ASTM A249 Grade TP310HCb – 고강도 열처리 스테인리스강
ASTM A249 Grade TP310HCb 개요
ASTM A249 Grade TP310HCb는 310S(25Cr-20Ni) 기반에 콜럼늄(Cb/Nb)을 첨가하고 탄소 함량을 제어(0.04~0.1%)하여 고온 크리프 강도를 대폭 향상시킨 오스테나이트계 내열 강관용 소재입니다. 'H' 등급으로 고온용으로 인증되었으며, Cb 탄화물 형성을 통해 고온에서 입계 강도를 확보하고 크리프 변형 저항성을 높인 것이 특징입니다. 900~1000°C 고온 배관, 열교환기, 퍼니스 부품에 널리 사용됩니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 밀도 | 23.0 °C | 7.9 ~ 8.2 g/cm³ | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 탄성 계수 | 23.0 °C | 195 GPa | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 연신율 (A50) | 23.0 °C | 35 % | |
| 로크웰 B 경도 | 23.0 °C | 90 | |
| 비커스 경도 | 23.0 °C | 200 | |
| 푸아송 비 | 23.0 °C | 0.3 | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 전단 계수 | 23.0 °C | 77 GPa | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 인장 강도 | 23.0 °C | 515 MPa | |
| 항복 강도 | 23.0 °C | 205 MPa | |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | 23.0 °C | 1.7E-5 ~ 1.9E-5 1/K | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 융점 | - | 1230 ~ 1480 °C | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 비열 용량 | 23.0 °C | 440 J/(kg·K) | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 열전도율 | 23.0 °C | 11 ~ 21 W/(m·K) | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 전기 저항률 | 23.0 °C | 8.5E-7 Ω·m | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
화학적 조성
| 원소 | 함량 (%) |
| 탄소 (C) | 0.04 ~ 0.1 |
| 크롬 (Cr) | 24 ~ 26 |
| 망간 (Mn) | 2 |
| 니켈 (Ni) | 19 ~ 22 |
| 인 (P) | 0.05 |
| 규소 (Si) | 1 |
| 황 (S) | 0.03 |
핵심 특징
- 고온 크리프 강도 강화: Cb(Nb) 탄화물(NbC) 미세 분산으로 800~1000°C 크리프 파단 강도 향상
- 입계 강도 확보: Cb이 탄소와 결합하여 Cr 탄화물 석출 억제, 입계 부식 저항성 유지
- 우수한 내산화성: 25% Cr, 20% Ni로 1050°C까지 연속 사용 가능
- 열피로 저항성: 반복 열충격 조건에서 균열 개시 저항 우수
- ASME 코드 인증: ASME Section I, VIII Division 1 고온 압력용기/배관용 승인 소재
주요 적용 분야
- 보일러 과열기/재열기 튜브 (H등급 고온용)
- 석유화학 크래킹 퍼니스 튜브 (피크 온도 1000°C)
- 열교환기 고온 측 튜브 번들
- 퍼니스 레디언트 튜브 및 머플
- 촉매 재생기 사이클론 및 디플렉터
- 발전소 고온 헤더 및 배관
열처리 및 제작 가이드
용체화 열처리(1040~1150°C 급냉) 상태로 공급됩니다. Cb 탄화물 적정 분포를 위해 냉각 속도 관리가 중요합니다. 용접 시 NbC 석출 온도(650~900°C) 구간 빠른 통과 필요하며, 열입력 2.0 kJ/mm 이하 권장. 용접 후 열처리는 일반적으로 불필요하나, 응력제거 시 850°C 이하 단시간만 허용. 벤딩 반경 최소 3D 이상 확보 권장.