UGI® 4062 고용체 풀림 스프링 와이어 – 내구성 및 내식성을 갖춘 스테인리스 강
UGI® 4062는 최소 22% 크롬과 2% 니켈을 함유한 오스테나이트-페라이트계(듀플렉스) 스테인리스 강으로, 1.4301/1.4307(AISI 304/304L) 및 1.4310(AISI 302/301) 강종에 대한 경제적인 대안으로 특별히 설계되었습니다.
이 강종은 높은 기계적 특성을 가지며, 내식성은 1.4301/1.4310 강종과 동등합니다.
충격 강도 데이터: 이 강종은 부분적으로 페라이트계이며, 연성-취성 전이 온도를 가져 대구경 봉재의 저온 사용을 제한합니다.
980°C~1,050°C 범위에서 물, 오일 또는 공랭으로 '고용체 풀림' 처리 후, UGI® 4062는 비슷한 양의 페라이트와 오스테나이트로 구성됩니다. 그 결과 부분적으로 강자성을 띠게 됩니다(자화 가능). 강한 냉간 변형(와이어 인발 등) 시 오스테나이트 일부가 마르텐사이트로 변환되어 UGI® 4062는 더 강한 자성을 띠게 됩니다.
모든 특성을 유지하기 위해 300°C 이상에서 UGI® 4062를 사용하는 것은 권장하지 않습니다(열간 가공 단락 참조).
특성
일반
기계적
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 탄성 계수 | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 194 GPa | |
| 200 °C | 186 GPa | |
| 300 °C | 180 GPa | |
| 인장 강도 | | 1200.0 - 2500.0 MPa | EN 10270-3에 따른 스프링 용도 |
열적
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | | 0.000013 1/K | 20~100°C |
| 0.0000135 1/K | 20~200°C |
| 0.000014 1/K | 20~300°C |
| 비열 용량 | 20 °C | 500 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 530 J/(kg·K) | |
| 200 °C | 560 J/(kg·K) | |
| 300 °C | 590 J/(kg·K) | |
| 열전도율 | 20 °C | 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 16 W/(m·K) | |
| 200 °C | 17 W/(m·K) | |
| 300 °C | 18 W/(m·K) | |
전기적
| 특성 | 온도 | 값 |
| 전기 저항률 | 20 °C | 0.0000008 Ω·m |
| 100 °C | 0.00000085 Ω·m |
| 200 °C | 0.0000009 Ω·m |
| 300 °C | 0.000001 Ω·m |
화학적 조성
| 원소 | 값 | 비고 |
| 탄소 | 0.03 | 최대 |
| 크롬 | 22.0 - 23.8 % | |
| 구리 | 0.5 | 최대 |
| 망간 | 2.0 | 최대 |
| 몰리브덴 | 0.45 | 최대 |
| 니켈 | 2.0 - 2.8 % | |
| 질소 | 0.16 - 0.26 % | |
| 인 | 0.04 | 최대 |
| 실리콘 | 1.0 | 최대 |
| 황 | 0.01 | 최대 |
기술적 특성
| 특성 | 내용 |
| 적용 분야 |
UGI® 4062는 다음 강종이 사용되는 대부분의 용도에 적용 가능합니다: 1.4301(AISI 304), 1.4307(AISI 304L), 1.4310(AISI 302/301). 주요 용도:
- 성형
- 냉간 성형 프로파일
- 점용접 조립체
- 브레이딩, 스프링
- 여과
- 장식
- 나사봉
- 축
- 단조품
- 강구조물
- 콘크리트 보강 프레임 등
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| 냉간 성형 |
UGI® 4062는 통상적인 방법으로 냉간 변형이 가능합니다. 1.4301 오스테나이트 강종(AISI 304)보다 더 높은 가공 경화가 가능하며, 1.4310 오스테나이트 강종(AISI 302)과 유사한 수준입니다. 약 40% 냉간 변형부터 오스테나이트 일부가 마르텐사이트로 점차 변환되어 자성이 증가합니다. 950~1,050°C에서 재고용체 열처리를 하면 연성이 회복됩니다.
와이어 인발: 대표적인 가공 경화 곡선은 데이터시트 상단의 그래프를 참조하십시오.
벤딩·성형: 2D 상태의 냉간 변형 와이어는 벤딩에 적합합니다. 예를 들어 직경 10mm 와이어를 와이어 직경의 2.5배 반경으로 180° 벤딩 시, 1.4307(304L)과 비교해 인장면의 외관이 양호하고 오렌지 필 현상이 적습니다.
스프링 제조: UGI® 4062는 가공 경화 와이어 상태로 스프링 제작에 사용 가능합니다. 이 스프링의 강성은 1.4310 강종 대비 20~25% 높습니다. 권취 후 450~480°C에서 5분간 안정화 열처리를 하면 20~300°C 사이에서 1.4310보다 더 나은 이완 저항을 얻을 수 있습니다.
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| 내식 특성 |
균일 부식: 주로 화학 공업의 황산·인산 제조 시 발생합니다. 2몰/리터 황산(200g/L, 23°C)에서 극화 곡선의 용해 전류 밀도를 측정해 평가합니다. UGI® 4062는 1.4301과 동등한 균일 내식성을 보입니다.
공극 부식: 가장 흔한 부식 모드로, 염화물 이온이 황화물 개재물에 작용해 발생합니다. PREN(공극 부식 지수) = %Cr + 3.3%Mo + 16%N 공식으로 대략 평가하며, 듀플렉스 UGI® 4062는 약 27, 1.4301은 약 20입니다. 두 가지 가속 시험을 수행했습니다.
- 중성 염수 분무 시험(ASTM B117): 5% NaCl(0.86몰/L, 35°C, 중성 pH) 분무. 최초 공극 발생 시간: 1.4301은 1,000시간, UGI® 4062 듀플렉스는 2,000시간 후.
- 공극 전위 시험: 중성 pH에서 0.02몰/L NaCl(23°C)과 0.86몰/L NaCl(35°C) 두 조건으로 극화 곡선상 공극 전위 측정. UGI® 4062가 1.4301보다 높은 공극 전위를 보여 더 우수한 내공극 부식성을 가집니다.
틈새 부식: 2몰/리터 NaCl(23°C)에서 탈활성화 pH 측정. UGI® 4062가 1.4301보다 낮은 탈활성화 pH로 더 우수한 틈새 내식성을 가집니다.
입계 부식: 슈트라우스 시험(ASTM A262 Practice E) 적합.
응력 부식 균열: 오스테나이트-페라이트 강종은 오스테나이트 강종보다 내성이 우수합니다. EFC 17 매질(165g/L NaCl, pH 4.5, H₂S 0.05~0.5 bar, 80°C)에서 100% Rp0.2 하중 시편이 720시간 후 균열 없음.
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| 일반 가공성 |
선삭 가공 시 UGI® 4062는 1.4301(AISI 304)과 유사한 공구 마모 수준(Vb15/0.15 시험, SECO TM2000 CNMG 120408-MF4)을 보입니다. 다만 칩 브레이킹이 덜 잘되어 봉 선삭 시 어려움이 있을 수 있으므로 절삭 팁 조정이 필요할 수 있습니다.
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| 열처리 |
고용체 풀림: 냉간 가공 후 경도를 낮이고 연성을 회복하기 위해 950~1,050°C에서 30~60분 유지 후 급랭합니다.
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| 열간 성형 |
UGI® 4062는 1,000~1,200°C에서 양호한 가공성을 가집니다. 동일 온도에서 오스테나이트 스테인리스 강보다 단조 하중이 낮고 연성은 약간 낮습니다. 1,150~1,200°C로 가열 후 열간 변형 뒤 오일/수냉으로 급랭해 850~400°C 사이의 취성 석출을 방지해야 합니다. 이 때문에 300°C 이상 사용은 권장하지 않습니다.
드릴링: 4mm HSS 드릴(중앙 냉각 없음) 시 UGI® 4062는 1.4301 대비 최대 칩 배출량이 40% 더 많습니다(최적 작업 영역 확대). 6mm 초경 드릴(중앙 냉각) 시에는 25% 더 많습니다.
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| 기타 |
공급 가능 제품:
| 제품 | 마감 | 공차 | 치수(mm) |
| 봉강 | 인발 냉간 변형 | h9 | 5.0-28 |
| 와이어 로드 | | | 5.5-32 |
| 인발 와이어 | | | 0.2-10 |
| 봉강 | 기계 가공 냉간 변형 | h9 | 20-120 |
기타 형태는 공급업체에 문의하십시오. 평판 제품은 인더스트리얼 아르셀로미탈 그룹에 문의하십시오.
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| 표면 처리 |
산세/패시베이션/전해 연마: 1.4301 오스테나이트 스테인리스 강에 통상적으로 사용되는 조건을 개별적으로 조정해야 합니다(문의 바랍니다).
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| 용접 |
UGI® 4062는 마찰 용접, 저항 용접, 필러 와이어 유무에 따른 아크 용접(MIG, TIG, 피복 아크, 플라즈마, 플럭스 등), 레이저 빔 용접, 전자빔 용접 등 다양한 공정으로 용접 가능합니다.
몰리브덴이 없어 용접 시 취성 상(시그마 상) 생성 위험이 없으며, 용접성은 1.4307(AISI 304L)과 유사합니다. 오히려 용접 시 열간 균열 저항성은 더 우수합니다.
용접부 충격 인성을 최적화하기 위해 선형 용접 에너지를 충분히 높여 용접 금속 구역(WMZ)과 열영향부(HAZ)의 페라이트 함량을 70% 미만으로 유지하는 것이 좋습니다. 사용 가능한 필러 메탈: ER2307/23.7NL/A35N, ER2209/22.9.3NL/A45N, ER309LSi/23.12LSi/A309LM.
용접 전 예열은 권장하지 않으며, 용접 후 열처리도 필요 시 950°C 이상에서 퀜칭만 수행합니다.
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