304 스테인리스 스틸 가이드: 특성, 장점 및 산업 용도

304 스테인리스 스틸은 범용 오스테나이트 얼룩강철 감소. 18% 이상의 크롬(Cr)과 8% 이상의 니켈(Ni)로 구성되며 소량의 탄소, 망간 및 기타 원소가 함유되어 있습니다. 이 소재는 가장 일반적인 스테인리스 스틸 유형 중 하나로 널리 알려져 있으며, 매년 전 세계에서 소비되는 스테인리스 스틸의 30% 이상을 차지합니다.

가장 흔한 이유는 무엇인가요?

• 비용 효율적입니다: 몰리브덴 함유 316 스테인리스 스틸, 304 생산 비용이 더 저렴합니다.
• 광범위한 애플리케이션: 식품 가공 장비부터 건축 장식까지
• 가공성이 우수합니다: 스탬핑, 용접, 굽힘 등에 적합합니다.

산업 개요

• 식음료 산업: 산성 액체 또는 고온 증기 등에 노출된 장비 등입니다.
• 의료 장비: 수술 기구, 멸균된 기구 등
• 산업 장비: 전기 캐비닛 경첩기계 하우징 등
• 건물 장식: 난간, 커튼월 브래킷 등

304 스테인리스 스틸 화학 성분

주요 요소의 비율(질량 퍼센트)

요소	콘텐츠 범위(질량 퍼센트)	역할
크롬(Cr)	18.0% – 20.0%	산화 크롬 보호막을 형성하여 내식성을 제공합니다.
니켈(Ni)	8.0% – 10.5%	오스테나이트 구조 안정화, 연성, 고온 성능 및 내식성 향상
탄소(C)	≤ 0.08%	저탄소는 카바이드 침전을 줄이고 용접성을 향상시킵니다(304L: ≤ 0.03%; 304H: ≥ 0.04%).
망간(Mn)	≤ 2.0%	근력 및 작업 경화 능력 향상
실리콘(Si)	≤ 1.0%	내산화성 및 고온 강도 향상
인(P)	≤ 0.045%	불순물 요소, 재료의 인성을 유지하기 위해 엄격하게 제어해야 함
유황(S)	≤ 0.030%	불순물 요소, 과잉은 내식성 및 처리 성능을 저하시킵니다.
철(Fe)	balance	은 합금의 본체를 구성하는 기본 금속입니다.
질소(N)	≤ 0.10%(추적)	는 주요 첨가 성분이 아닌 소량으로 존재할 수 있습니다.
몰리브덴(Mo)	일반적으로 존재하지 않음	몰리브덴 함유 버전은 316 스테인리스 스틸(높은 내식성)

몰리브덴 프리의 특징

• 316 스테인리스 스틸보다 염화물 부식에 대한 내성이 약함
• 약 20-30% 비용 절감
• 비해양 환경에 더 적합

구성이 속성에 미치는 영향

• 크롬 함량이 높습니다: 은 표면에 조밀한 산화 크롬 층을 생성하여 추가 부식을 방지합니다.
• 니켈: 저온에서도 견고한 소재를 유지합니다(-196°C까지 견딜 수 있음).
• 저탄소 설계: 용접 후 입계 부식 위험을 줄입니다.

304 스테인리스 스틸의 기계적 특성

성과 지표

표시기	일반적인 값(어닐링된 상태)	비고
인장 강도	515 - 620 MPa	고강도와 우수한 가소성의 균형이 잘 잡혀 있어 구조 부품에 적합합니다.
수율 강도	205 - 310 MPa	0.2% 잔류 변형에서 항복 강도는 냉간 가공 후 크게 증가될 수 있습니다(예: 냉간 압연 후 ≥1000 MPa).
신장	≥ 40%(50mm)	높은 연성으로 딥 드로잉, 굽힘 및 기타 가공에 적합합니다.
경도	브리넬(HB): ~201	어닐링 상태에서는 경도가 낮고 냉간 가공 후 경도가 증가합니다(예: 어닐링 상태에서는 HRB 90, 냉간 압연 후 HRB 200+).
충격 인성(충격)	실온 ≥ 100J(샤르피 충격 테스트)	오스테나이트 구조는 우수한 인성을 제공하며, 저온 성능은 페라이트계 스테인리스강보다 우수하지만 듀플렉스강보다 낮습니다.
탄성 계수(모듈러스)	193 - 200 GPa	다른 오스테나이트 스테인리스 스틸과 유사합니다.

기계적 이점

• 높은 연성: 딥 드로잉 성형 공정에 적합(예: 냄비 및 프라이팬 제작)
• 피로 강도: 10% 이상 견딜 수 있습니다.⁶ 주기적 부하(적합 대상 경첩 자주 열고 닫는 경우)
• 저온 내구성: 액체 질소 온도에서도 부서지기 쉬운 균열 없음

물리적 속성

속성	숫자 값	적용 효과
밀도	8.0g/cm³	탄소강보다 약 10% 가벼워 경량화가 필요한 구조 부품에 적합합니다.
열팽창 계수	17.2 μm/m-°C(20-100°C)	확장 간격이 필요합니다.
열 전도성	16.2W/m-K	용접 중에는 변형을 방지하기 위해 열 입력을 제어해야 합니다.
저항률	0.73 μΩ-m	저전류 전도성 부품에 사용할 수 있습니다.

304 스테인리스 스틸 코어의 장점

뛰어난 내식성

아웃오쿰푸 스테인리스 스틸 부식 핸드북 데이터에 따르면:

• pH 4-9에서 연간 부식 속도 <0.01mm
• 85% 농도의 질산에 대한 내성(실온에서)
• 60% 습도의 산업 환경에서 10년간 눈에 보이는 녹이 발생하지 않습니다.

뛰어난 가공성

• 스탬핑 및 성형: 최대 2.2 LDR(제한 깊이 비율)
• 용접 호환성: 고강도 용접을 위한 필러 재료가 없는 TIG 용접
• 표면 마감: Ra ≤ 0.1μm의 거울 마감으로 전해 연마.

위생 및 미학

• 표면 마감: 박테리아 부착률이 거친 표면보다 90% 낮습니다.
• 편리한 청소: 강산 및 알칼리(예: 차아염소산나트륨 소독제)로 세척할 수 있습니다.

요약

304 스테인리스 스틸은 균형 잡힌 내식성, 가공 용이성 및 제어 가능한 비용으로 산업용 하드웨어 부문을 지배하고 있습니다. 재료 수명과 환경 보호에 대한 제조 산업의 요구 사항이 증가함에 따라 304 스테인리스 스틸은 철도 운송, 새로운 에너지 장비 및 지능형 의료 분야에서 계속해서 핵심적인 역할을 할 것입니다.

자주 묻는 질문

Q: 304 스테인리스 스틸을 해양 환경에서 사용할 수 있나요?

A: 바닷물에 장기간 노출하는 것은 권장하지 않습니다. 약한 염수 분무 환경에서는 표면 코팅과 함께 사용해야 합니다.

Q: 304 스테인리스 스틸과 201 스테인리스 스틸의 차이점은 무엇인가요?

A: 니켈의 일부를 대체하기 위해 망간을 사용한 201은 내식성이 더 나쁘고 비용이 약 40% 낮습니다.

Q：진짜 304 스테인리스 스틸을 어떻게 판단하나요?

A: 전문적인 방법은 분광기로 니켈 함량을 테스트하는 것입니다. 간단한 테스트: 황산구리 용액을 표면에 떨어뜨리면 빨간색으로 변하는 것은 가짜 304입니다.

Q：304 스테인리스 스틸은 녹이 슬나요?

A: 염화물 이온이 있거나 제때 처리되지 않은 기계적 손상이 있는 경우 피팅 부식이 발생할 수 있습니다.