420 vs 1.2083 vs 1.2316: 금형용 스테인리스강 선택 가이드

하나의 강종군, 세 가지 용도

마르텐사이트계 스테인리스 금형강은 경화 가능한 13–17% 크롬강입니다. 가장 자주 비교되는 세 강종은 "420계"라는 명칭이 주는 인상보다 훨씬 더 큰 차이를 보입니다:

	AISI 420 (1.4021/1.4028)	1.2083	1.2316
탄소	~0.2–0.3%	~0.40%	~0.36%
크롬	~13%	~13%	~16%
몰리브덴	—	—	~1.1%
일반적인 사용 경도	40–52 HRC, 강종에 따라 다름	48–52 HRC	48–52 HRC 경화 상태, 또는 프리하든 상태

420: 경제형 강종

일반 420은 연질의 1.4021부터 경질의 420J2계 변형 강종까지 가장 넓은 범위를 포괄합니다. 가공이 쉽고, 충분히 경화되며, 수지가 부식성이 없고 연마 요구 수준이 높지 않은 경우의 금형 베이스, 이젝터 플레이트, 서포트 필러 및 캐비티에 기본적인 방청 성능을 제공합니다. 다만 그 한계는 분명합니다: 연마 품질과 공식 저항은 청정도와 크롬 함량에 의해 제한됩니다.

1.2083: 연마용 강종

1.2083 (X40Cr14, AISI 420 개량형에 가까움)은 전형적인 캐비티용 스테인리스강입니다: 48–52 HRC에 충분한 탄소, 미세한 탄화물, 그리고 우수한 에칭 및 연마 반응성을 갖추고 있습니다. 경면 마감, 광학 및 의료 부품에는 ESR (electro-slag remelted) 버전을 지정하십시오. 재용해 공정은 연마된 캐비티에서 핀홀과 끌림 자국으로 나타나는 황화물 및 산화물 개재물을 제거합니다; ESR 소재는 공식이 대개 개재물에서 시작되기 때문에 사용 중에도 공식이 덜 발생합니다.

1.2316: 내식용 강종

약 16%의 크롬에 몰리브덴을 더한 1.2316은 세 강종 중 가장 강한 내식성을 지닙니다 — 염화수소 증기가 저급 스테인리스강을 공격하는 PVC 및 기타 할로겐 방출 수지에 대한 표준 해법입니다. 대형 금형용으로 프리하든 상태로 공급되는 경우가 많으며, 대형 블록에서 열처리 리스크를 없애는 대신 최고 경도를 약간 양보합니다. 경면 연마성은 우수하지만, 표준 (non-ESR) 상태에서는 일반적으로 ESR 1.2083보다 한 단계 아래입니다.

선택 기준

• 저비용, 온화한 수지, 보통 수준의 마감 → 420.
• 최고 수준의 연마, 의료/광학/식품 접촉, 습한 환경에서의 보관 → 1.2083, 경면 작업에는 ESR.
• PVC, 난연성 또는 기타 부식성 수지, 대형 프리하든 블록 → 1.2316.

세 강종 모두 합리적인 금형 운용이 필요합니다: 부식은 냉각 채널과 파팅 라인에서 가장 먼저 시작되므로, 수처리와 가동 중단 시 보호가 강종 선택만큼 중요합니다.

작업 시 유의사항

경화된 스테인리스 금형강은 일반적으로 어닐링 상태로 구매하여 황삭 가공 후 경화하는데, 이는 48–52 HRC에서의 변형이 작기는 하지만 0은 아니기 때문입니다; 정삭 연삭 및 연마 여유를 계획해야 합니다. 실무상 주의사항 두 가지:

• 보수: 스테인리스 캐비티의 용접 보수는 가능하지만 까다롭습니다 — 연화되거나 녹이 슬기 쉬운 부위를 피하려면 적합한 용가재와 완전한 재열처리가 필요합니다.
• 질화: 스테인리스 캐비티를 가스 질화하면 표면 내마모성은 높아지지만 유리 크롬이 묶여 해당 강을 선택한 이유인 내식성이 저하될 수 있습니다; 이는 의도적인 절충이지 무상의 업그레이드가 아닙니다.
• 냉각 채널: 워터 채널 내부의 드릴링 및 마감 품질이 중요합니다 — 세 강종 모두에서 거칠고 스케일이 낀 채널이 부품의 부식 얼룩이 시작되는 지점인 경우가 대부분입니다.