내열강, 550℃ 이상, 강도, 내산화, 내식, Heat Resisting

내열강, 550℃ 이상, 강도, 내산화, 내식, Heat Resisting Steel
STEELMAX Steel Story

내열강 (耐熱鋼 : Heat Resisting Steel)은 550℃ 이상에서도 내식 내산화성이고
고온에 오랜 시간 노출되어도 좋은 기계적 물성을 가지는 금속 재료를 말합니다.

JIS에서는 G4311 규정의 강재를 말하고 대표적인 재질이 SUH660 입니다.
이 재질의 경우 내산화성과 내식성을 높여주는 크롬원소가 13.50~16.0% 합금이고

니켈 원소 24.0~27.0% 높은 합금량의 오스테나이트계 내열강입니다.
볼트, 축, 터빈로터 재료로 쓰이는 SUH660 강재는 700℃ 수준까지 내산화성입니다.

JIS G 4311 규정에는 오스테나이트, 페라이트등 35종의 내열강 재질이 있습니다.
유럽규격의 DIN-EN 10095 내열강과 니켈합금 규정이 있고 내열강 21종이 있습니다.

예를 들어 X12NiCrSi35-16, 1.4864 재질의 경우는 1% 항복강도 600℃ 에서105 MPa,
크리프 파단강도 600℃ / 180 MPa 수준이고 900℃ 까지의 항복강도와 크리프 강도가 있습니다.

미국의 재료시험학회 ASTM에서는 고온용이라는 규정으로 환봉의 경우 A638-660/S66286이 있고
오스테나이트 스테인리스 팽창계수가 비교되는 고온 볼트용 재료 규정 재질이 내열강입니다.

※ Heat resisting steels (내열강 : 耐熱鋼) — JIS
Alloy steels which retain oxidation resistance, high temperature
corrosion resistance or high temperature strength under
various circumstances at high temperature.
They often contain nickel, cobalt, tungsten and/or other alloy
elements other then several % min of chromium.
Principally, they are classified into four types, which are
martensitic, ferritic, austenitic and precipitation hardening,
according to their structure.
Further, when total amount of alloy elements exceed about
50%, they are generally, called super alloy, heat resisting
alloy or super heat resisting alloy.

내열강이란 고온에서의 각종환경에서 내산화성, 내고온부식성 또는 고온강도를 유지하는
합금강으로, 수% 이상의 크롬외에 니켈, 코발트 텅스텐등의 합금원소를 함유하는
경우가 많으며 내열강은 그 금속의 조직에 따라 마르텐사이트계, 페라이트계,
오스테나이트계, 석출경화계, 4가지로 분류됩니다.
또한 합금원소의 총량이 50%를 넘는 경우는, 초 내열합금, 또는 내열합금, 또는 간단히
초합금이라고 부릅니다.

※ Heat Resisting (내열 : 耐熱) — DIN EN
Property of materials that are used at above 550℃ (for steel : wustite point)
due to their excellent resistant to the effects of hot gases and products of
combustion as well as their resistance to the influence of molten salts
and molten metals but also showing good mechanical properties
during short and long-term stressing — EN 10095

내열성은 550℃ 를 넘는 연소 가스의 영향에 저항성 성질 뿐 아니라 용융염,
용융 금속에도, 짧은 시간부터 오랜 기간 응력에 대한 영향에서, 좋은 기계적
성질과 내산화 내부식 성질입니다.
대개의 금속은 540~550℃ 수준을 넘는 온도 노출되면 미세 구조의 변화로
심한 연성 저하와 충격 강도의 저하가 있습니다.

JIS G 4311 SUH660
Proof Stress (N/㎟)		590 min
Tensile Strength (N/㎟)		900 min
Elongation (%)		15 min
Reduction area (%)		18 min
Hardness (HBW)		248 min
Applicable diameter		180mm max
Chemical composition (%)	Carbon (C)	0.08 max
	Silicon (Si)	1.00 max
	Manganese (Mn)	2.00 max
	Phosphorus (P)	0.040 max
	Sulfur (S)	0.030 max
	Chromium (Cr)	13.50~16.00
	Molybdenum (Mo)	1.00~1.50
	Vanadium (V)	0.10~0.50
	Nickel (Ni)	24.00~27.00
	Titanium (Ti)	1.90~2.35
	Boron (B)	0.001~0.010
	Aluminum (Al)	0.35 max