|
| 주요 원소 |
 |
역 할 |
|
| 크롬 (Cr) |
|
스테인레스강을 만드는 기본 원소로서 Fe 에 첨가시 12%이상이 되면
결정구조가 페라이트 조직으로 변한다. Cr의 함량이 증가하면 내식성이 향상됨으로 사용되는 분위기의
부식성 및 온도가 증가할수록 Cr 함량이 증가된 강종을 사용한다. |
|
| 니켈(Ni) |
|
Cr과 함께 Ni은 오스테나이트계 스테인레스강을 만드는 기본 원소로서,
8%이상 첨가시 Fe-Cr-Ni 합금의 결정구조가 오스테나이트계로 변화된다. 오스테나이트 구조를 갖는
스테인레스강은 가공성, 충격인성 및 용접성이 좋다. |
|
| 탄소(C) |
|
C는 오스테나이트 안정화 원소로서 스테인레스강에 일반적으로 0.12%까지
첨가된다. 또한, C는 Cr및 Fe와 반응하여 탄화물을 만들기 때문에 강도 및 경도를 높힐 목적으로
사용되며, 특히 마텐사이트계에서는 고경도를 얻기 위하여 0.15%의 높은 함량을 첨가하고 있다. C는
Cr과 쉽게 반응하여 Cr23C6와 같은 크롬탄화물을 만들어 석출하기 때문에 기지금속의 Cr을
고갈시켜 국부적으로 입계부식등을 유발하는 단점이 있어, 내식성이 요구되는 주요 부품에는 C의 함유량을
0.03% 이하로 낮추는 데 이러한 강종을 "L-급" 강종이라고 한다. |
|
| 질소(N) |
|
N도 기본적으로 오스테나이트 안정화 원소에 속하며, 고용도는
오스테나이트계에서 페라이트계에 비하여 상대적으로 더 높다. 그러므로 페라이트계에서 N이 Cr과
반응하여 Cr2N과 같은 크롬질화물을 형성하여 석출하는 경향이 상대적으로 높으며, 이 경우
입계부식등을 유발한다. 스테인레스 강의 Cr함량이 23%이상 되는 강종에서는 N의 함량이 증가함에
따라 공식 및 입계부식이 저하되는 경향이 있으며, 슈퍼스테인레스강에는 0.25%까지 첨가된다. |
|
| 몰리브데늄(Mo) |
|
Mo은 오스테나이트계 316강의 기본합금원소로 2~3% 첨가된다. Mo가
첨가된 316강계열의 스테인레스강은 크롬계 산화물로 구성된 부동태 피막내에 MoO2와 같은
몰리브데늄계 산화물이 고용되어 매우 치밀하고 소지금속과 밀착성이 좋은 부동태 피막을 형성하여
공식(pitting) 및 틈새부식(crevice corrosion) 저항성이 우수하다. Mo이 첨가된
스테인레스강은 소금과 같은 염분이 함유된 분위기에 노출되면 부동태피막에 CrCl3와 같은 염화물의
고용도를 저하하여 공식을 방지한다고 알려져 있다. |
|
| 티타늄(Ti) |
|
Ti은 C와의 친화력이 Cr보다 더 높기 때문에 스테인레스강에 첨가되면
TiC와 같은 탄화물을 형성하기 때문에 "탄소 안정화 원소"라고 한다. Ti 첨가에 의하여 안정화된
스테인레스강은 용접시 고온에 노출될 때 Cr 탄화물 형성에 의한 입계부식 혹은 예민화
현상(sensitization)등이 일어나지 않는다. |
|
| 나이오븀(Nb) |
|
Nb도 Ti과 같이 탄소 안정화 원소로 스테인레스강에 첨가되어 안정한
Nb탄화물을 형성하여 고온에 노출시 발생가능한 Cr탄화물 형성을 방지한다. |
|
