스테인리스강 종류 네 가지: CNC 가공이 가능할까요?

“스테인리스강은 주로 구조와 화학적 성질에 따라 오스테나이트계, 페라이트계, 마르텐사이트계, 듀플렉스계 등으로 분류됩니다.”

스테인리스강 종류

스테인리스강은 크롬, 니켈, 탄소를 다양한 비율로 합금 원소로 함유하는 특정 합금강의 표준 명칭입니다. 합금 조성을 변경하면 다양한 특성을 얻을 수 있습니다. 스테인리스 스틸 종류오스테나이트계, 페라이트계, 마르티니틱계와 같은 종류가 있습니다. 또한, 듀플렉스 스테인리스강이나 경화형과 같이 다른 기준에 따라 분류되는 종류도 있습니다.

이 글에서는 제조에 사용되는 몇 가지 일반적인 스테인리스강 종류 및 합금 등급에 대해 다루겠습니다.

 

스테인리스 강이란?

이 탄소-철 합금은 내식성이 매우 뛰어나고 강도가 높은 강철로, 여러 가지 유익한 기계적 및 물리적 특성을 지니고 있습니다. 크롬 함량은 내식성을 크게 향상시키고, 니켈은 연성과 인성을 개선하며, 기타 합금 원소는 필요에 따라 특성을 맞춤화하는 데 도움을 줍니다. 따라서 스테인리스강은 극한 환경에서도 매우 높은 내성을 발휘합니다. 합금강과 스테인레스강.

스테인리스강의 일반적인 구성은 다음과 같습니다.

  • 크롬: ≥10.5% 
  • 니켈: 8~10%
  • 몰리브덴(Mo): 2%~3% 
  • 탄소(C): <1.2%

특정 등급의 스테인리스강은 제조 용도에 필요한 특성에 따라 망간(Mn)이나 실리콘(Si)과 같은 다른 합금 원소를 소량 첨가할 수 있습니다. 또한 시중에는 스테인리스강의 다양한 형태가 있습니다.  스테인레스 스틸 시트막대, 봉, 블록 등

또한 스테인리스강은 CNC 가공, 판금 가공, 단조 및 주조와 같은 제조 기술을 사용하여 가공됩니다. 

 

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스테인리스강의 종류

시중에는 구성 및 특성에 따라 다양한 종류의 스테인리스강이 있습니다. 여러 종류와 등급의 스테인리스강을 생산하는 것은 다양한 가공 및 기타 제조 응용 분야와 그에 따른 고유하고 다양한 특성을 고려하는 것을 의미합니다.

1. 오스테나이트계 스테인리스강

오스테나이트강으로 제작된 가스 매니폴드

가스 매니폴드는 다음과 같이 제작되었습니다.유스테나이트계 스테인리스강

오스테나이트계 스테인리스강은 크롬과 니켈 함량이 높은 합금으로, 뛰어난 내식성, 연성 및 인성을 지니고 있습니다. 또한, 이 강종은 밝은 은색을 띠는 외관을 자랑합니다.  내부적으로는 체심입방(BCC) 결정 구조를 가지고 있습니다. 200 및 300 스테인리스강 등급은 오스테나이트계 스테인리스강에 속합니다.

2xx: 니켈, 망간, 크롬 합금

3xx: 크롬 및 니켈 함량 최고치 (12% 및 6%)

가장 널리 사용되는 오스테나이트계 스테인리스강 등급은 304, 316, 그리고 316L입니다. 하지만 316과 316L 스테인리스강의 유일한 차이점은 탄소 함량입니다.316L은 탄소 함량이 높아 316보다 성능이 뛰어납니다. 304와 316 스테인리스강에 대한 자세한 내용은 여기에서 확인할 수 있습니다..

오스테나이트 합금의 일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다.

  • 의료 장비 및 임플란트
  • 자동차 트림
  • 산업 가공 부품
  • 해양 부품, 선박 선체 및 프로펠러 샤프트 
  • 열교환기 및 배기 시스템
  • 증기 터빈과 같은 발전 설비 및 부품
  • 주방용품 및 건축 자재

2. 페라이트계 스테인레스강

페라이트계 스테인리스강 배관

페라이트 계 스테인리스 강

이 종류의 스테인리스강은 다른 종류보다 저렴한데, 그 이유는 구성 성분이 다음과 같기 때문입니다. 10.5의 % 30 %로 크롬과 0.20% 미만의 탄소를 함유하고 있지만 니켈은 포함되어 있지 않습니다. 니켈은 비교적 고가의 금속이기 때문에 니켈이 없으면 페라이트계 합금의 비용이 절감됩니다.

페라이트계 스테인리스강은 자성을 띠며 일반적으로 무광택 표면을 가지고 있습니다. 페라이트계 스테인리스강은 일반 스테인리스강보다 내구성은 뛰어나지만 내식성은 떨어지는 합금으로 알려져 있습니다. 하지만 일부 등급은 일반 스테인리스강과 유사한 내식성을 보이기도 합니다. 페라이트계 스테인리스강의 다른 유용한 특성으로는 응력 부식 균열 저항성, 낮은 열팽창률, 높은 전도성 등이 있습니다.

또한, 이러한 스테인리스강은 400 시리즈에 속하며, 등급은 4xx로 표기됩니다. 각 등급은 철과 크롬의 비율이 다르기 때문에 크롬 함량에 따라 서로 다른 물성을 나타냅니다.

제조에 일반적으로 사용되는 페라이트계 합금은 405, 409, 430 및 430FSe입니다.

적용 사례는 다음과 같습니다.

  •  자동차 배기 시스템
  • 세탁기 드럼
  • 장식용 건축 부품
  • 산업용 지붕 및 사이딩
  • 엘리베이터 패널
  • 식품 가공 장비 
  • 보일러 부품
  • 온수기 및 탱크

3. 마르텐사이트계 스테인리스강

마르티니스틱 스테인리스강 시트

마르티니스틱 스테인리스 스틸

다음으로, 마르텐사이트계 스테인리스강은 다른 스테인리스강 종류에 비해 내식성이 중간 정도입니다. 하지만 용접성과 인성이 뛰어나 기계 가공 및 기타 제조 공정에서 유용한 소재입니다. 다만, 마르텐사이트계 스테인리스강은 금속 용접과의 적합성이 다소 떨어집니다. 

마르텐사이트의 일반적인 조성은 크롬 11.5~13%, 탄소 0.15%, 망간 0.1%를 포함합니다. 출처또한, 마르텐사이트계 스테인리스강도 400 시리즈에 속합니다. 410 등급이 기본 등급으로 간주되며, 그 외 등급으로는 420, 440, 414, 431 등이 있습니다.

마르텐사이트강을 제조할 때는 강도와 경도를 얻기 위해 고속으로 급랭합니다. 따라서 기계 가공이나 기타 금속 가공 전에 마르텐사이트강을 약간 가열하여 가공을 용이하게 하는 경우가 있습니다.

  • 치과 및 외과 장비
  • 니들 밸브, 펌프 샤프트 및 터빈 블레이드
  • 식기류 및 주방용 칼
  • 공구 및 다이
  • 스프링, 베어링 샤프트 및 패스너
  • 기계 부품은 마모 위험이 높습니다. 

4. 이중 스테인레스 스틸

이 소재는 페라이트계와 오스테나이트계 스테인리스강 두 종류가 혼합된 것으로, 크롬과 니켈이 주요 합금 성분입니다. 필요에 따라 몰리브덴, 구리, 텅스텐 또는 기타 원소가 추가될 수 있습니다. 

일반적인 듀플렉스 스테인리스강은 크롬 21~25%, 몰리브덴 2~3%, 질소 0.15%, 그리고 탄소 0.06% 미만으로 구성됩니다. 출처.  하지만 합금 성분의 비율은 특정 듀플렉스 등급에 따라 다를 수 있습니다. 일반적인 듀플렉스 스테인리스강 등급으로는 2505, 2507, 2707 등이 있습니다. 

탄소 함량이 낮은 듀플렉스 스테인리스강은 부식에 취약한 환경에 적합합니다. 또한, 뛰어난 피로 저항성과 특정 온도에서의 성능 안정성을 제공합니다. 그러나 듀플렉스 스테인리스강은 강한 자성을 나타내지 않으며 용접성이 좋지 않습니다.

듀플렉스 스테인리스강의 적용 사례는 다음과 같습니다.

  • 화학 공정 및 폐수 처리 
  • 이산화탄소 저장 탱크
  • 해양 응용 프로그램
  • 구성 요소
  • 배관 및 열교환기 

 

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스테인리스강의 CNC 가공

각 스테인리스강 종류마다 물성이 조금씩 다르기 때문에 가공성 또한 종류에 따라 다릅니다. 일반적으로 오스테나이트계 스테인리스강은 주로 다음과 같은 용도로 사용됩니다. CNC 가공 프로젝트에서 선호되는 재료입니다. 우수한 가공성과 경도 덕분에 다양한 프로젝트에 적합합니다. 스테인레스 스틸 가공.

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CNC 가공 스테인리스 스틸 부품

또한, 공구 절삭 및 가공 매개변수는 스테인리스강의 종류에 따라 달라집니다. 스테인리스강 가공에 일반적으로 사용되는 CNC 공구 재질은 초경합금 또는 고속 공구강입니다.

표: 스테인리스강의 CNC 가공

스테인레스 스틸 타입 학년 가공성 고려 사항
오스테 나이트 304, 316 좋은 날카로운 공구와 적절한 절삭 속도가 필요합니다.
마르텐 사이트 410, 420 좋은 가공이 더 쉽고, 공구가 날카롭습니다. 
페라이트 계 430, 409 보통 오스테나이트계 합금보다 인성이 낮고, 파손 위험이 높습니다. 
이중의 2205 변하기 쉬운 고품질 도구가 필요하며 작업 속도를 늦춰야 합니다.

 

프로린테크에서는 모든 종류의 스테인리스강을 가공합니다.

스테인리스강 가공 시 고품질 결과를 얻기 위해서는 절삭 속도, 절삭 깊이, 이송 속도와 같은 적절한 가공 도구와 매개변수를 사용하는 것이 가장 중요하다는 것을 잘 알고 있습니다. 당사의 첨단 다축 CNC 기계는 모든 종류의 스테인리스강을 가공할 수 있습니다. 또한, 프로린의 맞춤형 툴링 서비스는 고객의 요구 사항에 맞는 정밀하고 맞춤화된 가공 솔루션을 제공합니다.

  • 모든 종류 및 등급의 스테인리스강
  • 정밀도는 ±0.125mm(±0.005인치)까지 낮습니다.
  • 가공 직후의 매끄러운 표면 및 후처리
  • 경쟁력 있는 가격
  • 빠른 리드타임
  • 생산량에 유연하게 대응 가능 

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기사의 핵심 요점

  1. 스테인리스강을 여러 유형으로 분류하는 주된 기준은 강에 포함된 합금 성분입니다. 
  2. 각 유형(오스테나이트계, 페라이트계, 마르텐사이트계 및 듀플렉스계)은 크롬, 니켈, 몰리브덴 및 기타 합금 원소의 함량이 서로 다릅니다.
  3. 이러한 스테인리스강은 CNC 가공이나 기타 제조 기술을 사용하여 다양한 산업 부품으로 가공할 수 있습니다.
  4. 가공하려는 스테인리스강의 종류에 따라 적절한 CNC 가공 매개변수를 설정하는 것이 매우 중요합니다. 

 

자주 묻는 질문

스테인리스강의 네 가지 종류는 무엇인가요?

스테인리스강은 크게 오스테나이트계, 페라이트계, 마르텐사이트계, 듀플렉스계 네 가지 유형으로 나뉩니다. 각 유형은 구성, 강도, 내식성, 가공성에서 차이가 있습니다.

제 기계 가공 프로젝트에 어떤 종류의 강철이든 사용할 수 있나요?

아니요! 모든 가공 작업에 적합한 강철은 아닙니다. 선택은 내구성, 내식성, 강도 등 프로젝트의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 

내식성이 뛰어난 스테인리스강은 어떤 종류인가요?

오스테나이트계 스테인리스강(316 등급)은 내식성이 매우 뛰어납니다. 몰리브덴 함량 덕분에 염화물 및 부식성 환경에 대한 저항성이 더욱 향상됩니다.

오스테나이트계 스테인리스강과 마르텐사이트계 스테인리스강의 차이점은 무엇인가요?

오스테나이트계 스테인리스강은 크롬과 니켈 함량이 높아 비자성이고 내식성이 뛰어나며 용접성도 우수합니다. 반면 마르텐사이트계 스테인리스강은 자성을 띠며 더 높은 강도를 제공합니다.