0 합금강 개요
- 탄소이외의 합금원소를 함유하는 철합금.
- 탄소이외에 가한 원소가 한종류면 0.4%이상, 두종류 이상이라면 합계 0.6%이상일 때 합금강이라함.
- 합금원소 총량이 5%이하면 저합금강, 5~10% 중합금강, 10%이상을 고합금강이라한다.
1 공구용 합금
1) 탄소공구강(STC)
- C0.6~1.5 조성
- 300~350 ℃ 에서 경도 및 강도 저하 발생.
- 수공구(정, 끌, 톱날) 제작에 사용됨.
2) 합금공구강(STS)
- Cr, W, Ni, V 첨가
* W-Cr : 고온경도 및 강도 내마모성 증가
* Cr-V : 내충격성 공구강, 내마멸성 향상, 내부인성증가
- 450 ℃ 에서 강도 경도 저하 발생.
3) 고속도강(SKH)
- 하이스(HSS)라고도 표현
- 표준조성 W18-Cr4-V1
* 18-4-1 표준조성에 Co 를 추가하여 난삭재 절삭용으로 사용됨.
- 500~600 ℃ 까지 무뎌지지 않은 성질
4) 초경합금
- 탄화물 분말을 소성해서 만든 경도가 높은 합금.
* 코발트가루와 탄화텅스텐가루를 프레스하여 성형한뒤 온도를 올려 소결하여 제작.
* 탄화텅스텐(텅스텐 카바이드)과 코발트간 소결합금 재료를 가장 많이 사용중.
- 고온강도가 크나 취성이 있다(1100~1200 ℃ 에서는 경도 및 강도가 저하)
- 커터, 다이스 재료로 사용됨.
5) 세라믹공구
- Al2O3(알루미나)를 주성분으로 산화물(SiO2, MgO), 탄화물(TiC)를 추가로 소량 첨가하여 소결한 것.
- 고온경도가 크나 취성이 있다.
- 절삭유를 사용하지 않는다.
6) 주조합금
- 금속주형으로 주조후 연마한 금속
- 열처리가 불가능하나 경도가 매우크다.
- 스텔라이트 : W-Cr-Co-C 로 주조. Co 주성분.
6) 게이지강
- Ni 을 첨가하여 열변형을 최소화 한 강.
- 인바강, 엘린강
2 내식내열 합금강
1) 내열강
- 고온에서 기계적 화학적 성질이 양호한것
- 내열성 : Cr, Al(Al2O3)
2) 스테인레스강
- C, Cr, Ni을 함유한 고합금강
- 대기, 수중에 잘 발청되지 않는다.
- 산류에는 크롬피막이 산화되어 내식성을 잃는다.
- 종류
* 크롬계 스테인레스강 : 마르텐사이트계(Cr13), 페라이트계(20Cr)
* 니켈크롬계 : 오스테나이트계(Cr18+Ni8)
3) 스프링강
- 탄성한도(레질리언스계수)가 높아서 스프링을 만드는데 사용
- 반복하중을 견디고 피로한도 인성이 높다
- Si첨가시 탄성한도 증가, Mn첨가시 탈탄방지가능
- 종류
* 고속도강 : 겹판스프링
* Cr-V : 소형스프링, 피로한도 증가
* Cr-Mo : 대형스프링
3 특수용도용 합금강
1) 자석강
- 전류자기 보자력 및 항자력이 크다.
- 진동 충격에 자성이 쉽게 변하지 않는다.
- 종류
* KS강, 신KS강, MT강, OP강
2) 비자성강
- 투자율 전기저항이 크고 보자력이 작다
- 종류
* 퍼멀로이 : Ni70, Co0.5, C0.005 구성으로 해저 전선용 사용, 고주파 철심에 이용
3) 불변강
- 인바강 : Ni36, Mn0.4로 선팽창계수는 현저히 높다. 바이메탈에 사용.
- 엘린바 : Ni36, Cr13 조성으로 온도의 변화에도 탄성율 변화가 거의 없다.
- 불변강, 초불변강
* 온도가 변하여도 선팽창 계수나 탄성율이 변하지 않는강
* Ni30, Co4조성
- 코엘린바 : Ni16, Cr11, Co30조성으로 내식성이 우수하고 온도에 따른 탄성율 변화가 거의 없다.
