강철이 무엇입니까?
철강은 철과 탄소 합금을 가리키는 광범위 용어입니다. 탄소 함량 (0.05% - 무게에 의해 2%)와 다른 요소의 추가는 철강과 그것의 물질 특성의 특정한 합금을 결정합니다. 다른 합금 원소는 망간, 실리콘, 인, 유황과 산소를 포함합니다. 다른 요소가 부식 저항성 또는 절삭성을 향상시키기 위해 추가될 수 있는 반면에, 탄소가 철강의 견고성과 강도를 증가시킵니다. 망간계 콘탠츠는 철강의 부서지기 쉬움을 감소시키고 그것의 강도를 향상시키기 위해 또한 일반적으로 높습니다 (적어도 0.30% 내지 1.5%).
철강의 강도와 견고성은 그것의 가장 인기있는 특성 중 하나입니다. 이 자재가 무겁고 반복 하중 하에 오랫동안 사용될 수 있기 때문에 철강을 건설과 운송 응용에 적합하게 하는 것은 그들입니다. 약간의 강합금, 즉 녹슬지 않는 강철 다양성은 내부식이며, 그것이 극한 환경에서 일하여 그들에게 부분을 위한 최상의 선택을 만들어줍니다.
그러나, 이 힘과 견고성은 또한 기계 가공 시간과 증가 툴 위어를 연장할 것입니다. 철강은 높은 밀도 소재이며, 그것이 약간의 적용에서 그것을 너무 무겁게 합니다. 그러나, 철강은 그것이 왜 가장 일반적으로 사용된 메탈 인 제조업 중 하나를 있는지 인 높은 강도 대 중량비를 가지고 있습니다.
강철의 타입
많은 유형의 강철에 대하여 이야기하도록 합시다. 강철로서, 탄소는 다림질하기 위해 추가되어야 합니다. 그러나, 그것의 성능의 큰 변화의 결과가 되면서, 탄소의 내용은 다를 것입니다. 탄소강은 일반적으로 스테인레스 강 외에 강철을 언급하고 강철의 4개 디지트 등급까지 확인됩니다. 더 널리, 그것은 저탄소강, 중탄소 강 또는 고탄소강입니다.
저탄소강 : (무게에 의해) 탄소 함량 0.30% 이하
중탄소 강 : 0.3 - 0.5% 탄소 함량
고탄소강 : 0.6% 이상
강철의 주요 합금 원소는 4개 디지트 등급의 제1 디지트에 의해 대표됩니다. 예를 들면, 1018년과 같은 어떠한 1 xxx 철강도 탄소를 주요 합금 원소로 이용할 것입니다. 1018 강철은 0.14 - 0.20% 탄소와 인, 유황과 망간을 포함합니다. 이 보편적 불순물은 기계 가스킷, 손잡이, 기어와 핀에 일반적으로 익숙해져 있습니다.
인산염함유 re와 re가 탄소강을 처리하도록 쉽습니다 인산염함유 더 작은 조각 안으로 칩을 깹니다. 이것은 롱 또는 대형 칩이 절단 동안 도구와 뒤얽히는 것을 예방합니다. 강철 캔을 기계화하는 것 쉽게 처리 시간 속력을 내지만, 연성과 임팩트 저항을 감소시킬 수 있습니다.
스테인레스 강
스테인레스 강은 탄소를 포함하지만, 그러나 그것이 또한 소재의 부식 저항성을 증가시키는 약 11% 크롬을 포함합니다. 더 많은 크롬은 더 적은 녹을 의미합니다! 니켈의 추가는 또한 녹 저항과 인장 강도를 향상시킬 수 있습니다. 게다가 스테인레스 강은 좋은 열저항성을 가지고 있고, 극한 환경에서 항공 우주와 다른 애플리케이션에 적합합니다.
금속의 결정 구조에 따르면, 스테인레스 강은 5가지 타입으로 분할될 수 있습니다. 이러한 5 타입은 오스테나이트, 아철산염, 마르텐사이트, 이중 통신과 석출물입니다. 스테인레스강 그레이드는 4 자리 숫자 대신에 3 자리 숫자에 의해 확인됩니다. 첫번째 숫자는 결정 구조와 주요 합금 원소를 대표합니다.
예를 들면, 300명의 시리즈 스테인레스 스틸은 오스테니틱 크롬 니켈 합금입니다. 그것이 18% 크롬과 8% 니켈을 가지고 있기 때문에, 304 스테인레스 강은 또한 18 / 8으로 알려진 가장 상용 등급입니다. 303 스테인레스 강은 304 스테인레스 강에 대한 프리 머시닝 버전입니다. 유황의 추가는 그것의 부식 저항성을 감소시키고 따라서, 스테인레스 강이 더 타입 304 스테인레스 강 보다 부식시킬 가능성이 많은 303을 타이핑합니다.
스테인레스 강은 산업의 넓은 범위에서 사용될 수 있습니다. 종류 316 스테인레스 강은 적절한 처리 뒤에 기계와 파이프라인과 같은 의학 장비의 밸브 구성물을 위해 사용될 수 있습니다. 316 스테인레스 강은 기본을 처리해서 또한 사용되며, 그것의 다수가 항공우주와 자동차 산업에서 사용됩니다. 303 스테인레스 강은 비행기와 자동차를 위해 기어, 손잡이와 필요한 다른 부품을 위해 사용됩니다.
끌 공구강
짓밟고 잘리는 다이 캐스트, 사출 성형을 포함하여 공구강은 다양한 제조 절차를 위한 도구를 제조하는데 사용됩니다. 다른 응용 프로그램을 위해 가능한 많은 다른 도구 강합금이 있지만, 그러나 그들이 모두 견고성으로 알려집니다. 그들 중 각각은 (사출 성형을 위해 사용된 강재 거푸집이 백만 번 또는 재료의 더 많은 것에 견딜 수 있습니다) 다중 이용의 웨어에 견딜 수 있고, 고온저항을 가지고 있습니다.
공구강의 공통 응용은 사출 성형이며, 그것이 최고 품질 생산 부품을 생산하기 위해 경화강 CNC에 의해 처리됩니다. H13 철강은 보통 그것의 좋은 열 피로 성능 때문에 선택됩니다 - 그것의 강도와 견고성이 극한 온도에 대한 장기간 노출에 견딜 수 있습니다. 그것이 500000 내지 100만 배 다른 철강 보다 긴 곰팡이 삶을 제공하기 때문에, H13 곰팡이는 매우 고융점의 온도와 진보적 사출 성형 재료에 적합합니다. 동시에, S136은 스테인레스 강이고 형태수명이 100만 번을 초과합니다. 이 소재는 최고 수준에 닦이고 높은 광학 명확성을 요구하여 부품의 특수 제품을 위해 사용될 수 있습니다.
강철 처리
강의 가장 유용한 속성의 일부는 추가적 처리와 기계 가공 단계에서 발생합니다. 이러한 방법은 강의 특성을 바꾸고 강을 가공처리하도록 더 쉽게 하기 위해 가공처리하기 전에 실행될 수 있습니다. 기계가공 전에 경화물이 시간과 증가 툴 위어를 연장할 것이지만, 그러나 철강이 완성품의 강도 또는 견고성을 증가시키기 위해 기계화한 후에 처리될 수 있다는 것을 기억하세요. 즉, 나름대로 필요한 특성을 달성하기 위해 적용되기 위해 당신이 필요로 하는 어떠한 계획된 치료도 기대하는 것은 중요합니다.
열처리
열처리는 그것의 물질 특성을 바꾸기 위해 철강의 온도를 조작하는 것을 포함하는 여러 다른 과정을 언급합니다. 예는 단련하고 있으며, 그것이 철강을 가공처리하도록 더 쉽게 하면서, 견고성과 증가 연성을 감소시키는데 사용됩니다. 어닐링 공정은 천천히 강철을 바람직한 고온으로 가열시키고 한동안 그것을 잡습니다. 요구한 시간과 온도는 탄소 함량 증가로 특정한 합금과 감소에 의존합니다. 마침내, 금속은 천천히 노에서 냉각되거나 절연재에 둘러싸여 있습니다.
소둔강 보다 더 높은 강도와 견고성을 유지하는 동안 표준화 열처리는. 표준화 동안, 철강은 고온으로 가열하고 그리고 나서 공기가 더 높은 견고성을 획득하기 위해 식었습니다.
소경강은 또 다른 열처리 프로세스입니다. 당신은 그것을 추측했습니다, 그것이 쇠를 단단하게 합니다. 그것은 또한 강도를 증가시키 그러나 또한, 재료를 더 부서지기 쉽게 합니다. 경화 프로세스는 천천히 철강을 가열시키고, 고온에 혼내고, 그리고 나서 신속히 물, 기름 또는 소금물 용액에서 철강을 냉각시키는 것으로 이루어집니다.
마침내, 템퍼링 열처리 프로세스는 소경강의 부서지기 쉬움을 감소시키기 위해 채택됩니다. 템퍼강은 거의 표준화와 같습니다 : 천천히 그것을 선택된 온도로 가열시키고 그리고 나서 공기는 강철을 냉각시킵니다. 차이는 템퍼링 온도가 템퍼강의 부서지기 쉬움과 견고성을 감소시키는 다른 과정 보다 낮다는 것입니다.
석출물
석출물은 철강의 항복 강도를 향상시킵니다. 스테인레스 강의 약간의 등급은 그들의 이름에 pH 값을 포함할 수 있으며, 그것이 그들이 석출물 특성을 가지는 것을 의미합니다. 석출 경화강 사이의 주요한 차이는 그들이 가산 소자를 포함한다는 것입니다 : 구리, 알루미늄, 인 또는 티타늄. 많은 다른 불순물이 있습니다. 강우량 경화성을 활성화하기 위해, 강은 최종적인 모양으로 형성되고, 그리고 나서 시효 경화 치료에 지배했습니다. 오랫동안 부가 요소를 촉진시키기 위해 물질을 가열되고 그러므로 물질의 강도를 향상시키면서, 나이든 경화 프로세스는 다른 크기와 고체 입자를 형성합니다.
17-4PH (또한 630 철강으로 알려지 ) 스테인레스 강 석출물 등급의 일반적인 예입니다. 합금은 17% 크롬과 4% 니켈과 석출물을 기여하는 4% 구리를 포함합니다. 상승된 경도, 강도와고 내식성 때문에, 17-4PH는 헬리데크 플랫폼, 터빈 날개와 핵 폐기물 드럼을 위해 사용됩니다.
저온 작업
강의 특성은 또한 다량의 열을 적용하지 않고 바뀔 수 있습니다. 예를 들면, 냉간 가공 강은 일 경화 프로세스에 의해 더 강하게 만들어집니다. 경화 작업은 금속이 합성적으로 변형될 때 발생합니다. 이것은 금속을 치거나 회전시키거나 끌어냄으로써 달성될 수 있습니다. 기계가공 동안, 도구 또는 제조 공정에 있는 제품이 과열되면, 경화 작업은 또한 우연히 발생할 수 있습니다. 저온 작업은 또한 강철의 절삭성을 향상시킬 수 있습니다. 저탄소강은 매우 저온 작업에 적합합니다.
강철 구조 설계를 위한 예방책
강철 부품을 설계할 때, 소재의 고유 특성을 기억하는 것은 중요합니다. 그것을 잘 귀하의 어플리케이션의 특성에 적합하게 만드는 것 디자인 (DFM)를 제조하는 추가적 고찰을 요구할 수 있습니다.
소재의 견고성 때문에, 그것은 알루미늄 또는 놋쇠와 같은 다른 부드러운 소재 보다 철강을 처리하는데 더 오래 걸립니다. 당신은 기계 가공 품질을 최적화하고 툴 위어를 최소화하기 위해 정확한 기계 세팅을 사용할 필요가 있습니다. 실제로, 이것은 당신의 일부와 주형을 보호하기 위해 더 느린 방추 속도와 공급속도를 의미합니다.
처리 자체를 하지 않을지라도, 당신은 여전히 프로젝트에 적합한 강종, 견고성과 강도뿐 아니라, 절삭성의 차이를 평가하여야 합니다. 예를 들면, 스테인레스 강의 처리 시간은 약 두배로 탄소강의 그것입니다. 다른 등급을 결정할 때, 또한 어느 특성이 최우선 사항이고 강합금이 어느 것을 획득하기 쉽는 것을 당신은 고려하여야 합니다. 304 또는 316 스테인레스 강과 같은 일반적으로 사용된 등급이 선택하고 더 적은 시간이 발견하고 구입하도록 요구하기 위해 다양한 스톡 규격을 가지고 있습니다.
