2등급 티타늄 합금과 304L 스테인리스강의 부식 성능 비교.

AISI 304 스테인리스강은{1}}우수한 내식성, 우수한 성형성 및 용접성으로 잘 알려진 범용 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 핵심 구성은 크롬-니켈 비율(약 18% 크롬, 8% 니켈)이며, 온화한 대기 조건, 담수 및 다양한 산화 매체에서 안정적으로 작동합니다. 주방용품, 식품기기, 건축장식, 가전제품, 일반 산업 부품에 널리 사용되며, 가장 일반적으로 사용되고 비용 효율적인 스테인레스강 등급입니다.{7}} 그러나 고농도의 염화물이나 강한 환원성 산성 환경에는 적합하지 않습니다.-

 

2등급 티타늄은 가장 널리 사용되는 순수 티타늄 등급(상업적으로는 순수 티타늄)으로 -형 티타늄 합금에 속합니다. 핵심 특성에는 뛰어난 내식성(특히 염화물 환경에서), 전반적인 기계적 특성(강도와 연성의 균형), 우수한 냉간 성형성 및 용접성이 포함됩니다. 이는 주로 화학 장비(열 교환기, 원자로), 해양 공학, 의료용 임플란트, 비-내하중-항공우주 구조물 및 소비재에 사용됩니다. 이는 순수 티타늄 등급 중에서 성능, 가공성 및 비용 효율성의 균형을 이루는 "산업용 주력" 소재입니다.-

 

AISI 304 스테인리스강과 2등급 티타늄의 화학 성분

요소	스테인레스 스틸 304(UNS S30400)	2등급 티타늄(UNS R50400)
철(Fe)	균형	0.30% 이하
탄소(C)	0.08% 이하	0.10% 이하
크롬(Cr)	18.0 – 20.0 %	–
니켈(Ni)	8.0 – 10.5 %	–
망간(Mn)	2.0% 이하	–
실리콘(Si)	1.0% 이하	–
인(P)	0.045% 이하	–
유황(S)	0.030% 이하	–
티타늄(Ti)	–	99.2% 이상(밸런스)
산소(O)	–	0.25% 이하
질소(N)	0.10% 이하	0.03% 이하
수소(H)	–	0.015% 이하

 

AISI 304 스테인레스 스틸(철 합금)
장점: 비용-효율적, 널리 사용 가능, 탁월한 내구성, 우수한 인성, 용접/기계 가공 용이, 우수한 내부식성(탄소강보다 녹이 덜 발생함)
단점: 티타늄보다 무겁고 열악한 환경(해수, 강한 부식성 화학물질)에서 내식성이 떨어집니다.
최고의 용도: 주방용품, 건축 장식, 식품 가공, 무게가 중요한 요소가 아닌 일반 구조 부품.

 

2등급 티타늄(순수 금속)
장점: 강철보다 약 45% 가벼움, 우수한 강도-대-중량 비율, 뛰어난 내식성(녹/해수 부식에 사실상 면역), 높은 온도 저항, 우수한 생체 적합성(의료용 임플란트에 적합)
단점: 훨씬 더 비싸고, 가공/제조가 어렵고, 열전도율이 낮습니다(열 전달 효율이 낮음).
최적의 용도: 항공우주(기체, 엔진), 고성능 자동차/자전거, 해양 하드웨어, 의료용 임플란트(뼈, 치과), 화학 처리.

 

일반적으로 304L 스테인리스강은 심각한 균일 부식 또는 입계 부식을 겪을 수 있으므로 질산과 관련된 용도에는 적합하지 않습니다. 2등급 티타늄은 질산의 취급 및 생산에 적합합니다. 끓는점 이하의 온도에서 질산에 대한 내식성이 우수합니다.

 

끓는 질산에서 2등급 티타늄 합금과 304L 스테인리스강의 부식 성능 비교.

 

끓는점에서 2등급 티타늄은 질산에서 부식이 가속화될 수 있습니다. 그러나 이러한 부식은 질산의 순도와 밀접한 관련이 있습니다. 또한 티타늄의 부식 생성물(티타늄 이온, Ti⁴⁺)은 추가 부식을 억제합니다. 이러한 억제 효과는 고온에서 2급 티타늄의 농질산에 대한 내식성을 향상시킵니다. 90% 끓는 질산에서 2등급 티타늄과 314L 스테인리스강의 내식성을 비교한 내용은 다음과 같습니다.

금속 온도		Ti Gr.2 부식율		SS 304L 부식율
도	학위 F	mm/년	밀/년	mm/년	밀/년
116	240	0.03~0.17	1.2~6.7	3.8~13.2	150~520
135	275	0.04~0.15	1.6~6	17.2~73.7	675~2900

 

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