ASTM A268 Grade 25-4-4 재가열 스테인리스강 – 주요 특성 및 사양
ASTM A268 Grade 25-4-4 개요
ASTM A268 Grade 25-4-4는 초고크롬(24.5~26%), 몰리브덴(3.5~4.5%), 니켈(3.5~4.5%)을 함유한 초내식성 페라이트계 스테인리스강입니다. '재가열(Reheated)' 공정을 통해 미세조직을 최적화하여 내식성, 기계적 강도, 용접성을 동시에 확보한 특수 강종입니다. 해수 담수화, 염소 화학, 펄프·제지, 해양 플랜트 등 극한 부식 환경용 튜브 및 배관에 특화되어 있습니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 밀도 | 23.0 °C | 7.6 ~ 7.8 g/cm³ | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 탄성 계수 | 23.0 °C | 220 GPa | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
| 연신율 (A50) | 23.0 °C | 20 % | |
| 브리넬 경도 | 23.0 °C | 270 | |
| 로크웰 B 경도 | 23.0 °C | 27 | |
| 푸아송 비 | 23.0 °C | 0.3 | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
| 전단 계수 | 23.0 °C | 77 GPa | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
| 인장 강도 | 23.0 °C | 620 MPa | |
| 항복 강도 | 23.0 °C | 515 MPa | |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | 23.0 °C | 9.3E-6 ~ 1.2E-5 1/K | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
| 융점 | - | 1425 ~ 1530 °C | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
| 비열 용량 | 23.0 °C | 420 ~ 586 J/(kg·K) | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
| 열전도율 | 23.0 °C | 11 ~ 22 W/(m·K) | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 전기 저항률 | 23.0 °C | 6E-7 ~ 7.5E-7 Ω·m | 페라이트계 스테인리스강 일반값 |
화학적 조성
| 원소 | 함량 (%) |
| 탄소 (C) | 0.025 |
| 크롬 (Cr) | 24.5 ~ 26 |
| 망간 (Mn) | 1 |
| 몰리브덴 (Mo) | 3.5 ~ 4.5 |
| 니켈 (Ni) | 3.5 ~ 4.5 |
| 질소 (N) | 0.04 |
| 인 (P) | 0.04 |
| 규소 (Si) | 0.75 |
| 황 (S) | 0.03 |
핵심 특징
- 초고내식성: PREN (공식 저항 당량) ≈ 40으로 해수, 염화물, 산성 환경에서 탁월한 내공식/틈새부식 저항성
- 응력부식균열(SCC) 면역: 페라이트 조직으로 염화물 SCC에 완전 면역
- 고강도: 항복강도 515 MPa로 일반 오스테나이트강(205 MPa) 대비 2.5배 높음
- 저열팽창: 탄소강 수준의 열팽창계수로 열응력 최소화
- 우수한 열전도율: 오스테나이트강 대비 2배 이상으로 열교환기 효율 증대
주요 적용 분야
- 해수 담수화 플랜트 (MSF, MED, RO) 열교환기 튜브
- 염소·가성소다 전해조 배관 및 열교환기
- 펄프·제지 표백 설비 배관
- 해양 플랜트 해수 냉각 시스템
- FGD(배연탈황) 설비 흡수탑 배관
- 지열 발전 염수 배관
재가열(Reheated) 공정의 의미
본 강종은 '재가열' 공정을 필수로 거칩니다. 열간 압연 후 950~1050°C에서 재가열 및 급냉하여:
- 압연 미세조직(길쭉한 결정립) 제거 및 등축 결정립화
- 석출물(탄화물, 질화물, 시그마상) 용해 및 재석출 제어
- 잔류 응력 제거로 치수 안정성 및 내식성 확보
- 용접 열영향부 취성화 방지 (475°C 취성, 시그마상 생성 억제)
제작 가이드
- 용접: 오스테나이트계 필러(예: ER309LMo, ER2209) 사용, 열입력 1.5 kJ/mm 이하, 층간온도 150°C 이하
- 성형: 상온 벤딩 가능하나 오스테나이트강 대비 성형성 낮음, 최소 벤딩 반경 3D 권장
- 열처리: 용접 후 열처리 일반적으로 불필요, 필요시 850°C 이하 단시간만 허용