Sandvik 3R12: 고성능 오스테나이트 스테인리스강

개요

Sandvik 3R12는 저탄소 오스테나이트 크롬-니켈 스테인리스강입니다. 우수한 내식성과 기계적 특성을 겸비하여 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

물리적 및 일반 특성

특성	온도	값	비고
밀도	23.0 °C	7.9 g/cm³
재활용 함량	-	82.1 %	평균 재활용 함량

기계적 특성

특성	온도	값	비고
샤르피 충격 에너지	-270.0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) 및 EN 10216-5
	-196.0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) 및 EN 10216-5
크리프 강도 (10⁴ 시간)	550.0 °C	195 MPa	ISO 값, 10,000시간 기준
	575.0 °C	147 MPa	ISO 값, 10,000시간 기준
	600.0 °C	122 MPa	ISO 값, 10,000시간 기준
	625.0 °C	100 MPa	ISO 값, 10,000시간 기준
	650.0 °C	79 MPa	ISO 값, 10,000시간 기준
	675.0 °C	64 MPa	ISO 값, 10,000시간 기준
	700.0 °C	48 MPa	ISO 값, 10,000시간 기준
크리프 강도 (10⁵ 시간)	550.0 °C	115 MPa	ISO 값, 100,000시간 기준
	575.0 °C	93 MPa	ISO 값, 100,000시간 기준
	600.0 °C	74 MPa	ISO 값, 100,000시간 기준
	625.0 °C	58 MPa	ISO 값, 100,000시간 기준
	650.0 °C	45 MPa	ISO 값, 100,000시간 기준
	675.0 °C	33 MPa	ISO 값, 100,000시간 기준
	700.0 °C	23 MPa	ISO 값, 100,000시간 기준
탄성 계수	20.0 °C	200 GPa
	100.0 °C	194 GPa
	200.0 °C	186 GPa
	300.0 °C	179 GPa
	400.0 °C	172 GPa
	500.0 °C	165 GPa
신율	23.0 °C	45 %	최소값
신율 A2	23.0 °C	35 %	최소값
로크웰 B 경도	23.0 °C	90 [-]	최대값
인장 강도	23.0 °C	515 - 680 MPa
0.1% 항복 강도 (Rp0.1)	20.0 °C	240 MPa	최소값
	50.0 °C	215 MPa	최소값
	100.0 °C	190 MPa	최소값
	150.0 °C	175 MPa	최소값
	200.0 °C	165 MPa	최소값
	250.0 °C	155 MPa	최소값
	300.0 °C	150 MPa	최소값
	350.0 °C	145 MPa	최소값
	400.0 °C	140 MPa	최소값
	450.0 °C	135 MPa	최소값
	500.0 °C	130 MPa	최소값
	550.0 °C	125 MPa	최소값
0.2% 항복 강도 (Rp0.2)	20.0 °C	210 MPa	최소값
	50.0 °C	190 MPa	최소값
	100.0 °C	165 MPa	최소값
	150.0 °C	150 MPa	최소값
	200.0 °C	140 MPa	최소값
	250.0 °C	130 MPa	최소값
	300.0 °C	125 MPa	최소값
	350.0 °C	120 MPa	최소값
	400.0 °C	115 MPa	최소값
	450.0 °C	110 MPa	최소값
	500.0 °C	105 MPa	최소값
	550.0 °C	100 MPa	최소값

열적 특성

특성	온도	값	비고
열팽창 계수	100.0 °C	1.65E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	200.0 °C	1.7E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	300.0 °C	1.75E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	400.0 °C	1.8E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	500.0 °C	1.85E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	600.0 °C	1.85E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	700.0 °C	1.9E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
비열 용량	20.0 °C	475 J/(kg·K)
	100.0 °C	500 J/(kg·K)
	200.0 °C	530 J/(kg·K)
	300.0 °C	560 J/(kg·K)
	400.0 °C	580 J/(kg·K)
	500.0 °C	600 J/(kg·K)
	600.0 °C	615 J/(kg·K)
	700.0 °C	625 J/(kg·K)
열전도도	20.0 °C	15 W/(m·K)
	100.0 °C	16 W/(m·K)
	200.0 °C	18 W/(m·K)
	300.0 °C	20 W/(m·K)
	400.0 °C	22 W/(m·K)
	500.0 °C	23 W/(m·K)
	600.0 °C	25 W/(m·K)
	700.0 °C	26 W/(m·K)

화학적 조성 (중량 %)

원소	함량	비고
탄소 (C)	0.03 %	최대
크롬 (Cr)	18.5 %
코발트 (Co)	초저 Co 함량 재료 공급 가능
철 (Fe)	나머지 (Balance)
망간 (Mn)	1.3 %
니켈 (Ni)	10 %
인 (P)	0.03 %	최대
규소 (Si)	0.5 %
황 (S)	0.015 %	최대

기술적 특성 및 응용

주요 응용 분야

Sandvik 3R12는 광범위한 산업 용도에 사용됩니다. 대표적인 예로는 열교환기, 응축기, 배관, 화학, 석유화학, 비료, 펄프 및 제지, 원자력 산업의 냉각/가열 코일, 의약품, 식품 및 음료 생산 설비 등이 있습니다.

인증

승인: JIS 스테인리스강 튜브 승인

냉간 성형

냉간 벤딩 후 어닐링은 일반적으로 필요하지 않지만, 벤딩 정도와 운전 조건에 따라 결정해야 합니다. 열처리가 필요한 경우 응력 제거 또는 고용 열처리(열처리 항목 참조) 형태로 수행해야 합니다.

내식성 상세

일반 부식

Sandvik 3R12는 다음과 같은 환경에서 양호한 내식성을 가집니다.

• 중온에서의 유기산
• 염 용액 (예: 황산염, 황화물, 아황산염)
• 중온에서의 가성 용액

Sandvik 3R12는 일반적인 ASTM TP304 타입보다 질산과 같은 산화성 매체에 대한 저항성이 더 우수합니다. 데이터시트 우측의 그림은 Sandvik 3R12의 질산 내 등부식도를 보여줍니다.

입계 부식

Sandvik 3R12는 저탄소 강종으로 ASTM TP304 타입 강종보다 입계 부식 저항성이 더 우수합니다. 데이터시트 우측의 TTC 다이어그램은 끓는 Strauss 용액(12% 황산, 6% 황산구리)에서 24시간 시험한 결과를 보여주며, Sandvik 3R12의 우수한 저항성을 확인시켜 줍니다. 이는 복잡한 용접 작업에서 이점이 됩니다.

Huey 시험(65% 질산에서 5×48시간 비등)에서 Sandvik 3R12는 어닐링 상태에서 최대 0.40 mm/년, 민감화 상태(675°C/1275°F)에서 최대 0.60 mm/년의 부식 속도를 보입니다. 조절된 저불순물 수준 덕분에 일반 ASTM TP304L이나 TP321보다 더 좋은 결과를 나타냅니다.

공극 부식 및 틈새 부식

이 강종은 비교적 낮은 염화물 함량의 용액에서도 공극 및 틈새 부식에 민감할 수 있습니다. 몰리브덴 합금 강종이 더 우수한 저항성을 가지며, 몰리브덴 함량이 증가할수록 저항성이 향상됩니다.

응력 부식 균열 (SCC)

오스테나이트 강종은 응력 부식 균열(SCC)에 취약합니다. 이는 약 60°C(140°F) 이상의 온도에서 인장 응력을 받으면서 염화물을 함유한 특정 용액과 접촉할 때 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 사용 조건은 피해야 합니다. 플랜트 정지 시 형성되는 응축수도 SCC와 공극 부식을 유발할 수 있는 조건을 만들 수 있으므로 고려해야 합니다.

높은 SCC 저항성이 요구되는 용도에는 듀플렉스(오스테나이트-페라이트) 강종인 Sandvik SAF 2304를 권장합니다.

가스 부식

Sandvik 3R12는 다음 환경에서 사용 가능합니다.

• 공기 중: 최대 850°C (1560°F)
• 증기 중: 최대 750°C (1380°F)
• 합성 가스(암모니아 합성): 최대 약 550°C (1020°F)

크리프 영역에서 사용할 경우 크리프 거동도 고려해야 합니다.

황을 함유한 배기가스 환경에서는 내식성이 저하됩니다. 이러한 환경에서는 사용 조건에 따라 600-750°C (1110-1380°F)까지 사용 가능합니다. 고려해야 할 요소는 분위기가 산화성인지 환원성인지(산소 함량), 나트륨 및 바나듐 등의 불순물 존재 여부 등입니다.

열처리

Sandvik 3R12 튜브는 일반적으로 열처리 상태로 공급됩니다. 추가 가공 후 열처리가 필요한 경우 다음을 권장합니다.

• 응력 제거: 850-950°C (1560-1740°F), 공랭
• 고용 열처리(용체화 처리): 1000-1100°C (1830-2010°F), 공기 또는 물에서 급냉

열간 성형

열간 벤딩은 1100-850°C (2010-1560°F)에서 수행하며, 이후 고용 열처리를 따라야 합니다.

공급 형태

이음매 없는 튜브 및 파이프는 외경 최대 260mm (10.2 in.)까지 공급되며, 고용 열처리 및 백색 산세척 상태 또는 광휘 어닐링 공정에 의한 고용 열처리 상태로 공급됩니다. U-밴드 튜브는 요청 시 공급 가능합니다.

용접

Sandvik 3R12의 용접성은 양호합니다. 용접은 예열 없이 수행해야 하며, 후열 처리는 일반적으로 불필요합니다. 적절한 융접 방법은 수동 아크 용접(MMA/SMAW)과 가스 차폐 아크 용접이며, TIG/GTAW 방식을 최우선으로 권장합니다.

권장 열 입력: <2.0 kJ/mm, 층간 온도: <150°C (300°F).

권장 용접 재료:

• TIG/GTAW 또는 MIG/GMAW 용접
  • ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L (예: Exaton 19.9.L)
• MMA/SMAW 용접
  • ISO 3581 E 19 9 L R / AWS A5.4 E308L-17 (예: Exaton 19.9.LR)
• 오버레이 용접 (튜브시트 및 고압 용기, Sandvik 3R12와 동등한 내식성 요구 시)
  • ISO 14343 S 19 9 L / AWS A5.9 ER308L (예: Exaton 19.9.L) 와이어 또는 스트립 전극

데이터시트 업데이트: 2019-08-22 07:36 (이전 모든 판 대체)