스테인리스 가공 재료 선택

스테인리스스틸은 다양한 종류가 있다. 사용 용도나 제품의 형상에 따라 적절한 강재를 선택함으로써 보다 저렴한 비용으로 장시간 사용가능한 부품의 제작도 가능하다.

여기서는 스테인리스강 중에서 SUS303, SUS304, SUS310S, SUS316, SUS420J2, SUS430, SUS440C를 대표적인 스테인리스강으로 소개한다.

 

1. SUS303

절삭성이 뛰어난 스테인리스강으로 절삭 가공에 적합한 금속이다. 유황(S)과 인(P)의 함유량을 올려 절삭하기 쉽도록 조정되어 있다. 내식성은 SUS304보다 떨어지고, 용접성도 매우 나쁘므로 용접 가공에는 적합하지 않은 금속이다. 오스테나이트계의 스테인리스강으로 비자성이지만, 가공에 의해 가공 경화를 일으킨 부분은 구조의 변화에 ​​의해 자성을 가지는 일도 있다.

2. SUS304

내식성과 용접성이 뛰어난 스테인리스강이다. 다른 종류와 비교하면 용접의 난이도가 낮아 용접 가공에 적합하다. 오스테나이트계의 스테인리스강으로 비자성이지만, SUS303처럼 가공에 의해 가공 경화를 일으킨 부분은 구조의 변화에 ​​의해 자성을 가지는 일도 있다. 원래 내식성이 우수한 스테인리스강 중에서도 특히 내식성이 우수하다.

3. SUS310S

내열 온도가 1,000℃ 정도나 되는 특히 내열성이 우수한 스테인리스강이다. 반면에 재료 비용이 비교적 비싼 금속이다. 크롬(Cr)과 니켈(Ni)이 많이 함유되어 있기 때문에 경도가 높은 만큼 절삭성이 좋지 않다. 보다 높은 내열성이 요구되는 부품에 적합하며, 오스테나이트계의 스테인리스강으로 비자성이다. 이 재료도 가공에 의해 가공 경화를 일으킨 부분은 구조의 변화에 ​​의해 자성을 가질 수 있다.

4. SUS316

특히 내식성이 우수한 스테인리스강으로 해안가 등 바닷물(해수)와 접촉하는 환경에서의 사용에 적합하다. 내식성은 SUS304보다 우수하지만 절삭성은 매우 떨어진다. SUS316도 오스테나이트계 스테인리스강으로 비자성으로 다른 것과 마찬가지로 가공에 의해 가공 경화를 일으킨 부분은 구조의 변화에 ​​의해 자성을 가질 수 있다.

5. SUS420J2

담금질이 가능한 스테인리스강이다. 탄소 함유량이 많아 담금질에 의해 매우 높은 강도를 얻을 수 있다. 또한 템퍼링(뜨임)의 조정에 의해 폭넓은 기계적 특징을 부여할 수 있다. 칼이나 노즐, 밸브 등 강도가 필요한 공구나 부품의 재료로 선택되는 경우가 많다. 탄소 함유량이 많기 때문에 스테인리스강 중에서도 가장 녹슬기 쉽다는 단점을 가지고 있다. 마르텐사이트계 스테인리스강으로 분류되어 자성이 있다.

5. SUS430

니켈(Ni)이나 몰리브덴(Mo) 등의 희소 금속을 포함하지 않기 때문에 비교적 저렴한 스테인리스강이다. 전체적인 성능은 SUS304와 비교하면 뒤떨어지지만, 가공성과 비용적인 측면에서 우수하기 때문에, 범용성이 높고 SUS304의 대용으로서도 사용된다. 페라이트계 스테인리스강으로 자성이 있다.

6. SUS440C

마르텐사이트계 스테인리스강 중에서 가장 강도가 높은 금속이다. 담금질(퀜칭, 야끼이레) 템퍼링에 의해 SUS420J2보다 더욱 고강도로 할 수 있으며 경도는 HRC58 정도가 된다. 강도, 경도, 내마모성이 뛰어나서 베어링용 부품이나 칼, 금형에 적합한 스테인리스강이다.

 

■ 특징 분류표

스테인리스강	내식성	절삭성	자성
SUS303	보통	양호	없다
SUS304	양호	보통	없다
SUS310S	우수	불량	없다
SUS316	우수	불량	없다
SUS420J2	불량	보통	있다
SUS430	보통	보통	있다
SUS440C	보통	보통	있다

스테인리스는 주로 절단가공, 굽힘가공, 용접가공, 절삭가공을 한다.

 

[기억하기]

스테인리스란 철(Fe)에 크롬(Cr)이나 니켈(Cr)을 일정한 비율로 혼합한 합금으로 내식성(녹에 견디는 성질)이 있고, 내열성이나 강도 등도 일반 철이나 강보다 높아진다. 또, 종류에 따라 자성의 유무(有無)가 있으며, 크롬이나 니켈을 혼합하는 비율에 따라 그 성질이나 표기가 달라진다.

스테인리스는 종류에 따라 SUS~라고 하는 표기를 하는데, 다양한 종류가 있는 스테인리스 중에서, 자주 사용되고 있는 것은 「SUS430」과 「SUS304」이다.
SUS430은 「페라이트계」의 대표적인 스테인리스가 되고, SUS304는 「오스테나이트계」의 대표적인 스테인리스가 된다. 또, 페라이트계라고 하는 것은, 열처리를 해도 경화하지 않는 것, 오스테나이트계는 열처리를 하면 연화하는 것과 같은 특징이 있다.

SUS430으로 대표되는 「페라이트계 스테인리스강」은 크롬 만이 포함되어 있어 자성이 있다. SUS304로 대표되는 「오스테나이트계 스테인리스강」은 크롬과 니켈이 포함되어 있어, 자성은 없지만, 가공 방법에 의해 자성을 가지는 것도 있다. 
또, 크롬만 함유되어 있는 SUS430보다, 크롬과 니켈이 포함되는 SUS304 쪽이 내식성, 내열성, 강도가 모두 우수하기 때문에 그만큼 가격도 비싸다고 보면 된다.