타입 347 스테인리스 스틸 스탬핑은 신뢰할 수 있는 고온 성능, 용접 부위의 입계 부식에 대한 강한 내성, 중대형 스탬핑 부품의 우수한 냉간 성형 거동을 제공하며, 400~800°C 온도 범위에서 장기간 내산화성이 필요한 프로젝트의 경우 347은 비용과 성능의 균형을 맞추는 실용적인 선택입니다.
1. 347 스테인리스 스틸이란?
347은 니오븀(콜럼븀) 및 탄탈륨 안정화 오스테나이트 스테인리스강으로 크롬 카바이드 침전을 제한하고 용접 제작물의 열 영향 영역에서 입계 부식에 대한 민감성을 줄이기 위해 개발되었습니다. 엔지니어는 부품이 주기적인 가열로 고온에 노출될 것으로 예상되거나 용접 후 무거운 용액 어닐링 없이 용접해야 하는 경우 347을 선택합니다.
2. 화학 성분, 표준 및 사양 표
유형 347은 UNS S34700(EN 1.4550)에 따른 규격(AISI/ASTM/UNS)에서 참조됩니다. 안정제인 니오븀과 탄탈륨은 탄소와 결합하여 입자 경계 근처의 크롬 고갈을 방지합니다. 일반적인 조성 제한과 일반적인 거래 표준 범위는 아래와 같습니다.
| 요소 | 일반적인 범위(무게 %) | 참고 |
|---|---|---|
| 탄소(C) | ≤ 0.08 | 탄화물 제한 제어 |
| 실리콘(Si) | ≤ 0.75 - 1.00 | 탈산제 |
| 망간(Mn) | ≤ 2.00 | 탈산제, 강도 |
| 인(P) | ≤ 0.045 | 불순물 제어 |
| 유황(S) | ≤ 0.030 | 불순물 제어 |
| 크롬(Cr) | 17.0 - 19.0 | 내식성 백본 |
| 니켈(Ni) | 9.0 - 13.0 | 오스테나이트 안정제 |
| 니오븀(Nb) | 10 × C 최소 - 최대 1.00 | 안정화를 보장하기 위한 최소 10×C의 Nb ≈ 10×C |
| 철(Fe) | 잔액 | 나머지 |
소스 및 데이터시트를 통해 안정화 화학 및 사양 참조를 확인할 수 있습니다.
3. 기계적 및 열적 특성
아래는 상업적으로 생산되는 347 스테인리스(정규화, 용액 어닐링 조건)의 대표적인 상온 기계적 값과 온도 거동입니다. 값은 공급업체 및 가공에 따라 다르므로 프로젝트에 중요한 치수에 대해서는 밀 인증서를 요청하세요.
| 속성 | 일반적인 값(별도의 언급이 없는 한 실내 온도) | 참고 / 테스트 조건 |
|---|---|---|
| 인장 강도(궁극) | ~75ksi(≈ 515MPa) | 공급업체 데이터시트의 일반적인 내용 |
| 0.2% 오프셋 항복 강도 | ~30ksi(≈ 205MPa) | 콜드 워크에 따라 다름 |
| 연신율(2인치 단위) | ≈ 40% | 성형에 좋은 연성 |
| 경도(브리넬) | ≤ 201 HB | 일반적인 최대 |
| 녹는점 | ≈ 1400-1425 °C | 제조업체 데이터 |
| 열팽창(20-538°C) | ≈ 18.6 µm/m-°C | 열 성장을 위한 설계 |
| 유용한 고온 범위 | 산화 저항성을 위해 최대 ~800-900°C까지 노출 권장; 간헐적으로 더 높은 온도 노출 | 안정화를 통해 고온 서비스에서 사용됩니다. |
참고: 냉간 가공은 강도를 증가시키지만 연성을 감소시키고 약간의 자성을 유발할 수 있습니다. 무거운 냉간 인발 또는 딥 드로잉의 경우 중간 어닐링이 필요할 수 있습니다.
4. 부식 거동 및 고온 성능
347은 니오븀이 안정된 탄화물을 우선적으로 형성하여 느린 냉각 중에 크롬이 입자 경계에서 크롬 탄화물을 형성하지 못하도록 보호하므로 입자 간 공격에 저항합니다. 용접된 부품의 경우 이러한 안정화는 감작 및 관련 부식 위험을 줄여줍니다. 고온에서 347은 여러 사이클에서 일반 304보다 강도와 내산화성을 더 잘 유지합니다. 800°C 이상에서 장시간 노출될 경우 일부 특성 조정 및 공급업체 지침을 따라야 합니다.
부식성 환경에 대한 실용적인 참고 사항: 347은 염화물 내식성이 우선시되는 경우 316 또는 317과 같은 몰리브덴 함유 등급을 대체할 수 없습니다. 해양 또는 고염화물에 노출되는 경우 몰리브덴 함유 합금을 선택하세요.
5. 스탬프가 찍힌 구성 요소에 347을 사용하는 이유
스탬핑의 장점:
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적당한 성형 비율을 위한 우수한 딥 드로잉 및 굽힘 성능과 높은 인성 및 연성을 제공합니다.
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안정화란 용접 스탬핑된 하위 어셈블리가 용접 사이클 후 입자 간 공격이 감소한다는 것을 의미합니다.
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안정화되지 않은 18-8 등급과 비교했을 때 고온 서비스에서 치수 안정성이 향상되었습니다.
제한 사항:
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몰리브덴 함유 등급만큼 염화물 피팅에 강하지 않습니다.
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가공 시 끈적거리는 경향이 있으며 다른 오스테나이트강과 마찬가지로 더 무거운 툴링이 필요합니다.
6. 성형 및 스탬핑 권장 사항
이 섹션에서는 스탬핑 엔지니어가 프레스 현장에서 사용할 수 있는 현장에서 입증된 명시적인 권장 사항을 제공합니다.
시트 두께 및 일반적인 부품 범위
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347 스탬핑의 일반적인 시트 두께: 0.3mm ~ 6.0mm. 두꺼운 섹션에는 프로그레시브 다이 또는 프리포밍 기능이 있는 트랜스퍼 프레스가 필요한 경우가 많습니다. 무거운 부품의 경우 판재에서 블랭크와 2차 성형을 고려합니다.
툴링 간격 및 펀치 형상
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간격: 깔끔한 절단과 버 감소를 위해 전단 작업에는 6-10%의 시트 두께를 사용합니다. 1mm 시트의 경우: 0.06~0.10mm 간격.
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펀치 반경: 파손을 최소화하기 위해 내부 반경을 시트 두께 이상으로 유지합니다. 반경이 작으면 오스테나이트 합금에서 가장자리 균열의 위험이 높아집니다.
금형 설계 및 윤활
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대량 생산의 복잡한 형태에 권장되는 프로그레시브 다이입니다.
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반경이 연마된 견고한 공구강 사용; 347 작업은 적당히 경화되므로 스트리퍼 설계 시 과도한 스프링백을 피해야 합니다.
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스테인리스 등급의 상업용 스탬핑 윤활제를 사용하여 갈링과 공구 마모를 줄이세요.
냉간 가공 한계 및 어닐링
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347은 냉간 가공에 잘 반응하지만 작업이 경화됩니다. 40-50% 면적 감소를 초과하는 딥 드로잉의 경우 연성을 회복하기 위해 중간 용액 어닐 단계를 포함합니다. 일반적인 어닐 범위와 급속 냉각 지침은 열처리 섹션을 따릅니다.
프로그레시브 포밍 시퀀스 예시
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미세한 간격으로 블랭킹
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피어싱 및 라이트 드로잉 프리폼
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중급 다듬기 및 다림질
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최종 추첨 및 플랜지
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필요한 경우 스트레스 완화 또는 용액 어닐링
이러한 단계를 통해 균주 국소화를 최소화하고 첫 번째 생산 수율을 개선할 수 있습니다.
7. 스탬핑 부품의 용접, 열처리 및 후처리
347은 안정화되어 있기 때문에 용접 후 용액 어닐링 없이도 많은 용접 어셈블리가 입자 간 부식을 방지합니다. 하지만 중요한 서비스 또는 부품이 민감 사이클에 노출되는 경우에는 다음 관행을 따르십시오:
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용접용 필러: 347 호환 와이어와 같은 안정화된 필러 와이어 또는 오스테나이트 필러를 사용합니다. 민감성을 다시 유발하는 필러는 피하세요.
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용접 후 열처리: 완전한 내식성이 필요한 경우 1010~1193°C(1850~2000°F)에서 풀 용액 어닐링 후 급속 냉각(일반적으로 물 담금질)이 표준입니다. 많은 스탬핑 어셈블리의 경우 올바른 필러 선택과 함께 제어된 냉각 방식으로 충분합니다.
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응력 완화: 저온 응력 완화 처리는 왜곡을 줄일 수 있지만 부식 복원을 위한 용액 어닐을 대체하지는 못합니다.
용접 참고 사항: 용접 융착 영역과 열 영향 영역은 장기간의 고온 사이클에서 Nb(C,N) 침전물이 거칠어지는지 평가해야 하며, 이는 극한 사용 시 크리프 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 발전소 또는 크리프가 중요한 부품의 경우 공급업체의 야금 지침을 따르세요.
8. 표면 마감, 패시베이션, 세척 및 도금
스탬핑을 위한 일반적인 마감:
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일반 부품용 2B 냉간 압연 마감
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반사 표면용 BA(브라이트 어닐링)
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소비자 또는 건축용 부품을 위한 4번 브러시 마감 처리
제작 후 청소:
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산세 및 패시베이션은 열 색조를 제거하고 패시브 필름을 복원합니다. 최상의 결과를 얻으려면 ASTM A380에 따라 질산 또는 구연산 패시베이션 절차를 사용합니다. 표면 컨디셔닝은 습한 환경에서 부식 성능을 개선합니다.
전기 도금 또는 코팅:
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도금이 필요한 경우, 도금 주기 및 전처리가 오염 물질을 가두거나 수소 취화를 일으키지 않는지 확인합니다. 스테인리스는 일반적으로 신중한 표면 활성화 단계가 필요합니다.
9. 스탬핑 부품의 품질 관리 및 검사 프로토콜
생산 품질에는 치수 검사, 야금학적 검증, 표면 무결성 검사의 조합이 필요합니다. 권장 검사:
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입고 자재 테스트 보고서(MTR) 검증 및 인증서 추적성.
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치수 검사: 첫 번째 제품, 공정 중 SPC 및 최종 QA. 중요한 형상에 CMM을 사용합니다.
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비파괴 검사: 용접 어셈블리의 경우 해당되는 경우 염료 침투제 또는 방사선 촬영 테스트를 사용합니다.
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야금 테스트: 열 안정성 또는 고온 서비스가 필요한 경우, 안정화를 확인하기 위해 미세 구조 검사 및 입자 경계 분석을 요청합니다.
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부식 테스트: ASTM A262 테스트 또는 중요한 서비스 조건에 대한 맞춤형 입자 간 부식 테스트.
10. 비용 요소, 소싱, 리드 타임 및 조달 체크리스트
347개 스탬핑의 가격 및 배송을 결정하는 요소입니다:
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원자재 시장 가격: 니켈과 니오븀 함량이 304에 비해 단가에 영향을 미칩니다.
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시트 두께 및 너비: 코일이 클수록 단위당 이점이 있습니다.
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금형의 복잡성: 금형 툴링 상각은 소량 생산의 부품당 비용에 영향을 미칩니다.
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표면 마감 및 후처리: BA 마감, 패시베이션, 도금으로 인해 비용이 증가합니다.
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인증 및 테스트: 요청된 야금 인증서 및 테스트는 시간과 비용을 추가합니다.
구매자를 위한 조달 체크리스트:
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UNS/EN 등급 및 공장 인증서 요구 사항을 확인합니다.
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GD&T로 필요한 표면 마감과 공차를 지정하세요.
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예상 생산량과 필요한 리드 타임을 입력합니다.
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공급업체가 하위 어셈블리를 제공하는 경우 용접 또는 조립 범위를 명확히 하세요.
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전체 문서와 함께 샘플 초도품 검사(FAI)를 요청하세요.
11. 비교 결정 표: 347 대 일반적인 오스테나이트 등급
| 결정 요인 | 347 선택 | 304 선택 | 316 선택 |
|---|---|---|---|
| 안정화가 필요한 용접 부품 | 예 | 아니요 | 아니요 |
| 고온 산화 저항성 | Good | 보통 | 보통 |
| 염화물/피팅 저항 | 제한적 | 제한적 | Mo로 인해 더 좋아졌습니다. |
| 비용 민감도 | 304보다 높음 | Lower | Mo로 인해 더 높음 |
| 딥 드로잉 및 스탬핑 | Good | 우수 | Good |
이 표를 사용하여 선택한 등급을 서비스 요구 사항에 빠르게 일치시킬 수 있습니다.
12. 일반적인 애플리케이션 및 간단한 사례 노트
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간헐적인 고온 및 내산화성이 요구되는 배기 및 용광로 부품.
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보일러 및 열교환기 부품은 용접 후 안정화를 통해 입계 부식을 줄일 수 있습니다.
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용접이 빈번한 석유화학 고온 배관 피팅 및 스탬프 플랜지.
사례 참고: 발전 리퍼비시에서는 성형 정확도와 고온 안정성이 모두 요구되는 튜브 시트 칼라와 덕트에 347 스탬핑을 사용합니다. 공급업체는 종종 공장 내 열처리를 제한하기 위해 용액 어닐링 블랭크를 제공합니다.
13. 실용적인 스탬핑 설계 체크리스트(엔지니어 및 구매자를 위한)
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툴링 레이아웃을 위한 평면 패턴 인쇄 및 최종 부품 방향 제공
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피처당 최소 반경 및 최대 그리기 깊이 지정
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필요한 인장 및 항복률 목표와 냉간 가공 한계를 선언합니다.
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버프 마감 또는 엄격한 허용 오차가 필요한 표면 식별
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스탬핑 또는 용접 후 최종 열처리 또는 패시베이션이 필요한지 명확히 합니다.
14. 프로세스 매개변수 및 일반적인 허용 오차 표
표 A: 권장 간격 및 펀치 반경
| 시트 두께(mm) | 전단 간격(%) | 최소 펀치 반경(mm) |
|---|---|---|
| 0.5 | 6 - 8 | 0.6 |
| 1.0 | 6 - 10 | 1.0 |
| 2.0 | 6 - 10 | 2.0 |
| 3.0 - 6.0 | 8 - 12 | 시트 두께 ≥ |
표 B: 달성 가능한 일반적인 허용 오차(대용량 프로그레시브 다이)
| 기능 유형 | 허용 오차(mm) |
|---|---|
| 스트레이트 컷 길이 | ±0.05 |
| 구멍 위치 | ±0.02 ~ ±0.05 |
| 플랜지 직각도 | ±0.1 |
참고: 공차는 두께, 부품 크기 및 프레스 용량에 따라 다릅니다.
15. 환경, 재활용 및 지속 가능성 고려 사항
347은 니켈 및 니오븀과 같은 합금 함량이 높아 재활용 가치가 높습니다. 스테인리스 스크랩 스트림은 성숙하므로 지속 가능성 인증이 필요한 경우 재활용 함유량 클레임에 대한 공장 인증서를 포함하도록 명시하세요. 재활용은 수명주기 비용을 절감하고 순환적 제조를 지원합니다.
16. 자주 묻는 질문(FAQ)
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심하게 그린 딥 드로잉 파트에 347을 사용할 수 있나요?
예. 많은 용도에 적합합니다. 극단적인 인발에는 중간 어닐이 포함되며, 최대 권장 인발 비율은 금형 제조업체 및 공급업체에 문의하세요. -
고염화물 서비스에서 316을 대체할 수 있는 347이 좋은가요?
316은 몰리브덴을 함유하고 있어 염화물로 인한 피팅에 대한 저항성이 뛰어납니다. 해양 환경에는 316 이상의 Mo 합금을 사용하세요. -
스탬프가 찍힌 347 어셈블리에 용접 후 어닐링이 필요합니까?
안정화 때문에 필요하지 않은 경우가 많지만 완전한 내식성이 중요한 경우에는 용액 어닐링 후 급속 냉각을 권장합니다. -
347 스탬핑에 어떤 표면 마감을 제공할 수 있습니까?
표준 마감에는 2B, BA, No.4가 포함됩니다. 맞춤형 폴리싱 및 전기 연마가 가능합니다. PO로 마감 및 Ra 값을 지정합니다. -
콜드 워크는 기계적 특성에 어떤 영향을 미칩니까?
냉간 가공은 연성을 줄이면서 강도와 경도를 높입니다. 높은 성형성이 필요한 경우 스프링백 가능성과 어닐링 단계를 계획하세요. -
347은 성형 후 자성을 띠나요?
일반적으로 어닐링 상태에서는 비자성이지만, 심하게 냉간 가공하면 약간의 자성을 보일 수 있습니다. -
공장에 어떤 인증을 요청해야 하나요?
프로젝트에 중요한 부품에 대한 MTR(밀 테스트 인증서), UNS 등급 확인서, 열처리 기록 및 화학 분석을 요청하세요. -
347은 전기 도금 또는 파우더 코팅이 가능한가요?
예. 접착력과 긴 서비스 수명을 위해서는 적절한 전처리와 패시베이션이 필수적입니다. -
347의 대량 스탬핑에 권장되는 툴링 재료는 무엇입니까?
표면이 광택 처리된 경화 공구강과 견고한 스트리핑 시스템을 사용하여 마모를 최소화합니다. 마모 주기에 따라 공구를 교체하거나 리컨디셔닝하세요. -
347은 특별한 보관이나 취급이 필요한가요?
교차 오염과 얼룩을 방지하기 위해 탄소강과 분리하여 깨끗하고 건조한 곳에 보관하세요. 외관 마감이 필요한 경우 보호 필름을 제공하세요.
17. 347 스테인리스 스틸 스탬핑 프로젝트를 지원하는 MWalloys의 방법
MWalloys는 347개의 블랭크 코일과 안정화 시트를 공급하고, 툴링 및 프로그레시브 다이 설계 서비스를 제공하며, 밀 인증서를 통해 완벽한 추적성을 제공합니다. 열처리, 패시베이션 및 조립을 포함한 맞춤형 제작 옵션과 100% 공장 가격 이점을 제공합니다. 견적을 받으려면 도면, 필요한 마감재, 수량 및 배송 기간을 보내주세요. 자세한 DFM 보고서와 툴링 비용 내역을 준비해 드립니다.
18. 최종 기술 권장 사항
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입계 부식에 대한 우수한 내성이 필요한 용접 고온 스탬핑의 경우 347을 선택하고 구매자가 전체 용액 어닐링이 필수인지 여부를 지정해야 합니다.
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염화물이 많은 환경에서는 대신 Mo 함유 등급을 선택합니다.
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금형 수명 및 부품당 비용을 최적화하기 위해 스탬핑 공급업체와 초기 DFM 협업을 제공합니다.
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