스테인리스 스틸로 제품을 제작할 때 가장 중요한 것은 제작 공정이 스테인리스 스틸의 고유한 특성을 유지하고 손상시키지 않도록 하는 것입니다.
모든 스테인리스강의 가공은 스테인리스강 전용 공구를 사용해야 합니다. 사용 전에 공구 및 작업 표면을 철저히 세척해야 합니다. 이러한 예방 조치는 쉽게 부식되는 금속에 의한 스테인리스강의 교차 오염을 방지하여 가공 제품의 표면 변색을 막기 위해 필요합니다.
공구와 날은 날카롭게 유지해야 하며, 예를 들어 길로틴 칼날 사이의 간격은 탄소강보다 더 좁게 유지해야 합니다.
성형 속도
탄소강과 달리 스테인리스강의 가공 경화율은 더 느린 성형 속도에서 더 심한 변형이 가능하다는 것을 의미합니다. 콜드 헤딩과 같이 일반적으로 고속으로 수행되는 성형 작업의 경우 공정 속도를 늦추는 것이 좋습니다.
스테인리스 강 제조 특성
상업적인 이유, 즉 스테인리스강의 내열성 및 내식성 외에도 또 다른 장점은 가공 특성입니다. 특히 오스테나이트계 등급은 모든 표준 가공 방법으로 가공할 수 있습니다. 일부 기술은 일반 탄소강보다 특정 스테인리스강 등급에 더 적합합니다. 이는 딥 드로잉과 같은 심한 변형 절차에 대해 잘 입증됩니다.
스테인리스강은 탄소강보다 강도와 가공경화율이 높은 경향이 있으므로, 공구와 장비에 일부 변경이 필요할 수 있습니다.
스테인리스강의 높은 강도 때문에 더 견고한 기계가 필요할 수 있습니다.
같은 이유로 기계의 용량은, 예를 들어 단두대의 경우 탄소강 용량의 60%밖에 안 될 수도 있습니다.
성형 후 스프링백 때문에 탄소강에 사용되는 것보다 더 큰 변형이 필요할 수 있습니다. 예를 들어 튜브 제조 시에는 더 큰 과대 굽힘이 필요하므로 탄소강에 사용되는 것과는 다른 롤 세트 설계가 필요합니다.
그리기
냉간 인발은 가공 경화로 인해 2000MPa 이상의 인장 강도를 갖는 301, 302 및 304 재질의 부품을 생산할 수 있습니다. 이러한 강도로 부품을 생산하는 것은 매우 얇은 단면과 가는 선으로 제한됩니다. 단면 두께가 증가함에 따라 이러한 강도를 생산하는 데 필요한 냉간 가공량도 증가하여 실질적으로 불가능한 지점에 이릅니다. 이는 스테인리스강의 표면이 재료의 내부보다 더 빠르게 가공 경화되기 때문입니다. 더 큰 직경의 전체 단면을 가공 경화시키려면 예외적이고 비현실적인 힘이 필요합니다.
오스테나이트계 스테인리스강은 매우 높은 연신율을 요구하는 깊은 드로잉 부품 생산에 사용될 수 있으며, 따라서 스테인리스강은 할로우 웨어 생산에 널리 사용된다.
절단
스테인리스강의 대부분 등급은 다른 금속에 사용되는 표준 절단 방법을 사용하여 절단할 수 있습니다. 스테인리스강의 가공 경화율 때문에 더 무거운 장비와 특수 날 또는 절단 날이 필요할 때가 있습니다. 절단 방법이 절단선을 따라 고열을 발생시키는 경우 열 영향부의 변화도 고려해야 합니다. 일반적인 절단 방법은 다음과 같습니다.
- 플라즈마 절단
- 레이저 커팅
- 워터젯 커팅
- 밴드쏘잉
- 베기
- 단두대
- 연삭 디스크 절단
범위 - RoHS 및 WEEE
스테인리스강을 가공하는 다른 많은 방법과 마찬가지로, 구부림(벤딩)은 다른 금속을 구부리는 데 사용되는 것과 동일한 장비를 사용하여 수행할 수 있습니다. 차이점은 작업 경화율이 더 견고한 장비와 더 높은 출력 레벨이 필요함을 의미할 수 있다는 것입니다. 마찬가지로, 장비 용량은 탄소강보다 훨씬 낮을 것입니다.
바와 플랫 굽힘
원형 바, 평형 바, 시트, 플레이트는 프레스 브레이크, 벤딩 머신 또는 링 롤링을 사용하여 절곡할 수 있습니다. 가공 경화로 인해 절곡은 빠르게 이루어져야 합니다. 스프링백을 상쇄하기 위해 약간의 여유 절곡이 필요합니다. 내부 절곡 반경은 절곡할 재료 두께보다 작아서는 안 됩니다.
튜브 벤딩
튜브 벤딩은 종종 건축 및 기타 응용 분야에 사용됩니다. 스테인리스 튜브 벤딩은 이 분야에 경험이 있는 사람이 하지 않으면 어려울 수 있습니다. 로터리 벤딩과 유압 프레스 벤딩 모두 스테인리스 스틸 튜브를 구부리는 데 사용될 수 있습니다.
중심선 굽힘 반경은 튜브 직경의 두 배보다 작아서는 안 됩니다.
용접성
대부분의 스테인리스강 등급은 모든 전통적인 용접 방법으로 용접할 수 있습니다. 그러나 등급에 따라 용접성이 크게 달라질 수 있습니다. 일부 오스테나이트계 등급은 가장 쉽게 용접할 수 있는 금속으로 간주됩니다. 페라이트계 및 마르텐사이트계 등급의 용접성은 일반적으로 낮습니다. 416과 같은 일부 등급은 용접이 전혀 권장되지 않습니다.
용접되는 강종에 따라 권장되는 필러봉과 전극이 달라집니다.
기계 가공성
스테인리스강은 가공하기 어렵다는 일반적인 믿음이 있습니다. 올바른 등급을 선택하고 다음 규칙을 사용하면 가공을 향상시킬 수 있습니다.
- 절삭날은 날카롭게 유지해야 합니다. 무딘 날은 과도한 가공 경화를 유발합니다.
- 절삭은 표면재 위를 타고 가면서 가공 경화를 방지할 만큼 얕지만 깊어야 합니다.
- 칩 브레이커는 칩이 작업물에서 떨어져 있도록 하는 데 사용해야 합니다.
- 윤활유를 대량으로 사용하십시오.
303 및 쾌삭강과 같은 스테인리스강은 조성물에 황이 포함되어 있습니다. 이는 기계가공성을 눈에 띄게 향상시키지만 내식성과 용접성은 모두 감소시킵니다. 수년에 걸쳐 스테인리스강 봉 제조업체는 표준 304 및 316 등급의 기계가공성을 크게 향상시켰습니다. 이는 황 함유 등급에서 보이는 부정적인 영향을 피하는 조성물과 생산 공정 변수의 신중한 제어를 통해 달성되었습니다. 이는 많은 설계자 및 기계 가공 업체가 303에서 전환하게 된 지점에 도달했음을 의미합니다.
마무리
스테인리스강은 우수한 내식성을 가지고 있어 이러한 특성 때문에 종종 선택되지만, 이를 유지하기 위해서는 적절한 표면 처리가 필요합니다. 재료의 표면 상태를 변화시키는 모든 가공 후에는 스테인리스강을 탈지, 세척하고 적절하게 마무리해야 합니다.
마감 방법에는 다음 중 하나 이상이 포함될 수 있습니다.
절임
피클링은 용접, 열처리 또는 열간 가공과 같은 고온 작업에서 발생하는 스케일을 제거하기 위해 산 또는 산 혼합물을 사용합니다. 산과 절차는 처리되는 스테인리스강의 등급에 따라 달라집니다. 황산, 질산 및 불산과 같은 산이 사용되므로 피클링 공정 중 폐기물 처리 시 많은 주의를 기울여야 합니다.
산세 과정은 또한 스테인리스강의 부식이나 오염된 철강 입자의 부식으로 인한 녹을 제거합니다.
더 하위 스테인리스강의 내식성을 저해하므로 스케일은 제거됩니다.
산세 처리는 일반적으로 습식 또는 “산세 페이스트”를 사용하여 수행됩니다. 산세 페이스트는 강산을 특수하게 제조한 되직한 페이스트입니다. 이 형태로는 수직 또는 돌출된 표면과 국부적인 부위에 적용할 수 있습니다. 산세 페이스트는 용접 후 변색을 제거하는 데 자주 사용됩니다.
이들은 강산이므로 취급 시 적절한 주의를 기울여야 합니다. 패시베이션에 사용되는 산의 경우도 마찬가지입니다.
수동태
패시베이션은 스테인리스 표면의 자유 철 오염을 제거하는 데 사용되는 공정입니다. 원소 철, 주철, 탄소강, 연강 또는 기타 비 스테인리스 합금 형태의 철은 스테인리스강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 이 물질은 일반적으로 제작 중 도구 또는 작업 표면에서 침전됩니다. 철 입자는 스테인리스강 표면의 부식을 촉진합니다. 가장 가벼운 형태에서는 변색이 보기 흉할 수 있습니다. 더 심각한 부식은 오염 지점에서의 국부적인 공식입니다. 패시베이션은 질산 또는 질산과 중크롬산나트륨의 조합으로 스테인리스강을 처리하여 철 오염물을 제거하는 과정을 포함합니다.
연삭
표준 기법을 약간 수정하면 스테인리스강은 쉽게 연마하고 갈 수 있습니다. 스테인리스강의 높은 강도 때문에 연마재에 재료가 쌓입니다. 열전도율이 낮다는 것은 열이 축적된다는 것을 의미합니다. 그 결과 재료 표면에 열변색이 발생할 수 있습니다.
낮은 연삭 및 공급 속도와 특정 윤활유 및 연삭 매체를 조합하여 이러한 합병증을 완화할 수 있습니다.
스테인리스강의 내부식성은 표면 연마 정도에 따라 증가하는 경향이 있습니다.
전해 연마
전기 도금의 반대 공정은 전기 연마입니다. 이는 금속 표면의 거친 부분의 돌출부를 제거하는 전기화학적 공정입니다. 전기 연마는 재료 표면을 매끄럽게 만들어 더 밝게 만듭니다.
결과적인 표면 마감은 부식에 매우 강하고 위생적이며 매력적입니다. 일부 스테인리스 스틸에서는 표면 마감이 매끄럽고 반짝이는 대신 서리가 내린 것처럼 보입니다.
검게 만들기
때로는 스테인리스 스틸의 매우 광택이 나는 표면이 원하지 않을 수 있습니다. 이 경우 흑색 산화물 표면에 빛을 반사하지 않도록 흑착색을 사용합니다. 이 마감을 얻기 위해 몇 가지 방법을 사용할 수 있습니다.
일부 치료법은 독점적이지만 두 가지 일반적인 방법은 황산 및 중크롬산칼륨 용액에 담그거나 중크롬산나트륨의 용융염 욕조에 담그는 것입니다.
기계 연마
모든 기계적 연마 절차는 철 기반 물질에 의한 오염이 발생하지 않도록 주의 깊게 수행해야 합니다.
샌드 블라스팅은 깨끗한 실리카 또는 석류석 모래로 작업해야 합니다. 쇼트, 그릿 및 절단 와이어 블라스팅에는 세척 대상 금속과 같거나 더 높은 내식성을 가진 스테인리스 스틸 미디어를 사용해야 합니다. 배럴 및 진동 마감은 종종 피팅 및 소형 부품을 연마하는 데 사용됩니다.
밝은 열 변색은 와이어 브러싱으로 제거할 수 있지만, 브러시는 스테인리스 스틸이어야 하며 다른 재료에는 절대 사용해서는 안 됩니다.
기계적으로 청소된 부품은 산 처리된 스테인리스강만큼 내식성이 좋지 않습니다. 이는 기계적 청소가 표면에서 크롬이 고갈된 물질을 모두 제거하지 못하고 일부 스케일 잔류물이 남아 있기 때문입니다. 기계적 청소는 종종 산 처리를 하기 전에 스테인리스강 표면을 준비하는 데 사용됩니다.
컬러링
스테인리스강은 건축 용도로 다양한 표면 색상을 낼 수 있습니다. 이러한 색상에는 청동색, 파란색, 금색, 빨간색, 보라색, 검은색, 녹색 등이 있습니다. 다양한 색조도 생산할 수 있습니다.
색상은 스테인리스강을 뜨거운 크롬산/황산 용액에 담그는 독자적인 공정으로 이루어집니다. 그 후 다른 산성 용액에서 음극 경화 처리를 합니다. 뜨거운 산과 반응하는 기본 재료는 투명한 막을 생성합니다. 이 막은 무색이지만, 빛의 간섭으로 인해 층에 색상이 부여됩니다. 기저 금속 표면이 매우 광택이 나면 강한 금속 광택 효과가 나타납니다. 무광 및 반광 처리된 스테인리스강의 경우, 결과는 무광 마감이 됩니다.
