ASTM A479 Grade 431 템퍼링 스테인리스강: 고성능 마르텐사이트계 강재
개요
ASTM A479 Grade 431은 15-17% 크롬에 1.25-2.5% 니켈을 첨가한 마르텐사이트계 스테인리스강으로, 템퍼링 열처리를 통해 초고강도(인장강도 795 MPa, 항복강도 620 MPa)와 우수한 인성, 내식성을 동시에 달성한 고성능 강재입니다. 항공기 착륙장치 부품, 고압 펌프 샤프트, 밸브 스템, 터빈 볼트 등 극한 하중 조건의 핵심 부품에 적용됩니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 밀도 | 23.0 °C | 7.6 - 7.7 g/cm³ | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
기계적 물성 (템퍼링 후)
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 탄성 계수 | 23.0 °C | 220 GPa | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
| 연신율 (A50) | 23.0 °C | 15 % | |
| 브리넬 경도 | 23.0 °C | 321 HB | |
| 푸아송 비 | 23.0 °C | 0.3 | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
| 단면 수축률 | 23.0 °C | 45 % | |
| 전단 계수 | 23.0 °C | 77 GPa | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
| 인장 강도 | 23.0 °C | 795 MPa | |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 23.0 °C | 620 MPa | |
열적 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | 23.0 °C | 1.0 - 1.5 × 10⁻⁵ 1/K | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
| 융점 | - | 1,370 - 1,530 °C | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
| 비열 용량 | 23.0 °C | 460 J/(kg·K) | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
| 열전도율 | 23.0 °C | 14 - 31 W/(m·K) | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
전기적 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 전기 저항률 | 23.0 °C | 6 × 10⁻⁷ Ω·m | 마르텐사이트계 스테인리스강 표준값 |
화학 성분
| 원소 | 함량 (%) |
| 탄소 (C) | 0.20 |
| 크롬 (Cr) | 15 - 17 |
| 망간 (Mn) | 1 |
| 니켈 (Ni) | 1.25 - 2.5 |
| 인 (P) | 0.04 |
| 실리콘 (Si) | 1 |
| 황 (S) | 0.03 |
열처리 및 특징
431 강종은 니켈 첨가로 오스테나이트 안정화 및 템퍼링 후 잔류 오스테나이트 생성을 유도하여, 마르텐사이트계 중 가장 우수한 인성(연신율 15%, 단면수축률 45%)을 확보합니다. 표준 열처리는 950-1000°C 오스테나이징 → 오일 담금질 → 600-700°C 템퍼링입니다. 410/420 대비 내식성이 현저히 우수(약 304 수준 근접)하며, 고온 산화 저항성도 700°C까지 양호합니다. 단, 용접성이 매우 낮아 용접 구조물에는 부적합하며, 400-500°C 장기 노출 시 475°C 취성 발생에 주의해야 합니다.