304 vs 316 스테인리스강 가공 마스터하기: 기술과 핵심 차이점

스테인리스강은 내식성 때문에 널리 사용됩니다. 스테인리스강에는 많은 등급이 있으며, 성형성, 강도, 가공성이 각기 다릅니다. 304 스테인리스강(A2 스테인리스강)은 18~20% 크롬과 8~10% 니켈을 함유합니다.

316 스테인리스강(A4 스테인리스강)은 약 16% 크롬, 10% 니켈, 2~3% 몰리브덴을 함유합니다. 즉, 304와 316 스테인리스강의 가장 큰 차이점 중 하나는 316에 몰리브덴이 있고 304에는 없다는 것입니다.

이 원소는 염화물에 의한 부식 저항을 돕기 위해 첨가됩니다. 316강에는 미량의 실리콘, 탄소, 망간도 포함됩니다. 몰리브덴의 존재로 316 스테인리스강은 해양용 스테인리스강으로 불립니다. 316 스테인리스강은 화학적 부식에 더 강합니다. 예를 들어 고온에서 지방산과 황산에 견딥니다. 316 스테인리스강은 화씨 1600도(약 871°C)까지 견딥니다. 304 스테인리스강은 316에 비해 내열성이 낮습니다.

가공에 가장 적합한 스테인리스강 등급은?

오스테나이트계 스테인리스강은 일반적으로 가공하기 어려운 것으로 알려져 있습니다. 400계 스테인리스강이 300계(304, 316 포함)보다 가공하기 쉽습니다. 304와 316 등급 스테인리스강의 가공성은 확실히 다릅니다. 303 스테인리스강이 300계 중 가장 가공하기 쉬울 수 있습니다. 304보다 가공이 쉬워 엄격한 공차의 액세서리, 기어, 패스너에 303강이 첫 번째 선택입니다. 상대적 약점 때문에 304 스테인리스강만큼 자주 사용되지는 않습니다.

304가 316 스테인리스강보다 가공하기 쉽습니다. 304강은 가공이 더 쉬울 뿐만 아니라 세척도 더 용이하여 다양한 마감이 가능한 이유 중 하나이며, 대중에게 노출되는 표면에 사용되는 이유입니다. 316 스테인리스강은 가공이 어려울 뿐만 아니라 절단을 위해 특수 공구가 필요합니다. 점식 부식 저항성이 우수하지만 성형이 그리 쉽지 않아 다른 유형의 스테인리스강으로 처리할 수 없는 용도에 사용됩니다.

가공하기 더 쉬운 스테인리스강 등급은?

스테인리스강 등급에는 가공성을 극대화하기 위한 타 금속 허용 함량 범위가 있습니다. 이 외에도 다양한 스테인리스강 유형 간 가공성 차이가 있어 316강이 316B보다 가공하기 쉽습니다. 316강의 가공성 등급은 60, 316B는 50이며, 304와 304L은 둘 다 70으로 동일합니다. 대조적으로 303 합금이 가장 가공하기 쉬운 스테인리스강입니다. 가공성 수준 150, 기준 가공성 수준 100입니다.

스테인리스강 가공성 향상 방법

황이나 셀레늄 첨가도 스테인리스강 가공성을 향상시키지만, 부식되기 쉽고 용접에 지장을 줍니다. 스테인리스강 합금 303의 황 함량은 304 스테인리스강보다 훨씬 낮습니다. 용접용 스테인리스강의 허용 탄소 함량은 더 낮습니다. 예를 들어 304 스테인리스강은 최대 0.08% 탄소를 함유하지만, 304L 또는 용접용 304 스테인리스강은 최대 0.03% 탄소를 함유하며 이는 가공성에 실질적 영향을 주지 않습니다.

304 vs 316 스테인리스강 가공 방법

304강이나 316강을 가공할 때 기계에 과도한 진동이 가해지지 않게 하고 대형 기계를 사용해야 합니다. 소형 선반과 밀링 머신으로는 이 등급의 스테인리스강을 절삭할 수 없습니다. 모든 유형의 스테인리스강에 초경 공구 또는 고속도강(HSS) 공구를 사용할 수 있습니다. 낮은 절삭 속도에서 작업할 때는 고속도강 공구가 더 나은 선택입니다.

모든 300계 스테인리스강은 일정 정도의 가공 경화 경향이 있으며, 316 등급이 더 쉽게 경화되어 이를 방지하기 위해 더 많은 노력이 필요합니다. 한 가지 해결책은 날카로운 공구를 사용하고 마모되기 시작하면 교체하며, 304 가공에 비해 더 낮은 속도와 더 높은 이송으로 작업하는 것입니다. 304 스테인리스강 가공 시 더 낮은 속도로 가공해야 합니다. 복잡한 304강 가공 시 높은 이송으로 깊은 절삭을 하여 가공 경화를 최소화해야 합니다.

결론

304와 316 스테인리스강 가공의 이상적인 공정에는 300계 스테인리스강을 모두 더 쉽게 가공할 수 있는 여러 방법이 있습니다. 열처리를 통해 금속을 더 쉽게 가공할 수 있게 할 수 있습니다. 예를 들어 정규화는 어닐링 온도보다 높은 온도로 강철을 가열합니다. 충분히 유지하여 더 미세한 오스테나이트 입자를 생성하면 강철의 가공성이 향상됩니다. 이러한 강종은 열전도율이 낮습니다. 표면 과열에 주의해야 하며, 수리하기 어려운 왜곡을 일으킬 수 있습니다. 오일 윤활로 공구 마모를 줄이고 냉각합니다. 미네랄 오일이나 수용성 에멀젼 오일을 사용하고, 초경 공구로 고속 가공합니다.