ASTM A193 B8M Class 1 스테인리스강 - 탄화물 용해 처리 소재 규격 및 물성
개요
ASTM A193 Grade B8M Class 1은 몰리브덴(Mo) 2~3%를 함유한 316 계열 오스테나이트계 스테인리스강으로, 탄화물 용해 처리(Carbide Solution Treatment) 후 별도의 변형 강화 없이 공급되는 기본 어닐링 상태(Class 1) 소재입니다. Class 1D와 기계적 물성 요건은 동일하나, 제품 인증·시험 요구사항에서 차이가 있습니다. 해양·화학·제약 플랜트의 고내식성 볼트·스터드·너트용 표준 소재로 자리잡고 있습니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 밀도 | 20°C | 7.9~8.2 g/cm³ | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
기계적 물성 (20°C 기준)
| 특성 | 값 | 비고 |
| 탄성 계수 | 195 GPa | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 연신율 (A50) | 30% | |
| 브리넬 경도 | 223 HB | |
| 로크웰 B 경도 | 96 HRB | |
| 푸아송 비 | 0.3 | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 단면 수축률 | 50% | |
| 인장 강도 | 515 MPa | |
| 항복 강도 (Rp0.2, 단횡방향) | 205 MPa | |
열적 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | 20°C | 1.7E-5 ~ 1.9E-5 1/K | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 융점 | - | 1375~1450°C | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 비열 용량 | 20°C | 440 J/(kg·K) | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 열전도율 | 20°C | 11~21 W/(m·K) | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
전기적 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 전기 저항률 | 20°C | 8.5E-7 Ω·m | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
화학 조성 (질량%)
| 원소 | 함량 |
| 탄소 (C) | 0.08% |
| 크롬 (Cr) | 16~18% |
| 망간 (Mn) | 2% |
| 몰리브덴 (Mo) | 2~3% |
| 니켈 (Ni) | 10~14% |
| 인 (P) | 0.05% |
| 실리콘 (Si) | 1% |
| 황 (S) | 0.03% |
Class 1 vs Class 1D vs Class 2 비교
| 구분 | Class 1 | Class 1D | Class 2 |
| 열처리 | 용해 처리 | 용해 처리 | 용해 처리 + 변형 강화 |
| 최소 인장 강도 | 515 MPa | 515 MPa | 760 MPa (M20 이하) |
| 최소 항복 강도 | 205 MPa | 205 MPa | 655 MPa (M20 이하) |
| 주 용도 | 일반 체결부 | 치수 공차 엄격 제품 | 고강도 소구경 볼트 |
적용 분야 및 특징
- ASME B16.5/B16.47 플랜지 볼팅 표준 소재
- 해수 냉각 라인, 염산/황산 공정 배관, 염소 취급 설비
- NACE MR0175/ISO 15156 준수 (H₂S 환경 적용 시 별도 경도 관리 필요)
- 최대 450°C 고온 서비스에서 크리프 강도 우수
- 비자성, 비경화성으로 계장·전기 설비 지지부에도 적용
열처리 및 품질 보증
용해 처리: 1040°C 이상에서 급랭(수냉/강제 공랭). 탄소 0.08% 상한으로 감도화 경향이 있으므로 급랭 속도 관리가 중요합니다. 제조사 품질 보증서(MTC, EN 10204 3.1)에 열처리 온도, 시간, 냉각 방식, 기계적 시험 결과 필수 기재. 나사 가공은 롤링 권장(가공 경화 최소화, 피로 강도 향상).