스테인리스 스틸이 알루미늄 합금보다 정말 더 강할까요, 아니면 관점의 문제일까요? 이 글에서는 이 두 가지 다용도 소재의 차이점을 자세히 살펴보고, 각각의 강점과 약점, 그리고 다양한 용도에 이상적인 고유한 특성을 살펴봅니다. 내식성, 무게 또는 비용 효율성에 대해 궁금한 점이 있다면 프로젝트에 대한 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 되는 귀중한 인사이트를 얻을 수 있습니다. 여러분의 필요에 가장 적합한 소재를 찾아보려면 계속 읽어보세요.
모든 금속은 대기 중의 산소와 반응하여 표면에 산화막을 형성합니다. 일반 탄소강에 형성된 산화철은 계속 산화되어 결국 부식을 통해 구멍이 생깁니다. 탄소강은 페인트나 아연, 니켈, 크롬과 같은 산화 방지 금속으로 전기 도금을 통해 보호할 수 있지만 이러한 보호는 일시적일 뿐이며 쉽게 손상될 수 있습니다.
스테인리스 스틸은 공기, 증기, 물과 같은 약한 부식성 매체는 물론 산, 알칼리, 염분과 같은 화학적 부식성 매체에도 내성이 있습니다. "스테인리스강"이라는 용어는 약한 부식에 강한 강철을 지칭하는 데 자주 사용되며, "내산성 강철"은 화학적 부식에 강한 강철을 설명하는 데 사용됩니다.
이 둘의 차이는 화학 성분의 차이 때문입니다. 모든 스테인리스 스틸이 화학적 부식에 강한 것은 아니며, 일반적으로 내산성 스틸은 부식에 강합니다. 스테인리스 스틸의 내식성은 포함된 합금 원소에 따라 달라지며, 크롬은 내식성을 달성하는 핵심 요소입니다.
강철의 크롬 함량이 약 1.2%에 도달하면 크롬은 부식성 환경에서 산소와 반응하여 강철 표면에 얇은 산화막을 형성하여 추가 부식을 방지합니다. 일반적으로 사용되는 다른 합금 원소로는 니켈, 몰리브덴 등이 있습니다, 티타늄, 니오븀, 구리, 질소 등을 함유하여 미세 구조 및 특성 측면에서 스테인리스강의 다양한 요구와 요구 사항을 충족합니다.
페라이트계 스테인리스 스틸
페라이트계 스테인리스 스틸 에는 12%에서 30%의 크롬이 함유되어 있습니다. 내식성, 인성 및 용접성 크롬 함량이 증가함에 따라 모두 개선되며 다른 유형의 스테인리스 스틸보다 염화물 응력 부식에 대한 저항성이 더 우수합니다.
오스테나이트 스테인리스 스틸
오스테나이트 스테인리스 스틸은 크롬 함량이 18% 이상이며 8% 니켈과 소량의 몰리브덴, 티타늄, 질소 및 기타 원소가 함유되어 있습니다. 종합적인 성능이 뛰어나며 다양한 매체의 부식에 강합니다.
오스테나이트-페라이트 듀플렉스 스테인리스강
오스테나이트-페라이트 듀플렉스 스테인리스 스틸은 오스테나이트와 페라이트 스테인리스 스틸의 장점을 결합한 것으로 연성이 뛰어납니다.
마르텐사이트 스테인리스 스틸
마르텐사이트 스테인리스 스틸 는 강도는 높지만 가소성과 용접성이 떨어집니다.
침전 경화 스테인리스 스틸은 성형성과 용접성이 우수하여 원자력, 항공 및 항공 우주 산업에서 초고강도 응용 분야에 널리 사용됩니다.
강수 경화 스테인리스강은 성분에 따라 크게 네 가지로 분류할 수 있습니다: Cr-시스템(SUS400), Cr-Ni 시스템(SUS300), Cr-Mn-Ni(SUS200) 및 강수 경화 시스템(SUS600).
200 시리즈: 크롬-니켈-망간 오스테나이트 스테인리스 스틸.
300 시리즈: 크롬-니켈 오스테나이트 스테인리스 스틸.
301: 연성이 좋은 것으로 알려진 이 유형의 스테인리스 스틸은 성형 제품에 자주 사용되며 기계 속도에 따라 경화될 수 있습니다. 용접성이 우수하고 내마모성이 뛰어나며 피로 강도 304 스테인리스 스틸과 비교.
302: 304와 동일한 내식성을 갖지만, 더 높은 탄소 함량를 사용하여 강도가 향상됩니다.
303: 소량의 유황과 인을 함유하고 있어 절단이 용이합니다.
304: 18/8 스테인리스 스틸 및 GB 브랜드에서는 0Cr18Ni9라고도 합니다.
309: 304보다 더 나은 내열성을 제공합니다.
316: 304 다음으로 널리 사용되는 스테인리스강으로 주로 식품 산업과 수술용 장비에 사용됩니다. 몰리브덴이 첨가되어 특수 부식 방지 구조와 염화물 내식성이 향상되어 '해양용 강철' 용도로 인기가 높습니다.
SS316은 일반적으로 핵연료 회수 장치에 사용되며 일반적으로 18/10 등급으로 지정됩니다.
321 시리즈 - 304와 유사하지만 티타늄을 추가하여 용접 부식의 위험을 줄인다는 점이 다릅니다.
400 시리즈 - 페리틱 및 마르텐사이트 스테인리스 스틸.
408 - 내열성은 우수하지만 내식성이 약합니다. 구성: 11% 크롬 및 8% 니켈.
409 - 주로 자동차 배기관으로 사용되는 가장 저렴한 모델(영국 및 미국). 페라이트계 스테인리스 스틸(크롬강).
410 - 내마모성은 우수하지만 내식성이 떨어지는 마르텐사이트(고강도 크롬강).
416 - 유황을 첨가하면 소재의 가공성이 향상됩니다.
420 - 마르텐사이트 "절단 도구 브리넬 고크롬강과 같은 초기 스테인리스강과 유사한 "등급" 강철입니다. 매우 밝게 만들 수 있는 수술 도구에도 사용됩니다.
430 - 자동차 액세서리와 같은 장식용으로 사용되는 페라이트계 스테인리스 스틸. 성형성은 좋지만 내열성과 내식성이 떨어집니다.
440 - 탄소 함량이 약간 높은 고강도 절삭 공구강. 더 높은 항복 강도 적절한 열처리와 경도를 적용하면 58 HRC에 달할 수 있습니다. 가장 단단한 스테인리스강 중 하나입니다. 일반적으로 면도날에 사용됩니다. 세 가지 일반적인 모델: 440A, 440B, 440C 및 440F(가공하기 쉬운).
500 시리즈 - 내열성 크롬 합금강.
600 시리즈 - 마르텐사이트 강수 경화 스테인리스 스틸.
630 - 가장 일반적으로 사용되는 강수량 경화 스테인리스 스틸 모델이며 17-4라고도 합니다. 구성: 17% 크롬 및 4% 니켈.
스테인리스 스틸의 특성과 용도:
알루미늄 기반 합금의 일반적인 용어는 주로 알루미늄과 구리, 실리콘, 마그네슘, 아연, 망간 등의 기타 원소로 구성된 재료 그룹을 의미합니다. 2차 합금 원소니켈, 철, 티타늄, 크롬, 리튬 등의 원소도 소량 함유되어 있습니다.
알루미늄 합금 은 밀도가 낮고 강도가 높은 것으로 알려져 있으며, 고급 강철과 비슷하거나 그보다 더 높습니다. 또한 알루미늄 합금은 가소성이 뛰어나 다양한 모양으로 쉽게 성형할 수 있습니다. 또한 알루미늄 합금은 전기 및 열 전도성이 우수할 뿐만 아니라 부식에 대한 저항성도 뛰어납니다.
알루미늄 합금은 다목적성과 내구성으로 인해 다양한 산업 분야에서 널리 사용되며 강철에 이어 두 번째로 인기가 높습니다. 알루미늄 합금의 사용은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다: 주조 알루미늄 합금 및 변형된 알루미늄 합금. 주조 알루미늄 합금을 그대로 사용하는 반면, 변형된 알루미늄 합금은 압력 가공을 견딜 수 있어 기계적 특성이 더 우수합니다.
단조 알루미늄 합금은 다시 비열처리 강화 알루미늄 합금과 열처리 강화 알루미늄 합금의 두 가지 하위 범주로 나뉩니다. 고순도 알루미늄, 산업용 고순도 알루미늄, 산업용 순수 알루미늄과 같은 비열처리 가능 합금은 다음과 같습니다. 녹 방지 알루미늄은 열처리가 아닌 냉간 가공 변형을 통해서만 강화할 수 있습니다. 반면 열처리 가능한 강화 알루미늄 합금은 담금질, 노화 등의 열처리 방법을 통해 강화할 수 있으며 경질 알루미늄, 단조 알루미늄, 초경질 알루미늄, 특수 알루미늄 합금으로 나뉩니다.
주조 알루미늄 합금은 알루미늄 실리콘 합금, 알루미늄 구리 합금, 알루미늄을 포함한 화학 성분에 따라 분류할 수 있습니다. 마그네슘 합금알루미늄 아연 합금, 알루미늄 희토류 합금 등이 있습니다. 알루미늄 실리콘 합금 범주에는 단순 알루미늄 실리콘 합금과 특수 알루미늄 실리콘 합금의 두 가지 하위 유형이 있습니다. 전자는 기계적 특성은 낮지만 주조 특성이 좋은 반면, 후자는 열처리로 강화할 수 있으며 높은 기계적 특성과 우수한 주조 특성을 모두 가지고 있습니다.
2008년 베이징 올림픽에서 사용된 '샹윈' 성화는 알루미늄 합금으로 제작되어 널리 사용된 예입니다.