ASTM A554 MT429 페라이트계 스테인리스강 - 자성/내식성 균형 특성

ASTM A554 MT429 페라이트계 스테인리스강 개요

ASTM A554 MT429은 14~16% 크롬을 함유한 페라이트계 스테인리스강으로, 오스테나이트계(300계)와 달리 상온에서 강자성체이며 열팽창계수가 낮아(탄소강 수준) 열응력 저항성이 우수합니다. 니켈 미함유로 가격 변동성이 낮고, 응력부식균열(SCC) 저항성이 탁월하여 열교환기 튜브, 자동차 배기계, 건축 구조용 파이프 등에 경제적으로 적용됩니다.

페라이트계 스테인리스강의 특징

• 자성 보유 (자석에 붙음) - 센서/액추에이터 응용 가능
• 열팽창계수 낮음 (9.3~12 × 10⁻⁶ 1/K) - 탄소강과 유사
• 열전도율 오스테나이트계 대비 2배 이상 높음
• 응력부식균열(SCC) 완전 면역에 가까움
• 니켈 프리(Ni-free)로 원가 안정적
• 용접 시 입계 취화(475°C 취성, σ상) 주의 필요

물리적/기계적 특성 (상온 23°C 기준)

일반 물성

특성	값	비고
밀도	7.6 ~ 7.8 g/cm³	페라이트계 일반값 (오스테나이트보다 낮음)

기계적 특성

특성	값	비고
탄성계수	220 GPa	오스테나이트(195) 대비 높음
연신율 A50	20%	오스테나이트(40%) 대비 낮음
브리넬 경도	190 HB
로크웰 B 경도	90 HRB
푸아송비	0.3	페라이트계 일반값
전단계수	77 GPa	페라이트계 일반값
인장강도	414 MPa
항복강도	241 MPa

열적 특성

특성	값	비고
열팽창계수	9.3 ~ 12 × 10⁻⁶ 1/K	탄소강 수준, 오스테나이트의 60%
용융점	1,425 ~ 1,530 °C	페라이트계 일반값
비열용량	420 ~ 586 J/(kg·K)	페라이트계 일반값
열전도율	11 ~ 22 W/(m·K)	오스테나이트(11~21) 대비 높음

전기적 특성

특성	값	비고
전기저항률	6.0 ~ 7.5 × 10⁻⁷ Ω·m	오스테나이트(8.5) 대비 낮음

화학 조성 (중량%)

원소	함량 범위	역할
탄소 (C)	≤ 0.12%	저탄소로 용접성 확보
크롬 (Cr)	14 ~ 16%	내식성 확보 (최소 10.5% 이상)
망간 (Mn)	≤ 1%
니켈 (Ni)	≤ 0.5%	사실상 니켈 프리
인 (P)	≤ 0.04%
실리콘 (Si)	≤ 1%	산화저항성 향상
황 (S)	≤ 0.03%

MT429 vs MT430 vs 304 비교

특성	MT429	MT430	304 (오스테나이트)
크롬 함량	14~16%	16~18%	18~20%
니켈 함량	≤0.5%	≤0.5%	8~10.5%
자성	강자성	강자성	비자성
열팽창계수	9.3~12	9.3~12	17~19
열전도율	11~22	11~22	11~21
SCC 저항성	우수	우수	취약 (염화물)
인장강도	414 MPa	414 MPa	515 MPa
연신율	20%	20%	40%
가격 경쟁력	최고	우수	기준

주요 용도

• 자동차 배기 시스템 (머플러, 촉매변환기 하우징)
• 열교환기 튜브 (저열팽창 장점 활용)
• 온수기/보일러 열교환 부품
• 건축 구조용 파이프, 난간, 손잡이
• 가전제품 내열 부품 (오븐, 히터)
• 식품 조리기구 (자성 이용 인덕션 호환)
• 태양열 집열기 튜브

용접 및 가공 가이드

용접

• 티그(TIG) 용접 권장, 저열입력 유지
• 필러: 430Cb, 430Ti, 또는 309L (이종용접)
• 용접 후 700~800°C 단시간 어닐링으로 475°C 취성 방지
• 아르곤 백퍼징으로 산화 방지

성형

• 오스테나이트 대비 낮은 가공경화율로 심인성 우수
• 단, 연신율 낮아 과도한 변형 시 균열 주의
• 플랜지, 익스팬딩 등 파이프 끝단 가공 용이

고온 사용 시 주의

400~540°C 구간에서 475°C 취성 발생 가능. 장시간 사용 시 인성 저하 고려. 600°C 이상에서 σ상 생성으로 취화 진행.