탄소강

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탄소강
철과 탄소의 합금으로 0.05∼2.1%의 탄소를 함유한 강을 말한다. 용도에 따라 적당한 탄소량의 것을 선택하여 사용한다.
규소·망가니즈·인·황을 불순물로 함유하고 있지만, 철과 탄소의 합금 중에서 열처리가 가능한 0.05∼2.1%의 탄소를 함유한
것을 말한다. 상태도(狀態圖)에 표시한 바와 같이 탄소량 0.9%인 곳을 경계로 해서 조직이 변하여 이것보다 탄소가 적으면
페라이트라고 하는 소량의 탄소가 들어 있는 비교적 연한 철의 상(相)이 있는데 이 사이를 페라이트와 시멘타이트 Fe3C가
쪽 매널 세공과 같이 잘게 혼합된 상(펄라이트)이 메우고 있다.
탄소량이 증가할수록 이 펄라이트의 비율이 증가하여 0.9% 탄소에서 전부 펄라이트가 된다.
이것보다 고탄소측에서는 시멘타이트 사이를 펄라이트가 메운 조직으로 되어, 탄소량이 많을수록 시멘타이트가 증가하여
1.5%에서 약 10%가 된다. 이 때문에 0.9%까지는 탄소가 증가하는 데 따라 단단해진다.

C를 1.7% 이하 함유하는 강을 탄소강이라 하는데, 탄소 함유량에 따라 강의 종류를 다음과 같이 분류한다.
- C 0.12% 이하 = 극연강(極軟鋼)
- 0.12~0.2% = 저탄소강(軟鋼)
- 0.2~0.45% = 중탄소강(반연강, 반경강)
- 0.45~0.8% =고탄소강(경강)
- 0.8~1.7% = 최경강(最硬鋼)
탄소강은 기계적 성질이 우수하고 열처리에 의해 성질을 개선시켜 사용하며(일반적으로 소둔, 소준, 소입, 소려의 열처리 거쳐 사용), 구조용 합금강은 구조용 탄소강의 기계적 성질을 합금원소를 첨가하여 개량한 재질로서 SHAFT류, GEAR류, NUT류 등 강인성을 필요로하는 기계부품에 사용한다.
구분 C Si Mn P S Cr Mo Ni W V
SM20C 0.18~0.23 0.15~0.35 0.30~0.60
0.030

0.035
- - - - -
SM45C 0.42~0.48 0.15~0.35 0.60~0.90
0.030

0.030
- - - - -
SCM440
(4)
0.38~0.43 0.15~0.35 0.60~0.85
0.030

0.030
0.90~1.20 0.15~0.30 - - -
SCM415
(21)
0.13~0.18 0.15~0.35 0.60~0.85
0.030

0.030
0.90~1.20 0.15~0.30 - - -
SNCM8 0.36~0.43 0.15~0.35 0.60~0.90
0.030

0.030
0.60~1.00 0.15~0.30 1.60~20 - -
SNCM21 0.17~0.23 0.15~0.35 0.60~0.90
0.030

0.030
0.40~0.65 0.15~0.30 0.40~00 - -
구분 열처리온도(℃) 인장시험(4호시험편) 충격시험
(3호)
경도시험
Quenching
(소압)
Annealing
(소둔)
항복점
(N/㎟)
인장시험
kgf/㎟
(N/㎟)
연신율
%
비틀림
%
충격치
kgf/㎟
(J/㎠)
경도HB
SM20C - - ≥25 ≥41 ≥28 - - 116~174
SM45C 820~870
(수냉)
550~650 ≥35 ≥48 ≥20 - - 167~229
SCM440
(4)
830~880
유냉
530~630 ≥85
(≥834)
≥100
(≥980.7)
≥12 ≥45 ≥6
(≥59)
285~352
SCM415
(21)
1차 850~900 유냉
2차 800~850 유냉
또는 925 유지 후
850~900 유냉
150~200
공냉
- ≥85
(≥834)
≥16 ≥40 ≥7
(≥69)
235~321
SNCM8 820~870
유냉
580~680 ≥90
(≥883)
≥100
(≥980.7)
≥16 ≥45 ≥7
(≥69)
293~352
SNCM21 1차 850~900 유냉
2차 800~850 유냉
150~200
공냉
- ≥85
(≥834)
≥17 ≥40 ≥6
(≥59)
248~341
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