간략 설명
제품:3.5% 니켈 저온 무봉강관 – ASTM A334 3등급(UNS K12021 / 3.5Ni), 저온에서 사용되는 무봉강 및 용접 탄소강 및 합금강관에 적합하도록 냉간 인발, 노멀라이징 및 공랭 처리되었습니다.
제품 간략 설명:워믹 스틸 그룹은 외경 25mm, 두께 2mm, 길이 22m의 소형 장형 3.5니켈 무봉강관에 대한 대량 생산 능력을 확보했으며, 이 제품은 ASTM A334 3등급의 영하 101°C까지의 저온 인성 요구 사항을 완벽하게 충족합니다. 이 생산 라인은 소형 장형 3.5니켈관에 대한 기존의 수입 의존도를 해소합니다. 3.5% 니켈강은 영하 150°F(-101°C)의 저온에서도 탁월한 노치 인성과 연성을 제공하여 LNG 터미널, 에틸렌 분해 장치, 공기 분리 설비 및 극지방 프로젝트에 필수적인 소재입니다.
외경은 10mm에서 610mm(열간압연), 벽 두께는 1.5mm에서 25.4mm이며, 단일 길이는 최대 24m입니다. 냉간인발 정밀 외경 범위는 6mm에서 89mm이며, 치수 공차는 ±0.10mm까지 낮습니다.
약 3.5%의 니켈을 함유하고 있으며, 저탄소 고니켈 조성으로 저온 인성을 크게 향상시키고 -101°C에서 저온 취성을 방지합니다. 일반적인 조성: C ≤0.19%, Mn 0.31-0.64%, Si 0.18-0.37%, Ni 3.18-3.82%, P ≤0.025%, S ≤0.025%.
3.5Ni(ASTM A334 3등급)는 표준 저온강 6등급(-45°C)과 고급 9% Ni강 8등급(-196°C) 사이에 위치하며, -50°C ~ -101°C의 사용 온도 범위에서 가장 경제적인 솔루션입니다.
ASTM A334/A334M, ASME SA334, ASTM A333/A333M 3등급을 준수하며, ASTM/ASME, PED 및 NACE MR0175(요청 시)의 기준도 충족합니다.
LNG 수입 터미널 보조 배관, PDH(프로판 탈수소화) 장치, 에틸렌 분해 장치, 공기 분리 장치 및 극지방 해양 플랫폼 배관 시스템.
워믹 스틸 그룹당사는 저온용 무봉강관, 소구경 정밀관, 초장형 무봉강관 전문 제조업체이자 글로벌 수출업체입니다. 20년 이상의 냉간 인발 기술을 바탕으로 영하 101°C까지 사용 가능한 3.5Ni 무봉강관을 대량 주문으로 공급하고 있습니다. 제조원 증명서, 100% 초음파 및 수압 검사, 정확한 재질 식별, 단일 열처리 추적 가능한 전체 치수 검사 보고서를 제공합니다. SGS/BV/DNV/TÜV 등 제3자 검사 기관의 검사도 수용합니다. 경쟁력 있는 가격과 빠른 배송을 약속드립니다.
섹션 1: 배경 – -101°C에서 3.5Ni 무이음관을 사용하는 이유는 무엇일까요?
1930년대 미국이 저온용 3.5% 니켈강을 처음 개발한 이후(이후 ASTM A334/A334M 및 A333/A333M으로 표준화됨), 유럽과 일본 또한 자체적인 3.5Ni 강종을 개발해 왔습니다. 이러한 소재들은 에틸렌 분해 설비, LPG/LNG 운송, 비료 공장, 고무 가공 및 석탄 가스화 산업에서 널리 사용되어 왔습니다.
3.5Ni강은 니켈(Ni) 함량이 약 3.5%인 저탄소 고니켈 저합금강입니다. 노멀라이징 또는 노멀라이징 및 템퍼링 열처리를 통해 안정적인 페라이트 + 베이나이트 미세구조를 형성하고 우수한 저온 충격 인성을 제공합니다. 3.5Ni강은 영하 101°C의 저온 환경에서 사용되는 압력 용기 및 배관 시스템에 널리 사용되는 국제적으로 인정받는 소재입니다.
중국에서는 3.5Ni 강판 및 단조품이 오랜 기간 동안 안정적인 산업 생산을 통해 우수한 기술력과 비용 효율성을 입증해 왔습니다. 그러나 이음매 없는 튜브, 특히 소구경 초장형 3.5Ni 튜브는 공급이 여전히 부족한 상황입니다.
워믹 스틸은 이러한 업계의 공백을 메우기 위해 저온 무봉강관 제조, 소구경 정밀 생산, 초장형 튜브 냉간 인발 기술 분야의 핵심 역량을 활용하여 전용 생산 라인을 구축했습니다. 체계적인 공정 개발과 다중 배치 검증을 거쳐 외경 25mm, 두께 2mm, 길이 22m의 초장형 3.5니켈 무봉강관 양산에 들어갔으며, 첫 번째 물량은 4월에 국내 주요 장비 제조업체에 납품되었습니다. 이 튜브는 러시아 북극권 프로젝트에 사용될 예정입니다.
국가 공인 시험을 통해 영하 101°C 저온 샤르피 충격 인성, 상온 인장 특성, 치수 정확도 및 표면 마감을 포함한 모든 주요 성능 지표가 ASTM A334 3등급 요구 사항을 완벽하게 충족하며 국제적으로 인정받는 선진 수준과 동등함을 확인했습니다.
제2장: 비교 등급 분석 – 적합한 저온용 강재 선택
저온 환경용 고합금강 무이음관은 주로 ASTM A333/A334 등급 3, 4, 6, 7, 8, 9, 11을 포함합니다. 그중 등급 3, 4, 7, 8은 중저온 및 극저온 환경에 가장 일반적으로 사용됩니다. 적절한 재질 선택은 요구되는 최소 사용 온도, 설계 압력 및 예산에 따라 달라집니다.
다음 표는 주요 저온강종에 대한 종합적인 비교 정보를 제공합니다. 각 강종의 적용 온도, 기계적 특성(인장 강도 및 항복 강도), 주요 용도를 포함합니다. 이 비교를 통해 3.5Ni강(ASTM A334 3등급)의 시장 위치를 다른 소재와 비교하여 명확히 파악할 수 있습니다.
표: ASTM A333/A334 저온강 등급 비교
| 등급 지정 | 최소 서비스 온도 | Ni 콘텐츠 | 인장 강도(최소) | 항복 강도(최소) | 연장 | 유형 및 키 적용 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6학년 | -45°C (-50°F) | ≤0.5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | 30% 이상 | 저탄소 망간강. 가장 흔하고 경제적인 등급. 수처리, 일반 냉동, 저온 환경용 파이프라인에 사용됩니다. |
| 3등급(3.5Ni) | -101°C (-150°F) | 3.18-3.82% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | ≥30% (L) / ≥20% (T) | 니켈 함량 3.5%의 강철. -50°C ~ -101°C 범위에서 비용 효율적입니다. PDH 장치, 에틸렌 플랜트, 공기 분리 장치, 북극 파이프라인 등에 사용됩니다. |
| 4학년 | -101°C (-150°F) | ≤0.5% | ≥415 MPa | ≥240 MPa | 30% 이상 | 탈산탄소강. 소량의 페라이트를 함유하는 기지 구조를 가지고 있다. 3.5Ni강에 비해 저온 인성이 제한적이다. |
| 7학년 | -73°C (-100°F) | 2.0-2.5% | ≥450 MPa | ≥240 MPa | 30% 이상 | 니켈 함량 2.5%의 강철. 6등급과 3등급 사이의 중간 등급입니다. |
| 8학년 (9Ni) | -196°C (-320°F) | 8.4~9.6% | ≥690 MPa | ≥515 MPa | 22% 이상 | 9% 니켈강. 탁월한 극저온 내구성. LNG 주 배관(-162°C). |
| 11등급 (높은 인성) | -196°C. Gr.8과 유사함. | 8학년과 비슷합니다. | 8학년과 비슷합니다. | 8학년과 비슷합니다. | 8학년과 비슷합니다. | 고품질 킬드강으로 제작되었으며, 극저온 환경의 중요 부품에 사용됩니다. |
제3절: 화학적 조성 – ASTM A334 3등급 적합성을 위한 엄격한 관리
워믹 스틸은 3.5Ni 강판 및 열간압연 무봉강관 생산 분야에서 축적된 검증된 경험을 바탕으로, 냉간인발 소구경관 공정에 특화된 엄격한 화학 조성 범위를 확립했습니다. 이를 통해 우수한 저온 인성을 확보하는 동시에 안정적인 냉간인발 가공성을 유지할 수 있습니다.
| 요소 | ASTM A334 Gr.3 (최대/요구량) | 워믹 스틸 디자인 타겟 | 워믹 스틸 실제 용광로 분석 |
|---|---|---|---|
| 탄소(C) | ≤0.19% | 0.06 – 0.09% | 0.07% |
| 실리콘(Si) | 0.18 – 0.37% | 0.18 – 0.33% | 0.24% |
| 망간(Mn) | 0.31 – 0.64% | 0.45 – 0.60% | 0.51% |
| 인(P) | ≤0.025% | ≤0.010% | 0.004% |
| 황(S) | ≤0.025% | ≤0.005% | 0.001% |
| 니켈(Ni) | 3.18 – 3.82% | 3.30~3.70% | 3.40% |
*낮은 탄소 함량(C ≤0.19%), 초저인 및 초저황 함량(P ≤0.025%, S ≤0.025%), 그리고 정밀한 3.18~3.82%의 니켈 첨가는 -101°C에서의 저온 취성 위험을 제거하는 동시에 ASTM A334 Gr.3의 화학적 및 기계적 요구 사항을 충족하고 인발 공정 중 우수한 냉간 가공성을 보장합니다.*
제4절: 기계적 특성 – ASTM A334 3등급 준수 검증 완료
동일한 열처리를 거친 모체 튜브(전체 벽 두께)와 완성 튜브(표면) 모두에 대해 기계적 특성을 테스트했으며, 샘플은 일반 생산 배치에서 채취했습니다.
상온 인장 특성
| 재산 | ASTM A334 Gr.3 요구사항 | 워믹 스틸 실제 생산품 (정규 생산) |
|---|---|---|
| 항복강도(0.2% 오프셋) | ≥240 MPa | 330~360 MPa |
| 인장 강도 | ≥450 MPa | 520~550 MPa |
| 신장(종방향) | 30% 이상 | 32~36% |
| 신장률(횡방향) | 20% 이상 | 26~30% |
| 경도(HB) | ≤190 | 160~175 |
금속 조직 구조
845°C 이상의 온도에서 노멀라이징 열처리 후 공랭 과정을 거친 완성된 튜브는 ASTM No. 10(매우 미세한 결정립) 정도의 결정립 크기를 갖는 미세한 페라이트 + 베이나이트 미세구조를 나타내며, 이는 우수한 저온 인성에 기여합니다.
-101°C 저온 샤르피 충격 인성
표준 절차에 따라 완성된 박판관(25x2mm)에 대한 직접 충격 시험이 불가능하기 때문에(시편 크기가 너무 작음), 워믹 스틸(Womic Steel)은 동일한 제조 번호의 모관 샘플을 채취하여 완성된 관과 동일한 노멀라이징 열처리를 거친 후, 2.5x10x55mm 크기의 샤르피 V-노치 시편으로 가공했습니다. 그런 다음 설계 요구 사항인 -101°C를 훨씬 초과하는 -117°C의 저온에서 충격 시험을 실시하여 충분한 안전 여유를 확보했음을 입증했습니다.
| 시험 온도 | 샘플 1 | 샘플 2 | 샘플 3 | ASTM 요구사항 (2.5mm 하위 크기) |
|---|---|---|---|---|
| -117°C | 32J | 33J | 35J | 최소 평균 ≥5J; 단일 ≥4J |
충격 시험 결과는 ASTM 최소 요구 사항을 훨씬 뛰어넘어, 정격 사용 온도인 -101°C를 훨씬 초과하는 온도에서도 재료의 탁월한 저온 인성을 입증하며 상당한 안전 여유를 보여줍니다.
제5절: 제조 공정 – 소구경 초장형 튜브의 성숙한 냉간 인발 및 열처리
워믹 스틸은 소형 직경, 초장형, 고표면 마감 제품에 최적화된 완전 산업화된 제조 공정을 통해 3.5Ni 저온 무봉강관을 생산합니다.
- 전기로 용융 + 레이들 정련 + 진공 탈기:극도로 낮은 수소, 산소 및 질소 함량과 엄격한 화학적 제어(P ≤0.005%, S ≤0.001%)를 보장합니다.
- 연속 타설 + 블룸 롤링:표면 품질이 우수하고 내부 건전성이 뛰어난 튜브를 제작합니다.
- 핫 피어싱(크로스 롤 피어싱):빌릿은 워킹 빔로에서 가열된 후 최적화된 압연 온도에서 두꺼운 벽의 중공 쉘로 천공되며, 편심이 최소화됩니다.
- 콜드 필거링 / 콜드 드로잉- 다중 패스(중간 어닐링 포함): 이는 초장형 튜브를 제작하는 핵심 공정입니다. 최종 크기 25x2mm를 얻기 위해서는 일반적으로 정밀하게 제어되는 세 번의 냉간 인발 패스가 필요하며, 각 패스마다 재료가 가공 경화됩니다. 패스 사이에는 튜브의 연성을 회복하고 가공 경화로 인한 균열을 방지하기 위해 중간 어닐링 공정이 진행됩니다.
- 용액 어닐링(정규화):제어된 분위기의 전기로에서 845°C 이상의 온도로 가열한 후, 공랭하여 냉간 가공 응력을 완화하고 미세 구조를 개선합니다.
- 교정:정밀 롤러 교정으로 미터당 1.5mm 이하의 직진도 공차를 보장합니다.
- 길이 절단 및 끝단 마감:플라잉 컷오프 톱은 높은 정밀도를 제공하며, 필요에 따라 절단면의 모서리를 다듬거나 경사지게 가공할 수 있습니다.
- 100% 비파괴 검사, 수압 시험 및 마킹:각 튜브는 최종 저응력 스탬핑 전에 초음파 검사, 와전류 검사 및 압력 검사를 거칩니다.
- 최종 크기:외경 24.96~25.05mm × 두께 2.04~2.16mm × 길이 22m. 내경 및 외경 표면 조도 ≤1.4μm Ra로, NB/T 47019.1-2021에 따른 1등급 열교환기 튜브 품질(서브마이크로미터 표면 조도)을 충족합니다.
제6장: 품질 관리 및 시험 – 종합적인 성능 검증
3.5Ni 저온 무이음관의 모든 생산 배치는 ASTM A334/A334M:2021 표준에 따라 테스트됩니다.
자격증:EN 10204 3.1형에 따른 공장 시험 성적서가 제공됩니다. 제3자 기관(SGS/BV/DNV/TÜV)이 입회한 3.2형 성적서는 요청 시 제공 가능합니다.
배치 간 일관성:워믹 스틸은 각 가열 번호와 각 배치에 대한 상세한 기록을 유지하여 모든 완제품 튜브의 완벽한 추적성을 보장합니다.
섹션 7: 적용 분야 – 3.5Ni ASTM A334 3등급 튜브의 탁월한 활용 분야
3.5Ni 저온 무이음관은 -45°C ~ -101°C의 사용 온도 범위에서 장기간 안정적인 작동을 위해 설계되었으며, 표준 6등급 재질과 고가의 9% Ni 8등급 재질 사이의 간극을 메웁니다.
3.5Ni 튜브는 -50°C(6등급)에서 -196°C(9% Ni 8등급) 사이의 온도 범위에서 가장 비용 효율적인 소재로, 대부분의 석유화학 저온 응용 분야에서 선호되는 솔루션입니다.
섹션 8: 3.5Ni 저온 무이음관에 Womic Steel을 선택해야 하는 이유는 무엇일까요?
자주 묻는 질문(FAQ)
워믹 스틸에 문의하세요
ASTM A334 Grade 3(또는 기타 저온 등급)에 따른 특정 3.5Ni 저온 튜브에 대한 문의, 기술 지원 또는 견적 요청은 당사에 직접 문의하십시오.
게시 시간: 2026년 6월 24일