우주에 대해서
공기 또는 화학적 부식 매체의 부식에 내성이 있는 고합금강. 스테인리스강은 표면이 아름답고 부식성이 좋은 강재이다. 컬러 도금과 같은 표면 처리는 필요하지 않지만 고유의 표면 성능을 발휘한다. 그것의 용도는 매우 넓어서 흔히 스테인리스강이라고 불린다. 13 Cr 강, 18- Cr-Ni 강 등 고합금강은 성능을 나타냅니다.
김상의 관점에서 볼 때 스테인리스강에 크롬이 함유되어 있어 표면에 매우 얇은 크롬막이 형성되어 강철에 침투하는 산소를 차단하여 부식에 내성을 갖게 된다.
스테인리스강 고유의 내식성을 유지하기 위해서는 강철에 12% 이상의 크롬이 함유되어 있어야 합니다.
스테인리스강 유형:
스테인리스강은 용도, 화학성분, 김상조직에 따라 대략적으로 분류할 수 있다.
오스테 나이트 강철의 기본 성분 18% Cr -8% Ni 를 기준으로 다양한 요소 첨가량을 가진 다양한 강철이 개발되었습니다.
화학 성분별로 분류하다.
①.Cr 시리즈: 페라이트 시리즈 및 마르텐 사이트 시리즈.
② 크롬 니켈 시리즈: 오스테 나이트 시리즈, 이상 시리즈 및 침전 경화 시리즈.
김상조직의 분류:
① 오스테 나이트 계 스테인레스 스틸
② 페라이트 계 스테인레스 스틸
③ 마르텐 사이트 계 스테인레스 스틸
④ 듀플렉스 스테인레스 스틸
⑤ 침전 경화 스테인레스 스틸
스테인레스 스틸 식별 방법
강철의 번호와 표현
(1) 국제 화학 원소 기호와 국가 기호로 화학 성분을 나타내고 아라비아 글자로 성분 함량을 나타낸다.
예: 중러 12CrNi3A.
(2) 강철의 시리즈 또는 번호를 고정 자릿수로 표시한다. 예: 미국, 일본, 300 시리즈, 400 시리즈, 200 시리즈
③ 라틴 알파벳과 순서로 번호를 매겨 용도만을 나타낸다.
중국의 번호 매기기 체계
(1) 요소 기호 사용
② 용도, 한어병음, 평로강: P, 끓는 강철: F, 안정강: B, A 급 강철: A, T8: Te8,
GCr 15: 공
◆ 20CrMnTi 60SiMn 과 같은 콤비네이션 강철 및 스프링 강 (C 함량은 만분의 몇 로 표시).
◆ 스테인리스강 및 합금 공구강 (C 함량은 천분의 1 로 표시) 예: 1Cr 18Ni9 천분의 1 (즉
0. 1%C), 스테인리스 C≤0.08% (예: 0Cr 18Ni9), 초저탄소 C≤0.03% (예: 0CR/KLOC)
국제 스테인레스 스틸 마킹 방법
미국 철강 협회는 세 개의 숫자를 사용하여 가단 스테인리스강의 각종 표준 등급을 나타낸다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
① 오스테 나이트 계 스테인레스 스틸은 200 시리즈와 300 시리즈로 표시되어 있습니다.
② 페라이트와 마르텐 사이트 계 스테인레스 스틸은 400 시리즈 번호로 표시됩니다. 예를 들어, 좀 더 일반적인 오스테 나이트 계 스테인리스 강.
20 1, 304, 3 16, 3 10 으로 표시되어 있습니다.
③ 철소체 스테인리스강 표기 430, 446, 마르텐 사이트 스테인리스강 표기 4 10, 420, 440C.
기억하세요, 쌍상 (오스테 나이트-페라이트),
④ 스테인리스강, 침전경화 스테인리스강, 철분 함유량이 50% 미만인 고합금은 통상 특허 이름이나 상표로 명명된다.
4). 표준 분류 및 분류
4- 1 등급:
① 국가 표준 GB
② 산업 표준 YB
③ 지방기준
④ 기업 표준 Q/CB
4-2 분류:
① 제품 기준
② 포장 기준
③ 방법 기준
④ 기본 기준
4-3 표준 등급 (3 등급으로 구분):
Y 레벨: 국제 선진 수준.
카테고리 I: 국제 평균 수준.
클래스 h: 국내 선진 수준.
4-4 국가 표준
GB 1220-84 스테인리스강봉 (1 급)
GB424 1-84 스테인리스강 용접판 (레벨 H)
GB4356-84 스테인레스 스틸 용접 디스크 가든 (레벨 1)
GB 1270-80 스테인리스강 파이프 (1 급)
Gb12771-91스테인레스 스틸 용접 파이프 (레벨 y)
GB3280-84 스테인레스 스틸 콜드 플레이트 (레벨 1)
GB4237-84 스테인레스 스틸 핫 플레이트 (레벨 1)
GB4239-9 1 스테인리스강 냉간 압연 스트립 (1 급)
스테인리스강 용어
일반적으로 스테인리스강은 녹이 잘 슬지 않는다. 사실, 일부 스테인리스강은 녹 방지성과 내산성 (내식성) 을 모두 가지고 있다. 스테인리스강의 녹 방지성과 내식성은 표면에 크롬이 풍부한 산화막 (둔화막) 이 형성되기 때문이다. 이런 녹 방지성과 내식성은 상대적이다. 실험에 따르면 공기, 물 등 약한 매체와 질산 등 산화성 매체에서의 강철의 내식성은 강철의 크롬 함량이 증가함에 따라 높아진다. 크롬 함량이 일정 비율에 도달하면 강철의 내식성이 돌연변이되어 녹슬기 쉬운 것에서 녹슬기 어려운 것, 부식에서 부식에 이르기까지 다양합니다. 스테인리스강에는 여러 가지 분류 방법이 있다. 실온에서의 조직 구조에 따라 마르텐 사이트, 오스테 나이트, 페라이트 및 듀플렉스 스테인레스 스틸이 있습니다. 주요 화학성분에 따르면 기본적으로 크롬 스테인리스강과 크롬 니켈 스테인리스강 두 가지로 나눌 수 있다. 용도에 따라 질산 스테인리스강, 황산 내성 스테인리스강, 해수 내성 스테인리스강 등이 있습니다. 부식 유형에 따라 내점식 스테인리스강, 내응력 부식 스테인리스강, 내정간 부식 스테인리스강 등으로 나눌 수 있다. 기능적인 특징에 따라 무자기 스테인리스강, 절단 스테인리스강, 저온 스테인리스강, 고강도 스테인리스강 등으로 나눌 수 있습니다. 스테인리스강은 넓은 온도 범위 내에서 내식성, 성형성, 호환성 및 인성이 뛰어나기 때문에 중공업, 경공업, 일용품 산업 및 건축 장식 산업에 널리 사용되고 있습니다.
오스테 나이트 계 스테인리스 강: 실온에서 오스테 나이트 구조인 스테인리스강. 크롬 함량이 약 18%, 니켈 함량이 약 8% ~ 10%, 탄소 함량이 약 0. 1% 인 경우 강철은 안정된 오스테 나이트 조직을 가지고 있습니다. 오스테 나이트 크롬 니켈 스테인리스강에는 유명한 18Cr-8Ni 강철과 이에 따라 Mo, Cu, Si, Nb, Ti 등의 원소를 추가하여 개발된 고 크롬 니켈 시리즈 강철이 포함되어 있습니다. 오스테 나이트 계 스테인리스강은 자성이 없고 인성과 소성이 높지만 강도가 낮아 상전이를 통해 강화될 수 없고 냉가공을 통해서만 가능합니다. 황, 칼슘, 셀레늄, 텔 루륨 등의 원소를 첨가하면 절삭 성능이 우수합니다. 이 강철은 내산화성 산성 매체의 부식 외에 Mo, Cu 등의 원소를 함유하고 있다면 황산, 인산, 포름산, 아세트산, 우레아의 부식에도 견딜 수 있다. 이 강철의 탄소 함량이 0.03% 미만이거나 Ti 와 Ni 가 포함되어 있는 경우 결정간 부식에 대한 내성이 크게 향상될 수 있습니다. 높은 실리콘 오스테 나이트 스테인리스강은 농축 질산에서 내식성이 좋다. 오스테 나이트 스테인리스강은 그것의 종합성과 양호한 종합 성능으로 이미 각 업종에 광범위하게 적용되었다.
철소체 스테인리스강: 사용 중인 철소체 구조 스테인리스강. 크롬 함량은 1 1%~30% 로 체심 입방 결정 구조를 가지고 있습니다. 이런 강철은 일반적으로 니켈을 함유하지 않으며, 때로는 소량의 몰리브덴, 티타늄, 니오브 등의 원소를 함유하고 있다. 이 강철은 열전도율이 크고 팽창 계수가 작으며 항산화성이 좋고 내응력 부식 성능이 우수하며 대기, 증기, 물, 산화성 산 부식에 내성이 있는 부품을 만드는 데 많이 사용된다. 이런 강철은 가소성이 떨어지고, 용접 후 소성이 현저히 떨어지고, 부식에 내성이 있다는 등의 단점이 있어 그것의 응용을 제한한다. 난로 밖 정제 기술 (AOD 또는 VOD) 의 응용은 탄소, 질소 등 틈새 원소를 크게 줄일 수 있기 때문에 이런 강철은 광범위하게 응용된다.
오스테 나이트-페라이트 듀플렉스 스테인레스 스틸: 오스테 나이트 계 반 페라이트 구조의 약 절반인 스테인레스 스틸입니다. C 함량이 낮은 경우 Cr 함량은 18%~28%, Ni 함량은 3%~ 10% 입니다. 일부 강철에는 몰리브덴, 구리, 실리콘, 니오브, 티타늄, 질소 등과 같은 합금 원소도 포함되어 있습니다. 이 강철은 오스테 나이트와 페라이트 계 스테인레스 강의 특성을 모두 가지고 있습니다. 철소체강보다 플라스틱과 인성이 높고 실온은 바삭하지 않아 결정간 부식성과 용접성이 크게 높아져 철소체 스테인리스강 475 C 의 취성, 높은 열전도율, 초소성을 유지한다. 오스테 나이트 스테인리스강에 비해 강도가 높고 결정간 부식과 염화물 응력 부식에 대한 내성이 현저히 높아졌다. 듀플렉스 스테인리스강은 우수한 내점식 성능을 가지고 있으며, 니켈 스테인리스강이기도 하다.
마르텐 사이트 계 스테인리스강: 열처리를 통해 기계적 성능을 조정할 수 있는 스테인리스강. 전반적으로, 그것은 경화성 스테인리스강이다. 일반적인 브랜드는 2Cr 13, 3cr 13, 4cr 13, 4cr13 등과 같은 Cr13 입니다. 담금질후 경도가 높고, 템퍼링 온도에 따라 강인성의 조합이 다르며, 주로 증기 터빈 블레이드, 식기, 수술기구에 쓰인다. 화학 성분에 따라 마르텐 사이트 계 스테인레스 스틸은 마르텐 사이트 계 크롬 강 및 마르텐 사이트 계 크롬 니켈 강으로 나눌 수 있습니다. 미시 조직과 강화 메커니즘에 따라 마르텐 사이트 계 스테인리스강, 마르텐 사이트 계 및 반 오스테 나이트 (또는 반 마르텐 사이트) 침전 경화 스테인리스 강 및 마르텐 사이트 계 시효 스테인레스 강으로 나눌 수도 있습니다.
스테인레스 강의 물리적, 화학적 및 기계적 성질
스테인레스 강의 물리적 특성은 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다.
1 열팽창 계수: 온도 변화로 인한 물질 측정 구성요소의 변화. 팽창 계수는 팽창-온도 곡선의 기울기이고, 순간 팽창 계수는 특정 온도에서의 기울기이며, 두 특정 온도 사이의 평균 기울기는 평균 열팽창 계수입니다. 팽창 계수는 볼륨 또는 길이로 표시할 수 있으며 일반적으로 길이로 표시됩니다.
② 밀도: 물질의 밀도는 kg/m3 또는 1b/in3 단위의 물질 단위 부피의 질량이다.
(3) 탄성 계수: 단위 길이의 양쪽 끝에 힘을 가하면 물체 길이의 단위 변경이 발생할 수 있는 경우 단위 면적에 필요한 힘을 탄성 계수라고 합니다. 단위는 1b/in3 또는 N/m3 입니다.
④ 저항률: 단위 길이 입방체 재질 두 쌍 사이에서 측정한 저항력, 단위는 오메가? M, μ ω? 센티미터 또는 (폐기) ω/(둥근 밀귀. 피트).
⑤. 전도율: 무 차원 계수는 물질이 자화되기 쉬운 정도를 나타내며 자기 감지 강도와 자기장 강도의 비율입니다.
⑥ 용융 온도 범위: 합금이 굳기 시작하고 응고가 끝나는 온도를 결정합니다.
⑦ 비열: 단위 질량의 물질온도 변화 65438 0 도에 필요한 열량. 영국식 및 CGs 시스템에서 열 단위 (Biu 또는 cal) 는 단위 질량의 물 상승 1 도에 필요한 열에 따라 달라지기 때문에 열 값은 동일합니다. 에너지의 단위 (j) 가 다른 정의에 따라 결정되기 때문에 국제 단위계의 비열 값은 영국식 또는 CGS 제도와 다릅니다. 비열의 단위는 Btu( 1b? 0F) 와 J/(kg? K).
⑧ 열전도도: 물질 열전도도 측정. 단위 단면적 물질에 단위 길이당 65438 0 도의 온도 그라데이션을 작성할 때 열 전도율은 단위 시간 동안 전도된 열로 정의되며 열 전도율은 Btu/(h? Ft? 0F) 또는 w/(m? K).
⑨. 열 확산율: 물질 내부 온도의 전진 속도를 결정하는 특성으로 열 전도율과 열 및 밀도의 곱 비율입니다. 열 확산율 단위는 Btu/(h? Ft? 0F) 또는 w/(m? K) 라는 뜻입니다.
스테인레스 스틸 성능 및 미세 구조
현재 알려진 화학원소는 100 여종으로 업계에서 일반적으로 사용되는 철재에서 만날 수 있는 화학원소는 약 20 가지이다. 스테인리스강이라는 사람들이 오랫동안 부식과 싸워 형성한 특수강 시리즈에 대해 일반적으로 사용되는 원소는 10 여 가지가 있다. 철 외에 스테인리스강의 성능과 현미조직에 가장 큰 영향을 미치는 원소는 탄소, 크롬, 니켈, 망간, 실리콘, 몰리브덴, 티타늄, 니오브, 티타늄, 망간, 질소, 구리, 코발트 등이다. 탄소, 실리콘, 질소를 제외하고, 이 원소들은 모두 화학 원소 주기율표의 전환족의 원소이다.
사실, 공업에 사용된 모든 스테인리스강은 동시에 몇 가지 혹은 십여 가지 원소를 가지고 있다. 스테인리스강의 통일체에 몇 가지 원소가 존재할 때, 그것들의 영향은 단독으로 존재할 때보다 훨씬 더 복잡하다. 이런 경우, 우리는 각 원소 자체의 역할뿐만 아니라 그것들 사이의 상호 영향도 고려해야 하기 때문에, 스테인리스강의 구조는 각종 요소 영향의 합계에 달려 있다.
1). 스테인리스강 성능 및 미세 구조에 대한 다양한 원소의 영향과 작용.
1- 1. 스테인리스강에서 크롬의 결정적인 역할: 스테인리스강의 성질을 결정하는 요소는 단 하나, 즉 크롬이며, 각 스테인리스강마다 일정량의 크롬이 함유되어 있다. 지금까지 크롬이 함유되지 않은 스테인리스강은 없었다. 크롬은 이미 스테인리스강의 성능을 결정하는 주요 원소가 되었다. 근본 원인은 크롬이 합금 원소로 강철에 첨가된 후 내부 갈등 운동을 촉진시켜 부식에 유리한 방향으로 발전하기 때문이다. 이 변화는 다음과 같은 측면에서 설명 될 수 있습니다.
(1) 크롬은 철계 고용체의 전극 전위를 증가시킨다.
(2) 크롬은 철으로부터 전자를 흡수하여 철을 둔화시킨다.
패시베이션은 양극 반응을 막았기 때문에 금속과 합금의 내식성이 높아지는 현상이다. 금속과 합금의 둔화를 구성하는 이론은 매우 많은데, 주로 박막 이론, 흡착 이론, 전자배열 이론이 있다.
1-2. 스테인레스 스틸에서 탄소의 이중성
탄소는 공업용 강철의 주요 원소 중 하나이며, 강철의 성능과 현미조직은 강철, 특히 스테인리스강의 탄소 함량과 분포 형태에 크게 달려 있다. 탄소가 스테인리스강 미시조직에 미치는 영향은 주로 두 가지 방면에서 나타난다. 한편, 탄소는 안정된 오스테 나이트의 원소로, 매우 큰 작용을 한다 (니켈의 약 30 배). 반면에 탄소와 크롬의 친화력이 크기 때문에 크롬과 일련의 복잡한 탄화물을 형성한다. 따라서 스테인리스강에서 탄소의 역할은 강도와 부식 방지 촛불의 성능 면에서 모순된다.
이런 영향의 법칙을 알면, 우리는 서로 다른 사용 요구에서 출발하여 탄소 함량이 다른 스테인리스강을 선택할 수 있다.
업계에서 가장 널리 사용되는 5 등급 스테인리스강 -0cl3 ~ 4cr 13 의 표준 크롬 함량은 12 ~ 14% 로 정해져 있는데, 이는 탄소와 크롬이 탄화크롬을 형성하는 요인을 고려한 후 결정된다.
이 다섯 가지 강종의 경우, 탄소 함량이 다르기 때문에 강도와 내식성도 다르다. 0cr 13 ~ 2cr 13 강의 내식성은 좋지만 강도가 3Crl3 및 4Cr 13 강보다 낮으며 프레임 제조에 많이 사용됩니다. 후자의 두 강종은 탄소 함량이 높기 때문에 높은 강도를 얻을 수 있으며 스프링, 공구 등과 같이 높은 강도와 내마모성이 필요한 부품을 만드는 데 많이 사용됩니다. 또 18-8 Cr-Ni 스테인리스강의 결정간 부식을 극복하기 위해 강철의 탄소 함량을 0.03% 이하로 줄이거나 크롬과 탄소 친화력보다 더 큰 원소 (티타늄 또는 니오브) 를 첨가하면 탄화 크롬이 형성되지 않습니다. 예를 들어, 고경도 및 내마모성이 주요 요구 사항이 되면 강철의 탄소 함량을 높이는 동시에 크롬 함량을 적절히 증가시켜 경도와 내마모성의 요구 사항을 모두 충족시킬 수 있습니다. 공업에는 스테인리스강 9Cr 18 과 9Cr 17MoVCo 강철이 베어링, 게이지 및 블레이드로 사용됩니다. 탄소 함량은 0.85 ~ 0.95% 에 달하지만 크롬 함량도 그에 따라 증가하기 때문에 부식에 대한 요구는 보장된다.
일반적으로 현재 공업에 사용되는 스테인리스강의 탄소 함량은 비교적 낮으며, 대부분의 스테인리스강의 탄소 함량은 0. 1 ~ 0.4% 사이이고 내산성 강철의 탄소 함량은 0. 1 ~ 0.2% 사이이다. 탄소 함량이 0.4% 이상인 스테인리스강은 강종 총수의 극히 일부에 불과하다. 대부분의 복무 조건에서 스테인리스강은 항상 부식을 목적으로 하기 때문이다. 또한 탄소 함량이 낮은 것도 용접, 냉변형 등과 같은 일부 공정 요구 사항 때문입니다.
1-3. 스테인리스강에서 니켈의 역할은 크롬과 결합한 후에야 발휘된다.
니켈은 우수한 부식성 소재이자 합금강의 중요한 합금 원소이다. 니켈은 강철에서 오스테 나이트를 형성하는 원소이지만 순수한 오스테 나이트 조직을 얻기 위해서는 저탄소 니켈 강철의 니켈 함량이 24% 에 도달해야합니다. 니켈 함량이 27% 인 경우에만 일부 매체에서 강철의 내식성이 크게 변경됩니다. 따라서 니켈 자체는 스테인리스강을 구성할 수 없다. 그러나 니켈과 크롬이 스테인리스강에 공존할 때 니켈이 함유된 스테인리스강은 많은 가치 있는 특성을 가지고 있다.
위의 상황을 종합해 보면 니켈이 스테인리스강에서 합금 원소로 작용하는 것은 고크롬 강철의 조직을 변화시켜 스테인리스강의 내식성과 공예 성능을 높였다는 것을 알 수 있다.
1-4. 망간과 질소는 크롬 니켈 스테인리스강의 니켈을 대체할 수 있다.
크롬 니켈 오스테 나이트 강에는 많은 장점이 있지만, 최근 수십 년 동안 니켈 기반 내열합금과 니켈 함량이 20% 미만인 내열강의 대량 개발과 응용, 화학공업의 날로 스테인리스강에 대한 수요가 증가하면서 전 세계적으로 니켈의 공급과 수요가 모순되고 있다. 따라서 스테인리스강 및 기타 많은 합금 분야 (예: 대형 주조용 강철, 공구강, 내열강 등) 에서 ), 특히 니켈 자원이 부족한 나라에서는 니켈을 절약하고 니켈을 다른 원소로 대체하는 과학 연구 및 생산 관행이 널리 전개되고 있다. 이 방면에서, 텅스텐과 질소는 스테인리스강과 내열강의 니켈을 대체하는 데 광범위하게 사용된다.
오스테 나이트에 대한 망간의 영향은 니켈과 유사합니다. 그러나 더 정확히 말하자면, 망간의 작용은 오스테 나이트를 형성하는 것이 아니라 강철의 임계 담금질 속도를 낮추고, 냉각 중 오스테 나이트의 안정성을 높이고, 오스테 나이트의 분해를 억제하고, 고온으로 형성된 오스테 나이트를 실온으로 유지합니다. 강철의 내식성을 높이는 데 있어서 텅스텐의 작용은 매우 작다. 예를 들면 강철의 플루토늄 함량이 0 에서 10.4% 로 바뀌며, 공기와 산에서의 강철의 내식성은 크게 변하지 않았다. 이는 텅스텐이 철계 고용체의 전극 전위작용을 높이는 데 크지 않고 형성된 산화막의 보호작용도 낮기 때문에 공업상에는 플루토늄 합금화 오스테 나이트 강 (예: 40mn 18cr4, 50mn 18cr4wn, ZGMN) 이 있기 때문이다. ), 스테인레스 스틸로 사용할 수 없습니다. 강철에서 오스테 나이트를 안정화시키는 망간의 역할은 니켈의 약 절반이다. 즉, 강철의 2% 질소의 작용도 오스테 나이트를 안정화시키는 것으로 니켈보다 큰 역할을 한다. 예를 들어 실온에서 18% 크롬이 함유된 강철의 오스테 나이트 조직을 얻기 위해 니켈 대신 망간과 질소를 사용하는 저니켈 스테인리스강과 크롬-망간-질소 대신 니켈을 사용하는 무강종이 이미 공업에 적용되었으며, 그 중 일부는 클래식18-을 대체하는 데 성공했다.
1-5. 티타늄 또는 텅스텐이 스테인리스강에 추가되어 결정간 부식을 방지합니다.
1-6. 몰리브덴과 구리는 일부 스테인리스강의 내식성을 높일 수 있다.
1-7. 스테인리스강의 성능 및 미세 구조에 대한 기타 원소의 영향
위의 9 가지 주요 원소가 스테인리스강의 성능 및 조직에 미치는 영향 스테인리스강의 성능 및 조직에 큰 영향을 미치는 요소 외에도 스테인리스강에는 몇 가지 다른 요소가 포함되어 있습니다. 실리콘, 황, 인과 같은 일반 강철과 같은 일반적인 불순물 원소도 있고 코발트, 붕소, 셀레늄, 희토원소와 같은 특정 목적을 위해 첨가된 것도 있다. 스테인리스강의 내식성으로 볼 때, 이 원소들은 토론한 9 가지 원소에 비해 모두 비주요 방면이다. 그럼에도 불구하고 스테인리스강의 성능과 미시적 구조에 영향을 미치기 때문에 완전히 무시할 수는 없습니다.
실리콘은 철소체를 형성하는 원소로, 일반 스테인리스강에서는 일정한 불순물 원소이다.
코발트는 합금 원소로서 가격이 높기 때문에 고속 강철, 경질 합금, 코발트 기반 내열합금, 자석 또는 경질 자기 합금 등 다른 분야에서 더 중요한 응용이 있기 때문에 강철에서는 응용이 광범위하지 않다. 코발트는 일반 스테인레스 스틸에 합금 원소로 거의 추가되지 않습니다. 9 Cr 17 mov co 강 (코발트 1.2- 1.8% 포함) 과 같은 일반적인 스테인레스 스틸은 내식성을 높이기 위해서가 아니라 경도를 높이기 위해 코발트를 추가합니다
붕소: 고 크롬 페라이트 계 스테인레스 스틸 Cr 17 mo 2 ti 에 0.005% 의 붕소를 첨가하면 끓는 65% 아세트산에서 내식성이 향상됩니다. 소량의 플루토늄 (0.0006 ~ 0.0007%) 을 추가하면 오스테 나이트 스테인리스강의 열가소성을 높일 수 있습니다. 소량의 붕소가 저융점 결정체를 형성하여 오스테 나이트 강 용접 열 균열 경향을 증가시키지만, 붕소가 많은 경우 (0.5 ~ 0.6%) 열 균열을 막을 수 있다. 0.5 ~ 0.6% 를 함유하고 있을 때 오스테 나이트-붕화물 2 상 구조가 형성되어 용접의 융점을 낮추기 때문이다. 용융 풀의 응고 온도가 반용융 영역보다 낮은 경우 냉각 중 모재에서 발생하는 인장 응력은 액체 및 고체 용접 금속이 부담하며 이때 균열이 발생하지 않습니다. 가까운 솔기 영역에서 금이 가도 액체-고체 용융 풀 금속으로 채워질 수 있습니다. 텅스텐이 함유된 크롬 니켈 오스테 나이트 스테인리스강은 원자력 공업에서 특수한 용도가 있다.
인: 일반 스테인리스강의 불순물 원소이지만 오스테 나이트 스테인리스강의 유해성은 일반 강철보다 뚜렷하지 않기 때문에 함량이 좀 높을 수 있고, 데이터가 있으면 최대 0.06% 까지 올라갈 수 있어 제련 통제에 도움이 된다. 개별 망간 오스테 나이트 계 강의 인 함량은 0.06% (예: 2 Cr 13 nim n 9 강) 또는 0.08% (예: Cr 14Mnl4Ni 강) 에 달할 수 있습니다. 인을 이용한 강철의 강화작용으로 인도 시효경화 스테인리스강의 합금원소로 첨가되고, pH 17- 10p (인 0.25%) 의 강철은 pH-HNM 강 (인 0.30) 이다.
황과 셀레늄: 불순물 원소는 일반 스테인리스강에서도 흔히 볼 수 있다. 하지만 스테인리스강에 0.2 ~ 0.4% 의 황을 넣으면 스테인리스강의 절삭 성능이 향상되고, 텅스텐도 같은 역할을 한다. 황과 텅스텐은 스테인리스강의 가공성을 향상시켰는데, 왜냐하면 그것들은 스테인리스강의 인성을 떨어뜨렸기 때문이다. 예를 들어 일반 18-8 크롬 니켈 스테인리스강의 충격값은 30kg/제곱센티미터에 이를 수 있다. 18-8 강 (0.084% C, 18. 15% Cr, 9.25% Ni) 의 충격 값에는 0.3 이 포함됩니다 0 을 포함합니다. 셀레늄 22% 를 함유 한 18-8 강 (0.094% C, 18.4% Cr, 9% Ni) 의 충격 값은 3.24 kg/cm2 입니다. 황과 텅스텐은 모두 스테인리스강의 내식성을 떨어뜨려 스테인리스강의 합금 원소로 거의 사용되지 않는다.
희토원소: 희토원소는 스테인리스강에 적용되며, 현재 주요 목적은 공예 성능을 높이는 것이다. Cr 17 ti 강 및 Cr 17Mo2Ti 강에 소량의 희토원소를 첨가하면 강괴에서 수소로 인한 기포를 제거하고 강철 가공물 균열을 줄일 수 있습니다. 오스테 나이트 및 오스테 나이트-페라이트 계 스테인리스 강에 0.02 ~ 0.5% 의 희토류 원소 (Ce-La 합금) 를 첨가하면 단조 성능이 크게 향상됩니다. 한때 오스테 나이트 강에는 19.5% 크롬, 니켈 23%, 몰리브덴, 구리, 망간이 함유되어 있었다. 과거에는 열가공공예 성능으로 주물만 생산할 수 있었고, 희토원소를 첨가한 후 각종 강재로 압연할 수 있었다.
2) 스테인리스강의 분류는 각종 스테인리스강의 김상 조직과 일반 특성에 따라 분류된다.
화학성분 (주로 크롬 함량) 과 용도에 따라 스테인리스강은 스테인리스강과 내산의 두 가지 범주로 나눌 수 있다. 공업에서 스테인리스강은 또한 고온 (900- 1 100 도) 열공기냉각된 강철의 기체 조직 유형에 따라 분류되는데, 이는 위에서 설명한 탄소와 합금 원소가 스테인리스강 조직에 미치는 영향에 따른 특성이다.
공업에 사용된 스테인리스강은 금속상 조직으로 나눌 수 있다: 철소체 스테인리스강, 마르텐 사이트 스테인리스강, 오스테 나이트 스테인리스강. 이 세 가지 유형의 스테인리스강의 특징은 아래 표에 나와 있듯이 요약할 수 있지만, 모든 마르텐 사이트 스테인리스강이 용접할 수 있는 것은 아니지만 용접 전 예열, 용접 후 고온 템퍼링 등과 같은 특정 조건에 의해 용접 공정이 더욱 복잡해진다는 점에 유의해야 합니다. 실제 생산에서는 1Cr 13, 2Cr 13, 2Cr 13, 45 강과 같은 일부 마르텐 사이트 스테인리스강이 여전히 용접됩니다.
스테인레스 스틸 분류, 주성분 및 성능 비교
분류 근사 성분 (%) 담금질, 내식성, 가공성, 납땜성 및 자성
탄소 크롬 니켈
0.35 이하의 철산소 시스템 16-27- 좋지 않습니다. 좋습니다. 보통입니다.
1.20 다음의 마르코프 시스템11-15-자기 경화가 필수적입니다.
0.25 이하 오스테 나이트 계,16,7 이상, 우열 없음.
위의 분류는 강철의 기준 구조만을 기준으로 합니다. 강철에서 안정된 오스테 나이트와 철소체를 형성하는 원소의 작용이 서로 균형을 이룰 수 없고, 대량의 크롬으로 인해 균형도의 S 점을 왼쪽으로 이동하며, 위의 세 가지 기본 유형 외에 마르텐 사이트-철소체, 오스테 나이트-철소체, 오스테 나이트-마르텐 사이트 및 마르텐 사이트-탄화물 구조의 스테인리스강 등 과도 다상 스테인리스강이 있다.
2- 1. 페라이트 강
크롬 14% 이상의 저탄소 크롬 스테인리스강, 크롬 27% 및 임의 탄소 함유량이 있는 크롬 스테인리스강, 위 성분에 몰리브덴, 티타늄, 니오브, 실리콘, 알루미늄, 텅스텐, 바나듐 등의 원소를 첨가한 스테인리스강은 철소체를 형성하는 원소가 화학성분에서 절대적인 우위를 점하고 있습니다. 이 강철의 불 (용액) 상태의 현미조직은 철소체이며, 퇴화와 시효 상태의 현미조직에서는 소량의 탄화물과 금속간 화합물을 볼 수 있다.
Crl7, Cr 17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 등이 있습니다. 철소체 스테인리스강은 크롬 함량이 높기 때문에 내식성과 내산화성이 우수하지만 기계적 성능과 프로세스 성능이 좋지 않아 응력이 적은 내산성 구조와 항산화강으로 많이 쓰인다.
2-2. 페라이트-마르텐 사이트 강
이런 강철은 고온에서 y+a (또는 δ) 2 상 상태에 있으며, 급냉할 때 y-M 전환이 발생하며 철소체는 그대로 남아 있다. 실온 아래의 현미조직은 마르텐 사이트와 철소체이다. 성분과 가열 온도의 차이로 인해 현미조직의 철소체 함량은 몇 퍼센트에서 수십 퍼센트까지 다양할 수 있다. 0Crl3 강, lCrl3 강, 크롬 상한탄소 하한인 2Cr 13 강, Cr 17Ni2 강, Cr 17wn4 강 및 ICrl3 강 기반
철소체-마르텐 사이트 강철은 부분적으로 불을 쬐어 강화될 수 있으므로 높은 역학 성능을 얻을 수 있다. 그러나 기계적 및 프로세스 성능은 조직의 철소체 함량 및 분포에 크게 영향을 받습니다. 성분의 크롬 함량에 따라 이 강은 12 ~ 14% 와 15 ~ 18% 의 두 시리즈에 속합니다. 전자는 대기와 약한 부식 매체에 저항하는 능력을 가지고 있으며, 감진성이 좋고, 선팽창 계수가 작다. 후자의 내식성은 크롬 함량이 같은 철소체 내산성 강철과 비슷하지만, 크롬 철소체의 단점도 어느 정도 남아 있다.
2-3. 마르텐 사이트 강
이 강철은 정상 급냉 온도에서 Y 상 구역에 있지만, Y 상은 고온에서만 안정적이며, M 점은 보통 300 C 정도이므로 냉각 후 마르텐 사이트로 변한다.
이러한 강철에는 2cr 13, 2cr 13Ni2, 3cr 13 및 일부 변성 12% 크롬 내열강이 포함됩니다 마르텐 사이트 계 스테인레스 강의 기계적 성질, 내식성, 공정 성능 및 물리적 특성은 12 ~ 14% 크롬을 함유 한 페라이트-마르텐 사이트 계 스테인리스강과 유사합니다. 조직에 유리철소체가 없기 때문에, 그 역학 성능은 상술한 강철보다 높지만, 열처리할 때 과열감도가 낮다.
2-4. 마르텐 사이트 탄화물 강
철-탄소 합금 공동 분석 점의 탄소 함량은 0.83% 였다. 스테인리스강에서 s 점은 크롬으로 왼쪽으로 이동하며 12% 크롬과 0.4% 이상의 탄소가 있는 강 (그림 1 1-3) 에는/kloc 가 포함되어 있습니다
이런 종류의 스테인리스강 브랜드는 많지 않지만 탄소 함량이 높은 스테인리스강 (예: 4Crl3, 9Cr 18, 9 Cr 18 mov, 9CR17MOV) 이 있습니다 탄소 함량의 상한선이 낮은 온도에서 불을 붙일 때도 이런 구조가 나타날 수 있다. 위의 세 가지 강종은 9Cr 18 과 같이 탄소 함량이 높고 크롬이 많지만 내식성은 12 ~ 14% 게르마늄이 함유된 스테인리스강에 해당한다. 이 강철의 주요 용도는 공구, 베어링, 스프링, 의료 기기 등과 같이 높은 경도와 내마모성이 필요한 부품입니다.
2-5. 오스테 나이트 강
이 강철은 Y 구역을 크게 확대하고 오스테 나이트를 안정시키는 원소를 많이 함유하고 있으며 고온에서 모두 Y 상이다. 냉각할 때 Ms 점은 실온보다 낮기 때문에 실온에서 오스테 나이트 구조를 가지고 있습니다. 크롬 니켈 스테인리스강은 18-8,18-12,25-20,20-25mo, 낮은 니켈 스테인리스강은 CR/KR 과 같습니다
오스테 나이트 계 스테인레스 스틸은 이러한 많은 장점을 가지고 있습니다. 기계적 특성이 상대적으로 낮고 페라이트 계 스테인레스 스틸은 열처리를 통해 강화 될 수 없지만 냉간 가공 변형 및 가공 경화를 통해 강도를 향상시킬 수 있습니다. 이런 강철의 단점은 결정간 부식과 응력 부식에 민감하여 적절한 합금 첨가제와 공예 조치를 통해 제거해야 한다는 것이다.
오스테 나이트-페라이트 강
이 강철은 Y 구역을 확대하고 오스테 나이트 원소의 작용 정도를 안정시켜 실온이나 고온에서 순수 오스테 나이트 조직을 가질 수 없기 때문에 오스테 나이트-페라이트 다상 상태에 있으며, 그 철소체 함량도 성분과 가열 온도에 따라 넓은 범위에서 변할 수 있다.
이런 종류의 스테인리스강은 저탄소 18-8 Cr-Ni 강, 티타늄, 니오브, 몰리브덴이 함유된 18-8 Cr-Ni 강, 특히 주강 조직에서 볼 수 있는 철소체와 같이 많다. 또한 탄소 함량이 14 ~ 15% 보다 크고 0.2% 미만의 크롬-망간 스테인리스강 (예: 순수 오스테 나이트 스테인리스강에 비해 항복 강도, 입계 부식 방지 능력 등 많은 장점이 있습니다. 단점은 압력 가공성이 떨어지고, 점식 성향이 크며, C 상 취성이 생기기 쉬우며, 강한 자기장 작용에서 자성이 약하다는 것이다. 이러한 모든 장단점은 구조의 철소체에서 비롯된다.
2-7 오스테 나이트 그릇 마르텐 사이트 강
이 강철의 Ms 점은 실온보다 낮으며, 용액 처리 후 오스테 나이트 조직이 있어 성형과 용접이 용이합니다. 일반적으로 두 가지 방법으로 마르텐 사이트 전환을 경험할 수 있습니다. 첫째, 용액 처리 후 오스테 나이트는 700 ~ 800 도 가열에서 준 안정 상태로 전환되고, Ms 점은 실온 이상으로 증가하고, 냉각 시 마르텐 사이트로 전환됩니다. 둘째, 용액 처리 후 Ms 와 Mf 사이의 점으로 직접 냉각되어 오스테 나이트를 마르텐 사이트로 전환시킵니다. 후자의 방법은 높은 내식성을 얻을 수 있지만 용액 처리와 극저온 처리 사이의 간격이 너무 길어서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 오스트레일리아의 시효 안정성으로 인해 극저온 처리의 강화 효과가 낮아집니다. 상술한 처리 후, 강철은 시효 400 ~ 500 도로 침전금속 간 화합물을 더욱 강화하였다. 이런 강철의 전형적인 상표는 17Cr-7Ni-A 1, 15cr-9ni-A 1,/입니다 이 강철은 오스테 나이트 마르텐 사이트 계 시효 스테인레스 스틸이라고도합니다. 오스테 나이트와 마르텐 사이트 외에 다른 양의 페라이트가 있기 때문에 오스테 나이트 계 석출 경화 스테인레스 스틸이라고도합니다.
이런 강철은 1950 년대 말 개발 응용한 신형 스테인리스강이다. 일반적인 특징은 강도가 높고 (C 가 100- 150) 열 강도가 좋다는 것이다. 그러나 크롬 함량이 낮기 때문에 열처리할 때 탄화 크롬이 석출되어 내식성이 표준 오스테 나이트 스테인리스강보다 낮다. 또한 이 강철의 강도는 내식성 및 비자성과 같은 기타 성능을 희생하는 대가로 얻은 것이라고 할 수 있습니다. 현재 이런 강철은 항공공업과 로켓, 미사일 생산에 주로 사용되지만, 범용 기계 제조에는 광범위하게 적용되지 않으며, 초강도 강철 시리즈에 속한다.
스테인리스강의 내식성
부식 유형 및 정의
스테인리스강은 많은 매체에서 내식성이 좋지만, 다른 매체에서는 화학적 안정성이 낮기 때문에 부식될 수 있습니다. 따라서 스테인리스강은 모든 매체의 부식에 저항할 수 없다. 많은 산업 응용 분야에서 스테인리스강은 만족스러운 내식성을 제공할 수 있다. 경험에 따르면 스테인리스강의 부식은 기계적 실효를 제외하고는 주로 스테인리스강의 심각한 부식 형태 중 하나가 국부 부식 (응력 부식 균열, 점식, 결정간 부식, 부식 피로 및 틈새 부식) 으로 나타난다. 이러한 국부 부식으로 인한 실효 사례는 실효 사례의 거의 절반 이상을 차지한다. 사실, 많은 실패 사고는 합리적인 재료 선택을 통해 피할 수 있습니다.
금속의 부식은 기계에 따라 특수 부식과 화학 부식으로 나눌 수 있다.