합금강의 종류와 특징, 성격

합금강의 종류와 특징, 성격

 

합금강은 철과 탄소 이외의 합금 원소를 일정량 이상 포함 철입니다.

 

강철의 다섯 원소라는 탄소와 규소, 망간, 인, 황을 규정량 이상 포함하는 합금이나

다른 원소를 일정량 이상 함유하는 강철을 말합니다.

스테인리스도 합금강의 일종이며, 고장력강 및 공구강의 일부도 합금강으로 분류됩니다. 

그 특징은 종류에 따라 다양하며, 내식성과 내열성이 뛰어난 것으로 강도가 높은 것, 

가공성이 양호한 것 등이 있습니다.

이 문서에서는 합금강의 내용과 종류, 종류에 따라 다른 특성을 설명하고 있습니다.

 

 

 

 

합금강은? 특징에 대해

합금강은 탄소 량이 0.02 ~ 2.14 % 인 탄소강 탄소 이외의 합금 원소가 

일정량 이상 추가 된 철강입니다.

 

화학 성분에 의한 분류는 탄소강의 대응되는 강이라 할 수 있습니다.

보통 강에 대한 특수강을 합금강과 동일시 할 수 도 있습니다.

ISO는 아래 표와 같이 합금강이 포함 첨가 원소의 함유량의 하한이 정해져 있으며, 

하나 이상의 원소의 함유량이 아래 표의 값을 초과하는 경우 합금강이라고합니다. 

 

그러나 탁월한 효과를 가진 원소이면 아래 표의 원소 이외를 포함하더라도 합금강이라고 부를 수 있습니다.

(단위 : %)

알루미늄 (Al)	붕소 (B)	코발트 (Co)	크롬 (Cr)	구리 (Cu)	랜턴 (La)	몰리브덴 (Mo)	니오브 (Nb)
0.1	0.0008	0.1	0.3	0.4	0.05	0.08	0.06
니켈 (Ni)	납 (Pb)	셀레늄 (Se)	텔 루륨 (Te)	티타늄 (Ti)	바나듐 (V)	텅스텐 (W)	지르코늄 (Zr)
0.3	0.4	0.1	0.1	0.05	0.1	0.1	0.05

 

합금강은 함유하는 합금 원소의 총량에 따라 다음과 같이 분류 할 수 있습니다.

● 저 합금강 : 5 % 이하
● 중 합금강 : 5 ~ 10 %
● 고 합금강 : 10 % 이상

합금강의 의미는 폭넓게, 내열강 등의 특정 기능을 가진 고기능 철강 및 고장력강등의

고강도 강철, 망간강 및 니켈강 등의 특정 원소를 다량 함유 철강 등 합금강입니다.

잘 알려진 스테인리스도 합금강에 포함됩니다.

따라서 그 특징은 합금강의 종류에 따라 크게 다르며, 

내식성과 내열성이 높은 것이나 높은 강도를 가지는 것, 가공성이 좋은 것 등 다양합니다. 

 

그러나 합금강에 공통점으로 탄소강에 비해 고가이며, 시장에 나와있는 형상이나 치수 변화도 빈약하다는 것을

들 수 있습니다.

 

 

 

합금강의 종류

합금강에는 다양한 종류가 있지만 여기에서는 대표적인 합금강을 소개합니다.

 

스테인레스 스틸

스테인레스 스틸 주방 싱크 등에 사용되는 우수한 내 부식성을 가지는 합금강입니다. 

크롬의 함유량이 10.5 % 이상의 강철로 정의되어 있기 때문에, 고 합금강으로 분류됩니다.

크롬을 다량 함유하는 것이나, 크롬 및 니켈을 다량으로 함유하는 것 등 그 종류가 다양합니다. 

내식성뿐만 아니라, 내열성이 뛰어난 강종 및 가공성을 향상시킨 강종, pitting 부식 및 응력 부식 균열 등의 

일부 스테인리스 단점을 보완 한 강종 등이 있습니다.

내열강

내열강은 고온 환경에서도 우수한 내 산화성과 강도, 내 부식성을 유지하는 합금강입니다. 

엔진 부품 및 원자로 재료 등에 사용됩니다.

JIS 규격에서는 SUH (Steel Use Heat Resisting)로 시작 'SUH31 '등이 내열강으로 규정되어 있지만, 

그들은 또한 화학 성분에 스테인레스 스틸의 일종입니다. 

'SUS304'등의 오스테 나이트 계 스테인리스 부분도 내열강으로 분류되어 있습니다.

그 외에 몰리브덴을 몇 % 포함 몰리브덴 강 및 크롬과 몰리브덴을 약간 포함 

크롬 몰리브덴 강도 내열강이라는것이 있습니다.

 

 

고장력강 (하이)

고장력강은 높은 인장 강도를 가진 합금 강철입니다.

인장 강도가 약 490 MPa 이상을 말합니다.

 

특히 고강도의 것은 1000 MPa을 넘는 것도 있으며, 초 고장력강이라고합니다.

또한 대표적인 탄소강 인 'SS400'의 인장 강도는 400 MPa입니다.

실리콘 망간 등 합금 원소의 첨가 및 금속 조직의 제어 등을 수행함으로써 높은 강도를 실현하고 있습니다.

고압 용기 나 교량, 건축뿐만 아니라 선박과 철도 차량, 자동차 차체 등의 재료로 사용됩니다. 

특히 자동차 용으로는 고강도 인만큼 얇게 할 수 있기 때문에 자동차의 경량화에 도움이됩니다.

 

합금 공구강 · 고속 공구강

합금 공구강과 고속 공구강은 공작 기계에 사용되는 공구강 중 탄소 공구강라는 

탄소강이 재료가 아닌 공구강입니다.

합금 공구강, 탄소 공구강에서는 경도와 인성, 내마모성 등이 부족한 경우에 공구의 재료로 선택됩니다. 

한편, 고속 공구강은 하이스라고도 고온 경도와 耐軟 화성에 강점이있는 공구의 재료입니다.

합금 공구강과 고속 공구강은 각각 텅스텐이나 크롬, 몰리브덴, 바나듐 등의 

합금 원소를 첨가 등 성질을 조정 한 것입니다.

 

크롬 몰리브덴 강

크롬 몰리브덴 강은 크롬을 1 % 정도, 몰리브덴을 0.15 ~ 0.45 % 포함한 합금강입니다. 

크롬과 몰리브덴의 함량이 적고, 저 합금강으로 분류됩니다.

높은 강도와 ​​인성을 나타내고, 내열성도 우수합니다. 용접이 용이하고, 열처리를 실시하기 쉬운 소재입니다. 

크롬 등의 철강의 내식성에 기여하는 화학 성분을 포함하지만 

그 양은 적고, 스테인레스 정도의 내식성은 없습니다.

볼트 너트 류 및 엔진 부품, 자전거 프레임 등의 용도가있는 합금강입니다.



합금강 및 녹

금이나 백금 등을 제외한 대부분의 금속은 공기 중의 산소나 수분과 반응하여 녹을 발생합니다.

그 중에서도 철은 비교적 부식 쉽고, 표면에 산화물 피막을 발생 금속 특유의 광택이 없어집니다.

이 산화물 피막이 녹이라고하는 것입니다.

그러나 스테인리스는 공기 중에서 크롬에 의하여 형성된 수 ​​나노 미터의 산화 피막이 표면을 덮는 

금속 내부의 부식을 보호하고 있습니다. 

또한, 산화 피막이 투명하고 외관이 거의 ​​변화하지 않기 때문에 

스테인리스 산화 피막은 녹과 인식되지 않습니다.

 

 

 

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[ 이 기사는 일본 기사를 번역한 것입니다. ]

 

출처 - mitsu-ri.net/articles/alloy-steel

 

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