UGI® 4410: 부식 환경용 고성능 슈퍼듀플렉스 스테인리스강

개요

UGI® 4410은 고부식 환경에서의 용도를 위해 설계된 슈퍼듀플렉스 스테인리스강으로, 다음과 같은 장점을 가집니다:

• 매우 높은 기계적 특성
• 공격적인 환경에서 다양한 유형의 부식에 대한 우수한 저항성

납품 상태(용체 어닐링)에서 UGI® 4410의 구조는 이중상(페라이트+오스테나이트)이며, 45~55% 페라이트를 포함하고 금속간 상과 크롬 탄질화물이 없습니다. UGI® 4410은 기계적 특성(인성 저하)과 내식성을 저하시키는 금속간 상 석출에 매우 민감합니다. 시그마 상은 600~1000°C에서 수 분 유지 후 석출하며, 350~550°C에서의 α' 상 석출도 취성화 위험이 있습니다. 따라서 사용 온도는 300°C로 제한해야 합니다.

물리적 특성

일반 특성

특성	값
밀도	7.8 g/cm³

기계적 특성

특성	온도	값	비고
샤르피 충격 에너지, V-노치	-60 °C	50 J	최소
	-46 °C	100 J	최소
	20 °C	200 J	최소
탄성 계수	20 °C	200 GPa
	100 °C	194 GPa
	200 °C	186 GPa
	300 °C	180 GPa
신율	-	25 %	최소
인장 강도	-	750.0 - 930.0 MPa

열적 특성

특성	온도	값	비고
열팽창 계수	20~100°C	0.000013 1/K
	20~200°C	0.0000135 1/K
	20~300°C	0.000014 1/K
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

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

화학 조성

원소	함량	비고
탄소	0.03	최대
크롬	25.0 - 26.0 %
망간	2.0	최대
몰리브덴	3.3 - 4.0 %
니켈	6.5 - 7.5 %
질소	0.24 - 0.30 %
인	0.035	최대
실리콘	1.0	최대
황	0.002	최대

기술적 특성

적용 분야

UGI® 4410은 염화물 존재 하에서 매우 우수한 내식성과 높은 기계적 특성이 요구되는 용도에 설계되었습니다:

• 화학 및 석유화학 산업
• 해수 담수화 산업
• 제지 펄프 산업

냉간 성형

UGI® 4410은 통상적인 방법으로 냉간 성형 가능. 강종의 높은 기계적 특성과 가공 경화 특성으로 공구 하중이 높음. 오스테나이트가 안정적이어서 냉간 변형 시 마르텐사이트 변태를 유발하지 않습니다.

내식성

일반 부식

UGI® 4410의 일반 부식 저항성은 무기산 및 유기산 화학 생산 산업에서 접할 수 있는 이 유형의 부식에 대해 매우 우수합니다. 예를 들어, 개미산, 염산, 황산에서 중량 기준 25% 미만 농도 영역에서 초오스테나이트 UGI® 4539/904L보다 우수한 저항성을 보입니다.

국부 부식

염화물 이온에 의해 개시되는 국부 부식 저항성이 UGI® 4410에서 우수합니다.

공극 부식

피팅 지수 공식 PREN=%Cr+3.3%Mo+16%N으로 추정 가능. UGI® 4410의 PREN은 최소 41로, UGI® 4462의 PREN 최소 33보다 현저히 높습니다. 중량 10% 제1철 염화물(ASTM G48 타입 테스트)로 공극 부식 발생 한계 온도(CPT) 측정 결과, UGI® 4410은 55°C 저항을 보장하며, 이는 UGI® 4462의 실측 35°C보다 훨씬 높습니다.

틈새 부식

중량 6% 제1철 염화물 환경(ASTM G48 타입 테스트)에서 틈새 부식 임계 온도 추정 평균: UGI® 4410은 35°C, UGI® 4462는 평균 25°C, UGI® 4539는 평균 20°C.

응력 부식

염화물 이온 및/또는 황화수소 함유 환경에서 UGI® 4410의 응력 부식 저항성은 매우 우수합니다.

일반 가공성

매우 높은 기계적 특성과 오스테나이트의 높은 경화성으로 인해 절삭 공구가 빠르게 마모됩니다. 따라서 절삭 속도를 1.4507 스테인리스강보다 약간 낮게 제한해야 합니다. 또한 대부분의 오스테나이트-페라이트 스테인리스강과 마찬가지로 오스테나이트 스테인리스강(1.4404 등)보다 더 경한 절삭 공구 사용이 바람직합니다(예: STELLRAM SP0819 공구의 황삭 선삭 가능성과 SECO TM2000 비교). 칩 분쇄가 어렵기 때문에 가능한 한 상대적으로 높은 이송률을 사용하여 칩 분쇄를 용이하게 해야 합니다.

선삭:

우측 표는 다른 강종과의 비교로 UGI® 4410의 황삭 선삭 접근 가능 절삭 속도를 보여줍니다(기준 100: SECO TM2000 공구로 1.4462 가공).

드릴링:

대부분의 오스테나이트-페라이트 스테인리스강과 마찬가지로 UGI® 4410은 드릴링이 어렵습니다. 공구에 매우 높은 절삭력이 가해져 빠르게 마모되고, 생성된 칩의 분쇄성이 나빠 드릴 파손이 무작위로 발생합니다. 따라서 고압 내부 급유로 칩 분쇄성과 배출을 개선하는 것이 강력 권장됩니다. 리밍을 포함한 드릴링 사이클도 UGI® 4410 드릴링을 용이하게 합니다.

열처리

용체 어닐링: UGI® 4410 봉강과 와이어는 용체 어닐링 상태로 공급됩니다. 열간/냉간 성형 후 경도 저하와 연성 회복을 위해 1050~1120°C(권장 1100°C)에서 열처리 후 급냉(수냉)하여 냉각 중 취성 상(금속간 상 또는 크롬 질화물) 석출 방지.

열간 성형

UGI® 4410은 1000~1250°C(권장 1100~1250°C)에서 고온 성형(단조, 압연) 가능하며, 힘을 최소화하고 연성을 높이기 위해 고온 권장. 제품 온도가 성형 중 1025°C 이하로 떨어지면 시그마 상 생성 위험이 있으므로, 열처리 섹션 권장사항에 따라 고온 성형 부품에 용체 어닐링을 강력 권장합니다.

공급 가능 제품

제품	형상	마감	공차	치수(mm)
봉강	원형	압연 탈피	13	71~120
	원형	선삭	10-11-12	71~120
반제품	사각형	연마	-	80~120

기타 제품: 공급업체 문의

용접

UGI® 4410은 마찰, 저항, 아크 용접(필러 와이어 유무 무관: MIG, TIG, 피복 전극, 플라즈마, 서브머지드 아크 등), 레이저빔, 전자빔 등으로 용접 가능. 그러나 오스테나이트 스테인리스강과 달리 용접부 인성 보장을 위해 용접 열입력 범위를 준수해야 합니다. 열입력이 너무 높으면 느린 냉각으로 HAZ에 취성 시그마 상 생성 위험, 너무 낮으면 급속 냉각으로 과페라이트화 및 취성 HAZ 위험.

용접 열입력 범위는 주로 용접 부품 형상(특히 두께)에 따라 달라집니다. 두꺼울수록 용접부 냉각이 빨라 고에너지 쪽으로 범위가 이동. 용접 공정(MIG, TIG 등)에도 의존.

다층 용접 시 패스 간 냉각 온도를 150°C 이하로 유지 필수. 용접 전 예열은 바람직하지 않으며, 용접 후 열처리도 용체 어닐링(열처리 섹션 참조) 외에는 수행하지 않아야 합니다.

MIG 용접:

UGI® 4410 MIG 용접에 최적 필러 와이어는 UGIWELD™ 25.9.4(ISO14343 - A: 25 9 4L). UGI® 4410보다 오스테나이트 균형이 높아 용접 금속(WM) 내 페라이트 비율과 취성 위험 제한. 저산화성 쉴딩 가스(Ar + 1~3% O₂ 또는 CO₂) 선호로 WM 산소량 제한 및 인성 확보. 수소 첨가는 용접부 냉간 균열 위험으로 절대 금지. 필요시 N₂ 몇 % 첨가로 용접 중 질소 손실 보상 가능.

TIG 용접:

텅스텐 전극 보호를 위해 완전히 중성인 쉴딩 가스 필수(Ar, He 부분 대체 가능). MIG와 마찬가지로 수소 금지. 산소 없는 보호 가스로 WM 인성 확보가 더 용이.