강철은 엔지니어링 소재로서 다양한 분야에 활용됩니다. 모든 강철 소재의 기본 구성 요소는 철과 탄소입니다. 강철은 광범위한 철 합금을 의미하지만, 일반적으로 탄소강과 스테인리스강 두 가지 범주로 나뉩니다. 이 글에서는 탄소강과 스테인리스강의 주요 차이점을 살펴보겠습니다.
스테인리스강과 탄소강의 밀도 비교
일반적인 스테인리스강의 밀도는 8.0 g/cm³입니다(304강 기준).
일반적인 강철의 밀도는 8.05 g/cm³입니다.
밀도는 단위 부피당 질량으로 정의됩니다. 밀도는 질량을 부피로 나눈 값으로 수학적으로 정의되는 세기 속성입니다.
ρ = m/V
밀도(ρ)는 물질의 전체 질량(m)을 전체 부피(V)로 나눈 값입니다. 표준 SI 단위는 킬로그램/세제곱미터(kg/m³)이고, 표준 영국식 단위는 파운드/세제곱피트(lbm/ft³)입니다.
스테인리스강과 탄소강의 강도 비교
탄소강
저탄소강은 평방인치당 60,000~80,000파운드의 인장 강도를 가지고 있습니다.
중탄소강의 인장 강도는 평방인치당 100,000~120,000파운드입니다.
합금강은 150,000psi 이상의 인장 강도를 가지고 있습니다.
스테인리스 스틸
오스테나이트계 스테인리스강은 평방인치당 72,000~115,000파운드의 인장 강도를 가지고 있습니다.
마르텐사이트계 스테인리스강은 평방인치당 72,000~160,000파운드의 인장 강도를 가지고 있습니다.
페라이트계 스테인리스강의 인장 강도는 65,000~87,000psi 범위입니다.
스테인리스강과 탄소강의 경도 비교
304형 스테인리스강의 브리넬 경도는 약 201 MPa입니다.
페라이트계 스테인리스강(430 등급)의 브리넬 경도는 약 180 MPa입니다.
마르텐사이트계 스테인리스강(440C 등급)의 브리넬 경도는 약 270MPa입니다.
듀플렉스 스테인리스강 SAF 2205의 브리넬 경도는 약 217 MPa입니다.
저탄소강의 브리넬 경도는 약 120 MPa입니다.
고탄소강의 브리넬 경도는 약 200MPa입니다.
스테인리스강과 탄소강의 녹는점 비교
스테인리스강(304형)의 녹는점은 약 1450°C입니다.
페라이트계 스테인리스강(430 등급)의 융점은 약 1450°C입니다.
마르텐사이트계 스테인리스강(440C 등급)의 융점은 약 1450°C입니다.
저탄소강의 녹는점은 약 1450°C입니다.
탄소강 vs 스테인리스강: 가공성 및 용접성
탄소강은 가공이 용이하고 용접성이 우수합니다. 반면 스테인리스강은 용접 및 가공에 특수 기술이 필요합니다. 공작기계의 경우, 스테인리스강은 탄소강에 비해 경도가 높습니다.
탄소강과 스테인리스강의 차이점: 기타 사항
스테인리스강 탄소강
열전도율이 상대적으로 낮음 열전도율이 높음.
내마모성이 매우 우수함 내마모성이 떨어짐.
스테인리스강의 열처리는 어렵지만, 탄소강은 열처리가 용이하다.
스테인리스강은 세척이 용이합니다. 탄소강은 스테인리스강보다 세척성이 떨어집니다.
탄소강과 스테인리스강은 금속의 특성에 대해 잘 모르는 사람들이 흔히 혼동하는 부분입니다. 하지만 이 글을 통해 탄소강과 스테인리스강의 주요 차이점을 이해하는 데 도움이 되었기를 바랍니다.
게시 시간: 2022년 2월 16일