metal 스테인리스 강(stainless steel 304)및 sus304 를 이용한 디자인 모델링

Stainless Steel 304를 활용한 디자인 모델링을 올려 드립니다. 스테인리스 재질을 나타내기 위해서 적용한 사례를 모델

링하고 랜더링 한 이미지입니다. 

스테인리스 재질에 다양한 패턴 을 적용하여 금속의 느낌을 잘 살려 주고 팬턴 자체의 엠보싱 처리가 되어있어 미끄럼 방

지 등 표면의 파손 등 쉽게 드러나지가 않습니다. 엠보싱 패턴때문에 시가적은 효과가 뛰어나고 기능적인 면에 우수 하

다고 생각합니다.

3D모델링 자료입니다. (라이노 3D, 3 DAMAX, 키샷, V-RAY)를 이요한 모델링 자료입니다.

화장실 벽면에 적용한 엠보싱 스테인리스 스틸

책 보관에 적용한 엠보싱 스테인리스 스틸

테이블에 적용한 엠보싱 스테인리스 스틸

특징

내식성이 우수하며 도금이나 페인트 등의 표면 처리가 필요 없이 아주 나쁜 환경에서 사용할 수 있는 재질입니다.

재결정 점이 높기 때문에 300도 정까지 사용에 견딜 수 있습니다. 

구리 합금 계의 스프링 재료에 비해 비중이 가볍고 탄성이 높기 때문에 경량화가 가능합니다.

전기 저항이 높습니다.

용접, 왁스 부착이 다소 어렵습니다.

스테인리스(정확하게는 스텐레스 강), 그 어원은 stain(더러움) less(없음)로부터 온 것으로 더러움이 없다 즉,
녹슬기 어려운 강이라고 하는 뜻으로 이름이 붙여졌다.
스테인레스강은 1820 년대 영국의 패러디(Faraday)등이 크롬을 첨가하여 내식성을 향상하는 연구를 하던 중
20 세 기초 독일의 마우러(Maurer)와 슈트라우스(Strauss)에 의해 크롬 니켈(Fe-Cr-Ni)계, 영국의 벨리(Bearly)에
의해 크롬(Fe-Cr)계 스테인레스강이 개발되었다. 그 후 10 년동안 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 납(Nb),
티타늄(Ti)등을 첨가한 안정화 스테인레스강이 개발되어 상업화가 이루어졌다.
주요 혁신적인 제조기술로는 1960 년대에 저 품위 원료로 고탄소 훼로 크롬(Fe-Cr) 광석을 사용할 수 있는 노외
정련인 VOD(Vacuum Oxygen Decarburization : 진공 탈탄)와 AOD (Argon Oxygen Decarburization : 산소
아르곤 탈탄)가 실용화됨으로써 생산성 향상에 의한 제조 비용 절감을 가져다주었다.
스텐레스 강이 녹슬기 어려운 이유는 주요 합금 성분인 크롬(원소 번호 24：Cr)이 강의 표면에 강한 산화 피막을
형성하고, 그 피막이 더 이상의 산화를 방지하기 때문이다.
강을 녹슬기 어렵게 하기 위해는, 대략 11%의 크롬이 포함되는 것이 필요하고, 스텐레스 강은 모두 그 이상의
크롬을 포함한 합금이다.
매우 많은 종류의 스텐레스 강이 존재하고 있지만, 크게 나누면
오스테나이트계
마르텐사이트계
페라이트계
의 삼종으로 분류할 수가 있다.
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오스테나이트, 마르텐사이트, 페라이트라는 것은 각각 금속 조직의 명칭이다.

오스테나이트, 마르텐사이트, 페라이트라는 것은 각각 금속 조직의 명칭이다.
기 본 조 직
구 분
Austenite Type Martensite Type Ferrite Type
대표 강종 STS 304 STS410 STS 430
대표성분 18% Cr-8%Ni 13%Cr 18%Cr
열처리 고용화 열처리 풀린후 급랭 풀림
경화성 가공 경화 Quenching 경화 비 Quenching 경화
주용도
- 건축물 내, 외장재
- 주방용기
- 화학 Plant
- 항공기용
- 건축재 부품
- 자동차 부품
- 가전용, 사무기기
- 주방기구, 식기류
- 건축재 부품
- 자동차 부품
- 가전용, 주방기구
- 식기류
내식성 높음 보통 높음
강도 높음 높음 보통
가공 높음 낮음 보통
자성 상자성 상자성 상자성
품 질 특 성
용접성 높음 낮음 보통
2. 스테인리스강의 성질
• 표면이 아름답다.
• 내식성이 우수하여 도장, 도색 등의 표면처리를 행하지 않고 고유의 표면을 살려서 다양한 용도에
사용할 수 있다.
• 보통의 스테인레스강이라고 하면 대표적으로 13Cr 강, 18Cr 강, 18Cr-8Ni 강 등의 고합금강을 의미한다.
• 주성분으로 크롬(Cr)이 함유되어 있기 때문에 강의 표면에 매우 얇은 층의 산화크롬(Cr₂O₃) 이
형성되고 이 얇은 피막은 금속 기지 내로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태 피막(Passivity Layer)으로
작용하여 녹이 잘 슬지 않는 내식성을 갖게 한다
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3. 스텐레스 강의 종류별 특성
3-1. 오스테나이트계 스텐레스강
18 크롬 스텐레스 강에, 니켈을 8% 첨가해, 약 1.100℃까지 가열해, 그 후 급랭하여 함유하는 탄화물을 오 스테
나이트 조직에 용해하게 한다. 이렇게 함으로써, 상온에서는 통상 존재할 수 없는 오스테나이트 조직을 유지
할 수 있게 된다.
오스테나이트 조직은 자성을 가지지 않지만, 별도의 가공을 하면 그 부분만 마르텐사이트 화해, 자성을 가지게
되는 것도 있다.
크롬과 니켈을 함유하여 염분이나 산에 대해 내식성이 우수
가공 경화 현상이 커서 절삭가공이 어렵다.(인선 치핑 발생 → 마모 촉진)
열전도율이 나쁘다(탄소강의 1/3 수준 → 발끝 온도 상승)
연성이 크다(고온 변형량이 많다)
재질명 대표적 성질
STS 303 쾌삭 스텐레스 강 303 은 303 Se 보다 절삭성이 좋다
STS 303Se 303 Se는 303 소성 가공성이 좋다
STS 304
볼트 재료로서 가장 많이 사용되고 있는 스텐레스 강
연질에서는 비자성이나 냉간 가공에 의하여 자성을 띰
내식, 내열성 우수
STS 304L
304의 탄소함량을 최저로 줄인 강종으로서 소성 가공성 이우수하고 강도는
떨어짐. 입계 부식에 강하다
STS 316
304 보다 내식/내산성이 우수함, 강도는 304 보다 약함.
냉간 가공으로 자성을 띠기가 어렵다.
STS 316L
316의 탄소함량을 최저로 줄인 강종으로서 소성 가공성 이우수하고 강도는
떨어짐. 입계 부식에 강하다
STS 305 304 보다 가공 경화성이 낮고, 소성 가공성이 좋다.
STS 309S/310S 내열성, 내스 케일이 우수, 310S는 309S 보다 내열성이 좋다.
STS 321/ 347 입계 부식에 강하다
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3-2. 마르텐사이트계 스텐레스 강
크롬을 주성분으로 하고 열처리(Quenching)에 의해 경화가 가능하다. 담금질을 하여 마르텐사이트 화한 뒤 이
대로는 취성이 있으므로 풀림 처리를 해서 질긴 성질을 높인다. 이 열처리 후의 강도는, 탄소의 함유량에 의해
변화하며, 일반적으로는 저탄소인 경우 질긴 성질이 뛰어나고 고탄소인 경우 내마모성 이 뛰어나다는 성질을
가진다.
재질명 대표적 성질
STS 410 내식성, 소입 경화성, 강자성(13Cr)
STS 416 황(S)을 첨가하여 410의 절삭성 개량
STS420 J1 410 보다 소입 경화성이 큼
STS420 J2 420J1 보다 소입 경화성이 큼
STS 440 최고의 소입경화성
3-3. 페라이트계 스텐레스 강
스텐레스강 중에서도 탄소 함유량이 적고, 크롬 함유량이 많아 순수한 체심 입방 구조(ferrite)가 된다.
이러한 스텐레스 강을 페라이트계 스텐레스 강이라고 불러, 크롬의 함유량이 많아 마르텐사이트 계보다 내식성
이 뛰어나다는 특징을 가진다.
니켈 함유량이 없기 때문에 가격이 저렴하며 최근 사용량이 증가하는 추세이다.
열처리에 의한 경도 향상이 불가능하다.(조직 변화 無)
재질명 대표적 성질
STS 430 강자성, 410 보다 내식, 내열성이 우수함. (18Cr)
STS 430F 430의 절삭성을 개량한 강종
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4. 스테인리스강의 규격
4-1. 스텐레스 강종별 호환 표
같은 줄에 표기된 제품들은 상호 호환성이 있는 유사한 제품이다. 하지만, 모두 100% 동일한 제품을 의미하
지는 않으므로 혼돈이 없기 바랍니다.
표준규격(강종명)
구 분
KS(STS) JIS(SUS) AISI DIN
용 도
202/M 202/M 202 1.4371
303/F 303/F 303 1.4305
304/S, H, M 304/S,H,M 304 1.4301
304L 304L 304L 1.4306
305 305 305 1.4303
316 316 316 1.4401
316L 316L 316L 1.4404
321 321 321 1.4541
오스테나이트계
XM7 XM7 302HQ
기계부속류,
스프링,
너트,
샤프트 등
산업설비류,
화학공장,
석탄공장,
정유공장 등
405 405 405 1.4002
410L 410L 410L 1.4016
430/F 430/F 430 1.4104
페라이트계
434 434 434 1.4113
산업설비류,
열처리용 망,
정유공장,
고무공장 등
403 403 403 1.4002
410 410 410 1.4006
416 416 416 1.4024
420J1/2 420J1/2 420 1.4119
마르텐사이트계
440/A, B, C 440/A,B,C 440/A,B,C 1.4125
제트엔진부품
수력발전소 설비
의료장비
스크린류,
노즐 등
석출 경화계 630 630 17-4PH
샤프트, 터빈 부품,
스프링 등
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4-2. 스텐레스 강 선재의 화학성분
JIS
(SUS)
AISI
C
Max
Si
Max
Mn
Max
P
Max
S
Max
Ni
Max
Cr
Max
기 타
302 302 0.15 1.00 2.00 0.040 0.030 8.00~10.00 17.00~19.00
303 303 0.15 1.00 2.00 0.20 min0.15 8.00~10.00 17.00~19.00
303Se 303 Se 0.15 1.00 2.00 0.20 0.060 8.00~10.00 17.00~19.00 Se ≥0.15
304 304 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 8.00~10.50 18.00~20.00
304 L 304 L 0.030 1.00 2.00 0.040 0.030 9.00~13.00 18.00~20.00
305 305 0.12 1.00 2.00 0.040 0.030 10.50~13.00 17.00~19.00
305 J1 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 11.00~13.50 16.50~19.00
309 S 309 S 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 12.00~15.00 22.00~24.00
310 S 310 S 0.08 1.50 2.00 0.040 0.030 19.00~22.00 24.00~26.00
316 316 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 10.00~14.00 16.00~18.00 Mo 2.00~3.00
316 L 316 L 0.030 1.00 2.00 0.040 0.030 12.00~15.00 16.00~18.00 Mo 2.00~3.00
321 321 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 9.00~13.00 17.00~19.00 Ti ≥5XC%
347 347 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 9.00~13.00 17.00~19.00 Nb+Ta≥10XC%
384 384 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 17.00~19.00 15.00~17.00
XM-7 XM-7 0.08 1.00 2.00 0.040 0.030 8.50~10.50 17.00~19.00 Cu 3.00~4.00
430 430 0.12 0.75 1.00 0.040 0.030 16.00~18.00
430 F 430 F 0.12 1.00 1.25 0.060 min0.15 16.00~18.00
410 410 0.15 1.00 1.00 0.040 0.030 11.50~13.50
416 0.15 1.00 1.25 0.060 min0.15 12.00~14.00
420J1 420 0.16~0.25 1.00 1.00 0.040 0.030 12.00~14.00
420J2 420 0.26~0.40 1.00 1.00 0.040 0.030 12.00~14.00
440 C 0.95~1.20 1.00 1.00 0.040 0.030 16.00~18.00
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5. 스텐레스강 규격 재료 후기(Subscript) 표기의 의미
기호의 미 추가 설명
L
Low Carbon (max. 0.03%) 요구 ‘L’ 없는 경우는 max. 0.08% 임.
입계 부식 등의 내식성과 용접성 향상.
S
Low Carbon (max. 0.08%) 요구 ‘S’ 없는 경우는 max. 0.15% 임.
내식성, 용접성 향상
ELC
Extra Low Carbon
(max. 0.015%) 추가
입계 부식 등의 내식성과 용접성 극히 향상, 강도 손실 가능.
주로 용접봉에 사용
ULC
Ultra Extra Low Carbon
(max. 0.007%) 추가
입계 부식 등의 내식성과 용접성 극히 향상, 강도 손실 가능.
주로 용접봉에 사용
N
0.10 ~ 0.16% N 추가 ‘N’ 없는 경우는 max. 0.10% 임.
Mo와 동시 존재 시 내식성 크게 향상.
H
0.04 ~ 0.10% Carbon
추가
High Carbon을 의미함. 입자 조대화를 통해 고온에서
내식성보다 내 Creep 성을 요구하는 곳에 유효함.
구매 시 Grain Size: ASTM No. 5 and Coarse 명기요
Cb
(=Nb)
10 x C% min. ~ 1.10 max.
에 상당하는 Cb 추가
고온 안정화 원소(Cb=Nb) 첨가 강.
내 입계 부식 저항성 향상.
Ti
5 (C+N)% min. ~ 0.70% max. 에
상당하는 Ti 추가
고온 안정화 원소(Ti) 첨가 강. 내 입계 부식 저항성 향상.
C의 고용도가 Cb 보다 크므로 적은 양으로도 가능.
Mo 2.0 ~ 3.0 % Mo 추가 질산 등의 산화성 산을 제외한 분위기에서 내식성 향상.
Se 0.15% Selenium 추가 기계 가공면 향상, 열간 가공성 우수
B 2.0 ~3.0% Silicon 추가 고온 내 산화 Scaling 성 향상
F 강종별 Sulfur 증가 (0.06~0.15%) 기계 절삭 가공성 향상