SEW 400 표준 압연 및 단조 스테인리스강

SEW 400 표준 – 압연 및 단조 스테인리스강, 등급, 특성 및 적용 분야

SEW 400:1997-02 는 "압연 및 단조 스테인리스강(Nichtrostende Walz- und Schmiedestähle) " 이라는 제목의 독일 기술 문서 로, 1997년 2월에 발행되었습니다. 이 문서는 독일 철강, 기계 및 야금 산업에서 사용되는 재료 요구사항을 다루는 Stahl-Eisen-Werkstoffblätter(SEW) 시리즈에 속합니다.

SEW 400 문서는 압연 및 단조 제품 생산에 사용되는 특정 내식성 강종에 대한 요구사항을 명시합니다. 이 문서는 합금 함량이 비교적 낮은 강종과 특정 작동 조건에 맞게 설계된 특수 강종을 모두 다룹니다.

SEW 400의 중요한 특징은 유럽 표준군 EN 10088과의 상호보완성입니다. 이 문서는 특히 특수 등급, 과거 재료 명칭 및 특정 열처리 조건과 관련이 있으며, 이러한 조건들은 현재 유럽 표준에서 직접적인 대응 조항을 찾기 어려운 경우가 많습니다.

SEW 400 표준의 적용 범위

SEW 400은 특정 스테인리스강의 재료 특성을 다룹니다. 이러한 스테인리스강의 식별 및 선택 시에는 화학 조성, 기계적 특성, 금속 조직, 납품 상태 및 예상 작동 조건을 고려해야 합니다.

1. 스테인리스강의 화학적 조성

강철 분류의 기본 요소 중 하나는 화학적 조성이며, 이는 내식성, 경화성, 기계적 강도, 용접성 및 가공성에 영향을 미칩니다.

가장 중요한 합금 원소는 다음과 같습니다.

• 탄소(C): 크롬은 강철의 경도와 경화성에 영향을 미칩니다. 함량이 증가하면 마르텐사이트계 강철의 경도가 높아지지만, 특히 크롬 카바이드가 석출될 경우 내식성이 저하될 수 있습니다.
• 크롬(Cr): 스테인리스강의 내식성을 담당하는 주요 원소입니다. 표면에 보호막을 형성하여 환경적 영향을 최소화합니다. 보호 효과는 다른 합금 성분 및 작동 조건에 따라 달라집니다.
• 니켈(Ni): 오스테나이트 구조를 안정화시켜 다양한 환경에서 연성, 충격 강도 및 내식성을 향상시킵니다. 오스테나이트강 및 이중상강에서 중요한 역할을 합니다.
• 몰리브덴(Mo): 염화물을 함유한 환경에서 특히 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성을 향상시킵니다. 특정 등급에서는 고온에서의 경화성 및 기계적 특성도 향상시킵니다.
• 질소(N): 강도와 공식 부식 저항성을 향상시킵니다. 특히 현대식 듀플렉스강과 고합금 오스테나이트강의 중요한 구성 요소입니다.
• 티타늄(Ti) i 니오븀(Nb): 탄소를 안정적인 탄화물로 결합시켜 적절하게 선택된 등급 및 가공 조건에서 입계 부식에 대한 구조적 민감화 위험을 줄입니다.

화학적 조성은 항상 특정 등급 지정 및 재료 문서 버전을 참조해야 합니다. 크롬, 니켈 또는 몰리브덴이 존재한다고 해서 모든 유형의 부식에 대한 저항성이 보장되는 것은 아닙니다.

2. 기계적 특성

기계적 특성은 기계 부품, 구조 요소 및 산업 장비 생산에 강철이 적합한지 평가하는 기본 요소입니다.

종, 재료 요구 사항 및 배송 조건에 따라 다음 사항이 중요합니다.

• 인장 강도(Rm) – 인장 시험 중 발생하는 최대 응력을 측정합니다.
• 일반적인 항복 강도(Rp0,2) – 이를 통해 재료의 영구 변형 저항성을 평가할 수 있습니다.
• 파단 후 신장률(A) – 강철이 소성 변형을 겪을 수 있는 능력을 나타냅니다.
• 경도(HB, HRC) 이는 공구, 절삭 요소 및 내마모성 부품 생산에 사용되는 마르텐사이트강에 특히 중요합니다.
• 충격 강도 – 이는 동적으로 하중을 받거나 저온에서 작동하는 요소를 설계할 때 중요합니다.

마르텐사이트강의 경우, 기계적 특성은 경화 및 템퍼링 조건에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 따라서 열처리 상태를 고려하지 않고 단순히 등급만 비교하는 것은 잘못된 결론으로 ​​이어질 수 있습니다.

3. 야금 제품의 형태

SEW 400은 압연강 및 단조강에 적용됩니다. 실제로 이러한 종류의 재료는 다양한 반제품 및 구조 부품을 제조하는 데 사용됩니다.

일반적인 재료의 형태는 다음과 같습니다.

• 원형, 사각형 및 평면 막대
• 열연 제품,
• 추가적인 기계 가공을 위해 제조된 반제품,
• 자유형 단조품 그리고 매트릭스,
• 단조 소재로 제작된 기계 부품,
• 산업 설비의 축, 스핀들, 링 및 부품 생산을 위한 반제품.

참고: 특정 제품 형태에 대한 요구 사항은 관련 재료 및 납품 표준에서 확인해야 합니다. 예를 들어, 스테인리스강 파이프는 EN 10216-5 또는 EN 10217-7과 같은 별도의 표준을 따라야 할 수 있습니다. SEW 400은 모든 스테인리스강 제품에 대한 보편적인 납품 표준으로 간주해서는 안 됩니다.

4. 열처리 및 납품 조건

스테인리스강의 특성은 화학적 조성뿐만 아니라 제조 및 열처리 과정에서 얻어지는 구조에도 좌우됩니다.

종에 따라 다음과 같은 것들이 사용됩니다.

• 가열 냉각: 필요한 구조를 얻거나, 가소성을 향상시키거나, 재료를 추가 가공에 적합하게 준비하기 위해서입니다.
• 경화: 특히 마르텐사이트강의 경우 냉각 과정에서 발생하는 구조적 변화에 따라 기능적 특성이 달라지기 때문에 이러한 점이 더욱 중요합니다.
• 놓아주기: 경화강의 경도, 강도 및 연성 간의 관계를 조절할 수 있습니다.
• 포화: 특히 오스테나이트계 및 듀플렉스계 강에서 적절한 구조와 내식성을 얻기 위해 사용됩니다.

공정 변수는 개별적으로 선택해야 합니다. 온도나 가열 시간이 잘못되면 내식성이 저하되거나, 바람직하지 않은 상이 방출되거나, 기계적 특성이 저하될 수 있습니다.

SEW 400에 따른 강종의 예

SEW 400 문서는 중간 정도의 부식성 환경에 사용되는 페라이트강부터 마르텐사이트강 및 고합금 특수강에 이르기까지 다양한 성능 특성을 가진 강종을 다룹니다.

X2CrNi12 (1.4003) – 페라이트강

X2CrNi12 (1.4003) 이 스테인리스강은 페라이트 구조를 가지며 크롬 함량이 약 10,5~12,5%입니다. 또한 소량의 니켈이 첨가되어 있습니다. 이 등급은 SEW 400 문서와 유럽 EN 10088 표준 모두에 나타나지만, 재료 조건에 대한 요구 사항은 다를 수 있습니다.
1.4003강은 일반 구조용 강재와 고합금 스테인리스강의 중간 특성을 지닌 강재입니다. 기존 탄소강에 비해 습기 및 약한 부식 환경에 대한 저항성이 뛰어납니다.
Typowe zastosowania: 운송 구조물, 컨베이어 요소, 농업 장비, 기계 부품, 하우징 및 중간 정도의 대기 충격에 노출되는 구조물.
하지만 이는 특히 염화물 농도가 높은 매우 부식성이 강한 환경에서 고합금 내산강을 대체할 수는 없습니다.

X65Cr13 (1.4037) – 고경도 마르텐사이트강

X65Cr13 (1.4037) 에 스테인레스 마르텐사이트계 암석으로 탄소 함량은 약 0,58~0,70%, 크롬 함량은 12,5~14,5%입니다.
높은 탄소 함량 덕분에 적절한 경화 및 템퍼링 처리를 거치면 높은 경도를 얻을 수 있습니다. 이 소재는 날카로운 절삭날을 오랫동안 유지하는 능력과 내마모성이 뛰어난 것이 특징입니다.
Typowe zastosowania: 높은 표면 경도가 요구되는 산업용 칼, 절삭 공구, 날 및 부품.
이 강철의 내식성은 많은 오스테나이트계 강철보다 낮습니다. 내식성은 열처리, 표면 상태 및 작동 환경에 따라 달라집니다. 연삭 및 연마 처리는 부식 환경에서의 내식성을 향상시키는 데 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

X20CrMo13 (1.4120) – 몰리브덴을 함유한 마르텐사이트강

X20CrMo13 (1.4120) 에 마르텐사이트 스테인리스강 몰리브덴을 첨가하면 기본 합금 계열 측면에서 유사하게 됩니다. X20Cr13 (1.4021).
몰리브덴을 첨가하면 특정 유형의 부식에 대한 저항성이 증가하고 고온에서 재료의 특성이 향상됩니다.
이 등급은 작동 매개변수가 설계 요구 사항을 준수하는 경우 약 450~500°C에 달하는 온도에서 담금질 및 템퍼링 상태로 작동할 수 있습니다.
Typowe zastosowania: 터빈 부품, 증기 밸브 부품, 밸브 시트 및 밸브 플러그, 산업 장비 부품 및 엄선된 공구 및 기계 부품.
이 등급을 선택할 때는 열처리 조건과 작동 온도에서의 요구되는 기계적 특성이 특히 중요합니다.

유럽 ​​EN 10088 표준군과 관련된 스테인리스강 등급

SEW와 EN 규격에 따른 강종 분류를 비교할 때, 널리 사용되는 오스테나이트계 및 이중상 강종도 종종 고려됩니다. 이러한 강종은 최신 내식성 소재를 선택하는 데 중요하지만, 요구 사항은 우선 EN 10088 및 제품 표준의 관련 부분을 참조하여 확인해야 합니다.

X6CrNiMoTi17-12-2 (1.4571) – 티타늄 안정화 오스테나이트강

X6CrNiMoTi17-12-2 (1.4571) 크롬, 니켈, 몰리브덴, 티타늄을 함유한 오스테나이트계 스테인리스강으로, 316Ti강이라고도 합니다.
몰리브덴은 염화물을 함유한 환경에서 공식 부식에 대한 저항성을 향상시키고, 티타늄은 탄소와 결합하여 구조를 안정화함으로써 적절한 작동 조건에서 입계 부식에 대한 민감성을 감소시킵니다.
Typowe zastosowania: 화학 장비, 탱크, 산업 설비, 열교환기, 석유화학 장비 구성 요소 및 기술 설비.
1.4571강은 유럽의 화학 및 에너지 산업에서 널리 사용됩니다. 그러나 모든 산 및 염화물 용액에 대해 보편적인 내성을 보장하는 것은 아닙니다. 소재의 적합성은 매체의 농도, 온도 및 작동 조건에 따라 달라집니다.

X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462) – 듀플렉스 스테인리스강

X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462) 2205는 페라이트와 오스테나이트로 구성된 구조를 가진 2상강으로, 듀플렉스강이라고도 합니다.
크롬, 니켈, 몰리브덴 및 질소의 조합은 높은 기계적 강도를 제공하며 염화물을 함유하는 많은 환경에서 공식, 틈새 부식 및 응력 부식에 대한 우수한 저항성을 제공합니다.
304 및 316 유형의 기존 오스테나이트계 강철과 비교했을 때, 1.4462 듀플렉스 강철은 항복 강도가 현저히 높아 필요한 하중 지지력을 유지하면서도 더 가벼운 구조물을 설계할 수 있게 해줍니다.
Typowe zastosowania: 석유 및 가스 산업, 해양 설비, 화학 산업, 열교환기, 탱크, 파이프라인 및 염화물 환경에서 작동하는 장비.
이 등급의 재료는 용접 및 열처리 과정에서 적절한 접근 방식이 요구됩니다. 온도 사이클이 잘못되면 바람직하지 않은 상이 분리되고 충격 강도 및 내식성이 저하될 수 있기 때문입니다.

SEW 400으로 분류된 강철의 산업적 사용

SEW 400에 설명된 재료는 특정 내식성과 적절한 기계적 강도, 경도 또는 내마모성이 결합되어야 하는 경우에 사용됩니다.

• 기계 산업: 축, 스핀들, 부싱, 구동 요소, 정밀 부품 및 산업용 공구.
• 에너지 산업: 밸브 부품, 터빈 부품 및 고온에서 작동하는 장치는 재질의 종류와 상태가 설계 요구 사항을 충족하는 경우에 한하여 사용 가능합니다.
• 화학 산업: 특정 부식성 매체와 접촉하는 장비 부품, 기술 부속품 및 기계 요소.
• 공구 산업: 높은 경도가 요구되는 날, 칼, 절삭 부품 및 요소.
• 운송 및 기계 제작: 적당한 내식성과 우수한 기계적 특성이 요구되는 구조물 및 부품.
• 철강 및 야금 산업: 압연 반제품, 단조품 및 추가 가공을 위한 부품.

적용 범위는 특정 등급에 따라 다릅니다. 문서에 나열된 모든 강재가 고온, 해수 또는 부식성이 강한 화학 환경에서 사용하기에 적합한 것은 아닙니다.

SEW 400과 EN 10088 - 차이점 및 현재 문서 상태

유럽 ​​표준화의 발전은 다양한 유형의 내식강에 대한 명칭 및 요구사항의 조화를 가져왔습니다. 이제 표준은 기본 문서 체계를 구성합니다. EN 10088.
이 가족의 가장 중요한 구성원은 다음과 같습니다.

• EN-10088 1: 스테인리스강 등급, 내열강 및 내크리프강 목록과 그 화학적 조성.
• EN 10088-2: 일반적인 용도의 내식성 강판, 시트 및 스트립에 대한 기술적 납품 조건.
• EN 10088-3: 일반 용도의 내식강으로 제작된 반제품, 봉, 막대, 전선, 단면재 및 광택 표면 제품에 대한 기술적 납품 조건.

하지만 SEW 400:1997-02는 유럽 표준화 과정에서 완전히 폐지되지는 않았습니다. DIN 미디어 카탈로그에 따르면, 해당 문서는 현재 유효한 기술 규정의 지위를 유지하고 있습니다.
따라서 SEW 400과 EN 10088은 특정 상황에서 서로를 보완할 수 있는 문서로 간주해야 합니다. 이는 특히 특수 등급을 식별하거나, 기존 기술 문서를 분석하거나, 독일 재료 규격에 따라 주문을 처리할 때 중요합니다.
서로 다른 문서에 따라 동일한 재료 번호로 표시된 등급이라고 해서 화학적 조성, 열처리 및 기계적 특성에 관한 요구 사항이 항상 동일하다고 자동적으로 가정해서는 안 됩니다.

SEW 400 규격에 따라 강재를 정확하게 주문하는 방법은 무엇입니까?

강재를 주문할 때 단순히 강종 번호만 제공하는 것으로는 충분하지 않을 수 있습니다. 특히 특수강의 경우, 기술 요구사항과 납기일을 정확하게 명시해야 합니다.

견적 요청서에 다음 사항을 명시하는 것이 좋습니다.

• 강종: 전체 영숫자 명칭 및 재질 번호(예: X20CrMo13 / 1.4120).
• 자료 문서: SEW 400:1997-02 또는 발행된 기타 적절한 사양.
• 제품 형태: 봉, 단조품, 반제품 또는 기타 요구되는 형태.
• 치수 및 공차: 직경, 두께, 길이 및 허용 오차.
• 배송 상태: 예: 어닐링, 열처리 또는 추가 열처리를 위해 준비됨.
• 기계적 특성: 요구되는 경도, 강도, 항복 강도 또는 기타 매개변수.
• 품질 문서화: 예: 3.1 EN 10204에 따른 검사 증명서(필요한 경우).

특히 높은 신뢰성이 요구되는 응용 분야의 경우, 시험 범위, 내부 품질 요구 사항, 재료 추적성 및 비파괴 검사에 대한 사항도 합의해야 합니다.
실용적인 팁: 해당 장치의 기술 문서에 구형 SEW 또는 DIN 표준이 명시되어 있는 경우, 자재를 주문하기 전에 최신 EN 등급 사용이 허용되는지 확인하십시오. 화학적 조성의 유사성만으로는 자재의 완전한 호환성을 보장할 수 없습니다.

요약 – 스테인리스강 선택 시 SEW 400의 중요성

SEW 400:1997-02 이 문서는 특히 독일 산업에서 사용되는 특수 등급을 포함하여 특정 압연 및 단조 스테인리스강에 대한 중요한 참고 자료로 남아 있습니다.
이 규격에 대한 지식은 기계 및 장치의 기술 문서를 분석하거나, 단조품을 주문하거나, 과거 표기를 비교하거나, 적절한 성능 매개변수를 갖춘 현대 재료를 찾을 때 특히 유용할 수 있습니다.
특정 강재를 선택할 때는 명칭뿐만 아니라 화학 조성, 납품 상태, 기계적 특성, 가공 방법 및 실제 작동 조건도 고려해야 합니다.
 
강철 표식 및 표준화 시스템에 대한 자세한 정보:
EN, PN, ISO, GOST, OST, ASTM, AISI, TU, DSTU, SEW, DIN, UNS, AFNOR에 따른 기타 강철 표준