UGI® 4542 H1075: 고강도, 내식성 마르텐사이트계 스테인리스강

UGI® 4542는 고강도, 고인성, 우수한 내식성이 요구되는 부품에 사용되는 PH(침전 경화) 마르텐사이트계 스테인리스강입니다. 이 강종은 오스테나이트계 1.4301/1.4307(304/304L)과 동등한 우수한 내식성을 제공하면서도, 열처리 후 다양한 기계적 물성을 발휘할 수 있다는 점에서 독보적입니다. 야금적 상태에 따른 성능으로 높은 인장 강도가 요구되는 용도뿐만 아니라 높은 충격 강도가 필요한 용도에도 적합합니다.

미세 조직은 마르텐사이트에 약간의 페라이트 스트링거를 포함하며, 야금적 조건에 따라 잔류 오스테나이트와 구리 석출물이 포함될 수 있습니다. UGI® 4542는 강자성 강종으로, 야금적 상태와 적용된 열처리에 따라 물성이 달라집니다.

일반 물성

물성	값
밀도	7.86 g/cm³

기계적 물성 (H1075 상태, ASTM A564 최소값)

물성	값	비고
샤르피 충격 에너지 (V-노치)	27 J	최소값
탄성 계수	197 GPa
신율	13 %	최소값
브리넬 경도	311	최소값
로크웰 C 경도	32.0	최소값
단면 수축률	45.0 %	최소값
인장 강도	1000 MPa	최소값

화학 조성

원소	함량	비고
탄소 (C)	0.06	최대
크로뮴 (Cr)	15.0 - 16.5 %
구리 (Cu)	3.0 - 4.0 %
망간 (Mn)	1.0	최대
몰리브덴 (Mo)	0.5	최대
니켈 (Ni)	4.0 - 5.0 %
니오븀 (Nb)	0.45	최대, 최소: 5×C
인 (P)	0.03	최대
실리콘 (Si)	0.60	최대
황 (S)	0.03	최대

기술적 특성

적용 분야

• 레저용 선박(프로펠러 샤프트, 피팅)
• 식품 가공(이송 및 처리 장비)
• 에너지 생산(원자력 발전소)
• 건설 및 자동차 산업

내식성

UGI® 4542는 대부분의 부식 환경에서 18Cr-8Ni 오스테나이트강과 유사한 우수한 내식성을 제공합니다. 이 강종의 조직은 입계 부식에 둔감하며, 피로 부식과 응력 부식에 대해 높은 내성을 가집니다. 또한 높은 기계적 물성과 내식성의 결합으로 침식 부식에 대한 우수한 저항성을 보입니다.

스테인리스강과 비귀금속(알루미늄, 일반강) 조립체가 대기 환경에서 사용될 때, 환경 전해질이 없으므로 갈바닉 부식 위험이 없습니다. 요트 용도처럼 '치명적'인 경우(스테인리스/알루미늄 조립체의 단기 침수, 액체 고임 부위)에는 불활성 실리콘 실란트로 조립부를 절연하면 좋은 보호 효과를 얻을 수 있습니다.

필요 시 다음 탈오염 처리를 권장합니다:

• 52% 질산(36° 보메) 1부
• 물 1부
• 상온
• 단시간 처리
• 처리 후 철저히 세척

스테인리스강의 내식성은 부식 분위기 조성(염화물 농도, 산화제 유무, 온도, pH, 교반 여부 등) 및 재료 표면 상태(금속 입자 무첨가, 표면 마감, 경화, 연마 등)에 따라 달라집니다. 염수 분무 시험(NFX 41002) 등 특정 시험 시 주의사항: 부식을 유발할 수 있는 마킹 라벨은 시험편에 부착하지 않아야 합니다. 아래 표는 다양한 환경에서의 성능 등급을 보여줍니다.

환경	거동
질산	양호
인산	제한적 사용
황산	제한적 사용
초산	보통
탄산나트륨	보통
NaCl (염수 분무)	양호
습도	우수
해수	제한적 사용
오일/가스	제한적 사용

열처리

ASTM A564/A564M 및 EN 10088-3 준수.

1030~1050°C에서 어닐링 후 약 35 HRC의 연질 마르텐사이트 조직을 얻습니다. 이 상태에서 사용 시 250~300°C에서 1~2시간 팽창 처리를 권장하며, 기계적 물성에 큰 영향은 없습니다.

이 침전 경화강은 어닐링 후 중온 경화 처리로 경화할 수 있습니다. 최대 경도 약 42 HRC(충격 강도 3 daJ/cm²)는 480°C에서 1시간 템퍼링으로 얻습니다.

연화: 적용 규격에 따라 550~760°C에서 템퍼링. 이 연화 후 재경화하려면 다시 어닐링 후 중온 경화 처리를 수행해야 합니다.

어닐링된 봉재는 부품에서 중온 경화에 적합합니다. 연화된 봉재에서 절삭된 부품을 경화하려면 다시 어닐링 후 중온 경화 처리가 필요합니다.

열간 성형

UGI® 4542는 단조에 적합합니다. 재가열 1150~1200°C, 단조 1200~950°C. 공기, 물, 오일 중 냉각. 이렇게 얻은 부품은 다음과 같은 상태로 사용 가능:

• 어닐링 상태(250~300°C에서 1~2시간 팽창 처리 포함)
• 경화 상태(선택적 어닐링 + 480°C에서 1시간 템퍼링)
• 연화 상태(선택적 어닐링 + 규격에 따른 템퍼링으로 원하는 기계적 물성 달성)

제품 공급 형태

제품	프로파일	표면 마감	공차	크기 (mm)
봉재	원형	매끄러운 선삭	k12 - k13	22 - 115
		박피 및 연마	h11 - h10 - h9	22 - 115
		센터리스 연삭	h9 - h8 - h7	5 - 115
		냉간 인발	h9	5 - 21

용접

UGI® 4542는 예열 없이 MIG, TIG 용접이 가능하며, 필러 유무와 관계없이 레이저, 저항, 전자빔 용접도 가능합니다.

필러 유무에 관계없이 용접부는 어닐링 조직을 가지므로, 팽창 처리(250~300°C에서 1~2시간) 또는 경화/연화 처리를 권장합니다.

필러 없이 또는 동질 필러로 용접 시, 용접부의 기계적 물성은 모재와 동일할 수 있습니다.

고내력강 특성상 용접 설계 시 노치 및 급격한 단면 변화를 피해야 합니다.

필러 사용 용접: MIG 용접 시 Ar+1%CO₂ 또는 1~2%O₂ 보호 가스 권장, H₂ 및 N₂ 함유 가스 피할 것. 필러 와이어는 ER308LSi(1.4316) 또는 동질 필러 630(17-4PH) 사용 가능.