합금강 VS 스테인리스 스틸

소개

강철은 일상 생활에서 다양하게 활용되고 있습니다. 주방의 식기 하나부터 비행기 제조 시스템까지 강철의 고유한 특성을 활용합니다. 하지만 강철에는 스테인리스 스틸이나 합금강과 같은 다양한 종류가 있습니다. 합금강과 스테인리스강은 애플리케이션에서 치열한 경쟁이 될 수 있습니다. 하지만 걱정하지 마세요. 특징에 따라 구분할 수 있으니까요. 이 글에서는 스테인리스 스틸과 합금을 심층적으로 비교해 보겠습니다. 두 소재의 서로 다른 물리적 특성, 강도 및 용도에 대해 이야기해 보겠습니다. 

관련: 주요 차이점: 연강 대 탄소강

합금강이란 무엇인가요? 

일반적으로 강철은 탄소와 철의 두 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. An 합금강은 강철과 다른 금속의 조합입니다.. 가장 많이 선택되는 영양소 중 하나는 크롬입니다. 망간, 몰리브덴, 니켈과 같은 다른 원소도 찾을 수 있습니다. 

이 모든 금속은 강철에 다른 특성을 부여하는 서로 다른 특징을 공유합니다. 예를 들어 크롬은 강도를 향상시키고 망간은 강철의 연성을 향상시킵니다. 

합금강의 종류

합금강에는 크게 두 가지 그룹이 있습니다. 다음과 같습니다: 

• 저합금강

저합금강은 강철의 추가 원소 함량이 낮습니다. 크롬, 구리 또는 기타 금속의 함량이 전체 강철 함량보다 거의 5% 이하입니다. 

• 고합금강

추가 금속 함량이 전체의 5%를 초과할 때마다 고합금강으로 분류됩니다. 크롬, 구리 또는 기타 재료와 같은 금속은 동일하게 유지됩니다. 

스테인리스 스틸이란 무엇인가요? 

스테인리스 스틸은 10.5% 크롬 금속으로 구성되어 있습니다. 크롬을 첨가하면 부식에 대한 저항력이 향상되고 더 나은 기능을 제공합니다. 

주방에서 의료 장비에 이르기까지 다양한 애플리케이션을 보유하고 있는 가장 인기 있는 옵션 중 하나입니다. 

스테인리스 스틸의 종류

스테인리스 스틸은 다섯 가지 기본 유형이 있습니다. 이는 강철 함량에 추가되는 금속의 함량에 따라 다릅니다. 다음은 다섯 가지 주요 유형입니다. 

• 오스테나이트 스테인리스 스틸

이 강종은 내구성과 내식성이 뛰어나 널리 사용되는 강종입니다. 전체 강철 비율에 비해 크롬 함량이 17-25%, 니켈 함량이 8-20%로 구성되어 있습니다. 304/304L이 이 강종의 가장 좋은 예입니다. 

• 페라이트계 스테인리스 스틸

페라이트 계열의 강철은 크롬 함량이 10.5%입니다. 다른 유형에 비해 저항력은 높지만 내구성은 떨어집니다. 대표적인 예는 430입니다.

• 마르텐사이트 스테인리스 스틸

마르텐사이트는 열처리를 견딜 수 있습니다. 크롬 함량은 12~16%, 탄소 함량은 0.08%~2%입니다. 일반적인 예로는 410 및 410C가 있습니다. 

• 듀플렉스 스테인리스 스틸

18-29% 크롬과 3-8% 니켈은 듀플렉스 스테인리스강의 주요 함량을 구성합니다. 질소 또는 몰리브덴과 같은 다양한 다른 원소도 찾을 수 있습니다. 견고하고 내구성이 뛰어납니다. 

• 강수량 경화 스테인리스 스틸

12-16% 크롬, 3-9% 니켈 및 알루미늄과 같은 기타 원소가 이 스테인리스 스틸 형태의 대부분을 구성합니다. 또한 강하고 내구성이 뛰어나며 연성이 있습니다. 

합금강과 스테인리스강, 상세 비교

두 강철 부품의 기계적, 화학적, 물리적 측면에는 다양한 차이점이 있습니다. 모든 기능을 비교하여 어떤 것이 더 나은지 알아보세요. 

• 인장 강도

인장 강도는 금속을 조각으로 부수기 전에 가할 수 있는 힘의 양을 나타냅니다. 인장 강도가 높을수록 가혹한 조건에서도 견딜 수 있는 힘이 높다는 것을 의미합니다. 이러한 금속은 종종 오래 지속되며 산업 분야에서 응용 분야를 제공합니다. 스테인리스 스틸과 합금을 비교해 보겠습니다. 

합금강은 강도가 높고 더 높은 전력을 견딜 수 있습니다. 강도 등급은 다음과 같습니다. 758-1882 MPa. 스테인리스 스틸 그 이상입니다. 따라서 다양한 분야에서 더 많은 응용 분야를 탐색할 수 있습니다. 

스테인리스 스틸은 합금강과 좋은 경쟁 관계에 있습니다. 등급으로 515-827 MPa인장력의 상당 부분을 견딜 수 있습니다. 인장 강도가 높기 때문에 다양한 용도로 널리 사용되고 있습니다. 

• 경도

경도는 마모와 찢어짐에 대한 저항력을 정의합니다. 경도가 높을수록 수명이 길고 외력에 더 잘 견딥니다. 일반적으로 추가 요소가 경도를 결정하는 데 도움이 됩니다. 

현재로서는 합금강이 승자입니다. 합금강은 경도가 더 높습니다. 200HB ~ 600HB 브리넬 척도 기준. 스테인리스 스틸 그 이상입니다. 이 모든 것은 5% 합금강의 합금 소재. 

스테인리스 스틸은 경도가 좋지만 합금보다 높지는 않습니다. 150HB ~ 300HB 는 일반적인 경도이며 모스 척도에서는 8번째 등급입니다. 알루미늄보다는 단단하지만 강철 합금보다는 덜 단단합니다. 

• 연성

혹시 시트 금속의 강도는 어떻게 결정되나요? 연성은 금속의 판재 강도를 정의하는 데 도움이 됩니다. 간단히 말해 연성이란 강철이 부러지지 않고 늘어나는 것을 말합니다. 열처리는 금속을 늘리고 시트를 만드는 데 도움이 됩니다. 

합금강에는 연성을 개선하는 데 도움이 되는 다양한 요소가 있습니다. 합금강은 연신율과 관련된 모든 응용 분야에서 더 지속 가능합니다. 또한 금속의 섬세한 부분을 만들기도 합니다. 

스테인리스 스틸은 합금강에 비해 연성이 낮습니다. 따라서 다른 용도에 더 적합합니다. 

• 내충격성

충격이나 강제력은 금속 산업에서 흔히 볼 수 있는 현상입니다. 경도는 내충격성을 정의합니다. 이 시점에서 우리는 이미 승자를 알고 있습니다. 

합금강은 스테인리스강보다 경도가 높고 내충격성이 뛰어납니다. 즉, 더 높은 힘을 가해도 스테인리스 스틸처럼 합금강이 빠르게 손상되지 않습니다. 

반면에 매우 높은 힘은 스테인리스 스틸을 아주 쉽게 파열시킬 수 있습니다. 따라서 스테인리스 스틸은 엄청난 힘으로도 쉽게 변형될 수 있습니다. 

• 피로 강도

제조 및 스탬핑 공정에서 금속은 다양한 응력 주기를 거칩니다. 가장 높은 숫자는 피로 강도를 나타냅니다. 피로 강도가 높을수록 더 많은 스트레스를 받을 수 있습니다. 

이 시점에서 강철은 다른 이야기를 들려줍니다. 합금강 316L은 피로 강도가 더 높습니다. 최대 146.45Mpa까지 견딜 수 있습니다. 

반면에 스테인리스 스틸은 강도가 낮습니다. 그러나 일부 듀플렉스 등급 스테인리스 스틸은 합금강보다 피로 강도가 더 높습니다. 

• 부식 기능

녹은 철과 관련하여 중요한 문제입니다. 금속의 산화는 부식을 일으키고 성능을 저하시킵니다. 강철은 높은 부식 특성으로 인해 산업을 재정의했습니다. 하지만 합금강부터 스테인리스강까지 종류가 다양합니다. 

합금강의 부식 특성은 합금마다 다릅니다. 크롬을 구성하는 합금은 내식성이 높지만 스테인리스강보다 내식성이 낮습니다. 

스테인리스 스틸은 크롬 금속으로 구성되어 있습니다. 크롬을 첨가하는 유일한 목적은 산화를 방지하고 부식을 멀리하기 위해서입니다. 그렇기 때문에 스테인리스 스틸은 어떤 강철 합금보다 내식성이 높습니다. 

• 열처리 및 제작

열처리는 기능을 증가시키거나 감소시킬 수 있습니다. 이는 모두 강철의 다양한 등급과 구성에 따라 달라집니다. 일부 등급은 더 높은 힘을 가지며 변형에 더 잘 견딥니다. 또한 열처리 및 제작에는 이 시점에서 다양한 구성 요소가 포함됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다: 

• 용접성. 금속의 용접력을 나타냅니다. 

• 기계 가공성. CNC 기계로 금속을 절단하는 제작 공정입니다. 
• 성형성. 금속이 변형되지만 손상되지 않는 용량을 말합니다. 

합금강은 용접성이 좋습니다. 그러나 이는 우수한 산화층을 부여하는 등급과 크롬 성분에 따라 달라집니다. 가공성과 성형성이 더 높습니다. 

반면 스테인리스 스틸은 용접성이 우수합니다. 합금강에 비해 가공성이 떨어집니다. 등급에 따라 성형성에 의존할 수 있지만, 목적에 맞게 배포하고 있습니다.

• 애플리케이션

스테인리스 스틸이든 합금강이든, 주변에서 수많은 응용 분야를 찾을 수 있습니다. 부식이 없고 내구성이 오래 지속되는 스테인리스 소재는 많은 가정용 제품에 사용됩니다. 

합금강은 다음과 같은 분야에서 활용됩니다. 

• 건설: 교량, 건물, 파이프라인.
• 자동차 산업: 기어, 액슬, 크랭크샤프트. 
• 항공우주 산업: 랜딩 기어 및 터빈 블레이드.
• 도구 제작: 드릴, 톱날, 밀링 커터. 
• 석유 및 가스 산업: 파이프라인 및 밸브. 

스테인리스 스틸은 다음 산업 분야에서 사용됩니다. 

• 주방용품: 수저, 조리도구, 접시. 
• 건축 및 건설. 건물 정면 및 난간. 
• 의료 장비. 바늘, 칼날, 메스, 내시경 도구   
• 자동차 산업. 배기 시스템, 차체 패널.  
• 화학 및 석유화학 산업. 라이닝 리액터 및 저장 탱크. 

엔드노트

스테인리스 스틸은 합금강만큼이나 중요합니다. 기능만 보고 결정하는 것은 잘못된 선택이 될 수 있습니다. 하지만 한 가지에 집중해야 할 때는 견고성, 유연성, 물리적 특성이 필요합니다. 고유한 기능을 찾아보고 더 나은 기능을 결정하세요. 

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