프로젝트에 가장 적합한 스테인리스 스틸을 선택할 때는 일반적인 등급 간의 주요 차이점을 이해해야 합니다. 가장 널리 사용되는 두 가지 오스테나이트 스테인리스 강은 다음과 같습니다. AISI 303 및 AISI 304(SS 303 및 SS 304라고도 함).
하지만 특정 용도에 따라 서로 다른 특징을 가지고 있습니다. 이 가이드는 303 스테인리스 스틸과 304 스테인리스 스틸의 특징에 대한 인사이트를 제공합니다.
그렇다면 이 중 자신의 용도에 맞는 적절한 등급을 어떻게 선택할 수 있을까요?
스테인리스 스틸 등급 이해
적응력이 뛰어나고 경제적인 소재인 스테인리스 스틸은 오스테나이트 구조로 산화 및 일부 형태의 부식에 대한 저항성이 우수하다는 평가를 받고 있습니다. 예를 들어 303 및 304 오스테나이트 등급이 자주 사용됩니다.
성형이 쉽고 부식에 대한 저항성이 뛰어나며 성형성이 선호됩니다. 그러나 등급 선택은 작업에 적합한 공구를 선택하는 것과 매우 유사하며, 작업에 완벽해야 합니다. 재료의 작업 결과와 내구성에서 최고의 결과를 얻으려면 가이드에서 자세히 알아보세요.
303 대 304 스테인리스 스틸 등급
오스테나이트 스테인리스강과 화학적 기반은 비슷하지만 두 재종은 내식성 및 비자성 특성이 비슷합니다. 황 함량이 0.15%에서 0.35%에 이르는 303은 오스테나이트 스테인리스강 등급으로 뛰어난 가공성을 제공합니다.
303 스테인리스 스틸 대 304 스테인리스 스틸: 비교 표
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속성 |
303 스테인리스 스틸 |
304 스테인리스 스틸 |
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화학 성분 |
17% 크롬, 8% 니켈, 0.15% 유황/셀레늄(분) |
18% 크롬, 8% 니켈(분) |
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기계 가공성 |
우수(유황/셀레늄 함유로 인해) |
Good |
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용접성 |
Poor |
Good |
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성형성 |
Good |
Good |
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인장 강도(MPa) |
510-590 |
535-750 |
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항복 강도(MPa) |
205-290 |
205-325 |
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연신율 (%) |
40-60 |
40-60 |
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밀도(g/cm³) |
7.93 |
7.93 |
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내식성 |
보통 |
우수 |
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비용 |
Lower |
더 높음 |
8%-10% 니켈과 18% 크롬이 함유되어 있습니다. 유황 함량은 일반적으로 제공하는 내식성을 대부분 상쇄합니다. 결과적으로 인성이 약간 감소하고 내식성이 감소합니다.
쉽게 가공할 수 있다는 장점에는 단점이 있습니다. 성형 및 프레스에 많은 노동력이 필요하지 않기 때문에 합금 304보다 더 비쌀 수 있습니다. 303은 304만큼 부식에 강하지는 않지만, 가끔 1400°F의 높은 온도에 노출될 경우 산화에 상당히 강합니다.
유황 함량으로 인해 303은 용접성이 약해져 균열이 발생할 수 있습니다. 또한 유황 대신 셀레늄을 사용하기도 합니다. 이 역시 유황과 동일한 효과를 내며 가공성을 개선하고 내식성을 낮춥니다.
304와 303 스테인리스강의 가공성 이해
303학년
303 등급의 스테인리스 스틸은 황 또는 셀레늄이 함유되어 있어 가공성의 왕이라고 불립니다. 따라서 303 등급의 자유 절삭 특성을 통해 합금의 기계적 특성을 개선할 수 있습니다. 이를 통해 제조업체는 더 깔끔한 절단 방식으로 대량으로 빠르게 생산할 수 있습니다.
이 재종은 복잡한 형상과 미세한 디테일이 필요한 응용 분야에 적합하며 정밀 가공 시설을 제공합니다. 공구 마모 가능성을 낮추고 절삭 공구의 수명을 연장합니다.
대량 생산에 적합한 경제적인 선택입니다. 그러나 그 대신 부식에 대한 저항성이 약간 감소하여 특정 환경에서는 사용이 제한될 수 있습니다.
304학년 - 균형 잡힌 행동
304 등급은 빠르게 경화되기 때문에 303 등급의 경우 가공성이 문제가 됩니다. 303 등급과 달리 스테인리스강 304 등급의 화학 성분은 가공성은 낮지만 신뢰성과 견고성으로 인해 많은 산업 분야에서 선호되고 있습니다. 성형성이 우수하고 부식에 대한 저항성이 뛰어나 다용도로 사용할 수 있습니다.
이 등급은 주방 장비, 건축 구조물, 화학 용기 등 기계 가공과 용접이 모두 필요한 응용 분야를 생산하는 데 널리 사용됩니다. 우수한 부식 방지 특성 덕분에 열악한 환경에서도 무결성을 손상시키지 않고 견딜 수 있습니다.
기계적 특성
303과 304 등급의 스테인리스 스틸은 녹는점을 제외하고는 동일한 특성을 공유합니다. 화학 성분이 약간 다르더라도 밀도는 동일합니다. 오스테나이트계 스테인리스강 합금이기 때문에 결정 구조가 매우 유사하며 원자가 규칙적이고 반복적인 패턴으로 배열되어 있습니다.
304는 크롬이 조금 더 많지만 항상 그런 것은 아닙니다. 황 함유량은 결정 구조나 원자 간 입자 간격에 의미 있는 영향을 미치지 않습니다.
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속성 |
303 등급 스테인리스 스틸 |
304 스테인리스 스틸 등급 |
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밀도 |
0.289 파운드/인³ |
0.289 파운드/인³ |
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녹는점 |
2550 - 2590°F |
2642°F |
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탄성 계수 |
28,000 ksi |
28,000 ksi |
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전기 저항 |
0.72 x 10-⁶ Ω-m |
0.72 x 10-⁶ Ω-m |
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열 전도성 |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
112 BTU-in/hr-ft²-°F |
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전단 계수 |
11,200 ksi |
11,200 ksi |
오스테나이트 구조와 그 영향
스테인리스 스틸 등급은 오스테나이트 구조에 기여하면서 성형성과 함께 비자성 특성을 제공합니다. 오스테나이트 구조는 높은 인성과 내구성이 요구되는 특정 응용 분야를 생산하는 데 도움이 됩니다.
이 소재는 고온에서도 강도를 유지할 수 있습니다. 따라서 자동차 및 항공우주 제품 제조에 적합합니다. 또한 이 오스테나이트 구조는 높은 기계적 스트레스를 극복하기 위해 환경에서도 사용할 수 있습니다.
강점 비교
303 등급은 셀레늄 또는 황을 함유하고 있기 때문에 304 등급보다 수율 및 인장 강도 측면에서 약간 더 우수한 성능을 발휘합니다. 그러나 303과 304 중에서 적절한 등급을 선택할 때는 인성 및 연성과 같은 다른 요소를 고려하는 것이 중요합니다.
등급 선택은 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 여기에는 기계적 응력, 부식성 요소에 대한 노출, 기계 가공성 또는 용접성의 필요성 등이 포함될 수 있습니다.
열처리 및 성형성
솔루션 처리
용액 처리는 303 및 304 등급의 입자 구조와 전반적인 성형성을 유리하게 개선하는 공정입니다. 이 공정에는 합금을 고온으로 가열한 다음 빠르게 냉각하는 과정이 포함됩니다. 이를 통해 소재의 기계적 특성과 성능이 향상됩니다.
또한 이 공정은 진행 중에 형성될 수 있는 침전물을 용해하여 균일한 미세 구조를 보장하는 데 도움이 됩니다. 이는 합금의 연성과 인성을 개선하여 성형과 모양을 더 쉽게 만드는 데 도움이 됩니다.
용접성 차이
303 등급에 황 또는 셀레늄이 함유되어 있으면 용접 과정에서 고온 균열이 발생할 수 있습니다. 반대로 304 등급은 용접성이 우수하여 광범위한 용접이 필요한 용도에 사용하기에 적합할 수 있습니다.
프로젝트에 원하는 등급을 선택할 때 이 차등 요소를 고려하세요. 용접이 필요한 파이프 라인, 탱크 및 기타 구조물의 건설에는 304 등급이 적합합니다. 강력하고 내구성 있는 용접을 제공하는 이 소재는 다양한 응력을 견딜 수 있습니다.
비용 303 스테인리스 스틸 대 304 스테인리스 스틸
프로젝트에 303과 304 등급 중 하나를 선택할 때 비용을 고려하는 것은 중요한 측면입니다. 이 등급의 주요 구성 요소는 크롬과 니켈의 시장 가격입니다. 이는 수요와 공급, 지정학적 사건, 채굴 활동에 따라 변동합니다. 이러한 변동은 시장에서 스테인리스 스틸 소재의 전체 가격에 영향을 미칩니다.
- 시장 가격 변동
- 303등급 - 일반적으로 저렴한 비용
- 304등급 - 약간 높은 비용
시장 가격 변동
Nickel and chromium costs can differ due to various aspects and can be influenced by mining output, global demand, and political stability. Their prices fluctuate because of the manufacturer’s demand and supply, leading to price swings and affecting the cost of stainless steel.
303등급 - 일반적으로 저렴한 비용
니켈 함량이 낮고 가공성이 빠른 303 등급은 304 등급보다 가격이 저렴합니다. 이러한 특성 덕분에 생산 시간과 인건비가 절감되며 황 또는 셀레늄을 첨가하면 가공성이 향상됩니다. 따라서 생산 공정이 빨라지고 제조 비용이 절감됩니다.
304등급 - 약간 높은 비용
The higher nickel content and excellent resistance to corrosion presence in grade 3034 make it slightly more expensive than grade 303. Meanwhile, the lower maintenance requirement and the material’s durability can offset its higher cost. The lower maintenance requirements make grade 304 a cost-effective choice across various industries.
SS 303과 304의 공통 적용
303과 304 스테인리스 스틸의 용도는 종종 비슷합니다. 특히 303과 304는 다양한 용도에서 일반적으로 사용됩니다. 아래에서 구체적인 사용 이유를 간략하게 설명합니다.
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산업 |
스테인리스 스틸 303 애플리케이션 |
사용 이유 |
스테인리스 스틸 304 애플리케이션 |
사용 이유 |
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음식 준비 장비 |
컨베이어, 트레이, 카트 및 냉장 장치 |
손쉬운 청소 |
탱크, 파이프 및 컨테이너 |
내식성, 손쉬운 세척 |
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항공기 |
샤프트, 기어 및 항공기 피팅 |
비고착성 및 비갈림성, 높은 가공성 |
항공기 구조, 엔진 |
뛰어난 내식성, 열 안정성 및 무게 대비 강도 비율 |
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고정 구성 요소 |
나사, 너트 및 볼트 |
높은 가공성 - 복잡한 모양을 쉽게 제작할 수 있습니다. |
나사, 너트 및 볼트 |
내구성 및 내식성 |
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전자 부품 |
스페이서, 브래킷 및 통풍 요소 |
비자기성, 높은 가공성 |
스페이서, 브래킷 및 통풍 요소 |
비자기성 및 낮은 내식성 |
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산업 애플리케이션 및 기계 |
부싱, 피팅, 밸브 본체, 밸브, 단조 샤프트 및 밸브 트림 |
높은 가공성 - 정밀한 공차 및 타이트한 핏으로 복잡한 형상을 쉽게 생산할 수 있습니다. |
탱크, 파이프, 피팅 및 밸브 본체 |
내식성, 내구성 |
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가전 제품 |
기기 피팅, 나사 및 볼트 |
높은 가공성 |
냉장고, 주방 싱크대 및 식기 세척기 |
내구성, 내식성 및 미적 매력 |
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자동차 |
샤프트, 피팅 및 기어 |
높은 가공성, 제작 용이성 |
배기 시스템, 트림 및 그릴 |
내식성, 심미적 매력 |
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의료 장비 |
수술 기구, 치과 임플란트 |
높은 가공성, 비자기성 |
수술 기구, 치과 기구 및 임플란트 |
생체 적합성, 내식성 및 고온 세척 프로세스 |
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화학 처리 장비 |
밸브 본체, 피팅 및 부싱 |
높은 가공성, 제작 용이성 |
원자로, 탱크 및 파이프라인 |
다양한 화학 물질에 견디는 내식성 |
내식성
스테인리스 스틸은 다양한 가공 분야에서 널리 사용되는 최고급 소재입니다. 따라서 원하는 부품의 결과를 얻으려면 완벽한 소재를 찾는 것이 중요합니다. 스테인리스 스틸 등급은 유리한 기계적 및 화학적 특성 외에도 다양한 내식성을 지니고 있습니다.
- 피팅 저항과 크롬의 역할
- 다양한 환경에서의 내구성 비교
피팅 저항과 크롬의 역할
모든 오스테나이트 스테인리스 스틸 유형은 내식성이 뛰어나며, 염화물 환경에 노출될 경우 피팅 부식이 발생합니다. 특히 두 등급 모두 높은 수준의 크롬을 함유하고 있어 이러한 유형의 부식을 방지할 수 있습니다. 그러나 304 등급의 일부 변종은 크롬 함량이 높기 때문에 피팅 부식에 대한 저항성이 더 뛰어납니다.
다양한 환경에서의 내구성 비교
모든 대기 오염원, 살균제, 유기 화학 물질 및 염료는 303형을 부식시킬 수 없습니다. 할로겐산은 잘 견디지 못하고 황산은 어느 정도 견디며 질산은 잘 견딥니다.
내식성을 극대화하려면 303 등급으로 제작된 모든 구성품을 세척해야 합니다. 다음 후에는 패시베이션 처리해야 합니다. CNC 가공 를 사용하여 툴링에서 그리스, 기름, 지문 및 남은 쇳가루와 같은 기타 이물질을 제거할 수 있습니다.
결론:
303과 304 스테인리스강은 비슷한 특성을 가지고 있지만 뚜렷한 차이를 보입니다. 따라서 특정 용도에 적합한 소재를 선택하는 데 있어 까다로운 측면이 있습니다. 303은 가공성이 향상되었기 때문에 세밀한 가공이 필요한 부품에 이상적입니다. 또한 이 재종은 황 함량이 높기 때문에 내식성이 다소 떨어집니다.
반대로 스테인리스 스틸 304 등급은 부식에 대한 저항성이 뛰어나며 더 다양한 용도에 적합합니다. 따라서 부식이 우려되는 환경에 더 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.
등급 선택은 환경 노출, 가공 요구 사항 및 비용 효율성과 같은 요소를 고려하여 프로젝트의 요구 사항에 따라 달라집니다. 이러한 등급을 철저히 이해하면 제조업체가 고유한 특성을 활용하여 원하는 결과물을 얻을 수 있습니다.