카테고리별 보관: 소식

산업용 스테인리스강과 비교하여 의료용 스테인리스강은 금속 이온 용해를 줄이고 입계 부식 및 응력 부식과 같은 국부 부식을 방지하는 주요 특성으로 인해 화학 조성에 대한 요구 사항이 더 엄격합니다. Ni, Cr 등의 합금원소 함량은 일반 스테인리스강보다 높고(보통 일반 스테인리스강의 상한치), S, P 등 불순물 원소의 함량은 일반 스테인리스강보다 낮습니다. 수년간 의료용 스테인리스 스틸은 수술용, 특히 중환자 치료 및 수술 상황에서 선호되는 소재였습니다. Ni 및 Cr 원소는 내식성이 뛰어나 정형외과용 임플란트, 구강, 의료기기 등의 용도로 사용할 수 있습니다. Ni-Cr 합금의 일종인 스테인리스강은 일반 등급의 스테인리스강과 비교할 때 다양한 이점을 제공합니다. 수술 기구에 사용되는 의료용 스테인리스강에 사용되는 합금 유형은 기구의 부식 방지 능력과 내부 오류 및 틈이 없는 상태를 유지하는 데 매우 중요합니다.

많은 스테인레스강이 의료용으로 사용될 수 있으며, 그 중 가장 일반적인 것은 "수술용 강철"로 알려진 오스테나이트 316(AISI 316L)입니다. AISI 301은 의료용 스프링 제조에 가장 일반적으로 사용되는 금속입니다. 의료용으로 일반적으로 사용되는 기타 스테인리스강으로는 420, 440 및 17-4PH가 있습니다. 이 마르텐사이트계 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스강 316만큼 부식에 강하지 않지만 경도가 더 높습니다. 따라서 마르텐사이트 스테인리스강 플랜트는 절삭 공구나 기타 비임플란트 장치에 사용됩니다. 냉간 가공 시 탄성은 높아지지만 내식성은 상실됩니다. 의료용 스테인리스강은 탁월한 내구성, 내열처리성, 수술적 기능성, 내식성으로 인해 폭넓은 인기를 얻고 있습니다. 이는 병원 좌석 프레임, 크래들, 엔드 플레이트, 수술용 장갑, IV 폴 및 스테이플을 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 극도의 탄력성과 특수 응용 분야에서의 사용 필요성으로 인해 이 등급의 스테인리스강을 사용하는 제조업체는 품질 관리 및 제조 사양에 세심한 주의를 기울이는 것이 필수적입니다. 수술 기구 제조에 사용되는 가장 널리 사용되는 의료용 스테인리스강은 다음과 같습니다. 304 및 316. 그러나 최고의 합금은 316L 및 317L 강철처럼 탄소 함량이 낮고 Mo가 첨가된 것이 특징입니다.

304 스테인레스 스틸, 즉 18-8 스테인레스 스틸, 304 시리즈 스테인레스 스틸에는 저탄소도 포함됩니다. 304L, 내열용으로는 304H, 의문이 있습니다. 304 스테인레스 스틸을 의료용으로 사용할 수 있습니까? 1926년에는18% CR-8% Ni 스테인레스 스틸(AISI 304)는 처음에는 정형외과용 임플란트 재료로 사용되었고 나중에는 구강과학에서 사용되었습니다. 1952년이 되어서야 2%Mo를 함유한 AISI 316 스테인리스강이 임상에 사용되었고 점차적으로 304 스테인리스강을 대체했습니다. 스테인레스 강의 입계부식 문제를 해결하기 위해 1960년대에 생체적합성, 기계적 성질, 내식성이 우수한 초저탄소 스테인레스강 AISI 316L과 AISI 317L이 의료분야에서 사용되기 시작했습니다. 그러나 Ni는 인체에 대한 잠재적 감작 요인입니다. 최근에는 많은 국가에서 생활용품 및 의료용 금속재료에 대한 Ni 함유량을 제한하고 있으며, 최대 허용 Ni 함유량도 점점 낮아지고 있습니다. 1994년에 공포된 유럽 의회의 표준 94/27/EC에서는 인체에 이식되는 재료(임플란트 재료, 교정용 의치 등)의 Ni 함량이 0.105%를 초과해서는 안 된다고 요구합니다. 장시간 동안 피부에 노출되는 금속재료(보석, 시계, 반지, 팔찌 등)의 경우 Ni 최대량은 주당 015Lg/cm2를 초과해서는 안 됩니다. 오늘날에도 304는 주사기, 의료용 가위, 핀셋 및 메스 시리즈와 같은 일반적인 의료 기기 제조에 여전히 사용되고 있습니다.

 

독특한 내식성, 우수한 가공 성능 및 아름다운 표면 외관으로 인해 스테인레스 스틸은 항공 우주, 에너지, 군사, 건설, 석유 화학 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 연마는 스테인레스 스틸의 중요한 부분입니다. 강판 장식 산업에서 그 목적은 최종 거울(8K) 스테인리스 스틸을 얻는 것입니다. 8K 표면(No.8)은 거울로 연마된 표면, 높은 반사율, 선명한 반사 이미지로, 일반적으로 거울 스테인레스 스틸의 품질을 측정하기 위한 해상도 및 표면 결함률을 갖습니다. 일반적인 시각적 평가: 레벨 1은 거울처럼 밝은 표면입니다. , 인간의 특징과 눈썹을 명확하게 볼 수 있습니다. 레벨 2는 표면이 밝고 사람의 이목구비와 눈썹을 볼 수 있지만 눈썹 부분은 선명하지 않습니다. 레벨 3은 표면 밝기가 양호하고 사람의 얼굴 특징과 윤곽을 볼 수 있으며 눈썹 부분이 흐려집니다. 레벨 4는 표면 광택이 있지만 사람의 얼굴 특징을 볼 수 없습니다. 5등급은 회색이고 둔한 표면이다.

 

스테인리스 경면판은 스테인리스 판 BA, 2B 또는 No.1의 초기 표면을 경면연마하여 경면(학명 8K Mirror 또는 No.8)과 유사하게 만듭니다. 경면강판은 후속 컬러판이나 에칭판을 가공하기 위한 기판입니다. 온갖 훈장 또는 금속 광학 제품에서 주로 사용해. 스테인리스 강의 내식성은 합금 조성(크롬, 니켈, 티타늄, 실리콘, 망간 등)에 따라 달라지며, 크롬 원소에서 결정적인 역할을 하는 내부 구조는 표면에 부동태 피막을 형성할 수 있습니다. 강철, 금속 및 외부 세계 격리는 산화를 생성하지 않으며, 내식성을 강화합니다 강판. 8K에서 숫자 "8"은 합금 함량의 비율을 나타내고 문자 "K"는 연마 후 달성되는 반사율 수준을 나타냅니다(K는 경면 반사 수준). 8K 거울은 크롬-니켈 합금강의 거울 등급입니다.

 

일반적인 거울 스테인레스 스틸에는 6K, 10K, 12K 등도 포함되며 숫자가 클수록 거울이 더 미세해집니다. 6K는 거친 연삭 및 연마 거울 판을 나타내고, 10K는 일반 거울과 동등한 미세 연삭 및 연마 거울 패널을 나타냅니다. 그리고 12K는 광학적 목적을 충족시킬 수 있는 초미세 연삭 연마 거울 패널을 의미합니다. 밝기가 높을수록 반사율이 높아지고 표면 결함이 줄어듭니다. 엄격하지 않은 일부 노래에서는 이를 집합적으로 8K라고 부를 수 있습니다. 고품질의 경면 스테인레스 스틸을 얻기 위해 사용되는 주요 연마 기술은 전해 연마, 화학적 연마 및 기계적 연마입니다.

 

전해연마

전해연마란 연마공정의 표면에 전해질을 담가두어 고품질의 스테인레스강을 얻는 것으로, 이 과정에서 스테인레스강을 양극으로 하여 전해질 특정용액을 통해 금속에 직류전류를 흐르게 하는 방법으로, 두꺼운 점막의 높은 저항성을 형성하는 양극 표면, 서로 다른 두께의 스테인레스 스틸 제품의 미세 오목 및 볼록 표면의 두꺼운 점막, 미세 분포의 양극 표면 전류 밀도가 균일하지 않습니다. 돌출부의 전류 밀도는 빠르게 용해되고 오목한 전류 밀도는 작고 천천히 용해되어 스테인레스 강의 표면 거칠기를 감소시키고 레벨과 밝기를 향상시키며 결함 없는 부동태화 층을 형성합니다. 전해 연마 용액에는 충분한 산화제가 포함되어 있어야 하며 활성 이온이 부동태막을 파괴할 수 없습니다.

 

화학적 연마

화학적 연마와 전해 연마 원리는 유사하며, 스테인레스 스틸을 용액의 특정 조성에 놓고 용해 속도의 미세 융기 부분 표면이 용해 속도의 미세 오목 부분보다 크고 스테인레스 스틸 표면은 부드럽고 매끄 럽습니다. 화학연마법과 전해연마법의 원리는 기본적으로 동일함을 알 수 있으나, 강제적인 작용하에 전압전해를 가하여 융기된 부분의 용해를 촉진시키는 전해연마법이 있으며, 화학연마법은 스테인리스강의 표면을 매끄럽게 만드는 것은 용액의 자체 부식 능력에 전적으로 달려 있습니다.

 

기계적 연마

기계적 연마는 스테인레스 스틸의 고르지 않은 표면을 기계적으로 제거하고 밝은 표면 처리를 얻기 위해 연마 페이스트가 포함 된 고속 회전 연마 휠을 말합니다. 연마휠은 만든 천의 종류에 따라 입도를 구별하는데 사용되며 주요 구조형태는 봉합형, 접는형 등이 있다. 녹색 연마 페이스트로 구성된 산화 크롬과 바인더의 연마 능력에 따라 연마 요구에 따른 연마 페이스트, 연마제, 유기 페이스트, 연마 왁스로 구성된 첨가제도 있습니다. 기계적 연마는 일반적으로 거친 연마, 미세 연마 또는 다른 연마 페이스트와 연마 휠을 사용한 동시에 연마로 구분되며 기계적 회전 작용에 따라 투명 거울 스테인레스 스틸의 최종 반사 이미지가 생성됩니다. 사용자가 경면 연마 작업을 위해 BA 스테인레스 스틸을 선택하면 거친 연마 공정이 필요하지 않습니다.

화학적 조성은 강의 미세구조, 기계적 성질, 물리적 성질, 내식성에 큰 영향을 미칩니다. 크롬, 몰리브덴, 니켈 및 기타 합금 원소는 오스테나이트 격자의 정점 각도와 입방체의 6개 변의 중심을 대체할 수 있습니다. 철, 탄소 및 질소는 작은 부피로 인해 격자 원자 사이의 틈(틈 위치)에 위치합니다. , 격자에 큰 변형을 일으키므로 효과적인 경화 요소가 됩니다. 서로 다른 합금 원소는 강철의 특성에 서로 다른 영향을 미치며 때로는 유익하기도 하고 때로는 해롭기도 합니다. 오스테나이트계 스테인리스 강의 주요 합금 원소는 다음과 같은 효과를 갖습니다.

 

Cr

크롬은 스테인레스 스틸을 "녹슬지 않게" 만드는 합금 원소입니다. 스테인레스 강의 표면 보호막 특성을 형성하려면 최소 10.5% 크롬이 필요합니다. 패시베이션 필름은 스테인레스 스틸이 부식성 물, 다양한 산성 용액 및 고온 가스 부식의 강한 산화에도 효과적으로 저항하도록 만들 수 있습니다. 크롬 함량이 10.5%를 초과하면 스테인레스 강의 내식성이 향상됩니다. 크롬 함량은 304 스테인리스강은 18%이며, 일부 고급 오스테나이트계 스테인리스강은 크롬 함량이 20%~28%만큼 높습니다.

 

니

니켈은 오스테나이트 상을 형성하고 안정화할 수 있습니다. 8%Ni가 만든다 304 스테인레스 스틸, 오스테나이트에 필요한 기계적 특성, 강도 및 인성을 제공합니다. 고성능 오스테나이트 스테인리스강은 고농도의 크롬과 몰리브덴을 함유하고 있으며, 더 많은 크롬이나 기타 페라이트 형성 원소가 강에 첨가될 때 오스테나이트 구조를 유지하기 위해 니켈이 첨가됩니다. 약 20%의 니켈 함량으로 오스테나이트 조직을 보장할 수 있으며 스테인레스강의 응력 부식 파괴 저항성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

니켈은 또한 냉간 변형 중에 가공 경화 속도를 감소시킬 수 있으므로 딥 드로잉, 스피닝 및 냉간 압조에 사용되는 합금은 일반적으로 니켈 함량이 높습니다.

 

모

몰리브덴은 염화물 환경에서 스테인레스 강의 공식 및 틈새 부식 저항성을 향상시킵니다. 몰리브덴과 크롬, 특히 질소의 조합으로 인해 고성능 오스테나이트 스테인리스강은 공식 및 틈새 부식에 대한 강한 저항성을 갖게 됩니다. Mo는 또한 염산 및 묽은 황산과 같은 환원성 환경에서 스테인레스 강의 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강의 최소 몰리브덴 함량은 316 스테인리스강과 같이 약 2%입니다. 합금 함량이 가장 높은 고성능 오스테나이트 스테인리스강에는 최대 7.5% 몰리브덴이 포함되어 있습니다. 몰리브덴은 페라이트 상의 형성에 기여하고 상평형에 영향을 미칩니다. 이는 여러 유해한 2차 상의 형성에 관여하며 불안정한 고온 산화물을 형성하고 고온 내산화성에 부정적인 영향을 미치므로 몰리브덴 함유 스테인리스강의 사용을 고려해야 합니다.

 

씨

탄소는 오스테나이트 상을 안정화하고 강화합니다. 탄소는 보일러 튜브와 같은 고온 환경에서 사용되는 스테인레스 스틸에 유익한 원소이지만 경우에 따라 내식성에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 대부분의 오스테나이트계 스테인리스 강의 탄소 함량은 일반적으로 실행 가능한 가장 낮은 수준으로 제한됩니다. 용접 등급의 탄소 함량(304L, 201L 및 316L)은 0.030%로 제한됩니다. 일부 고합금 고성능 등급의 탄소 함량은 0.020%로 제한됩니다.

 

N

질소는 오스테나이트 상을 안정화 및 강화하고, 탄화물 민감화 및 2차 상 형성을 늦춥니다. 표준 오스테나이트 스테인리스강과 고성능 오스테나이트 스테인리스강 모두 질소를 함유하고 있습니다. 저탄소 등급(L)에서는 소량의 질소(최대 0.1%)로 낮은 탄소 함량으로 인한 강도 손실을 보완할 수 있습니다. 질소는 또한 염화물 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성을 향상시키는 데 도움이 되므로 최고의 내부식성 고성능 오스테나이트 스테인리스강 중 일부는 질소 함량이 0.5%만큼 높습니다.

 

망

제철소에서는 용강을 탈산하기 위해 망간을 사용하므로 모든 스테인리스강에는 소량의 망간이 남아 있습니다. 망간은 또한 오스테나이트 상을 안정화시키고 스테인리스 강의 질소 용해도를 향상시킬 수 있습니다. 따라서 200 시리즈 스테인레스강에서는 망간을 사용하여 니켈의 일부를 대체하여 질소 함량을 높이고 강도와 내식성을 향상시킬 수 있습니다. 동일한 효과를 얻기 위해 일부 고성능 오스테나이트계 스테인리스강에 망간을 첨가합니다.

 

구리

구리는 황산과 인산의 일부 혼합 용액과 같은 산을 환원할 때 스테인리스 강의 내식성을 향상시킬 수 있습니다.

 

시

일반적으로 실리콘은 농축된 산과 높은 산화 환경에서 강철의 내식성을 향상시킬 수 있기 때문에 오스테나이트계 스테인레스 강의 유익한 요소입니다. UNS S30600 및 기타 고규소 특수 스테인리스강은 내공식성이 높은 것으로 보고되었습니다. 망간과 마찬가지로 실리콘은 용강을 탈산하는 데에도 사용할 수 있으므로 규소, 망간 및 기타 탈산 원소를 포함하는 작은 산화물 개재물이 항상 강철에 남아 있습니다. 그러나 함유물이 너무 많으면 제품의 표면 품질에 영향을 미칩니다.

 

Nb와 Ti

이 두 원소는 강력한 탄화물 형성 원소이며 감작을 완화하기 위해 저탄소 등급 대신 사용할 수 있습니다. 니오븀 카바이드와 티타늄 카바이드는 고온 강도를 향상시킬 수 있습니다. 347 Nb 및 Ti를 함유한 321 스테인리스강은 고온 강도 및 용접성 요구 사항을 충족하기 위해 보일러 및 정제 장비에 일반적으로 사용됩니다. 또한 일부 탈산 공정에서는 고성능 오스테나이트계 스테인리스강의 잔류 원소로 사용됩니다.

 

S와 P

유황은 스테인리스강에 좋기도 하고 나쁘기도 합니다. 가공 성능을 향상시킬 수 있지만 열 가공성을 감소시키고 황화 망간 함유량을 증가시켜 스테인레스 스틸 피팅 내식성이 감소합니다. 고급 오스테나이트계 스테인리스강은 열처리가 쉽지 않기 때문에 황 함유량을 최대한 낮은 수준인 0.001% 정도로 조절해야 합니다. 황은 일반적으로 고성능 오스테나이트계 스테인리스강에 합금 원소로 첨가되지 않습니다. 그러나 표준 등급 스테인레스 강의 황 함량은 종종 높으며 (0.005% ~ 0.017%) 자기 융합 용접의 용접 침투 깊이를 향상시키고 절단 성능을 향상시킵니다.

인은 유해한 원소이며 단조 및 열간 압연의 열간 가공 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 용접 후 냉각 과정에서 열 균열 발생도 촉진됩니다. 그러므로 인 함량은 최소한으로 조절되어야 한다.