DIN 17240 X8CrNiMoBNb16-16 강 – 고온용 침전경화 오스테나이트강
개요
DIN 17240 X8CrNiMoBNb16-16은 붕소(B)를 첨가하여 고온 강도, 크리프 특성, 중성자 흡수 능력을 향상시킨 침전경화형 오스테나이트 내열강입니다. 650°C까지 고온 강도를 유지하며, 750°C까지 내산화성을 가집니다. 너트, 볼트, 증기·가스 터빈 부품, 화학 플랜트 고하중 부품(축, 스핀들, 밸브), 원자로 제작 등에 폭넓게 적용됩니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 밀도 | 20°C | 7.97–8.01 g/cm³ |
기계적 물성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 탄성 계수 | –100°C | 206 GPa |
| 20°C | 196–197.57 GPa |
| 100°C | 190–192 GPa |
| 200°C | 182–186 GPa |
| 300°C | 174–181 GPa |
| 400°C | 166–174 GPa |
| 500°C | 158–165 GPa |
| 600°C | 150–157 GPa |
| 700°C | 142–147 GPa |
| 800°C | 134 GPa |
| 신율 | 20°C | 16% |
| 푸아송 비 | 20°C | 0.28 |
| 단면 수축률 | 20°C | 40% |
| 전단 계수 | 20°C | 77.3 GPa |
| 인장 강도 | 20°C | 650–850 MPa |
| 항복 강도 (Rp0.2) | 20°C | 500 MPa |
| 200°C | 432 MPa |
| 250°C | 412 MPa |
| 300°C | 393 MPa |
| 350°C | 372 MPa |
| 400°C | 353 MPa |
| 450°C | 334 MPa |
| 500°C | 314 MPa |
| 550°C | 284 MPa |
| 600°C | 255 MPa |
| 650°C | 206 MPa |
열적 물성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | –100°C | 1.49×10⁻⁵ 1/K | |
| 20°C | 1.61×10⁻⁵ 1/K | |
| 100°C | 1.67–1.76×10⁻⁵ 1/K | |
| 200°C | 1.72–1.77×10⁻⁵ 1/K | |
| 300°C | 1.77–1.79×10⁻⁵ 1/K | |
| 400°C | 1.79–1.81×10⁻⁵ 1/K | |
| 500°C | 1.79–1.84×10⁻⁵ 1/K | |
| 600°C | 1.81–1.88×10⁻⁵ 1/K | |
| 700°C | 1.83–1.91×10⁻⁵ 1/K | |
| 800°C | 1.86–1.94×10⁻⁵ 1/K | |
| 900°C | 1.97×10⁻⁵ 1/K | |
| 1000°C | 2.00×10⁻⁵ 1/K | |
| 장기 사용 최고 온도 | – | 0–750°C | |
| 용융점 | – | 1230–1480°C | 오스테나이트계 스테인리스강 표준 |
| 비열 용량 | –100°C | 440 J/(kg·K) | |
| 20°C | 460–472 J/(kg·K) | |
| 100°C | 487 J/(kg·K) | |
| 200°C | 503 J/(kg·K) | |
| 300°C | 512 J/(kg·K) | |
| 400°C | 520 J/(kg·K) | |
| 500°C | 530 J/(kg·K) | |
| 600°C | 541 J/(kg·K) | |
| 700°C | 551 J/(kg·K) | |
| 800°C | 559 J/(kg·K) | |
| 900°C | 565 J/(kg·K) | |
| 1000°C | 571 J/(kg·K) | |
| 열전도율 | 20°C | 13.5–15 W/(m·K) | |
| 100°C | 14.9–20 W/(m·K) | |
| 200°C | 16.7–20 W/(m·K) | |
| 300°C | 18.3–19 W/(m·K) | |
| 400°C | 19–19.8 W/(m·K) | |
| 500°C | 21–21.3 W/(m·K) | |
| 600°C | 22–22.7 W/(m·K) | |
| 700°C | 24–24.2 W/(m·K) | |
| 800°C | 25–25.6 W/(m·K) | |
| 열확산율 | 20°C | 3.6 mm²/s | |
| 100°C | 3.7 mm²/s | |
| 200°C | 4.0 mm²/s | |
| 300°C | 4.4 mm²/s | |
| 400°C | 4.6 mm²/s |
| 500°C | 4.7 mm²/s |
| 600°C | 4.9 mm²/s |
| 700°C | 5.2 mm²/s |
| 800°C | 5.5 mm²/s |
전기적 물성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 전기 저항률 | 20°C | 7.75–8.50×10⁻⁷ Ω·m |
| 100°C | 8.42×10⁻⁷ Ω·m |
| 200°C | 9.04×10⁻⁷ Ω·m |
| 300°C | 9.62×10⁻⁷ Ω·m |
| 400°C | 1.01×10⁻⁶ Ω·m |
| 500°C | 1.06×10⁻⁶ Ω·m |
| 600°C | 1.10×10⁻⁶ Ω·m |
| 700°C | 1.13×10⁻⁶ Ω·m |
| 800°C | 1.16×10⁻⁶ Ω·m |
화학 성분
| 원소 | 함량 (중량%) |
| 탄소 (C) | 0.04–0.10% |
| 크롬 (Cr) | 15.5–17.5% |
| 망간 (Mn) | 1.5% |
| 몰리브데넘 (Mo) | 1.6–2.0% |
| 니켈 (Ni) | 15.5–17.5% |
| 인 (P) | ≤0.05% |
| 규소 (Si) | 0.3–0.6% |
| 황 (S) | ≤0.03% |
특징 및 장점
- 붕소 첨가로 고온 크리프 강도 및 중성자 흡수 능력 향상
- 침전경화 처리로 고온에서 우수한 강도 유지
- 750°C까지 내산화성 확보
- 극저온(–100°C)부터 고온(800°C)까지 광범위한 온도 범위에서 사용 가능
주요 용도
- 고온 고하중 볼트, 너트, 스크류
- 증기 터빈 및 가스 터빈 핵심 부품
- 화학 플랜트: 축, 스핀들, 밸브 등 고하중 부품
- 원자로 구조 재료 (중성자 흡수 활용)
열처리
용체화 처리(1050–1100°C 급랭) 후 650–750°C에서 노화 처리를 통해 Ni₃(Ti,Al) 및 탄화물/질화물 침전 강화를 유도합니다.