STS304 - 자성

- Martensite란 ( 대표강종 STS410 )
1. 자성이 있고, 녹이 발생 할 수 있다.
2. 충격에 약하고 연신률이 작다.
3. 뛰어난 강도와 내 마모성이 있다.
4. 열처리에 의해 경화된다.

-Austenite란 ( 대표강종 304. 316 )
1. 자성이 없고, 뛰어난 내식성이 있다.
2. 충격에 강하고, 연신률이 크다.
3. 열처리에 의해 경화되지 않는다.
4. Cr 탄화물이 형성되는 예민화에 의해 고온 사용이 제한된다.

1. STS304의 자성과 내식성과의 관계
  스테인리스강의 내식성은 화학성분에 의한 표면의 부동태 피막에 의해 결정되는 것으로 냉간가공에 의해 상변태(phase transformation)가 일어나더라도 화학성분의 변화는 없기 때문에 내식성은 변화는 없다. 단 가공량(변형량)이 많고 특정 환경(염소, 고온, 다습, 하중, 피로, 압력 등)에 장시간 노출될 경우, 때에 따라서 내식성이 조금 떨어질 수 있으나 일반 환경에서 사용되는 경우에는 내식성의 차이는 없는 것으로 보아도 무방하다. 

2 가공에 의해 생성되는 자성
 STS304제품(고경도품 제외)은 열처리(solution treatment)를 하여 냉간압연으로 생성된 가공유기 martensite를 거의 제거한 상태이다. 이 소재를  slitting/shearing, 냉간press가공하게 되면 austenite의 일부가 가공유기 martensite로 변태하고  생성된 martensite로 인해 자성을 띠게 된다.  Martensite의 생성량은 스테인리스강의 변형량이 많을수록 증가하므로 slitting/shearing된 부분에서는 거의 생성되지 않고 press 가공 후 두께변화가 많은 곳(변형량이 많은 곳)에서 집중적으로 발생한다고 볼 수 있다. 자성은 martensite의 생성량과 비례하므로 가공량이 적을수록 자성을 띠는 경향이 줄어든다고 할 수 있다.
 
3. 3 자성을 띨 때 스테인리스강의 물성 변화
  STS304는 열처리 직후에 대부분 austenite상의 내부조직을 가지고 있다. 그렇지만 냉간가공에 의해 변형이 일어나면 austenite조직의 일부가 가공유기martensite상으로 변태하게 된다. Martensite상은 austenite와 달리 자성을 띠고 강도도 높은 특성이 있다. 따라서 STS304는 가공 직후 가공유기 martensite의 생성으로 소재의 강도가 증가하고 자성을 띠게 되는 것이다. 실제 이러한 가공경화는 고경도품(냉간압연후 열처리를 하지 않은 제품)의 생산에 이용하기도 한다.

쉽게 설명드리면 304재질의 제품이라도 성형 및  절단 가공등으로 제품에 변형이나 열이
발생한 부위가 마르텐사이트로 변태되어 자성을 띠게 된다는 설명입니다.

참고로 포스코. BNG. 인천제철등 스텐레스강 생산 메이커에서는 자성에 대하여는 제품하자로
인정하지 않습니다. 자성이 발생을 허용하지 않는다면 상위 레벨을 사용하거나 후 열처리
등을 통하여 해결할수 밖에 없습니다.