SUS303과 SUS304의 차이/대표적인 스테인리스강의 비교

스테인리스강 SUS303과 SUS304의 차이

스테인리스강은 철(Fe)에 니켈(Ni)이나 크롬(Cr) 등을 첨가하여 내식성을 향상시킨 합금강이다. 여기서 내식성(耐食性)은 금속 부식에 대한 저항력, 즉 내식성은 금속의 조성(화학적성분)과 조직에 따라서 달라지고, 물이나 산, 알카리, 염류 등의 종류, 농도, 온도 및 그 밖의 상태에 따라 달라지는 것으로 이온화 경향이 큰 금속일수록 화합물이 되기 쉬워서 부식이 잘 되기도 한다.(네이버 지식백과 인용)

SUS303과 SUS304

 

내식성을 향상시킨 스테인리스합금강 중에서도 가장 폭넓게 사용되고 있는 것이 오스테나이트(austenite)계 스테인리스(stainless)입니다. 오스테나이트계 스테인리스는 내식성을 향상시키기 위해서 크롬(Cr)을 오스테나이트 조직을 안정화하기 위해 Ni을 함유한 합금강입니다.

 

스테인리스강의 재료 중에서도 가장 대표적인 강종이 SUS303과 SUS304입니다. 보통 현장에서는 "서스", "써스"라는 표현을 많이 하는데 서스는 일본 규격인 JIS에서 스테인리스강을 SUS★★★로 표현하기 때문인 것 같습니다.

 

우선 이 SUS재질은 한국공업규격인 KS에서는 STS로 호칭하고 있다는 점을 알고 계시기 바랍니다.

STS303, STS304 이런 식으로 말입니다. 구 합금공구강 재료기호와 헷갈릴수 있습니다.

 

SUS303과 SUS304는 오스테나이트계 스테인리스로 분류되어 주요 화학성분 중에 니켈(Ni)을 함유하고 있는데요. SUS303이나 SUS304는 둘다 시중에서 구입하기 쉬운 스테인리스강으로 특히 SUS304는 전체 스테인리스재료 중에서도 취급을 많이 하고 구하기가 쉬우며 저렴한 재료입니다.

 

사실 SUS303과 SUS304는 맨 마지막 뒤의 숫자 하나만 3과 4라는 차이가 있을뿐인데 이 두 재료의 차이점은 상당히 난답니다.

 

먼저 SUS303과 SUS304의 물성비교를 알아보겠습니다. 일반적으로 탄소강, 합금강, 스테인리스강 등의 강재 속에는 우리가 잘 알고 있는 기본 원소 5가지가 들어 있습니다.

바로 C, Si, Mn, P, S 인데 이 중에서 P와 S는 제거해야 하는 원소로 강종마다 일정 % 이상을 함유하면 안된다고 상한치를 얼마얼마 이하로 정해놓고 있습니다. 아래의 SUS304에서 P는 0.045% 이하, S는 0.030 이하로 규정하듯이 말입니다. 이처럼 P와 S는 비금속 개재물로서 P는 철강재의 상온취성 발생의 원인을 제공하고 S는 철강재의 고온취성 발생 원인을 제공하기 대문입니다.

하지만 SUS303에서 SUS304보다 훨씬 많은 P와 S를 넣어야 하는 원소로 대접을 받고 있습니다.

 

■ SUS303과 SUS304의 성분표

화학성분	탄소 C	규소 Si	망간 Mn	인 P	유황 S	니켈 Ni	크롬 Cr
SUS303	0.15 이하	1.00 이하	2.00 이하	0.20 이하	0.15 이하	8.0~10.0 이하	17.0~19.0
SUS304	0.08 이하	1.00 이하	2.00 이하	0.045 이하	0.030 이하	8.0~10.50	18.0~20.0

위의 성분 이외에 몰리브데넘(Mo)을 SUS303에는 0.60% 이하 첨가하며, SUS304는 첨가하지 않고 나머지 성분은 전부 철(Fe)이라고 보면 된다.

두 재료의 가장 큰 차이점은 SUS303이 SUS304에 비해서 인(P)과 유황(S)을 많이 함유하고 있는 점을 들 수 있는데요. 위의 표를 보시면 아시겠지요? 바로 이 P, S의 함유에 의해 절삭성을 향상시키는 것이다.

S와 P을 첨가하는 것에 따라서 열간가공성을 해치고, 용접이 필요한 경우는 지장을 줄 수 있습니다. 내식성은 S을 함유하지 않은 SUS304 쪽이 좋답니다.

또한 내력이나 인장강도, 연신율 등의 기계적성질에 있어서는 SUS303과 SUS304는 거의 차이가 없습니다.

 

■ 외관의 차이

SUS303과 SUS304는 외관에는 큰 차이가 없기 때문에 육안으로 구분하기 힘듭니다.

 

■ 자성에 의한 차이

SUS303과 SUS304는 둘다 자성은 없으며, 자석으로 판별할 수 없습니다. 또한 둘다 가공에 의해 가공경화를 일으킨 부분은 구조 변화에 의해 자성을 갖는 경우가 있습니다.

 

■ 절삭성의 차이

 SUS304는 단단하고 끈기가 있기 때문에 절삭성이 좋지 않습니다. SUS303은 인(P)과 유황(S)을 함유하고 있기 때문에 끈기가 적어 절삭성이 좋습니다.

 

■ 용접성의 차이

SUS303은 인(P)과 유황(S)을 많이 함유하고 있기 때문에 용접성이 좋다고 말할 수는 없습니다. 용접가공이 필요한 경우에는 SUS304 쪽이 낫습니다.

 

■ 내식성의 차이

스테인리스는 내식성이 우수한 금속입니다. 그 중에서도 SUS304는 내식성이 뛰어나서 물에 닿아도 되는 용도 등 녹이나 부식발생이 쉬운 환경에서 사용할 재질을 선정시에는 SUS303보다도 적합합니다. 이처럼 SUS303이 SUS304보다 내식성이 뒤떨어지기 때문에 수분 접촉이 있거나 온기가 많은 장소에서 사용하는 경우 SUS304를 사용해야 합니다. 의료용도나 식품용도로 SUS303을 사용하지 않는 이유이기도 하지요.

 

■ 내소부성(耐焼付性)의 차이

SUS304는 금속끼리 마찰을 일으킬 때 등 표면이 밀착하여 늘어붙는 현상이 발생해버리는 경우가 있습니다. 한편 SUS303은 이런 현상이 일어나기 어렵기 때문에 금속끼리 서로 마찰하는 환경에서는 SUS303 쪽을 추천합니다.

 

■ 칩(Chip, 절분)에 의한 차이

위에 기술한 바와 같이 유황을 함유한 SUS303은 끈기가 적고 SUS304는 끈기가 있습니다. 선반(LATHE)등에서 두 재료를 가공하면 끈기가 적은 SUS303은 가루모양(분상)으로 칩이 발생합니다만, SUS304는 하나의 띠와 같은 형상으로 칩이 발생하기 쉬운 점이 차이가 있다고 할 수 있습니다.

 

■ SUS304와 SUS303의 재료비

SUS304보다 SUS303 쪽이 일반적으로 약간 비싼 경향이 있습니다.

 

[Key point]

SUS303과 SUS304는 기계적 성질 등의 측면에서 닮은 성질을 가지고 있습니다만, 사용용도나 가공방법에 따라서 구분할 수 있는데 절삭가공은 SUS303이 용접성(용접가공)은 SUS304가 우수합니다. 

 

SUS304(서스삼공사)는 가장 널리 사용되고 있는데 전 세계 스텐인리스의 약 70% 정도를 차지할 정도라고 합니다. 주방의 싱크대, 숟가락, 포크, 나이프, 젓가락 등이 다 이 SUS304(STS304)로 만든 것이지요.

 

300번 대 스테인리스는 오스테나이트계

400번 대 스테인리스는 페라이트 또는 마르텐사이트계