18-8 스테인레스 스틸: 구성, 성능 & 용도

1. 요약

"18-8 스테인리스강"은 대략적으로 특징이 있는 오스테나이트계 스테인리스강 계열의 일반적인 이름입니다. 18% 크롬 그리고 8% 니켈 (따라서 "18-8").

가장 잘 알려진 멤버는 유형 304 (미국 S30400 / 안에 1.4301). 18-8 합금은 광범위한 내식성을 겸비하고 있기 때문에 스테인리스 기술의 핵심입니다., 우수한 성형성, 높은 인성, 그리고 간단한 제작.

그들은 그렇지 않다, 하지만, 공격적인 염화물 환경이나 고온 크리프 응용 분야에 가장 적합한 선택 - 이 경우 몰리브덴이 첨가된 합금, 안정화된 또는 이중 미세구조, 또는 니켈 기반 합금이 선호됩니다..

2. "18-8"의 의미 — 정의 및 범위

"18-8"은 비공식적인 표현입니다., 지정하는 역사적 설명자 스테인리스강 ~와 함께 약 18 중량% 크롬 그리고 8 중량% 니켈—20세기 초에 소개된 고전적인 오스테나이트 스테인리스 구성.

일반적으로 다음을 가리킨다. 300-오스테나이트 계열 가족: 주로 유형 304 그리고 그 변종 (304엘, 304시간), 플러스 관련 안정화 등급 (예를 들어, 321, 347) 18~20% Cr을 공유하는 / 8–10% Ni 베이스이지만 탄화물 석출을 제어하기 위해 티타늄 또는 니오븀을 첨가합니다..

요점:

• "18-8"은 실용적인 약칭입니다. 정확한 등급을 지정하세요. (예를 들어, 304, 304엘, 321) 조달 중.
• 오스테나이트 미세구조는 Ni에 의해 안정화됩니다.; Cr은 부동태성과 내산화성을 제공합니다..

3. 일반적인 등급 및 표준

상업적으로 사용되는 일반적인 18-8 변형에는 다음이 포함됩니다:

• 유형 304 (미국 S30400 / 안에 1.4301) - 기준 18-8 스테인리스; 범용.
• 304L형 (S30403 / 1.4306) — 저탄소 변형 (≤0.03% c) 용접 중 감작을 줄이기 위해.
• 304H를 입력하세요 (S30409 / 1.4307) — 더 높은 탄소 (≒0.04–0.10%) 고온에서 강도 향상을 위해.
• 유형 321 (S32100 / 1.4541) — 450~850°C 범위에 노출된 후 입계 부식에 대한 저항성을 높이기 위해 Ti 안정화 처리됨.
• 유형 347 (S34700 / 1.4550) — Nb 안정화 321.

이러한 등급을 다루는 표준은 다음과 같습니다. ASTM A240 / A240M (그릇, 시트), ASTM A276 (바), ASME/ASME II, 및 EN/ISO 등가물. 항상 사양에서 정확한 표준과 UNS/EN 번호를 참조하세요..

4. 화학 성분 18-8 스테인레스 스틸

5. 기계적 성질 18-8 스테인레스 스틸

아래 표는 일반적인 기계적 특성을 나타냅니다. 18-8 오스테나이트계 스테인리스강 (예를 들어, 유형 304 가족) 용액 단련에서 / 단련된 상태.

6. 물리적 & 열적 특성

• 밀도: ≈ 7.9 g·cm⁻³.
• 탄성 계수 (이자형): ≈ 193-200GPa.
• 열전도율: 금속에 비해 상대적으로 낮음, ≈ 14–16 W·m⁻¹·K⁻¹ ~에 100 ℃ (온도에 따라 떨어지다).
• 열팽창 계수: ≈ 16–17×10⁻⁶ K⁻¹ (20–100 ° C) - 탄소강보다 높음, 열 접합 설계에 중요.
• 녹는 범위: solidus ~ 1375–1400 ° C, 액체 ~ 1400–1450°C (구성에 따라 다름).
• 자기적 행동: 본질적으로 비자성 단련된 상태에서; 냉간 가공 또는 마르텐사이트 형성은 약한 강자성을 부여합니다..

온도 서비스 제한: 까지 연속 사용 ~400~800°C 합금 및 환경에 따라 가능; 민감화 구역을 조심하세요 (~425~850°C) 및 고온에서의 침탄/산화.

지속적인 높은 T 강도를 위해서는 304H를 고려하십시오., 309, 310 또는 기타 고온 합금.

7. 부식 거동 - 강점과 한계

강점

• 좋은 일반적인 부식 저항 산화성 대기와 많은 화학물질에서 (산/염기) 주변 온도에서.
  패시브 Cr₂O₃ 필름은 식품에 폭넓은 활용성을 부여합니다., 건축 및 다양한 프로세스 환경.
• 위생성과 세척성이 좋음, 그렇기 때문에 18-8 식품에 널리 사용된다, 음료 및 의료 장비.

제한 사항

• 염화물의 공식 및 틈새 부식: 모 없이, 18-8 염화물 함유 매체에서 국부적인 공격을 받기 쉽습니다. (바닷물, 소금물) 특히 높은 온도나 틈새에서.
  염화물이 존재하는 경우, 유형 316 (모와 함께) 또는 이중 합금이 종종 선택됩니다..
• 응력 부식 균열 (SCC): 오스테나이트계 18-8 강철은 인장 응력과 고온에서 염화물 유발 SCC에 취약합니다.; 인장 응력의 조합을 피하십시오 + 클로라이드 + 온도.
• 곡물 간 부식 (감작): 낮은 C가 아닌 한 425~850°C에 노출된 후 발생 (304엘) 또는 안정화 된 성적 (321/347) 사용된다.
• 갈바니 부식: 더 귀한 합금과 결합할 때, 18-8 특정 전해질에서 양극 역할을 할 수 있습니다. 서로 다른 금속 접촉을 피하거나 절연을 제공하도록 설계되었습니다..

실제적인 선택 규칙: 염화물 또는 심한 환원 조건이 발생하는 일반 서비스용, 평가하다 316 (모), 슈퍼 오스테나이트계, 듀플렉스 또는 니켈 합금.

8. 제작: 형성, 가공, 용접과 접합

형성

• 탁월한 형성성 높은 연성으로 인해 어닐링된 상태. 스프링백을 고려하여 적절한 툴링을 사용하십시오. (연강보다 높음) 그리고 강한 노동 강화 행동.
• 깊은 그림 & 제사 조리기구 및 벽이 얇은 용기에 일반적입니다..

가공

• 악명 높은 "거미" 탄소강에 비해; 오스테나이트계 스테인리스강은 절단 시 가공 경화됩니다., 공구 마모가 증가합니다.. 모범 사례:

• • 견고한 툴링 사용, 포지티브 레이크 카바이드 도구.
  • 적당한 절단 속도를 사용하십시오., 황삭용 고이송, 구성인선과 열을 방지하기 위한 풍부한 절삭유.
  • 날카로운 모서리와 칩 브레이커를 사용하십시오..

용접 & 합류

• 우수한 용접성 일반적인 방법으로 (GTAW, GMAW, SMAW, FCAW). 요점:

• • 저탄소 사용 (304엘) 용접 후 감작이 우려되는 용접 어셈블리용.
  • 적절한 용가재 사용 (예를 들어, 308L/308 스테인레스 충진재 304 비금속) 화학적 성질을 일치시키고 뜨거운 균열을 방지하기 위해.
  • 열 입력 제어 & 층간 온도; 과도한 열은 민감 영역을 넓힙니다..
  • 용접 후 용액 어닐링 (1050–1100 ° C) 빠른 담금질을 통해 실용적인 경우 내식성을 회복할 수 있습니다.; 종종 조립된 구조에는 적합하지 않습니다..
    대안으로, PWHT가 필요하지 않도록 저C 또는 안정화 등급을 사용하십시오..
  • 일부 용접 구성에서 응고 균열에 주의하십시오. 자격을 갖춘 WPS 및 사전 자격을 갖춘 절차를 따르십시오..

기타 합류

• 브레이징, 납땜, 접착제 결합 적절한 플럭스 및 표면 준비와 함께 사용됩니다.. 접착 결합에는 종종 표면 활성화가 필요합니다. (불꽃, 혈장, 화학적 에칭).

9. 열처리 & 열처리

• 담금질로 경화되지 않음 & 성질 (오스테나이트계 18-8 탄소강과 같이 열처리를 해도 마르텐사이트가 형성되지 않습니다.).
• 용액 어닐링: 전형적인 1010–1120°C 그 후 급속 담금질 (물) 탄화물을 용해하고 내식성과 연성을 회복합니다.. 가능하면 용접/강냉간 작업 후 사용.
• 스트레스 완화 어닐링: 제한된 혜택; 수행된 경우, 용액 어닐링이 뒤따르지 않는 한 민감화 범위의 온도를 피하십시오..
• 노화: 장기간 노출 475 ℃ (475 °C 취성) 일부 철-니켈-크롬 합금에서는 재료가 부서질 수 있습니다. 304, 하지만 장시간 노출에는 주의하세요.

10. 표면 마감, 패시베이션 및 청소

• 기계적 마감: 2비, 학사, No.1, 4호 (닦은) 등. 신청 마감 선택: 위생적으로 광택 처리, 건축용 매트.
• 산세 & 패시베이션: 화학적 산세척으로 열 착색 및 내장된 철분을 제거합니다.; 패시베이션 (질산 또는 구연산 처리) 부동태 피막을 복원하고 강화합니다. 용접 또는 제작 후에 매우 중요합니다..
  구연산 부동태화는 안전 및 환경적 이유로 점점 더 선호되고 있습니다..
• 전해연마: 표면 거칠기를 줄이고 내식성을 향상시킵니다. (제약/식품 산업에 유용).
• 청소: 염소 처리된 세제를 피하세요; 약알칼리성 세척제나 세제를 사용한 후 음용수로 헹구는 것을 선호합니다.. 중요한 위생 용도, 청소 요법 검증.

11. 전형적인 응용 18-8 스테인레스 스틸

• 식품 서비스 및 가공 장비: 싱크대, 컨베이어, 탱크 - 위생적, 쉽게 청소.
• 건축 표면 및 트림: 튼튼한, 부식 방지 마감.
• 가정 용품: 주방용 칼, 조리기구, 기기 패널.
• 화학 공정 장비 (가벼운 서비스): 관, 비염화물 환경용 밸브.
• 패스너, 스프링 (냉간 가공했을 때), 수단: 기계적 기능을 위해 가공 경화 사용.
• 의료 기기 및 임플란트 (성적 선택, 통제된 제조): 생체적합성과 살균성 때문에 (하지만 전부는 아니다 18-8 변종은 의료용 등급입니다.).

12. 관련 합금과의 비교

13. 결론

18-8 스테인레스 스틸 현대 공학에서 가장 균형 잡히고 널리 채택되는 재료 시스템 중 하나를 나타냅니다..

대략적으로 합쳐서 18% 크롬과 8% 니켈, 탁월한 내식성을 제공하는 안정적인 오스테나이트 미세 구조를 달성합니다., 기계적 신뢰성, 성형성, 및 용접성.

이러한 특성은 식품 가공 분야에서 오랫동안 지배력을 유지해 온 이유를 설명합니다., 화학 장비, 건축 구조, 압력 용기, 일반 산업 응용 분야.

 

자주 묻는 질문

스테인레스 스틸에서 "18-8"은 무엇을 의미합니까??

"18-8"은 대략의 공칭 화학 조성을 나타냅니다. 18% 크롬과 8% 니켈.

이 구성은 오스테나이트 구조를 안정화시킵니다., 내식성 제공, 연성, 어닐링 상태에서의 비자성 거동.

~이다 18-8 스테인레스 스틸 유형과 동일 304?

유형 304 가장 일반적으로 표준화된 등급입니다. 18-8 가족.

"18-8"은 일반적인 업계 용어이지만, 유형 304 (304L 및 304H와 같은 변형) 국제 표준에 따라 정확하게 정의된 사양을 나타냅니다..

~이다 18-8 스테인레스 스틸 자석?

용액 어닐링 상태에서, 18-8 스테인레스 스틸은 본질적으로 비자 성입니다. 하지만, 냉간 가공으로 인해 부분적인 마텐자이트 변태가 발생할 수 있습니다., 약간의 자기 반응이 발생함.

주요 장점은 무엇입니까 18-8 듀플렉스 스테인리스강 위의 스테인리스강?

18-8 스테인레스 스틸은 우수한 성형성을 제공합니다., 더 쉬운 용접, 더 나은 저온 인성, 재료 및 제조 비용이 저렴합니다..

듀플렉스 스테인리스강은 더 높은 강도와 ​​개선된 염화물 저항성을 제공하지만 가공이 더 까다롭습니다..