공부/기계공학

[스크랩] 철강의 종류

좋은나라 2009. 12. 1. 17:42

철금속의 종류  

철금속: 철을 주성분으로 하는 금속들을 총칭

<재료>
선철 : 선철은 자철석(Fe3O4), 적철석(Fe2O3), 갈철석(2Fe2O3.3H2O)등의 철광석에 목탄, 코크스 등을 첨가하고 용제로서 석회석을 배합하여 용광로에서 야금제조한 주괴

연철 : 선철 속의 불순물을 산화제거하고 반용융상태인 것에 단련을 가한 것이다.

주철 : 선철에 대부분의 주철부수러기 또는 강부스러기를 첨가하고 용해주조한 것.

탄소강 : 일반적으로 강이란 철과 탄소로 구성된 합금으로서 탄소함유량 1.7% 이하인 것을 말한다. 표준상태에 있어 탄소강은 페라이트와 시멘타이트와의 혼합체로 볼 수 있는데, 물리적 성질은 양자의 성질을 반반씩 지니고 있으며, 기계적 성질은 거의 탄소함유량과 비례한다. 인장강도, 경도 등은 탄소함유량과 함께 증가하고 신장률은 반대로 감소한다.

단강 : 종류와 용도에 따라 연강, 경강, 특수강 등으로 단조되며, 일반적으로 주조물과 비교하여 그 기계적 성질이 우수하다.

강주물 : 전로, 평로, 전기로, 도가니 등에서 제조된 주강을 주형에 넣어 만든 것으로서, 보통탄소량은 0.2~0.4% 많고 그 성분은 탄소의 0.1~0.5%, 규소 0.2~0.4%, 유황 0.06%이하, 망간 0.4~1.0%인 0.05%이하로서 830~925도씨에서 풀림하고, 주조시 내력을 제거함으로써 조직의 조정을 하는 것이 보통이다.

고급주철 : 보통 주물용 선철에 20~50%의 강부스러기를 혼입하여 용철로에서 용해하고, 용해온도를 보통보다 조금 높게하여 주형에 주입한 후 냉각속도를 적당히 가감함으로써 내마모성을 갖는다.

선철주물 : 선철이 용융상태에서 냉각될 때는 철탄화물이 분해되며, 철과 유리 탄소로 되므로 주물의 경도 및 강도에 따라 그 화학성분의 비율도 다르다.

가단주철 : 백선철주물을 산화철로 싸서 850~950도씨의 고온도로 수일간 가열시켜 풀림하면 시멘타이트(Fe3C)가 분해하여 탄소와 철로 되고, 다시 유리탄소가 산화제거되어 거의 철만으로 생성된다.

내산주물 : 조직이 치밀한 것을 요구하기 때문에 보통주철 속의 규소량을 늘려서 약 13~15%로 하면 내산성이 증가하며, 16%에 이르면 거의 침식이 안되지만 물러진다.

내알칼리주물 : 내알칼리성이 되기 위해서는 규소가 소량인 것이 필요하다. 또 망간이 다량 존재할 때는 화성용액을 갈색으로 만들기 때문에 0.3~0.4%로 한정하고, 인은 알칼리에 녹기 쉽기 때문에 0.2% 정도로 한다.

내열주물 : 보통 인의 함유량이 0.5% 이하인 조직이 치밀한 것으로, 연소가스의 통과를 막기 위해 보통의 선주물에 망간 1.5~2.0%, 크롬 1.0~1.5%를 첨가하면 고온에서 산화하지만 산화의 성장을 막을 수 있으므로 질이 조잡하게 되지 않는다.

고력가단주철 : 흑심가단주철을 만드는 백선주물의 화학성분 속 망간을 0.8~1.2%까지 높여 특수한 열처리를 한 것으로, 바탕을 구상펄라이트 조직으로 한 것, 인장강도 60~70kg/mm2, 신장률 6~9%, 브리넬경도 190~200

니켈강 : 5% 이하의 니켈을 함유한 것이 많고 보통 니켈의 함유량 1.5%, 3%, 5%의 3종류로서 그 중 탄소량 0.2% 이하인 것은 침탄강으로 사용되고 0.25~0.35%인 것은 열처리를 하여 사용된다. 인장강도, 경도와 함께 높고 인성이 보통탄소강의 수배에 이르며 내식성이 있다. 니켈 20% 이상을 함유한 것은 연성이 있으며 큰 충격에 견딘다. 니켈 25~35%인 것은 내식성으로 비자성을 지닌다.

크롬강 : 크롬은 복탄화물을 만들어 강의 경도를 증가. 자경성을 갖고 있으나 그 밖의 기계적 성질은 니켈강에 비해 열악.

니켈크롬강 : 탄소의 함유량을 적게 하고 침탄된 것은 내마모성 또는 인성을 필요로 하는 곳에 적합하다. 탄소함유량은 0.3% 내외, 니켈 1.3~4.4, 크롬 0.6~1.3%

망간강 : 저망간강 - 탄소 0.425~, 망간 1.5%로서 신장률 및 충격값이 크다. 고망간강 - 탄소 0.9~1.3%, 망간 10~14%로서 오스테나이트 조직의 상태로 사용된다. 담금질한 완전오스테나이트 강은 브리넬경도 200~400에서 내마모성, 내충격성과 함께 증대하며 또한 비자성을 갖는다. 인장강도는 60~100kg/mm2, 신장률 12~40%이다.

텅스텐강 : 보통탄소 0.5~1.5%, 크롬 0.5~3.0%, 텅스텐 0.5~1.0%로서 담금질과 뜨임을 하면 강도가 높아지고 내마모성이며 고온도에 견딘다.

몰리브덴강 : 몰리브덴은 탈탄작용을 하며 고온가공시 산화물을 박리하여 표면을 곱게 하고 단접을 쉽게 한다. 고온, 고압에 사용하는 재료로서 특히 중요시되고 있다.

규소강 : 규소를 0.5~4.2% 함유시키고 탄소 그 외의 불순물을 가능한 적게 하면 자기감응도가 크고 더욱이 잔류자기가 적은 것이 얻어진다. 또 탄소 0.4~0.6%에 규소 1~2%를 첨가한 것은 탄성한도가 높다.

크롬바나듐강 : 바나듐 0.3% 이하를 함유하는 것으로, 결정이 미세하여 충분히 담금질, 뜨임이 잘 된 것은 우수한 성질을 지닌다. 소형스프링용인 것의 표준성분은 탄소 0.45~0.55%, 크롬 1.0~1.5%, 바나듐 0.1~0.25%, 인장강도 75~170kg/mm2, 항복점 64~130kg/mm2

스테인리스강 : 13%크롬스테인리스강 - 탄소 0.5%이하, 크롬 11~15%, 망간 0.3~0.5%인 성분의 스테인리스강을 총칭하여 13% 크롬스테인리스강이라고 하고 산화를 받기 어려운 특성을 지닌다. 18~8스테인리스강 - 탄소 0.1~0.3%, 크롬 12~18%, 니켈 7~12% 정도의 오스테나이트조직의 강으로서, 전자와 비교하여 그 불수성은 한층 우수한데, 특히 고온도에 있어서도 산화되지 않는 특성 때문에 널리 쓰이고 있다.

자석강 : 혼다박사의 KS강은 특히 유명한데, 그 성분은 탄소 0.7~1.0%, 망간 0.6%이하, 크롬 1.5~5.0%, 텅스텐 5~9%, 코발트 30~40%로서 특히 항자기력이 크다.

인바 : 36%니켈강으로 선팽창계수가 보통강의 1/10정도의 0.0000016(200도씨 이하에서)에서 팽창을 특히 꺼리는 것에 사용하는 것이 바람직 하다.

공구강 : 탄소공구강, 크롬공구강, 텅스텐공구강, 텅스텐크롬공구강, 고속도공구강 등으로 분류된다. 특히 코발트를 함유한 고속도강은 우수한 성질을 지니고 그 코발트 양은 보통 공구강에서 0.2%, 고급고속도강에서 5%, 초고급공구강에서 10%이상이다.


[금속](원자기호)
은(Ag), 알루미늄(Al), 비소(As), 금(Au), 붕소(B), 바륨(Ba), 베릴륨(Be), 비스무트(Bi), 탄소(C), 칼슘(Ca), 콜름비움(니오브)-->(Cb, Nb), 카드늄(Cd), 세륨(Ce), 코발트(Co), 크롬(Cr), 세슘(Cs), 구리(Cu), 철(Fe), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 수은(Hg), 인듐(In), 칼륨(K), 란탄(La), 리시움(Li), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 나트륨(Na), 니켈(Ni), 오스뮴(Os), 인(P), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 루비듐(Rb), 로듐(Rh), 루테늄(Ru), 황(S), 안티몬(Sb), 셀렌(Se), 실리콘(Si), 주석(Sn), 스트론튬(Sr), 탄탈륨(Ta), 텔루륨(Te), 토륨(Th), 티탄(Ti), 탈륨(Tl), 우라늄(U), 바나듐(V), 텅스텐(W), 아연(Zn), 지르코늄(Zr)

[비금속](22개)
네온,라돈,붕소,브롬,비소,산소,셀렌,수소,실리콘, 아르곤,아스타틴,염소,요오드,인,질소,크립톤,크세논,탄소,텔루르,플루오르,헬륨,황

출처 : 이세계
글쓴이 : 이세계 원글보기
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