탄소강 내 합금원소의 영향 (5대 합금원소 外)

안녕하세요?

강의 5대 합금원소는 탄소, 규소, 망간, 인, 황 입니다.

오늘은 탄소강을 구성하는 5대 합금원소 외 다른 합금원소들이 강에 어떤 영향을 미치는지 알아보겠습니다.

 

아래는 KS D 3866 SHN355의 화학성분 구성입니다.

 

KS에서는 합금원소를 관리하고 있고 관리치에 미치지 못하면 KS 인증을 받을 수 없습니다.

SHN강종은 5대 합금원소 뿐만아니라 구리, 니켈, 크롬 등 11종이나 철저하게 관리 되고 있습니다.

 

1. 구리 (Cu)

고용강화 효과로 강도 및 경도가 약간 개선되지만 연신율은 저하됩니다. 소량 함유시 대기 또는 해수에 대한 내식성이 향상됩니다. 과다 함유(0.5% 이상)시 적열취성으로 인해 열간가공성이 저하됩니다. (Ni, Mo 함유로 개선 가능)

 

2. 니켈 (Ni)

Cr 이나 Mo과 공존 시 우수한 경화능력을 보입니다. 강의 저온인성을 향상시키며, 용접성 및 가단성에 영향을 주지 않습니다. 강재의 열처리를 용이하게 하며 탄소 및 질소의 확산 속도 저하로 열화를 방지합니다.

 

3. 크롬 (Cr)

구조용강, 공구강, 스테인리스강, 내열강 등 대부분의 강재에 보편적으로 함유되어 있습니다.

내산화성, 내황화성 향상 시킵니다.

 

4. 질소 (N)

극히 미량으로도 강의 기계적 성질에 큰 영향을 미칩니다. 인장강도/항복강도는 향상 되나 연신율이 저하되고 취성 특성을 가져옵니다. 미량일 경우 세립강 제조 가능하나 다량 존재 시 고온 인성이 저하되고 입계 취성이 발생됩니다.

 

5. 수소 (H)

원자 크기가 매우 작아 침입형 원자로 존재하며 확산 속도가 빠릅니다. 다양한 결함의 원이 되므로 진공용해 등의 탈수소 공정을 통해 제거합니다.

 

6. 산소 (O)

기계적 성질 및 피로특성이 저하됩니다. 철에 고용되지 않으며 비금속 게제물로 존재하며 탈산공정을 통해 제거합니다.

 

7. 알루미늄 (AI)

강력한 탈산제이지만 과다 함유시 강의 기계적 성질이 취약해집니다. 고온 산화가 방지되고 내황화성 효과를 가집니다.

 

 

도움이 되셨다면 댓글과 구독 부탁드립니다, 감사합니다