페라이트계 스테인리스강(SUS430)과 마르텐사이트계 스테인리스강의 차이점은 무엇입니까?
페라이트계 스테인리스강은 철과 크롬을 주요 화학성분으로 하는 크롬계 스테인리스강입니다. 내식성, 내열성, 가공성이 뛰어나고 자기적 특성을 갖는 경우가 많은 합금입니다. 오스테나이트계 스테인레스강과 비교하여 내식성, 가공성, 강도가 낮은 재질을 가지고 있으나, 니켈을 함유하지 않아 가격이 저렴하여 오스테나이트계 스테인레스강의 대체재로 사용되기도 합니다. 그러나 마르텐사이트계 스테인리스강에 비해 내식성, 내열성, 가공성이 우수합니다. 다양한 특성을 지닌 다양한 유형의 강철이 있습니다. 그 결과, 혹독한 부식 환경에서 사용되는 내식성이 뛰어난 부품은 실내 가정용품, 주방 기계부터 실외 건물 부품에 이르기까지 다양한 용도로 사용되고 있습니다.
페라이트계 스테인리스강은 금속 구조 "페라이트 상" 스테인리스강으로 구성됩니다. 페라이트 상은 탄소를 거의 용해할 수 없기 때문에 부드럽고 변형이 가능합니다.
크롬은 마르텐사이트계 스테인리스강과 마찬가지로 주성분인 '크롬계 스테인리스강'으로 나뉘며 니켈은 거의 포함되어 있지 않습니다. 대표적인 철강종. SUS430의 크롬 함량은 약 18%입니다. 마르텐사이트계의 대표적인 강종인 SUS는 410에 비해 크롬 함량이 약 13%로 높습니다. 그러나 강의 종류에 따라 크롬 함량이 약 11%인 저강(Low Steel)과 크롬 함량이 약 32%인 고강(High Steel)이 있습니다.
페라이트계의 대표적인 강종인 SUS의 화학성분은 430을 기준으로 하며, JIS 규격(JISG4303:2012)은 위 표와 같습니다. 페라이트 시스템에서는 이것을 예로 들어 보겠습니다. SUS는 430을 기본으로 하며 크롬, 탄소함량, 다양한 합금원소를 변화시키는 강종을 많이 갖고 있습니다.
페라이트계 스테인레스강(SUS430)의 물성을 위의 표에 나타내었습니다. 비교를 위해 오스테나이트 시스템도 기록됩니다. (SUS304) 및 마르텐사이트계(SUS410) 물리적 특성. 오스테나이트 시스템과 비교하여 페라이트 시스템은 열전도율은 높지만 열팽창 계수는 낮습니다. 따라서 상온에서 고온까지의 치수변화가 작고 부분팽창변화도 작아 열피로 특성이 우수하다. 또한 오스테나이트 시스템과 달리 항상 자기 특성을 나타냅니다. 이는 결정구조에 기인하며, "체-체 입방구조" 페라이트계와 마르텐사이트계는 상자성이며, "면심 입방구조" 오스테나이트계는 비자성이다.
페라이트계 스테인레스강(SUS430)의 기계적 성질과 JIS 규격(JISG4303:2012)의 기계적 성질은 위의 표와 같습니다. 비교를 위해 오스테나이트도 도입되었습니다. (SUS304) 및 마르텐사이트(SUS410) 기계적 특성. 오스테나이트 계와 비교하여 페라이트 계는 내구성과 경도에 큰 차이가 없지만 인장 강도와 연신율이 낮습니다. 즉, 쉽게 변형되고 최소한의 변형으로도 파손됩니다. 그러나 페라이트는 기계 가공 및 경화가 어렵기 때문에 오스테나이트보다 나쁘지 않을 수도 있습니다. 또한, 페라이트계는 어닐링된 상태로 사용되는 재료로서 열처리에 의해 거의 응고되지 않는다. 따라서 가공 후에도 기본적으로 어닐링 상태의 기계적 성질이 유지됩니다. 반면, 오스테나이트계와 마르텐사이트계는 기계가공과 열처리를 통해 강도를 향상시킬 수 있습니다. 즉, 페라이트계 시스템은 고강도 또는 하중 지지 용도에 적합하지 않습니다.
페라이트계 스테인리스강은 고온 및 저온 환경에서 부서지기 쉽습니다.
475도에서의 취화
페라이트 시스템은 4000도에서 540도 사이의 온도에 노출되면 몇 시간에서 수십 시간 내에 부서지기 쉽습니다. 이러한 현상은 철 다중구조와 크롬 다중구조의 분리에 의해 발생하는 것으로 475도에서 급속히 진행되므로 "475도 취화"라 한다. 475도에서 취화되면 경도는 증가하지만 연성은 증가한다. 인성이 감소하고 손상되기 쉽고 내식성도 감소합니다. 이러한 취성은 상기 온도에서 일정시간 동안 600도에서 유지되어 다시 고용된 크롬을 제거할 수 있다.
σ 상 취성
또한, 페라이트 시스템은 수백 시간 이상 550~800도의 온도 범위에서 유지되면 취성이 발생합니다. 취성은 철과 크롬 금속 사이의 화합물로 구성됩니다. "σ 상"의 석출로 인한 σ 상 취성. σ는 단단한 물체의 취성으로 인해 균열 및 균열의 원인이됩니다. 상취성을 제거하기 위해서는 일정시간 동안 상기 온도에서 800도를 유지하는 것이 필요하다. σ상 취성 페라이트계뿐만 아니라 오스테나이트계에서도 발생합니다.
저온 취성
페라이트 시스템에서는 '연성-취성 전이 온도'라는 특정 온도 이하에서 충격 저항이 급격히 떨어지기 때문에 저온에서 사용하면 취성 파손의 위험이 있습니다. 이러한 성질을 취성파괴(brittle failure)라고 부른다. "저온 취성"은 마텐자이트계 및 물리적, 정신적 입방체 구조를 갖는 기타 금속에서 흔히 발생합니다. 페라이트계의 저온 취성을 개선하고 탄소 및 질소 함량을 낮추기 위해서는 티타늄과 니오븀을 첨가하는 것이 효과적이다. 또한, 기존보다 탄소 및 질소 함량이 낮아진 페라이트계 스테인리스강을 '고순도 페라이트계 스테인리스강'이라고 합니다.
페라이트계 스테인리스 가공
페라이트계 스테인리스강은 오스테나이트계와는 다르지만 가공이 일반강만큼 쉽습니다. 동시에 Markovian 시스템보다 처리 성능이 더 좋습니다. 그러나 페라이트계는 오스테나이트계보다 우수합니다. 또한, 페라이트계는 오스테나이트계와 다르며 가공이 어렵다. 가공이상(오스테나이트가 마르텐사이트로 변화)이 발생하지 않으며 가공난이도가 낮다. 또한 페라이트계의 가공성을 향상시키기 위해서는 탄소와 질소의 함량을 줄이고 티타늄과 니오븀을 첨가하는 것이 효과적이다. 가공성 등의 가공성에 관해서. SUS430F는 유황을 첨가하여 개선되었습니다.
용접성은 가열에 의한 475도 취화 발생에 주의해야 한다. 열 영향을 받는 부분의 입자가 거칠어집니다. 475도에서의 취성은 연성, 인성 및 내식성 감소로 이어질 수 있지만 용접 후 냉각 속도를 높이면 피할 수 있습니다. 반면, 입자가 조대화되면 열 영향을 받는 부품의 연성 및 인성이 크게 감소합니다. 열처리는 연성의 감소를 제거할 수 있지만 인성은 회복되지 않습니다. 티타늄과 지르코늄을 첨가하면 효과가 극대화되고, 티타늄과 지르코늄을 첨가하면 효과적입니다. 또한 페라이트 시스템에서는 오스테나이트 용접 중에 결정립계 부식이 발생할 가능성이 적습니다. 페라이트계 시스템의 입계 부식 저항성은 탄소 함량을 줄이고 티타늄과 니오븀을 첨가함으로써 더욱 향상될 수 있습니다.
페라이트계 스테인리스강은 강종의 특성에 따라 크게 달라지므로 강종에 따라 용도가 다릅니다. 따라서 페라이트계는 나열된 용도에 따라 다음과 같은 5개 그룹으로 나뉩니다.
크롬 함량은 SUS405.SUS409.SUS410L 및 기타 조합을 포함하여 10%~14%입니다. 크롬 함량이 적고 가격이 가장 낮습니다. 내식성이 낮아 녹이 얼마나 허용되는지. 용기에 사용됩니다. . 버스, 자동차의 비부식성 부품 등
SUS430에 해당하는 크롬 함량이 14~18%인 그룹이 페라이트 시스템에 가장 널리 사용됩니다. 비율 때문이다. SUS304는 가격이 매우 저렴하여 SUS304의 부분 대체재로 많이 사용됩니다. 주로 실내 패널, 가정용품, 세탁기 드럼, 냄비 및 기타 실내 용도로 사용됩니다.
크롬 함량은 14%~18%Ti.Nb이며 기타 안정화 원소로는 SUS430LX·SUS430F 등이 있습니다. 안정요소를 첨가하여 가공성, 용접성을 향상시켰습니다. 많은 강철 등급이 근접성을 나타냅니다. SUS304의 특성은 플로우 테이블, 배기 장치, 세탁기 용접 부품 등에 사용됩니다.
18% Mo를 초과하는 크롬 함량에는 SUS434, SUS436, SUS444 등과 같은 그룹이 포함되며, 이는 몰리브덴의 존재로 인해 높은 내식성을 나타냅니다. 주요 용도에는 실외 패널이 포함됩니다. .각종 물탱크.전자레인지 부품 등
18% ~ 30%의 크롬 함량에는 SUS445·SUSXM27·SUS447 및 기타 그룹이 포함되어 크롬 함량을 높이고 몰리브덴을 첨가하는 등의 그룹이 포함됩니다. 페라이트 계 중에서 가장 내식성이 강한 그룹입니다. 주로 해수 등 부식성 환경이 가혹하고 의약품과 접촉하는 화학공장에서 사용됩니다.
