ASTM A213 TP304L 열처리 스테인리스강 - 저탄소 용접용 오스테나이트강 상세 물성
ASTM A213 TP304L 개요
ASTM A213 TP304L은 탄소 함량을 0.035% 이하로 엄격히 제한한 초저탄소 18-8 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 용접 시 열영향부에서 Cr₂₃C₆ 탄화물 석출로 인한 감작화(민감화)를 근본적으로 방지하여, 용접 후 별도 용체화 처리 없이도 우수한 입계 부식 저항성을 유지합니다. 보일러, 열교환기, 응축기 튜브 등 용접 시공이 필수적인 저온~중온 압력 용기 배관에 표준 소재로 채택됩니다.
주요 특성 요약
| 분류 | 항목 | 수치 | 비고 |
| 일반 | 밀도 | 7.9~8.2 g/cm³ | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 기계적 | 탄성 계수 | 195 GPa | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 신율 (A50) | 35% | - |
| 브리넬 경도 | 192 HB | - |
| 로크웰 B 경도 | 90 HRB | - |
| 비커스 경도 | 200 HV | - |
| 푸아송 비 | 0.3 | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 전단 계수 | 77 GPa | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 인장 강도 | 485 MPa | TP304/304H 대비 낮음 |
| 항복 강도 | 170 MPa | TP304/304H 대비 낮음 |
| 열적 | 열팽창 계수 | 17~19 × 10⁻⁶ 1/K | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 융점 | 1230~1480°C | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 비열 용량 | 440 J/(kg·K) | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 열전도율 | 11~21 W/(m·K) | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
| 전기적 | 전기 저항률 | 8.5 × 10⁻⁷ Ω·m | 오스테나이트계 스테인리스강 일반값 |
화학 조성 (중량 %)
| 원소 | 함량 범위 |
| 탄소 (C) | 0.035% 이하 |
| 크롬 (Cr) | 18~20% |
| 망간 (Mn) | 2% |
| 니켈 (Ni) | 8~12% |
| 인 (P) | 0.05% |
| 규소 (Si) | 1% |
| 황 (S) | 0.03% |
TP304L 설계 시 유의사항 및 고온 한계
TP304L은 저탄소로 인해 고온 크리프 강도가 TP304H 대비 현저히 낮습니다. ASME BPVC Section II Part D에서 500°C 이상 설계 응력값이 급격히 감소하므로, 설계 온도 400°C 이하 용도에 권장됩니다. 고온 강도가 필요하면 TP304H, 용접성/입계부식 저항성이 우선이면 TP304L을 선정하는 것이 표준적인 엔지니어링 프랙티스입니다. 질산, 아세트산, 식품/제약 공정 배관, LNG 배관 등 용접 다수인 내식성 위주 용도에 최적입니다.