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제목 스테인레스스틸 SUS304가 자성을 띄는 경우?
작성자 데일리아이템 (ip:)
  • 평점 0점  
  • 작성일 2020-09-23
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  • 조회수 4145

오늘은 #스테인레스스틸

자성이 없다고 생각하는 304 등급이

자성을 띄는 경우에 대해서 설명드리겠습니다.

보통 수저, 그릇을 사용하실 때

가장 쉬운 확인 방법은 "자석을 가져다 대는 것"

입니다.

일반적으로 자성이 없을 것이라고 생각하기 쉬우며

어느정도 맞다고 볼 수 있습니다.

SUS304는 18%크롬, 8%니켈, 철의 합금이며

대표적인 오스테나이트계(=Austenitic)stainless steel으로 내식성과 가공성이 우수하여

주방용품에 대표적으로 사용되고 있습니다.

저온에서 고온까지 Austenitic 사이

안정화되어 있으며 열처리에 의해 경화되지 않고

연성이 풍부하여 타 강종에 비해

가공성이 우수합니다.

일반적으로는 자성을 띄지 않지만

#냉간가공 에 의하여 일부 Austenitic가

가공유기 마르텐사이트로 변태하여

자성을 띄기도 합니다.

(300대 Austenitic, 400~420대 Martensite)


주성분에 따른 스테인레스강 분류

프레스가공으로 변형된 부분에서는

가공경화(hardening)가 나타나며

이러한 현상은 내부 상(phase)이 Austenitic 에서

마르텐사이트계(=Martensite) 바뀌기

때문입니다.

이처럼 냉간가공에 의해 생성된 마스테나이트계는칼이나 가위를 만드는 SUS400~200 같은

Martensite 스테인레스강과 다르며

가공유기(strain-induced) 마르텐사이트계라고

합니다.

가공유기 Martensite 상은 오스테나이트계가

불안정할수록 많이 생성되는 것으로 알려져 있으며

SUS304는 외부 응력에 의해 변형될 경우

변형량에 따라 증가합니다. (그림1 참조)

stainless steel 프레스가공하면

압축, 인장등으로 인해 냉간변형이 일어나고

변형량이 많을수록 생성량이 늘어나

stainless steel은 경화됩니다.


 

그림1. 냉간가공에 따른 오스테나이트 상과 가공유기 마르텐사이트 상의 관계




그림2. 냉간압연율에 따른 투자율 변화 곡선

그림2에서 보면 SUS304의 경우

가공량(냉간가공률)이 증가함에 따라

투자율이 급격하게 증가하는 것을

확인할 수 있습니다.

일반적으로 투자율이 1.01이상일 경우

자성이 생기게 되는데 이때부터

자석이 붙기 시작합니다.

냉간가공으로 투자율이 증가하면

고용화열처리라는 작업을 통해

MartensiteAustenitic

재 변태 시키기도 합니다.


그림3. 냉간압연율에 따른 강종별 가공유기 마르텐사이트의 생성률

그림3에도 나타나듯 스테인레스의 강종과

냉간가공에 따라 가공유기 Martensite 생성량

차이가 큰 것을 알 수 있습니다.

이처럼 SUS304는 냉간가공으로 가공유기

마르텐사이트의 생성을 피할 수 없고 이로 인하여

가공이 많이 된 제품은 자성을 띄는 것을 확인할 수

있습니다.

1. 자성과 내식성과의 관계

스테인레스강의 내식성은 화학성분에 의한

표면의 부동태피막에 의해 결정되는 것으로

냉간가공에 의해 상변태가 일어난다 하더라도

화학성분의 변화는 없기 때문에

내식성은 변화가 없습니다.

2. 자성을 띌 때 스테인레스강의 성질 변화

SUS304는 열처리 직후에 대부분

오스테나이트계의 내부조직을 가지고 있습니다.

그렇지만 냉간가공에 의해 변형이 일어나면

오스테나이트계 조직의 일부가

가공유기 Martensite상으로 변태하게 됩니다.

가공유기 마르텐사이트상은 오스테나이트계와

달리 자성을 띄고 강도도 높은 특성이 있습니다.

따라서

가공 직후 가공유기 마르텐사이트의 생성으로

소재의 강도가 증가하고

자성을 띄게 되는 것입니다.

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