DIN 17103 WStE 500: 고온용 노멀라이즈 및 노멀라이즈 성형 강재 - 고강도 용접 구조물용
개요
DIN 17103 WStE 500은 WStE 420보다 높은 강도를 가진 미세 입자 구조의 고온용 노멀라이즈 강재입니다. 노멀라이즈 상태 및 노멀라이즈 후 성형 상태로 공급되며, 압력 용기, 저장 탱크, 고압 배관, 교량 및 지지 구조물 등 높은 강도가 요구되는 용접 구조물에 적합합니다. 최대 400°C까지의 고온 환경에서 사용 가능합니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 밀도 | 20.0 °C | 7.84 g/cm³ |
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 탄성 계수 | -100.0 °C | 217 GPa | |
| 20.0 °C | 212 GPa | |
| 100.0 °C | 207 GPa | |
| 200.0 °C | 199 GPa | |
| 300.0 °C | 192 GPa | |
| 400.0 °C | 184 GPa | |
| 500.0 °C | 175 GPa | |
| 600.0 °C | 164 GPa | |
| 신율 | 20.0 °C | 16 % | |
| 푸아송 비 | 23.0 °C | 0.3 [-] | 일반 강재 표준값 |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 570 - 780 MPa | |
| 항복 강도 | 20.0 °C | 410 - 500 MPa | |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 100.0 °C | 373 - 422 MPa | |
| 150.0 °C | 343 - 392 MPa | |
| 200.0 °C | 324 - 363 MPa | |
| 250.0 °C | 294 - 333 MPa | |
| 300.0 °C | 275 - 314 MPa | |
| 350.0 °C | 245 - 284 MPa | |
| 400.0 °C | 206 - 255 MPa | |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 열팽창 계수 | -100.0 °C | 1.05E-5 1/K |
| 20.0 °C | 1.15E-5 1/K |
| 100.0 °C | 1.21E-5 1/K |
| 200.0 °C | 1.27E-5 1/K |
| 300.0 °C | 1.32E-5 1/K |
| 400.0 °C | 1.36E-5 1/K |
| 500.0 °C | 1.4E-5 1/K |
| 600.0 °C | 1.44E-5 1/K |
| 장기 사용 최고 온도 | - | 0 - 400 °C |
| 비열 용량 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) |
| 20.0 °C | 461 J/(kg·K) |
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) |
| 200.0 °C | 499 J/(kg·K) |
| 300.0 °C | 517 J/(kg·K) |
| 400.0 °C | 536 J/(kg·K) |
| 500.0 °C | 558 J/(kg·K) |
| 600.0 °C | 587 J/(kg·K) |
| 열전도율 | -100.0 °C | 34.7 W/(m·K) |
| 20.0 °C | 39.7 W/(m·K) |
| 100.0 °C | 40.9 W/(m·K) |
| 200.0 °C | 41 W/(m·K) |
| 300.0 °C | 39.9 W/(m·K) |
| 400.0 °C | 38.2 W/(m·K) |
| 500.0 °C | 36.1 W/(m·K) |
| 600.0 °C | 33.8 W/(m·K) |
| 열확산율 | -100.0 °C | 11.9 mm²/s |
| 20.0 °C | 11 mm²/s |
| 100.0 °C | 10.5 mm²/s |
| 200.0 °C | 9.9 mm²/s |
| 300.0 °C | 9.1 mm²/s |
| 400.0 °C | 8.1 mm²/s |
| 500.0 °C | 6.9 mm²/s |
| 600.0 °C | 5.7 mm²/s |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 전기 저항률 | -100.0 °C | 1.97E-7 Ω·m |
| 20.0 °C | 2.62E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 3.13E-7 Ω·m |
| 200.0 °C | 3.85E-7 Ω·m |
| 300.0 °C | 4.7E-7 Ω·m |
| 400.0 °C | 5.69E-7 Ω·m |
| 500.0 °C | 6.85E-7 Ω·m |
| 600.0 °C | 8.2E-7 Ω·m |
화학 조성 (중량 %)
| 원소 | 함량 |
| 알루미늄 | 0.02 % |
| 탄소 | 0.21 % |
| 크롬 | 0.3 % |
| 구리 | 0.2 % |
| 망간 | 1 - 1.7 % |
| 몰리브덴 | 0.1 % |
| 니켈 | 1 % |
| 니오븀 | 0.05 % |
| 질소 | 0.02 % |
| 인 | 0.04 % |
| 실리콘 | 0.1 - 0.6 % |
| 황 | 0.03 % |
| 바나듐 | 0.22 % |
WStE 420과의 비교 및 선정 가이드
WStE 500은 WStE 420 대비 항복 강도가 약 80 MPa, 인장 강도가 약 80-100 MPa 더 높습니다. 다만 신율은 19%에서 16%로 다소 낮아집니다. 더 높은 하중을 견뎌야 하는 구조물이나 두께가 두꺼운 압력 용기, 고압 배관 등에 적합합니다. 화학 조성은 바나듐 함량이 약간 높은 것(0.22% vs 0.2%) 외에는 거의 동일하며, 미세 입자 강화를 위한 Nb, N, V 등의 미량 원소 제어가 핵심입니다.