EN 10217-3 StE 355 강관 – 정규화/정규화 성형(+N) 압력용기 및 산업용
개요
EN 10217-3 StE 355는 StE 계열 중 가장 높은 강도를 가진 미세입자강으로, 압력 용도 용접 및 이음매 없는 강관에 사용됩니다. DIN 17178 및 DIN 17179의 특수 요구사항을 충족하며, 사용 온도 범위는 -20°C ~ 400°C로 StE 255/285보다 넓습니다. 용접부의 계산 응력을 100% 활용 가능합니다.
적용 표준 및 규정
- TRB (압력용기 기술규칙), TRD (증기보일러 기술규칙)
- AD-Merkblätter (압력용기 작업그룹 규격서)
- TRbF (인화성 액체 기술규칙), TRG (압력가스 기술규칙)
- TRGL (고압가스관 기술규칙)
표면처리 등 특수 요구사항은 주문 시 협의 필요합니다.
화학 조성 (질량%)
| 원소 | 함량 |
| 탄소 (C) | 최대 0.20% |
| 실리콘 (Si) | 0.10~0.50% |
| 망간 (Mn) | 0.90~1.65% |
| 인 (P) | 최대 0.04% |
| 황 (S) | 최대 0.03% |
| 알루미늄 (Al) | 최대 0.02% |
| 크롬 (Cr) | 최대 0.30% |
| 구리 (Cu) | 최대 0.20% |
| 니켈 (Ni) | 최대 0.30% |
| 몰리브덴 (Mo) | 최대 0.08% |
| 질소 (N) | 최대 0.02% |
| 바나듐 (V) | 최대 0.10% |
StE 285 대비 탄소, 망간, 바나듐 상한이 높고 실리콘 하한이 명시되어 있습니다. 니오븀은 별도 규정 없음.
물리적 특성
기계적 특성 (상온, 20°C)
| 특성 | 값 | 방향 | 비고 |
| 인장 강도 (Rm) | 490~630 MPa | 종방향/횡방향 | StE 285 대비 약 100 MPa 높음 |
| 항복 강도 (ReH) | 345~355 MPa | 종방향/횡방향 | StE 285 대비 약 70 MPa 높음 |
| 신율 (A) | 22% | 종방향 | - |
| 신율 (A) | 20% | 횡방향 | - |
| 탄성 계수 (E) | 212 GPa | - | - |
| 푸아송 비 (ν) | 0.29 | - | 저탄소강 일반적 |
| 전단 계수 (G) | 82 GPa | - | 저탄소강 일반적 |
온도별 탄성 계수 변화
StE 255/285와 동일합니다. (-100°C: 217 GPa ~ 600°C: 164 GPa)
열적 특성
열팽창 계수, 비열 용량
StE 255/285와 동일한 값입니다.
열전도율
| 온도 (°C) | 열전도율 (W/(m·K)) |
| -100 | 37.6 |
| 20 | 42.2 |
| 100 | 43.2 |
| 200 | 42.9 |
| 300 | 41.2 |
| 400 | 39.1 |
| 500 | 36.6 |
| 600 | 34.1 |
StE 255/285 대비 현저히 낮습니다(합금 원소 증가에 기인).
열확산율
| 온도 (°C) | 열확산율 (mm²/s) |
| -100 | 12.9 |
| 20 | 11.7 |
| 100 | 11.2 |
| 200 | 10.3 |
| 300 | 9.4 |
| 400 | 8.3 |
| 500 | 7.1 |
| 600 | 5.7 |
기타 열적 특성
| 특성 | 값 | 비고 |
| 최대 사용 온도 (단기) | 500°C | 탄소강 일반적 |
| 장기 사용 온도 범위 | -20~400°C | StE 255/285(-20~0°C) 대비 대폭 확대 |
| 융점 | 1480~1526°C | 저탄소강 일반적 |
전기적 특성 (전기 저항률)
| 온도 (°C) | 전기 저항률 (×10⁻⁷ Ω·m) |
| -100 | 1.82 |
| 20 | 2.47 |
| 100 | 2.96 |
| 200 | 3.68 |
| 300 | 4.55 |
| 400 | 5.56 |
| 500 | 6.75 |
| 600 | 8.13 |
StE 255/285 대비 전 온도 구간에서 가장 높습니다.
자기적 특성
StE 계열 3종 비교 요약
| 특성 | StE 255 | StE 285 | StE 355 |
| 최소 항복 강도 (MPa) | 245 | 275 | 345 |
| 인장 강도 범위 (MPa) | 360~480 | 390~510 | 490~630 |
| 종방향 신율 (%) | 25 | 24 | 22 |
| 횡방향 신율 (%) | 23 | 22 | 20 |
| 탄소 최대 (%) | 0.18 | 0.18 | 0.20 |
| 망간 범위 (%) | 0.5~1.3 | 0.6~1.4 | 0.9~1.65 |
| 바나듐 최대 (%) | 0.05 | 0.05 | 0.10 |
| 열전도율 20°C (W/(m·K)) | 49.4 | 53.4 | 42.2 |
| 장기 사용 온도 상한 (°C) | 0 | 0 | 400 |
| 밀도 (g/cm³) | 7.84 | 7.85 | 7.83 |
주요 용도
- 고압/고온 압력용기, 열교환기, 보일러 튜브
- 화학/석유화학 플랜트 고온 배관 (최대 400°C)
- 발전소 배관 시스템
- 고강도 구조용 파이프 (교량, 크레인, 해양 구조물)
- 사용 온도 범위: -20°C ~ 400°C
선정 가이드
- StE 255: 일반 압력용기, 저압 배관, -20~0°C 사용, 비용 중시
- StE 285: 중압 배관, 고압 가스관, -20~0°C 사용, 강도/비용 균형
- StE 355: 고압/고온 배관, 열교환기, -20~400°C 사용, 고강도 필수