[하이플럭스 기술자료]
KS 탄소강(carbon steel)의 종류와 특징
-목차 1) 일반 구조용 압연 강재(SS재)
1) 일반 구조용 압연 강재(SS재)
■ 특 징
■ 표시 방법 및 기호 체계
SS 330 P
재료형상기호(판재)
최저 인장강동(400, 490, 540)(N/mm²)
재료 표시 기호
■ 종류 및 기계적 성질(KS D 3503)
<비고> 재료 형상기호를 표시할 때는 종류기호 뒤에 P(강판), S(강대), F(평강), A(형강) 및 B(봉)의 기호를 붙인다.
|
종 류 |
기 호 |
조 질 |
인장강도 |
연 신 율 |
경 도(Hv) | ||
0.4t 이상 |
0.6t 이상 |
1.0t 이상 | |||||
1 종 |
SCP1 |
S(A) |
275이상 |
34이상 |
36이상 |
37이상 |
115이하 |
H/8 |
294~412 |
25 이 상 |
95~130 | ||||
H/4 |
373~490 |
10 이 상 |
115~150 | ||||
H/2 |
441~598 |
- |
135~185 | ||||
H |
549이상 |
- |
170이상 | ||||
2 종 |
SCP2 |
- |
275이상 |
36 이상 |
38 이상 |
39 이상 |
- |
3 종 |
SCP3 |
- |
275이상 |
38 이상 |
40 이상 |
41 이상 |
- |
<비고> 1. 1종 이외에 2종 및 3종에 대해서도 H/8, H/4, H를 지정해도 됨.
2. 인장시험 시험편은 5호 압연방향임.
3) 열간압연 강재(SHP재)
■ 정 의
- 가공경화를 일으키지 않는 재결정온도 이상에서 압연한 소재 열간압연기(Hot strip Mill)에 의해 생산, 약 800도 이상의 고온으로 압연된 제품.
■ 특 징
- 산화 피막 생성으로 표면상태가 불량함.
- 소성 가공성이 불량하므로, Bending 및 Drawing시 주의해야 함.
■ 용 도
- SHP1(SPHC) : 일반용(두께 1.0 ~13mm)
- SHP2(SPHD) : Drawing 용(두께 1.2 ~6mm)
- SHP3(SPHE) : Deep Drawing 용(두께 1.2 ~ 6mm)
■ 표시 방법 및 기호 체계
SHP 1
종류기호(1종)(SPHC)
-2 : 2종(SPHD) -3 : 3종(SPHE)
재료 표시 기호
1종은 C : 0.15% 이하, Mn : 0.6% 이하, 2종 및 3종은
C : 0.10% 이하, Mn : 0.50% 이하의 탄소강으로 제조함.
4) 용접 구조용 압연 강재(SWS재)
■ 특 징
- 용접성이 우수하고, 탄소(C), 실리콘(Si) 및 망간(Mn) 함유량을 규정하고 있음.
- 강종은 세미 킬드강(semi killed steel) 또는 킬드강(killed steel)임.
- 강종 중 B 및 C종은 충격시험에 의한 저온 인성을 보증하고 있어서 취성 파괴의 염려가 없음.
- SWS490 이상은 용접시 충분한 주의와 열처리가 필요함.
- 저온 인성은 B종은 0℃, C종은 -10~20℃ 까지 보증함.
- SWS-Y종은 Nb를 첨가한 강종으로, 항복비가 높음.
■ 종류 및 기계적 성질(KS D 3515)
종 류 |
기 호 |
항복강도(N/mm²) |
인장강도(N/mm²) |
연 신 율(%) |
충격치(J) | ||
16t이하 |
16t초과 |
5t이하 |
5t초과 |
| |||
1종 - A |
SWS400A |
245이상 |
235이상 |
410~510 |
23이상 |
18이상 |
- |
1종 - B |
SWS400B |
27이상 | |||||
1종 - C |
SWS400C |
47이상 | |||||
2종 - A |
SWS490A |
325이상 |
315이상 |
490~610 |
22이상 |
17이상 |
- |
2종 - B |
SWS490B |
27이상 | |||||
2종 - C |
SWS490C |
47이상 | |||||
3종 - A |
SWS490Y A |
365이상 |
355이상 |
490~610 |
19이상 |
15이상 |
- |
3종 - B |
SWS490Y B |
27이상 | |||||
4종 - A |
SWS520B |
365이상 |
355이상 |
520~640 |
19이상 |
15이상 |
27이상 |
4종 - B |
SWS520C |
27이상 | |||||
5종 |
SWS570 |
460이상 |
450이상 |
570~720 |
- |
19이상 |
47이상 |
<비고> 1. 충격시험 온도는 SWS570(-5℃)를 제외하고 모두 0℃임.
2. 인장시험 시험편은 KS D 3515 규정 시험편임.
3. 충격시험 시험편은 4호 압연방향임.
5) 내후성 압연 강재
■ 용접 구조용 내후성 열간압연 강재(SMA재)
- 대기중의 부식에 견디는 성질을 가진 용접 구조용 압연강재
- 내후성은 인(P), 구리(Cu) 및 크롬(Cr) 등의 첨가에 의해 향상되나, 용접성에는 좋은 영향을 주지 못하므로, 인(P)을 빼고, Cu-Cr계를 기본으로 Mo, Nb, Ni, Ti, V, Zr 중 어느 1종 이상을 첨가함.
- 기본 강종의 SMA 490이며, SMA 400은 강도를 낮추기 위하여 함금 원소의 첨가량을 적게 하여, 내후성이 SMA 490에 비해 떨어짐.
- SMA 570은 SMA 490을 열처리에 의해서 강도를 높인 강종임.
■ 고 내후성 압연강재(SPA재)
- 용접 구조용 내후성 열간압연 강재(SMA재)보다 더욱 내후성을 좋게 한 것으로, P-Cu-Cr-Ni계임.
- 내후성이 보통강에 비해 7~8배 정도 좋음.
- 화학성분 중 인(P)의 함유량이 높음.
- 용접성은 SMA재에 비해 상당히 떨어지며, 용접을 할 경우 판 두께를 16mm 이하로 제한하며, 특별한 주의가 필요함.
6) 용융 아연도금 강재(SGC재)
■ 정 의
- 냉간압연 또는 열간압연 강판을 아연이 용융된 도금가마 속을 통과시켜 강판 표면에 아연을 도금시킨 소재
■ 특 징
- 내식성이 양호함.
- 다습한 곳에서는 표면아연 부식에 의한 도막 Blister 발생함.
■ 표시 방법 및 기호 체계
SGCC R P Z27
Z27 : 도금 부착량 표시기호(54μm)
-Z06 : 13μm -Z08 : 17μm
-Z10 : 21μm -Z12 : 26μm
-Z18 : 34μm -Z20 : 40μm
-Z22 : 43μm -Z25 : 49μm
P : 화성처리 종류 기호(인산염 처리)
-C : 일반 크롬산 처리
-M : 무처리
R : 도금 마무리 기호(레귤러 스팽글)
-Z : 미니마이즈드 스팽글
SGCC : 재료 및 종류 기호(일반용)
-SGCH : 일반경질용
-SGCD1,2,3 : 가공용 1종, 2종, 3종
-SGC340,400,440,490,570 : 구조용
7) 전기 아연도금 강재(SEC재)
■ 특 징
- 전기분해에 의해 아연염 용액으로부터 금속아연 석출시켜 냉연강재 또는 열연강재 표면에 아연을 부착시킨 소재
- 도장성이 우수하고, 내식성이 양호함.
- 용접성 및 가공성이 우수함.
■ 표시 방법 및 기호 체계
SECC T P E08
E08 : 도금 부착량 표시기호(8.5/8 g/㎡)
-E16 : 17/16 g/㎡ -E24 : 24.5/24 g/㎡
-E32 : 34/32 g/㎡ -E24 : 42.5/40 g/㎡
*도금두께가 다른 경우 : E16/E32 D
P : 화성처리 종류 기호(인산염 처리)
-C : 일반 크롬산 처리
-M : 무처리
T : SECC 표준 조질의 인장 및 에릭슨값 보증
-N : SECE 표준 조질의 비시효성 보증
SECC : 재료 및 종류
기호(일반용)
-SECD : 드로잉용
-SECE : 심드로잉용
-SEFC : 가공용
8) 도장 용융 아연도금 강재(CGC재)
■ 정 의
- 냉간압연 강판을 사용한 용융 아연도금 강재에 내구성이 있는 합성 수지 도료를 양면, 또는 한쪽 면에 균일하게 도장, 열처리한 소재
■ 특 징
- 내구(식)성에 의한 분류 : 1류(200hr), 2류(500hr), 3류(2000hr)
- 용도에 의한 분류
일반용 : CGCC 일반 경질용 : CGCH
가공용 : CGCD1 구조용 : CGC340(-400, -440, -490, -570)
- 도료에 의한 분류 : 폴리에스터 수지, 실리콘 수지, 불소수지, 염화비닐 수지
■ 표시 방법 및 기호 체계
CGCC 32(20) Z27
Z27 : 도금 부착량 표시기호
32 : 도막의 내구성 (표면 3류, 이면 2류)
20 : 표면 2류, 이면 비보증
CGCC : 재질 및 종류기호
9) 보일러용 압연 강재(SBB재)
■ 특 징
- 판 두께가 두꺼운 압력용기에 사용되며, 용접 구조용 압연강재와 같은 방법으로 용접하고 사용방법도 비슷하나, 가장 큰 차이점은 반드시 상온 이상의 고온 압력용기에 사용되는 것임.
- 고온에서 흑연화를 방지하기 위해 알루미늄의 함유량을 제한하고, 고온강도를 얻기 위하여 실리콘 탈산에 의해 결정립을 중간 정도로 해줌.
- 고온경도 측면에서 망간(Mn)에 의하기 보다는 탄소 함유량을 높여서 강도를 올린 것으로, 저온인성이 상당히 나쁘므로, 상온 이하의 온도에서 사용되는 구조물에는 적합하지 않음.
- 용접 구조용 압연강재(SWS)보다 탄소 함유량이 높아서 용접성이 좋지 못하므로, 용접시 충분한 주의가 필요하며, 판 두께 50mm 이상의 후판. 용접 시는 충분한 예열을 해 주지 않으면 용접 균열이 발생함.
- 몰리브덴(Mo)을 함유한 SBB-46M 및 SBB-49M은, 몰리브덴을 함유하지 않은 것에 비해 고온강도가 훨씬 높고, 500℃까지 사용할 수 있으나 용접성이 떨어짐.
10) 기계 구조용 탄소강재(SM-C재)
■ 정 의
- 강괴로부터 단조비 4S 이상에 해당하는 열간 단조 또는 압연에 의해 만들어진 소재
■ 특 징
- 각종 기계 부품용 재료로 적당하며, 담금질, 침탄 담금질 및 고주파 담금질 등의 열처리를 하여사용함.
- 탄소 함유량(0.08~0.61%)이 규정되어 있음.
- 담금질 경도는 탄소 함유량에 직선적으로 증가하나, 0.6%C 이상에서는 거의 일정함.
- 침탄 표면경화 전용강으로 SM-CK재가 규정되어 있으며, 이것은 일반용
SM-C재보다 인(P), 황(S), 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 함유량이 적음
■ 종 류
- 일반 담금질용 : SM30C 이상
- 침탄 담금질용 : SM9CK, SM15CK, SM20CK, SM22C 이하
- 고주파 담금질용 : SM35C ~ SV45C (JIS : S45C)
■ 표시 방법 및 기호 체계
SM 45 C(K)
(K) : 침탄 표면 경화용
C : 탄소(carbon) 기호
탄소 함유량 대표치(0.45% C)
재료 표시 기호
■ 담금질 경도와 탄소 함유량의 관계
담금질 경도는 0.6% C 까지는 탄소 ?유량에 비례하여 증가하나, 그 이상에서는 증가 폭이 그다지 크지 않고 거의 일정해집니다.
일반적으로 0.6% C를 기준으로 하여 그 이하는 구조용 탄소강재, 그 이상은 공구강재로 구분합니다.
■ 기계 구조용 탄소강재의 종류 및 화학성분(KS D 3752)
종 류 |
화 학 성 분 (%) | ||||
C |
Si |
Mn |
P |
S | |
SM10C |
0.08~0.13 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM15C |
0.13~0.18 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM20C |
0.18~0.23 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM25C |
0.22~0.28 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM30C |
0.27~0.33 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM35C |
0.32~0.38 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM40C |
0.37~0.43 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM45C |
0.42~0.48 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM50C |
0.47~0.53 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM55C |
0.52~0.58 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.025 이하 |
0.035 이하 |
SM9CK |
0.07~0.12 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.020 이하 |
0.025 이하 |
SM15CK |
0.13~0.18 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.020 이하 |
0.025 이하 |
SM20CK |
0.18~0.23 |
0.10~0.35 |
0.30~0.60 |
0.020 이하 |
0.025 이하 |
■ 기계 구조용 탄소강의 열처리 조건 및 기계적 성질
종 류 |
열처리 조건 (℃) |
기 계 적 성 질 | ||||||
담금질 |
뜨 임 |
항복강도 (N/mm²) |
인장강도(N/mm²) |
연신율(%) |
단 면수축율(%) |
샤르피 충격치 |
경 도(HB) | |
SM9CK |
880~920 750~800 |
150~200 (공냉) |
25이상 |
40이상 |
23이상 |
55이상 |
14이상 |
121~179 |
SM15CK |
870~920 750~800 |
150~200 (공냉) |
35이상 |
50이상 |
20이상 |
50이상 |
12이상 |
143~235 |
SM20CK |
870~920 750~800 |
150~200 (공냉) |
40이상 |
55이상 |
18이상 |
45이상 |
10이상 |
154~241 |
SM30C |
850~900 |
550~650 (급냉) |
34이상 |
55이상 |
23이상 |
57이상 |
11이상 |
152~212 |
SM35C |
840~890 |
550~650 (급냉) |
40이상 |
58이상 |
22이상 |
55이상 |
10이상 |
167~235 |
SM40C |
830~880 |
550~650 (급냉) |
45이상 |
62이상 |
20이상 |
50이상 |
9 이상 |
179~255 |
SM45C |
820~870 |
550~650 (급냉) |
50이상 |
70이상 |
17이상 |
45이상 |
8 이상 |
201~269 |
SM50C |
810~860 |
550~650 (급냉) |
55이상 |
75이상 |
15이상 |
40이상 |
7 이상 |
212~277 |
SM55C |
800~850 |
550~650 (급냉) |
60이상 |
80이상 |
14이상 |
35이상 |
6 이상 |
229~285 |
● KS 표준치수의 시험편을 표와 같은 열처리 조건으로 했을 때의 값
● 실제로 적용할 수 없으며, 단지 참고치에 불과함.
<비고> 1. SM9CK, SM15CK, SM20CK의 담금질 냉각조건은
1차 담금질은 유냉 또는 수냉,
2차 담금질은 수냉 임.
2. 충격치 단위는 kg.m/cm² 임.
출처: 하이플럭스 Daum 블로그 원문보기 글쓴이: 하이플럭스