스프링 용 스테인리스 소재의 특징에 대해서 알아보자

 스프링 용 스테인리스 소재의 특징에 대해서 알아보자

 

 스프링 용 스테인리스 소재의 특징에 대해서 알아보자

 

스프링에 사용되는 소재 중 하나인 '스프링 스테인레스 스틸'은 

SUS301과 SUS304 등 다양한 종류가 있으며, 

각각 특징이 다릅니다. 

따라서 스프링 제작을 의뢰 할 때 어떤 소재를 선택해야 할지 

모르는 분들도 계시리라 봅니다.

그래서 이 글에서는 스프링 제작을 의뢰하고 싶은 분에게 

스프링 스테인레스 스틸의 종류와 특징에 대해 설명합니다. 

장점과 단점도 소개하므로 스프링에 사용되는 소재에 대해 알고 싶은 분은 꼭 읽어보십시오.

 

스프링 용 스테인리스 소재의 특징에 대해서 알아보자

 

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[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]

 

출처 - https://mitsu-ri.net/articles/stainless-for-spring

 

스프링 스테인리스 전체의 특징으로서 

도금 처리 및 방청 처리를 할 필요없이 

다양한 환경에서 사용할 수 있습니다.

또한 압연 가공에 의해 높은 경도를 얻을 수 있기 때문에 

상대적으로 제품 강도가 필요한 환경에서도 문제없이 사용할 수 있습니다.

SUS301

SUS301은 SUS304에서 니켈과 크롬을 저감시켜 

탄소 함량을 많이 한 소재 입니다. 

JIS 규격으로 말하면 

'JIS G4313 스프링 용 스테인레스 스틸 밴드' 로 분류되는 소재입니다.

특징은 냉간 가공에 의해 소재 강도를 향상시킬 수 있기 때문에 

다른 스테인레스 소재에 비해 강도가 높아집니다. 

따라서 내구성이 요구되는  돔 스위치 등에 사용하는 

스프링을 만들고 싶은 경우는 SUS301를 추천합니다.

SUS316-WPA

SUS316-WPA는 SUS304에 내식성이 좋은 

몰리브덴을 첨가 한 SUS316 계의 소재 입니다.

SUS ◯◯◯ 뒤에 나오는 "WP"는 강선을 나타내는 기호입니다. 

따라서 SUS316-WPA는 'JIS G4314 스프링 용 스테인리스 와이어'로 분류 됩니다. 

WP의 뒤를 잇는 'A'라는 기호는 예를 들어

 φ1mm의 경우 인장 강도가 1530pa ~ 1780Mpa 있다는 의미입니다.

특징으로는 니켈 함량을 늘리고 있기 때문에 

내식성이 매우 높은 것입니다. 

부식이 일어나기 쉬운 환경에서 스프링을 사용하는 경우, 

SUS316 계의 소재를 사용하는 것을 추천입니다.

스프링 용 스테인리스 소재의 특징에 대해서 알아보자

SUS304

SUS304는 스프링에 사용되는 스테인리스 중에서도 대표적인 소재 입니다. 

'JIS G 4313 스프링 용 스테인리스 강대' 

'JIS G 4314 스프링 용 스테인리스 와이어'의 두 분류가 있습니다.

SUS304는 다른 스프링 스테인리스 (오스테 나이트 계)의 기반이며,

니켈과 탄소 등의 배합을 바꾸는 것으로, SUS301과 SUS316 등 종류가 달라집니다.

다른 스테인레스 스틸에 비해 냉간 가공성과 용접성이 우수하며, 

절곡 및 용접 가공 등도 실시하기 쉬운 소재 입니다.

오스테 나이트 계 소재 중에서도 기본적인 소재이므로 

일반적인 가공성과 내식성을 요구하는 경우, 

SUS304를 선택하는 것을 추천합니다.

SUS304L

SUS304에서 탄소 함량을 줄인 소재가 SUS304L 입니다. 

'JIS G 4313 스프링 용 스테인레스 스틸 밴드'로 분류됩니다.

특징으로는 니켈의 함유량이 많아지고 있기 때문에 입계 부식 저항성이 우수합니다. 

입계 부식 내성은 소재의 결정립계를 따라 

부식이 진행하는 국부 부식에 대한 내성이 강한 것입니다.

입계 부식은 용접 등 소재 자체가 과열 된 경우에 발생하기 쉬운 부식입니다.

즉, SUS304L 용접 가공성이 뛰어나다는 것입니다. 

따라서 용접 가공을 할 경우에 추천 소재로되어 있습니다.

또한 SUS304과 SUS301에 비해 경도가 낮기 때문에, 

굽힘 가공이나 절삭 가공 등이 실시 쉬운 장점도 있습니다.

SUS631J1-WPC

SUS631J1-WPC는 석출 경화형의 스프링용 스테인리스 입니다. 

'JIS G 4314 스프링 용 스테인리스 와이어'로 분류되며, 

예를 들어 φ1mm의 경우 인장력이 1800Mpa ~ 2050Mpa의 소재입니다.

가공과 용도에 따라 열처리를 실시하는 것으로, 

SUS301 등보다 단단한 강도를 얻을 수있는 특징이 있습니다. 

용접성과 내식성이 높기 때문에 정밀 기계 부품에 사용되는 

스프링 제작을 의뢰하고 싶은 경우에 추천하는 소재입니다.

스프링 용 스테인리스 소재의 특징에 대해서 알아보자

스프링 스테인리스 소재의 장점

스프링 스테인레스 스틸은 기본적으로 

내식성과 내구성이 높은 것이 이점입니다. 

원래 스테인레스는 주성분이 되는 철에 

크롬과 니켈 등을 추가로 만들어진 합금 소재입니다.

철에 크롬을 혼합하면 스테인리스 표면에 

얇은 산화 피막 (부동태 피막)이라는 것이 발생합니다. 

이 피막은 모든 매체를 차단하기 위해, 

소재가 부식하지 않고 오래  내식성이 높은 소재로 되어 있습니다.

또한 이 부동태 피막은 자동으로 형성되기 때문에, 

녹의 발생을 방지 할 수 있습니다. 

또한 부동태 피막이 있기 때문에 

도금 처리나 도료 등으로 방부 처리 공정을 줄인다는 장점도 있습니다.

스프링 스테인리스 소재의 단점

스프링 스테인리스 단점은 철 및 기타 금속에 비해 

용접이 어려운 소재가 많은 점 입니다.

기본적으로 오스테 나이트 계 및 

석출 경화 계 스테인리스는 탄소강 등 보다 

선팽창 계수가 1.5 배 가량 높고, 

열전도도 낮습니다.

따라서 용접 입열에 의해 스프링 자체가 변형되기 쉬우므로, 

용접 가공을 실시하기 어렵다는 단점이 있습니다.

또한 스프링 스테인레스 스틸은 인장력이 강하기 때문에 

벤딩을 실시하기 어렵습니다. 

인장력이 강한 것은 가공에 필요한 가압력이 많이 필요합니다. 

탄소강 등을 가공하는 설비에 비해 약 1.5 배의 힘이 필요하기 때문에 

전용 시설이 없으면 가공이 어려울 수 있습니다.

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