Chap. 9 structural steel 철 금속재료의 분류 일반 구조용 강 구조용 강 (보통 강) 기계 구조용 강 공구강

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1 Chap. 9 structural steel 철 금속재료의 분류 일반 구조용 강 구조용 강 (보통 강) 기계 구조용 강 공구강
(보통 강) 기계 구조용 강 공구강 스테인레스강 특수강 내열강 초내열 합금

2 Chap. 9 structural steel 구조용 강의 분류 일반 구조용 압연 강재 일반 구조용 강 용접 구조용 압연 강재
보일러 및 압력용기용 압연 강재 용접 구조용 내후성 열간 압연 강재 기계구조용 탄소강 강재 기계구조용 강 기계구조용 합금강 강재

3 Chap. 9 structural steel 일반 구조용 강의 명칭(KS 규격) 명 칭 KS 규격 의미 일반구조용 압연강재
SS400 S:Steel, S:Structural 용접구조용 압연강재 SM400A M : Marine 용접구조용 내후성 압연 SMA400AW A : Atmosphere 보일러 및 압력용기용 SB410 B : Boiler

4 Chap. 9 structural steel 일반 구조용 압연강재 : SS400
- 건축물, 다리, 선박,차량 등의 구조물에 사용. - 열간압연 강재 - 강관, 형강, 평강, 봉강 - 화학성분 규정 없음. : 탄소량 0.3% 이하 - 림드강 또는 킬드강

5 Chap. 9 structural steel rimmed steel & killed steel
제강 과정 : 철광석은 Fe2O3 또는 Fe3O4 와 같이 철의 산화 상태임. 이를 Cokes의 탄소와 공기 중의 탄소로 CO 가스를 만들어 철을 환원시키는 과정임. 이 과정에서 남아 있던 산소를 제거하고 주괴에 용탕을 부어서 응고시킨 강이 킬드강. 용강 속에 남아 있던 산소를 제거하지 않고 그대로 응고 시킨 강이 림드강임. 림드강의 장점 - 킬드강은 ingot 상부에 형성되는 수축공(shrinkage pipe)을 잘라내어야 하므로 단가 상승 ; 생산 수율이 낮으므로. - 림드강은 액체에서 고체로 수축할 때 생기는 수축공이 킬드강 처럼 상부에 모이는 것이 아니고, 기공의 형태로 내부에 분포함. 압연과정에서 압착되어 제거가능함. 단가 면에서 유리. 림드강의 단점 - 불순물이 내부로 모여서 외부와 내부의 조성의 차이가 있다. ; 내 외부의 기계적 성질의 차이가 존재 ; 표면은 순철에 가까워서 내부 불순물이 있는 부위와 육안상으로 차이가 나고, 표면이 테두리를 친 것처럼 깨끗하다고 림드강임. 성능 상 안전한 재질을 찾을 때는 킬드강을 사용해야 함. ** 림드강은 불순물이 내부로 모이는데, 킬드강은 아닌 이유는?

6 Chap. 9 structural steel 일반 구조용 압연강재의 종류 : 화학 조성 기 호 C Mn P S SS330 -
일반 구조용 압연강재의 종류 : 화학 조성 기 호 C Mn P S SS330 - 0.05 이하 0.05 이하 SS400 SS490 SS540 0.30 이하 1.60 이하 0.04 이하 SS590

7 Chap. 9 structural steel 일반 구조용 압연강재의 종류 : 기계적 성질 기 호 인장강도 (N/mm2)
일반 구조용 압연강재의 종류 : 기계적 성질 기 호 인장강도 (N/mm2) 연신율 % SS330 330 ~ 430 26 이상 SS400 400 ~ 510 21 이상 SS490 490 ~610 19 이상 SS540 540 이상 17 이상 SS590 590 이상 15 이상 * 연신율은 인장시편 1A 호를 기준으로 함.

8 Chap. 9 structural steel 인장 시험 ( Tension Test)

9 Chap. 9 structural steel 인장 시험 ( Tension Test)

10 Chap. 9 structural steel 인장 시험 ( Tension Test)

11 Chap. 9 structural steel 용접 구조용 압연강재 - 용접부의 취성 파괴 문제
- 탄소량을 0.2% 미만으로 제한 ; 강도 저하 발생 - Mn 첨가 : 강도 향상 -- 결정립 미세화 -- 탈산 효과 -- 인성 향상

12 Chap. 9 structural steel 결정립 미세화

13 Chap. 9 structural steel 결정립 미세화

14 Chap. 9 structural steel 결정립 미세화

15 Chap. 9 structural steel 결정립 미세화

16 Chap. 9 structural steel 결정립 미세화

17 Chap. 9 structural steel 용접 구조용 압연강재의 종류와 기계적 성질 기 호 인장강도 (N/mm2)
연신율 % SM400A 400~510 22 이상 SM490B 490~610 21 이상 SM520B 520~610 19 이상 SM570 570~720 18 이상 SM400A, SM400B, SM400C SM490A, SM490B, SM490C SM520B, SM520C 연신율은 1A호 시험편으로 얻은 값임.

18 Chap. 9 structural steel 용접 구조용 압연강재의 충격치(충격 강도) 기 호 샤르피 흡수에너지 Remarks
샤르피 흡수에너지 Remarks SM400B 27 이상 * 시험온도 : 0 C 시험편 방향은 V노치 방향이 압연방향. SM400C 47 이상 SM490B SM490C SM520B SM570

19 Chap. 9 structural steel 용접 구조용 내후성 압연강재의 종류(1) 기 호 SMA400AW SMA400BW
SMA400CW SMA400AP SMA400BP SMA400CP SMA490AW SMA490BW SMA490CW SMA490AP SMA490BP SMA490CP SMA570W SMA570P

20 Chap. 9 structural steel 용접 구조용 내후성 압연강재의 종류(2-1) 종 류 기 호 1종 SMA400 A
W SMA400AW P SMA400AP B SMA400BW SMA400BP C SMA400CW SMA400CP

21 Chap. 9 structural steel 용접 구조용 내후성 압연강재의 종류(2-2) 종 류 기 호 2종 SMA490 A
W SMA490AW P SMA490AP B SMA490BW SMA490BP C SMA490CW SMA490CP 3종 SMA570 SMA570W SMA570P

22 Chap. 9 structural steel 용접 구조용 내후성 압연강재의 조성 기 호 화학 성분 % C Si Mn P S
Cu Cr Ni SMA400 A,B,C W 0.18 이하 0.15~ 0.65 1.25 0.035 0.30~ 0.50 0.45~ 0.75 0.05~ 0.30 0.55 0.20~ 0.35 - SMA490 1.40 SMA570

23 Chap. 9 structural steel 보일러 및 압력 용기용 탄소강재 내열성, 내압성 및 고온에서 안정성 요구
킬드 강이 사용됨.

24 Chap. 9 structural steel 보일러 및 압력 용기용 탄소강재의 종류와 기계적 성질 기 호
인장강도 (N/mm2) 연신율 % SB 410 410 ~ 550 21 이상 SB 450 450 ~ 590 19 이상 SB 480 480 ~ 620 17 이상 SB 450M SB 480M 연신율은 1A호 시편으로 측정됨.

25 Chap. 9 structural steel 보일러 및 압력 용기용 탄소강재의 종류와 화학성분(1) 기 호 두께(mm)
화학 성분 % 초과 이하 C Si Mn P S Mo SB 410 - 25 0.24 이하 0.15~ 0.40 0.90 0.030 50 0.27 이하 200 0.30 이하 SB 450 0.28 이하 0.31 이하 0.33 이하 SB 480 1.20 0.35 이하

26 Chap. 9 structural steel 보일러 및 압력 용기용 탄소강재의 종류와 화학성분(2) 기 호 두께(mm)
화학 성분 % 초과 이하 C Si Mn P S Mo SB 450M - 25 0.18 이하 0.15~ 0.40 0.90 0.030 0.45 ~ 0.60 50 0.21 이하 100 0.23 이하 150 0.25 이하 SB 480M 0.20 이하 0.27 이하

27 Chap. 9 structural steel 기계구조용 강의 명칭(KS 규격) 명 칭 KS 규격 의미 기계구조용 탄소강 강재
SM45C S : Steel, M : Machine 기계구조용 합금강 강재 SCr 430 Cr : Cr강 SMn 420 Mn : 망가니즈강 SMnC 420 C : Cr SCM 432 C : Cr, M : Mo SNC236 N : Ni, C : Cr SNCM 220 M : Mo

28 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강의 종류 : SM KS 규격 연신율(%) Remarks
SM 10C 33 이상 25/23 : Normalizing / QT(600C) 구 기호 : S10C SM 15C 30 SM 20C 28 SM 25C 27 SM 30C 25 /23 SM 35C 23/22 SM 40C 22/20 SM 45C 20/17 SM 50C 18/15 SM 55C 15/14

29 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강의 종류 : 표면경화용(침탄) KS 규격 연신율(%)
기계구조용 탄소강의 종류 : 표면경화용(침탄) KS 규격 연신율(%) Remarks SM 9CK 23 이상 QT(150~200) 구 기호 : S9CK SM 15CK 20 SM 20CK 18

30 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강 - 킬드강 괴에서 제조
기계구조용 탄소강 - 킬드강 괴에서 제조 - 저탄소강(0.25% 이하)은 Normalizing 상태로 사용 ; 볼트,너트,핀, 소형 축 등과 같이 강도의 요구가 적은 용도 - SM30C ~ SM58C : Quenching & Tempering 상태로 사용. 퀜칭 : 830 ~ 880 C 템퍼링 : 550 ~ 650 C

31 Chap. 9 structural steel 강의 열처리 분류 분 류 목 적 영 문 국 문 한문 퀜칭 담금질 소입 강의 경화
템퍼링 뜨임 소려 인성부여 및 원하는 재질 선택 노멀라이징 불림 소준 표준화 어닐링 풀림 소둔 가공경화된 강의 연화

32 Chap. 9 structural steel 강의 열처리 분류 분 류 목 적 영 문 국 문 한문 Quenching 담금질 소입
조질처리 Tempering 뜨임 소려 Normalizing 불림 소준 표준화 Annealing 풀림 소둔 가공경화된 강의 연화

33 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강의 기계적 성질

34 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강의 기계적 성질 : 샤르피 충격치

35 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강의 기계적 성질 : 샤르피 충격치

36 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강의 기계적 성질 : 샤르피 충격치

37 Chap. 9 structural steel 기계구조용 탄소강의 기계적 성질 : 샤르피 충격치

38 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 기계적 성질(1)

39 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 기계적 성질(2)

40 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 기계적 성질(3) * SNCM1 : SNCM431
기계구조용 합금강의 기계적 성질(3) * SNCM1 : SNCM431 SNCM2 : SNCM 625 SNCM5 : SNCM630 SNCM6 : SNCM240 SNCM7 : non SNCM8 : SNCM439 SNCM9 : SNCM447

41 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 종류 : SMn, SMnC 분 류 KS 규격 구 규격
분 류 KS 규격 구 규격 Remarks 망가니즈강 SMn 420 SMn 21 SMn 420 : 주로 표면경화용 SMn 433 SMn 1 SMn 438 SMn 2 SMn 443 SMn 3 망가니즈 크로뮴강 SMnC 420 SMnC 21 SMnC 420 : SMnC 443 SMnC 3

42 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 종류 : SCr 분 류 KS 규격 구기호 Remarks
분 류 KS 규격 구기호 Remarks 크로뮴강 SCr 415 SCr 21 SCr 415 및 SCr 420은 주로 표면 경화용 SCr 420 SCr 22 SCr 430 SCr 2 SCr 435 SCr 3 SCr440 SCr 4 SCr 445 SCr 5

43 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 종류 : SCM 분 류 KS 규격 구 기호 Remarks
분 류 KS 규격 구 기호 Remarks 크로뮴 몰리브데넘강 SCM 415 SCM 21 SCM 415, SCM 418, SCM 420, SCM 421, SCM 822 : 주로 표면경화용 SCM 418 - SCM 420 SCM 22 SCM 421 SCM 23 SCM 430 SCM 2 SCM 432 SCM 1 SCM 435 SCM 3 SCM 440 SCM 4 SCM 445 SCM 5 SCM 24

44 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 종류 : SNC 분 류 KS 규격 구 규격 Remarks
분 류 KS 규격 구 규격 Remarks 니켈 크로뮴 강 SNC 236 SNC 1 SNC 415, SNC 815 : 주로 표면경화용 SNC 415 SNC 21 SNC 631 SNC 2 SNC 815 SNC 22 SNC 836 SNC 3

45 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 종류 : SNCM 분 류 KS 규격 구 규격 Remarks
분 류 KS 규격 구 규격 Remarks 크로뮴 몰리브데넘강 SNCM 220 SNCM 21 SNCM 220, SNCM 415, SNCM 420, SNCM 616, SNCM 815 : 주로 표면경화용 SNCM 240 SNCM 6 SNCM 415 SNCM 22 SNCM 420 SNCM 23 SNCM 431 SNCM 1 SNCM 439 SNCM 8 SNCM 447 SNCM 9 SNCM 616 SNCM 26 SNCM 625 SNCM 2 SNCM 630 SNCM 5 SNCM 815 SNCM 25

46 Chap. 9 structural steel 크로뮴 몰리브데넘 합금강의 화학조성 KS 규격 C Ni Cr Mo SNCM 220
0.17~0.23 0.40~0.70 0.40~0.65 0.15~0.30 SNCM 240 0.38~0.43 SNCM 415 0.12~0.18 1.60~2.00 SNCM 420 SNCM 431 0.27~0.35 0.60~1.00 SNCM 439 0.36~0.43 SNCM 447 0.44~0.50 SNCM 616 0.13~0.20 2.80~3.20 1.40~1.80 0.40~0.60 SNCM 625 0.20~0.30 3.00~3.50 1.00~1.50 SNCM 630 0.25~0.35 2.50~3.50 0.50~0.70 SNCM 815 4.00~4.50 0.70~1.00

47 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 규격 비교 : JIS & AISI 분 류 KS 규격 JIS
탄소강 SM10C S10C 1010 SM55C S55C 1055 망간강 SMn 433 1536 SMn 443 1541 SMn 420 1522 SMn430 5130 SMn440 5140

48 Chap. 9 structural steel 기계구조용 합금강의 규격 비교 : JIS & AISI (2) 분 류 KS 규격
분 류 KS 규격 JIS AISI 크롬 몰리브데넘 강 SCM430 4130 SCM440 4140 SCM445 4145 SCM440H 4140H 니켈 크롬 몰리브데넘 강 SNCM240 8640 SNCM220 8620 SNCM439 4340 SNCM420 4320

49 Jominy Hardenability Test

50 Jominy Hardenability Test

51 Hardenability for several steels

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