1번과 2번 질문이 결국 같은 얘기입니다. 금속이 응고하면서 초정에서 어떤 상이 결정되는가가 중요한데, 예를 들어 304는 초정으로 Delta Ferrite가 형성되고 이후에 Austenite가 만들어 집니다. 이에 비해 316은 Ni의 함량이 상대적으로 많아서 초정으로 Austenite가 형성되고 이후에 Ferrite가 형성됩니다. Duplex의 경우에도 초정으로 Ferrite가 형성되고 이후에 응고와 냉각의 과정을 거치면서 Austenite가 만들어 집니다. 그래서 냉각 속도가 빠르면 미처 변태 되지 못한 Ferrite가 많이 남아 있게 되고 그렇게 남은 Ferrite 성분은 탄소강이라고 이해해도 무방한 수준이 되니 결국 내식성이 떨어지게 되지요. 물론 지금 이해하는 것 처럼 이론적이고 안정적인 조건에서는 고온에 형성된 Delta Ferrite가 모두 변태되어 사라져야 정상인데, 실제로는 그렇지 않죠. 그리고 내식성이라는 표현도 SCC를 언급하게 되면 약간의 Ferrite 조직이 있는 것이 SCC의 균열 전파를 막아 줄 수 있기에 없는 것 보다 좋습니다. 간단하게 의견을 드리긴 했으나, 이게 세부 강종별로 응고 모드를 이해해야 하고, 그에 따른 조직의 특성을 이해해야 하는 것이기에 쉽게 설명드리기 어렵네요. Ni과 Cr함량에 따른 응고 모드를 표현한 도표 자료가 많이 있으니 우선 그걸 먼저 공부하시고 추가 질문을 더 해 주시면 서로 도움이 될 듯 합니다.

Q3: 오스테나이트 용접 시 페이라이트함량은 3-5프로 제한하는것은 응고균열을 막기위함입니다. 모재는 아니고 용접부의 제한사항입니다. 용접부에 페라이트의 상향치를 주는것은 고온에서 페라이트의 2차상이 쉽게 생성되고 취화되기때문으로 알고있습디다. 내식성은ㄹ좋게하기위해 3에서 5프로로 만들어야한다는 의미하고는 다릅니다 듀플렉스는 오스테나이트 스테인레스 스틸보다 PREN 내공식게수가 높아 공식에 강합니다 페라이트 때문이라기보단 내부 화획성분치에 대한 pren의 값이높아져서 그렇습니다. 부식균열측면에서는 오스테나이트스테인레스 스틸은 SSC(sulfide stress crack)에는 강하나 CLscc(chrolide stress corrosion crack)에는 약합니다. 듀플렉스는 Cl scc에 페라이트 분율이 높아 강한것으로 알고 있습니다.

Q1) 관리자님께서 이미 답변을 잘 주셨는데, 만약 이해가 안 되셨다면, 알파와 델타의 구분이 왜 필요하신지에 대한 추가 질문이 필요하실 것 같습니다. 기본적으로 알파와 델타는 형성된 온도에 따른 명칭의 구분일 뿐 상온에서는 동일한 상입니다. Q2) Ferrite no.는 vol %가 아니고, 자기력의 정도를 가지고 측정한 값입니다. 결과적으로 No.와 %는 다릅다고 할 수 있습니다. 정확한 변환식은 없는데, 통상 8%까지는 FN과 동일하고 그 이상은 0.7 FN = % 정도로 생각하시면 될것 같습니다. NACE MR 0103에 따른 ASTM E562 방법으로 DSS의 허용 Ferrite 함량은 35~65%이고, API 582/938-C는 30~65% 입니다. Q3) 오스테나이트 SS에 일부 Ferrite가 합금 원소 분포의 불균일과 상간 전위차이 등에 의해 부식의 Risk가 커집니다. 하지만 DSS는 기본적으로 Cr, Mo, N가 많기 때문에 단순히 Ferrite 함량이 많다고 문제가 되지는 않습니다. 참고로 ASS 대비 DSS에 Ni. 함량이 더 적은데, Ni. 함량은 통상의 부식 환경에서 내석성 향상에 직접적으로 기여하지 못하고 단지 Cr, Mo 등의 원소의 고용도를 높여 주는 간접적인 효과가 있습니다. Q4) Q3에서 설명 드린 것처럼, 상만 가지고 내식성을 판단할 수는 없습니다. Cr이 27% 이상 들어간 SS 445, 446, 447 같은 강종들은 굉장히 우수한 내식성을 가집니다. 내식성은 기본적으로 합금원소와 열처리, 가공 상태, Application 등을 고려해야 합니다.

약간 더 보충답을 올립니다. A1) for Q1) ASS와 DSS의 응고점에서 초정 (첫 응고) 은 Ferrite을 함유하는데 alpha ferrite를 가지는 CS, Low Alloy Ferritic Steel, FSS와는 달리 이를 Delta Ferrite라고 부릅니다. 이는 두 Ferrites는 Carbon의 고용도가 약간 다를 뿐 거의 동일한 특성을 가집니다. 결국 Delta ferrite라는 말은 ASS나 DSS의 응고 후 상온까지 남게된 잔류Ferrite를 의미합니다. A2) for Q2) Ferrite volume% 와 FN (ferrite number-based on the magnetizing)가 함께 사용될 수 있습니다. 요구하는 것에 따라 하나를 사용할 수 있겠습니다. 이에 대한 호환 공식이 여러 실험자들에 의해 제시되고 있는데 재료, 실험조건에 따라 다소 다르니 주의를 요합니다. Industrial Codes/Standards에서는 아직 이들호환 공식을 채용하지 않고 있습니다. References 1. Welding Journal, 76(1): 24-s to 37-s, 1997 2. Welding Journal, 61(11): 352-s to 361-s, 1982 3. P. Rouault, et al, Comparison between different ways of ferrite measurements in duplex welds and influence on control reliability during construction, Duplex America 2000Conference, Paper No. DA2_040, 2000 4. T.G. Gooch, et al, Hydrogen Cracking of ferritic-Austenitic Stainless Steel Weld Metal, Duplex America 2000Conference, Paper No. DA2_058, 2000 한편 DSS의 wrought 원소재는 거의 50%:50%이나 그 주조재나 용접부는 다소의 오차를 허용합니다. 대개 한쪽이60-70%까지 허용되는데 적용 Standards나 Specification등에 따라 약간씩 차이가 납니다. References API TR938-C DNV RP-F112 NiDI Publication 10044 A3) for Q3 & 4) 우선 DSS에서는 금속학적인 고온 응고균열은Nb함유 welding filler만 사용하지 않는다면일반적으로발생하지 않습니다. 3-11 (or 12)% ferrite control은 ASS welds에만 적용됩니다. 3%는 고온응고균열을 피하기 위한 최소치이고 11 or 12%는 일반적인 ASS의 내식성을 유지하기 위한 최대치입니다. 이때, ASS Welds에서11 or 12% Ferrite 의 유지는 Chloride SCC의 저항에 약간은 효과가 기대되나 용접부의 상대적으로 높은 잔류응력으로 인해 그 효과는 거의 무시합니다. 하지만, 초저온용에서는 이 range는 다소 하향으로 유지되기도 합니다. 또한, 최종 제품의 내석성 향상이나 Non-Magnetic을 요구하는 경우는 열처리를 통해 Ferrite를 최소 또는 완전제거를 하기도 합니다. 한편, DSS는 두상의 공존이 특히 Chloride SCC의 저항을 크게 향상시키므로 이 분위기에서 ASS의 Upgrading 재료로 사용하는데 다른 분위기서는 극히 제한 되므로 사용시 주의가 요구됩니다.