스테인리스 스틸 201 대 202: 어떤 것이 나에게 적합할까?
스테인리스강 201과 202의 차이점은 무엇인가요? 같은 시리즈에 속하지만 용도에 큰 영향을 미칠 수 있는 미묘한 차이점이 존재합니다. 이 문서에서는 주요 차이점을 살펴봅니다...
오스테나이트 스테인리스 스틸이 그토록 탄력 있고 다양한 용도로 활용되는 이유는 무엇일까요? 그 비밀은 바로 열처리 공정에 있습니다. 이 글에서는 스테인리스 스틸의 특성을 향상시키는 복잡한 단계와 과학적 원리를 설명합니다. 이 글을 읽으면 다양한 온도와 처리가 강철의 구조에 어떤 영향을 미쳐 내식성과 강도를 향상시키는지 알 수 있습니다. 정밀한 열 관리를 통해 다양한 응용 분야에서 이 중요한 소재의 성능을 최적화하는 방법을 자세히 알아보세요.
야금 기술의 발전으로 다양한 고품질 스테인리스강이 지속적으로 등장하고 있습니다. 야금 업계는 우수한 강종을 지속적으로 개발하고 있지만 스테인리스 스틸의 기능을 최적화하기 위해서는 적절한 열처리가 필요합니다.
다양한 강종의 가열 및 냉각 과정에서 매트릭스 구조의 변형은 탄화물, 질화물 및 금속 간 화합물의 생성 및 전이와 마찬가지로 다양하며, 이는 모두 스테인리스강의 성능에 서로 다른 영향을 미칩니다.
따라서 적절한 열처리 공정은 다음을 기준으로 선택해야 합니다. 강철 유형 스테인리스 스틸의 열처리 과정에서 의도된 용도로 사용됩니다.
오스테나이트 스테인리스 스틸은 오스테나이트 매트릭스 구조. 가열 및 냉각 과정에서 마르텐사이트 상 변환이 일어나지 않으므로 경화성이 없습니다.
오스테나이트 열처리의 목적은 내식성을 높이고, 2차 상으로 인한 부작용을 완화하며, 응력을 완화하거나 이미 경화된 소재를 부드럽게 하는 것입니다.
(1) 침전물 생성 온도
(2) 합금 탄화물의 침전 및 용해
1) 탄소 용해도
304(18Cr-8Ni) 강의 경우 1200℃에서 탄소 용해도는 0.34%, 1000℃에서 0.18%, 600℃에서 0.03%입니다.
그리고 탄소 함량 304강에서 0.08%를 초과하지 않습니다. 1000℃ 이상에서 탄소는 다음에서 용해됩니다. 오스테나이트. 탄소 원자의 반경이 작기 때문에 온도가 낮아지면 입자 경계를 따라 탄소가 침전됩니다.
2) 입계 크롬 고갈
탄소 용해도: 온도가 낮아지면 용해도가 감소합니다.
탄소 원자 반경: 원자 반경이 작을수록 용해도가 낮아져 입자 경계를 따라 강수량이 감소합니다.
안정성: 침전된 탄소 원자는 불안정하며 크롬 및 철과 안정한 화합물(예: Cr23C6 또는 (FeCr)23C6)을 형성합니다.
원자 확산 속도: 탄소 원자의 반경이 작을수록 확산 속도가 빨라집니다. 반대로 크롬 원자의 반경이 클수록 확산 속도가 낮아집니다.
(3) 시그마 단계
1) 형성 조건:
- 620~840℃의 온도 범위에서 장시간 가열합니다.
- 다음과 같은 페라이트 형성 요소를 추가합니다. 티타늄 (Ti), 네오디뮴(Nd) 등입니다.
- 페라이트 형성 원소 함량이 높은 용접봉을 사용하여 용접 솔기.
- 오스테나이트에서 망간(Mn), 질소(N)가 니켈(Ni)을 대체합니다.
2) 부작용:
- 가소성, 특히 충격 인성이 감소합니다.
- 시그마상은 풍부한 금속 간 화합물이며, 그 형성은 쉽게 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다. 입계 부식및 염화물(Cl-) 배지에서의 피팅.
(4) 델타 페라이트
1) 형성 조건:
주조 크롬-니켈 오스테나이트 스테인리스 스틸의 경우 주조 상태의 화학 성분이 고르지 않아 페라이트 형성 원소가 풍부한 영역으로 이어집니다.
일부 오스테나이트 스테인리스강의 용접 구조에서.
2) 유익한 효과:
5-20% 델타 페라이트가 함유되어 입자 간 부식을 줄일 수 있습니다.
이 기능은 항복 강도.
응력이 낮은 조건에서는 응력 부식에 대한 취약성을 줄일 수 있습니다.
용접하는 동안 열 균열의 가능성을 줄입니다.
3) 부작용:
압력 처리 중에는 두 구조의 변형 능력이 다르기 때문에 균열이 쉽게 발생할 수 있습니다.
(1) 솔루션 처리
1) 용액 처리 온도: 950-1150℃
2) 절연 시간: 일반보다 20-30% 더 길다. 합금강.
3) 냉각: 카바이드 형성 온도 범위(450-850℃)에서 빠른 냉각이 필요합니다.
냉각 방식에는 다음과 같은 원칙이 적용됩니다:
| JIS | 섭씨 단위의 성숙 온도입니다. | 콜드 워킹 방법 |
| SUS 403 | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUs 304H | 950 이상 | 빠른 냉각 |
| SUS 304L | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 321 | 920-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 321H | 냉간 가공에는 1095 이상의 경도가 필요합니다. | 빠른 냉각 |
| 열간 가공에는 1050 이상의 경도가 필요합니다. | 빠른 냉각 | |
| SUS 316 | 1010-11S0 | 빠른 냉각 |
| SUS 316H | 985 이상 | 빠른 냉각 |
| SUS 316L | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 316JI | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 316JIL | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 301 | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 302 | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 309 S | 1030-1180 | 빠른 냉각 |
| SUS 310 S | 1030~1180 | 빠른 냉각 |
| SUS 347 | 980~1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 347H | 1095 이상의 저온 처리 | 빠른 냉각 |
| 10S0 이상의 고온 처리. | 빠른 냉각 | |
| SUS 303 | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 305 | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 30SM | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 317 | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUS 317L | 1010-1150 | 빠른 냉각 |
| SUH 31 | 950-1150 | 빠른 냉각 |
| SUH 309 | 1030-1150 | 빠른 냉각 |
| SUH 310 | 1030-1180 | 빠른 냉각 |
| SUH 330 | 1030-1180 | 빠른 냉각 |
(2) 치료 안정화
안정화 처리는 Nd 또는 Ti가 포함된 오스테나이트 스테인리스 스틸에 사용되는 열처리 방법입니다.
1) 처리 온도 안정화: 탄화 크롬의 용해 온도(450-870 ℃)보다 높지만 TiC 및 NbC의 용해 온도(750-1120 ℃)보다 낮거나 약간 높습니다. 일반적으로 권장되는 온도는 870~950℃입니다.
2) 담그는 시간: 2~4시간(공작물의 모양에 따라 다름), 합금 원소등). 두께 또는 직경이 25mm인 경우 담그는 시간은 2시간이며, 그보다 큰 사이즈의 경우 1시간이 추가됩니다.
3) 냉각: 공기 냉각 또는 용광로 냉각과 같은 느린 냉각 속도.
(3) 스트레스 해소 어닐링
1) 오스테나이트 스테인리스강의 응력 제거 어닐링 공정은 재료의 특성, 작동 환경, 응력 제거 목적, 공작물의 크기와 모양에 따라 선택해야 합니다.
2) 스트레스 완화 어닐링의 목적은 다음과 같습니다:
3) 응력 부식 균열
| 강철 등급 | 열처리 | 잔류 응력(kgf/mm)2 | 끓는 42% MgCl2(섭씨 154도에서)에서 파열이 발생하는 시간입니다. | ||||
| 원주 방향 | 세로 방향 | ||||||
| 304 | 냉각 상태(인장 강도 115.9 kg/mm2) | 32.4 | 48.3 | 7.5 | 프랙처 | ||
| 반경질 상태(인장 강도 93.2g/mm2) | – | – | 6 | 프랙처 | |||
| 540℃ | 24시간 | 공기 냉각 | – | – | 7.5 | 프랙처 | |
| 650 | 0.5 | 공기 냉각 | – | – | 22 | 프랙처 | |
| 650 | 8 | 공기 냉각 | – | – | 14.5 | 프랙처 | |
| 745 | 0.5 | 공기 냉각 | 1.3 | 5.9 | 245 | 경미한 골절 | |
| 745 | 0.5 | 잘못된 냉각 | – | – | 292 | 파열 | |
| 870 | 0.5 | 공기 냉각 | – | – | >292 | 골절 없음 | |
| 870 | 0.5 | 잘못된 냉각 | – | – | >292 | 골절 없음 | |
| 870 | 24 | 공기 냉각 | – | – | >292 | 골절 없음 | |
| 316 | 1/4H 냉각 조건(인장 강도 80.4kg/mm2) | 36.7 | 14.7 | 7.5 | 프랙처 | ||
| 현장 열처리 및 냉각 보정(인장강도 64.3kg/mm2) | 11.9 | – | 7.5 | 프랙처 | |||
| 540℃ | 24h | – | 31.5 | – | 7.5 | 프랙처 | |
| 650 | 0.5 | – | 27.3 | – | 7.5 | 프랙처 | |
| 650 | 8 | – | – | – | 14.5 | 프랙처 | |
| 745 | 0.5 | – | 18.7 | – | 22 | 프랙처 | |
| 745 | 0.5 | – | 16.3 | – | 22 | 프랙처 | |
| 745 | 8 | – | – | – | 22 | 프랙처 | |
| 790 | 0.5 | – | 7.3 | – | 24 | 프랙처 | |
| 840 | 0.5 | – | 2.5 | – | >240 | 골절 없음 | |
| 870 | 0.5 | 공기 냉각 | 2.5 | 5.8 | >292 | 골절 없음 | |
| 870 | 0.5 | 잘못된 냉각 | – | – | >292 | 골절 없음 | |
| 870 | 24 | 공기 냉각 | – | – | >292 | 골절 없음 | |
4) 스트레스 릴리프 어닐링 방법
| 재료의 종류 방법 사용 조건 및 스트레스 해소 목적. | 유형 I (초저탄소) 00Cr19Ni10 00Cr17Ni14Mo2 | 클래스 II (안정 요소 포함) 0Cr18Ni10Ti 0Cr18Ni11Nb | 유형 III(기타) 0Cri8Ni10 0Cr17Ni12Mo2 |
| 고응력 부식 환경에 적합합니다. | A-B | B-A | ① |
| 중간 응력 부식 환경에 적합합니다. | A-B-C | B-A-C | C① |
| 스트레스가 적은 부식 환경에 적합합니다. | A-B-C-D-E | B-A-C-D-E | C-E |
| 국소적인 스트레스 집중 완화. | E | E | E |
| 입자 간 부식 환경에 적용 가능합니다. | A-C② | A-C-B② | C |
| 후처리 과정에서 상당한 잔류 스트레스를 제거합니다. | A-C | A.C | C |
| 가공 과정에서 발생하는 스트레스를 완화하세요. | A-B-C | B-A-C | C③ |
| 가공으로 인한 상당한 잔류 응력과 사용 중 발생하는 응력, 큰 단면과 광범위한 용접 부품이 있는 상황에서. | A-C-B | A-C-B | C |
| 구성 요소의 치수 안정성을 보장합니다. | F | F | F |
참고: 표의 방법은 우선순위에 따라 나열되어 있습니다.
유지 시간: 25mm마다 1~4시간 동안 유지합니다. 더 낮은 온도에서는 더 긴 유지 시간이 필요합니다.
참고:
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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