스테인리스 스틸 316과 316L의 차이점
소개
스테인리스 스틸이란 무엇인가요? 크롬 함량이 12%를 초과하거나 니켈 함량이 8%를 초과하는 합금강을 일반적으로 스테인리스 스틸이라고 합니다.
이러한 종류의 강은 대기 또는 부식성 매체에서 일정한 내식성을 가지며 고온(>450℃)에서 더 높은 강도를 갖습니다. 크롬 함량이 16%~18%인 강은 내산강 또는 내산성 스테인리스강이라고 하며, 일반적으로 스테인리스강이라고 합니다. 강의 크롬 함량이 12%를 초과하면 산화성 매체와 접촉하여 전기화학적 반응으로 표면에 크롬이 풍부한 부동태 피막이 빠르게 형성되어 금속 내부를 부식으로부터 보호합니다. 그러나 산화되지 않는 부식성 매체에서는 견고한 부동태 피막을 형성하기가 여전히 어렵습니다. 강의 내식성을 향상시키기 위해 일반적으로 크롬 함량을 증가시키거나 Ni, Mo, Mn, Cu, Nb, Ti, W, Co 등과 같이 부동태화를 촉진할 수 있는 합금 원소를 첨가합니다.
이러한 원소들은 강의 내식성을 향상시킬 뿐만 아니라 강의 내부 조직과 물리적, 기계적 성질을 변화시킵니다. 강의 이러한 합금 원소의 함량에 따라 스테인리스 강의 특성에 미치는 영향이 달라집니다.
스테인리스강은 자성을 띠는 것도 있고, 비자성을 띠는 것도 있으며, 열처리가 가능한 것도 있고, 열처리가 불가능한 것도 있습니다. 이러한 특성 덕분에 스테인리스강은 항공, 우주항공, 화학, 석유, 건설, 식품 및 기타 산업 분야와 일상생활에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 스테인리스강에 함유된 합금 원소는 가공성에 큰 영향을 미치며, 심지어 절삭 가공이 어려운 경우도 있습니다.
독자들이 자신에게 적합한 소재를 더 잘 이해하고 선택할 수 있도록 이 글에서는 316과 316L 스테인리스강의 차이점을 자세히 살펴보겠습니다. 316은 국내산 0Cr17Ni12Mo2 등급의 저탄소 스테인리스강이고, 316L은 국내산 00Cr17Ni14Mo2 등급의 초저탄소 스테인리스강입니다. 316L은 내식성이 더 뛰어나지만, 기계적 특성은 316이 더 우수합니다.
316과 316L 스테인리스 스틸의 차이점은 다음과 같습니다.
스테인리스강 316과 316L은 몰리브덴을 함유한 제품입니다. 316L 스테인리스강은 316 스테인리스강보다 몰리브덴 함량이 약간 더 높습니다. 스테인리스강 310과 304에 비해 몰리브덴 함량이 높아 전반적으로 성능이 더 우수합니다. 고온에서 황산 함량이 15%에서 85% 사이일 경우 316 스테인리스강은 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 해양 지역에서는 염소 부식에 대한 내성이 강하기 때문에 316 스테인리스강을 자주 사용합니다.
가장 높은 내식성과 용접 후 풀림 처리가 필요한 경우, 최대 탄소 함량이 0.03%인 316L 스테인리스강을 활용할 수 있습니다.
316 VS 316L 화학성분(질량분율, %)
| 유형 | 민 | 피 | 기음 | 그리고 | 최대 | 크 | ~ 안에 | 을 위한 | 다른 |
| 316 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | - |
| 316L | 0.03 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | - |
부식 저항성:
펄프 및 제지 공정에서 304 스테인리스 스틸보다 우수한 내식성을 보입니다. 또한, 부식성이 강한 산업 환경이나 해양 환경에서도 316 스테인리스 스틸은 부식되지 않습니다.
내열성:
316 스테인리스 스틸은 1700도 이하에서 연속적으로, 그리고 1600도 이하에서 간헐적으로 사용할 경우 산화에 대한 저항성이 우수합니다. 316 스테인리스 스틸은 800~1575도의 온도 범위를 벗어나 지속적으로 사용할 경우 내열성이 우수하지만, 하루 종일 이 온도 범위에서 사용하지 않는 것이 좋습니다. 316L 스테인리스 스틸은 316 스테인리스 스틸보다 탄화물 석출에 대한 저항성이 더 우수하여 상온에서 사용할 경우 산화에 대한 저항성이 우수합니다.
열처리:
1850도에서 2050도 사이에서 어닐링한 후, 급냉하기 전에 빠르게 어닐링하십시오. 316 스테인리스강은 과열로 인해 경화되지 않습니다.
용접:
316 스테인리스강은 용접 성능이 우수합니다. 모든 일반적인 용접 기법을 사용할 수 있습니다. 용도에 따라 316Cb, 316L 또는 309Cb 재질의 스테인리스강 전극봉이나 용가재를 용접에 사용할 수 있습니다. 용접 후 316 스테인리스강 부분은 최고 수준의 내식성을 얻기 위해 어닐링 처리해야 합니다. 316L 스테인리스강을 사용할 경우 용접 후 어닐링은 필요하지 않습니다.
일반적인 사용 사례:
| 스테인리스 스틸 코드 | 화학 조성(질량 분율)/% | 부식 방지 기능 |
| 물리적 및 화학적 기능 | 특징 | 응용 산업 |
| SUS316 06Cr17Ni12Mo2 | C≤0.08; Si≤0.75; 망간≤2.00; P≤0.040; S≤0.030; 시간: 10.00-14.00; Cr：16.00-18.00; 시간: 2.00-3.00 | 우수한 내식성과 고온 내구성을 갖추고 있어 혹독한 환경에서도 사용이 가능합니다. |
| 우수한 내식성, 가소성, 인성, 고온 강도, 냉간 변형 및 용접 공정 성능을 갖추고 있습니다. | 강력한 내식성, 우수한 고온 강도, 우수한 용접 성능을 갖추고 있습니다. | 음용수, 음용수, 냉수, 온수, 가스, 의료용 가스, 해수 설비 등에 사용오후기술, 화학, 연료, 제지, 옥살산, 비료 장비, 사진, 식품 산업, 해안 시설. |
| SUS316L 022Cr17Ni12Mo2 | C≤0.030; Si≤0.75; 망간≤2.00; P≤0.040; S≤0.030; 시간: 10.00-14.00; Cr：16.00-18.00; 시간: 2.00-3.00 | 316보다 내식성은 우수하지만, 고온 강도가 약간 떨어져서 혹독한 환경에서도 사용이 가능합니다. |
| 이 소재는 뛰어난 내식성, 강도, 가소성, 인성, 냉간 성형성, 우수한 저온 성능을 갖추고 있습니다. | SUS316보다 내식성은 우수하지만 고온 강도는 약간 떨어집니다. | 식수, 음용수, 냉수, 온수, 가스, 의료용 가스, 해수 설비, 화학, 연료, 제지, 옥살산, 비료 설비, 사진, 식품 산업, 해안 시설에 사용됩니다. |
316 및 316L 스테인리스 스틸 대 304
전반적인 품질(내식성, 성형성 등)이 좋아야 하는 장비와 부품을 만드는 데 사용되는 일반적인 스테인리스강은 304입니다.
화학적 부식 저항성과 관련하여 304와 316 스테인리스 스틸은 서로 크게 다르지 않지만 매체에 따라 몇 가지 차이가 있습니다.
특정 조건에서 최초로 만들어진 스테인리스강인 304는 공식 부식에 취약합니다. 몰리브덴을 2~3% 더 첨가하면 이러한 민감도가 감소하여 316이 탄생할 수 있습니다. 이렇게 첨가된 몰리브덴은 고온의 유기산으로 인한 부식도 완화할 수 있습니다.
식품 및 음료 산업에서 316 스테인리스 스틸은 사실상 표준 소재입니다. 316 스테인리스 스틸은 몰리브덴의 세계적인 부족과 316 스테인리스 스틸의 니켈 함량 증가로 인해 304 스테인리스 스틸보다 비쌉니다.
산소가 부족하고 크롬 산화물의 보호층을 생성할 수 없기 때문에, 침식 부식은 주로 스테인리스 강철 표면의 침전 부식으로 인해 발생합니다.
특히 소형 밸브의 경우 침식부식은 드물며, 밸브판에 침전물이 쌓일 가능성이 거의 없기 때문입니다.
304와 316 스테인리스 스틸은 다양한 수질 매체(음용수, 증류수, 강물, 보일러수, 해수 등)에서 거의 동일한 내식성을 보입니다. 그러나 매체에 염화물 이온이 매우 높은 수준으로 포함되어 있는 경우에는 316 스테인리스 스틸이 더 적합합니다.
304와 316 스테인리스 스틸의 내식성은 큰 차이가 없는 경우가 많지만, 경우에 따라 추가적인 조사가 필요한 상당한 차이가 있을 수 있습니다. 밸브 사용자는 매체에 따라 파이프라인과 용기 재질을 선택하므로, 일반적으로 명확한 개념을 가지고 있어야 합니다. 당사는 사용자에게 특정 재질에 대한 권고를 하지 않습니다.
화학성분(304,304L,316,316L)
| 유형 | 민 | 피 | 기음 | 그리고 | 최대 | 크 | ~ 안에 | 을 위한 | 다른 |
| 304 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18-20 | 8-12 |
| - |
| 304L | 0.03 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 18-20 | 8-12 |
| - |
| 316 | 0.08 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | - |
| 316L | 0.03 | 2 | 0.045 | 0.03 | 1 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | - |
기계적 성질(304,304L,316,316L)
| 유형 | UTS 엔/mm² | 생산하다 엔/mm² | 연장 % | 경도 (HRB) | 비교 가능한 DIN 번호 | |
| 꾸민 | 깁스 | |||||
| 304 | 600 | 210 | 60 | 80 | 1.4301 | 1.4308 |
| 304L | 530 | 200 | 50 | 70 | 1.4306 | 1.4552 |
| 316 | 560 | 210 | 60 | 78 | 1.4401 | 1.4408 |
| 316L | 530 | 200 | 50 | 75 | 1.4406 | 1.4581 |
다른 스테인리스강 소개
304는 우수한 종합적 특성(내식성 및 성형성)이 요구되는 장비 및 부품을 만드는 데 널리 사용되는 범용 스테인리스강입니다.
301 스테인리스 스틸은 변형되면 눈에 띄게 가공이 강화되며 더 높은 강도가 필요한 다양한 경우에 사용됩니다.
302 스테인리스 스틸은 본질적으로 탄소 함량이 더 높은 304 스테인리스 스틸의 변형으로, 냉간 압연을 통해 더 높은 강도를 갖도록 만들 수 있습니다.
302B는 실리콘 함량이 높은 스테인리스강으로 고온 산화에 대한 저항성이 더 높습니다.
303과 303Se는 각각 유황과 셀레늄을 함유한 쾌삭성 스테인리스강으로, 쾌삭성과 높은 표면 조도가 주로 요구되는 곳에 사용됩니다. 303Se 스테인리스강은 이러한 조건에서 열간 가공성이 좋기 때문에 열간 업세팅이 필요한 부품을 만드는 데에도 사용됩니다.
304L은 탄소 함량이 낮은 304 스테인리스강의 변형으로, 용접이 필요한 곳에 사용됩니다. 탄소 함량이 낮으면 용접부 근처 열영향부에 탄화물이 석출되는 것을 최소화할 수 있으며, 이는 특정 환경에서 스테인리스강의 입계부식(용접 침식)을 유발할 수 있습니다.
305 및 384 스테인리스강은 니켈 함량이 높고 가공 경화 속도가 낮아 냉간 성형성이 높은 다양한 경우에 적합합니다.
308 스테인리스강은 용접봉을 만드는 데 사용됩니다.
309, 310, 314 및 330 스테인리스강은 고온에서 강의 산화 저항성과 크리프 강도를 개선하기 위해 비교적 높은 니켈과 크롬 함량을 가지고 있습니다. 30S5 및 310S는 309 및 310 스테인리스강의 변형으로, 유일한 차이점은 용접부 근처에 침전되는 탄화물을 최소화하기 위해 탄소 함량이 낮다는 것입니다. 330 스테인리스강은 특히 탄화와 열 충격에 대한 저항성이 높습니다.
316 및 317 스테인리스강은 알루미늄을 함유하고 있어 해양 및 화학 산업 환경에서의 공식 부식에 대한 저항성이 304 스테인리스강보다 훨씬 우수합니다. 316 스테인리스강에는 저탄소 스테인리스강인 316L과 질소를 함유한 고강도 스테인리스강 등 다양한 종류가 있습니다.
316N과 유황 함량이 높은 자유 절삭 스테인리스강 316F.
321, 347, 348은 각각 티타늄, 니오븀, 탄탈륨으로 안정화된 스테인리스 강으로 고온에서 사용되는 부품의 용접에 적합합니다. 348은 원자력 산업에 적합한 스테인리스 강으로 탄탈륨과 코발트의 양에 일정한 제한이 있습니다.
선택할 때는 구체적인 적용 요구 사항, 환경 조건, 비용 예산 등의 요소를 고려해야 합니다.