권기선씨의 답변에 덧붙여 일반적인 생각을 말씀드립니다.
1. Impeller 재질 선정 기준
Ans) Impeller 재질은 경량, 고강도, 양호한 용접성, 높은 기계가공성 등
의 기본적인 요구사항과 process의 특성에 따른 내식성 및 제한 사항
(예, H2S content에 따른 yield strength 최대값, hardness 제한이나
rpm에 따른 인장강도. 전단응력 요구치 충족, 저온에 따른 impact 값
등)을 복합적으로 고려하여 선정합니다.
2. 주요 사용 재료 (code)
Ans) API가 가장 쉽게 접근 가능할 것 같으며 기계 종류별 각 부품별 사용
재질이 Table 화 되어 있습니다. Pump (API610 Appendix H)
Centrifugal Compressor (API617 Appendix B) 등 Fabricated impeller
로써 routine 하게 가장 많이 선정되는 재질은 API code에 list 된
재질들로 AISI4140, 4320 등의 steel plate 와 AISI3140 등의
forged steel이 있으며 삼성항공에서 생산하는 Turbo Air Compressor
등의 초고속 impeller 등에는 AISI 410 등의 casting 재질이 사용
됩니다.
3. 재질별 국내 제작 현황
Ans) 재질은 소재로써 Forging 재, Plate 재, Cast 재 등을 해당 국가
규격에 맞게 각 steel maker(포철, 인천재철, 동국제강, 삼미특수강,
연합철강 등)나 신화특수강 등의 trading co.등을 통하여 Machinery
제작자들이 구매한뒤 필요한 가공(열처리 등의 소재처리에서 machine
가공등)을 거쳐 impeller, shaft 등의 형상으로 제작함. 웬만한
재질의 소재는 외국 규격의 certificate를 별도로 요구하지 않는한
국내 구입이 가능하며 제작에도 별 문제가 없으나 machinery 자체의
제작 기술이 떨어지므로 Process Pump, Air Compressor 등의 기자재
부품 제작에 머무르고 있습니다. 외국의 Machinery Maker 들이
국내 steel maker에 부품제작을 의뢰하는 경우도 있는데 특히 Casing
들의 주물 제작이나 Shaft 제작, Turbine Blade 제작 등을 인천제철,
현대중공업, 삼성항공 등의 대기업이나 천지산업 등의 중소업체에서
도 해주고 있는 사례가 많습니다.
4.(질문) 외국 수입 제품인 임펠라 소재가 STS403 입니다. 이를 국내에서
대체하고자 하는데 최적 대체 가능 재질이 있으면 알려 주십시요.
Ans) STS로 외국에서 수입을 하였다는 말 짜체가 이해가 가지 않습니다.
외국에서 국내 규격으로 원자재를 제작하였다는 말인데 --- .
impeller 재질로 많이 쓰는것중 하나가 AISI type 403 재질로써
stainless forging 입니다. 그 특성은 권기선씨의 설명이 잘되어
있습니다. 다만 용도 자체가 TYPE403 이어야만 되는 지를 검토하시고
타재질의 사용 가능서에 대한 결론을 내리시기 바랍니다.
JIS의 SCS1 또는 SCS2에 해당하는 국산 재료로 검토해보시도록 추천
합니다.
STS403은 임펠라, 터빈브레이드 및 고응력 작용 부품에 쓸수
있게끔 [Si]을 하향 관리한 제품입니다.
즉 경도가 매우 높은 martensitic stainless steel에
[Si]을 낮춰서 인성을 향상시킨 강종입니다.
안타깝게도 대체강종으로 소개할만한 국내생산 소재는 거의
없읍니다.
굳이 말씀드린다면 420J1이 있을 수 있습니다. 통상의 13Cr강
보다 내식성은 우수하나 경도가 403 보다 더 높아 인성 측면에서
불리 할 수도 있습니다.
즉 수명 측면에서 불리한 점이 있습니다.
충분한 검토가 있어야 할 것으로 판단 됩니다.
1. Impeller 재질 선정 기준
Ans) Impeller 재질은 경량, 고강도, 양호한 용접성, 높은 기계가공성 등
의 기본적인 요구사항과 process의 특성에 따른 내식성 및 제한 사항
(예, H2S content에 따른 yield strength 최대값, hardness 제한이나
rpm에 따른 인장강도. 전단응력 요구치 충족, 저온에 따른 impact 값
등)을 복합적으로 고려하여 선정합니다.
2. 주요 사용 재료 (code)
Ans) API가 가장 쉽게 접근 가능할 것 같으며 기계 종류별 각 부품별 사용
재질이 Table 화 되어 있습니다. Pump (API610 Appendix H)
Centrifugal Compressor (API617 Appendix B) 등 Fabricated impeller
로써 routine 하게 가장 많이 선정되는 재질은 API code에 list 된
재질들로 AISI4140, 4320 등의 steel plate 와 AISI3140 등의
forged steel이 있으며 삼성항공에서 생산하는 Turbo Air Compressor
등의 초고속 impeller 등에는 AISI 410 등의 casting 재질이 사용
됩니다.
3. 재질별 국내 제작 현황
Ans) 재질은 소재로써 Forging 재, Plate 재, Cast 재 등을 해당 국가
규격에 맞게 각 steel maker(포철, 인천재철, 동국제강, 삼미특수강,
연합철강 등)나 신화특수강 등의 trading co.등을 통하여 Machinery
제작자들이 구매한뒤 필요한 가공(열처리 등의 소재처리에서 machine
가공등)을 거쳐 impeller, shaft 등의 형상으로 제작함. 웬만한
재질의 소재는 외국 규격의 certificate를 별도로 요구하지 않는한
국내 구입이 가능하며 제작에도 별 문제가 없으나 machinery 자체의
제작 기술이 떨어지므로 Process Pump, Air Compressor 등의 기자재
부품 제작에 머무르고 있습니다. 외국의 Machinery Maker 들이
국내 steel maker에 부품제작을 의뢰하는 경우도 있는데 특히 Casing
들의 주물 제작이나 Shaft 제작, Turbine Blade 제작 등을 인천제철,
현대중공업, 삼성항공 등의 대기업이나 천지산업 등의 중소업체에서
도 해주고 있는 사례가 많습니다.
4.(질문) 외국 수입 제품인 임펠라 소재가 STS403 입니다. 이를 국내에서
대체하고자 하는데 최적 대체 가능 재질이 있으면 알려 주십시요.
Ans) STS로 외국에서 수입을 하였다는 말 짜체가 이해가 가지 않습니다.
외국에서 국내 규격으로 원자재를 제작하였다는 말인데 --- .
impeller 재질로 많이 쓰는것중 하나가 AISI type 403 재질로써
stainless forging 입니다. 그 특성은 권기선씨의 설명이 잘되어
있습니다. 다만 용도 자체가 TYPE403 이어야만 되는 지를 검토하시고
타재질의 사용 가능서에 대한 결론을 내리시기 바랍니다.
JIS의 SCS1 또는 SCS2에 해당하는 국산 재료로 검토해보시도록 추천
합니다.