기계 구조용 탄소 강재 KS D 3752 기계구조용 탄소강은 일반적으로 SC재라고 불리며, 아래 표에 나타낸 바와 같이 S와 C 사이에 탄소량을 나타내는 숫자가 표시되어 있다. 이 숫자는 규정되어 있는 C량의 대표값(중간값 또는 그 근사치)을 나타내고 있으며, 예를 들면 SM45C의 탄소량은 0.42~0.48%이다. 기계구조용 탄소강은 실온 평형상태에서는 펄라이트와 페라이트의 혼합조직을 나타내며, 탄소함량에 비례하여 펄라이트의 점유율이 증가한다. 따라서, 완전 소성 상태의 금속 조직을 관찰해 보면, 펄라이트의 점유 면적률로부터 그 강의 탄소량을 판정할 수도 있다. 덧붙여서, SM40C에서의 펄라이트의 점유 면적률은 약 50%이다. 또, 규격 기호 끝에 K가 부기되어 있는 강종이 3종류(SM9CK, SM1..
화성처리[chemical conversion coating] 금속을 어느 종의 처리액에 담그거나 잠겨서 직류의 전원을 흐르게 하고, 금속 표면에 무기질의 내식피막 또는 도장하지로서 우수한 특성을 가진 피막을 생성시키는 처리를 말하고, 그러한 피막을 화성처리피막이라고 부른다. 인산염처리는 강, 아연도금강(아연도금강판), 알루미늄 등을 대상으로 하고 도장하지로 하는 것이 주요 목적이다. 대상물은 광범위하여 볼트, 너트, 가전제품의 캐비넷, 자동차의 차체, 소재로서의 표면처리 강판 등이 그 예이다. 처리액에는 아연, 철, 망간 등의 인산염 및 질산염, 아질산염, 과염소산염 등의 산화제를 포함하는 수용액을 사용한다. 침지(浸漬)함으로써 인산아연, 인산철 또는 인산망간의 피막을 형성시킨다. 크로메이트처리는 아연도..
TTT선도[time-temperature-transformation diagram] 재료를 고온에서 냉각했을 때에 생기는 변태의 모습을 횡축을 시간, 종축을 온도로 하여 나타낸 그림. 우리가 알고 있는 열처리란 금속재료에 가열과 냉각을 실시하는 것을 말한다. 그렇게 하는 주요 목적은 금속재료에 필요로 하는 원하는 목적으로 하는 성질을 얻기 위해 실시하는 것으로 주조품의 경우 균질화, 주조 응력의 제거, 재질의 경화 및 연화 등을 제거하는 것으로 즉 주조품의 균일 안정화, 강도를 높이는 등의 목적을 이룰 수 있는 것이다. 주조품을 사용할 때의 신뢰도를 높이기 위해서, 특히 「주철」 「주강」 「주물」에 있어서, 열처리는 빠뜨릴 수 없는 것이다. 또한, 용접 구조물에 있어서 내부 응력의 제거라는 점에서도 열처..
탄소강 (炭素鋼)과 강인강 (强靭鋼)의 개요 1. 탄소강 (炭素鋼) 탄소강은 철(Fe, Ferite)과 탄소(C, Carbon)의 합금입니다. 탄소강은 Carbon steel로 영어로 번역된다. 보다 자세하게 설명하면 탄소강은 탄소 함유량이 약 2% 정도 이하인 경우가 된다. 그 이상의 탄소량을 포함하는 경우에는 주철(Cast iron)이라고 불린다. 탄소강의 탄소 함유량에 의해 강도나 담금질성이 크게 좌우된다. 탄소 함유량이 많을수록, 일반적으로 강도는 강해지고, 담금질했을 경우 경도도 높아지게 된니다. 기계설계를 하는데 있어서 많이 사용되고 잘 알려진 탄소강은 일반 구조용 압연 강재, 이른바 「SS재」라고 불리는 것이다. 예를 들어, SS400은 "400"이라는 숫자를 표시하는데 숫자 400은 400..
침탄강(浸炭鋼) 구조용강 중에는 고주파담금질(高周波燒入), 침탄담금질(浸炭燒入) 등의 방법에 의해 표면만 경화하여 사용하는 것이 있다. 이 중 침탄(저 탄소강의 표면에 C를 확산 등의 방법으로 침투시켜 표면만 고탄소강으로 함) 처리하여 쓰이는 침탄용강을 침탄강이라 하는데 일반적으로 탄소함유량이 0.25% 이하의 것이다. 침탄강으로서 사용되는 것에 C강, Cr강, Cr-Mo강, Ni-Cr강, Ni-Cr-Mo강 등이 JIS에 규정되어 있다. 이외에 Mn-Cr강 등도 쓰인다. 침탄한 강은 열처리에 의해 침탄층만 경도와 내마모성(耐磨耗性)이 크고 비침탄부(非浸炭部)는 강인한 것이 필요하며 또 각종의 형상이 복잡한 부품 등에 침탄하여 사용하므로 담금질성이 좋고 열에 의한 변형이 적은 것이 요구된다. Cr, Mo은..
질화강(窒化鋼) 구조용품의 표면에 내마모성을 줄 경우에 질화강이 사용된다. 질화는 강재표면에 질소를 확산등의 방법으로 침투시켜 표면만 질소함유량을 증가시키는 것을 말하는데 질화된 부분의 질화층은 경도가 Hv1,000부근으로 높고, 내마모성, 내 피로성이 우수한 특징을 갖고 있다. 질화강에는 Al 및 Cr을 함유하는 것이 필요하다. 질화처리는 500~550℃로 장시간(35~80hr) 가열하므로 침탄에 비해 온도가 낮고 변형이 적은 것이 특징이다. 또 장시간 가열에서 뜨임취성이 발생하지 않도록 배려되어 있다. 질화강은 질화처리에 앞서 담금질, 뜨임을 행하여 소정의 기계적 성질을 갖게 하여, 질화한 후는 다음 열처리를 행하지 않는다. 이 때문에 뜨임온도는 질화처리온도보다 높은 온도를 선택하여 질화에 의해 성질..
팀켄강[Timken steel] Timken사(미국)의 Ni-Cr-Mo계 내열강. 보통 Timken 16-25-6으로 불리우고 있다. Cr 16%, Ni 25%, Mo 6%, 나머지 Fe의 의미로 상용사용온도는 600℃. 고전합금에 속한다. 1) 니켈크롬강(Ni-Cr강, SNC) Ni을 첨가하면 페라이트 강도를 증가시키면서 인성을 저하시키지 않기 때문에 Ni은 우수한 합금원소로 간주된다. Cr에 의한 담금질성은 Cr량이 1% 이상으로 되면 현저히 작용효과가 완만하게 되므로 Ni을 첨가함으로써 더욱 담금질성이 개선되며, 또한 그 강인성을 증가시키는 등 담금질 경화성이 개선된다. 일반적으로 대형 단조용 강재로 적합하다. 그러나 가공에 있어서는 백점(白店 : 수소 Gas의 영향에 의한 강재 내부의 Crack)..
티탄(타이타늄)합금[titanium alloy] 순티탄은 각종 원소를 첨가한 금속재료(☞티탄, 타이타늄). 가볍고 강하고 내식성․내열성에 우수하고 자성이 없는 등의 우수한 특성을 가진다. 1960년부터 항공기엔진 내부에 사용되기 시작한 현재는 신카이6500에 대표되는 해양개발, 우주개발, 자동차 및 팔목시계의 밴드, 안경프레임 등 일반산업용에 그 용도도 확대되는 신소재이다. 순티탄은 약 880℃에 상변태점을 가지고, 그 보다 고온측에서는 체심입방정의 β상, 그 보다 저온측에서는 조밀육방정의 결정구조를 갖는 α상이 안정적이다. 공업용순티탄(commercially pure Ti, 약해서 CPTi)은 순도가 99.0% 이상으로 O, C, N, Fe 등의 미량원소가 포함되고 있다. 그 중에도 O는 강화원소로서 ..
티탄, 타이타늄[titanium] 은회색의 금속. 원소기호 Ti, 원자번호 22, 원자량 47.88. 티탄의 특징은 가볍고 세다. 이 강도를 나타내는 비강도(인장강도/밀도)는 공업용금속 중에서 가장 크다. 밀도는 4.51g/cm3이다. 티탄의 충격값은 기계구조용 특수강에는 미치지 않으나 고력알루미늄합금 등 보다 좋고, 또 강과 같은 저온취성이 없다. 티탄의 피로강도는 크고 부식환경 하에서도 변하지 않는다. 이것은 다른 금속에는 볼 수 없는 우수한 성질이다. 기계적성질은 불순물이나 제조방법, 가공방법에 따라 다르고 질소, 산소, 수소, 탄소 순으로 인장강도와 경도를 증가시키고 신장을 감소시킨다. 티탄의 또 하나의 특징은 대부분의 부식환경에 있어서 양호한 부식성을 나타내는 것이다. 특히 질산이나 크롬산 등 ..
파커라이징[Parkerizing] 윤활이나 도장을 할 때 금속 바탕의 화성피막 처리법의 브랜드명. 제2차세계대전 당시 독일에서 개발된 강재 표면에 인산염피막처리를 실시하는 방법을 말한다. 철의 인산염이 전연성에 풍부하고, 마찰시 금속 본바탕 즉 신생면이 마찰면에 가해지는 것을 방지는데 유효하다. 구리의 표면에 아황산구리피막을 형성하는 바탕 처리도 이 피막의 우수한 전연성을 활용하는 것이다. ☞화성처리 인산염피막처리(=파커라이징)는 인산 철, 인산 아연, 인산 망가니즈 등의 인산 용액을 사용하여 일반구조용압연강이나 기계구조용탄소강 등의 금속에 녹 발생을 바지하고 외관을 미려하게 하고자 재료의 표면에 인산염 피막을 생성시키는 화학적처리를 말한다. 주로 철강의 표면처리에 많이 사용하는데 흑피막이라고도 부르는데..
크로뮴, 크롬[chromium] 은백색, 체심입방구조의 단단한 금속원소. 원소기호 Cr, 원자번호 24. 녹는점 1863℃. 밀도 7.19g/cm3(20℃). 천연에는 크롬철석(FeO․Cr2O3)으로 존재하고(남아프리카, 러시아) 환원 또는 전기분해에 의해 얻어진다. 고순도인 것은 요오드화크롬의 열분해로 만든다. 크롬산염 수용액의 전기분해로 만든 육방최밀구조(800℃에서 가열하면 체심입방구조로 변태)인 것도 보고된 경우도 있는데, 이것은 수소화물이란 것을 확실히 하고 있다. 상온에서는 안정하고 공기, 물의 작용을 받지 않는다. 스테인리스강, 내열합금 등의 합금원소로 쓰이는 것 외에 경질․안정하므로 도금으로도 자주 쓰이고 있다. 저원자가의 화합물은 안정하지만 6가의 화합물은 독성이 강하고 피부․호흡기에 장..
크롤로이[croloy] 미국의 Cr-Mo강, 스테인리스강, 내열강 등 내식․내열강의 총칭. Croloy××× 또는 B＆W Croloy×××(×는 숫자, 영자로 1자리에서 다수자리)로 표시되고 다종품이다. 수례(數例)를 열거하면 Croloy 1/2 : C 0.10～0.20%, Si 0.10～0.30%, Mn 0.30～0.61%, Cr 0.50～0.81%, Mo 0.44～0.65% 나머지 Fe(스팀파이프용) Croloy 304 : C＜0.08%, Mn＜2.0%, Cr 18.0～20.0%, Ni 8.0～11.0%, 나머지 Fe(오스테나이트계스테인리스강) JIS 스테인리스강, 내열강의 성질 및 용도 분류 종류의 기호 개략 조직 성분 성질과 용도 오 스 테 나 이 트 계 SUS 201 17Cr-4.5Ni-6Mn-..
