오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브 : 특성, 응용 프로그램 및 선택 안내서

오스테 나이트 스테인레스 스틸 수많은 산업에서 널리 사용되는 다목적이고 내구성있는 재료입니다. 여러 형태 중에서, 오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브는 우수한 내식성, 고강도 및 우수한 용접 성으로 인해 특히 중요합니다. 이들은 화학 가공 공장에서 식품 및 음료 생산에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 필수적인 구성 요소입니다. 이 기사는 이러한 튜브에 대한 포괄적 인 안내서를 제공하여 고유 한 특성, 다양한 응용 프로그램 및 주요 선택 기준을 포함하여 특정 요구에 맞는 튜브를 찾는 데 도움이됩니다.

오스테 나이트 스테인레스 스틸은 무엇입니까?

오스테 나이트 스테인레스 스틸은 얼굴 중심 입방 (FCC) 결정 구조로 구별되는 특정 유형의 스테인레스 스틸입니다. 이 구조는 실온에서도 오스테 나이트 상을 안정화시키는 니켈을 첨가하여 달성됩니다. 1 차 합금 요소는 부식성에 대한 크롬 (10.5% 이상)이고 오스테 나이트 구조를 안정화시키기위한 니켈 (일반적으로 8% 이상)이다. 몰리브덴, 망간 및 질소와 같은 다른 요소들도 특정 특성을 향상시키기 위해 첨가됩니다.

신체 중심 입방 (BCC) 또는 신체 중심 테트곤 (BCT) 구조를 갖는 페라이트 또는 마르텐 사이트 강과 같은 다른 스테인레스 스틸 유형과 달리, 오스테 나이트 스테인리스 강은 비자 성 및 일반적으로 더 생동적입니다. 또한 부식에 강해지고 더 넓은 범위의 온도를 견딜 수있어 많은 까다로운 응용 분야에 선호되는 선택이됩니다.

오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브의 주요 특성

부식 저항

오스테 나이트 스테인리스 스틸의 우수한 부식 저항은 가장 중요한 특성입니다. 그것은 주로 산소에 노출 될 때 표면에 형성되는 얇고 ​​안정적인 산화 크롬 필름 인 패시베이션 층에 기인한다. 이 필름은 보호 장벽으로 작용하여 녹과 다른 형태의 부식을 방지합니다.

다양한 환경에서의 성능 : 오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브는 산성 또는 알칼리성 용액을 포함한 광범위한 부식성 환경에서 매우 잘 작동합니다. 그러나 염화물에 노출되어 저항이 손상 될 수 있으며, 이는 부식과 틈새 부식을 유발할 수 있습니다.

304 vs. 316 : 316 등급 스테인리스 스틸은 몰리브덴 함량으로 인해 해양 또는 해안 지역과 같은 염화물이 풍부한 환경에서 304 등급보다 우수합니다. 몰리브덴은 수동 층의 안정성을 향상시켜 구덩이와 틈새 부식에 더욱 저항력이 있습니다.

기계적 특성

오스테 나이트 스테인리스 강은 높은 강도와 ​​탁월한 연성으로 유명합니다.

인장 강도 및 항복 강도 : 인장 강도가 높기 때문에 파손되기 전에 상당한 당기는 힘을 견딜 수 있습니다. 그러나 그들의 항복 강도는 일반적으로 다른 스테인레스 스틸 유형보다 낮지 만, 이는 종종 작업장 기능에 의해 보상됩니다.

연성 및 형성성 : 오스테 나이트 등급은 연성이 높기 때문에 손쉬운 형성, 구부러진 및 파쇄없이 다양한 모양으로 끌어들일 수 있습니다. 이로 인해 원활하고 용접 된 튜브를 제조하는 데 이상적입니다.

고온 성능

오스테 나이트 스테인레스 스틸 튜브는 높은 온도에서 강도와 무결성을 유지합니다.

산화 저항성 : 크롬 함량은 고온에서 산화 (스케일링)에 대한 우수한 저항성을 제공합니다.

크리프 저항 : 또한 우수한 크리프 저항성을 나타냅니다. 이는 일정한 응력과 고온의 영향으로 시간이 지남에 따라 재료가 시간이 지남에 따라 천천히 변형되는 경향입니다.

용접성

오스테 나이트 스테인리스 강은 일반적으로 모든 스테인레스 스틸 유형 중에서 가장 용접 가능한 것으로 간주됩니다.

용접 기술 : TIG (Tungsten Inert Gas), MIG (금속 불활성 가스) 및 차폐 된 금속 아크 용접을 포함한 다양한 일반적인 기술을 사용하여 쉽게 용접 할 수 있습니다.

후원 후 고려 사항 : 특정 등급, 특히 탄소 함량이 높은 등급의 경우 (예 : 304), 용접은 크롬 카바이드가 입자 경계를 침전시켜 부식 저항을 감소시키는 상태 인 감작으로 이어질 수 있습니다. 304L 또는 316L과 같은 저탄소 (L) 등급 또는 321 또는 347과 같은 안정화 된 등급을 사용하면이 위험을 완화시킵니다.

오스테 나이트 스테인레스 스틸 튜브의 일반적인 등급

304/304L 스테인리스 스틸

이것은 가장 널리 사용되는 오스테 나이트 스테인리스 스틸입니다. 304 등급은 최소 18% 크롬 및 8% 니켈을 함유하여 우수한 내식성 및 용접성을 제공합니다. 저탄소 버전 (304L)은 용접 응용 분야에서는 감작의 위험을 최소화하기 때문에 선호됩니다.

장점 : 대부분의 환경에서 우수한 성형 성, 우수한 부식 저항 및 다른 등급에 비해 저렴한 비용.

한계 : 염화물 환경에서 구덩이와 틈새 부식에 취약합니다.

316/316L 스테인리스 스틸

316 등급은 두 번째로 가장 일반적인 오스테 나이트 스테인리스 스틸입니다. 주요 특징은 일반적으로 2-3%인 몰리브덴의 추가로, 특히 바닷물 또는 산업 화학 물질과 같은 염화물이있는 환경에서 구덩이 및 틈새 부식에 대한 저항력을 크게 향상시킵니다. 304와 마찬가지로, 용접 중 감작을 방지하기 위해 저탄소 버전 316L도 있습니다.

장점 : 가혹한 환경에서 우수한 부식 저항, 우수한 고온 강도.

제한 사항 : 304보다 높은 비용.

다른 주목할만한 성적

321 스테인리스 스틸 :이 등급은 티타늄으로 안정화됩니다. 티타늄은 용접 중 탄소와 반응하여 크롬 카바이드의 형성을 방지하여 감작을 피합니다. 용접이 필요한 고온 응용에 이상적입니다.

347 스테인리스 스틸 : 321과 유사하게,이 등급은 니오피움으로 안정화되며 감작을 방지하기 위해 유사한 고온 용접 응용 프로그램에 사용됩니다.

904L 스테인리스 스틸 : 높은 니켈 및 크롬 함량과 상당한 양의 몰리브덴 및 구리가있는 고금리 오스테 나이트 스테인레스 스틸입니다. 특히 고도로 산성 또는 염화물이 풍부한 환경에서 316L에 대한 탁월한 부식 저항성을 제공합니다.

제조 공정

오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브는 두 가지 주요 방법의 원활한 및 용접을 사용하여 제조됩니다. 프로세스 선택은 의도 된 응용 프로그램, 필수 압력 등급 및 비용 고려 사항에 따라 다릅니다.

원활한 튜브

원활한 튜브는 맨드릴 위에 압출되거나 차가운 강철 빌릿에서 생산됩니다. "Seamless"라는 이름은 용접 된 솔기가 없음을 의미합니다.

생산 방법 : 공정에는 일반적으로 단단한 둥근 빌릿을 피어싱하여 중공 쉘을 만들어 일련의 롤러와 다이를 통해 길쭉한 크기입니다.

장점 : 원활한 튜브는 벽 무결성과 균일 한 구조를 가지므로 구조적 신뢰성이 중요한 고압 및 고온 응용에 이상적입니다. 그들은 스트레스에 따라 실패하기 쉬운다.

응용 분야 : 일반적으로 열교환 기, 보일러 튜브 및 석유 및 가스 산업의 응용 분야에서 사용됩니다.

용접 튜브

용접 튜브는 평평한 스테인리스 스틸 스트립으로 만들어져 관형 모양으로 말린 다음 가장자리를 용접하여 함께 결합합니다.

생산 방법 : 일반적인 방법으로는 전기 저항 용접 (ERW) 및 레이저 용접이 포함됩니다. 프로세스는 지속적이므로 장기적으로보다 효율적이고 비용 효율적입니다.

장점 : 용접 튜브는 일반적으로 원활한 튜브보다 생산하기에 더 경제적입니다. 더 넓은 범위의 크기와 벽 두께로 제조 할 수 있습니다.

응용 분야 : 식품 및 음료 산업 및 자동차 배기 시스템과 같이 낮은 압력에서 구조적 응용, 장식 용도 및 유체 운송에 사용됩니다.

표면 마감

오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브의 표면 마감은 부식성, 위생 및 미적 매력에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.

밀 마감 : 이것은 제조 후 표준 마감이며 종종 약간의 규모와 표면 결함이 있습니다.

연마 : 높은 수준의 부드러움 (예 : 2B, BA 또는 Mirror-Finish)으로의 연마는 부식제가 축적 될 수있는 표면 거칠기를 줄임으로써 부식성을 향상시킵니다. 식품, 음료 및 제약 산업과 같은 위생 적용에 중요합니다.

밝은 어닐링 (BA) :이 마무리는 산화를 방지하기 위해 제어 된 대기에서 어닐링하여 달성하여 연마없이 밝고 반사적인 표면을 만듭니다. 그것은 좋은 부식성과 깨끗한 외관을 제공합니다.

오스테 나이트 스테인레스 스틸 튜브의 응용

오스테 나이트 스테인레스 스틸 튜브는 탁월한 특성으로 인해 광범위한 산업에 걸쳐 사용됩니다. 그들의 부식 저항과 위생적 특성은 중요한 응용 분야에서 필수 불가결하게 만듭니다.

화학적 처리

이 산업은 부식성 유체 및 가스의 운송을 위해 이러한 튜브에 크게 의존합니다. 다양한 화학 물질과 고온에 대한 저항은 열교환 기, 반응기 및 응축기에 사용하기에 이상적입니다. 316L 및 904L과 같은 등급은 매우 공격적인 미디어를 처리하는 데 특히 중요합니다.

음식 및 음료 산업

오스테 나이트 스테인리스 스틸의 비 지심스럽고 청소하기 쉬운 표면은 위생 튜브를위한 재료입니다. 박테리아 성장과 오염을 방지하여 제품 순도를 보장하고 엄격한 건강 및 안전 규정을 충족시킵니다. 이 튜브는 우유, 맥주 및 기타 액체의 파이프 라인과 가공 장비에 사용됩니다.

제약 산업

식품 산업과 마찬가지로 제약 부문은 멸균 환경을위한 고순도 튜브가 필요합니다. 오스테 나이트 스테인레스 스틸 튜브, ​​특히 세련된 마감 처리 된 오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브는 활성 제약 성분, 정제 된 물 및 기타 멸균 액체를 제조하고 운반하는 데 필수적입니다.

석유 및 가스 산업

해상 및 육상 작업 에서이 튜브는 파이프 라인, 계측 튜브 및 열교환 기에 사용됩니다. 316L, 바닷물 및 사워 가스 환경과 같은 등급의 저항은 이러한 설치의 수명과 안전에 중요합니다.

건축 및 건축

오스테 나이트 스테인레스 스틸의 강도, 내구성 및 미적 매력은 구조적 응용, 난간 및 장식 요소에 인기있는 선택입니다. 풍화에 대한 저항은 시간이 지남에 따라 외관을 유지합니다.

자동차 산업

이 튜브는 배기 시스템 및 연료 라인과 같은 유체 수송에 사용됩니다. 고온과 부식성 배기 가스를 견딜 수있는 능력이 주요 이점입니다.

의료 기기

의료 분야에서 오스테 나이트 스테인레스 스틸은 수술기구 및 일부 임플란트에 사용됩니다. 생체 적합성 및 멸균 기능은 이러한 응용에 필수적입니다.

오른쪽 오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브를 선택합니다

프로젝트의 성공, 수명 및 안전을 보장하는 데 올바른 오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브를 선택하는 것이 중요합니다. 몇 가지 주요 요소가 신중하게 고려되어야합니다.

고려해야 할 요소

작동 환경 : 가장 중요한 요소는 튜브가 작동하는 환경입니다. 노출 될 온도, 압력 및 부식 미디어를 고려해야합니다. 예를 들어, 해양 환경의 튜브는 염화물이 높은 등급 (316L)을 필요로하며, 고온 배기 시스템을위한 튜브에는 안정화 된 등급이 필요할 수 있습니다 (예 : 321).

기계적 요구 사항 : 필요한 강도, 연성 및 변형에 대한 저항과 같은 응용 프로그램의 기계적 요구는 튜브의 치수와 등급을 지시합니다.

규제 요구 사항 및 산업 표준 : 많은 산업이 충족해야 할 엄격한 표준을 가지고 있습니다. 예를 들어, 제약 및 식품 산업은 오염을 방지하기 위해 표면 마감 및 재료 순도에 대한 특정 요구 사항을 가지고 있습니다.

비용 고려 사항 : 일부 프로젝트에는 904L과 같은 프리미엄 등급이 필요할 수 있지만 다른 프로젝트는 304L과 같은보다 일반적인 등급으로 효과적이고 경제적으로 제공 될 수 있습니다.

크기와 치수

튜브는 외경 (OD), 벽 두께 (WT) 및 길이로 지정됩니다. 이러한 치수는 적절한 착용, 유량 및 압력 처리 기능을 보장하는 데 중요합니다. 표준 크기 및 공차는 일관성을 보장하기 위해 다양한 산업 사양으로 정의됩니다.

표준 및 사양

관련 표준을 준수하면 튜브의 품질과 호환성이 보장됩니다.

ASTM 표준 : ASTM (American Society for Testing and Materials)은 스테인레스 스틸 튜브에 대한 널리 알려진 표준을 제공합니다. 예제는 다음과 같습니다.

A213 : 매끄러운 페라이트 및 오스테 나이트 합금-스틸 보일러, 과열기 및 열 교환기 튜브를 덮습니다.

A269 : 일반 서비스를 위해 원활하고 용접 된 오스테 나이트 스테인리스 스틸 튜브를 지정합니다.

A312 : 매끄럽고 용접되고 냉간 냉간 가공 된 오스테 나이트 스테인리스 스틸 파이프와 관련이 있습니다.

EN 표준 : 유럽 규범 (EN) 표준도 등급과 사양과 함께 널리 사용됩니다.

일반적인 문제와 솔루션

강력한 특성에도 불구하고 오스테 나이트 스테인레스 스틸 튜브는 특정 조건에서 특정 문제를 겪을 수 있습니다. 이러한 문제와 솔루션을 이해하는 것은 자료의 무결성과 성능을 유지하는 데 필수적입니다.

구덩이 부식

원인 : 피팅은 튜브 표면에 작은 구멍 또는 "구덩이"를 초래하는 국소화 된 형태의 부식입니다. 일반적으로 보호 수동 층이 국부적으로 분해되는 염화물이 포함 된 환경에서 발생합니다.

예방 전략 : 최고의 방어는 재료 선택입니다. 316L 또는 904L과 같은 몰리브덴 함량이 높은 등급을 사용하면 구덩이 부식에 대한 저항이 크게 증가합니다. 또한 매끄럽고 세련된 표면 마감을 보장하면 염화물이 축적 될 수있는 부위를 줄일 수 있습니다.

스트레스 부식 균열 (SCC)

조건 : SCC는 인장 응력과 부식성 환경, 종종 클로라이드의 존재하에 감수성 물질의 균열 형성입니다. 균열은 예기치 않게 발생하여 치명적인 실패로 이어질 수 있습니다.

완화 기술 : 스트레스 완화 열처리를 통해 재료의 스트레스를 낮추는 것은 도움이 될 수 있습니다. 또 다른 전략은 부식제의 존재를 줄이기 위해 환경을 바꾸는 것입니다. 니켈 함량이 높은 등급을 선택하거나 이중 스테인리스 강을 사용하면 SCC에 더 큰 저항을 제공 할 수 있습니다.

감작

크롬 카바이드 침전 : 감작은 오스테 나이트 스테인리스 스틸이 450 ° C와 850 ° C (840 ° F와 1560 ° F) 사이의 온도에 노출 될 때 발생하는 야금 현상입니다. 이 온도에서, 크롬 탄화물은 입자 경계를 침전시켜 주변 지역의 크롬을 고갈시킵니다. 이것은 물질이 입자 경계를 따라 부식에 취약하게 만듭니다.

솔루션 :이 문제는 종종 용접과 관련이 있습니다. 304L 및 316L과 같은 저탄소 (L) 등급 또는 321 (티타늄 포함) 및 347 (니오피움 포함)과 같은 안정화 된 등급을 사용하면이 문제가 발생합니다. 저탄소 등급은 탄수화물을 형성 할 수있는 탄소가 적고, 안정화 된 등급은 크롬 대신 티타늄 또는 니오피움으로 탄화물을 우선적으로 형성합니다.