▶합금강◀
탄소강에서 얻을 수 없는 성질을 얻기 위해 탄소강에 합금 원소를 한 가지 이상 첨가하여 만든 강
합금 원소의 효과 |
원소기호 |
원소명 |
효과 |
Ni |
nickel |
강인성, 내식성, 내식성 |
Cr |
chrome |
강도와 경도 증가, 내마멸성 증가 |
Mo |
molybdenum |
열처리 깊이 증가, 크리프 저항 및 내식성 증가, |
Mn |
manganes |
함유량이 많으면 내마멸성을 향상, 적열 메임을 감소 |
Si |
silicon |
내식성과 내마멸성을 증가, 전자기적 성질을 개선 |
W |
wolfram |
경도와 내마멸성을 크게 증가 |
Co |
cobalt |
고온강도와 고온경도를 증가 |
V |
vanadium |
경화성 강화 |
Cu |
copper |
석출경화의 우려, 내산화성을 증가 |
Ti |
titanium |
결정 입자사이의 부식에 대한 저항을 증가 |
▷합금강의 종류 1.구조용 합금강 -구조용 합금강의 종류
합금강의 종류 |
특징 |
니켈강 |
구조용에 사용하는 니켈강은 Ni(5%)이하의 것으로 표준 상태에서는 펄라이트(Pearlite)조직을 가진다. |
크롬강(SCr) |
크롬의 함유량이 많을 때 에는 조직은 트루스타이트, 마텐자이트, 오스테나이트 등이 되어서 내식성이 커진다. 담금질 효과도 중심부까지 충분히 경화되어 고탄소 크롬강은 공구용 재료로도 사용한다 |
니켈-크롬강(SNC) |
이 합금강은 구조용 특수강 중 가장 중요한 강이며, 강인성이 높고 담금질성이 좋아 큰 단강재에 적당하다. 또한 적당한 열처리에 의한 경도, 강도와 인성을 높이고, 탄소강에 비하여 청열 취성이 제거 되고, 고온에서 기계적 성질을 향상시킨다. |
니켈-크롬-몰리브덴강(SNCM) |
이 합금강은 구조용 합금강 중에서 가장 우수한 것이며, 뜨임 저항성이 좋고 기계적 성질이 우수하다. |
크롬-몰리브덴강(SCM) |
이 합금강은 고온 가공이 쉽고, 다듬질면이 아름답고 용접성이 좋다. |
붕소강 |
이 강은 최근 미국 자동차 공업계에서는 니켈-크롬강 대용으로 널리 사용되고 있는 구조용 강이다. 특히 탄소(C)0.4%강에 붕소를 0.002% 첨가한 것은 니켈-크롬-몰리브덴강보다 기계적 특성이 우수하다. |
-구조용 합금강의 열처리는 특수한 경우를 제외하곤 대부분 담금질이나 뜨임을 함으로써 최적의 성질을 나타낸다.
2.표면 경화용 강 -기계 부품 중에 내부의 강인성과 표면의 높은 경도를 가지고 있는 재료가 요구될 때에는 표면 경화강을 사용한다. -종류에는 침탄용 강, 질화용 강, 고주파 경화용 강 등이 있다.
표면 경화용 강의 종류와 용도(KS D 3707-1982, 3708-1982, 3709-1990) |
강 종 |
종류의 기호 |
용 도 |
Cr강 |
SCr 415 SCr 420 |
소형 축, 기어, 핀 중형 축, 기어, 핀 |
Ni-Cr강 |
SNC 415 SNC 815 |
중.소형 기어, 축, 피스톤 대형축, 기어 |
Ni-Cr-Mo강 |
SNCM 220 SNCM 415 SNCM 420 |
소형 기어, 축 기어, 축, 베어링 기어, 축, 베어링 |
Ni-Cr-Mo강 |
SNCM 616 SNCM 815 |
크랭크 축, 기어, 피스톤, 핀 대형 부품, 강력 기어 |
Cr-Mo강 |
SCM 415 SCM 418 SCM 420 SCM 421 SCM 822 |
중형 축, 핀, 기어
SCM 415보다 강도가 큰 중심부가 필요한 부품 SCM 415, 420보다 질량이 큰 부품 |
3.공구용 합금강 -공구는 상온 및 고온에서 경도가 크고 가열에 의한 경도 변화가 적어야 하며 인성과 마멸 저항이 크고 가공이 쉽고 열처리에 의한 변형이 적어야 하는 특성을 가져야 한다.
합금 공구강재의 종류와 용도(KS D 3753-1983) |
구분 |
종류 |
기호 |
용도 |
절 삭 공구용 |
S 11 종 |
STS 11 |
절삭 공구, 냉간 드로잉용 다이스, 센터 드릴 |
S 2 종 S 21 종 |
STS 2 STS 21 |
탭, 드릴, 커터, 프레스 형틀, 나사 가공 다이스 |
S 5 종 S 51 종 |
STS 5 STS 51 |
원형 톱, 띠톱 |
S 7 종 |
STS 7 |
쇠톱 |
S 8 종 |
STS 8 |
줄 |
내충격 공구용 |
S 4 종 S 41 종 |
STS 4 STS 41 |
끌, 펀치, 칼날 |
S 43 종 |
STS 43 |
헤딩 다이스, 착압기용 피스톤 |
S 44 종 |
STS 44 |
끌, 헤딩 다이스 |
냉 간 금형용 |
S 3 종 |
STS 3 |
게이지, 나사 절삭 다이스, 절단기, 칼날 |
S 31 종 |
STS 31 |
게이지, 프레스 형틀, 나사 절단 다이스 |
냉 간 금형용 |
S 93 종 S 94 종 S 95 종 |
STS 93 STS 94 STS 95 |
게이지, 칼날, 프레스 형틀 |
D 1 종 |
STD 1 |
신선용 다이스, 성형틀 다이스, 분말 성형틀 |
D 11 종 D 12 종 |
STD 11 STD 12 |
게이지, 성형틀 다이스, 나사 전조 다이스, 프레스 형틀 |
열 간 금형용 |
D 4 종 D 5 종 D 6 종 D 61 종 |
STD 4 STD 5 STD 6 STD 61 |
프레스 형틀, 다이 캐스팅 형틀, 압출 다이스 |
D 62 종 |
STD 62 |
다이 블록(Die Block), 프레스 형틀 |
F 3 종 F 4 종 |
STF 3 STF 4 |
다이 블록, 압출 공구 프레스 형틀 |
F 7 종 |
STF 7 |
프레스 형틀, 압출 공구 |
F 8 종 |
STF 8 |
프레스 형틀, 압출 공구, 다이 캐스팅 형틀 |
-공구용 합금강의 열처리 .대부분의 공구용 합금강은 담금질성이 좋아 유냉이나 공랭으로도 담금질이 잘된다. .부득이 물로 담금질 해야 할 경우에는 완전히 냉각되기 전에 물에서 꺼내어 균열을 방지해야 한다. .내마멸성을 유지하고 뜨임 취성을 피하기 위하여 150~200℃에서의 저온 뜨임을 해야 한다. .반면에 열간 가공용 공구강은 고온 뜨임을 해야 한다.
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