강철은 일반적으로 강도와 내파단성을 다른 철 형태 대비 향상시키기 위해 몇 분의 1% 탄소를 함유한 철 합금입니다. 다른 많은 원소가 존재하거나 첨가될 수 있습니다. 내식·내산화성인 스테인리스강은 일반적으로 11% 크로뮴이 추가로 필요합니다.
높은 인장 강도와 저렴한 비용 덕분에 강철은 건물, 인프라, 공구, 선박, 열차, 자동차, 기계, 가전제품, 무기에 쓰입니다. 철은 강철의 모재 금속입니다.
온도에 따라 두 가지 결정 형태(이형태)를 취할 수 있습니다: 체심 입방정과 면심 입방정. 철의 이형태와 합금 원소(주로 탄소)의 상호작용이 강철과 주철의 독특한 물성치 범위를 만듭니다.
순철에서 결정 구조는 철 원자들이 서로 미끄러지는 데 거의 저항이 없어 순철은 꽤 연성적(부드럽고 쉽게 성형됨)입니다. 강철에서는 소량의 탄소, 다른 원소, 철 내 개재물이 경화제 역할을 해 전위의 이동을 막습니다.
가장 이른 강철 생산은 아나톨리아(카만-칼레회위크) 고고학 유적에서 발굴된 철기 조각에서 보이며, 약 4,000년 전인 기원전 1800년으로 거슬러 올라갑니다. 호라티우스는 이베리아 반도의 팔카타 같은 강철 무기를 언급하며, 노릭 강철은 로마 군대가 사용했습니다.
강철은 합금이므로 순수 원소가 아니며, 직접적인 결과로 실제 금속이 아닙니다. 대신 금속의 변종입니다. 강철은 철(금속)로 구성되지만 화학적 조성 내 비금속 탄소 때문에 순수 금속이 아니므로 금속으로 분류될 수 없습니다.
자, 여기 결론입니다. 강철은 금속이 아닙니다.
강철은 탄소 함량이 최대 2%인 철과 탄소의 합금입니다(탄소 함량 더 높으면 주철로 정의). 세계 인프라와 산업 건설에 가장 널리 쓰이는 재료로, 재봉 바늘부터 유조선까지 모든 것을 제작합니다. 또한 그런 물품을 만들고 제조하는 데 필요한 공구도 강철로 만듭니다.
강철은 탄소 2% 미만, 망간 1%, 소량의 실리콘, 인, 황, 산소를 함유한 철-탄소 합금입니다. 강철은 세계에서 가장 중요한 공학 및 건설 재료입니다.
자동차, 건설 제품, 냉장고, 세탁기, 화물선, 수술용 메스 등 우리 삶의 모든 면에 쓰입니다.
강철은 경도, 인성, 인장 강도, 항복 강도, 신율, 피로 강도, 부식, 가소성, 전성, 크리프 등 많은 특성을 가집니다.
내마모·내마찰 강철에서 가장 중요한 특성:
강철 밀도는 7,850 kg/m³로 물의 7.85배입니다. 녹는점 1,510°C로 대부분 금속보다 높습니다. 비교: 청동 1,040°C, 구리 1,083°C, 주철 1,300°C, 니켈 1,453°C. 텅스텐은 3,410°C로 백열전구 필라멘트에 쓰이는 이유입니다.
20°C에서 강철의 선팽창 계수는 µm/(m·°C) 단위로 11.1로, 구리(16.7), 주석(21.4), 납(29.1)보다 온도 변화에 따른 크기 변화에 더 강합니다.
강철은 탄소 함량 최대 2%인 철-탄소 합금으로 만들어집니다(탄소 함량 높으면 주철).
강철 주성분인 철은 지구 지각에서 가장 풍부한 원소 중 하나입니다. 모든 강철 합금은 주로 철과 중량 기준 0.002-2.1% 탄소입니다. 이 범위에서 탄소-철 결합이 강한 분자 구조를 만듭니다. 결과적 격자 미세구조는 인장 강도, 경도 등 강철에서 의존하는 물성치 달성에 기여합니다.
모든 강철은 철과 탄소로 만들어지지만, 강종마다 각 원소 비율이 다릅니다. 강철은 니켈, 몰리브덴, 망간, 티타늄, 붕소, 코발트, 바나듐 같은 다른 원소도 포함할 수 있습니다. '레시피'에 다른 원소를 추가하면 강철 합금의 물성치에 영향. 제조법과 열처리가 그 능력을 더 향상시킵니다.
주목할 강철 합금 그룹은 크로뮴 함유 그룹으로, 모두 통칭 스테인리스강으로 불립니다.
강철 녹는점은 2,500-2,800°F 또는 1,371-1,540°C 범위입니다. 왜 범위인가? 온도계상 단일 지점이면 안 되나? 순금속인 철과 달리 강철은 합금이기 때문입니다.
어떤 강철 합금을 말하느냐에 따라 다릅니다. '합금'이라는 용어는 요즘 거의 항상 잘못 쓰입니다, 특히 자전거 애호가들 사이에서. 이들은 알루미늄을 뜻하는 말로 쓰지만, 합금의 진짜 의미는 금속의 혼합물, 어떤 금속이든입니다. 오늘날 쓰이는 거의 모든 금속은 혼합물이므로 합금입니다.
대부분 강철은 강도, 내식성, 가공 용이성 같은 특성 조정을 위해 다른 금속을 첨가합니다. 강철은 탄소량을 제어해 가공한 철 원소일 뿐입니다. 땅에서 나온 철은 약 1,510°C(2,750°F)에서 녹습니다. 강철은 흔히 약 1,370°C(2,500°F)에서 녹습니다.
강철 녹는점은 2,500-2,800°F 또는 1,371-1,540°C 범위입니다. 왜 범위인가? 왜 온도계상 단일 지점이 아닌가?
순금속인 철과 달리 강철은 합금입니다. 순금속은 정확한 녹는점을 가집니다. 하지만 합금은 서로 다른 녹는점을 가진 여러 원소를 포함하므로 고정된 온도에서 녹거나 얼지 않습니다.
강철은 철과 탄소의 합금입니다. 스테인리스강은 크로뮴, 보통 니켈 등 다른 원소도 합금에 포함합니다. 각 새 원소 추가는 전체 녹는점을 낮춥니다. 이를 녹는점 강하라고 합니다.
스테인리스강 녹는점은 2,550-2,790°F 또는 1,400-1,530°C 사이입니다.
특정 스테인리스강의 녹는점은 정확한 화학 조성에 따라 다릅니다. 각 원소마다 고유 녹는점을 가져옵니다. 스테인리스강 주요 구성 원소는 철, 크로뮴, 니켈입니다.
순철 고정 녹는점 1,535°C, 크로뮴 1,890°C, 니켈 1,453°C. 이 숫자들을 스테인리스강 1,400-1,530°C 범위와 비교해보세요.
각 스테인리스강 등급은 약간 다른 원소 배합을 가집니다. 따라서 정확한 녹는점은 등급마다 다릅니다.
스테인리스강은 5개 계열, 150개 이상 등급으로 나뉩니다. 그중 15개 등급만 흔히 쓰입니다.
가장 인기 있는 두 등급은 304와 316. 둘 다 오스테나이트계 스테인리스강으로 전체 생산의 약 2/3을 차지합니다. 오스테나이트계는 극저온부터 녹는점까지 면심 입방 결정 구조가 일정합니다.
스테인리스강 녹는점은 316강 1,375°C 최저부터 430강 1,510°C 최고까지 다양. 가장 흔한 304등급은 1,400-1,450°C입니다.
강철 4대 주요 종류:
탄소강은 무광택에 칙칙한 외관으로 내식성에 취약합니다. 전체적으로 저탄소, 중탄소, 고탄소강 세 하위 유형: 저탄소 ~0.30%, 중탄소 ~0.60%, 고탄소 ~1.5%.
이름 자체가 매우 적은 양의 다른 합금 원소만 함유한다는 현실에서 옵니다. 매우 강해 칼, 고장력 와이어, 자동차 부품 등 제작에 자주 쓰입니다.
구리 0.4% 미만 함유 강철이나 특정 마그네슘-구리 함량 강철에 '탄소강' 용어를 쓰기도 하지만, 업계 전반에서 정의가 다퉈집니다. 여기선 첫 두 정의 기준입니다.
탄소강 분류 3가지: 저탄소, 중탄소, 고탄소
다음은 합금강으로, 탄소강에 다양한 합금 원소를 결합해 각 강철에 고유한 특성을 부여합니다. 합금강은 믿을 수 없을 정도로 다양하지만, 가장 흔한 것들로는 크로뮴, 코발트, 몰리브덴, 니켈, 텅스텐, 바나듐이 있습니다.
합금강의 놀라운 다양성 덕분에 합금 원소를 사용해 거의 모든 가능한 특성의 강철을 만들 수 있습니다. 하지만 일부 강종은 상대적으로 비쌉니다.
내식성이 더 강해 자동차 부품, 파이프라인, 선체, 기계 프로젝트에 선호됩니다. 강도는 함유 원소 농도에 따라 달라집니다.
공구강은 단단하고 내열·내마모성으로 유명. 이름은 금속 공구(망치 등) 제작에 매우 흔히 쓰인다는 데서 유래.
드릴링 같은 공구 작업용 강철. 몰리브덴, 바나듐, 텅스텐, 코발트로 흔히 구성되며 내열성, 내구성, 강도가 높습니다.
공구강 6등급:
마지막으로, 스테인리스강은 시장에서 가장 잘 알려진 종류일 것입니다. 광택 있으며 일반적으로 10-20% 크로뮴이 주 합금 원소.
이 조합으로 강철은 내식성이 있고 다양한 형태로 매우 쉽게 성형됩니다. 쉬운 가공성, 유연성, 품질 덕분에 수술 기구, 가정용품, 은식기, 상업/산업 건물 외장재로도 쓰입니다.
더 보기: 스테인리스강이란?
철과 강철은 도로, 철도, 기타 인프라, 가전제품, 건물 건설에 널리 쓰입니다. 경기장, 마천루, 교량, 공항 같은 대형 현대 구조물은 강철 골조로 지탱됩니다. 콘크리트 구조물도 철근으로 강철을 사용합니다.
강철 용도 예시:
강철은 철에 일반적으로 몇 % 탄소를 합금해 강도와 내파단성을 철 대비 향상시킨 합금. 다른 많은 원소가 존재하거나 첨가될 수 있음. 내식·내산화성 스테인리스강은 일반적으로 추가 11% 크로뮴 필요.
강철, 탄소 함량 최대 2%인 철-탄소 합금(탄소 함량 높으면 주철로 정의).
강철 녹는점은 2,500-2,800°F 또는 1,371-1,540°C 범위. 왜 범위인가? 순금속인 철과 달리 강철은 합금이기 때문.
강철은 탄소 2% 미만, 망간 1%, 소량의 실리콘, 인, 황, 산소를 함유한 철-탄소 합금. 강철은 세계에서 가장 중요한 공학 및 건설 재료.
강철은 경도, 인성, 인장 강도, 항복 강도, 신율, 피로 강도, 부식, 가소성, 전성, 크리프 등 많은 특성 보유.
강철 4대 주요 종류:
강철은 세계에서 가장 중요한 공학 및 건설 재료. 자동차, 건설 제품, 냉장고, 세탁기, 화물선, 수술용 메스 등 우리 삶의 모든 면에 사용. 특성 손실 없이 반복 재활용 가능.
강철은 합금이므로 순수 원소가 아니며, 직접적 결과로 실제 금속이 아님. 금속의 변종. 강철은 철(금속)로 구성되지만 화학적 조성 내 비금속 탄소 때문에 순수 금속이 아니므로 금속으로 분류 불가.
명사 steel은 원시 게르만어 형용사 stakhlijan에서 유래, 영어 대응어로 'made of steel'(강철로 만든) 의미, 'standing fast'(굳게 서다) 뜻의 stakhla와도 관련. stakhla 어근은 stak, '서다, 놓다, 굳다' 뜻.
헨리 베세머, 제2차 산업혁명 가장 중요한 발명가 중 한 명. 베세머는 철, 강철, 유리 분야에서 100개 이상 다른 발명도 함.
강철은 인간이 만드는 합금이므로 광물이 아님. '무기물'이란 생물이 만들지 않은 물질 뜻.
강철 산업은 미국 경제에 필수적. 강철은 제조, 건설, 운송, 다양한 소비재의 많은 요소에 선택 재료. 전통적으로 강도로 평가받아왔으며, 가장 재활용되는 재료가 되었습니다.
강철은 우리 삶에 큰 영향. 우리가 타는 차, 일하는 건물, 사는 집, 그 사이 수많은 면. 송전탑, 천연가스 파이프라인, 공작기계, 군용 무기 등 끝이 없습니다.
강철은 불연성이며 좌굴이나 휨에 강해 지진 위험 지역에 최적. 제조품이라 나무와 달리 균일한 품질과 강도. 게다가 강철을 다른 건설 자재보다 표준 강도 면에서 앞서게 하는 발전 계속됨.
철 특성. 강철은 철보다 강함(항복 및 극한 인장 강도) 많은 철 유형보다 인성도 높음(파단 인성으로 측정). 가장 흔한 강종들은 중량 기준 0.5% 미만 탄소 첨가.
철과 강철 1차 차이: 전자는 금속, 후자는 합금. 철은 지구에서 자연 발생하는 금속 원소. 반면 강철은 철과 탄소 혼합으로 인간이 만든 합금.
탄소강 조각의 평균 인장·항복 강도는 탄소 함량과 기타 제조 요인에 따라 엄청나게 다름. AISI 1020 저탄소 마일드강: 항복 강도 47,900 psi, 인장 강도 65,300 psi.
인도가 최초의 진짜 강철 생산. 기원전 400년경 인도 금속공들이 우연히 철에 완벽한 탄소량 결합 제련법 발명. 핵심은 용융 금속용 진흙 용기: 도가니.
가장 기본적으로 강철은 탄소와 철을 매우 고온(2,600°F 이상)에서 혼합해 만듦. 1차 제강은 '선철'이란 제품에서 강철 만듦. 선철은 광석에서 제련된 철로 강철에 적합한 양보다 탄소 더 많이 함유.
모든 광석은 광물이지만 모든 광물이 광석은 아님. 철 광석은 적철석, 자철석. 광석에서 불순물 제거해 강철 얻음. 강철은 철-탄소 합금이고 종종 여러 다른 원소 포함하므로 강철 합금은 자연 암석에 통상 존재하지 않음.
강철은 선철에서 기본 산소 변환로로 일부 탄소 제거하고 망간, 크로뮴, 구리, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐 같은 여러 합금 원소 첨가해 생산. 강철은 전기로에서 철 스크랩 재활용으로도 만듦.
강철은 순수 철보다 약 1,000배 강하며 강도 손실 없이 재활용 가능. 강철은 태양광, 수력, 풍력 같은 재생에너지 공급 주재료.
저배출. 당연히 에너지 효율은 전체 CO2 배출 감소로 저탄소 미래에 적극 기여. 강하고 지속가능한 사회 건설에 중심. 게다가 '친환경'은 비즈니스 인센티브: 회사 좋은 PR, 세금 공제도.
더 넓은 온도 저항: 강철은 대부분 상용 플라스틱 대비 더 넓은 온도 범위 견딤. 급격하거나 순환적 온도 변동도 대부분 플라스틱보다 잘 견딤. 더 높은 내식성: 스테인리스강은 대기 및 순수 수중 환경에서 내식성.
금속
건설업, 가정, 전력, 건축 분야에서 광범위한 응용을 가진 소재를 이야기할 때 떠오르는 소재 중 하나가 스테인리스 스틸입니다. 의심할 여지없이 스테인리스 스틸은 현대 세계에서 많은 응용을 가집니다. 하지만 사람들이 그것에 대해 모르는 것들이 많습니다. 우리는 모두 스테인리스 스틸로 만든 커틀러리가 많다고 말할 수 있습니다. 하지만 사람들이 만드는 많은 제품에 사용되는 다양한 스테인리스 스틸 유형에 대해 아는 사람은 많지 않습니다. 이 글에서는 스테인리스 스틸에 대해 알게 될 것입니다. 여기에는 다양한 스테인리스 스틸 유형, 스테
몰딩 샌드(Molding Sand)란? 몰딩 샌드는 주조용 모래(Foundry Sand)라고도 하며, 습윤·압축 또는 오일링/가열 시 잘 뭉쳐 형상 유지하는 모래. 사형 주조(Sand Casting) 공정에서 금형 캐비티 준비에 사용. 주조 주원료는 몰딩 샌드인데, 다른 재료로 얻기 힘든 주요 특성 제공 때문. 몰딩 샌드는 서리, 바람, 비, 열, 물살 같은 자연력 작용으로 암석 분해되어 생성된 입상 입자. 암석은 복잡한 구성으로 모래에 암석 대부분 원소 포함. 이 이유로 몰딩 샌드는 세계 지역별로 상당히 다름. 자연 상태에서 강바
