스테인리스강: 두 판 사이의 차이

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[[파일:gateway arch.jpg|thumb|right|세인트 루이스에 있는 높이 192m의 게이트웨이 아치, 304계 스테인리스강으로 외장을 하였다.]]
 
'''스테인리스강'''({{lang|en|stainless steel}})은 최소 10.5<ref>{{서적 인용 | 제목 = The Stainless Steel Family | url = http://www.worldstainless.org/NR/rdonlyres/B2617D50-73AE-4FAB-BDCD-88ABD7891B97/4933/TheStainlessSteelFamily.pdf | accessdate = 2009-11-12}}</ref> 혹은 11%의 크롬이 들어간 강철 합금이다.<ref>{{cite web|url=http://www.steel.org/AM/Template.cfm?Section=Steel_Glossary2&CONTENTID=6426&TEMPLATE=/CM/HTMLDisplay.cfm |제목=Steel Glossary |dateformat=mdy |accessdate= 2008년 10월 21일 |publisher= [[American Iron and Steel Institute]] (AISI)}}</ref> [[대한민국]]에서는 '''스뎅''' 혹은 스텐이라고도 줄여서 부르지만, 영어권에서는 '''스테인리스 스틸'''(Stainless steel)이라고 표기한다. 스테인리스강은 [[녹]], [[부식]]이 일반 강철에 비해서 적다(그래서 스테인리스(''stains less'')이나, 녹을 방지해주진 않는다).<ref>{{cite web| 제목 = Why is Stainless Steel Stainless?|url = http://www.stainless-online.com/why-stainless-steel-stainless.htm|accessdate = 2008-12-20}}.</ref> ('''stain=얼룩''','''less=없음'''
)스테인리스강은 또한 '''부식저항 강철''' 혹은 '''CRES'''라고 불리는데, 이는 합금의 종류와 등급이 자세하지 않으며, 부분적으론 항공기 산업때문이기도 하다. 스테인리스강은 수명이 끝날때까지 환경에 맞게 적합하게 다양한 등급과 외관을 만들 수 있다. 보통 스테인리스강은 칼붙이와 시계 케이스와 밴드에 주로 쓰인다.
 
스테인리스강은 크롬을 넣지 않은 [[탄소강]]과 다르다. 탄소강은 공기와 습기에 부식된다. 그렇게 되면 표면의 철산화물이 생기게 되고, 더 많은 철산화물이 생기는 것을 더 가속화시킨다. 크롬이 들어간 스테인리스강같은 경우엔 크롬 산화물이 표면의 부식을 예방해주고, 금속의 전체적 구조에 부식이 확산되지 못하도록 예방해준다.
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1908년 독일의 조선소인 프리드리히 크루프 게르마니아베어프트에서는 366톤급 요트인 게르마니아의 선체를 크롬니켈강으로 만들었다.<ref>{{cite web |url=http://dhr.dos.state.fl.us/archaeology/underwater/preserves/HM_Prop3.pdf |format=PDF |제목=A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve |month=May|year=2000 |publisher=Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State}}</ref> 1911년, Philip Monnartz는 크롬을 함유한 강철의 부식내구성에 대해 발표하였다. 1912년 10월 17일 Krupp의 엔지니어인 Benno Strauss와 Eduard Maurer는 [[오스테나이트]]계 스테인리스강을 특허신청하였다.<ref>{{cite web |url=http://www.nirosta.de/History.22.0.html?&L=1 |제목=ThyssenKrupp Nirosta: History |accessdate=2007-08-13}}</ref>
 
동시대의 미국에서도 비슷한 개발이 이뤄졌다. Christian Dantsizen과 Frederick Becket은 [[페라이트 (철)|}]]계 스테인리스강을 산업화 하였다. 1912년 Elwood Haynes는 마르텐사이드계 스테인리스강에 대해 특허신청을 하였다. 이 특허는 1919년까지 허가되지 않고 있었다.<ref>[http://books.google.com/books?id=pDbQVE3IdTcC&pg=PA380&lpg=PA380&dq=Elwood+Haynes+1919+patent+number&source=bl&ots=n3cj9svw1_&sig=5SKvnryDRYiOdOCsGTtSjaWMH-s&hl=en&ei=s9DUSdxWguWdB9mz5OoO&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=4#PPA380,M1 Scientific American Inventions and Discoveries], p. 380, Rodney P. Carlisle, John Wiley and Sons, 2004, ISBN 0-471-24410-4, ISBN 978-0-471-24410-3</ref>
 
또한 1912년에 영국 셰필드의 Brown-Firth 연구소의 Harry Brearley가 부식되지 않는 총강을 개발하다 [[마르텐사이트]]계 스테인리스강을 발견및 산업화해내었다. 이 발견은 2년후인 1915년 1월 뉴욕 타임즈 신문기사에 나왔다. 이 스테인리스강은 나중에 영국의 Firth Vickers에 의해 Staybrite로 상품명이 매겨져, 1929년 Savoy 호텔의 새 입구차양으로 사용되었다.<ref>Sheffield Steel, ISBN 0-7509-2856-5</ref>
 
== 특성 ==
지구 대기에서 높은 산화저항성과 온도변화는 무게대비 최소 13%의 크롬을 섞음으로써 가능해졌으며, 26%이상의 크롬은 거친 환경에서도 견뎌내었다.<ref>{{cite book |last=Ashby |first=Michael F. |authorlink=M. F. Ashby|coauthors=& David R. H. Jones |제목=Engineering Materials 2 |origyear=1986 |edition=with corrections |year=1992 |publisher=Pergamon Press |location=Oxford |isbn=0-08-032532-7 |pages=119 |chapter=Chapter 12 }}</ref> 스테인리스강에서 크롬은 크롬 3가 산화물(Cr<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)로 철의 피막재역할을 맡고 있다. 이 층은 얇아서 눈에 보이며, 그리고 스테인리스강은 광택이 있어 보이게 된다. 이 피막재는 물과 공기로부터 강철을 보호해내었으며, 표면에 상처가 입었을시에 빠르게 수습하였다. 이런 특징은 알루미늄이나 티타늄과 같은 다른 금속에서도 나타난다. 그러나 이와 같은 부식 내구성은 산소가 없는 공간에선 정반대로 돌아가는데, 대표적인 예가 용골에 박은 볼트가 선재안으로 들어가는 것이다.
 
스테인리스강 부분이 너트와 볼트로 구성되었을때, 산소층은 이들을 결속시킨다. 그러나, 산소가 없을때는 이 부분이 헐거워지게 되고, 마찰로 인해서 쓸려내려가게 된다. 이런 문제에 대한 해결책으로 둘을 청동과 스테인리스강같은 다른 금속으로 만든다든가, 혹은 다른 종류의 스테인리스강을 사용하는 방법이 있다. 게다가, 니트로닉 합금(Armco Inc의 등록상표)는 이런 마찰로 인한 손실을 줄이기 위해 망간과 질소를 이용해 합금을 만들었다.
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스테인리스강은 결정구조로 구분지을 수 있다.:
* ''[[오스테나이트]]계'', 혹은 300 시리즈 스테인리스강은 스테인리스강 시장의 70%를 차지한다. 여기엔 0.15%의 탄소, 16%이하의 크롬과, 특별히 망간이나 니켈이 들어가 용융점부터 낮은 온도까지 [[오스테나이트]] 구조를 유지시킨다. 특히 18%의 크롬과 10%의 니켈이 들어간것을 18/19 스테인리스라고 부르는데, 이것들은 식기류에 사용된다. 이와 유사하게 18/0, 18/8도 사용가능하다. AL-6XN과 254SM0같은 슈퍼오스테나이트계 스테인리스강은 질소와 [[몰리브덴]]이 포함(>6%)되어 좀 더 염화물과 균열을 견디며, 그리고 높은 니켈 함량을 가진 300계와 비교하였을시에 응력에 대해 좀 더 잘 견디는대신, 가격이 비싸다..
 
* ''페라이트계'' 스테인리스강은 오스테나이트계보다 엔지니어링 성질이 좋으나, 낮은 크롬과 니켈함량때문에 오스테나이트계보다 내구성은 떨어진다. 페라이트계는 일반적으로 값이 싸며, 10.5에서 27%정도의 크롬과 매우 약간 니켈을 섞는다. 몇몇 페라이트계에는 납을 섞기도 한다. 대부분 페라이트계에는 몰리브덴을 포함하며, 약간 알루미늄이나 티타늄을 포함한다. 일반적인 페라이트계의 등급에는 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo, and 29Cr-4Mo-2Ni를 포함한다.