스테인리스강은 철(Fe)을 소지금속(Base)로 하여 Cr, Ni을 주원료로 함유하고 있으나 Cr, Ni 이외에 원소를 첨가함으로써 여러가지 특성을 갖는 스테인리스강을 제조할 수 있었다. 최근 정련기술의 급속한 발전으로 극저탄소 Ferrite 강, 질도 첨가강 등 신강종이 개발 되었으며, 현재까지 규격상으로는 총63종(Austenite계 31, Ferrite계 13, Martensite계 14, Duplex계 2, 석출경화계 3)이 양산되고 있다.
일본의 경우 각 회사별로 고유강종을 개발 약 2,000여종이 등록되어 있다.
스테인리스강의 발달과정은 표에서와 같이 Cr주성분의 Martensite, Ferrite계에서 Cr-Ni성분의 Austenite계로 이어지며 기본조성을 바탕으로 하여 기타원소들을 첨가, 변화시켜 각종 용도에 맞는 강종이 개발 되어왔다.
Austenite계 스테인리스강 |
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결정구조는 면심입방격자로 열처리에 의해서는 경화되지 않고 가공에 의해 경화되며, 대표강종은 304강종으로 18Cr-8Ni 이 기본조성이다. Austenite조직은 상온과 고온에서 안전하게 존재하기 때문에 압연중에 변태현상을 동반하지 않고 비자성이다. 304강종은 용강으로부터 고상으로 응고할 때 o-Ferrite가 우선 석출되며, Austenite상이 안전한 상으로 되기 때문에 상온에서는 완전한 Austenite 조직이 존재하여야 하지만, 화학성분에 따라 주편내에 o-Ferrite가 잔류하게 되어 열간 가공성을 해칠 수 있으며, 가공 후 경화정도에 의해 약간의 자성을 가질 수도 있다. |
Ferrite계 스테인리스강 |
Ferrite계 스테인리스강은 체심입방구조로 Austenite계 스테인리스강보다 내식성은 열위지만 응력부식균열(SCC)에는 우수하다. 또한 상온에서 강자성이며 열처리에 의해 강화되지 않고 냉간가공성이 매우 우수하다. |
Martensite계 스테인리스강 |
Martensite계 스테인리스강은 상온에서 강자성을 보이며, 일반적으로 내식성은 열위한 편이나 강도가 우수하여 고상도 구조용강으로 사용된다. 고온에서는 안정한 오스테나이트 조직을 보유하여 공랭 또는 유냉에 의해 Martensite 변태를 일으켜 상온에서 완전한 Martensite조직을 가진다. |
Duplex계 스테인리스강 |
Ferrite계 스테인리스강은 체심입방구조로 Austenite계 스테인리스강보다 내식성은 열위지만 응력부식균열(SCC)에는 우수하다. 또한 상온에서 강자성이며 열처리에 의해 강화되지 않고 냉간가공성이 매우 우수하다. |
석출경화계 스테인리스강 |
열처리 후 시효에 의해 Cu, Al, Ti, N b등의 금속간화합물을 석출시켜 강도를 향상시킨다. |