Rob Koltz와 Dave Meyer는 용접된 스테인리스 강의 페라이트(자성) 및 오스테나이트(비자성) 특성에 대해 논의합니다.Getty Images
질문: 비자성체인 316 스테인리스 스틸로 만든 탱크를 용접하고 있습니다. ER316L 와이어로 물탱크를 용접하기 시작했는데 용접부가 자성을 띠는 것을 발견했습니다. 제가 뭔가 잘못하고 있는 걸까요?
A: 걱정하실 것 전혀 없습니다.ER316L로 만든 용접부가 자성을 띠는 것은 정상적인 현상이며, 압연 316 시트와 시트가 자성을 띠지 않는 현상도 매우 흔합니다.
철 합금은 온도와 합금 수준에 따라 여러 가지 다른 상으로 존재하는데, 이는 금속의 원자가 다르게 배열된다는 것을 의미합니다. 가장 흔한 두 상은 오스테나이트와 페라이트입니다. 오스테나이트는 비자성이지만 페라이트는 자성입니다.
일반 탄소강에서 오스테나이트는 고온에서만 존재하는 상이고, 강철이 냉각되면 오스테나이트가 페라이트로 변태합니다. 따라서 실온에서 탄소강은 자성을 띱니다.
304와 316을 포함한 여러 등급의 스테인리스 스틸은 주요 상이 실온에서 오스테나이트이기 때문에 오스테나이트계 스테인리스 스틸이라고 합니다. 이러한 스테인리스 스틸은 페라이트로 응고되고 냉각되면 오스테나이트로 변태합니다. 오스테나이트계 스테인리스 스틸 판과 시트는 제어된 냉각 및 압연 작업을 거치며, 이를 통해 일반적으로 모든 페라이트가 오스테나이트로 변태됩니다.
20세기 중반, 오스테나이트계 스테인리스강을 용접할 때 용접 금속에 페라이트가 일부 존재하면 필러 금속이 완전히 오스테나이트일 때 발생할 수 있는 미세균열(균열)을 방지할 수 있다는 사실이 발견되었습니다. 미세균열을 방지하기 위해 오스테나이트계 스테인리스강에 사용되는 대부분의 필러 금속은 3~20%의 페라이트를 함유하도록 설계되어 자석을 끌어당깁니다. 실제로 스테인리스강 용접에서 페라이트 함량을 측정하는 데 사용되는 게이지는 자기적 인력 수준도 측정할 수 있습니다.
316은 용접부의 자기적 특성을 최소화하는 것이 중요한 몇몇 용도에 사용되지만, 탱크에서는 거의 필요하지 않습니다.걱정 없이 납땜을 계속하실 수 있기를 바랍니다.
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