합금강의 종류와 성질

합금강의 종류와 성질

1. 합금강

합금강은 주로 철과 다른 금속 또는 비금속 요소의 혼합물로 이루어진 금속입니다. 이러한 혼합물은 철과 다른 요소를 결합시켜 원래의 철보다 더욱 강하고 내구성이 뛰어난 소재를 만들 수 있게 합니다. 합금강은 다양한 산업 분야에서 사용되며, 예를 들어 자동차 제조, 항공기 제작, 건설, 선박 건조, 기계 공학, 전기 공학 및 기타 분야에서 널리 활용됩니다.

합금강은 원료로 사용되는 다른 금속 또는 비금속 요소의 비율에 따라 다양한 종류가 있습니다. 일반적으로 사용되는 요소로는 탄소, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 박물관 강, 백금, 골드, 실버 등이 있으며, 이러한 요소들은 강의 물리적 및 화학적 특성을 변화시키는 역할을 합니다.

합금강의 장점

강도	합금강은 일반 철강보다 높은 강도를 가지며, 이는 구조물이나 기계 부품 등에서 높은 부하와 내구성을 요구하는 경우에 유용합니다.
내식성	합금강은 부식에 대한 내성이 뛰어나기 때문에 부식 방지를 위해 많이 사용됩니다.
열 처리 가능성	합금강은 열 처리를 통해 강도, 경도 및 다른 물성을 조절할 수 있어 다양한 응용 분야에 적합한 소재로 만들 수 있습니다.
다양한 응용 분야	합금강은 다양한 산업 분야에서 사용되며, 안전하고 내구성 있는 제품을 만들기 위한 중요한 소재로 인정받고 있습니다.

합금강의 구성과 특성은 그 사용 목적에 따라 다르며, 다양한 합금강 종류가 있습니다.

 

원소	영향
니켈(Ni)	인성, 내식성, 내마멸성, 저온 충격저항 증가
크롬(Cr)	내식성, 내마모성 증가
몰리브덴(Mo)	뜨임, 취성 감소
망간(Mn)	내마멸성, 고연경도, 인장강도 증가
구리(Cu)	공기 중 내산화성 증가
규소(Si)	전자기 특성, 내열성 증가
바나듐(V)	결정입자 조절

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2. 구조용 합금강

구조용 합금강은 다양한 구조 및 기계 부품에 사용되는 재료로, 강철에 다른 원소들을 첨가하여 특정 특성을 강화시킨 합금입니다. 이러한 강재는 강도, 강인성, 내마모성, 내식성 등의 필요한 특성을 제공하는 데 사용됩니다. 아래는 구조용 합금강의 주요 유형과 특징을 설명합니다.

합금강 종류	특징	용도
강인강	탄소강에 Ni, Cr 등의 합금 첨가로 강인성 향상	자성 및 강인성이 요구되는 응용 분야에서 사용
Ni강	1.5~5% Ni 첨가, 표준상태에서 펄라이트 조직 형성	자성 및 강인성이 필요한 구조 부품 제작
Cr강	1~2% Cr 첨가, 상온에서 펄라이트 조직 형성	자성 및 내마모성이 필요한 부품에 사용
Ni-Cr강	Ni강에 Cr 1% 이하 첨가, 가장 많이 쓰이는 구조용 강	구조용 강 중 가장 많이 사용됨
Ni-Cr-Mo강	니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)을 함께 사용하여 우수한 구조용 강재 제작	고강도 및 내마모성이 필요한 응용 분야
Mn-Cr강	니켈(Ni) 대신 망간(Mn)을 첨가하여 사용	특정 요구 사항을 충족하는 부품에 사용
Cr-Mn-Si강	차축 등의 부품에 사용되며 비교적 저렴한 가격	저렴한 가격으로 강인성이 요구되는 부품 제작
Mn강	내마멸성, 경도가 큼	광산 기계, 레일 교차점, 칠드롤러, 불도저 앞판 등에서 사용

 

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3. 공구용 합금강

공구용 합금강은 공구 및 절삭 도구를 제작하는 데 사용되는 재료로, 고강도, 내마모성, 내열성, 내식성 등의 특성이 필요한 공구 제작에 적합한 합금입니다.

합금강 종류	특징	용도
탄소 공구강 (STC)	고탄소 (주로 0.7% 이상) 합금 강재로, 고인성과 내마모성이 우수하다.	드릴 비트, 절삭 도구, 망치, 철판 절단 등의 공구 제작에 사용.
합금 공구강 (STS)	크롬(Cr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V) 등의 합금 첨가로 고온 경도를 개선.	내열성과 고강도가 필요한 공구 및 절삭 도구 제작.
고속도강 (SKH)	고속 절삭 도구를 위해 설계된 합금으로, 주요 성분은 18% 위스킨(탄소), 4% 크롬, 1% 바나듐.	고속 절삭 및 가공용 도구 제작.
주조경질합금	주로 CO(코발트), Cr(크롬), W(텅스텐) 등을 금형에 주조하고 연마한 합금.	주조 금형의 내마모성을 향상시키기 위해 사용.
초경합금	금속 탄화물 (주로 WC, TiC, TaC, CO)을 프레스로 성형, 소결시킨 합금.	고온 및 고압 환경에서 내마모성이 필요한 부품 제작.
세라믹 공구	알루미나(Al₂O₃)를 주성분으로 가지고 있는 도기 형태의 세라믹 공구.	고온, 내식성 및 내열성이 필요한 환경에서 사용되는 절삭 및 가공 도구 제작.

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4. 특수용 합금강

합금강 종류	특징	용도
스테인리스강	내식성이 뛰어나고 내열성이 높은 합금강	식기류, 의료기기, 화학 시설 등의 제작에 사용
내열강	고온에서 안정적인 성능을 발휘하는 합금강	가스터빈, 유화로 등의 고온 환경 부품 제작
자석강	자기적 특성을 가진 합금강	전자기기, 전동기 등에 자석 부품으로 사용
불변강 (고Ni강)	높은 니켈(Ni) 함유로 길이 변형이 적음	줄자, 정밀 기계부품, 길이 불변 요구 부품

 

불변강 (고Ni강) 하위 항목:

불변강 종류	특징	용도
인바	Ni 36%, 길이 불변	줄자, 정밀 기계부품 제작
슈퍼인바	Ni 29~40%, Co 5% 이하 첨가	특수 용도 고정밀 부품 제작
엘린바	Ni 36%, Cr 12%, 탄성 불변	시계부품, 정밀 계측기 부품 제작
코엘린바	엘린바에 Co 첨가	특수 용도 고정밀 부품 제작
퍼멀로이	Ni 75~80%, 장하코일용	전력 변환 장치 및 장하코일 제작
플래티나이트	Ni 42~46%, Cr 18%	전구, 진공관 도선용

 

철광석