탄소 함량에 따른 철의 특성과 탄소강 합금강은

 

철의 특성 중에 다른 재료에 비해 철이 갖는 특별한 우수한 성질은 강도, 소성 가공성, 용접성, 자성이 있습니다. 이 4가지 우수한 특성 외에도 인장강도/ 경도/ 인성/ 내식성/ 전도성/ 광택 등이 있지만 철의 물리적 특성은 미세조직과 직접적으로 관련이 있어 미세조직은 가열, 냉각, 소성가공 등 제조 조건에 따라 복잡하게 변하기도 합니다.

 

철은 무게로 따져 2.0%까지의 탄소를 가지고 있는 것이 강철(Steel) 그리고 그보다 많은 탄소를 가지고 있는 것이 선철(Pig Iron) 또는 주철(Cast Iron)로 선철은 탄소를 비롯해 불순 원소 총량이 0.1%의 이하의 철을 말합니다.

 

탄소 함유량
순철  0 - 0.3%
강철  0.03 ~ 1.5%
선철, 주철 2.5 ~ 4.5%

 

철의 탄소 함량에 따른 구분

철강의 5 원소
탄소(C)/ 규소(Si)/ 망간(Mn)/ 인(P)/ 황(S)

 

 

일반 탄소강(Plain Carbon Steel)

 

탄소 외에 망간(Mn), 규소(Si), 구리(Cu)와 소량의 유황(S)과 인(P)이 들어있으며, 탄소는 강의 연성을 증가시키기 위해서 함량을 낮추거나, 고강도 강을 만들기 위해서 함량을 높이는 등 가장 효율적으로 활용하는 합금원소입니다. 강철의 합금 성분을 탄소와 더불어 변화시키고 다양한 가공 및 열처리 기술을 적용하면 다양한 종류의 강철을 생산할 수 있습니다.

 

• 저 탄소강 (Low Carbon Steels (0.008 - 0.3% C)
• 탄소강 (Medium Carbon Steels (0.3 - 0.6% C)
• 고 탄소강 (High Carbon Steels (0.6 - 2.0% C)

 

합금강

 

• HSLA강(High Strength Low Alloy Steel 저 합금 고장력강) - 합금 첨가량이 합해서 대략 2% 이하
• 특수목적용 고합금강
• 합금원소 총량이 0.2%인 MA강(Microalloyed Steel)

 

 

철의 특성

 

• 인장강도

물체의 길이가 늘어나면 재료가 파괴되거나 잘록하여져서 둘 이상의 부분으로 떨어져 나가는데 이에 이르기 전에 받을 수 있는 최대압력을 말합니다.

 

• 경도

경도는 강도와 비례 관계로 외부 응력에 의한 피로나 마모에 대한 내구성을 측정하는 물성

 

• 소성 가공성

재료에 힘을 가하는 경우에 파괴가 되지 않으면서 길이나 단면적이 늘어나는 능력이며 인장 응력이 작용하는 경우에 길이가 늘어나는 특성을 연성이라고 합니다.

 

• 인성

재료에 힘을 가하는 경우에 재료가 흡수할 수 있는 에너지의 크기를 인성이라 하며, 인성을 높이려면 강도와 연성이 동시에 높아야 하므로 재료의 강도가 높아지면 연성이 떨어지는 경향이 있습니다.

 

• 내식성

철의 표면에 녹이 생겨 부식이 일어나는 현상은 철의 유일한 약점이며 스테인리스강은 내식성을 높여주는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 몰리브뎀(Mo)을 함유합니다. 탄소강의 경우에는 내식성을 향상하는 방법은 도금을 하는 것으로 아연도금으로 아연(Zn) 또는 그 합금을 표면에 입히는 것입니다.

 

• 광택

철의 특성 중 가장 매력적인 면이며 철은 은과 같은 색깔을 띠고 표면은 광택이 있습니다.

 

• 전도성

철은 열과 전기를 잘 전달하며 이 특성 때문에 가정용 취사도구 제조와 전선 제조에 활용되기도 합니다.

 

 

 

 

 

철강 제품의 종류(열연코일, 냉연코일) 표면처리(아연도금, 주석도금)