1. 페라이트계 스테인리스강: 주 합금 원소는 크롬(Cr)이며, 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 등과 같은 안정한 페라이트 원소를 소량 첨가하여 페라이트 구조를 갖습니다. 강도가 높지 않고 열처리로 성능을 조절할 수 없습니다. 어느 정도 가소성이 있으며 비교적 취성이 있습니다. 산화성 매체(예: 질산)에서는 내식성이 우수하지만 환원성 매체에서는 내식성이 떨어집니다.
2. 오스테나이트 스테인리스강: 크롬 함량이 높으며, 일반적으로 18% 이상이고 니켈 함량은 약 8%입니다. 니켈 대신 망간을 사용하는 경우도 있습니다. 내식성을 더욱 향상시키기 위해 몰리브덴, 구리, 규소, 티타늄, 니오븀 등의 원소를 첨가합니다. 가열 및 냉각 과정에서 상변화가 일어나지 않으며, 열처리로 강도를 높일 수 없습니다. 강도는 낮지만 소성 및 인성이 높습니다. 산화성 매체에 대한 내식성이 뛰어나며, 티타늄과 니오븀을 첨가하면 입계 부식에 대한 저항성도 우수합니다.
3. 마르텐사이트계 스테인리스강: 마르텐사이트계 스테인리스강은 주로 12~18%의 크롬(Cr)을 함유하며, 탄소(C) 함량은 필요에 따라 조절되는데, 일반적으로 0.1~0.4%입니다. 공구 제작 시에는 탄소 함량을 0.8~1.0%까지 높일 수 있습니다. 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 니오븀(Nb) 등을 첨가하여 템퍼링 안정성을 향상시키기도 합니다. 고온 가열 후 일정 속도로 냉각하면 기본적으로 마르텐사이트 구조가 형성됩니다. 탄소 및 합금 원소의 함량 차이에 따라 소량의 페라이트, 잔류 오스테나이트 또는 합금 탄화물이 포함될 수 있습니다. 가열 및 냉각 과정에서 상변화가 일어나므로 구조와 형태를 광범위하게 조절할 수 있어 성능이 달라집니다. 내식성은 오스테나이트계, 페라이트계, 듀플렉스계 스테인리스강보다 떨어집니다. 유기산에는 내식성이 우수하지만 황산, 염산 등의 매체에서는 내식성이 떨어집니다.
4. 페라이트-오스테나이트 복층 스테인리스강: 일반적으로 크롬(Cr) 17~30%, 니켈(Ni) 3~13%를 함유하며, 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 니오븀(Nb), 질소(N), 텅스텐(W) 등의 합금 원소가 첨가됩니다. 탄소(C) 함량은 매우 낮게 조절됩니다. 합금 원소의 비율에 따라 일부는 페라이트, 일부는 오스테나이트가 주성분을 이루며, 두 상이 공존하는 복층 스테인리스강을 형성합니다. 페라이트와 강화 원소를 함유하고 있기 때문에 열처리 후 강도가 오스테나이트 스테인리스강보다 약간 높으며, 소성 및 인성이 우수합니다. 기본적으로 열처리로 성능을 조절할 수는 없습니다. 특히 염소 함유 매체 및 해수에서 내식성이 뛰어나며, 공식, 틈새 부식, 응력 부식에 대한 저항성이 우수합니다.
5. 석출경화 스테인리스강: 이 강종은 C, Cr, Ni 등의 원소 외에도 Cu, Al, Ti 등의 원소가 석출물을 형성할 수 있는 조성적 특징을 가지고 있습니다. 열처리를 통해 기계적 특성을 조절할 수 있지만, 강화 메커니즘은 마르텐사이트계 스테인리스강과는 다릅니다. 석출상 강화에 의존하기 때문에 C 함량을 매우 낮게 제어할 수 있어 내식성이 마르텐사이트계 스테인리스강보다 우수하고 Cr-Ni 오스테나이트계 스테인리스강과 동등한 수준입니다.
게시 시간: 2025년 2월 6일