1018 vs 4140 강철: 용도에 맞는 올바른 등급 선택

다음 프로젝트에 가장 적합한 강철 등급을 찾고 계십니까? 선택할 수 있는 등급이 분명히 많습니다. 온라인 금속 슈퍼마켓 웹사이트를 둘러보거나 Machinery's Handbook 페이지를 넘겨봐도 시작할 때보다 더 혼란스러울 수 있습니다. 걱정하지 마세요. 가장 일반적이고 인기 있는 두 강철 등급인 1018과 4140을 선정했습니다. 둘 다 수많은 바람직한 특성을 자랑합니다. 각각에 대해 알아야 할 모든 것을 소개합니다.

1018 강철: 저탄소강의 모든 것

일종의 연강인 1018은 다양한 일상적 응용 분야에 많이 사용되는 소재입니다. 일반적인 용도로는:

• 마운팅 플레이트 및 브라켓
• 펌프 부품 및 모터 샤프트
• 타이 로드
• 마운팅 플레이트
• 핀
• 부싱 등

모든 저탄소강(0.30% 미만 탄소 함유)과 마찬가지로 1018은 쉽게 가공 및 용접할 수 있으며, 상대적으로 부드러워 스웨징, 크림핑, 벤딩도 가능합니다.

또한 모든 강철 중 가장 저렴한 편에 속하지만, 이는 자동차 같은 부품 생산량이 필요할 때를 제외하면 결정 요인이 되는 경우는 드뭅니다. 아마도 4140과의 가장 큰 차이점은 경화성일 것입니다. 후자는 58 HRC 이상으로 열처리할 수 있지만, 1018은 표면 경화(카버라이징)로 제한됩니다. 이 공정은 저탄소강 부품에 단단한 표면과 상대적으로 부드러운 코어를 남깁니다.

4140 강철에 대한 흥미로운 사실들

4140의 더 높은 탄소 함량이 이를 가능하게 합니다. 마지막 두 자리를 보십시오? 그게 탄소량인데, 4140의 경우 0.40%입니다. 반면 1018 강철은 0.18% 탄소를 함유합니다. 큰 차이 없어 보이지만 금속학자들에게는 엄청난 차이를 만듭니다. 아래 차트를 보십시오. 탄소 함량 외에는 1018과 4140이 크게 같아 보일 수 있습니다.

하지만 이 차트가 전체 이야기를 말해주지는 않습니다. 많은 '합금강'과 마찬가지로 4140에도 소량의 크로뮴과 몰리브덴(1% 미만)이 포함되어 있으며, 이 두 원소는 금속학적 특성에 많은 것을 더해줍니다.

스테인리스강과 초합금에서와 마찬가지로 크로뮴과 몰리브덴은 금속을 더 강하고 단단하게 만들며 내식성을 높여줍니다. 예를 들어 4140의 극한 인장 강도는 1018 강철의 약 1.5배이며, 어닐링 상태에서의 브리넬 경도도 마찬가지입니다. 또한 4140의 피로 강도는 1018의 2~3배로, 제품 수명과 내구성을 고려하는 모든 사람에게 중요한 고려 사항입니다. 고인장 크로뮴-몰리브덴강이라 불리는 데는 이유가 있습니다.

이것은 충격 저항성과 비틀림 강도가 필요한 부품에 4140을 탁월한 선택으로 만듭니다. 커넥팅 로드와 크랭크샤프트는 종종 4140으로 만들어집니다. 벌목 산업, 오일 및 가스 응용 분야, 공작 기계, 지그, 금형, 고정구에 사용되는 많은 부품도 마찬가지입니다. 또한 1018만큼은 아니지만 상당히 가공하기 쉽습니다. 사실 4140 강철이 연강인 1018만큼 용접성과 성형성이 좋다면 후자를 선택할 이유가 거의 없겠지만, 여기서 4140이 부족합니다. 용접은 가능하지만 1018만큼 쉽게 할 수는 없으며, 용접 후 열처리 같은 올바른 절차 없이는 부서지기 쉽습니다.

선택, 선택

그렇다면 제품 설계자와 제조업체는 어디에 서게 될까요? 앞서 말했듯 이 두 금속은 이유가 있어 인기가 있습니다. 둘 다 독특한 이점과 완성된 부품의 가격과 기능에 영향을 줄 수 있는 뚜렷한 차이점을 제공합니다. 4140 공작물을 CNC 밀링 또는 터닝할 때는 1018로 만든 공작물보다 다소 낮은 절삭 속도와 이송 속도가 필요합니다. 공구 마모도 합금강 가공 시 약간 더 크지만, 이러한 가공 고려 사항으로 인한 완성 가격 차이는 제품의 기능성과 성능에 비하면 분명히 부차적입니다.

앞서 언급했듯 4140은 1018보다 더 강하고 더 경화 가능합니다. '통경화'되면서 극도로 충격 저항적인 공작물이 필요한 응용 분야라면 4140이 확실한 선택입니다. 그러나 1018보다 냉간 가공성이 낮아 스웨징이나 크림핑 조인트는 불가능할 것입니다. 그리고 앞서 말했듯 1018은 용접가의 꿈입니다. 4140에 대해서는 같은 말을 할 수 없지만, 4140 강철에 존재하는 더 높은 탄소 함량과 소량의 몰리브덴 및 크로뮴 덕분에 내식성, 내열성, 내마모성에서 상당한 우위를 가집니다.

여전히 질문이 있으십니까? 적어도 일부를 해결하는 한 가지 방법은 파트 파일을 우리 웹사이트에 업로드하는 것입니다. 자동 견적 도구가 견적을 제공하고 잠재적 설계 문제를 식별해 줄 것입니다. 또 다른 방법은 고객 서비스 담당자에게 전화하는 것입니다. 877-479-3680 또는 ADMIN@MFGROBOTS.COM으로 언제든 도움을 드릴 수 있습니다. 모두 소재 선택에 대한 풍부한 경험을 가지고 있으며 귀하의 고유한 요구 사항에 맞는 올바른 결정(다른 금속을 선택하는 것을 의미하더라도)을 내리는 데 도움을 드릴 수 있습니다.