스테인리스 강과 특수강

 

기계재료 핵심요약 - 스테인리스강 & 특수강

 

 

스테인리스강

 

스테인리스강의 정의

대표적으로 철에 Cr 12%이상을 첨가하여 녹이 잘 발생하지 않도록 만들어진 특수강

 

 

 

스테인리스강의 분류

구  분	종  류	주요 성분	자  성
Cr계	페라이트계 스테인리스강	Fe+Cr 12%이상	자성체
	마텐자이트계 스테인리스강	Fe+Ni+Cr	자성체
Cr + Ni계	오스테나이트계 스테인리스강	Cr 18% + Ni 8%	비자성체
	석출경화계 스테인리스강	Fe+Cr+Ni	비자성체

 

 

 

오스테나이트계 18-8형 스테인리스강

Cr(크롬) 18%와 Ni(니켈) 8%가 일반 강에 합금된 재료로 대표적인 스테인리스강 중에 하나이다.

 

 

 

오스테나이트계 스테인리스강의 특징

- 응력부식과 균열에 민감하다. - 냉간가공에 의해서만 경화된다. - 비자기성이며 내부식성이 뛰어나다. - 냉간가공이 증가되면 오히려 성형성이 떨어진다. - 주방기구, 열교환부품 등 비구조용 재료로 이용된다. - Cr 18%+Ni8%, Mn 등의 원소가 Fe과 합금된 강이다. - 모든 스테인리스강 중에서 가장 연성이 크고 쉽게 성형된다. - 내부의 응력 제거를 위해 약 800℃에서 2~4시간 유지시킨 후 노랭이나 공랭을 한다.

 

 

 

 

 

 

핵심문제

 

01. 18-8계 스테인리스강의 설명으로 틀린 것은? [2011년 1회 - 기출]

① 오스테나이트계 스테인리스강이라고도 하며 담금질로써 경화되지 않는다.

② 내식, 내산성이 우수하며, 상온 가공하면 경화되어 다소 자성을 갖게 된다.

③ 가공된 제품은 수중 또는 유중 담금질하여 해수용 펌프 및 밸브 등의 재료로 많이 사용한다.

④ 가공성 및 용접성과 내식성이 좋다.

 

 

정답 : ③

 

 

01 - 해설.

오스테나이트계인 18-8형 스테인리스강은 담금질에 의해서가 아니라 냉간가공에 의해서만 재료가 경화되며 내부의 응력 제거를 위해 약 800℃에서2~4시간 유지시킨 후 노랭이나 공랭을 해야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

특수강

 

 

주요 특수강의 종류

종  류	특  징	참 고 자 료
Co강	- 강에 강도와 경도를 증가시키기 위해 소량의 Co(코발트)를 첨가한 강이다.
Cr강	- 자경성이 있어 경도를 크게 한다. - 담금질과 뜨임효과를 좋게 한다. - Cr을 0.9~1.2% 첨가하여 강도를 증가시키고, 내열성, 내식성, 내마멸성이 우수한 구조용 특수강이다.
Ni강	- 불변강이라고도 하며 정밀 기계 부품으로 사용되며 길이가 불변한다.
Si강	- 자기감응도가 크고 잔류자기 및 항자기력이 작아 변압기 철심 등에 사용된다.
레일강	- 경강으로서 철도의 레일을 만드는데 사용되는 재료의 강
쾌삭강	- 강을 절삭할 때 Chip을 잘게 하고 피삭성을 좋게 하기 위해 황이나 납 등의 특수원소를 첨가한 강
다이스강	- 내마모성이 높은 강철로서 Cr, Mo, W 등을 함유해서 만드는 강

 

함께보면 좋은 글

스테인리스 녹 제거 방법 3가지 정리

 

 

 

특수강의 주요 특성인 자경성의 정의

담금질 후 대기 중에서 방랭하는 것만으로도 마텐자이트 조직이 생성되어 조직이 단단해지는 성질을 말하며 Ni, Cr, Mn등이 함유된 특수강에서 볼 수 있는 현상이다.

 

 

 

 

 

불변강의 종류

 

종  류	용  도	참 고 자 료
인  바	- Fe에 35%의 Ni, 0.1~0.3%의 Co, 0.4%의 Mn이 합금된 불변강의 일종으로 상온 부근에서 열팽창계수 가 매우 작아서 길이 변화가 거의 없다. - 줄자나 측정용 표준자, 바이메탈용 재료로 사용한다.
슈퍼 인바	- Fe에 30~32%의 Ni, 4~6%의 Co를 합금한 재료로 20℃에서 열팽창계수가 0에 가까워서 표준 척도용 재료로 사용한다.
엘린바	- Fe에 36%의 Ni, 12%의 Cr이 합금된 재료로 온도변화에 따라 탄성률이 변화가 미세화하여 시계태엽이나 계기의 스프링, 기압계용 다이어프램, 정밀 저울용 스프링 재료로 사용한다.
퍼멀로이	- Fe에 35~80%의 Ni이 합금금된 재료로 열팽창계수가 작아서 측정기나 고주파 철심, 코일, 릴레이용 재료로 사용된다.
플래티 나이트	- Fe에 46%의 Ni이 합금된 재료로 열팽창계수가 유리와 백금과 가까우며 전구 도입선이나 진공관의 도선용으로 사용한다.
코엘린바	Fe에 Ce10~11%, Co 26~58%, Ni 10~16% 합금한 것으로 온도변화에 대한 탄성률의 변화가 적고 경기 중이나 수중에서 부식되지 않아서 스프링, 태엽, 기상관측용 기구의 부품에 사용한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

핵심 문제

 

02. 자기 감응도가 크고, 잔류자기 및 항자력이 작아 변압기 철심이나 교류기계의 철심 등에 쓰이는 강은? [2012년 2회 - 기출]

① 자석강

② 규소강

③ 고 니켈강

④ 고 크롬강

 

 

정답 : ②

 

 

02 - 해설.

규소강 : 자기감응도가 크고 잔류자기 및 항자력이 작아 변압기 철심 등에 사용된다.

 

 

 

 

03. Cr 10~11%, Co 26~58%, Ni 10~16% 함유하는 철 합금으로 온도변화에 대한 탄성률의 변화가 극히 적고 공기 중이나 수중에서 부식되지 않고, 스프링, 태엽, 기상관측용 기구의 부품에 사용되는 불변강은? [2013년 2회 - 기출]

① 인바

② 코엘린바

③ 퍼멀로이

④ 플래티나이트

 

 

정답 : ②

 

 

02 - 해설.

코엘린바는 탄성률의 변화가 극히 적고 공기나 수중에서 부식되지 않고, 스프링, 태엽용 재료로 사용되는 불변강이다.

 

 

 

 

모두들 화이팅 입니다. 힘내십쇼!^^

 

다음 포스팅에서는 알루미늄과 구리의 합금에 대해 알아보도록 하겠습니다.

다음 포스팅에서 뵙겠습니다~~^^