개 요
▷ 철강 재료의 특징
(1) 생산량이 많고 염가
(2) 강도와 인성의 균형이 좋고 여러 가지 강도의 재료를 얻을 수 있음
(3) 성분이나 열처리 조건의 선택에 의해 광범위하게 특성을 변화시킬 수 있음
(4) 기계 가공, 용접 가공 등의 각종 가공이 비교적 쉬움
(5) 피복성이 좋아 녹이 생기는 것을 쉽게 제거 가능
(6) 자화(磁化)가 쉬움
▷ 철(鐵)과 강(鋼)의 구분
철의 원료인 철광석의 주체는 철원자가 산화된 것이며 이것에는 일반적으로 여러 불순물이
혼재되어 있다. 그 중에서 탄소의 함량에 따라 0.08~1.2%의 탄소가 함유돼 있으면 이를 강(鋼,Steel)이라 하고, 3.0~4.5%의 탄소 함량의 것을 선철(銑鐵, Pig Iron)이라고 한다. 또한 불순물이 특히 적은 것을 순철(純鐵, Pure Iron)이라고 한다. 아래에는 선철, 강과 공업용 순철의 일종인 전해철의 성분을 비교하였다.
(단위 : %)
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성 분 |
선 철 |
강 |
전해철 (순철) |
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C |
3.0~4.5 |
0.02~2.0 |
0.005~0.015 |
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Si |
0.5~3.0 |
0.01~0.3 |
0.003 max |
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Mn |
0.5~2.0 |
0.3~0.8 |
0.005 max |
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P |
0.02~0.5 |
0.01~0.05 |
0.001~0.003 |
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S |
0.01~0.1 |
0.01~0.05 |
0.001~0.003 |
철강 분류
▷ 제조법/형태에 따른 분류
주철품 주강품 단강품 압연강재 개 요 주물상태로 사용하는 철 주물상태로 사용하는 강 외력을 가해 단련한 강 압연에 의해 성형한 강재 적용(형상) 상당히 복잡한 형상도 제조 가능 상당히 복잡한 형상도 제조 가능 어느 정도의 복잡한 형상도 제조 가능하나 일반적으로 단련의 목적 롤이나 다이스에 의해 형상 결정됨 가 격 비교적 쌈 비교적 쌈 비교적 비쌈 중간 변형가공성능 변형능력 부족 큰 변형가공은 불가 전연성 있으며, 큰 변형가공은 가열후 실시 전연성 있으며, 특히 저탄소강은 상온가공 가능 용 접 거의 불가능 성분에 의해 가능 좌동 용이 치수 정밀도 일반적으로 불리함 일반적으로 불리함 프레스나 다이스의 경우 양호 가장 양호 내부 조직 불균질 불균질 균질 균질
▷ 용도에 따른 분류
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품 종 명 |
주요 성능 |
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일반구조용 탄소강 |
강도, 연성 |
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용접구조용강 |
강도, 인성, 용접성, 내후성, 내마모성, 조질강의 경우에는 최소한의 담금질성, 내뜨임 메짐성 |
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압력용기용강 |
강도, 인성, 피로강도, 용접성, 고온강도, 크리프강도, 피로강도, 내환경성, 원자로용강의 경우에는 내중성자 조사 손상 |
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기계 구조용 탄소강(합금강, 질화강) |
강도, 인성, 피로강도, 담금질성, 표면 담금질강 및 질화강의 경우에는 심부 강도,인성,적절한 담금질성이 필요하며, 침탄부와 질화부에는 내마모성과 피로강도 |
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쾌 삭 강 |
피삭성 등 |
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공 구 강 |
상온 및 고온경도, 내마모성, 인성, 내열피로성, 내산화성, 내식성 등 |
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베 어 링 강 |
전동수명, 경도, 항복강도. 인성, 내마모성, 치수 안정성 |
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스테인리스강 |
내식성, 저/고온 사용시에는 인성, 고온 강도, 화학 안정성 등 필요 |
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내열강, 내열합금강 |
고온강도, 크리프강도, 고온에서의 내산화, 탈탄, 침탄, V어택, 수소 메짐 등 |
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스프링강 |
고탄성한도, 피로한도, 인성 및 담금질성, 내처짐성, 내마모성 |
철강 표기 체계
▷ 국가별 금속재료관련 산업규격
· KS : 한국 산업 규격
· JIS : 일본 산업 규격
· ASTM : 미국 재료 시험협회 규격
· AISI : 미국 철강협회 규격
· AA : 미국 알루미늄 협회 규격
· BS : 영국 표준 규격
· DIN : 독일 산업 규격
· ISO : 국제 표준화 규격
▷ KS 규격 표기 체계
① 일반표시 기호체계
※ 형태 및 용도 : P(판,plate), W(선,wire), U(특수용도,use), T(관,tube),
K(공구,tool), S(일반구조용,structure),
C(주물,casting), F(단조,forging)
② 합금강표시 기호체계
※ 주요합금원소기호 : C(크롬,chrome), M(몰리브덴,molybdenum),
N(니켈,Nickel), Mn(망간,manganese)
* 기호명의 맨 끝부분에 아래와 같은 특수한 용도/기능의 표시를 위해 부가기호를 덧붙일 수 있다.
① 제 1그룹 : 특수원소가 첨가된 경우
예시) 피삭성개선을 위한 원소첨가강의 경우 : 납첨가강(L), 유황첨가강(S),
칼슘첨가강(U)
② 제 2그룹 : 특별한 특성을 보증하는 경우
예시) 경화능보증강(H)
▷ AISI 규격
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10XX |
탄소강(C) |
Mn 1.00% max |
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11XX |
유황 쾌삭강재 | |
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12XX |
유황 혹은 납 쾌삭강재 | |
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15XX |
Mn 1.00-1.65% | |
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13XX |
망간강(Mn) |
Mn 1.75% |
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23XX |
니켈강(Ni) |
Ni 3.50% |
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25XX |
Ni 5.00% | |
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31XX |
니켈크롬강(Ni-Cr) |
Ni 1.25%, Cr 0.65-0.80% |
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32XX |
Ni 1.75%, Cr 1.07% | |
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33XX |
Ni 3.50%, Cr 1.50-1.57% | |
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34XX |
Ni 3.00%, Cr 0.77% | |
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40XX |
몰리브덴강(Mo) |
Mo 0.20-0.25% |
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44XX |
Mo 0.40-0.52% | |
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41XX |
크롬몰리브덴강(Cr-Mo) |
Cr 0.50-0.95%, Mo 0.12-0.30% |
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43XX |
니켈크롬몰리브덴강 (Ni-Cr-Mo) |
Ni 1.82%, Cr 0.50-0.80%, Mo 0.25% |
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47XX |
Ni 1.05%, Cr 0.45%, Mo 0.20-0.35% | |
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46XX |
니켈크롬강(Ni-Mo) |
Ni 0.85-1.82%, Mo 0.20-0.25% |
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48XX |
Ni 3.50%, Mo 0.25% | |
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50XX |
크롬강(Cr) |
Cr 0.27-0.65% |
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51XX |
Cr 0.80-1.05% | |
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50XXX |
Cr 0.50%, C 1.00% min | |
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51XXX |
Cr 1.02%, C 1.00% min | |
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52XXX |
Cr 1.45%, C 1.00% min | |
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61XX |
크롬바나듐강(Cr-V) |
Cr 0.60-0.95%, V 0.10-0.15% |
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72XX |
크롬텅스텐강(W-Cr) |
W 1.75%, Cr 0.75% |
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81XX |
니켈크롬몰리브덴강 (Ni-Cr-Mo) |
Ni .30%, Cr 0.40%, Mo 0.12% |
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86XX |
Ni .55%, Cr 0.50%, Mo 0.20% | |
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87XX |
Ni .55%, Cr 0.50%, Mo 0.25% | |
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88XX |
Ni .55%, Cr 0.50%, Mo 0.35% | |
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92XX |
실리콘-망간강(Si-Mn) |
Si 1.40-2.00%, Mn 0.65-0.85%, Cr 0-0.65% |
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93XX |
니켈크롬몰리브덴강 (Ni-Cr-Mo) |
Ni 3.25%, Cr 1.20%, Mo 0.12% |
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94XX |
Ni 0.45%, Cr 0.40%, Mo 0.12% | |
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97XX |
Ni 0.55%, Cr 0.20%, Mo 0.20% | |
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98XX |
Ni 1.00%, Cr 0.80%, Mo 0.25% |
※ XX : 평균 탄소 함유량(x100%)
