1.4301 1.4307과 1.4541의 차이점

                   

1.4301 스테인리스 스틸은 저탄소 크롬 니켈 스테인리스이며 내식성이 302 유형보다 다소 우수한 내열성 스틸입니다.

1.4541 스테인리스강은 안정화된 등급의 스테인리스강으로 알려져 있으며 티타늄을 함유한 크롬 니켈강입니다. 후속 어닐링이 불가능한 용접으로 제작되는 부품에 권장됩니다. 또한 800°F~1850°F(427~816°C) 온도에서 사용되는 부품에 권장되며 입자 간 부식에 대한 저항성이 우수합니다. 1.4541 스테인리스 스틸의 티타늄 성분은 크롬 카바이드 형성에 대한 저항성을 높입니다.

1.4541 스테인리스 스틸은 기본적으로 1.4301 스테인리스 스틸에서 유래했습니다. 티타늄을 아주 조금 첨가한 것만 다릅니다. 진짜 차이는 탄소 함량입니다. 탄소 함량이 높을수록 항복 강도가 높아집니다. 1.4541 스테인리스 스틸은 우수한 기계적 특성으로 인해 고온 환경에서 장점이 있습니다. 1.4301 합금에 비해 1.4541 스테인리스 스틸은 연성과 응력 파괴에 대한 저항성이 더 우수합니다. 또한 1.4307은 감작 방지 및 입계 부식 방지에도 사용할 수 있습니다.

대부분의 헤더/업파이프의 실제 문제는 열팽창계수(CTE)의 차이입니다. 블록이 뜨거워지면 팽창하고 식으면 수축합니다. 원하는 것은 주철 블록과 동일한 비율로 팽창 및 수축하는 소재입니다. 이렇게 하면 씰(개스킷/플랜지)이 스트레스를 덜 받을 수 있습니다. 대부분의 누출(부적절한 설치 제외)은 이 탁월한 CTE로 인해 발생합니다. 그렇기 때문에 순정 배기 매니폴드는 주철로 되어 있으며, 탄소 함량이 2% 이상이라는 뜻입니다.

1.4541 = (17-19Cr, 9-12Ni + 티타늄)

이중 지정 이론은 잘못된 것입니다. L은 저탄소를 의미합니다.

1.4307 등급 저탄소, 일반적으로 최대 0.035%
1.4301 등급 중간 탄소, 일반적으로 최대 0.08%

카바이드 강수량

930°F - 1470°F 온도의 용접 부위를 흔히 카바이드 침전 구역이라고 하는데, 크롬(Cr)이 탄소(C)와 결합하여 입자 경계에 크롬 카바이드를 침전시켜 이 구역에서 강철의 내식성을 크게 떨어뜨립니다. 이 현상을 방지하는 방법 중 하나는 강철의 탄소 함량을 낮추어 탄화물 침전을 줄이는 것입니다. 1.4307 스테인리스강이 이러한 강철의 예이며, 1.4307의 "L"은 "저탄소"(최대 .030%, 1.4301강의 경우 최대 .080%)를 뜻합니다. 카바이드 침전을 방지하는 더 효과적인 방법은 합금에 티타늄(Ti)을 첨가하여 "안정화"하는 것입니다. 탄소는 티타늄(Ti)에 더 끌리기 때문에 크롬은 그대로 남게 됩니다. 진정한 "안정화" 등급이 되려면 1.4541 강철의 티타늄(Ti) 함량이 탄소(C)의 5배 이상이어야 합니다. 1.4541의 주요 장점은 HAZ에서의 부식 위험 감소입니다.

피로 강도

동적 응용 분야에서는 피로 강도도 고려해야 할 중요한 요소입니다. 이 점에서 1.4541 스테인리스 스틸은 1.4301 스테인리스 스틸보다 약간 유리합니다. 어닐링 상태의 오스테나이트 스테인리스강의 피로 또는 내구성 한계(굽힘 강도)는 인장 강도의 약 1/2이며, 이러한 합금(어닐링)의 일반적인 인장 및 내구성 한계는 아래 표에 나와 있습니다:

합금일반적인 인장 강도일반적인 지구력 한계
1.430768 ksi 34 ksi
1.430170 ksi 35 ksi
1.454176 ksi 38 ksi

온도 계수
온도 보정 계수는 일부 애플리케이션에서 고려해야 할 또 다른 요소가 될 수 있습니다. 아래 표에서 볼 수 있듯이 가장 높은 온도에서 1.4541이 1.4307보다 약간 더 높은 온도 삭제 계수를 갖습니다:

온도 °F1.4307 계수1.4541 계수
   
701.001.00
1500.950.97
2000.910.95
2500.880.93
3000.850.91
3500.810.89
4000.780.87
4500.770.85
5000.770.83
6000.760.80
7000.740.76
8000.730.68
9000.680.59
10000.630.65
11000.580.59
12000.530.53

관련 참고 자료:
1. 스테인리스 스틸 설명
2. 스테인리스 스틸 일반 정보
3. 스테인리스 스틸의 크롬
스테인리스 스틸 " L" "H" 등급
304H와 347H의 차이점
304 304L과 321의 차이점
ASTM A213과 ASTM A269의 차이점
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