스테인리스 스틸 13-8Mo 분말
스테인리스강 13-8Mo 분말은 마르텐사이트 강수 경화 스테인리스강으로 약 13% 크롬, 8% 니켈, 2% 몰리브덴 및 알루미늄, 티타늄과 같은 기타 합금 원소가 미량 함유되어 있습니다. 강도와 경도가 높고 내식성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다.
13-8Mo 분말은 독특한 특성 조합을 제공하며 항공우주, 석유 및 가스, 화학 처리, 펌프 및 밸브 등과 같은 산업 전반에 걸쳐 널리 사용됩니다. 이러한 까다로운 응용 분야에 적합한 주요 특성은 다음과 같습니다:
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목차
개요
스테인리스강 13-8Mo 분말은 마르텐사이트 강수 경화 스테인리스강으로 약 13% 크롬, 8% 니켈, 2% 몰리브덴 및 알루미늄, 티타늄과 같은 기타 합금 원소가 미량 함유되어 있습니다. 강도와 경도가 높고 내식성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다.
13-8Mo 분말은 독특한 특성 조합을 제공하며 항공우주, 석유 및 가스, 화학 처리, 펌프 및 밸브 등과 같은 산업 전반에 걸쳐 널리 사용됩니다. 이러한 까다로운 응용 분야에 적합한 주요 특성은 다음과 같습니다:
- 높은 강도와 경도
- 특히 환원 환경에서의 내식성이 우수합니다.
- 우수한 연성 및 인성
- 간편한 제작
- 뛰어난 크리프 저항성
- 최대 600°F까지 특성 유지
분말 야금 공정을 통해 13-8Mo 분말로 만든 부품은 단조 부품에 비해 화학적 구성과 기계적 특성이 매우 균일합니다. 이를 통해 성능의 일관성을 높일 수 있습니다.
구성
스테인리스 스틸 13-8Mo 분말의 공칭 화학 성분은 다음과 같습니다:
| 요소 | 구성(% 무게) |
|---|---|
| 탄소(C) | 최대 0.05 |
| 실리콘(Si) | 최대 1.00 |
| 망간(Mn) | 최대 1.00 |
| 인(P) | 최대 0.040 |
| 유황(S) | 최대 0.030 |
| 크롬(Cr) | 12.00 – 14.00 |
| 니켈(Ni) | 7.00 – 10.00 |
| 몰리브덴(Mo) | 1.75 – 2.50 |
| 알루미늄(Al) | 0.75 – 1.50 |
| 티타늄(Ti) | 2xC 분 |
| 철(Fe) | 잔액 |
크롬, 니켈, 몰리브덴의 함량을 균형 있게 배합하여 침전 경화를 통한 높은 강도와 다양한 환경에서의 우수한 내식성을 제공합니다. 탄소 함량을 낮게 유지하여 높은 인성을 보장합니다. 소량의 알루미늄과 티타늄이 탄화물과 탄산염을 형성하여 고온 강도를 높이는 역할을 합니다.
속성 및 특성
스테인리스강 13-8Mo 분말은 다양한 특성을 지니고 있어 매우 까다로운 응용 분야에 사용하기에 적합합니다:
기계적 특성
| 속성 | 사양 |
|---|---|
| 인장 강도 | 200~230ksi(1380~1585MPa) |
| 수율 강도 | 180 - 210 ksi(1240 - 1450 MPa) |
| 신장 | 10% – 15% |
| 경도 | 42 - 50 HRC |
| 피로 강도 | 100 - 120 ksi(690 - 825 MPa) |
물리적 속성
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 7.7 - 7.8g/cm3 |
| 융점 | 2500~2550°F(1370~1400°C) |
| 열 전도성 | 9 - 12 W/m-K |
| 전기 저항 | 72μΩ-cm |
| 탄성 계수 | 29 x 10^6 psi |
내식성:
13-8Mo 분말은 다양한 부식성 환경, 특히 염화물과 황화물이 있는 환원 조건 및 대기에서 탁월한 내식성을 발휘합니다. 크롬 함량이 높아 표면에 수동 보호 산화물 층을 형성할 수 있어 부식에 강합니다.
다음에 대한 저항력이 우수합니다:
- 대기 부식
- 바닷물 부식
- 대부분의 산과 알칼리
- 응력 부식 균열
따라서 많은 화학 처리 애플리케이션에도 적합합니다.
내열성:
13-8Mo 분말은 최대 600°F(315°C)까지 높은 강도와 경도를 유지합니다. 강수량 경화 특성으로 인해 최대 약 500°F(260°C)의 사용 온도에서 시간이 지남에 따라 경화됩니다. 그 결과 크리프 파열 강도가 향상됩니다.
응용 프로그램 및 용도
스테인리스강 13-8Mo 분말은 고강도, 경도, 내식성 및 제조 특성의 뛰어난 조합으로 인해 다양한 첨단 기술 산업에서 활용되고 있습니다.
포함되는 산업 및 애플리케이션
| 산업 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 항공우주 | 랜딩기어, 피팅, 유압 어셈블리, 패스너, 밸브 |
| 석유 및 가스 | 완공 장비, 패커, 다운홀 도구, 밸브, 유정 구성품 |
| 화학 처리 | 펌프, 밸브, 압력 용기, 열교환기 |
| 오염 관리 | 스크러버, 굴뚝, 덕트, 배기 시스템 |
| 자동차 | 밸브, 패스너, 피팅, 샤프트 |
| 섬유 | 염색 장비, 바늘 |
| 펄프 및 종이 | 컨베이어 나사, 정제판 |
| 식품 가공 | 믹서, 압출기, 커틀러리 |
| 해양 | 샤프트, 담수화 장비 |
| 핵 | 연료 요소 클래딩 |
엔지니어들이 기존 스테인리스강에 비해 비용과 성능 면에서 이점을 인식하면서 그 사용량이 계속 증가하고 있습니다.
사양 및 가용성
13-8Mo 분말은 화학 성분 및 특성에 대한 여러 국제 및 국내 표준에 따라 생산됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:
- AMS 5901 - 항공우주 재료 사양
- AMS 5659 - 단조품용 항공우주 재료 사양
- ASTM A743 - 주물, 철-크롬, 철-크롬-니켈, 내식성, 일반 용도에 대한 표준 사양
- QQ-P-35 - 스테인리스 스틸 파우더 일반 사양
13-8Mo 분말은 다양한 크기의 글로벌 공급업체에서 다양한 크기로 제공됩니다:
| 입자 크기 | 가용성 |
|---|---|
| > 150μm 이상 | 제한적 |
| 45 - 150 μm | 즉시 사용 가능 |
| 15 - 45 μm | 매우 일반적 |
| 10 - 15 μm | 즉시 사용 가능 |
| < 10 μm | 제한적 |
가격 책정
상당한 가공이 필요한 특수 합금 분말인 13-8Mo 분말은 단순한 스테인리스강 분말에 비해 프리미엄 가격이 책정됩니다. 하지만 다른 고성능 항공우주 합금과 비교하면 매우 비용 효율적입니다.
표시 가격 견적:
| 파우더 크기 | 가격 ($US/kg) |
|---|---|
| 15 - 45 μm | $55 – $65 |
| 10 - 15 μm | $60 – $75 |
| < 10 μm | $70 – $100+ |
가격은 주문량, 지역 및 기타 시장 요인에 따라 크게 달라질 수 있습니다.
13-8Mo를 다른 소재와 비교하는 방법
13-8Mo는 강도, 인성, 경도 및 내식성의 다양한 조합과 함께 제작의 용이성을 제공합니다. 다른 일반적인 스테인리스 스틸 옵션과 비교하면 다음과 같습니다:
316 스테인리스 스틸 대비
| 매개변수 | 13-8Mo | 316 SS |
|---|---|---|
| 인장 강도 | 더 높음 | Lower |
| 경도 | 더 높음 | Lower |
| 내식성 | 전반적으로 유사 | 전반적으로 유사 |
| 비용 | 더 높음 | Lower |
| 내열성 | 더 높음 | Lower |
17-4 PH 스테인리스 스틸 대비
| 매개변수 | 13-8Mo | 17-4 PH |
|---|---|---|
| 인장 강도 | 유사 | 유사 |
| 경도 | 더 높음 | Lower |
| 제작 및 가공 | 더 쉬움 | 더 어려운 |
| 내식성 | 더 나은 | 양호 |
| 비용 | Lower | 더 높음 |
인코넬 초합금 대비
| 매개변수 | 13-8Mo | 인코넬 |
|---|---|---|
| 고온 강도 | Lower | 더 높음 |
| 내식성 | 유사 | 유사 |
| 비용 | 훨씬 낮음 | 더 높음 |
따라서 13-8Mo 분말은 다른 스테인리스강보다 전반적인 성능이 우수하면서도 가공이 용이하고 최상위 내열성 초합금보다 비용이 저렴한 중간 지점을 제공합니다.
한계와 단점
이러한 장점에도 불구하고 13-8Mo 파우더의 몇 가지 한계점은 다음과 같습니다:
제작 과제: 단순한 스테인리스강보다 가공이 더 어려울 수 있습니다.
제한된 고온 강도: 초합금에 비해 600°F 이상에서 상당한 강도를 잃습니다.
상품 등급보다 높은 비용: 304 또는 316 스테인리스보다 비싸다
소둔 오스테나이트보다 낮은 인성: 어닐링 300 시리즈 스테인리스만큼 손상에 강하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q: 13-8 PH 스테인리스 스틸은 자성이 있나요?
A: 예, 13-8Mo 스테인리스 스틸은 어닐링 조건에서 자성을 띱니다. 그러나 강도를 극대화하는 열처리를 거친 후에는 자성이 약간 떨어질 수 있습니다. 처리 조건에 따라 어느 정도의 자기 반응을 유지합니다.
Q: 13-8Mo 내식성이란 무엇인가요?
A: 13-8Mo는 크롬 함량이 12%를 초과하는 높은 크롬 함량으로 인해 내식성이 뛰어납니다. 다양한 산성 및 알칼리성 용액, 산화 및 환원 환경에서의 부식에 강합니다. 또한 대기 및 바닷물 부식에도 강합니다. 불산과 인산을 제외한 대부분의 산을 처리할 수 있습니다. 전체적으로 13-8Mo는 316 스테인리스 스틸의 내식성과 일치하거나 이를 능가합니다.
Q: 13-8Mo 스테인리스 스틸은 어떤 용도로 사용되나요?
A: 높은 강도, 경도, 내식성 및 제작 용이성으로 인해 13-8Mo 스테인리스는 항공우주, 석유 및 가스, 화학 처리, 오염 제어, 식품 가공 등 까다로운 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있습니다. 구체적인 응용 분야로는 랜딩 기어 부품, 유정 부품, 밸브, 패스너, 펌프, 샤프트 등이 있습니다.
Q: 13-8Mo 파우더는 열처리가 필요한가요?
A: 예, 13-8Mo 분말은 열처리, 즉 용액 어닐링과 노화 처리를 거쳐야만 완전한 고강도 및 경도를 얻을 수 있습니다. 노화 처리를 하면 강도와 경도가 훨씬 더 높아집니다. 용액 처리는 1950°F(1065°C)에서, 에이징은 850~1000°F(455~540°C)에서 이루어집니다.
Q: 13-8과 15-5 스테인리스 스틸의 차이점은 무엇인가요?
A: 주요 차이점은 다음과 같습니다:
- 13-8Mo는 약 8% 니켈, 15-5는 약 5% 니켈을 함유하고 있습니다.
- 15-5 스테인리스는 구리 함량이 높아 내식성이 향상되었습니다.
- 13-8Mo는 숙성 열처리 후 훨씬 더 높은 강도와 경도를 달성합니다.
- 13-8Mo는 산성 및 알칼리성 용액에서 내식성이 우수합니다.
따라서 13-8은 더 강하고 단단한 제품이며, 15-5는 내식성에 중점을 둔 전반적인 스테인리스 성능 향상을 위해 약간의 강도를 희생한 제품입니다.
Q: 13-8Mo를 용접할 수 있나요?
A: 예, 13-8Mo는 적절한 예방 조치와 절차를 통해 만족스럽게 용접할 수 있습니다. 레이저 용접 또는 저항 스폿 용접과 같은 저열 투입 공정을 권장합니다. 아크 용접 시에는 예열과 함께 전체 합금 소모품을 사용하는 것이 좋습니다. 열 영향 영역에서 최적의 특성을 유지하려면 용접 후 시효 처리를 수행해야 합니다.
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