탄소강의 성질

[1] 탄소강의 성질

1) 물리적 성질

(1) 탄소함유량의 증가에 따라 증가하는 성질：비열, 전기저항, 항자력

(2) 탄소함유량의 증가에 따라 감소하는 성질：비중, 용융점, 열팽창률, 탄성계수, 도전율

2) 화학적 성질

(1) 탄소강의 내식성은 탄소함유량이 많아질수록 감소한다.

(2) 알칼리에는 강하고, 산에는 약하며 소량의 구리를 첨가하면 내식성을 증가시킨다.

(3) Cementite(Fe3C)는 Ferrite(α-고용체)보다 부식되지 않으나 Ferrite와 공존하면 Ferrite의 부식을 촉진한다.

3) 기계적 성질

(1) 탄소강의 표준상태에서 탄소량이 많을수록 가공변형 및 냉간가공이 어렵다.

(2) 아공석강에서는 탄소량의 증가와 더불어 항복점, 인장강도 및 경도가 거의 직선적으로 증가하다가 공석점에서 최대가 되며 연신율 및 충격값은 감소한다.

(3) 과공석강에서는 경도는 증가하고 인장강도는 급감한다.

(4) 연신율, 단면수축률 및 충격값은 탄소함유량의 증가에 따라 감소한다.

(5) 0.4~0.86%C의 압연된 강의 평균강도

① δB=20＋100×C(㎏f/㎟) ※ C：탄소함유량

② 인장강도와 브리넬경도와의 관계：HB=2.8×δB

4) 온도에 따른 성질변화

(1) 온도가 내려갈수록 증가되는 성질：경도, 인장강도

(2) 온도가 내려갈수록 감소되는 성질：연신율, 단면수출률

(3) 충격값은 400~500℃ 부근에서 가장 낮아진다.

(4) 취성의 종류

종 류	재 료	온도(℃)	특 징
저온취성	철 강	상온 이하	※-70℃ 부근에서 충격치가 0에 가깝게 되어 취성을 일으킨다. ∙증가：인장강도, 경도 ∙감소：연신율, 충격치
상온취성	P을 함유한 강	상 온	※Fe3P로 결정립을 조대화시킨다. ∙증가：인장강도, 경도 ∙감소：연율, 냉간가공시 균열발생
청열취성	강 철	200~300	※200~300℃에서 강표면이 산화착색된다. ∙상온보다 연신율 저하, 강도가 크다.
뜨임취성	Ni-Cr강, Cr강, Mn강	500~600	※담금질 후 뜨임하면 충격값이 감소 ∙방지：0.3%의 Mo 및 소량 V, W첨가
적열취성	S을 함유한 강	적열상태	※FeS로 존재하여 가열시 용해되어 강의 결정립사이의 응집력을 파괴한다. ∙단조, 압연시 균열발생 ∙방지：Mn을 첨가한다.