DIN 17440 X2CrNiN18-10: 질소 강화 고항복점 오스테나이트 스테인리스강 (풀림 소둔 +Q)

개요

DIN 17440 X2CrNiN18-10(자재 번호 1.4311)은 질소 첨가로 항복 강도를 크게 높인 오스테나이트계 크롬-니켈 스테인리스강입니다. 이 강종은 우수한 저온 인성(-270°C까지)과 높은 내식성을 겸비하여 압력 용기, 저온 설비, 화학 플랜트 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

주요 특성

고항복 강도: 질소 첨가(0.12~0.22%)로 상온 항복 강도 270MPa 달성
탁월한 저온 인성: -270°C까지 충격 인성 유지, 극저온 용기에 적합
우수한 내식성: 질소 효과로 점식 및 틈새 부식 저항성 향상, 질산 등 산화성 매체에 강함
양호한 가공성: 냉간 성형성이 우수하며 고광택 연마 가능
비자성체: 오스테나이트 조직으로 실온에서 비자성

적용 분야

극저온 설비(-270°C): LNG 탱크, 액체 질소/산소 저장 용기, 냉동 공학
압력 용기: 설계 온도 300°C까지 사용 가능(300°C 초과 시 승인 필요)
화학 플랜트: 질산, 아세트산 등 산화성 매체 취급 설비
경량 구조물: 높은 비강도 활용한 중량 절감 설계

물리적 특성

특성	온도	값	비고
밀도	20°C	7.90~7.93 g/cm³
탄성 계수	-100°C	206 GPa
	20°C	196~200 GPa
	100°C	190~194 GPa
	200°C	182~186 GPa
	300°C	174~179 GPa
	400°C	166~172 GPa
	500°C	158~165 GPa
	600°C	150 GPa
	700°C	142 GPa
	800°C	134 GPa
	900°C	127 GPa
1000°C	120 GPa
신율 (A)	20°C	35~40%
신율 A80	20°C	35%
횡방향 신율 A80	20°C	40%
횡방향 신율	20°C	30~40%
포아송 비	23°C	0.30	오스테나이트계 스테인리스강 대표값
전단 계수	23°C	77 GPa	오스테나이트계 스테인리스강 대표값
인장 강도	20°C	550~760 MPa
인장 강도	50°C	550~750 MPa
횡방향 인장 강도	20°C	550~760 MPa
항복 강도 Rp0.2	20°C	270 MPa
	50°C	245 MPa
	100°C	205 MPa
	150°C	175 MPa
	200°C	157 MPa
	250°C	145 MPa
	300°C	136 MPa
	350°C	130 MPa
	400°C	125 MPa
	450°C	121 MPa
	500°C	119 MPa
	550°C	118 MPa
	횡방향 항복 강도 Rp0.2	20°C	270 MPa
항복 강도 Rp1.0	20°C	305 MPa
	50°C	280 MPa
	100°C	240 MPa
	150°C	210 MPa
	200°C	187 MPa
	250°C	175 MPa
	300°C	167 MPa
	350°C	161 MPa
	400°C	156 MPa
	450°C	152 MPa
	500°C	149 MPa
	550°C	147 MPa
	횡방향 항복 강도 Rp1.0	20°C	305 MPa

열적 특성

특성	온도	값	비고
열팽창 계수	-100°C	1.49×10⁻⁵ 1/K
	20°C	1.61×10⁻⁵ 1/K
	100°C	1.60~1.67×10⁻⁵ 1/K
	200°C	1.70~1.72×10⁻⁵ 1/K
	300°C	1.70~1.77×10⁻⁵ 1/K
	400°C	1.80~1.81×10⁻⁵ 1/K
	500°C	1.80~1.84×10⁻⁵ 1/K
	600°C	1.88×10⁻⁵ 1/K
	700°C	1.91×10⁻⁵ 1/K
	800°C	1.94×10⁻⁵ 1/K
	900°C	1.97×10⁻⁵ 1/K
	1000°C	2.00×10⁻⁵ 1/K
최대 사용 온도(장기)	-	-270~300°C
융점	-	1230~1480°C	오스테나이트계 스테인리스강 대표값
비열 용량	-100°C	440 J/(kg·K)
	20°C	472~500 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	14.3~15 W/(m·K)
100°C		15.8 W/(m·K)
200°C		17.5 W/(m·K)
300°C		19.0 W/(m·K)
400°C		20.5 W/(m·K)
500°C		21.9 W/(m·K)
600°C		23.3 W/(m·K)
700°C		24.6 W/(m·K)
800°C		26.0 W/(m·K)
900°C		27.4 W/(m·K)
1000°C		28.8 W/(m·K)
열확산율	20°C	3.8 mm²/s
	100°C	4.0 mm²/s
	200°C	4.2 mm²/s
	300°C	4.6 mm²/s
	400°C	4.8 mm²/s
	500°C	4.9 mm²/s
	600°C	5.0 mm²/s
	700°C	5.3 mm²/s
	800°C	5.6 mm²/s
	900°C	5.9 mm²/s
1000°C	6.0 mm²/s

전기적 특성

특성	온도	값
전기 저항률	20°C	7.1~7.3×10⁻⁷ Ω·m
	100°C	7.76×10⁻⁷ Ω·m
	200°C	8.49×10⁻⁷ Ω·m
	300°C	9.14×10⁻⁷ Ω·m
	400°C	9.71×10⁻⁷ Ω·m
	500°C	1.02×10⁻⁶ Ω·m
	600°C	1.07×10⁻⁶ Ω·m
	700°C	1.10×10⁻⁶ Ω·m
	800°C	1.14×10⁻⁶ Ω·m
	900°C	1.17×10⁻⁶ Ω·m
	1000°C	1.19×10⁻⁶ Ω·m

화학 조성 (질량%)

원소	함량
탄소 (C)	≤0.03%
크롬 (Cr)	17.0~19.5%
망간 (Mn)	≤2.0%
니켈 (Ni)	8.5~11.5%
질소 (N)	0.12~0.22%
인 (P)	≤0.05%
실리콘 (Si)	≤1.0%
황 (S)	0.015~0.03%

열처리 및 가공

용체화 처리: 1050~1100°C에서 급랭(수냉 또는 공랭)
냉간 가공: 우수한 성형성으로 심인발, 벤딩, 압연 등 가능
용접성: 일반적인 아크 용접법(TIG, MIG, SAW) 모두 적용 가능, 용접 후 열처리 불필요
표면 처리: 전해 연마, 기계 연마로 고광택 표면 구현 가능

규격/강종	대응 등급	비고
EN 10088-2	1.4311 / X2CrNiN18-10	유럽 표준
AISI/ASTM	304LN	미국 표준, 질소 첨가형 304L
JIS G 4304	SUS 304LN	일본 표준
UNS	S30453	통합 번호 체계
DIN 17440	X2CrNiN18-10	구 독일 표준(현재 EN으로 대체)