SUS304/304L, 316/316L

SUS304, 304L, 316, 그리고 316L은 스테인리스 스틸의 다양한 등급으로, 각각의 등급은 고유의 화학적 조성과 특성을 가지고 있습니다. 아래에 각 등급에 대한 설명을 제공합니다.

SUS304

• 구성: 주로 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni)로 구성되어 있으며, 일반적으로 18-20% 크롬과 8-10.5% 니켈을 포함합니다.
• 특성: 내식성이 좋고 가공성이 뛰어나며 용접성이 우수합니다. 일반적으로 가정용 기기, 건축 자재, 화학 공장 장비 등에 사용됩니다.
• 용도: 주방기구, 싱크대, 음식 가공 장비, 자동차 부품 등.

SUS304L

• 구성: SUS304와 유사하지만, 탄소(C) 함량이 낮습니다(0.03% 이하).
• 특성: 낮은 탄소 함량 덕분에 용접 후의 부식에 더 강합니다. 따라서 용접 후 열처리가 필요하지 않습니다.
• 용도: 용접이 많이 요구되는 배관 시스템, 화학 공장 장비, 해양 환경에서 사용되는 부품 등.

SUS316

• 구성: 16-18% 크롬, 10-14% 니켈, 그리고 2-3% 몰리브덴(Mo)을 포함합니다.
• 특성: 몰리브덴의 추가로 인해 염화물 부식에 대한 저항성이 강화되었습니다. 따라서 해양 환경이나 화학 산업에서 널리 사용됩니다.
• 용도: 해양 장비, 화학 공장 장비, 제약 장비, 의료 기기 등.

SUS316L

• 구성: SUS316과 유사하지만, 탄소 함량이 낮습니다(0.03% 이하).
• 특성: SUS316과 동일한 장점에 더해 용접 후 열처리가 필요하지 않으며, 용접 후 부식 저항성이 더 뛰어납니다.
• 용도: 높은 내식성이 요구되는 환경, 특히 용접이 필요한 배관 시스템, 해양 장비, 화학 및 제약 공장 장비 등.

이들 등급은 모두 다양한 산업 및 응용 분야에서 널리 사용되며, 각기 다른 요구 사항에 맞춰 선택됩니다.

용접에 적합한 강종은?

용접 시 스테인리스 스틸의 강종 선택은 용접 후의 성능, 내식성, 용접 후 열처리 필요성 등을 고려해야 합니다. 다음은 용접에 적합한 몇 가지 강종과 그 이유입니다:

SUS304L 및 SUS316L

• SUS304L 및 SUS316L은 낮은 탄소 함량(0.03% 이하) 덕분에 용접 후 열처리가 필요하지 않습니다. 낮은 탄소 함량은 용접 후 입계부식(intergranular corrosion)을 최소화하므로, 용접 후에도 높은 내식성을 유지할 수 있습니다.
• 적용 예: 배관 시스템, 화학 공장 장비, 해양 장비 등.

SUS304 및 SUS316

• SUS304와 SUS316도 용접이 가능하지만, 탄소 함량이 상대적으로 높기 때문에 용접 후 열처리를 하지 않으면 입계부식의 위험이 있습니다. 따라서 용접 후 열처리가 가능하거나 필요한 경우에 적합합니다.
• 적용 예: 가정용 기기, 건축 자재, 식품 가공 장비 등.

용접 시 고려 사항

1. 열영향부(Heat-Affected Zone, HAZ) 관리: 용접 시 발생하는 높은 열로 인해 열영향부의 미세구조가 변화할 수 있습니다. L 등급 강종(SUS304L, SUS316L)은 탄소 함량이 낮아 이러한 영향을 최소화할 수 있습니다.
2. 용접 방법: TIG(Tungsten Inert Gas) 용접, MIG(Metal Inert Gas) 용접, 아크 용접 등 다양한 용접 방법이 있으며, 각 방법에 따라 최적의 강종이 다를 수 있습니다.
3. 용접 전후 처리: 일부 경우, 용접 후 열처리나 피클링(pickling) 및 패시베이션(passivation) 같은 후처리가 필요할 수 있습니다. L 등급 강종은 이러한 후처리의 필요성을 줄입니다.

결론

용접 작업에서 내식성과 기계적 성질을 유지하기 위해 일반적으로 SUS304L과 SUS316L이 가장 적합합니다. 이들 강종은 용접 후 열처리가 필요 없고, 용접 후에도 높은 내식성을 유지할 수 있기 때문에 용접 작업에서 널리 사용됩니다.

반전: 304와 304L은 자성을 띌 수 있다!

맞습니다. 오스테나이트계 스테인리스 스틸인 SUS304도 특정 조건 하에서 자성을 띌 수 있습니다. 이는 일반적으로 오스테나이트계 스테인리스 스틸이 비자성(material is non-magnetic)으로 알려져 있지만, 특정한 작업 및 조건에 의해 자성을 가질 수 있기 때문입니다.

이유 및 조건

1. 냉간 가공(Cold Working)
• 오스테나이트계 스테인리스 스틸을 냉간 가공하면 내부 미세 구조가 변하여 일부 마르텐사이트가 형성될 수 있습니다. 이로 인해 자성을 띄게 됩니다. 예를 들어, SUS304를 심하게 냉간 압연하거나 성형할 경우 자성을 띌 수 있습니다.
2. 응력 상태(Stress)
• 용접, 절단, 기계 가공 등의 작업으로 인한 응력도 오스테나이트를 마르텐사이트로 변환시켜 자성을 유발할 수 있습니다.
3. 결함 및 변형
• 내부 구조의 결함이나 변형도 자성을 띄게 하는 요인이 될 수 있습니다.

요약

• 평상시 상태: SUS304는 주로 오스테나이트 구조를 가지고 있어 비자성입니다.
• 냉간 가공 및 응력: 냉간 가공이나 높은 응력이 가해지면 일부 마르텐사이트가 형성되어 자성을 띌 수 있습니다.

따라서, SUS304가 원래는 비자성이지만 특정한 냉간 가공이나 응력 조건 하에서는 자성을 띌 수 있다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 이러한 변화는 물질의 내구성이나 기타 기계적 특성에 영향을 미칠 수 있으므로, 이와 관련된 작업을 할 때 주의가 필요합니다.

 
※ ChatGPT 4o를 이용해 생성된 포스트입니다. 정보를 사용하기 전에 확인이 필요합니다. 
 

저자 각주: 316도 자성을 띌 수 있지만, 그 정도가 다릅니다. 304 소재 용수철 등을 자석에 붙을 정도이지만, 316의 자성은 무시해도 무방합니다.