UGIMA® 4104 QT650 – 우수한 가공성의 페라이트계 스테인리스강 (UGITECH)

개요

UGIMA® 4104는 UGITECH에서만 생산되는 가공성 개선형 페라이트계 스테인리스강입니다. 기본 특성은 UGI 4104와 동일하지만, UGIMA® 공법(개재물 제어 기술)을 적용하여 가공성을 획기적으로 향상시켰습니다.

주요 특징

• UGIMA® 공법으로 개재물 분포를 최적화하여 어떤 가공 조건, 공작기계, 공구를 사용하더라도 뛰어난 성능 발휘
• 풀림 상태 선삭 가공 시 UGI 4104 대비 생산성 4% 향상
• 열처리 상태 선삭 가공 시 생산성 25% 향상
• 풀림 상태에서 Ø4mm HSS 드릴 가공 시 생산성 최대 100% 향상

물성표

일반 특성

특성	값
밀도	7.9 g/cm³

기계적 특성

특성	온도	값	비고
탄성 계수	20 °C	215 GPa
	100 °C	212 GPa
	200 °C	205 GPa
	300 °C	200 GPa
	400 °C	190 GPa
연신율		12 %	최소
단면 수축률		35.0 %	최소
인장 강도		650.0 - 800.0 MPa

열적 특성

특성	값	비고
열팽창 계수	0.0000105 1/K	20~100°C, 20~200°C, 20~300°C, 20~400°C
비열 용량	460 J/(kg·K)
열전도율	25 W/(m·K)

전기적 특성

특성	값
전기 저항률	7.3e-07 Ω·m

자기적 특성

특성	값
포화 분극	1.6 T

화학 성분

원소	함량	비고
탄소 (C)	0.1 - 0.15 %
크롬 (Cr)	15.5 - 17.5 %
망간 (Mn)	1.0 - 1.5 %
몰리브덴 (Mo)	0.2 - 0.5 %
니켈 (Ni)	0.5 %	최대
인 (P)	0.04 %	최대
규소 (Si)	0.7 %	최대
황 (S)	0.25 - 0.35 %

기술적 특성

적용 분야

• 일반 부품 제조 및 정밀 절삭 가공 산업
• 자동차 산업
• 운송 산업
• 전기 기기 산업

내식성

UGIMA® 4104는 특정 환경에서 우수한 내식성을 보입니다. 내식성은 일반적인 페라이트계 스테인리스강과 유사하며, 430강과 비슷하지만 높은 황 함량으로 인해 점식이나 틈새 부식이 발생하기 쉬운 환경에서는 저하됩니다.

• 질산: 주의해서 사용
• 인산: 불량
• 황산: 불량
• 초산: 주의해서 사용
• 탄산나트륨: 주의해서 사용
• NaCl (염수 분무): 주의해서 사용
• 습기: 양호
• 해수: 불량
• 오일: 불량

해양 환경 및 강한 산화성 화학 환경에서는 사용을 권장하지 않습니다. 최적의 내식성을 위해서는 가공유나 이물질(철분 등)이 없는 깨끗한 표면 상태가 필요합니다. 피클링 및 탈오염은 일반 4104 페라이트강과 동일하게 처리합니다.

가공성

UGIMA® 4104는 개재물 최적화 덕분에 매우 우수한 가공성을 자랑합니다. 고속/고부하 조건뿐만 아니라 저속/저부하 조건에서도 효과적이며, 특히 자동선반 가공에 적합합니다. 탁월한 칩 분쇄성, 긴 공구 수명, 우수한 표면 조도를 제공합니다.

열처리

• 풀림(연화): 약 780~820°C에서 최소 2시간 유지하여 페라이트 조직 획득
• 경화: 900~1070°C 사이에서 페라이트+마르텐사이트 조직 형성
• QT650 템퍼링강: 950~1070°C에서 경화 후 550~650°C에서 템퍼링

열간 성형

단조 가능. 고온 강도는 1.4016(430) 페라이트강과 유사하며, 오스테나이트강 1.4301(304)의 약 50% 수준입니다.

• 가열 온도: 1100~1250°C
• 최소 단조 온도: 950°C
• 단조 후: 2상(페라이트+마르텐사이트) 조직, 필요시 풀림 처리

공급 형태

제품	형상	마감	공차
열간 압연 탈피 봉강	원형		13
냉간 인발/선삭/연마 봉강	원형		6~11
인발 봉강	육각		11

용접성

이 강종은 용접이 어렵습니다. 반페라이트계 강종 특성상 수소 유도 냉간 균열, 용접 연성 저하, 입계 부식 등의 위험이 있어 엄격한 관리가 필요합니다.

• 예열: 150~230°C로 수소 제거 및 냉각 시 인장 응력 최소화
• 피복 아크 용접봉: 수분 제거를 위해 충분히 건조
• 아크 용접 시 차폐 가스에 H₂ 포함 금지
• 용접 후 760°C에서 1시간 어닐링 + 급랭으로 마르텐사이트를 페라이트+탄화물로 변환
• 변형 위험 시 600°C까지 서냉 후 필수 급랭 (500°C 이하에서 취성 방지)
• 차폐 가스: 아르곤 권장 (MIG 용접 시 2% O₂ 첨가 가능), N₂ 및 CO₂ 비권장
• 용접 열 입력 최소화로 입계 부식 방지
• 필러 금속: 동질 페라이트계(430L, 430LNb), 오스테나이트계(ER308LSi, 309LSi), 듀플렉스계(ER312) 사용 가능. Ni계 필러 와이어는 고황 함량으로 인해 열간 균열 위험이 있어 비권장