스테인리스 스틸 등급 18/0, 18/8, 18/10은 일반적으로 식기로 사용되는 식품 등급 소재입니다. 가정용 외에도 이러한 스틸은 내구성, 내식성 및 열적 특성으로 제조업체에서 높이 평가합니다.
라벨 18/0, 18/8, 18/10은 금속 함량을 나타냅니다. 첫 번째 숫자 '18'은 크롬 백분율을 나타내고 두 번째 숫자는 니켈 함량을 나타냅니다. 이러한 변화는 물리적 및 기계적 특성을 변경합니다. 하지만 정확히 어떻게 변경할까요?
계속 읽어서 18/0, 18/8, 18/10 스테인리스 스틸이 어떻게 다른지 알아보세요. 이 글에서는 원소 구성, 등급, 물리적 및 기계적 특성, 비용, 응용 분야를 비교합니다.
18/10 스테인레스 스틸이란 무엇입니까?
18/10 스테인리스 스틸은 상업적으로 304형으로 알려져 있습니다. 이것은 18% 크롬과 10% 니켈을 함유한 고급 스테인리스 스틸 버전입니다. 니켈 함량이 가장 높아 밝고 매력적인 마감과 내구성을 제공합니다. 이것이 고급 식기와 고급 주방 기구에 자주 사용되는 이유입니다.
제조 측면에서 18/10 스테인리스 강철은 용광로 안에서 모든 합금 원소를 녹이고, 탈탄소화한 후, 원하는 모양으로 성형하여 제조됩니다.
18/10의 니켈 함량이 높으면 원하는 특성을 많이 얻을 수 있지만 비용도 추가됩니다. 비자성이며 다른 제품에 비해 기계 가공이 어렵습니다. 18/19는 내식성이 있지만 염수 환경을 견딜 수 없습니다.
18/8 스테인레스 스틸이란 무엇입니까?
18/8 스테인리스 스틸도 같은 상업용 강철 등급 304에 속합니다. 하지만 이 제품은 니켈 함량이 약간 낮아 정확히 8%입니다. 18/10 스테인리스 스틸과 마찬가지로 비자성 및 우수한 내식성으로 알려진 오스테나이트계 스테인리스 스틸 계열에 속합니다. 열처리를 거칠 수 없습니다.
제조 공정은 니켈 함량 비율이 약간 낮은 18/10 스틸과 유사합니다. 그러나 구성이 크게 다르지 않기 때문에 대부분의 특성이 겹칩니다. 식품에 안전하고 식기류에 일반적으로 사용되는 스테인리스 스틸 중 하나입니다. 또 다른 장점은 18/10보다 비교적 비용이 저렴하다는 것입니다.
18/0 스테인레스 스틸이란 무엇입니까?
18/0은 AISI 시스템에서와 같이 등급 430에서 나옵니다. 니켈은 없지만 크롬 함량은 18%입니다. 다른 두 가지만큼 내식성이 없습니다. 그러나 비용도 너무 높지 않습니다.
18/0 스테인리스 스틸은 자성을 띠고, 다른 두 가지에 비해 가격이 저렴하여 저렴한 식기류로 널리 선택됩니다.
18/8, 18/10, 18/0 비교: 주요 차이점
이전 섹션에서는 각 스테인리스 스틸 유형에 대한 간략한 정보를 제공했습니다. 이제 더 자세히 분석하고 각각이 어떻게 다른지 살펴보겠습니다.
조성
세 등급 모두 크롬의 동일한 비율(18%)을 함유합니다. 그러나 니켈 함량은 등급마다 다르며, 이는 등급 이름에 반영되어 있습니다. 18/8 스테인리스 스틸은 니켈이 8%, 18/10은 니켈이 10%, 18/0은 니켈이 전혀 없습니다. 니켈은 그에 따른 속성 변화를 담당합니다.
등급/시리즈
스테인리스강 등급 중 18/8과 18/10은 300 시리즈 , 특히 304 등급 에 속합니다 . 이 등급은 오스테나이트계 합금으로, 뛰어난 내식성, 향상된 성형성 및 높은 내구성을 특징으로 합니다. 반면, 18/0 스테인리스강은 400 시리즈, 특히 430 등급 에 속하며 , 300 시리즈와는 다른 페라이트계 합금입니다. 자성을 띠고 니켈이 없어 가격 경쟁력이 높으며, 내식성은 중간 정도입니다.
물리적 특성
광택과 윤기는 니켈 함량의 함수입니다. 니켈 함량이 높을수록 강철이 더 밝아집니다. 스테인리스 스틸 18/10은 표면 마감이 훨씬 더 밝아 상위 목록에 있습니다. 그 다음은 18/8, 그 다음은 18/0으로, 크롬이 부족하여 광택이 덜한 마감을 보입니다.
무게에 있어서는 세 가지 아이언 모두 비슷하며, 주된 특징은 무게입니다. 18/10은 조금 튼튼하게 느껴질 수 있지만, 실제로 무게 차이는 무시할 만합니다.
기계적 및 가공 특성
강철 등급 18/10은 니켈 함량이 높아서 세 가지 중에서 가장 강한 것으로 간주되며, 이는 내식성을 향상시키고 전반적인 강도를 높이는 데 기여합니다. 반면, 18/0은 세 가지 중에서 강도가 가장 낮습니다.
내식성도 세 가지 모두 같은 추세를 따르고 같은 이유입니다. 그러나 가공성은 완전히 반대입니다. 스테인리스강 18/0은 페라이트 특성으로 인해 가공하기 쉬운 반면 18/10은 가공하기 가장 어렵습니다.
비용
니켈은 비싼 합금 원소이므로 그 양은 비용을 잘 추정할 수 있습니다. 니켈이 가장 많은 18/10 강철은 모든 등급 중에서 가장 비쌉니다. 18/8은 18/8보다 약간 저렴하지만 18/0보다 비쌉니다. 세 가지 강철 중에서 18/0이 가장 저렴합니다.
어플리케이션
18/0 스테인리스 스틸은 일반적으로 저렴한 식기와 가정용 도구에 사용됩니다. 자기적 특성으로 인해 자기 기능을 활용할 수 있는 모터와 가전제품에 적합합니다.
18/8 강철은 내구성과 부식 저항성의 균형을 제공합니다. 따라서 일상적인 주방용품, 전문 조리도구 및 해양 응용 분야에도 사용됩니다.
18/10은 뛰어난 내식성과 높은 내구성으로 인해 고급 조리도구, 칼 붙이, 주방 기구에 선호됩니다. 의료 기구도 이 강철에 의존합니다.
| 부동산 | 18 / 0 스테인레스 스틸 | 18 / 8 스테인레스 스틸 | 18 / 10 스테인레스 스틸 |
|---|---|---|---|
| 니켈 함량 | 0% | 8% | 10% |
| 상용 등급 | 430 | 304 | 304 |
| 연속 | 400 시리즈(페라이트) | 300 시리즈(오스테나이트계) | 300 시리즈(오스테나이트계) |
| 물리적 특성 | 광택이 적고 자성이 강함 | 더욱 광택이 나고 비자성 | 가장 광택이 강하고 비자성 |
| 내구력 | 좋은 | 보통 | 높음 |
| 부식 저항 | 보통 | 고 저항 | 가장 높은 저항력 |
| 가공성 | 기계로 가공하기 가장 쉬운 | 적당한 가공성 | 기계로 가공하기 가장 어려운 |
| 비용 | 경제적인 가격 | 보통 | 가장 비싼 |
| 어플리케이션 | 예산형 식기 | 주방용품, 해양용 어플리케이션, 식품 가공 장비 | 고급 조리도구, 칼, 의료기기 |
사례 연구: 304 스테인리스강 용접부 변형 제어
이 글에서 다루는 18/8, 18/10, 18/0 등급은 모두 18%의 크롬을 주성분으로 하지만, 니켈 함량과 결정 구조에 따라 실제 가공 환경에서의 특성이 달라집니다. 18/0 스테인리스강은 페라이트계 구조 덕분에 가공이 용이한 반면, 18/10은 가공이 가장 어렵습니다. 이러한 가공성 차이는 용접 후 정밀 마감이 필요한 부품에서 가장 중요한데, 이는 오스테나이트계 304 스테인리스강 가공의 어려움을 여실히 보여주는 사례입니다. 다음 사례는 이러한 어려움을 잘 보여줍니다. Richconn해당 엔지니어링 팀은 정밀 장비용 용접된 304 조립품에서 0.1mm의 직각도를 유지하는 데 필요한 사항을 문서화했습니다.
- 부품: 304 스테인리스강 용접 조립품
- 업종 : 정밀 장비
- 자료: 304 스테인리스강 (18/8, 304형)
- 프로세스 : 용접 + CNC 가공 + 표면 연삭
- 결과: 합격률이 60%에서 98% 이상으로 향상되었습니다.
도전
고객은 용접된 304 스테인리스강 조립체의 주요 장착면이 0.1mm 이내의 직각도를 유지해야 한다고 요구했습니다. 이론상으로는 0.1mm는 달성 가능해 보이지만, 실제로는 304 스테인리스강 용접 공정에서 이 목표를 달성하기가 매우 어렵습니다.
어려움은 서로 영향을 미치는 세 가지 복합적인 요인에서 비롯됩니다. 첫째, 304 스테인리스강은 열전도율이 낮고 열팽창 계수가 높습니다. 용접 과정에서 발생하는 열이 고르게 발산되지 않고 용접 부위에 집중되어, 불균일한 가열 및 냉각 주기로 인해 부품 전체가 변형됩니다. 둘째, TIG 용접과 같은 기존 용접 방식은 상당한 열을 발생시켜 거시적인 변형을 증폭시킵니다. 셋째, 부품이 냉각되어 치수적으로 안정된 것처럼 보이더라도 용접 과정에서 재료에 상당한 잔류 응력이 발생합니다. 이 응력이 후속 가공이나 시간이 지남에 따라 해소될 때 부품은 다시 변형됩니다. 이러한 2차 변형 때문에 의도적인 응력 관리가 없으면 304 조립품의 용접 후 가공이 매우 예측 불가능해집니다.
공정 재설계 전에는 이 부품의 합격률이 60%였습니다. 10개 중 4개의 부품이 직각도 요건을 충족하지 못해 재작업 비용과 납품 위험을 초래했습니다.
해결책: 4단계 "예방 - 수정 - 완료 - 잠금" 전략
Richconn엔지니어링 팀은 세 가지 근본 원인을 개별적으로 처리하는 대신 순차적으로 해결했습니다.
- 용접 전 열처리(기저재의 용체화 열처리) 용접 작업이 시작되기 전에, 304 스테인리스강 원자재는 제조 과정에서 발생한 내부 응력을 제거하고 재료의 소성을 회복하기 위해 용체화 열처리되었습니다. 응력이 중립적인 원자재를 사용함으로써 후속 용접 공정은 기존 응력에 추가적인 변형력을 더하지 않게 됩니다. 이는 예방 조치로서, 원자재의 응력 상태를 줄여 용접으로 인한 변형을 처음부터 최소화하는 것입니다.
- 용접 후 가공 수정 용접 후, 정밀 가공을 시작하기 전에 거시적인 변형을 수정하고 기준면을 복원하며 치수 편차를 제거하기 위해 조립체를 거칠게 가공했습니다. 변형된 블랭크에 정밀 연삭을 시도하면 변형이 최종 표면에 그대로 전달될 뿐입니다. 따라서 수정은 최종 가공 전에 반드시 이루어져야 합니다.
- 중요면의 정밀 표면 연삭 — 주요 면은 최종 기하학적 공차와 표면 조도를 얻기 위해 고정밀 표면 연삭기로 마무리 연삭되었습니다. 최종 단계에서 밀링이 아닌 연삭을 선택한 이유는 연삭이 제어된 저력 방식으로 재료를 제거하여 이미 안정화된 부품에 새로운 응력이나 변형을 유발하지 않기 때문입니다.
- 전용 고정 장치를 사용한 사전 조립 가접 용접 최종 조립 단계에서는 맞춤 제작된 정밀 고정 장치를 사용하여 모든 부품의 위치를 정확하게 조정한 후 가접 용접으로 형상을 고정했습니다. 최종 용접은 가접 용접으로 위치 정확도가 확인되고 확정된 후에만 진행되었습니다. 이 단계가 바로 "고정" 단계입니다. 이전 단계에서 확립된 정밀도를 강화하여 최종 용접 과정에서 오차가 발생하지 않도록 하는 것입니다.
결과
모든 주요 장착면의 직각도는 0.1mm 이내로 유지되었습니다. 합격률은 60%에서 98% 이상으로 상승하여 비용 증가와 납기 지연의 주요 원인이었던 재작업이 대부분 제거되었습니다. 고객은 첫 검사에서 아무런 문제 없이 부품을 승인했습니다.
이 사례가 보여주는 바는 무엇인가
위의 기사에서는 이 경우에 사용된 18/8(304) 스테인리스강이 가공성이 더 좋은 18/0과 내식성이 더 뛰어난 18/10 사이에 위치하여 광범위한 응용 분야에 적합한 실용적인 특성 균형을 제공한다고 설명합니다. 그러나 이러한 비교에서 완전히 설명되지 않는 것은 용접 특성입니다. 304의 오스테나이트 구조와 낮은 열전도율로 인해 변형 없이 용접하기가 가장 어려운 스테인리스강 중 하나입니다.
이 사례에서 얻을 수 있는 핵심 교훈은 304 용접 조립체의 변형 제어는 단일 공정이 아니라 일련의 과정이라는 점입니다. 용접 전 어닐링은 초기 응력 상태를 감소시키고, 용접 후 가공 수정은 용접 과정에서 발생한 변형을 교정합니다. 정밀 연삭은 최종 형상을 확정하고, 고정 장치를 이용한 가접 용접은 최종 접합 전에 형상을 고정합니다. 어느 한 단계라도 건너뛰거나 순서를 바꾸면 이후 공정의 완성도가 떨어집니다. 이 네 단계를 올바른 순서로 수행하면 304 용접 조립체에서 0.1mm의 직각도를 달성할 수 있을 뿐만 아니라 98% 이상의 항복 강도로 반복 생산이 가능합니다.
방법 Richconn 도움을 드릴 수 있나요?
스테인리스 스틸은 내구성과 내식성으로 인해 가정과 상업 환경에서 모두 귀중한 소재입니다. 스테인리스 스틸이나 알루미늄, 구리, 니켈과 같은 기타 일반적인 금속에 대한 가공 서비스가 필요한 경우 Richconn 도와드리기 위해 여기 있습니다. Richconn, 우리는 포괄적인 서비스를 제공합니다 CNC 금속 가공 서비스 산업 표준과 정밀성 요구 사항을 충족합니다. 프로젝트가 크든 작든 상관없습니다. 저희에게 연락하여 아이디어를 현실로 만드세요.
