으로 하여 기타원소들을 첨가, 변화시켜 각종 용도에 맞는 강종이 개발되어 왔다.

표2. Austenite 계통도 ( 300계 )
표2. Austenite 계통도 ( 300계 )
표3. Ferrite 계통도
표3. Ferrite 계통도 ( Medium and High Cr-Based )

Austenite계 스테인리스강

결정구조는 면심입방격자로 열처리에 의해서는 경화되지 않고 가공에 의해 경화되며, 대표강종은 304강종으로 18Cr-8Ni이 기본조성이다.
Austenite 조직은 상온과 고온에서 안전하게 존재하기 때문에 압연중에 변태현상을 동반하지 않고 비자성이다.
304강종은 용강으로부터 고상으로 응고할 때 δ-Ferrite가 우선 석출되며, 온도에 따라 Austenite상이 안전한 상으로 되기 때문에 상온에서는 완전한 Austenite 조직이 존재하여야 하지만, 화학성분에 따라 주편내에 δ-Ferrite가 잔류하게 되어 열간 가공성을 해칠 수 있으며, 가공후 경화정도에 의해 약간의 자성을 가질 수도 있다.

표4. Ferritic & Martensitic STS 계통도(400계)
표4. Ferritic & Martensitic STS 계통도( 400계 )

Ferrite계 스테인리스강

Ferrite계 스테인리스강은 체심입방구조로 Austenite계 스테인리스강 보다 내식성은 열위지만 응력부식균열(SCC)에는 우수하다. 또한 상온에서 강자성이며 열처리에 의해 강화되지 않고 냉간가공성이 매우 우수하다.

Martensite계 스테인리스강

Martensite계 스테인리스강은 체심입방구조로 Austenite계 스테인리스강 보다 내식성은 열위지만 응력부식균열(SCC)에는 우수하다. 또한 상온에서 강자성이며 열처리에 의해 강화되지 않고 냉간가공성이 매우 우수하다.

표 5. Duplex STS 계통도
표 5. Duplex STS 계통도

Duplex계 스테인리스강

상온에서 Austenite상과 Ferrite상의 혼합조직으로 강도가 우수하고 결정립이 미세화되며 응력부식 균열에 대한 저항성이 준다.

석출경화계 스테인리스강

열처리후 시효에 의해 Cu, Al, Ti, Nb등의 금속간화합물을 석출시켜 강도를 향상 시킨다.