스테인레스강 (Stainless Steel)

Stainless Steel의 강종별 특성

▫ 이하에서는 위에 열거한 Stainless Steel의 강종 구분에 따른 개략적인 특성과 용접봉의 선택 및 용접시 주의점에 대해 정리한다

▫ Ferritic Stainless Steel
• Ferritic Stainless Steel은 Ni을 함유하지 않은 저탄소 고Cr 강으로서 고온에서도 상온 때와 같이 Ferrite가 안정상이며, 고온에서 급냉하여도 소입경화등이 없고 단지 냉간가공에 의해서 약간 경화되고 자성을 띤다. Stainless Steel로 구분되기는 하지만, 실외에서는 약간의 녹이 발생하는 문제점이 있다.
• 탄소량이 많아지면, 고온에서 Austenite 상이 형성되고, 급냉에 의해 Martensite로 변태하는 경우도 있다, 따라서, 탄소함량이 커지면 소입경화능이 생기므로 탄소의 함량을 0.12%이하로 제한하고 있다. • 일반부식에 강하고, 고온에서의 산화가 적으며, S부식과 H2S및 Chloride분위기에서의 저항성이 크고, 열처리에 의해 경화되지 않는 특성이 있다.
• Column의 Strip Lining등으로 일부 이용되기도 하며, 용접시에 경화성이 없으므로 예열 및 후열 처리가 불 필요하다. • 최대 사용온도는 475℃(885℉)에서의 Embrittlement로 인해 343℃(650℉)정도로 제한된다.

Ferrite계 Stainless Steel 의 화학성분

AISI 명

화학 성분 (Max. Wt. %)

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

기타

405

0.08

1.0

1.0

0.04

0.03

11.5 ~ 14.5

 

Al : 0.1 ~ 0.3

429

0.12

1.0

1.0

0.04

0.03

14.0 ~ 16.0

 

 

430

0.12

0.75

1.0

0.04

0.03

16.0 ~ 18.0

 

 

430F

0.12

1.0

1.25

0.06

0.15

16.0 ~ 18.0

0.6

 

430FSe

0.12

1.0

1.25

0.06

0.06

16.0 ~ 18.0

 

Se : 0.15% 이상

434

0.12

1.0

1.0

0.04

0.03

16.0 ~ 18.0

0.75 ~ 1.25

 

442

0.2

1.0

1.0

0.04

0.03

18.0 ~ 23.0

 

 

446

0.2

1.0

1.5

0.04

0.03

23.0 ~ 27.0

 

N : 0.25

Note : KS와 JIS에서는 최대 0.6% 까지의 Ni 함유를 허용한다.
 

 Ferrite계 Stainless Steel의 특징과 용도

AISI 명

주요 특징과 용도

405

  

Al이 함유되어 용접후 자경성이 감소한다.  

 Turbine Blade, 용접용 재료로 사용된다.  

 냉동 공업, 의약, 화학공업등에 사용된다. 

429

 

 430의 용접성을 개량한 강종이다.  

 그외는 430과 동일하다. 

430

 

 대표적인 Ferrite계 Stainless Steel이다.  

 압연이 용이하고, 가격이 저렴하다.  

 방열기, 자동차 부품, 화학설비등에 사용된다. 

430F

  

430의 절삭성을 개량한 강종이다.  

 단조성이 좋고, 자동 선반용 재료로 사용된다. 

430FSe

434

  

430의 개량 강종으로 염분에 강하다  

 자동차 외장용으로 사용된다. 

442

 

 내식성은 430과 동일한 수준이다.  

 고온용 재료로 사용된다. 

446

  

내산화성이 가장 우수하다.  

 S가 함유된 분위기에 사용된다.  

 N은 결정립 성장을 방지한다.  

 고온용, 화학 공업용, 입욕 전극봉의 재료로 사용된다. 

용접시 HAZ(열영향부)부의 조직이 조대화되고, 인성이 급격히 저하하며, 550 ~ 850℃ 사이에서 Fe-Cr의 금속간 화합물이 생겨 취성이 발생하므로 용접 구조물로는 사용이 제한된다. 주로 사용되는 용접봉은 E309계열의 용접봉이 사용되고 열처리가 요구될 때는 E430 or Ni-Cr-Fe계의 용접봉을 사용한다. E309로 용접한 구조물은 260℃(500℉)이상에서 사용하면 모재와의 thermal Expansion 차이로 인해 높은 Stress가 발생하므로 E309의 최대 사용온도는 이보다 하향으로 제한된다.
현업에서 자주 사용되는 410S SS는 Martensitic Stainless Steel인 410 SS에서 Carbon이 0.08%이하로 규제되고, Ni이 최대 0.60%로 제한된 강종이다. Carbon 함량이 작아서 양호한 용접성을 가지고 있다. ASME Code에서는 410S SS를 Ferritic Stainless Steel로 구분하여 P No.7으로 관리하지만, 실제로는 P No. 6번인 Martenisitic Steel로 구분하는 것이 타당한 재료이다.

3.2 Martensitic Stainless Steel • Martensitic Stainless Steel은 Ferritic Stainless Steel과 매우 유사한 특성을 보이지만 가장 큰 차이점은 열처리에 의해 경화된다는 점이다. Martensite계 Stainless Steel은 소입(Quenching)에 의해 고온에서 안정한 Austenite가 Martensite로 변태하여 경화되며, Ferrite와 마찬가지로 자성을 가진다.
• Stainless강종중에 유일하게 열에 의해 경화되는 특징이 있다.

Martensite계 Stainless Steel의 화학성분

AISI 명

화학 성분 (Max. Wt. %)

403

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

기타

403

0.15

0.5

1.0

0.04

0.03

 

11.5 ~ 13

 

 

410

0.15

1.0

1.0

0.04

0.03

 

11.5 ~ 13

 

 

414

0.15

1.0

1.0

0.04

0.03

1.25 ~ 2.5

11.5 ~ 13.5

 

 

416

0.15

1.0

1.25

0.06

0.15

 

12 ~ 14

0.6

 

416Se

0.15

1.0

1.25

0.06

0.06

 

12 ~ 14

 

Se : 0.15 이상

410 / 410S로 대표되는 이 재질은 Ferritic Stainless Steel과 마찬가지로 고온에서의 산화가 적으며, S부식과 H2S및 Chloride분위기에서의 저항성이 커서 VCM, PVC등의 Process에 많이 사용된다. Solid상태 보다는 Column의 Strip Lining or Cladding재료로 주로 사용되며, Low Carbon Grade로 용접성이 좋은 410S SS가 주로 사용된다.

높은 강도와 내 마모성을 가지고 있어서, Valve의 Disk나 Seat Ring의 본 재료 혹은 Weld Overlay용으로 사용되기도 한다. 인성이 작고, 강한 인장 응력이 있으나, Elongation이 작아서 충격에 쉽게 파단된다. 이러한 이유로 ‘95년도 ASME Code에서는 Stainless Steel중 유일하게 Impact Test 를 요구하였으나, 이후 Addenda에서는 이 규정이 삭제 되었다. 440 ~ 450℃에서는 탄화물이 석출하여 충격치가 급격히 감소하므로 사용이 제한된다.

통상 상용 온도는 -29 ~ 440℃정도 이다. 내식성은 소입 상태가 가장 좋고, 소입후 Tempering시는 저온에서 하는 것이 좋다. 500 ~ 650℃에사 가열하면 미립의 탄화물이 석출하여 기지의 고용 Cr량이 감소되어 내식성이 떨어진다. 650℃ 이상에서는 Cr의 재고용으로 내식성이 다시 향상된다. 저 탄소강인 13% 및 16% Cr강과 2%의 Ni이 함유된 431강종은 내식 구조용으로 사용되고, 고탄소계의 440등은 내 마모용으로 사용된다.

Martensite
계 Stainless Steel의 특징과 용도

AISI 명

주요 특징과 용도

403

 

자경성이 있다.  

 Turbine Blade, Valve, Jet Engine 등의 높은 응력이 요구되는 곳에 사용된다. 

410

 

 높은 경도를 나타낸다.  

 내식성이 우수하다.  

 Valve Seat, Shaft등의 일반 기계 부품으로 사용된다. 

414

  

410 보다 고강도 용으로 사용된다.  

 410의 성형성, 내식성을 향상시킨 강이다.  

 Ni의 첨가로 인성이 좋고 내식성도 우수한다.  

 Shaft, Knife, Spring등으로 사용된다. 

416

 

 Stainless Steel중에 기계 가공성이 가장 우수하다.  

 쾌삭강으로 Valve, Shaft, Bolt, Nut등으로 사용된다. 

416Se

 

 416의 절삭성을 더욱 향상 시킨 강이다.  

 절삭성은 좋지만, 기계 가공성은 떨어진다. 

420

  

열처리에 의해 높은 경도를 얻을 수 있다.  

 내식성 양호하다.  

 Knife, 외과용 기구 등에 사용된다. 

420F

 

 급냉시 420 보다 더 높은 경도를 얻을 수 있다.  

 Bolt, Nut, Valve 의 재료로 사용된다. 

431

  

Ni의 첨가로 인성이 개량된 강종이다.  

 Martensite Stainless Steel중에 최고의 내식성을 가진다.  

 선박용 Shaft, 제지 기계, Spring, Bearing등으로 사용된다. 

440A

 Stainless Steel 중에 최고의 경도를 나타낸다.  

A, B, C 순으로 내 마모성이 증가하지만, 내식성과 인성은 감소한다.  

 Valve Seat, Knife, 외과용 기구, 절단기, Bearing등에 사용된다. 

440B

440C

가장 많이 사용되는 410S는 용접조건이 부적절하면 경화가 극심하고, HAZ부(열영향부)가 조대화되며, 조직과 내부응력의 불균일화(잔류응력)로 인해 Operation중에 Stress Corrosion Cracking이나 Delayed Hydrogen Cracking이 발생하기 쉽다. 용접은 주로 E309 or Ni-Cr-Fe계와 E410의 용접봉으로 실시한다. E309 or Ni-Cr-Fe로 용접하면 ASME Sec.VIII UHA-32에 따라 열처리를 면제 받을 수 있는 방법이 있으나, E410으로 용접하면 두께에 무관하게 용접 후 열처리를 실시해야 한다.

Martensitic Stainless Steel은 Chloride분위기에 강하지만 Austenitic Stainless Steel용접봉으로 용접할 경우에는 Chloride에 약한 Austenitic Stainless Steel의 특성으로 인해 강한 Chloride분위기에 적용될 경우에는 E410용접봉의 사용이 요구된다. 용접시에는 예열이 반드시 필요하고, 후열은 모재의 두께와 사용되는 용접봉의 종류 및 예열조건에 따라 결정된다.

자세한 사항은 ASME Sec.VIII UHA-32에 따라 시행한다. 사용되는 용접재료 마다 예열, 후열조건과 적용되는 특성이 다소 다르다. 일본 Kobe용접봉을 기준으로 분류한 개략적인 Chemical Composition과 용접 적용 방법은 다음의 Table 10과 같다. 표기에 나타난 용접봉 종류의 309 SS, 410 SS, Ni-Cr-Fe는 편의상 재료의 분류를 한 것으로, 정학한 표기는 ASME Sec II Part C에 따라 SFA No.와 함께 E / ER 309등으로 표기하여야 하지만 여러분의 이해를 돕기 위해 편의상 용접봉의 호칭으로 구분하였다.

위에서 제기한 용접부의 Stress Corrosion Cracking이나 Delayed Hydrogen Cracking의 위험성을 방지하기 위해 Carbon을 0.1%이하로 줄이고, Nickel 4%와 Molybdenum 0.5%를 추가한 F6NM, CA6NM등의 대체 사용도 추천된다. 다음의 내용은 410 / 410S SS를 기준으로 적용되는 용접봉의 종류와 사용기준을 제시한 것이다. 적용되는 용접 조건은 용접봉 Maker마다 조금씩 다를 수 있으나, 큰 차이는 없으므로 Kobe 용접봉을 기준으로 한 다음의 분류를 그대로 수용해도 무방하다.

용접봉의 Chemical Compositon (Kobe 용접봉 기준)

용접봉 종류

C

Si

Mn

P

S

Ni

309 SS

NC-39

0.08

0.45

1.61

0.021

0.003

12.51

 

NCA-309

0.06

0.23

1.45

0.023

0.004

13.09

 

HIMELT-309

0.07

0.26

1.09

0.018

0.004

12.41

410 SS

CR-40

0.08

0.37

0.29

0.020

0.003

-

 

CR-40Cb

0.08

0.37

0.43

0.018

0.003

-

Ni-Cr-Fe

Nic-70A

0.05

0.25

3.14

0.006

0.005

70.66

 

NIC-703D

0.06

0.34

6.55

0.004

0.003

69.40


* 1 : Inconel Welding Electrode 132 ,
* 2 : Inconel Welding Electrode 182
* 가장 널리 상용되는 Inco Alloy사의 NiCrFe-x계의 용접봉은 다음과 같다.
• SMAW : Inconel Welding Electrode 112 / 132 / 152 /182 • SMAW : Inconweld A / B Electrode
• GTAW / GMAW : Inconel Filler Metal 52 / 62 / 82 / 92
• SAW : Inconel Filler Metal 82


  용접 조건 비교 (용접봉의 특성 기준)

용접봉 종류

예열 조건(℃)

층간 온도(℃)

후열 조건(℃)

용접전류 

(3.2Ø, F,HF기준) 

309 SS

NC-39

-

-

-

70 ~ 115 A (AC or DC-EP)

 

NCA-309

-

-

-

70 ~ 115 A (AC or DC-EP)

 

HIMELT-309

-

-

-

80 ~ 140 A (AC or DC-EP)

410 SS

CR-40

200 ~ 400℃

200 ~ 400℃

700 ~ 760℃

70 ~ 115 A (AC or DC-EP)

 

CR-40Cb

100 ~ 250℃

100 ~ 250℃

700 ~ 760℃

70 ~ 115 A (AC or DC-EP)

Ni-Cr-Fe

Nic-70A

-

-

-

70 ~ 115 A (AC)

 

NIC-703D

-

-

-

80 ~ 110 A (DC-EP)


용접봉의 용도별 적용 기준

용접봉 종류

적용 용도 및 특성

309 SS

NC-39 

NCA-309

 

 

22%Cr-12%Ni의 309S SS의 용접에 적용되며, carbon steel이나 low alloy 등의 이종 금속의 용접에 주로 사용된다. 

 

HIMELT-309

 

 

Lime-titania계 용접봉으로 고(高)전류에서 고(高)능률의 용접을 시행할 수 있다.  

 

Ferrite를 포함한 Austenitic structure의 용접금속으로 좋은 용접성과 내 부식성, 고온 특성을 나타낸다.  

 

합금원소의 양이 많고 안정된 Austenitic structure를 만들기 때문에, 이종 용접시 Carbon steel이나 low alloy steel의 dilution이 우려되는 용접 조건에 적용하기 알맞다.  

 

다른 Stainless Steel과 마찬가지로 Chloride에 약한 단점을 보이므로 Chloride분위기에서 내식성이 요구되는 곳에는 사용이 제한 된다.  

 

38t 미만의 410SS 모재에서 232℃ 이상으로 예열하고 용접중 이 온도의 예열 상태로 층간 온도를(Interpass Temperature) 유지하면 용접시 후열처리(PWHT) 조항이 면제된다. (ASME SEC VIII UHA -32.) 

410 SS

CR-40

 

 

403, 410, 420J1/J2 SS의 용접과 부식 분위기에서의 Hard surfacing용으로 사용된다.  

 

Self-hardening 특성을 가진 Ferrite를 포함한 Martensitic structure로 Cavitation에 좋은 특성을 보인다.  

 

후열처리 (PWHT) 가 반드시 요구된다.  

(ASME SEC VIII UHA -32.) 

CR-40Cb

 

 

403, 405, 410 SS와 405 SS Clad 용접에 적용된다.  

 

Al,Ti, Nb를 적당히 포함하고 있어서 Ferrite structure를 Fine Grain으로 만든다.  

 

비교적 양호한 Ductility, Notch toughness와 뛰어난 용접성을 나타낸다.  

 

Self-hardening특성이 없고 내마모성은 작다.  

 

후열처리가(PWHT) 반드시 요구된다.  

(ASME SEC VIII UHA -32.) 

Ni-Cr-Fe

Nic-70A

 

 

Lime계의 교류 용접봉으로, Inconel용접과 Inconel to low alloy, stainless steel to low alloy의 이종 금속간의 용접에 사용된다.  

 

용접성이 좋고, 우수한 기계적 특성, 내 부식성 및 고온 특성을 나타낸다.  

 

38t 미만의 410SS 모재에서 232℃ 이상으로 예열 하고 용접중 이 온도의 예열 상태로 층간 온도를(Interpass Temperature) 유지하면 용접시 후열처리(PWHT) 조항이 면제된다. (ASME SEC VIII UHA -32.) 

NIC-703D

 

 

Lime계의 직류 용접봉으로 Inconel용접과 Inconel to low alloy, stainless steel to low alloy의 이종 금속간의 용접에 사용된다.  

 

용접성이 좋고, 우수한 기계적 특성, 내 부식성 및 고온 특성을 나타낸다.  

 

38t 미만의 410SS 모재에서 232℃ 이상으로 예열 하고 용접중 이 온도의 예열 상태로 층간 온도를(Interpass Temperature) 유지하면 용접시 후열처리(PWHT) 조항이 면제된다. (ASME SEC VIII UHA -32.) 

• Austenitic Stainless Steel
• Austenitic Stainless Steel은 가장 널리 사용되는 Stainless Steel 재료로 304 / 316 SS가 대표적인 강종이다.
• 고온 산화성이 적고, 뛰어난 내식성으로 인해 산, 알카리등의 광범위한 부식환경에 적절하게 사용이 가능하다. 전반적으로 양호한 내식성을 보이지만 Chloride성분이 있는 곳에서의 사용은 Chloride Stress Corrosion Cracking의 위험성으로 인해 제한된다. 적절한 강도를 가지면서도 연신이 크고, 충격에 강하며 성형성이 좋아 가공하기 쉽다. 아래 표에 Austenite계 Stainless Steel의 강종별 개략적인 특징과 용도를 제시한다.
• 대부분의 경우에 저온 충격시험(Impact Test)은 요구되지 않는다.
• 425 ~ 870℃ 영역에서 장시간 유지시에는 입계에 Cr탄화물이 형성되어 내식성이 저하되고 기계적 강도도 감소한다. 따라서 이 온도 영역에서의 사용은 극히 제한된다. Cr탄화물에 의한 예민화 현상을 억제하기 위해 Carbon의 함량을 0.03%이하로 줄인 304L / 316L등의 Low Grade를 사용하거나, Chromium보다 Carbon과의 친화력이 좋은 Ti이나 Nb(Cb)를 첨가하여 Cr탄화물의 생성을 억제한 321 SS, 347 SS를 사용한다.

Austenite계 Stainless Steel의 화학 성분

AISI명

 

화학 성분 (Max. Wt. %)

 

C

 

Si

 

Mn

 

P

 

S

 

Ni

 

Cr

 

Mo

 

기타

 

301

 

0.15

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

6 ~ 8

 

16 ~ 18

 

 

 

 

 

302

 

0.15

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

8 ~ 10

 

17 ~ 19

 

 

 

 

 

302B

 

0.15

 

2 ~ 3

 

2.0

 

0.045

 

0.03

 

8 ~ 10

 

17 ~ 19

 

 

 

 

 

303

 

0.15

 

1.0

 

2.0

 

0.2

 

0.15

 

8 ~ 10

 

17 ~ 19

 

(1)

 

 

 

303Se

 

0.15

 

1.0

 

2.0

 

0.2

 

0.03

 

8 ~ 10

 

17 ~ 19

 

 

 

 

 

304

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

8 ~ 10.5

 

18 ~ 20

 

 

 

 

 

304L

 

0.03

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

9 ~ 13

 

18 ~ 20

 

 

 

 

 

305

 

0.12

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

10.5 ~ 13

 

17 ~ 19

 

 

 

 

 

308

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

10 ~ 12

 

19 ~ 21

 

 

 

 

 

309

 

0.2

 

1.0

 

2.0

 

0.045

 

0.03

 

12 ~ 15

 

22 ~ 24

 

 

 

 

 

309S

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

12 ~ 15

 

22 ~ 24

 

 

 

 

 

310

 

0.25

 

1.5

 

2.0

 

0.045

 

0.03

 

19 ~ 22

 

24 ~ 26

 

 

 

 

 

310S

 

0.08

 

1.5

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

19 ~ 22

 

24 ~ 26

 

 

 

 

 

314

 

0.25

 

1.5 ~ 3.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

19 ~ 22

 

23 ~ 26

 

 

 

 

 

316

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

10 ~ 14

 

16 ~ 18

 

2 ~ 3

 

 

 

316L

 

0.03

 

1.0

 

2.0

 

0.045

 

0.03

 

10 ~ 14

 

16 ~ 18

 

2 ~ 3

 

 

 

317

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

11 ~ 15

 

18 ~ 20

 

3 ~ 4

 

 

 

321

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

9 ~ 13

 

17 ~ 19

 

 

 

Ti ≥ 5XC% 

 

347

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.045

 

0.03

 

9 ~ 13

 

17 ~ 19

 

 

 

Nb + Ta ≥ 10XC%

 

348

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.045

 

0.03

 

9 ~ 13

 

17 ~ 19

 

 

 

Co : 0.2

Nb + Ta ≥ 10XC% 

단, Ta ≤0.1

 

384

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

17 ~ 19

 

15 ~ 17

 

 

 

 

 

385

 

0.08

 

1.0

 

2.0

 

0.04

 

0.03

 

14 ~ 16

 

11.5 ~ 13.5

 

 

 

 

 

201

 

0.15

 

1.0

 

5.5 ~ 7.5

 

0.06

 

0.03

 

3.5 ~ 5.5

 

16 ~ 18

 

 

 

N ≤0.25

 

202

 

0.15

 

1.0

 

7.5 ~ 10

 

0.06

 

0.03

 

4 ~ 6

 

17 ~ 19

 

 

 

N ≤0.25

 

Note : (1)Mo는0.6%까지함유할수있다.

 

Austenite계 StainlessSteel의 강종별 개략적인 특징과 용도

AISI명

 

주요 특징 및 용도

 

301

 

 

 

304에 비해 Ni과 Cr함량이 적고, N 성분이 많다  

 질압연에 의해 불안정한 Austenite가 Martensite로 바뀌어 강도가 향상된다.  

 탄소강이나 Aluminum에 비해 뛰어난 고온 강도, 피로 강도를 가진다.  

 우수한 내식성이 있다.  

 가격이 경제적이다.  

 302보다 가공 경화성이 크고 경량이다.  

 내식성은 302보다 저하한다.  

 철도 차량, 항공기 구조재, 운수설비 등에 사용된다. 

302

 

  

가공이 용이하다  

 입계 부식이 일어나므로 용접용은 부적합  

 건축자재, 주방용품 및 식품 제조 설비에 사용된다. 

302B

 

 

 302에 Si을 첨가하여 가열시 침탄 및 산화 방지효과가 있다.  

 다른 특징은 302와 동일하다. 

303

 

 

 S. P를 함유하여 302의 절삭성을 개선한 강이다.  

 S의 적열 취성은 막기 위해 Mo를 첨가한 강이다.  

 Bolt, Nut, Valve등의 재료로 사용된다. 

303Se

 

  302에 Se을 첨가한 강으로 쾌삭강이다. 

304

 

 

 Austenite Stainless Steel의 대표적인 강이다.  

 용접성이 우수하고, 내식성이 우수하다.  

 내열성이 우수하고, 저온 강도가 좋다.  

 우수한 기계적 성질을 나타내고 비자성이다.  

 열처리에 의해 경화하지 않는다.  

 열교환기, 수송용기, 식품 용기 등에 사용된다. 

304L

 

 

 304의 탄소를 0.03%이하로 제한한 강종이다.  

 탄소가 적어서 입계부식을 방지한다.  

 원자력 기기등에 사용된다. 

305

 

  

304에 Ni양을 증가하여 가공 경화성이 적다.  

 냉간 성형이 쉽다.  

 성형, Spring재료, 식품 용기로 사용된다. 

308

 

 

 Cr과 Ni의 함량이 증가하여 내식성, 내산화성이 좋다.  

 용접봉 및 전극용으로 사용된다. 

309

 

 

 고온 내산화성이 우수하다.  

 304 보다 내식성 양호  

 탄소강등 이종 금속의 용접에 적용된다.  

 용접봉 및 열처리 설비에 사용된다. 

309S

 

 

 309의 저 탄소강으로 용접성이 우수하다.  

 높은 내산화성이 요구되는 곳에 사용된다.  

 열처리 설비, 노 부품등에 사용된다. 

310

 

  

309보다 내인성이 양호하다.  

 내열성이 우수한 고온용 강종이다. 

310S

 

  

내산화성이 310보다 더 우수한 강종이다.  

 1030℃ 까지 사용가능한다.  

 열처리용 부품에 사용된다. 

314

 

  

310에 Si을 첨가하여 내산화성을 증대한 강이다.  

 내인성이 가장 좋다.  

 내침탄성이 있다.  

 열처리용 부품에 사용된다. 

316

 

 

304에 Mo 성분이 추가되어 Pitting저항성이 좋다.  

 우수한 내식성이 있다.  

 고온의 Creep강도가 우수하다.  

 해수, 제지공업 및 화학공업 장치용으로 사용된다. 

316L

 

 

 316의 탄소를 0.03%이하로 제한한 강종이다.  

 탄소가 적어서 입계부식을 방지한다.  

 Pitting저항성이 316 보다 우수하다. 

317

 

 

 Pitting저항성이 316 보다 우수하다.  

 입계부식에 대한 저항성이 좋다.  

 염색설비재 등에 사용된다. 

321

 

 

 Ti을 첨가하여 입계 부식의 원인인 Cr 탄화물의 형성을 방지한 강이다.  

 입계 부식에 의한 피해가 예상되는 용접부에 사용된다. 

347

 

 

 Nb(Cb)를 첨가하여 입계 부식의 원인인 Cr 탄화물의 형성을 방지한 강이다.  

 입계 부식에 의한 피해가 예상되는 용접부에 사용된다. 

348

 

 

 대부분 347과 동일하다.  

 중성자 흡수계수가 작아 원자력용 기기에 사용된다. 

384

 

 

 305보다 가공 경화성이 낮다.  

 냉간 압연, 성형용으로 사용된다. 

385

 

 305와 384의 중간 정도의 냉간 가공성을 가진다. 

201

 

 

 301, 302의 Ni 함량을 낮게 제어한 강이다.  

 기계적 성질은 301, 302와 유사하다.  

 냉간 가공에 의해 항복점이 300계 보다 40% 정도 높아진다.  

 650℃ 까지는 고온성질도 더욱 좋으나 800℃ 이상에선는 산화에 의해 나빠진다.  

 용도는 300계와 동일하다. 

202

 

• Austenite계 Stainless Steel 은 용접성이 매우 양호한 재료로서, 용접으로 인해 경화되지 않으므로 예열과 후열의 필요성이 없다.
• 다만, 열팽창이 크고, 용접시에 변형이 크며, 입계예민화에 의해 입계부식이 우려될 수 있으므로 주의를 요한다. 사용되는 용접봉은 모재와 동일 강종인 Austenite계열의 용접봉과 함께 흔히 Ni-Cr-Fe / Ni-Cr-Mo계열의 용접봉이 사용될 수 있다.
• Ni계 용접봉이 사용되는 경우는 주로 이종 금속과의 용접이나 특별히 용접부의 부식성이 우려될 경우 및 고온용으로 사용할 경우에 사용되며, 용접성은 매우 좋지만 가격이 비싸기 때문에 널리 사용되기 에는 무리가 따른다. • 용접시에 특별히 주의할 조건은 거의 없지만, 용접중 발생할 수 있는 예민화 현상을 방지 하기 위해서 층간 온도를 Max. 180 ~ 200℃정도로 제한하는 것이 좋다.
• Ferrite의 의미
• Austenite Stainless Steel의 용접과정에서 가장 많이 언급되는 항목 두가지를 고른 다면, 입계 부식과 Ferrite이다.
• 용접 금속내 Ferrite의 의미와 중요성에 대해 논하기 전에 먼저 Stainless Steel 용접금속의 응고 과정의 조직 변화를 알아 본다.
◦ Stainless Steel용접부는 응고 과정에서 Austenite, Austenite-Ferrite, Ferrite-Austenite, Ferrite의 조직 변화를 겪게 된다.
◦ ◦ Austenite : 응고 초기부터 Austenite 조직이 형성되고 발달하여 상온 까지 완전한 Austenite 조직만이 유지 된다. 이후 다시 고온으로 가열하여도 조직의 변화가 없게 된다.
◦ ◦ Austenite-Ferrite : 응고 초기에 Austenite 조직이 형성되고, Austenite의 Dendrite 조직사이에 Austenite로 포함되지 않은 용탕에서 Ferrite 조직이 형성된다.
◦ ◦ Ferrite-Austenite : 응고 초기에 Ferrite 조직이 형성되고, 응고가 진행되면서 Ferrite Dendrite 사이에 Austenite가 형성되고 발달하여 극히 소량의 Ferrite 조직만이 남고 전체적으로 상온에서 Austenite조직이 된다.
◦ ◦ Ferrite : 응고 초기에 형성된 Ferrite 조직이 상온까지 내려오면서 발달한다.