강철의 종류 - 강철의 분류

강철이란 무엇인가?
강철은 철의 합금이며, 주요 합금 원소는 탄소입니다. 그러나 이 정의에는 몇 가지 예외가 있는데, 예를 들어 무간극성(IF) 강철과 탄소가 불순물로 간주되는 409 페라이트계 스테인리스강이 있습니다.

합금이란 무엇인가?
기본 원소에 서로 다른 원소가 소량씩 혼합되면, 그 결과물을 기본 원소의 합금이라고 합니다. 따라서 강철은 철의 합금인데, 철이 강철의 기본 원소(주성분)이고 주요 합금 원소가 탄소이기 때문입니다. 망간, 규소, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 바나듐, 티타늄, 니오븀, 알루미늄 등과 같은 다른 원소들도 다양한 등급(또는 유형)의 강철을 만들기 위해 다양한 양으로 첨가됩니다.

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강철에는 어떤 종류가 있나요?
화학 성분에 따라 강철은 4가지(04) 기본 유형으로 분류할 수 있습니다.
● 탄소강
● 스테인리스 스틸
● 합금강
● 공구강

1. 탄소강:
탄소강은 산업계에서 가장 많이 사용되는 강재로, 전체 철강 생산량의 90% 이상을 차지합니다. 탄소강은 탄소 함량에 따라 세 가지 그룹으로 분류됩니다.
● 저탄소강/연강
● 중탄소강
● 고탄소강
탄소 함량은 아래 표와 같습니다.

아니요.	탄소강의 종류	탄소 비율
1	저탄소강/연강	최대 0.25%
2	중탄소강	0.25% ~ 0.60%
3	고탄소강	0.60% ~ 1.5%

2. 스테인리스 스틸:
스테인리스강은 최소 10.5%의 크롬을 함유한 합금강입니다. 스테인리스강은 표면에 매우 얇은 Cr₂O₃ 층이 형성되어 내식성을 나타냅니다. 이 층은 부동태층이라고도 합니다. 크롬 함량이 증가하면 내식성이 더욱 향상됩니다. 크롬 외에도 원하는(또는 향상된) 특성을 부여하기 위해 니켈과 몰리브덴이 첨가됩니다. 스테인리스강은 또한 다양한 양의 탄소, 규소, 망간을 함유하고 있습니다.

스테인리스강은 다음과 같이 분류됩니다.
1. 페라이트계 스테인리스강
2. 마르텐사이트계 스테인리스강
3. 오스테나이트계 스테인리스강
4. 듀플렉스 스테인리스 스틸
5. 석출 경화(PH) 스테인리스강

● 페라이트계 스테인리스강: 페라이트계 강은 체심입방 결정 구조(BCC)를 가진 철-크롬 합금으로 구성됩니다. 일반적으로 자성을 띠며 열처리로 경화할 수 없지만, 냉간 가공으로 강화할 수 있습니다.
● 오스테나이트계 스테인리스강: 오스테나이트계 강은 내식성이 가장 우수합니다. 비자성이며 열처리가 불가능합니다. 일반적으로 오스테나이트계 강은 용접성이 매우 뛰어납니다.
● 마르텐사이트계 스테인리스강: 마르텐사이트계 스테인리스강은 매우 강하고 질기지만 다른 두 종류의 스테인리스강만큼 내식성이 뛰어나지는 않습니다. 이 강은 가공성, 자성, 열처리성이 뛰어납니다.
● 듀플렉스 스테인리스강: 듀플렉스 스테인리스강은 페라이트와 오스테나이트 스테인리스강(즉, 페라이트 + 오스테나이트)의 입자로 구성된 2상 미세구조를 가지고 있습니다. 듀플렉스강은 오스테나이트 또는 페라이트 스테인리스강보다 약 두 배 더 강합니다.
● 침전 경화(PH) 스테인리스강: 침전 경화(PH) 스테인리스강은 침전 경화로 인해 매우 높은 강도를 가지고 있습니다.

3. 합금강
합금강에서는 원하는(향상된) 특성(용접성, 연성, 기계 가공성, 강도, 경화성, 내식성 등)을 달성하기 위해 다양한 비율의 합금 원소를 사용합니다. 가장 많이 사용되는 합금 원소와 그 효과는 다음과 같습니다.
● 망간 – 강도와 경도를 증가시키고, 연성과 용접성을 감소시킵니다.
● 실리콘 – 강철 제조 과정에서 탈산제로 사용됩니다.
● 인 – 강의 강도와 경도를 증가시키고 연성과 노치 충격 인성을 감소시킵니다.
● 황 – 연성, 노치 충격 인성, 용접성을 저하시킵니다. 황화물 개재물 형태로 발견됩니다.
● 구리 - 내식성이 향상되었습니다.
● 니켈 – 강의 경화성과 충격 강도를 증가시킵니다.
● 몰리브덴 – 저합금 강의 경화성을 높이고 크리프 저항성을 향상시킵니다.

4. 공구강
공구강은 탄소 함량이 높습니다(0.5%~1.5%). 탄소 함량이 높을수록 경도와 강도가 높아집니다. 이러한 강은 주로 공구와 다이 제작에 사용됩니다. 공구강에는 텅스텐, 코발트, 몰리브덴, 바나듐이 다양하게 함유되어 있어 금속의 내열성, 내마모성, 내구성을 향상시킵니다. 따라서 절삭 및 드릴링 공구로 사용하기에 매우 적합합니다.

 

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