Biomaterials Research (2000) 4(3) : 100-106

100

*책임연락저자

Biomaterials

Research

C The Korean Society for Biomaterials

교정용 초내식성 스테인리스강 선재의 특성

Properties of Orthodontic Super Austenitic Stainless Steel Wires

오근택1*·황충주

2·김경남

1

Keun-Taek Oh1

, Chung-Ju Hwang2

and Kyoung-Nam Kim1*

1연세대학교 치과대학 치과 재료학 연구소,

2연세대학교 치과대학 교정학 교실

1Research Institute of Dental Materials, College of Dentistry, Yonsei University 2Department of Orthodontics, College of Dentistry, Yonsei University

(Received , 1999/Accepted 2000)

Generally, the orthodontic stainless steel wires are made with 302 or 304 stainless steel, but because the low localizedcorrosion resistance of these steels, such as the pitting and crevice corrosion, in a solution with chloride ions, the prob-ability of the corrosion in an oral cavity is high. It is necessary to have high corrosion resistance and optimum bio-mechanical properties to use the wires in an oral cavity. In this study, 0.016× 0.022 inch rectangular wire were madewith super stainless steel (UNS No. S32050) the drawing process, and Remanium used Permachrome and Colboloywere used as a comparison material. The microstructure and phase fraction of the wires used in this study were exam-ined, and the surface morphology and corrosion resistance were evaluated. Subsequently it was discussed, whetheror not, S32050 wire has the optimum properties as orthodontic wire. The orthodontic wires showed the fibrous struc-ture formed by the cold drawing, the wires used as a comparative material formed twinned martensite by stress-induced transformations in severely deformed grains, but S32050 wire did not. Therefore, S32050 did not react tothe magnet. S32050 showed the low current density of about 1 µA/cm

2 and the stable passive region in an artificial

saliva solution, at 37oC. But the comparative wires showed high current density because of the pitting occurred at a

certain potential. Conclusively, S32050 wire with high corrosion resistance to inhibit the release of metallic ions in anoral cavity that the localized corrosion environment existed is considered to satisfy with a requisite of the orthodonticwire.

Key words : Super stainless steel, Orthodontic wires, Localized corrosion, Corrosion resistance

서 론

상적인 치궁 형태를 이루기 위해 사용되는 교정용 선

재는 교정력의 형태와 강도를 조절하기 위해 각기 다

른 굵기와 단면형태로 공급된다. 이러한 교정용 선재는 구강

내에서 우수한 내식성, 기계적 및 심미적 특성을 요구하며

특히 탄성한도, 탄성률과 최대 휨성이 요구조건에 적합해야

하며 휨성과 강성을 동시에 요구하고, 각 선재는 치료단계에

따라 요구되는 특성이 각기 다르다. 이와 같은 교정용 선재

의 임상적 중요성과 매년 그 사용량의 증가에도 불구하고

아직까지 국내에서는 교정용 선재의 수요를 외국산에 의존

할 뿐만 아니라 선재에 대한 연구가 외국 제품 평가에 중

점을 두고 있는 실정이고 새로운 교정용 선재의 개발은 거

의 없는 실정이다. 외국의 경우는 각종 교정용 선재를 비롯

한 기타의 교정용 재료를 전문적으로 생산해낼 뿐만 아니라

이에 대한 많은 연구도 진행되고 있다.

1900년경 Edward H. Angle1,2)에 의해 처음 교정장치의 구

성요소로 gold 선재가 교정용 선재로 사용되었지만 가격이 비

싸고 접착이 곤란하며, 기계적 특성이 부족하여 널리 사용되

지 않았다. 그 후 전기접착이 가능하고 가격이 저렴한 비귀금

속계인 스테인리스강 선재가 교정용 선재로 사용된 이래 이들

에 대한 연구가 활발하여서 1950년대 이후 많은 연구가 진행

되었다.

교정용 스테인리스강 선재에 대해서, Funk3), Backofen과

Gales4), Kohl

5), Howe 등

6)의 많은 연구가 각각 보고되었다.

국내에서도 스테인리스강 선재가 교정용으로 가장 많이 사

용되고 있으며, 이에 대한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 권

과 손7)은 교정용 스테인리스강 선재의 물리적 성질에 관한

비교 연구를 수행하였고, 성 등8)은 국산 스테인리스강 교정용

선재의 개발과 물리적 성질에 관한 연구를 수행하였고, 박과

유9)는 교정용 철사의 인장특성에 관한 연구를, 이와 손

10)은

교정용 강 선재의 열처리 효과에 관해, 오 등11)은 열처리 분

위기와 냉각방법에 따른 교정용 선재의 표면 특성에 관한 연

구를 보고한 바 있다.

이

교정용 초내식성 스테인리스강 선재의 특성 101

Vol. 4, No. 3

교정용 스테인리스강 선재의 개발에 관한 연구가 진행된 바

있었으나, 실험적 연구에서 그치고 상용화에는 실패한 것으로

알려져 있다. 전량 외국 제품에 의지하고 있는 실정이다.

교정용 스테인리스강 선재는 일반적으로 302와 304 스테인

리스강으로 제작되고 있으나 이러한 강 종은 염소이온의 환경

에서 공식 및 틈부식과 같은 국부부식 저항성이 낮아 구강 내

에 사용 시 부식의 가능성이 높은 것으로 알려져 있다. 구강

내에 사용하기 위해서는 높은 내식성과 교정에 필요한 생역학

적 특성을 보유하고 있어야 한다. 본 연구에서는 높은 내식성

을 갖는 초내식성 스테인리스강(UNS No. S32050)으로 0.016

× 0.022 inch rectangular 선재를 제조하였고, 비교재로 Re-

manium, Permachrome과 Colboloy를 선택하였다. S32050

선재의 미세조직, 표면형상, 상분율, 내식성과 기계적 특성 등

을 평가하여 교정용 선재로서의 적합한 특성을 갖는지 고찰하

고자 하였다.

재료 및 방법

S32050 선재는 직경 6.4mm의 신선용 봉재 (wire rod)로부

터 인발과 압연가공에 의해 0.016 × 0.022 inch 각형으로 제

조되었다. 신선용 봉재를 면 다듬기하고 코일로 만들어 작업성

을 높인 후 피막을 입히고, 신선 그리고 열처리 과정을 반복하

였다. 인발 시 drawing pass 당 단면감소율은 약 12~15%로

하였으며, 인발 속도는 평균 18m/min로 하였다. 매 pass마다

연화 열처리를 행하여 선재의 파단이 없도록 하였다. 최종적으

로 인발한 원형 세선을 4단 압연하여 최종 규격 제품을 만들

었으며 허용 오차는 ± 0.003 mm 정도로 하였다.

본 연구에서는 국내에서 많이 사용되고 있는 교정용 스테인

리스강 선재 중, 0.016 ×0.022 inch standard 각형 선재로 Re-

manium (Dentaurum, Ispringen, Germany), Permachrome

(3M Unitek, Monrovia, US)과 Colboloy (G&H, Greenwood,

US)를 선택하였다. 이들은 304계열 오스테나이트 스테인리스

강으로서 Fe-18Cr-8Ni(wt%)의 조성을 갖는다. S32050의 화학

조성을 Table 1에 나타내었다.

미세조직 관찰을 위하여 절단된 시편을 종 방향과 횡 방향

으로 각각 mounting하여 SiC 연마지로 2000 grit까지 연마

후, diamond paste를 이용하여 최종 연마하였다. 에틸알코올

로 초음파 세척을 행하고, 건조 시킨 후 methanolic aqua

regia(10 ml methanol+10 ml HNO3+30 ml HCl) 용액에서

에칭 시키고 광학현미경을 이용하여 조직을 관찰하였다. 주사

전자현미경(S-2700 model, Hitachi, Japan)으로 표면의 상태를

조사하였고, XRD(D-Max Rint 2400 model, Rigaku, Japan),

에너지분산분석기(EDS, Kevex Superdry model, USA)로 상분

석, 성분 분석하였다. 특히 탄소 및 황 등의 미량 원소는 CS

분석기 (CS-200 model, LECO, US)를 이용하여 분석하였다.

XRD는 Cu target의 Kα선을 이용하여 scan range 30

o~95

o,

scan rate 4o/min으로 상분석을 행하였다. XRD를 이용한 상분

율은 직접 비교법12)을 이용하여 평가하였다.

실험 시편의 부식특성을 전기화학적 방법을 통해 정량적으로

평가하기 위해 양극분극시험을 행하였다. 4 cm로 절단된 시편

을 동선에 연결 후 시편의 끝점을 에폭시 레진으로 칠해 국부

적인 부식을 억제하였다. 준비된 시편을 Potentiostat(Model

263, EG&G, US)에 연결하여 37oC의 인공타액에서 실시하였

다. 기준전극(reference electrode)은 포화감흥전극(saturated

calomel electrode, SCE)을 사용하였고, 표면에 생성된 산화물

이나 불순물의 영향을 제거하기 위해 -600mV의 음극전위를

인가하여 10분간 강제 환원한 후에 개방회로 전위상태로 10분

간 유지하였다. 음극 전위에서부터 양극 방향으로 1mV/sec의

주사속도로 전위를 증가시키면서 시험을 행하였다.

결 과

S32050 선재는 각형 선재로 제작하기 위해 인발 과정을 거

쳐 압연되었다. 이렇게 제조된 선재와 상용 선재의 표면 형상

을 Fig. 1에 나타내었다. 기존 각형 선재의 표면과 유사한 정

도의 평탄한 형상을 보여주고 있다.

초내식성 스테인리스강 선재와 현재 시판되고 있는 교정용

스테인리스강 선재의 미세조직을 Fig. 2에 나타내었다. 미세조

직 관찰 결과, S32050은 다른 304계열 선재들에 비해 결정립

관찰이 어려웠다. 단면적이 작고 에칭 용액에 대해 상당히 높

은 내식성을 보유하고 있어, 에칭에 의한 결정립의 관찰이 어

려웠지만 심한 변형에 의해 선재의 중심부에 밴드가 형성되어

있는 것을 볼 수 있다. 상용 스테인리스강 선재는 길이 방향의

미세 조직 사진에서 섬유성 조직을 보였으며, 단면 조직에서는

결정립이 아주 미세하게 형성되어 있었고 미세한 결정립 주위

에 검은 점으로 보이는 탄화물을 볼 수 있었다. 압연 및 인발

공정에 의해 결정립이 크게 변형되어 결정립 내부에 변형에 의

한 줄 무늬가 형성되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 단면과

길이 방향의 조직사진에서 결정립 내부에 평행한 줄이 있는 조

직은 결정립 내부에 응력유기에 의해 형성된 쌍정형 마르텐사

이트였다.

완전 소둔으로 잔류응력을 제거 시킨 시편의 경우 Fig. 3에

서와 같이 Remanium, Permachrome과 Colboloy는 결정립

성장이 일어나고 응력유기 마르텐사이트가 모상인 오스테나이

트 상으로 역변태가 일어났고, S32050은 변형 밴드의 간격이

조금 넓어졌을 뿐 조직상의 큰 변화는 없었다.

S32050은 23Cr-21Ni-6.2Mo-0.28N의 조성을 가지고 있었

다. 상용 교정용 선재의 조성은 대략 18Cr-8Ni의 조성을 갖고

있었으며, 탄소 함량에 따라 302와 304 스테인리스강으로 분

류될 수 있다. Remanium은 18.7Cr-8.3Ni의 조성을, Perma-

Table 1. Chemical composition of S32050

(unit : wt%)

C Si Ni Cr Mo N Fe

허용범위 ≤0.05 ≤2.00 19~21 20~23 5~7 0.2~0.3 Bal.

대표조성 0.025 0.80 20 22 6 0.25 Bal.

측정조성 0.03 0.80 21.0 23.0 6.2 0.28 Bal.

102 오근택·황충주·김경남

Biomaterials Research 2000

chrome은 19.9Cr-9.0Ni의 조성을, Colboloy는 19.7Cr-8.7Ni

의 조성을 가지고 있었다. 탄소 함량 분석 결과, Remanium은

0.112%의 탄소를 함유하고 있어 304 스테인리스강의 탄소함

량 최대한도인 0.08% 이상인 것으로 보아 302 스테인리스강

으로 분류될 수 있다. 나머지 Permachrome, Colboloy는 각

각 0.08% 이하의 탄소 함량을 가지고 있었으므로 304 스테

인리스강 선재로 분류할 수 있다. 그리고 S32050 선재는

0.03% 이하의 탄소함량을 가지고 있었다. 황 성분 분석 결과

는 Remanium이 0.006%로 가장 높았고, 나머지 선재는

0.004% 이하의 황 성분을 함유한 것으로 나타났다.

상분석 결과를 보면, S32050 선재의 회절선에서는 오스테나

이트 회절선만이 관찰되었으며, 마르텐사이트 회절선이 보이지

않았다. 하지만 상용 교정용 선재의 회절선에서는 오스테나이

트 회절선 이외에 마르텐사이트 회절선이 관찰되었다.

Remanium과 Permachrome은 오스테나이트가 높은 회절강도

를 보인 반면, Colboloy는 마르텐사이트 강도가 높게 나타났다.

그리고 교정용 선재의 종류에 따라 오스테나이트와 마르텐사이

트의 상분율 변화가 있었다. Remanium(79.9 ± 2.78%)과 Per-

Figure 1. Scanning electron micrographs of S32050 and the orthodontic wires.

Figure 2. Microstructural photographs of S32050 and the commonly used orthodontic wires.

교정용 초내식성 스테인리스강 선재의 특성 103

Vol. 4, No. 3

machrome(76.3 ± 2.62%)은 오스테나이트 상분율이 높았고,

Colboloy(42.8 ± 2.44%)는 오스테나이트 상분율이 마르텐사이

트 상분율보다 낮았다(Figs. 4, 5). 각기 다른 상분율을 가지고

있던 선재들은 완전 소둔에 의해 오스테나이트 회절선이 상대

적으로 마르텐사이트 회절선보다 높게 나타났다. 완전 소둔에

의한 마르텐사이트상이 오스테나이트로 역변태되어 마르텐사이

트 회절선의 강도가 낮아졌음을 알 수 있다.

상용 선재의 경우는 마르텐사이트 형성으로 인해 자기적 특

성을 보였지만, S32050 선재의 경우는 마르텐사이트 형성이

이루어지지 않아 자기적 특성을 보이지 않았다.

1050oC에서 6분간 유지시켜 소둔시킨 선재의 경도시험 결과

를 Fig. 6에 나타내었다. 모든 선재의 경도가 완전 소둔에 의

해 감소하였으며, S32050이 완전소둔 후의 경도가 가장 높았

다. 열처리 후 오스테나이트 상분율은 재질에 따라서 차이가

있겠지만, 결과적으로 완전소둔 열처리에 의해 상당량의 마르

텐사이트가 감소하였음을 알 수 있다.

교정용 선재의 인공타액 내에서의 내식성 평가 결과를 Fig.

7에 나타내었다. S32050 선재는 인공 타액 내에서 낮은 부동

태 전류 밀도와 전위 상승에 따른 공식의 발생이 없었지만, 기

Figure 3. Microstructural photographs of the fully annealed wires.

Figure 4. X-ray diffraction pattern of S32050 and conventionallyused wires. (a) as received (b) as annealed wire. Figure 5. The austenitic phase fractions (%) of the orthodontic wires.

104 오근택·황충주·김경남

Biomaterials Research 2000

존 상용 선재의 경우는 모두 공식이 발생하였고, 공식 전위는

차이를 보이고 있다. 선재의 공식 발생은 부동태 피막이 파괴

되어 전류의 흐름이 크게 증가하였다. Remanium의 양극 분극

곡선이 가장 높은 전류밀도를 보여주고 있고, 부식 전위 또한

가장 낮은 것으로 나타났다. S32050 선재와 Permachrome,

Colboloy 선재는 약 1 µA/cm2 이하의 전류 밀도를 보였지만

Remanium은 약 10 µA/cm2 의 전류 밀도를 보였다.

고 찰

현재 외국에서는 기존의 범용 스테인리스강들보다 내식성이

한 단계 향상된 스테인리스강을 “super stainless steel”, 또는

“high performance stainless steel” 이라고 한다. 공식과 틈부

식, 응력 부식 균열, 피로 부식, 수소 취성 및 입계 부식과

같은 부식 현상들을 억제할 수 있는 인자들은 치밀하고 강한

부동태 피막, 높은 강도, 오스테나이트 조직, 저 탄소 함량 등

이다. 특히 강한 부동태 피막의 형성은 공식이나 틈부식에 대

한 저항성을 높일 뿐만 아니라 응력 부식 균열의 발생을 억제

해 준다. 부동태 형성에 결정적으로 기여하는 Cr, Mo 이외에

질소 함량의 증가가 부동태 피막을 크게 강화시키는 것으로 알

려져 있다. Rockel 등13)은 P.R.E(Pitting resistance equivalent)

로 불리 우는 지수에 질소함량이 30배로 기여한다고 보고하고

있다. 또한 Ujiro 등14)은 FeCl3 용액에서의 틈부식 속도는 (%

Cr+3×%Mo+70×%N)에 비례한다고 보고하고 있고, 또한 질소

의 영향력도 Mo과 공존할 때만 뚜렷하게 나타난다는 연구결

과가 있다. 이렇게 P.R.E를 스테인리스강들에 적용하여 보면,

이 값이 40 이상인 강들은 해수에서 공식이나 틈부식이 쉽게

일어나지 않는다는 것이 알려졌다. 그러므로 Mo와 N의 함량

이 기존의 스테인리스강보다 월등히 높은 강들로 P.R.E 값이

40 이상이면 일단 초 내식성 스테인리스강의 범주에 들어간다

고 볼 수 있겠다. 특히 오스테나이트 계열은 높은 연신율과 뛰

어난 저온 특성으로 인하여 가장 주목 받고 있다.

S32050은 6% Mo와 0.25% Nitrogen의 합금조성 배합에

의한 Mo와 N의 상승효과(synergistic effect)에 따라 부동태 피

막이 강화되어 공식 및 틈부식 저항성이 기존의 사용 재질인

316L 스테인리스강에 비해서 100배 정도 높은 초내식성 오스

테나이트계 스테인리스강이다. 최근 고질소를 함유한 스테인리

스강은 생체금속재료의 개발에 대한 관심을 집중시키고 있으며,

질소의 첨가에 의한 국부부식에 대한 높은 저항성은 금속이온

용출을 억제시켜 생체적합성을 향상시키며, 또한 기계적 특성

을 향상시키는 것으로 보고되고 있다15)

.

우수한 내식성, 높은 강도, 연신율 등의 특성을 갖는 초내식

성 스테인리스강의 합금조성을 이용하여 교정용 선재를 제작하

고, 기존의 교정용으로 사용되고 있는 스테인리스강 선재와 비

교 평가하여, 초내식성 스테인리스강 선재가 교정용 재료로서

적합한지를 알아보았다.

표면 거칠기는 브라켓과의 결찰 시 마찰에 영향을 주기 때

문에 교정용 선재로서의 중요한 요구 조건이 된다. 표면 거칠

기가 높은 경우 브라켓과의 마찰력 증가에 의해 선재의 이동

에 의한 치아의 이동을 어렵게 하여 교정 치료에 적합하지 못

하다. 그러므로 선재 제조 시 평탄한 표면을 갖도록 제조하는

것이 필수적이다. S32050 선재의 경우 기존 선재 표면과 유

사한 거칠기를 갖는 것으로 판단된다.

교정용 선재는 압연, 인발 등의 냉간 가공에 의해 제작되기

때문에 섬유성 미세조직과 가공방향으로 연신된 조직을 갖고,

결정방위가 변형에 대해 안정한 방향으로 변형되어 이방성을

갖는다. 섬유성 조직과 결정방위는 재료의 화학적 조성과 냉간

가공 중의 열처리 등에 의해 최종 선재의 미세조직과 결정방

위가 결정되며, 이러한 요인들은 재료의 기계적 특성 및 내식

성에 영향을 미치게 된다. 인발 공정의 냉간 가공은 결정 내부

에 전위를 증가시키고, 공격자점, 격자간 원자 등의 점결함을

증가시키고, 높은 응력에 의해 결정립 내부에 응력유기에 의한

마르텐사이트가 형성될 수도 있다. 이러한 원인으로 인해 선재

에 높은 강도와 경도를 부여하게 된다. 그리고 인발 공정은 선

재 내부에 상당량의 잔류응력을 부여하여 재료를 변형 이전의

상태로 복원시키려고 하는 경향을 나타낸다16)

.

그러므로 가공 방법 및 가공 정도에 따라 최종 선재의 기계

Figure 6. Hardness (Hv) of the fully annealed orthodontic wires

Figure 7. Anodic polarization curves of S32050 and conventionallyuse wires

교정용 초내식성 스테인리스강 선재의 특성 105

Vol. 4, No. 3

적 특성은 상당한 차이를 보일 수 있고, 조성 차이에 의한 기

계적 특성의 차이는 무시할 수 있다고 생각된다. 본 연구에서

사용된 선재의 경우, 각기 다른 기계적 특성을 갖는 것으로 나

타났으나, 완전 소둔재의 경우 유사한 경도를 갖는 것으로 보

아 각기 다른 조성을 가지고 있지만 최종 선재의 기계적 특성

에 미치는 영향은 가공 정도 및 중간 열처리에 따라 크게 좌

우되는 것으로 생각된다. 다시 말해서, 기계적 특성의 목표치

를 설정한 후 적합한 가공 정도와 열처리를 이용하여 선재의

기계적 특성을 조절할 수 있다는 것이다. 하지만 완전 소둔된

상태에서의 S32050 선재의 경도가 가장 높은 것은 치환형 고

용체 및 침입형 고용체의 높은 함량 첨가에 의한 강도 증가로

생각된다. 침입형 고용체 강화 원소인 0.25% 질소 첨가에 의

해 S32050은 304, 316 L 스테인리스강에 비해 높은 강도를

갖는다. 또한 질소의 첨가에 의해 연신율의 감소 없이 높은 강

도를 유지한다. 0.1% 질소첨가에 의해 약 50 MPa의 기계적

성질이 향상되는 것으로 보고 되었다17)

. 최종 선재의 제작 시

상용 교정용 선재의 강도보다 높은 강도를 갖도록 제조될 수

도 있다고 생각된다.

S32050은 가공에 의한 상변화가 발생하지 않았고, 나머지

상용 선재는 오스테나이트와 마르텐사이트 상이 존재하였다.

Remanium (79.9 ± 2.78%)과 Permachrome (76.3±2.62%)은

오스테나이트 상분율이 마르텐사이트 상분율보다 높은 것으로

나타났고, Colboloy (42.8 ± 2.44%)는 응력 유기 마르텐사이트

상분율이 오스테나이트 상분율보다 높은 것으로 나타났다. 이

는 오스테나이트 조성을 갖는 스테인리스강이 심한 냉간 가공

에 의해 많은 양의 응력유기 마르텐사이트가 형성되었기 때문

이다. 응력유기에 의한 변태로 높은 마르텐사이트 상분율을 갖

는 Colboloy가 가공 정도가 높은 것으로 생각된다. 준안정 상

태인 오스테나이트 스테인리스강(304 스테인리스강)을 단면 감

소율을 20%로 하여 냉간 가공하면 약 40%의 마르텐사이트

분율을 형성시키는 것으로 보고되고 있다18)

.

304와 초내식성 오스테나이트 스테인리스강의 조성에 따른

효과라는 면에서 마르텐사이트 변태점을 생각해 볼 수 있다.

초내식성 오스테나이트 스테인리스 강은 304에 비해 월등히

많은 양의 Cr, Ni, N가 합금원소로 이루어져있다. 따라서 오스

테나이트 안정화 원소인 Ni, N의 함량이 높을수록 상태도 상

에서 오스테나이트 영역을 넓히고 Ms온도를 떨어뜨리며19)

, bcc

구조로의 변태를 어렵게 하기 때문에 초내식성 오스테나이트

스테인리스강에서 마르텐사이트를 형성하는 것이 상대적으로

어려워진다. 또한 페라이트 안정화 원소인 Cr, Mo 등도 안정

상인 페라이트를 형성하려는 경향을 보이기 때문에 Ms온도를

떨어뜨리며20)

, 상대적으로 준안정상인 마르텐사이트로의 변태

를 어렵게 만들었다고 생각된다.

결 론

초내식성 스테인리스강(S32050)을 이용하여 교정용 선재를

제작하였고, 기존 스테인리스강 선재와 그 특성을 비교하여 다

음과 같은 결론을 얻었다.

1. 초내식성 스테인리스강 선재의 표면 형상이 기존 교정용

선재들과 유사한 표면 평탄도와 형상을 갖는 것으로 나타났고,

표면에 인발 과정에서 발생할 수 있는 scratch와 같은 표면

결함이 관찰되지 않았다.

2. 상분석 및 상분율 평가 결과, 초내식성 스테인리스강 선

재는 오스테나이트 상만이 존재하였고 비교재는 응력유기에 의

한 상변태로 마르텐사이트 분율이 높게 나타났다. 이러한 상변

화는 오스테나이트에서는 관찰되지 않는 자기적 특성을 부여한

것으로 생각된다.

3. 내식성 평가 결과, 인공 타액 내에서 초내식성 스테인리

스강은 높은 내식성을 보였다. 양극분극 곡선에서 약 1 µA/cm2

이하의 낮은 부동태 전류 밀도를 보였고, 전위 상승에 따른 공

식 발생이 없는 안정한 부동태 구간을 가지고 있었다. 하지만

비교재들은 전위 상승에 따른 공식 발생으로 높은 전류 밀도

를 보였고, 특히 Remanium은 가장 낮은 공식 전위와 높은

전류 밀도를 보여 가장 낮은 내식성을 갖는 것으로 나타났다.

초내식성 스테인리스강 선재는 높은 내식성과 상변화에 의한

자기적 특성이 발생하지 않았고, 가공에 의한 충분한 기계적

특성을 갖도록 제조할 수 있다. 특히 높은 내식성을 보유하고

있기 때문에 구강 내에서 공식 및 틈부식과 같은 국부 부식에

의한 이온 용출이 억제되기 때문에 교정용 선재로서 구강 건

강 및 청결상 우수한 특성을 갖는 것으로 판단된다.

감사의 글

이 논문은 2000년도 두뇌한국 21 사업 및 이원합금에 의하

여 지원되었음.

참고문헌

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