S32100 Sheet, A240-321, 티타늄 안정화 원소 합금

S32100 Sheet, A240-321, 티타늄 안정화 원소 합금
STEELMAX Steel Story

S32100 Sheet 재료는 스테인리스강 용접시 용접 부위 탄화물 형성으로 내식성이
떨어지는것을 억제 목적과 고온용으로 사용하는데 사용하는 스테인리스강입니다.

오스테나이트 스테인리스 강도로만 보면 304, 316 강재와 기계적 성질을 동일하지만
크롬과 탄소가 만나 크롬 탄화물 형성으로 크롬 고갈에 따른 내식성 저하 현상이

발생한것을 크롬보다 탄소와 친화력이 큰 티타늄을 합금함으로, 내식성 저하를 억제합니다.
UNS S32100 번호는 UNS (uinified numbering system) 약자로

철강재의 재질마다 일련 번호를 부여한 번호로, S32100에서 “S”는 스테인리스를 포함하는
내식 내열강이면서, 밸브강과 Iron-Base Superalloys에 붙이는 번호입니다.

ASME, ASTM, AISI 강재의 재질과 UNS 번호가 같이 병기되는 경우가 많고
다른 나라 규격이나 재질이더라도 UNS 번호가 같으면 호환성을 가지게 됩니다.

UNS S32100 Sheet 재료에는 탄화물 형성 안정화 원소로 티타늄을 사용했지만
UNS S34700 Sheet 재료의 경우는 티타늄이 아닌 컬럼븀 (니오븀) 원소를 사용합니다.

※ 탄소 (C : Carbon)
강력한 오스테나이트 생성 원소로, 열처리시 마르텐사이트 조직을 형성시키고
탄소량이 증가하면 시효성, 담금질성이 현저하게 되어 강도는 증가하고,
내충격성은 저하 되고, 침입형원소로 고용되, 강도를 높이는 원소입니다.
0.03% 이하에서는 내식성의 영향이 거의 없으나, 크롬탄화물(Cr23C6)로 석출되면
입계부식과 공식 저항성이 감소합니다. (용접열 영향부에서 문제를 발생시킴)

※ 티타늄 (Ti : Titanium)
순 티타늄 (pure titanium)은 비중 4.51 ㎤ 강도는 높지만 비중이 낮고
열용량이 작아, 가열되기도 쉽고, 냉각도 빠르며, 비자성 성질입니다.
탄성계수는 110 Gpa 수준으로 SUS304 185 Gpa 와 비교하면 훨씬 낮습니다.
강한 페라이트 형성 원소로 탄소량의 4~6배 합금으로 탄화물을 만들어
입계 (粒界 : grain boundary)에 크롬 탄화물에 의한 입계부식 억제 원소이고, 산소, 질소
등의 원소와 친화력이 강해, 강한 탈질 (脫窒), 탈산 (脫酸), 탈황제(脫黃劑)로 사용됩니다.
합금 원소로 사용하면, 탄소와의 친화력이, 크롬보다 높아 탄화물 (TiC) 형성에 의한
탄소 안정화, 입계부식 방지, 결정립 미세화, 석출경화 효과가, 현저한 원소입니다.

UNS S32100, A240-321
Tensile Strength (MPa)		515 min
Yield Strength (MPa)		205 min
Elongation (%)		40 min
Chemical composition (%)	Carbon (C)	0.08 max
	Manganese (Mn)	2.00 max
	Phosphorus (P)	0.045 max
	Sulfur (S)	0.030 max
	Silicon (Si)	0.75 max
	Nitrogen (N)	0.10 max
	Chromium (Cr)	17.0~19.0
	Nickel (Ni)	9.0~12.0
	Titanium (Ti)	5×(C+N)~0.70 max
Hardness	HBW	217 max
Hardness	HRB	95 max