2상 스테인리스강

2상 스테인리스강

2상스테인리스강

2상 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스와 페라이트계 스테인리스를 1:1의 비율로 2상(二相)혼합한 스테인리스강을 말한다. 오스테나이트와 페라이트 각각의 금속조직(二相)을 갖는다.

주요 성분은 철 이외에 크로뮴을 약 20~30%, 니켈을 1~10% 정도 함유하며 강종에 따라서 몰리브데넘이나 규소, 구리 등도 함유한다.

오스테나이크에 비해 니켈함유량은 적고 페라이트계가 함유하지 않는 니켈을 소량 포함한 스테인리스라고 할 수 있다.

높은 강도와 뛰어난 내식성이 장점으로 내응력부식파손에도 뛰어나므로 수문, 터널, 하수도설비, 해수담수화 플랜트, 복수기(수증기를 식혀서 물이 되게 하는 증기기관의 장치), 공업용수나 바닷물(해수)를 이용한 열교환기, 배기탈황장치, 캐미컬유조선, 각종 화학 플랜트용 장치, 염화물이온을 포함한 프로세스 환경의 기기 등 매우 광범위한 용도로 사용되고 있다.

JIS 에서는 SUS329J1, SUS329J3L, SUS329J4가 2相계 스테인리스강에 속한다.

2상 스테인리스강의 특징

고강도

2상 스테인리스강은 SUS304, SUS316(오스테나이트계 스테인리스강)의 약 2배의 강도이다. JIS규격에서는 SUS304와 SUS316의 인장강도가 520N/㎟ , SUS329J4L의 인장강도는 620N/㎟ 이상이 된다.

단, 2상 스테인리스강은 고온하에서 강도는 약간 약해지고 페라이트계의 약점인 고온환경에서의 취화(금속이나 플라스틱이 그 소성이나 연성을 상실하는 일)도 발생하기 쉽기 때문에 고온에서의 사용은 그다지 적합하지 않다.

우수한 내식성, 내공식성

2상 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스보다도 내응력부식균열성, 내공식성(공식은 스테인리스강의 표면을 보호하고 있는 산화막이 파괴되어 부식성의 수용액의 존재하에서 표면의 노출 금속부가 전자를 잃기 쉬운 상태가 되는 것)에 뛰어나다. 이것은 2상 스테인리스강의 크롬 농도와 몰리브덴 농도가 높기 때문에 부동태피막의 내식성이 높은 것이 이유이다.

또한 염화물 응력 부식균열에 대해서도 우수한 내성을 나타낸다. SUS304나 SUS316은 염화물 이온을 포함한 중성 수용액 속에서 응력부식균열이 발생하는 경우가 있지만 2상 스테인리스강은 비교적 그 발생이 적은 경향이 있다.

이것은 균열 발생의 한계온도가 높은 것이 이유로 SUS304에서는 약 50ºC 정도와 한계온도가 2상 스테인리스강의 경우는 180ºC부터 200ºC 정도로 되어 있다.

 

2상 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스와 페라이트계 스테인리스를 같은 비율로 2상 혼합한 스테인리스강이다.

혼합한 2종의 스테인리스강의 물리적 성질을 가지고 있다. 강도는 오스테나이트계 스테인리스의 2배 정도이지만 고온환경하에서는 강도가 떨어지고 취화가 일어나기 쉽기 때문에 고온환경하에서의 사용은 부적합하다. 내식성이 우수하고 염화물 응력부식균열에 대해서도 뛰어난 내성을 가지고 있다.