특수강 합금강

특수강 합금강
- 특수강은 이름 그대로 특수한 성질을 같은 강을 말한다. 주로 유럽과 일본에서 채용되고 있으며 구분으로 보통강 이외의 강을 말하고 합금 강도 포함이 된다. 니켈, 크롬, 알루미늄을 함유하고 있는 강으로 특수강을 압연한 강재는 주로 공구류나 기계부품 또는 가정용 식기 등 이용이 된다.
- 단 합금이 아니라도 특별한 품질이 보증되고 있는 강도 특수강에 포함이 된다. 구조용특수강(니켈강,니켈-크롬강,크롬강)등 , 특수 용도용 특수강(합금강이 대부분), 공구용 특수강(합금강이 대부분), 공구용 특수강(W강, Cr강, W-Cr강)이 있다.
- 기계 구조용 탄소강이나 탄소 공구강과 같이 합금 원소를 특히 첨가하지 않는 기계 부재 혹은 공구용 강을 특수강에 포함하고 있었지만. 게강 시술이 진보하여 특수 강철이라는 명칭도 거의 사용되지 않게 되었다. 강철은 담금질하면 매우 경화하고, 템퍼링 하면 인성이 생긴다. 두꺼운 것만큼 급랭을 할 수 없게 되기 때문에, 서냉 하여, 크롭, 망간, 규소, 니켈, 몰리브덴, 붕소 등을 첨가한다. 붕소는 0.002% 정도의 첨가로 현저하게 담금질 성을 높인다. 몰리브덴은 0.2%, 다른 합금 원소는 1% 정도 첨가를 한다. 0.2% 정도의 탄소를 포함하는 강에 이들 원소를 첨가한 강은 고장력강 또는 저 합금 고장력강이라 부르며, 건축구조물에 사용된다. 0.2 ~ 0.5% 탄소강에 상기 합금 원소를 첨가한 것은 기계 구조용 저 합금강이지만. 단점으로 용접이 곤란하기 때문에, 기계 가공에 의해 형상을 정돈하고 나서 열처리되어, 기어나 축 등 강인성을 무엇보다도 필요로 하는 부품의 재료로 사용된다.
- 경도와 내마성을 우선 요구되는 공구강에는 0.5% 이상의 탄소를 포함하는 강에 상기의 합금 원소를 첨가하면, 담금질 성이 증가할 뿐만 아니라, 텅스텐 카바이드나 탄화 몰르브덴 등 매우 단단한 탄화물이 형성되어 공구로서 특성이 한층 향상된다. 또한 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐 등을 첨가한 합금강은 고온으로 가열해도 용이하게 연화되지 않는다. 이 특성을 이용한 것이 열간 공구강이나 내열강이다.
- 강철은 0.03% 전 후의 황이나 인 등 불순물을 포함한다. 모두 품질을 떨어뜨리고, 고급 합금강일수록 좋지 않은 악영향이 나타나므로, 합금 원소의 첨가 전 불순물 함유량을 낮추어야 한다. 특히 액화 천연가스 저장탱크와 같이 저온에서 사용되는 재료에는 인을 낮추고 니켈을 첨가한 저온용 강이 사용이 된다.
- 특수강은 강 중에서 보통강 이외에 고급 탄소강과 합금강의 총칭 보통강은 높은 품질이 요구되지 않는 용도에 이용하기 때문에 강재의 성분 편석이나 비금속 개재물, 그 밖에 결함도 어느 정도는 허용되고, 또 압연이나 단련한 채 별도로 열처리하지 않고 사용된다. 이에 비해 기계구조용강, 스프링강, 베어링강, 공구강, 스테인리스강 등 용도면에서 높은 품질이 요구되는 강에서는 합금 원소의 종류 및 첨가량을 조정하는 것 이외에 편석이나 비금속 게재물, 기포, 백점, 불순물 등 각종 결함을 최대한 적게 하도록 충분히 관리하여 제조되고 또한 담금질 템퍼링 등 열처리로 강의 성능을 발휘할 수 있도록 하는 데 사용이 된다.
- 보통강 이외의 철을 주성분으로 하는 합금을 모두 특수강이라한다. 보통강에서는 주성분인 철 소량의 탄소, 규소, 망간, 인, 황 5개의 원소가 포함되어 있으며, 이들의 성분량이 규제되고 있다. 이 중 강 재질을 지배하고 있는 것은 탄소이며 다른 4개의 원소는 광석으로부터 제선 제강의 과정에서 필연적으로 혼입 하는 불순물이다. 탄소가 주 역할을 한다는 의미에서 보통강을 탄소강이라고 하지만, 특수강의 경우 일반적으로 합금강이라 한다.