GB/T 3098.25-2020 표준 소개
GB/T 3098.25-2020은 중국에서 스테인리스강 및 니켈 합금 체결 부품의 기계적 성능 특성을 기반으로 선택에 대한 포괄적인 지침을 제공하는 중요한 국가 표준입니다. 이 표준은 체결 부품의 기계적 특성을 다루는 GB/T 3098 시리즈의 일부이며, 특히 오스테나이트계, 마르텐사이트계, 페라이트계, 듀플렉스 스테인리스강 및 니켈 합금과 같은 재료에 중점을 둡니다. 이 표준의 주요 목적은 해양, 화학 공정 및 고온 환경과 같은 다양한 환경 조건에서 높은 내식성, 강도 및 내구성이 요구되는 용도에 적합한 체결 부품을 선택하는 데 엔지니어, 설계자 및 제조업체를 지원하는 것입니다.
이 표준의 범위에는 탄소(C), 규소(Si), 망간(Mn), 인(P), 황(S), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 구리(Cu), 질소(N), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti)과 같은 주요 원소의 질량 분율을 상세히 기술한 화학 조성표가 포함됩니다. 이러한 조성은 ISO 코드, 해당 체결 부품 그룹 및 관련 표준과 상호 참조하여 호환성과 신뢰성을 보장합니다. 예를 들어, 스테인리스강으로 제작된 볼트, 나사 및 스터드에 대해서는 GB/T 3098.6을, 너트에 대해서는 GB/T 3098.15를, 그리고 특수 용도에 대해서는 기타 표준을 참조합니다.
실질적으로 이 지침서는 인장 강도, 항복 강도 및 입자간 부식 저항성과 같은 특성을 향상시키는 조성을 명시함으로써 재료 파손과 관련된 위험을 완화하는 데 도움이 됩니다. 또한 담금질성, 기계적 특성 및 적용성을 유지하기 위해 제조 과정에서 의도치 않은 원소 첨가를 피하는 방법에 대한 참고 사항도 포함되어 있습니다. 기계 공학 전문가들은 이 표준을 활용하여 체결 부품을 최적화하고 ISO 3506 및 EN 표준과 같은 국제 표준을 준수합니다.
주요 이점으로는 구조 조립체의 안전성 향상, 적절한 재료 선택을 통한 비용 효율성 증대, 그리고 열악한 환경에서의 성능 향상이 있습니다. 예를 들어, 오스테나이트계 스테인리스강은 비자성 및 성형성 때문에 선호되는 반면, 듀플렉스계 스테인리스강은 강도와 내식성의 균형을 제공합니다. 이 표준은 재료 과학 분야의 모범 사례를 제시하며, 원하는 기계적 특성을 얻기 위한 정밀한 합금의 중요성을 강조합니다. 이러한 지침을 준수함으로써 산업계는 체결 부품의 열화로 인한 가동 중단 시간과 유지 보수 비용을 줄일 수 있습니다.
오스테나이트계 스테인리스강의 화학적 조성
GB/T 3098.25-2020의 표 1은 GB/T 3098.6, GB/T 3098.15, GB/T 3098.16 및 GB/T 3098.21을 참조하여 오스테나이트 스테인리스강의 화학 조성을 자세히 설명합니다. 이러한 조성은 체결 부품의 기계적 특성과 내식성을 결정하는 데 매우 중요합니다. 값은 대부분 최대 한계값이며, 범위 또는 최소값으로 명시되지 않은 경우에는 질량 분율(%)로 표시됩니다. 오스테나이트강은 우수한 성형성, 용접성 및 산화 저항성을 가지고 있어 부식성 환경에서 사용되는 체결 부품에 이상적입니다.
이 표는 ISO 코드와 함께 C, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, N, Nb, Ti 등의 원소 조성을 나열하고, A1, A2, A2L, A3, A4, A4L, A5, A8과 같은 해당 체결재 그룹을 지정합니다. 예를 들어, ISO 4305-303-00-I(A1 그룹)는 가공성 향상을 위해 C 함량이 최대 0.12, Cr 함량이 17.0~19.0, S 함량이 0.15 이상입니다. 이러한 규격은 비자성 특성을 위한 오스테나이트 구조 유지와 같은 성능 일관성을 보장합니다.
주석에는 정제를 제외하고는 구매자의 동의 없이 명시되지 않은 원소를 첨가해서는 안 되며, 물성에 영향을 미치는 오염 물질에 대한 예방 조치를 취해야 한다고 강조합니다. 해당 그룹은 다른 GB/T 표준과 유사하지만 완전히 동일하지는 않습니다. 이 데이터는 특정 하중 및 온도에 적합한 재료를 선택하는 데 도움이 되며 응력 부식 균열과 같은 문제를 예방합니다.
| ISO 코드 | 기음 | 시 | 망 | 피 | 에스 | 크 | 모 | 니 | 구리 | N | Nb | 티 | 그룹 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4305-303-00-I | 0.12 | 1 | 2 | 0.06 | ≥0.15 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.0 | 1 | 0.1 | – | – | A1 |
| 4301-304-00-I | 0.07 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2 |
| 4307-304-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~10.5 | – | 0.1 | – | – | A2L |
| 4311-304-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.5~19.5 | – | 8.0~11.0 | – | 0.12~0.22 | – | – | A2L |
| 4567-304-98-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 1.0~3.0 | – | – | – | A2 |
| 4567-304-30-I | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 8.0~10.5 | 3.0~4.0 | 0.1 | – | – | A3 |
| 4541-321-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | – | 5×C~0.70 | A3 |
| 4550-347-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 17.0~19.0 | – | 9.0~12.0 | – | – | 10×C~1.00 | – | A3 |
| 4401-316-00-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.0~18.0 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | A4 |
| 4404-316-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~13.0 | – | 0.1 | – | – | 에이4L |
| 4406-316-53-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~3.00 | 10.0~12.5 | – | 0.12~0.22 | – | – | 에이4L |
| 4578-316-76-E | 0.04 | 1 | 2 | 0.045 | 0.015 | 16.5~17.5 | 2.00~2.50 | 10.0~11.0 | 3.0~3.5 | 0.1 | – | – | A4 |
| 4571-316-35-I | 0.08 | 1 | 2 | 0.045 | 0.03 | 16.5~18.5 | 2.00~2.50 | 10.5~13.5 | – | – | – | 5×C~0.70 | A5 |
| 4529-089-26-I | 0.02 | 0.75 | 2 | 0.035 | 0.015 | 19.0~21.0 | 6.0~7.0 | 24.0~26.0 | 0.5~1.5 | 0.15~0.25 | – | – | A8 |
| 4547-312-54-I | 0.02 | 0.7 | 1 | 0.035 | 0.015 | 19.5~20.5 | 6.0~7.0 | 17.5~18.5 | 0.50~1.00 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
| 4478-083-67-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 20.0~22.0 | 6.0~7.0 | 23.5~25.5 | 0.75 | 0.18~0.25 | – | – | A8 |
마르텐사이트강, 페라이트강 및 듀플렉스강의 화학적 조성
표 2는 높은 강도와 적당한 내식성이 요구되는 체결 부품에 필수적인 마르텐사이트계, 페라이트계 및 듀플렉스계 스테인리스강의 화학적 조성을 요약하여 보여줍니다. 마르텐사이트계 스테인리스강은 열처리를 통해 경화성을 제공하고, 페라이트계 스테인리스강은 우수한 연성을 제공하며, 듀플렉스계 스테인리스강은 오스테나이트계와 페라이트계 상이 결합되어 탁월한 강도와 공식 저항성을 제공합니다.
ISO 코드는 C1, C3, C4, F1, D2, D4, D6, D8과 같은 원소 및 그룹과 연관되어 있습니다. 마르텐사이트계 합금의 경우, ISO 4006-410-00-I(C1)은 탄소(C) 0.08~0.15, 크롬(Cr) 11.5~13.5의 함량을 갖습니다. 이중 결정 구조의 예로는 ISO 4462-318-03-I(D6)이 있으며, 이 코드는 크롬 21.0~23.0, 몰리브덴 2.5~3.5의 함량을 갖습니다. 참고 사항에는 특정 코드에 대한 텅스텐 요구 사항과 이중 결정 구조 식별을 위한 PREN 계산법이 포함됩니다.
| ISO 코드 | 기음 | 시 | 망 | 피 | 에스 | 크 | 모 | 니 | 구리 | N | Nb | 티 | 그룹 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 마르텐사이트계 스테인리스강 | |||||||||||||
| 4006-410-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 11.5~13.5 | – | 0.75 | – | – | – | – | C1 |
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | C1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.50 | – | – | – | – | C3 |
| 4005-416-00-I | 0.08~0.15 | 1 | 1.5 | 0.04 | ≥0.15 | 12.0~14.0 | 0.6 | – | – | – | – | – | C4 |
| 페라이트계 스테인리스강 | |||||||||||||
| 4016-430-00-I | 0.08 | 1 | 1 | 0.04 | 0.03 | 16.0~18.0 | – | – | – | – | – | – | F1 |
| 듀플렉스 스테인리스강 | |||||||||||||
| 4482-320-01-X | 0.03 | 1 | 4.0~6.0 | 0.035 | 0.03 | 19.5~21.5 | 0.10~0.60 | 1.50~3.50 | 1 | 0.05~0.20 | – | – | 디2 |
| 4362-323-04-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 22.0~24.5 | 0.10~0.60 | 3.5~5.5 | 0.10~0.60 | 0.05~0.20 | – | – | 디2 |
| 4062-322-02-U | 0.03 | 1 | 2 | 0.04 | 0.01 | 21.5~24.0 | 0.45 | 1.00~2.90 | – | 0.16~0.28 | – | – | 디4 |
| 4162-321-01-E | 0.04 | 1 | 4.0~6.0 | 0.04 | 0.015 | 21.0~22.0 | 0.10~0.80 | 1.35~1.90 | 0.10~0.80 | 0.20~0.25 | – | – | 디4 |
| 4662-824-41-X | 0.03 | 0.7 | 2.50~4.0 | 0.035 | 0.005 | 23.0~25.0 | 1.00~2.00 | 3.0~4.5 | 0.10~0.80 | 0.20~0.30 | – | – | 디4 |
| 4462-318-03-I | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 21.0~23.0 | 2.5~3.5 | 4.5~6.5 | – | 0.10~0.22 | – | – | 디6 |
| 4481-312-60-J | 0.03 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 24.0~26.0 | 2.5~3.5 | 5.5~7.5 | – | 0.08~0.30 | – | – | 디6 |
| 4410-327-50-E | 0.03 | 1 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.5 | 6.0~8.0 | – | 0.24~0.35 | – | – | 디8 |
| 4501-327-60-I | 0.03 | 1 | 1 | 0.03 | 0.01 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 0.5~1.0 | 0.20~0.30 | – | – | 디8 |
| 4507-325-20-I | 0.03 | 0.7 | 2 | 0.035 | 0.015 | 24.0~26.0 | 3.0~4.0 | 6.0~8.0 | 1.0~2.5 | 0.20~0.30 | – | – | 디8 |
고온 스테인리스강 및 니켈 합금의 화학적 조성
표 3은 마르텐사이트강 및 니켈 합금을 포함하는 오스테나이트 석출경화강을 비롯한 고온 응용 분야용 조성물을 다룹니다. 이러한 재료는 고온 환경에 적합하도록 설계되었으며, 내크리프성 및 산화 방지 기능을 제공합니다.
그룹에는 CH0, CH1, CH2, V 또는 VH, VW, SD, SB 및 718이 포함됩니다. 니켈 합금 2.4668(718)의 경우 C는 0.02~0.08이며, Ni(50.00~55.00) 및 Mo(2.80~3.30) 함량이 높습니다. 참고 사항에는 특정 코드에 대한 V, Al, B, Co, Fe 및 Nb와 같은 추가 원소에 대한 세부 정보가 나와 있습니다.
| ISO 코드 | 기음 | 시 | 망 | 피 | 에스 | 크 | 모 | 니 | 구리 | N | Nb | 티 | 그룹 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 마르텐사이트계 스테인리스강 | |||||||||||||
| 4021-420-00-I | 0.16~0.25 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH0 |
| 4028-420-00-I | 0.26~0.35 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 12.0~14.0 | – | – | – | – | – | – | CH1 |
| 4057-431-00-X | 0.12~0.22 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.03 | 15.0~17.0 | – | 1.50~2.5 | – | – | – | – | CH2 |
| 4923-422-77-E | 0.18~0.24 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 11.0~12.5 | 0.8~1.2 | 0.30~0.80 | – | – | – | – | V 또는 VH |
| 1.4913 | 0.17~0.23 | 0.5 | 0.40~0.90 | 0.025 | 0.015 | 10.0~11.5 | 0.50~0.80 | 0.20~0.60 | – | 0.05~0.10 | 0.25~0.55 | – | 폭스바겐 |
| 오스테나이트계 석출 경화 스테인리스강 및 니켈 합금 | |||||||||||||
| 4980-662-86-X | 0.08 | 1 | 2 | 0.04 | 0.03 | 13.5~16.0 | 1.0~1.5 | 24.0~27.0 | – | – | – | 1.90~2.35 | SD |
| 2.4952 | 0.04~0.10 | 1 | 1 | 0.02 | 0.015 | 18.0~21.0 | – | 65세 이상 | 0.2 | – | – | 1.80~2.70 | 에스비 |
| 2.4668 | 0.02~0.08 | 0.035 | 0.035 | 0.015 | 0.015 | 17.0~21.0 | 2.80~3.30 | 50.00~55.00 | 0.3 | – | – | 0.60~1.20 | 718 |
냉간 단조 패스너에 일반적으로 사용되는 합금강 – 오스테나이트계
표 A.1은 냉간 단조 체결 부품에 사용되는 일반적인 오스테나이트계 강종을 나열하고, 범주, 그룹, ISO 코드, 유럽 명칭, ASTM 코드, 미국 일반 명칭, GB/T 명칭, GB/T 20878 코드 및 관련 표준을 상호 참조하여 보여줍니다. 이는 나사 및 볼트의 대량 생산에 적합한 재료를 선택하는 데 도움이 됩니다.
| 범주 | 그룹 | ISO 코드 | 유럽 코드 | 유럽 등급 | ASTM 코드 | 미국 이름 | GB/T 포지션 | GB/T 20878 코드 | 관련 표준 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 황화 오스테나이트 | A1 | 4305-303-00-I | 1.4305 | X8CrNiS18-9 | S30300 | 303 | 제5장, 표 1 | S30317 | ASTM A959, EN 10088-3 |
| A1 | 4570-303-31-I | 1.457 | X6CrNiCuS18-9-2 | S30331 | 303큐빅피트 | GB/T 3098.6 GB/T 3098.15 | – | EN 10088-3 | |
| 범용 오스테나이트계 | A2L | 4307-304-03-I | 1.4307 | X2CrNi18-9 | S30403 | 304L | 제5장, 표 1 | S30403 | ASTM A959, EN 10088-3, EN 10263-5, EN 10269 |
