스테인리스강의 특성으로는 [표1]과 같이 품질특성과 물리적 성질로 크게 분류할 수 있는데 품질특성으로는 내식성, 용접성, Creep 강도, 성형가공성 등이 중요하며 이중에 가장 중요한 품질특성인 내식성은 일반 탄소강과는 달리 스테인리스강 표면에 부동태 산화피막이 형성되어 우수한 내식성을 보유하게 된다.
[표2]는 Fe-Cr계의 대기중에서 Cr함량에 따라 부식도를 나타낸 것으로 Cr함유량이 10% 이상되면 내식성이 우수함을 알 수 있다. 강종에 따른 내식성은 부식환경과 부식형태에 따라 다소 차이가 있지만, 일반적으로 Austenite계 강종의 내식성이 가장 우수하며, Ferrite계, Martensite계 순으로 내식성이 감소하게 된다.
화학발전 설비용은 고온에서 사용되는 경우 Creep강도가 중요한 품질특성 항목으로 Austenite계 스테인리스강은 결정구조가 면심입방격자 (FCC)이기 때문에 체심입방격자 (BCC)를 갖는 Ferrite계 또는 Martensite계 스테인리스강 보다 600℃까지는 Martensite 강종의 강도가 오히려 우수하다.
이것은 Martensite 강종이 소입에 의해 경화되기 때문이며 Ferrite 강종과 Austenite 강종은 변태점이 없어 소입에 의해 경화되지 않는다.
Austenite 강종의 경우 냉간가공에 의해 경화되지만 가공에는 한계가 있으며, 가공경화가 증가할수록 성형성은 불량해진다.
| 구분 (대표강종) |
기본조직 | |||
|---|---|---|---|---|
| 스테인리스 304 (18Cr-8Ni) | 스테인리스 430 (18Cr) | 스테인리스 410 (13Cr) | ||
| 품질특성 | 내식성 | ◎ | ● | ◆ |
| 강도 | ● | ◆ | ◎ | |
| 크립강도 | ◎ | ● | ◆ | |
| 저온충격치 | ◎ | ◆ | X | |
| 가공성 | ● | ● | ◆ | |
| 자성 | X | ◎ | ◎ | |
| 경화성 | 가공경화성 | 비소임경화성 | 소입경화성 | |
| 용접성 | ● | ◆ | X | |
| 물리적 성질 | 결정격자구조 | 면심입방(FCC) | 체심입방(BCC) | 체심입방(BCC) |
| 열전도도 | ◆ | ● | ● | |
| 475℃취성 | X | ◎ | ◎ | |
| δ 취성 | ◎ | ◆ | X | |
| 고온취성 | X | ◎ | ● | |
용접성에 있어서는 Ferrite강종과 Martensite강종이 Austenite강종에 비해 매우 불량하다.
이것은 단시간내에 Cr계 스테인리스강을 950℃ 이상의 온도로 급속 가열하면 결정립이 현저하게 조대화되어 고온 취화의 원인으로 작용하기 때문이다.
성형가공성은 Austenite강이 우수하나 Austenite강은 Ferrite강 보다 가공경화성이 높기 때문에 심한 냉간 가공시 Strain누적과 Martensite 변태 발생으로 강도가 증가하는 현상이 일어난다.
