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매거진 스텐레스 이야기

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by Wooshin ST Mar 24. 2020

스테인리스 304/304L

스텐레스 304/304L

스테인레스 304는 우리 주변에 가장 쉽게 볼 수 있는 강종으로써 대다수 스텐레스 제품이 304로 만들어집니다. 서스 304(SUS 304)로 많이 불리기도 합니다.

STS 304는 크롬(Chrome) 18~20%, 니켈(Nickel) 8~10.5%을 포함하고 있는 오스테나이트(Austenite) 결정 구조체를 가지고 있습니다. 304는 탄소강보다 전기와 열의 전도가 비교적 낮고 이론상으로 자성을 띄지 않습니다. 304의 강한 내부식 성능과 훌륭한 가공성으로 인해 스텐레스 여러 강종 중에 304가 가장 활용도가 높고 인기가 많습니다.

304는 일반적인 환경에서 훌륭한 내부식 성능을 가지고 있습니다. 하지만 따뜻한 염화물 환경에서 공식(Pittig Corrosion), 틈새부식(Crevice Corrosion)의 위험이 있고 60 °C 이상에서는 응력부식균열(Stress Corrosion Cracking)의 위험이 있습니다. 혹독한 부식 환경 또는 공식이나 틈새부식의 위험이 많은 염소환경(Chloride Environment), 산환경(Acidic Envrionment)에서는 304 대신에 316이 사용됩니다.

*304의 염소환경 공식(Pitting Corrosion) 저항력: 대기온도에서는 영소 400mg/L, 60 °C에서 염소 150 mg/L 까지 공식 저항력을 가지고 있습니다.

서스 304 / 스텐레스 304

304, 304H, 304L의 차이

304, 304H, 304L 모두 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)의 함유량이 같기 때문에 비슷한 내부식 성능을 가지고 있고 가공성 및 용접성이 훌륭합니다.

304H는 고탄소 버전으로써 탄소가 0.04~0.10% 포함되어 있어 고온 강도에 이점이 있습니다.

304L은 저탄소 버전으로써 탄소가 최대 0.03% 포함되어 있어 용접에 의한 예민화(Sensitization)를 방지할 수 있습니다.

*예민화(Sensitization)란 스텐레스가 용접 등으로 약 480–820 °C로 가열되었을 때 결정입계(Grain Boundaries) 면에 크롬탄화물(Chromium Carbide)이 생성됩니다. 이를 예민화라 부릅니다. 이러한 결과로써 크롬탄화물에 의해 스텐레스의 결정입계면에 부식 성능이 떨어지게 됩니다.

304는 탄소가 최대 0.08%까지 제한됩니다. 따라서 용접이 수반되고 부식이 위험이 있는 탱크나 파이프에는 304보다는 304L이 선호됩니다. 고온 강도를 요구하는 곳에는 304H가 많이 쓰입니다. 일반적인 304의 경우 용접이 없는 가공 부속품 또는 키친싱크나 조리용품과 같은 곳에 사용되는 것이 이상적입니다.

304/304L (304 듀얼)

실온에서 탄소는 스텐레스의 강도에 지대한 영향을 줍니다. 저탄소 버전인 304L의 인장강도는 304보다 34MPa 낮습니다. 질소 또한 실온에서 스텐레스 강도에 큰 영향을 줍니다. 304L에 미량의 질소를 첨가하면 304와 비슷한 인장강도를 같게 됩니다. 오늘날 기술의 발전에 의해 스텐레스에 질소의 첨가가 용이해짐에 따라 시중에 유통되는 304L의 경우 304/304L로 듀얼 인증을 받는 것이 관행이 되었습니다.