Sandvik 6R35: 티타늄 안정화 오스테나이트 스테인리스 강, 내식성 및 고온 강도 겸비

개요

Sandvik 6R35는 티타늄으로 안정화된 오스테나이트계 크로뮴-니켈 스테인리스 강입니다. 습식 부식 환경에 적합하면서도 고온에서 우수한 기계적 강도를 유지합니다.

일반 특성

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

기계적 특성

충격 인성

특성	온도	값	비고
샤르피 충격 에너지	-196.0 °C	60 J	EN 13445-2 (UFPV-2) 및 EN 10216-5

크리프 강도 (10⁴ 시간)

특성	온도	값	비고
크리프 강도 10⁴ 사이클	550.0 °C	234 MPa	ISO 값, 10000h 기준
	575.0 °C	175 MPa	ISO 값, 10000h 기준
	600.0 °C	143 MPa	ISO 값, 10000h 기준
	625.0 °C	110 MPa	ISO 값, 10000h 기준
	650.0 °C	90 MPa	ISO 값, 10000h 기준
	675.0 °C	76 MPa	ISO 값, 10000h 기준
	700.0 °C	59 MPa	ISO 값, 10000h 기준
	750.0 °C	29 MPa	ISO 값, 10000h 기준

크리프 강도 (10⁵ 시간)

특성	온도	값	비고
크리프 강도 10⁵ 사이클	550.0 °C	184 MPa	ISO 값, 100000h 기준
	575.0 °C	126 MPa	ISO 값, 100000h 기준
	600.0 °C	94 MPa	ISO 값, 100000h 기준
	625.0 °C	75 MPa	ISO 값, 100000h 기준
	650.0 °C	58 MPa	ISO 값, 100000h 기준
	675.0 °C	48 MPa	ISO 값, 100000h 기준
	700.0 °C	39 MPa	ISO 값, 100000h 기준
	750.0 °C	16 MPa	ISO 값, 100000h 기준

탄성 계수

특성	온도	값	비고
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

연신율 및 경도

특성	온도	값	비고
연신율	23.0 °C	35 %	최소, NFA 49-117 및 NFA 49-217은 최소 45% 충족 가능
로크웰 B 경도	23.0 °C	90 HRB	최대
인장 강도	23.0 °C	515 - 690 MPa

항복 강도 (Rp0.1)

특성	온도	값	비고
항복 강도 Rp0.1	20.0 °C	240 MPa	최소
	50.0 °C	230 MPa	최소
	100.0 °C	210 MPa	최소
	150.0 °C	195 MPa	최소
	200.0 °C	185 MPa	최소
	250.0 °C	180 MPa	최소
	300.0 °C	175 MPa	최소
	350.0 °C	170 MPa	최소
	400.0 °C	165 MPa	최소
	450.0 °C	165 MPa	최소
	500.0 °C	160 MPa	최소
	550.0 °C	160 MPa	최소
	600.0 °C	155 MPa	최소

항복 강도 (Rp0.2)

특성	온도	값	비고
항복 강도 Rp0.2	20.0 °C	210 MPa	최소
	50.0 °C	195 MPa	최소
	100.0 °C	180 MPa	최소
	150.0 °C	170 MPa	최소
	200.0 °C	160 MPa	최소
	250.0 °C	150 MPa	최소
	300.0 °C	140 MPa	최소
	350.0 °C	135 MPa	최소
	400.0 °C	130 MPa	최소
	450.0 °C	130 MPa	최소
	500.0 °C	125 MPa	최소
	550.0 °C	125 MPa	최소
	600.0 °C	120 MPa	최소

열적 특성

열팽창 계수

특성	온도	값	비고
열팽창 계수	100.0 °C	1.75E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	200.0 °C	1.75E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	300.0 °C	1.8E-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

특성	온도	값	비고
비열 용량	20.0 °C	465 J/(kg·K)
	100.0 °C	490 J/(kg·K)
	200.0 °C	515 J/(kg·K)
	300.0 °C	540 J/(kg·K)
	400.0 °C	560 J/(kg·K)
	500.0 °C	580 J/(kg·K)
	600.0 °C	595 J/(kg·K)
	700.0 °C	610 J/(kg·K)
	800.0 °C	625 J/(kg·K)
	900.0 °C	640 J/(kg·K)
	1000.0 °C	650 J/(kg·K)

열전도율

특성	온도	값	비고
열전도율	20.0 °C	14 W/(m·K)
	100.0 °C	15 W/(m·K)
	200.0 °C	17 W/(m·K)
	300.0 °C	19 W/(m·K)
	400.0 °C	21 W/(m·K)
	500.0 °C	22 W/(m·K)
	600.0 °C	24 W/(m·K)
	700.0 °C	25 W/(m·K)
	800.0 °C	26 W/(m·K)
	900.0 °C	28 W/(m·K)
	1000.0 °C	29 W/(m·K)
	1100.0 °C	30 W/(m·K)

화학적 조성

원소	값	비고
탄소 (C)	0.05 %	최대
크로뮴 (Cr)	17.5 %
철 (Fe)	나머지	Balance
망간 (Mn)	1.3 %
니켈 (Ni)	10.5 %
인 (P)	0.03 %	최대
실리콘 (Si)	0.5 %
황 (S)	0.015 %	최대
티타늄 (Ti)	0.25 %

기술적 특성 및 가공 가이드

적용 분야

우수한 황화수소 가스 저항성, 입계 부식 저항성, 고온 강도의 조합으로 Sandvik 6R35는 황화 및 수소첨가 플랜트의 가열로 튜브 및 열교환기, 석유화학 산업의 에틸렌 및 염화비닐 생산용 크래킹 퍼니스, 화학 및 석유화학 산업의 열교환기 및 배관용 소재로 널리 사용됩니다.

인증

승인: PED(압력 기기 지침) 2014/68/EU 및 AD2000

냉간 성형

냉간 벤딩 후 어닐링은 일반적으로 필요하지 않으나, 벤딩 정도와 운전 조건에 따라 결정해야 합니다. 열처리가 필요한 경우 응력 제거 또는 용체 어닐링을 권장합니다.

내식성

일반 부식

Sandvik 6R35는 몇 가지 제한 사항(질산)을 제외하면 비안정화 강종인 ASTM 304와 동일한 내식성을 가집니다. 따라서 다음과 같은 환경에 우수한 저항성을 보입니다.

• 중온에서의 유기산
• 염 용액(황산염, 황화물, 아황산염 등)
• 중온에서의 가성 환경

입계 부식

티타늄 안정화로 Sandvik 6R35는 입계 부식에 대한 저항성이 향상되었습니다.

공극 및 틈새 부식

비교적 낮은 염화물 함량 용액에서도 공극 및 틈새 부식이 발생할 수 있습니다. 그러나 티타늄 안정화로 인해 ASTM 304보다 다소 향상된 저항성을 가집니다.

응력 부식 균열

Sandvik 6R35와 같은 오스테나이트강은 응력 부식 균열(SCC)에 취약합니다. 약 60°C(140°F) 이상의 온도에서 인장 응력을 받으면서 특정 용액(특히 염화물 함유)과 접촉할 때 발생할 수 있으므로 이러한 조건을 피해야 합니다. 플랜트 가동 중단 시 생성되는 응축수가 염화물 농도를 높여 SCC와 공극 부식을 유발할 수 있으므로 주의해야 합니다.

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

가스 부식

Sandvik 6R35는 다음 분위기에서 사용 가능합니다.

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

크리프 범위에서 사용할 때는 크리프 거동도 고려해야 합니다. 황을 함유한 배기가스에서는 내식성이 저하됩니다. 그런 환경에서는 운전 조건에 따라 600-750°C (1110-1380°F)까지 사용 가능합니다. 고려 요소는 분위기가 산화성인지 환원성인지(산소 함량), 나트륨 및 바나듐 같은 불순물 존재 여부 등입니다.

열처리

튜브는 일반적으로 위 설명된 상태로 공급됩니다. 추가 가공 후 열처리가 필요한 경우 다음을 권장합니다.

용체 어닐링:

• Tp 321: 1040-1100°C (1905-2010°F), 2-5분, 공기 또는 물에서 급랭
• Tp321H 안정화 처리: 1040-1100°C (1920-2010°F), 2-5분 공기 또는 물에서 급랭. 다만, 1100°C(2010°F) 이상의 어닐링이 입자 크기 요건 충족을 위해 필요할 수 있으며, 이 경우 안정화 처리를 추가로 수행해야 합니다.

응력 제거: 850-950°C (1560-1740°F), 10-15분, 공랭

열간 성형

열간 벤딩은 1100-850°C (2010-1560°F)에서 수행하며, 이후 용체 어닐링을 해야 합니다.

가공성

Sandvik 6R35는 양호한 가공성을 가집니다. 공구 선택 및 절삭 조건에 대한 자세한 권장 사항은 Sandvik에 문의하십시오.

기타

공급 형태:

• 이음매 없는 튜브 및 파이프: 외경 260mm까지, 용체 어닐링 및 백색 산세 상태 또는 브라이트 어닐링 공정으로 공급
• 할로우 바: 용체 어닐링 및 백색 산세 상태로 공급

재고 사이즈:

• 이음매 없는 튜브 및 파이프는 ISO 및 ANSI 규격에 따라 열간 압출 및 냉간 마감 어닐링 상태 모두 다양한 사이즈로 재고 보유. 제조 및 재고 프로그램 세부 사항은 카탈로그 S-110-ENG 참조.
• 할로우 바는 다수의 사이즈로 재고 보유. 표준 재고 사이즈 범위: 외경 32-250mm (1.3-9.8인치). 카탈로그 S-110-ENG 참조.

용접

Sandvik 6R35의 용접성은 양호합니다. 용접은 예열 없이 수행하며, 용접 후 열처리는 일반적으로 필요하지 않습니다. 적합한 융접 방법은 수동 아크 용접(MMA/SMAW)과 가스 실드 아크 용접이며, TIG/GTAW 방식을 최우선으로 권장합니다.

Sandvik 6R35의 경우 열 입력 <1.5 kJ/mm, 층간 온도 <150°C (300°F)를 권장합니다.

권장 용접 재료:

• TIG/GTAW 또는 MIG/GMAW 용접
  • ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (예: Exaton 19.9.Nb)
• MMA/SMAW 용접
  • ISO 3581 E 19 9 Nb R / AWS A5.4 E347-17 (예: Exaton 19.9.NbR)
  • ISO 14343 S 19 9 Nb / AWS A5.9 ER347 (예: Exaton 19.9.LNb) 와이어 또는 스트립 전극은 튜브 시트 및 고압 용기의 오버레이 용접 시 Sandvik 6R35와 동등한 내식성이 요구될 때 권장됩니다.