JIS G4304 SUS305 용체처리 스테인리스강 물성 - 고니켈 깊은 드로잉 전용강

SUS305 개요 - 극한 성형성을 위한 고니켈 설계

JIS G4304 SUS305는 니켈 함량을 10.5~13.0%로 대폭 높인(표준 SUS304: 8.0~10.5%) 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 높은 니켈로 오스테나이트 안정도를 극대화하여 가공경화율(n값)을 최소화(약 0.35)하고, 깊은 드로잉(Deep Drawing), 스피닝, 스트레치 포밍 등 극한 냉간성형 가공에 특화된 강종입니다. 용체처리 상태에서 낮은 항복강도(175 MPa)와 높은 신율(40%)을 가집니다.

화학 성분 (JIS G4304 기준)

원소	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr
기준치	≤0.08%	≤1.00%	≤2.00%	≤0.045%	≤0.030%	10.50~13.00%	17.00~19.00%

일반 물성

항목	온도	값	비고
밀도	23.0 °C	7.9 ~ 8.2 g/cm³	오스테나이트계 표준값

기계적 물성 (용체처리 상태, 23°C)

항목	단위	값	비고
탄성 계수	GPa	195	오스테나이트계 표준
신율 A5	%	40	-
브리넬 경도	HB	187	-
로크웰 B 경도	HRB	90	-
비커스 경도	HV	200	-
푸아송 비	-	0.3	오스테나이트계 표준
전단 계수	GPa	77	오스테나이트계 표준
인장 강도	MPa	480	SUS304(520)보다 낮음
항복 강도 (Rp0.2)	MPa	175	SUS304(205)보다 낮음

열적 물성

항목	온도	값	비고
열팽창 계수	23.0 °C	1.7E-5 ~ 1.9E-5 1/K	오스테나이트계 표준
용융점	-	1230 ~ 1480 °C	오스테나이트계 표준
비열 용량	23.0 °C	440 J/(kg·K)	오스테나이트계 표준
열전도율	23.0 °C	11 ~ 21 W/(m·K)	오스테나이트계 표준

전기적 물성

항목	온도	값	비고
전기 저항률	23.0 °C	8.5E-7 Ω·m	오스테나이트계 표준

가공 이력

항목	내용
열처리 상태	용체처리 (Solution Treated)

SUS305 핵심 특성: 가공경화율 최소화

성형성 비교: LDR (Limiting Drawing Ratio) 및 earing

성형 지표	SUS304	SUS305	SUS304J1	비고
LDR (극한 드로잉 비)	2.0~2.1	2.4~2.5	2.2~2.3	높을수록 깊은 성형 가능
earing (귀 발생) 경향	중간	낮음	낮음~중간	이방성 낮음 = 균일 두께
플랜지 주름 임계 하중	기준	높음 (주름 저항성 우수)	높음	블랭크 홀더 힘 낮게 설정 가능
성형 후 두께 분포 균일도	보통	우수	양호	코너부 얇아짐 적음
스프링백량	중간	낮음	높음 (n값 높음)	치수 정밀도 유리

주요 용도 - 깊은 드로잉/스피닝 특화

• 압력밥솥 내솥/외솥: 극한 깊은 드로잉 (깊이/직경비 >2.0), 다단 드로잉 공정
• 스테인리스 병/텀블러: 단일 드로잉으로 높은 형상 구현, 심리스
• 싱크대 볼: 대형 깊은 드로잉, 코너 R 작음, 표면 품질 중요
• 자동차 연료탱크/오일팬: 복잡 형상, 누유 제로 요구, 스피닝 가공
• 의료/제약 용기: 무균 용기, 멸균 트레이, 깊은 성형 + 비자성
• 전자 부품 하우징: 커넥터, 쉴드 케이스, 정밀 드로잉
• 항공우주: 연료/산화제 탱크 돔, 스피닝 성형

SUS305 vs SUS304J1 vs SUS304 - 성형용 강종 비교

평가 항목	SUS305	SUS304J1	SUS304
깊은 드로잉 성형성	★★★★★ (최우수)	★★★★☆ (우수)	★★★☆☆ (양호)
스피닝/플로우 포밍	★★★★★	★★★☆☆	★★★☆☆
가공경화에 의한 강도 상승	낮음 (장점)	높음 (단점/장점)	중간
성형 후 비자성 유지	★★★★★	★★☆☆☆	★★★☆☆
내식성 (일반/염화물)	★★★★☆ (Ni 고함유 유리)	★★★☆☆	★★★★☆
용접성	★★★★☆	★★★☆☆ (열간균열 주의)	★★★★★
원가 (니켈 기준)	높음 (Ni ~12%)	낮음 (Ni ~7%)	중간 (Ni ~9%)
공급 안정성/재고	보통 (전용 압연)	양호 (범용 라인)	최우수

⚠️ 적용 시 주의사항

열처리 및 표면 처리 가이드

공정	조건	목적/효과
용체처리	1010~1100°C 급냉 (수냉/공랭)	가공경화 제거, 오스테나이트 단일상, 비자성화
응력제거 어닐링	300~400°C 1~2h	성형 잔류응력 제거, 치수 안정화 (민감화 온도 회피)
전해연마	인산/황산계 전해액	표면 Cr 농축, Ra 0.1μm 이하, 내식성 극대화
패시베이션	HNO₃ 20~25% 20~30°C 20~30분	자유철 제거, 자연 피막 형성

동등 규격

규격	등급
ASTM	A240 305, A276 305
EN	1.4303 (X4CrNi18-12)
KS	STS 305
GB	06Cr18Ni12 (구 0Cr18Ni12)
UNS	S30500

관련 고니켈 성형용 강종

강종	Ni (%)	Cr (%)	특징	주용도
SUS305	10.5~13.0	17~19	표준 고니켈 성형용	드로잉, 스피닝, 비자성
SUS305J1	11.0~14.0	17~19	더 높은 Ni, 초극한 성형	초깊은 드로잉, LDR>2.5
SUSXM7	9.0~13.0	17~19	Cu 3~4% 첨가, 가공경화 더 낮음	나사/볼트 냉간단조, 정밀 성형
SUS384	17.0~19.0	15~17	초고니켈, 극저 가공경화	극한 성형, 비자성, 초저온