강철의 화학성분 작용

1. 탄소(C). 탄소는 강의 냉간 소성 변형에 가장 중요한 화학 원소입니다. 탄소 함량이 높을수록 강의 강도는 높아지고 냉간 소성은 낮아집니다. 탄소 함량이 0.1% 증가할 때마다 항복 강도는 약 27.4Mpa, 인장 강도는 약 58.8Mpa, 연신율은 약 4.3% 감소하는 것으로 나타났습니다. 따라서 강의 탄소 함량은 강의 냉간 소성 변형 성능에 큰 영향을 미칩니다.

2. 망간(Mn). 망간은 강철 제련 과정에서 산화철과 반응하여 주로 강철의 탈산에 사용됩니다. 또한, 강철의 황화철과 반응하여 황이 강철에 미치는 해로운 영향을 줄일 수 있습니다. 생성된 황화망간은 강철의 절삭 성능을 향상시킬 수 있습니다. 망간은 강철의 인장 강도와 항복 강도를 향상시키고, 냉간 소성 변형을 감소시켜 강철의 냉간 소성 변형에 불리합니다. 그러나 망간은 변형력에 부정적인 영향을 미치며, 그 영향은 탄소의 약 1/4에 불과합니다. 따라서 특별한 요구 사항을 제외하고 탄소강의 망간 함량은 0.9%를 초과해서는 안 됩니다.

3. 규소(Si). 규소는 강철 제련 중 탈산제 잔류물입니다. 강철의 규소 함량이 0.1% 증가하면 인장 강도가 약 13.7Mpa 증가합니다. 규소 함량이 0.17%를 초과하고 탄소 함량이 높으면 강의 냉간 소성 감소에 큰 영향을 미칩니다. 강철의 규소 함량을 적절히 증가시키면 강의 전반적인 기계적 특성, 특히 탄성 한계에 도움이 되며, 강의 내식성도 향상시킬 수 있습니다. 그러나 강철의 규소 함량이 0.15%를 초과하면 비금속 개재물이 빠르게 형성됩니다. 고규소강은 어닐링 처리하더라도 연화되지 않아 강의 냉간 소성 변형 특성이 저하되지 않습니다. 따라서 제품의 고강도 성능 요구 사항 외에도 규소 함량을 최대한 줄여야 합니다.

4. 황(S). 황은 유해한 불순물입니다. 강철에 함유된 황은 금속 결정 입자를 서로 분리시켜 균열을 유발합니다. 또한 황은 강철의 고온 취성과 녹 발생을 유발합니다. 따라서 황 함량은 0.055% 미만이어야 합니다. 고품질 강철은 0.04% 미만이어야 합니다.

5. 인(P). 인은 강재에 강한 가공 경화 효과와 심각한 편석을 유발하여 냉간 취성을 증가시키고 산 침식에 취약하게 만듭니다. 또한, 강재의 인은 냉간 소성 변형 능력을 저하시키고 인발 가공 시 제품 균열을 유발합니다. 강재의 인 함량은 0.045% 이하로 관리해야 합니다.

6. 기타 합금 원소. 탄소강에는 크롬, 몰리브덴, 니켈과 같은 기타 합금 원소가 불순물로 존재하며, 탄소보다 강에 미치는 영향이 훨씬 적고 함량 또한 극히 미미합니다.


게시 시간: 2022년 7월 13일