탄소강 중에 함유된 원소의 영향

탄소강 중에 함유된 원소의 영향

1) 망간(Mn)의 영향

(1) 제강시 탈산, 탈황제로 첨가되어 탄소강 중에 0.2~1.0% 함유한다.

(2) 강의 연신율을 그다지 감소시키지 않고 강도, 경도, 인성을 증대시킨다.

(3) 강의 담금질효과를 증대시켜 경화능이 커진다.

(4) 고온에서 결정립성장을 억제하며, 주조성을 좋게 하고 S의 해를 감소시킨다.

2) 규소(Si)의 영향

(1) 선철과 탈산제로부터 잔류되며 보통 탄소강 중에 0.1~0.35% 함유한다.

(2) 인장강도, 탄성한계, 경도를 상승시키나 연신율, 충격값을 감소시킨다.

(3) 결정립을 조대화시키고 가공성을 해치며 용접성을 저하시킨다.

3) 인(P)의 영향

(1) Fe3P로 석출하여 존재하며 강 중에는 0.03% 이하가 요구된다.

(2) 결정립 조대화, 강도, 경도를 증가시키며 연신율은 감소시킨다.

(3) 실온에서 충격치를 저하시켜 상온취성의 원인이 된다.

4) 황(S)의 영향

(1) S의 함유량이 0.02% 이하일지라도 강도, 연신율, 충격치를 감소시킨다.

(2) FeS의 융점(1193℃)이 낮아 열간가공시에 적열취성의 원인이 된다.

(3) 공구강에서는 0.03% 이하, 연강에서는 0.05% 이하로 제한한다.

5) 구리(Cu)의 영향

(1) 0.25% 이하로 제한한다.

(2) Ar1변태점을 저하시키며 강도, 경도, 탄성한도를 증가시키고 내식성을 향상시킨다.

(3) 융점이 낮아 다량 함유하면 강재 압연시 균열의 원인이 되기도 한다.

6) 가스의 영향

강 중에 함유된 가스는 CO2, CO, O2, N2, H2 등으로 그 양은 0.01~0.05% 정도다.

(1) N2：Ferrite 중에 고용되고 석출하여 강도, 경도를 증가시킨다.

(2) O2：Ferrite 중에 고용되는 외에 FeO, MnO, SiO2의 산화물로 존재하여 FeO는 적열 취성의 원인이 된다.

(3) H2：강을 여리게 하고 산이나 알칼리에 약하며 백점, 헤어크랙의 원인이 된다.