슈퍼 스테인리스의 모든 것, Super Austenite Stainless

슈퍼 스테인리스의 모든 것, Super Austenite  Stainless
STEELMAX Steel Story

오스테나이트 스테인리스 앞에 Super라는 말이 붙어, 슈퍼 스테인리스가 있습니다.
뭐라도 다르고 Super라는 단어를 붙어서 사용하는 스테인리스 강종이 있습니다.

304, 316, 317, 310 재질은 그냥 오스테나이트계 스테인리스로
항복강도가 205 MPa minimum에 좋은 내식성 강재입니다.

하지만 오스테나이트 스테인리스이지만 Super 단어가 붙으면 강도가
50% 수준 높아져 310 MPa minimum 수준으로 높아집니다.

내식성 좋다는 316, 317 계열의 오스테나이트 스테인리스에는 304 재질보다
내식성을 높여주는 몰리브덴이 2.0~3.0% 합금되어 있습니다.

하지만 슈퍼 오스테나이트 스테인리스에는 몰리브덴이 최소 6.0% 합금됐습니다.
이정도 수준으로 몰리브덴 합금량이 늘면 PREN 수치가 10~13 이상 높아집니다.

PREN 은 염화물에 대한 내식성을 높여 해수 부식에 내식성을 높이고
공식, 틈부식, 입계부식에 저항성을 높여주고, 이를 수치화한 것이 PREN입니다.

몰리브덴 2.0~3.0% 합금한 Type 316 PREN 23~28, Type 317 PREN
28~33 과 비교해, 슈퍼 S31254 PREN 42~45 수준이 얼마나 높은 수준인지 알 수 있습니다.

스테인리스에서 가장 중요한 내식성도 좋고, 강재의 강도가 높으면 비강도가 높아져
구조물의 중량도 물일 수 있고, 높은 응력이 작용하는 환경에도 쓸 수 있으니 Super 가 붙었습니다.

슈퍼 오스테나이트와 듀플렉스를 비교하면 (아래 표) 그냥 오스테나이트 이상의 내식성과 2배의
강도가 필요하면 Duplex를, 1.5배의 강도와 우수한 내식성이 필요하면 Super를 선택하게 됩니다.

※ 비강도 (比强度 : strength-to-weight) : 인장강도를 비중으로 나눈 값을 말합니다.

※ PREN (Pitting Resistance Equivalent Number : 공식 저항지수)
스테인레스강의 chloride-containing 환경에서 공식 (pitting corrosion resistance)에
대한 저항성을 수치로 나타낸 값을 말합니다.
공식에 저항성은 스텐레스강의 화학원소 성분 조성량에 따라 결정되며
그 원소들은 주로 Cr (Chromium), Mo (Molybdenum), N (Nitrogen)이고
이 원소들이 공식에 저항하는 기여도는 다음의 계산식을 따르고
그 수치가 높을수록 공식에 저항도가 높습니다.

PREN = 1 × %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N
PREN 수치가 32를 넘으면 해수에 대한 공식성이 있다고 보며
Duplex steel (이상)인 경우 40을 넘으면 황화수소 (hydrogen sulfide)
환경인 석유, Oil 채굴 환경에 저항성을 가진다고 보며
Mo 1.5% 이상 합금인 경우는 PREN 30 이상을, 저항성이 있다고 봅니다.
또한 W (tungsten)이 합금된 경우에는
PREN = 1 × %Cr + 3.3 (%Mo+0.5×%W) + 16×%N 계산식을 적용합니다.

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