산업용 기본 소재 7가지

기본적인 산업용 소재 7가지에 대한 내용을 정리해 보았습니다.

1. 탄소강 Carbon Steel

저렴하며, 가공성, 제작성이 우수하고 가장 일반적으로 많이 사용하는 소재로써 알칼리성 환경에서는 우수한 성능을 갖지만, 산에 대한 저항성이 낮다는 단점이 있습니다. 식별 코드 번호 숫자가 높다는 것은 탄소의 함유량이 많다는 것을 의미합니다. 탄소강은 3가지로 분류 합니다.

• 저 탄소강 : 탄소 함유량 0.04%~0.3%
• 중 탄소강 : 탄소 함유량 0.31%~0.6% 
• 고 탄소강 : 탄소 함유량 0.61%~1.5%

산업에서 사용하는 탄소 함유량은 보통 1.4%를 초과하지 않으며, 소량의 실리콘, 망간, 황과 같은 불순물이 포함되어 있습니다. 탄소 함유량이 많아질수록 경도가 올라가나 쉽게 부서질 수 있습니다. 이는 가공, 생산성의 손실을 가져오며 사용가치가 낮아지기 때문에 적정 수준의 탄소 함유량이 요구됩니다. 고품질의 탄소 강은 인과 유황의 함유량이 상대적으로 기계적 성능이 우수해집니다.

2. 스테인리스 스틸 Stainless Steel

일반적인 물성치는 13%~18%의 크롬과, 10% 정도의 니켈을 함유하고 있습니다. 크롬은 스테인레스 스틸의 요소를 결정하는 중요 물질로써 크롬에 철강이 포함된 합금강입니다. 이는 철의 전자를 흡수하여 부동태화시켜 내식성을 향상 시킵니다. 탄소강에 비해 상대적으로 비 싸지만 일반 환경에서는 거의 부식이 없다는 장점으로 인해 가장 널리 사용되는 합금강중의 하나 입니다. 높은 온도에서는 저항이 낮아진다는 낮아지는 단점이 있습니다. 염화물이 적은 공정의 요소, 구조용 재질로 사용하거나 열교환기 튜브 재질로 많이 사용합니다.

스테인리스 스틸은 아래와 같이 5가지로 분류합니다.

• Ferritic
• Austenitic
• Martensitic
• Duplex
• Precipitation hardening

3. Avesta 254 SMO

 염화물에 대한 내식성이 매우 우수하여 해수를 사용하는 곳에서 사용합니다. 오염수나 H2S와 같은 황 화합물 공정에서 내성이 매우 우수하며 높은 온도의 해수에서 SS316L 대비 높은 내식성 및 지속성을 유지할 수 있습니다.

4. 티타늄 Titanium

티타늄의 강도가 높으면서 밀도가 낮다는 특징이 있습니다. 이는 동일 부피의 강과 비교했을 때 현저히 낮은 중량을 가지면서도 가볍다는 것을 의미합니다. 발전소의 콘덴서와 같은 응축설비의 튜브로 가장 많이 사용되며 부식성 및 해수에 내성이 우수하여 담수화 설비를 포함한 염화물 공정에 가장 대표적으로 알려져 있는 내식성 재질입니다. 비용이 비싸고 제작이 어렵다는 단점이 있어서 공정상 필요하다고 판단되는 곳에 적용하는 것이 일반적입니다.

5. Nickel

고온의 부식성 흐름에서 높은 저항성을 갖는 소재로입니다. 용접이 어렵다는 단점이 있습니다.

6. Hastelloy Alloy

니켈, 크롬, 철, 몰리브덴 물질이 포함된 합금이며 Hastelloy 는 상표 이름을 뜻합니다. 크게 내식성 합금과 고온 합금으로 분류하며 비용이 비싸지만 용접성이 우수하고 산성 물질의 공정에서 우수한 성능을 발휘합니다.

7. Tantalum

우주 산업에서 사용하는 희귀 금속으로 내 마모성과 내열성이 매우 우수합니다. 융점이 높고 (2996 °C) 밀도가 높습니다. 또한 열 전달률이 높고 특히 고온에서 연성이 높다는 특징을 갖고 있습니다. 고 비용으로써 꼭 필요한 경우에 사용하며 뛰어난 기계적 특성으로 매우 혹독한 환경, 공정에서 사용할 수 있습니다.

By Inside Insights (Chandler)