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제목 특수용도용 합금강
분류 기계재료 > 기계재료일반 작성일 2019.04.01.06.24.10
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특수용도용 합금강

1) 쾌삭강(free cutting steel)

(1) S쾌삭강

S0.16% 정도 첨가한 강은 절삭성이 우수하고 수명이 길어지므로 정밀나사 등에 사용되며, Mn을 약간 높여 0.35%까지 S을 첨가하여 기계구조용 탄소강에 적용된다.

(2) Pb쾌삭강

강 속에 0.1~0.35%Pb을 첨가하여 기계부품에 이용한다.

기계구조용 탄소강, 기계구조용 합금강, 공구강, 스테인리스강 등에 적용된다.

(3) Ca쾌삭강

CaO-SiO2-Al2O3계의 Ca복합산화물을 강 속에 분산시킨 강이다.

기계적 성질, 소성가공성, 용접성 등이 탄소강과 동등하므로 기계구조용강을 주체로 해서 자동차부품 등에 이용한다.

2) 스프링강(spring steel)

(1) 스프링강의 종류

열처리하여 탄성한도를 상승시킨 강에는 탄소강, Mn, Si-Mn, Cr, Cr-V, Cr-Mn강 등이 있다.

가공스프링은 소형물을 수10%의 강한 냉간가공으로 가공경화시켜 만든다.

냉간성형 스프링은 고온가공에 의해서 성형하고 저온풀림을 하므로 가공성이 좋아진 Fe계 스프링, 박판 스프링 등이 있다.

열강성형 스프링에는 종합스프링 및 코일스프링 등이 있다.

상온가공으로 경화시킴으로써 탄성한도를 증가시키는 경강선, 피아노선 및 마대강 등은 열처리하지 않고 그대로 사용한다.

(2) 스프링강의 용도

탄소량(%)

용 도

0.75~0.90

0.90~1.10

0.55~0.65(Si1.5%)

0.55~0.60(0.65~0.95%Cr)

0.45~0.55(0.80~1.10%Cr, 0.15~0.25%V)

주로 판스프링

주로 코일스프링

주로 겹판스프링

주로 겹판스프링, 코일스프링

주로 코일스프링

일반자동차용Si-Mn(열처리 스프링강), Cr-Mn

정밀한 고급스프링Cr-V(고급 스프링)

내식내열용 스프링강스테인리스강, 고크롬강

3) 베어링강(bearing steel, STB)

(1) 고탄소강에 0.9~1.6%Cr을 첨가시켜 강도와 경도 및 탄성한도, 피로한도를 크게 하며 내열성을 우수하게 만든 합금강을 베어링강이라 한다.

(2) ISO 규격에서의 강종의 규정

일반용 베어링

1.0%C-1.0~2.0%Cr강으로 피삭성, 담금질성, 전동피로 수명이 좋고 저렴하다.

각종 기계장치의 회전계, 로울러, 게이지 등에 사용한다.

침탄 베어링

저탄소강(0.07~0.23%C)Ni, Cr, Mo을 소량 첨가한 강이 사용된다.

용도차량, 철도 차량, 고속 압연기 등의 베어링용으로 사용된다.

Stainless 베어링

Cr12.0~18.0%를 함유한 강이 사용되며 때로는 Mo을 첨가한 것으로 내식성이 좋아서 산이나 산화에 잘 견딘다.

용도내식계기(耐蝕計器), 화학기기 등의 베어링, 해수용 침지베어링에 사용한다.

고온 베어링

고탄소강의 Cr-Mo강에 Al, V, W, Ni, Co 등을 첨가한 강이다.

고온경도와 치수안정성이 있으며 jet engine, gas turbin 등의 베어링에 사용된다.

(3) 베어링강의 용도

내충격용 베어링표면경화용 Cr

내고온성이 요구되는 베어링용고속도강, Ni-Co

내식용, 내열용 베어링스테인리스강

4) 게이지강(gauge steel)

(1) 조성0.85~1.2%C-0.5~3.6%Cr-0.5~3.0%W-0.9~1.45%Mo의 합금강

(2) 각종 정밀계측기 및 정밀부품으로 사용하는 강이다.

5) 영구자석강

(1) 자석강의 종류

MK(alnico)10~20%Ni-7~10%Al-20~40%Co-3~5%Cu-1.0%Ti-Fe계 합금

vicalloy38%Fe-52%Co-10%V계 합금

cunife30%Fe-20%Ni-60%Cu계 합금

cunicoCu-Ni-Co계 합금

KS자석강Fe-Co-Cr-W계 합금

Koster자석강12%Co-17%Mo-Fe계 합금으로 석출경화형 자석의 대표다.

NKS자석강

OP자석강(Co-Ferrite자석)CoO-Fe2O3-Fe2O4계의 합금

sendust5~11%Si-3~8%Al계 합금

PermallyFe-78.5%Ni계 합금

(2) 담금질경화형 영구자석강

Martensite 변태를 이용한 자석강으로 용해, 주조, 단조 및 열간압연한 후 풀림처리한다.

종류탄소강, W, Cr, SA, KS

(3) 석출경화형 영구자석강(Koster합금, Remally, Comel)

Fe-Mo-Co자석강은 과포화 α-고용체에서의 석출경화를 이용한 합금이다.

종류Koster, NK, Cunico

(4) 미립자형 영구자석강

Ferrite자석은 비철금속산화물의 분말을 혼합하여 가압성형 소결한 것으로 가볍고 고유저항값이 매우 높아 다른 자석강보다 우수하다.

보자력이 대단히 크고 잔류자기가 적고 취성이 있다.

6) 전기저항용 합금

(1) 전기저항용 합금의 종류

크로멜 A(80%Ni-20%Cr), 크로멜 B(85%Ni-15%Cr)가 많이 사용된다.

Ni-Cr계 합금

Cr40% 함유한 합금으로 전기고유저항이 크다.

가공성, 내산화성, 고온강도가 좋지 않으나 내식성과 내열성이 매우 좋다.

니크롬선(nichrome)

15~20%Cr과 약간의 Mn을 함유한 Ni-Cr강으로 전열재료로 많이 사용된다.

전기저항이 크고 내식성과 내열성이 매우 우수하므로 약 1100까지 사용된다.

Ni-Cr-Fe계 합금

Mn1~2% 첨가되며 Fe의 함유량이 많아지면 내열성과 내식성이 저하된다.

보통 1000에서 사용한다.

Fe-Cr-Al계 합금

Al2~6% 첨가하여 내열성과 전기저항성을 높여준 합금이다.

내식 및 내열성이 좋아 약 1200정도까지 사용할 수 있다.

KanthalFe-20%, Cr-5%, Al-1.5~3.0%, Co계 합금

Ni-Cr계보다 내열성이 우수하며, 최고 1250까지 연속하여 사용할 수 있다.

(2) 전기용 특수강

0.8%C 이하-0.4~4.3%Si, 0.35%Mn0.2~0.5mm 두께의 판형 또는 띠강의 규소강판이 사용된다.

Si함유량에 따른 용도

0.5~1.5%발전기 또는 전동기 철심

1.5~2.5%발전기의 발전자, 유도전동기의 회전자

2.5~3.5%유도전동기의 고정자용 철심, 변압기 및 발전기 철심

3.5~4.5%변압기 철심 및 전화기

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