SUS316L vs 316 | 차이점 및 특성 비교

 

 

스테인리스 스틸은 내식성, 내열성, 그리고 내구성이 뛰어난 금속 소재로, 다양한 산업 분야에서 폭넓게 사용되고 있습니다. 그 중에서도 SUS316과 SUS316L은 화학, 석유, 해양 등 극한 환경에서도 우수한 성능을 발휘하는 재료로 잘 알려져 있습니다. 그러나 많은 사람들이 SUS316과 SUS316L 사이의 차이점에 대해 혼동하는 경우가 많습니다. 이번 글에서는 SUS316과 SUS316L의 차이점에 대해 상세히 설명하고, 이들 재료가 사용되는 실제 환경과 각각의 장단점을 비교해보겠습니다.

 

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1. 스테인리스 스틸 개요

 

스테인리스 스틸은 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni)을 주성분으로 하는 합금으로, 내식성이 우수한 것이 특징입니다. 이 중 크롬은 철과 결합하여 표면에 얇은 산화 피막을 형성해 금속이 부식되는 것을 방지합니다. 니켈은 이러한 내식성을 더욱 강화하고, 가공성을 향상시키며, 고온에서의 강도를 증가시킵니다.

SUS316과 SUS316L은 모두 오스테나이트계 스테인리스 스틸에 속하며, 특히 내식성이 우수한 특징을 가지고 있습니다. 그러나 이 둘은 미세한 조성 차이와 그에 따른 물리적, 화학적 특성의 차이로 인해 다양한 응용 분야에서 선택적으로 사용됩니다

 

 

2. SUS316 vs SUS316L | 화학 조성 차이

 

SUS316과 SUS316L의 가장 큰 차이점은 탄소(C) 함량입니다. 아래 표는 두 합금의 주요 성분 비교입니다.

 

탄소(C)	0.08%	0.03%
크롬(Cr)	16-18%	16-18%
니켈(Ni)	10-14%	10-14%
몰리브덴(Mo)	2-3%	2-3%

 

탄소 함량이 SUS316에서는 최대 0.08%인 반면, SUS316L에서는 0.03%로 더 낮습니다. 여기서 'L'은 'Low Carbon'을 의미하며, 낮은 탄소 함량으로 인해 SUS316L은 용접 후에도 감쇠(crack)가 덜 발생하고, 입계 부식(intergranular corrosion)에 대한 저항성이 뛰어납니다.

 

 

3. 물리적, 기계적 특성 비교

 

SUS316과 SUS316L의 물리적 및 기계적 특성에서 중요한 차이점은 탄소 함량에 기인합니다. 탄소는 강도의 주요 원소 중 하나로, 탄소 함량이 높을수록 강도는 증가하지만, 연성이 감소하고, 특히 용접 시 문제를 야기할 수 있습니다.

항복 강도 (MPa)	약 205	약 170
인장 강도 (MPa)	약 515	약 485
연신율 (%)	약 40%	약 40%
경도 (HB)	146-217	146-217

 

SUS316L은 항복 강도와 인장 강도가 다소 낮지만, 더 높은 연성을 가지고 있습니다. 이러한 특성은 SUS316L이 용접이 필요한 구조물에 더 적합함을 의미합니다.

 

 

4. 내식성 및 용접성

 

스테인리스 스틸은 대부분의 환경에서 부식에 대한 저항성을 가지고 있지만, 환경에 따라 그 저항성의 정도가 달라질 수 있습니다. 특히, 화학 처리 공장, 해양 환경, 고염도 환경 등에서는 스테인리스 스틸이 더 높은 내식성을 요구합니다.

 

내식성 비교

 

SUS316과 SUS316L 모두 몰리브덴(Mo)을 포함하고 있어 염화물(Chloride) 부식에 대한 저항성이 우수합니다. 그러나 용접 후의 내식성에서 차이가 발생합니다. SUS316은 용접 후 냉각 시 탄화물이 석출되어 입계 부식이 발생할 가능성이 있지만, SUS316L은 낮은 탄소 함량 덕분에 이 문제를 크게 줄일 수 있습니다.

 

용접성 비교

 

용접 작업이 필요한 경우, SUS316L이 선호됩니다. 용접 과정에서 높은 열에 노출된 후에도 탄화물 석출이 거의 없어 용접 부위의 균열이나 부식 가능성이 낮기 때문입니다. 반면, SUS316은 용접 후 추가적인 열처리(애니얼링, Annealing)를 통해 이 문제를 해결할 수 있지만, 이는 비용과 시간이 추가로 소요되는 단점이 있습니다.

 

 

5. 응용 분야의 차이점

 

두 스테인리스 스틸은 공통적으로 내식성이 중요한 응용 분야에서 사용됩니다. 그러나 특정한 요구 사항에 따라 사용되는 분야가 약간 다를 수 있습니다.

 

SUS316 응용 분야

 

• 화학 공정 설비: 강한 산과 염기 환경에서 사용됨
• 펌프 및 밸브: 높은 압력과 부식이 있는 환경에서 성능 발휘
• 의료 기기: 부식에 강하고, 세균 저항성이 뛰어남
• 해양 장비: 염분이 많은 해양 환경에서 내구성이 좋음

 

SUS316L 응용 분야

 

• 용접 구조물: 건축 구조물, 배관, 저장 탱크 등
• 식음료 가공 설비: 위생이 중요한 환경에서 사용
• 생명공학 및 제약 장비: 약품 및 생체에 안전한 장비
• 냉각탑: 열교환기와 같은 냉각 설비에서 내구성 제공

 

SUS316L은 주로 용접이 필요한 환경이나 고온에서의 부식 저항성이 중요한 경우에 더 많이 사용됩니다.

 

6. 비용 비교

 

일반적으로 SUS316과 SUS316L은 매우 비슷한 가격대를 형성하고 있으나, 용접 작업의 필요성과 후속 처리에 따른 비용을 고려할 때, 최종 비용에서는 차이가 발생할 수 있습니다. SUS316L은 용접 후 추가적인 처리 없이 사용할 수 있어 전체 비용을 절감할 수 있지만, 처음 자재 비용은 약간 더 비쌀 수 있습니다.

 

7. 결론

 

SUS316과 SUS316L은 매우 유사한 스테인리스 스틸로, 특정 환경에서 최상의 성능을 발휘하기 위해 선택적으로 사용됩니다. 탄소 함량의 차이로 인해 물리적, 화학적 특성이 약간 다르며, 이는 각각의 장점과 단점을 형성합니다. 용접이 필요한 경우나 입계 부식이 우려되는 환경에서는 SUS316L이 더 적합한 선택입니다. 반면, 고강도가 요구되는 환경에서는 SUS316이 더 나은 선택일 수 있습니다.

 

각각의 특성과 차이를 명확히 이해하고, 사용하는 환경에 맞는 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 이러한 선택은 장비의 수명 연장, 유지 보수 비용 절감, 그리고 안전성 확보에 중요한 역할을 합니다.