오스테나이트형 스테인리스강의 예민화(sensitize)를 방지하기 위하여 Ti, Nb 등의 원소를 함유시키는 이유는?

[문] 오스테나이트형 스테인리스강의 예민화(sensitize)를 방지하기 위하여

      Ti, Nb 등의 원소를 함유시키는 이유는?

 

① 입계부식을 촉진한다.
② 강중의 질소(N)와 질화물을 만들어 안정화 시킨다.
③ 탄화물을 형성하여 크롬 탄화물의 생성을 억제한다.
④ 강중의 산소(O)와 산화물을 형성하여 예민화를 방지한다.

 

오스테나이트계 스테인리스강은 페라이트계의 비산화성 및 산에 대한 약한 성질을 개선하기 위해 Ni, Mo, Cr 등을 첨가한 합금강으로 Cr(18%)+Ni(8%)형이 대표적이다. 

 

스테인리스강은 내식성이 우수하나 Ni을 함유하는 오스테나이트계 스테인리
스강은 425~815℃의 온도에서 장기간 노출되거나 용접시 입계에 Cr23C6와 같은 Cr 탄화물이 석출하면 입계주위에 Cr 고갈영역이 형성되어 입계부식과 함께 응력부식에 의한 균열 발생의 가능성이 높아진다.

 

입계 근처의 Cr 농도가 12% 이하로 저하하면 입계부식에 대한 감수성이 높아지며 이러한 현상을 스테인리스강의 “예민화(sensitization)”라고 한다.


스테인리스강의 입계부식을 방지하는 방법으로는

 

① 1000℃이상의 용체화처리에 의하여 탄화물을 분해한 후 급랭하여 Cr 탄화물의 생성을 억제하는 방법 

 

② Cr 보다 탄화물 생성이 용이한 Ti, Nb 등을 첨가하는 방법 

 

③ Cr 탄화물을 형성하지 않을 정도로 저탄소화(0.03% 이하)하는 방법 등이 이용되고 있다.

 

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