SCM440 vs AISI 303F 차이점과 용도 비교

기계 설계에서 SCM440과 303F 어떤 소재가 유리할까

기계 설계나 부품 제작을 하다 보면 SCM440 같은 합금강과 AISI 303F 같은 스테인리스강 중에서 어떤 소재를 선택해야 할지 고민되는 경우가 많습니다. 두 재질은 쓰임새와 특징이 전혀 다르기 때문에 정확히 비교해두면 실무에서 큰 도움이 되죠. 이번 글에서는 SCM440과 AISI 303F의 차이점과 각각의 활용 분야를 살펴보겠습니다.

SCM440의 특징

SCM440은 JIS 규격의 크롬-몰리브덴 합금강으로, 높은 강도와 인성을 지니고 있습니다.

열처리에 따라 강도가 크게 향상되며, 내마모성과 내열성이 뛰어나 기계 부품의 수명을 늘려줍니다. 주로 기어, 샤프트, 크랭크축처럼 고하중과 반복 응력이 가해지는 부품에 많이 사용됩니다.

AISI 303F의 특징

AISI 303F는 오스테나이트계 스테인리스강으로, 황(S)을 첨가해 절삭 가공성이 크게 향상된 재질입니다.

304 스테인리스강과 비교해 내식성은 다소 낮지만, 머시너빌리티가 뛰어나 정밀 부품 가공에 적합합니다. 볼트, 너트, 샤프트, 기어 등 다양한 소형 정밀 부품에 많이 쓰입니다.

화학 성분 비교

구분	SCM440	AISI 303F
주요 원소	C 0.38–0.43%, Cr 0.9–1.2%, Mo 0.15–0.3%	Cr 17–19%, Ni 8–10%, S 약 0.15%
특징	크롬·몰리브덴 합금강 → 강도·내마모성	황 첨가 스테인리스강 → 가공성 우수

기계적 성질 비교

구분	SCM440	AISI 303F
인장강도	850–1000 MPa	500–700 MPa
항복강도	약 830 MPa 이상	약 205 MPa 이상
연신율	12–17%	35–40%
경도	HRC 18–22 (열처리 시 ↑)	HRB 90 수준

내식성 및 가공성 비교

• 내식성: AISI 303F가 스테인리스 특성상 일반 환경에서 우수하지만, 해수나 염분 환경에서는 304보다 약간 취약. SCM440은 합금강이므로 부식 방지를 위해 도금, 도장 등 표면처리가 필수.
• 가공성: SCM440은 가공 전 열처리에 따라 다르지만 가공성이 보통 수준. AISI 303F는 황 첨가 덕분에 절삭성이 뛰어나 공구 수명과 생산성이 높음.
• 용접성: SCM440은 열처리 조건에 따라 가능하나 변형 주의. AISI 303F는 용접성이 좋지 않음.

용도 비교

• SCM440 → 고하중, 고강도 부품: 기어, 크랭크축, 샤프트, 볼트, 자동차 및 산업 기계 주요 구조 부품
• AISI 303F → 정밀 가공 부품: 볼트, 너트, 소형 샤프트, 전자·식품·제약 산업 기계 부품

정리하자면, SCM440은 강도와 내마모성이 중요한 구조용 부품에 최적이고, AISI 303F는 가공성과 생산성이 중요한 정밀 부품에 최적이며 어떤 소재를 선택할지는 강도와 내구성을 우선할지, 가공성과 생산성을 우선할지에 따라 달라집니다.

AISI 303F 스테인리스강 규격과 특징 완벽 정리

FAQ

AISI 303F는 식품 산업에도 사용할 수 있나요?

네, 303F는 기본적으로 스테인리스강이기 때문에 일반적인 식품 가공 장비의 부품으로도 사용됩니다.

다만 염분이나 산성 환경에서는 내식성이 304보다 낮기 때문에 장기적인 접촉 부위에는 적합하지 않을 수 있어요. 이런 경우 316 같은 다른 스테인리스강을 고려하는 것이 더 안전합니다.

SCM440은 표면처리를 꼭 해야 하나요?

SCM440은 합금강으로 내식성이 스테인리스강보다 떨어집니다.

따라서 습도, 유분, 외부 환경에 노출되는 구조물이라면 아연도금, 크롬도금, 질화처리, 도장 등의 표면처리가 사실상 필수입니다. 내부 장비나 마찰이 큰 기계 부품에서도 표면 강화 처리가 수명을 크게 늘려줍니다.

두 소재의 가격 차이는 어느 정도인가요?

일반적으로 SCM440은 탄소강 계열 합금강이므로 같은 사이즈 기준에서 AISI 303F보다 저렴합니다.

반면 303F는 스테인리스 계열이라 원재료 단가가 높고, 황 첨가로 가공 효율이 좋아 총 제작 비용에서 이득을 보는 경우가 많습니다. 따라서 초기 소재 가격만 보면 SCM440이 유리하지만, 가공성과 후처리 비용까지 고려하면 상황에 따라 차이가 줄어듭니다.

열처리에 따른 성능 차이는 어떻게 되나요?

SCM440은 담금질과 뜨임 처리를 통해 강도를 크게 끌어올릴 수 있습니다.

반대로 303F는 오스테나이트계 스테인리스강으로 열처리에 의한 경화가 불가능하고, 가공경화나 냉간 가공에 의해서만 강도가 약간 상승합니다. 즉, 강도 향상을 원하면 SCM440이 훨씬 더 유리합니다.

실무에서 선택 기준은 어떻게 잡으면 좋을까요?

고하중, 피로강도, 내마모성이 중요하다면 SCM440을 선택하는 것이 적합합니다.

반대로 정밀 가공성과 생산 효율이 더 중요하다면 303F가 유리합니다. 최종적으로는 사용 환경(부식 위험, 온도, 하중 조건)과 가공 방식(절삭, 용접, 표면처리)에 따라 최적의 소재를 선택하는 것이 바람직합니다.