강에 미치는 합금 원소의 영향 (ft. 철의 경도 증가 원소)
강에 원소가 미치는 영향을 알면 그 원소를
어떻게 컨트롤 하느냐에 따라서 그 강의 물성 (성질)을
제어할수 있을것 입니다.
그래서 강에 미치는 합금 원소의 영향에 대해서 알아보겠습니다.
Fe의 경도 증가 원소
Cr (크롬)이 강에 미치는 영향
탄소와 결합하여 탄화물을 만들며 내마모성, 내식성, 내열성을 향상시킵니다.
함유량이 많으면 500 ~ 600도에서 뜨임하여도 경도는 증가합니다.
함유량이 적어도 강도, 경도를 증가시키며 Ferrite 조직을 강화합니다.
뜨임 취성을 일으키며, Martensite의 뜨임에 의한 연화를 느리게 합니다.
W (텅스텐)이 강에 미치는 영향
고온강도, 경도, 내열성이 증가되고 담금질조직을 안정화시키며 인성이 있습니다.
함유량이 많아지면 탄화물이 생성을 용이하게 하여 경도, 내마멸성을 증가시킵니다.
함유량이 적으면 크롬과 거의 같은 작용을 하며 잔류자기 및 보자력이 큽니다.
V (바나듐)이 강에 미치는 영향
인성을 감소시키며 조직을 미세화시켜 강화합니다.
내마모성, 고온경도, 인장강도, 탄성한계를 높입니다.
Mo (몰리브덴)이 강에 미치는 영향
내식성 증가, 인성 향상, 단조, 압연, 용접 및 절삭이 용이해집니다.
열처리 효과가 깊게하고 뜨임취성을 방지하며 P에 의한 저온취성을 방지합니다.
고온에서 크리프강도를 높이는 효과가 있으며 담금질 깊이를 깊게 합니다.
Ni (니켈)이 강에 미치는 영향
Fe (철)에 고용되어 담글질성이 향샹되고 인성이 증가합니다.
인장강도, 항복점, 강인성, 내산성 증가합니다.
연신율, 질량효과가 감소합니다
용접성, 단접성을 약화시키지 않고 저온취성을 감소시킵니다.
풀림시 Pearlite 조직이 미세화되고 Ferrite 조직이 강해집니다.
Cementite를 불안정하게 하므로 흑연화를 촉진시킵니다.
Mn (망간)이 강에 미치는 영향
함유량이 많아지면 내마멸성을 크게 증가시키며, 적열취성을 방지합니다.
틸산, 탈황 및 고용 강화효과가 있습니다.
고장력강, 강인강 등의 합금원소로 사용합니다.
Cementite를 안정하게 하고 담금질성이 좋아집니다.
Si (규소)가 강에 미치는 영향
탈산제 (0.4%)이며 Ferrite를 강화하고 탄성한도를 상승시킵니다.
함유량이 적으면 강도 경도를 조금 향상시킵니다.
함유량이 많아지면 내마멸성이 크게 좋아지며 전자기적 성질을 개선하며
히스테리스현상, 맴돌이 잔류에 대한 손실이 적어집니다.
뜨힘시 연화 저항성을 증대시키는 효과도 있습니다.
P (인)이 강에 미치는 영향
강중에 균일하게 분포되어 있으며 별 문제가 되지 않습니다.
하지만 Fe3P의 해로운 화합물 형성을 합니다.
이 Fe3P는 극히 취약하고 편석되어 있어서 풀림 처리를 해도
균질화되지 않고 단조, 압연 등 가공시 길게 늘어납니다.
Ti (티타늄)이 강에 미치는 영향
결저입자 사이의 부식에 대한 저항을 증가시킵니다.
담금질성을 향상시키고 탄화물 생성을 용이하게 합니다.
제강 시 산소, 질소 등의 제거와 편석 방지 및 결정입도를 미세하게 합니다.
Co (일산화탄소)가 강에 미치는 영향
Cr과 함께 사용되어 고온강도와 고온경도를 증가시킵니다.
Cu (구리)가 강에 미치는 영향
석출경화가 일어나기 쉽고 내산화성을 증가시킵니다.
B (붕소)가 강에 미치는 영향
경화능을 향상 시킵니다.
※ 편석 ( segregate) : 금속이나 합금이 응고할 때 화학적 조성이 고르지 않게 되는 편상
※ 석출 경화 : 용체화 처리에 의하여 과포화하게 함유된 금속이 시효에 의하여 석출할 때에 일어나는 경화 현상
(석출물이 굳기 때문에 일어나는 현상)
