1. 탄소(C): 강철의 탄소 함량이 증가하고 항복점 및 인장 강도가 증가하지만 가소성 및 충격 감소가 발생하며 탄소가 0.23%를 초과하면 강철 용접 성능이 저하되므로 용접용 저합금 구조강, 탄소 함량 일반적으로 0.20%를 넘지 않습니다. 탄소 함량이 높으면 강철의 대기 내식성이 감소하고 야외에서 고탄소강은 녹슬기 쉽습니다. 또한 탄소는 강철의 저온 취성과 노화 민감도를 증가시킬 수 있습니다.
2. 규소(Si): 제강 공정에서 환원제 및 탈산제로 사용되므로 진정 효과가 있는 강으로 규소가 0.15~0.30% 함유되어 있습니다. 강철의 규소 함량이 0.50-0.60%를 초과하면 규소는 합금 원소로 변합니다. 실리콘은 강철의 탄성 한계, 항복점 및 인장 강도를 크게 향상시킬 수 있으며 스프링 강철에 널리 사용됩니다. 담금질 및 템퍼링된 구조용 강재에 실리콘을 1.0~1.2% 첨가하면 강도를 15~20% 높일 수 있다. 실리콘과 몰리브덴, 텅스텐, 크롬 및 기타 조합은 내식성과 산화의 역할을 향상시켜 내열강을 생산할 수 있습니다. 실리콘을 함유한 1-4%의 저탄소강으로 투자율이 높으며 전기 산업에서 사용하는 실리콘강입니다. 실리콘의 양을 늘리면 강철의 용접성이 감소합니다.
3. 망간(Mn) : 제강공정에서 망간은 우수한 탈산제, 탈황제로서, 일반강에 0.30~0.50%의 망간이 함유되어 있다. 탄소강을 0.70% 이상 첨가하면 충분한 인성을 가질 뿐만 아니라 강도와 경도가 높아 강의 담금질을 향상시키고 16Mn과 같은 '망간강'이라도 강의 열간 가공 성능을 향상시킵니다. 강철은 A3보다 항복점 40% 더 높습니다. 강철을 11~14% 함유하면 내마모성이 뛰어나 굴삭기 버킷, 볼밀 라이너에 사용됩니다. 망간이 증가하여 강의 내식성이 저하되어 용접성이 저하됩니다.
4. 인(P) : 일반적으로 인은 철강에 함유된 유해원소로 냉간 취성을 증가시켜 용접성 저하, 가소성을 저하시켜 냉간 굽힘성을 악화시킨다. 따라서 강철의 인 함량은 일반적으로 0.045% 미만이며 고품질 강철 요구 사항은 더 낮습니다.
5. 황(S): 일반적으로 황은 유해한 원소입니다. 열간 취성강인 강은 단조 및 압연 시 균열로 인해 연성과 인성을 감소시키게 됩니다. 유황은 용접 성능도 좋지 않아 내식성을 저하시킵니다. 따라서 일반적으로 황 함량이 0.055% 미만이고 고품질 철강 요구 사항은 0.040% 미만입니다. 강에 황을 0.08~0.20% 첨가하면 쾌삭강이라고도 불리는 가공성을 향상시킬 수 있습니다.
6. 크롬(Cr): 구조용 강철 및 공구강에서 크롬은 강도, 경도 및 내마모성을 크게 향상시킬 수 있지만 동시에 가소성과 인성을 감소시킵니다. 크롬은 스테인레스강, 내열강의 중요한 합금인 강의 내산화성과 내식성을 향상시킬 수 있습니다.
7. 니켈(Ni): 니켈은 강철의 강도를 향상시킬 수 있지만 우수한 가소성과 인성을 유지합니다. 니켈은 산과 알칼리에 대한 높은 내식성과 고온에서의 녹 및 내열성을 갖고 있습니다. 그러나 니켈은 희소자원이기 때문에 니켈-크롬강 대신 다른 합금원소를 사용하는 방안도 모색해야 한다.
8. 몰리브덴(Mo): 몰리브덴은 강철 입자를 미세화하고, 경화성과 열 강도를 향상시키며, 고온에서 충분한 강도와 크리프 저항(고온에서의 장기 응력, 변형 크리프)을 유지할 수 있습니다. 몰리브덴을 첨가한 구조용 강철은 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 화재로 인한 합금강의 취성을 억제하는 것도 가능하다. 공구강에서는 빨간색을 향상시킬 수 있습니다.
9. 티타늄(Ti): 티타늄은 강철의 강력한 탈산제입니다. 강철의 내부 구조를 조밀하고 미세한 입자 강도로 만들 수 있습니다. 노화 민감도와 차가운 취성을 줄입니다. 용접 성능을 향상시킵니다. 크롬 18 니켈 9 오스테나이트 스테인리스 스틸에 적절한 티타늄을 첨가하여 입계 부식을 방지합니다.
10. 바나듐(V): 바나듐은 강철의 탁월한 탈산제이다. 강철에 강철을 0.5% 첨가하면 입자가 미세해지고 강도와 인성이 향상됩니다. 고온 및 고압에서 바나듐 및 탄화탄소는 수소 부식 능력을 향상시킬 수 있습니다.
11. 텅스텐(W): 텅스텐은 녹는점이 높고 비율이 크며 귀한 합금원소이다. 텅스텐 카바이드를 형성하는 텅스텐과 탄소는 높은 경도와 내마모성을 가지고 있습니다. 공구강에 텅스텐을 더하면 절삭 공구 및 단조 금형의 적색 경도와 열 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
12. 니오븀(Nb): 니오븀은 입자를 미세화하고 강철의 과열 민감도와 조질 취성을 감소시키고 강도를 향상시키지만 가소성과 인성은 감소합니다. 일반 저합금강 니오븀에서는 대기 부식 및 고온 수소, 질소, 암모니아 부식 능력을 향상시킬 수 있습니다. 니오브는 용접성을 향상시킵니다. 오스테나이트계 스테인리스강에 니오븀을 첨가하면 입계 부식이 방지됩니다.
13. 코발트(Co) : 코발트는 희귀한 귀금속으로 열간강, 자성재료 등 특수강 및 합금에 사용된다.
14. 구리(Cu): 우한 철강(Wuhan Iron and Steel)은 강철을 정제하는 다예 광석을 사용하며 종종 구리를 함유합니다. 구리는 강도와 인성, 특히 대기 부식 성능을 향상시킬 수 있습니다. 단점은 열간 가공에서 열간 취성이 발생하기 쉽고 구리 함량이 0.5% 이상인 플라스틱이 크게 감소한다는 것입니다. 구리 함량이 0.50% 미만이면 용접성에 영향을 주지 않습니다.
15. 알루미늄(Al): 알루미늄은 철강 탈산제에 흔히 사용된다. 소량의 알루미늄을 추가하는 강철은 입자를 미세화하고 딥 드로잉 플레이트 08Al 강철과 같은 충격 인성을 향상시킬 수 있습니다. 알루미늄은 또한 항산화 및 내식성을 갖고 있으며, 알루미늄과 크롬, 실리콘이 결합되어 강철의 고온 내식성과 성능을 감당할 수 없는 고온을 크게 향상시킬 수 있습니다. 알루미늄의 단점은 강철의 열처리 성능, 용접 성능 및 절단 성능에 영향을 미친다는 것입니다.
16. 붕소(B): 강철에 미량의 붕소를 첨가하면 강철의 치밀성과 열간압연 특성을 향상시키고 강도를 향상시킬 수 있습니다.
17. 질소(N): 질소는 강철의 강도, 저온 인성 및 용접성을 향상시키고 노화 민감도를 높일 수 있습니다.
18. 희토류(Xt) : 주기율표의 희토류 원소는 원자번호 57~71 15 란탄족 원소이다. 이러한 원소는 금속이지만 산화물은 "토양"과 같기 때문에 희토류라고 말하는 것이 일반적입니다. 강철에 희토류를 첨가하면 강철 내 개재물의 조성, 형태, 분포 및 특성이 변경되어 인성, 용접성, 냉간 가공성과 같은 강철의 성능이 향상됩니다. 쟁기강에 희토류를 첨가하여 내마모성을 향상시킬 수 있습니다.
게시 시간: 2021년 4월 22일