A2-50 · A2-70 · A2-80, 무엇이 다른가

같은 STS304(A2) 소재인데 A2-50, A2-70, A2-80으로 나뉩니다. 뒤의 숫자는 최소 인장강도를 10으로 나눈 값입니다.

기준: ISO 3506-1 (스테인리스 체결부품의 기계적 성질), 호칭경 M24 이하 적용

왜 소재가 같은데 강도가 다른가

오스테나이트계 스테인리스는 열처리로 강도를 올릴 수 없습니다. 탄소강처럼 담금질하면 되는 게 아닙니다. 대신 냉간가공에 의한 가공경화로 강도를 확보합니다. 단조로 머리를 성형하고 전조로 나사산을 만드는 과정에서 금속 조직이 소성변형되며 단단해지는 원리입니다.

그래서 A2-70 이상의 강도는 소재와 공정이 함께 만드는 강도입니다. 출발점은 소재 선정입니다. 선재 자체의 강도와 화학성분(가공경화 응답성)이 목표 등급을 감당할 수 있어야 하며, 그 위에 단조·전조의 가공 조건을 맞춰야 기준 강도에 도달합니다. 어느 한쪽만으로는 만들 수 없습니다.

또한 같은 규격의 선재라도 로트에 따라 성분과 강도에 편차가 있어 최종 강도가 달라질 수 있으므로, 당사는 로트별 인장시험으로 확인합니다.

A2-80이 어려운 이유

STS304의 소재 자체 인장강도는 대략 515~740 N/mm² 수준입니다. A2-80(800 N/mm²)은 소재 고유 강도의 상한을 넘는 영역이라, 가공경화를 한계까지 끌어올려야 합니다. 이 과정에서 세 가지가 따라옵니다.

• 연성 저하 — 강도가 오르면 늘어나는 성질이 줄어 취성 파단 위험이 커집니다
• 금형·설비 부하 — 다이스 파손, 전조 시 나사산 크랙이 발생하기 쉽습니다
• 자성 발생 — 가공유기 마르텐사이트 변태로 비자성이던 STS304에 자성이 생깁니다 (자세히)

A2와 A4는 무엇이 다른가

앞의 숫자가 강도라면, 알파벳은 강종 계열입니다.

따라서 A4-80은 "316 계열 소재로 만든, 최소 인장강도 800 N/mm² 이상"을 뜻합니다. 고내식과 고강도를 동시에 요구하는 용도에 해당합니다.

화스너용 스테인리스에 구리(Cu)를 넣는 이유

제품 사양에서 STS304Cu 또는 XM7이라는 표기를 보신 적이 있을 겁니다. 일반 STS304에 구리를 소량 첨가한 냉간압조용 강종입니다.

볼트는 절삭이 아니라 냉간단조와 전조로 성형합니다. 그런데 오스테나이트계 스테인리스는 변형시킬수록 급격히 단단해지는(가공경화) 성질이 있어, 성형 도중 금형에 무리가 가고 나사산에 크랙이 생기기 쉽습니다.

구리를 넣으면 이 가공경화 속도가 완만해져 성형이 수월해집니다. 화스너 업계가 이 강종을 널리 쓰는 이유입니다.

그런데 구리가 문제가 되는 분야가 있습니다

2차전지 분야입니다. 리튬이온 셀 내부에 구리가 혼입되면 충방전 과정에서 용해·석출되며 내부 단락으로 이어질 수 있어, 셀 주변 부품에 대해 구리 혼입을 관리 대상으로 두는 경우가 있습니다.

이 때문에 Cu 무첨가(Cu Free) 소재가 요구되기도 합니다. 다만 앞서 설명한 대로 구리를 빼면 성형 난이도가 크게 올라갑니다. 고강도 등급일수록, 그리고 316 계열일수록 더 어려워집니다.

당사 대응 범위

A2-70 · A2-80을 상시 생산하고 있습니다. A4 계열(316)이나 특정 원소 관리 등 그 밖의 요구 사양은 관리 항목과 허용 수준을 알려주시면 함께 검토해 드립니다.

선정 기준

당사 공급 기준

카탈로그에 올라와 있는 상시 재고품은 A2-50입니다. A2-70 · A2-80 · A4-70 · A4-80은 주문 생산으로 대응하며, 용도·수량·납기를 알려주시면 함께 검토해 드립니다. 견적·상담 요청