ASTM A513 1035 DOM 강관 - 인발가공 초고강도 정밀 기계부품용
ASTM A513 1035 DOM(Drawn Over Mandrel) 강관 개요
ASTM A513 1035 DOM 강관은 용접 강관을 맨드렐(mandrel) 없이 인발(Drawing) 가공하여 치수 정밀도, 표면 조도, 기계적 특성을 극대화한 고정밀 강관입니다. 강력한 가공경화로 인장강도 620 MPa, 항복강도 550 MPa의 초고강도를 달성하며, 내외경 공차 제어가 우수하여 유압 실린더, 정밀 기계부품, 자동차 핵심 부품에 필수 소재로 사용됩니다.
DOM 공정의 장점
- 용접선 완전 소재화 (용접부 미세조직 재분포)
- 치수 공차 ±0.05~0.1mm 수준 달성 가능
- 내외면 표면조도 Ra 0.4~0.8 μm 우수
- 가공경화로 강도 대폭 향상 (열처리 불필요)
- 원형도, 직진도 우수
물리적/기계적 특성 (상온 23°C 기준)
일반 물성
| 특성 | 값 | 비고 |
|---|
| 밀도 | 7.8 ~ 7.9 g/cm³ | 중탄소강 일반값 |
기계적 특성
| 특성 | 값 | 비고 |
|---|
| 탄성계수 | 200 ~ 215 GPa | 중탄소강 일반값 |
| 연신율 A50 | 5% | 강력한 가공경화로 연성 낮음 |
| 로크웰 B 경도 | 90 HRB | 약 HRC 20 상당 |
| 푸아송비 | 0.29 | 중탄소강 일반값 |
| 전단계수 | 75 ~ 80 GPa | 탄소강 일반값 |
| 인장강도 | 620 MPa | 1035 강종 중 최고 강도 |
| 항복강도 | 550 MPa | 인장 대비 항복비 89% (높음) |
열적 특성
| 특성 | 값 | 비고 |
|---|
| 열팽창계수 | 13.2 × 10⁻⁶ 1/K | 중탄소강 일반값 |
| 최대 사용 온도 | 500 °C | 탄소강 일반값 |
| 용융점 | 1,380 ~ 1,514 °C | 중탄소강 일반값 |
| 비열용량 | 470 ~ 520 J/(kg·K) | 중탄소강 일반값 |
| 열전도율 | 21 ~ 52 W/(m·K) | 중탄소강 일반값 |
전기적 특성
| 특성 | 값 | 비고 |
|---|
| 전기저항률 | 1.43 ~ 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m | 탄소강 일반값 |
화학 조성 (중량%)
| 원소 | 함량 범위 |
|---|
| 탄소 (C) | 0.32 ~ 0.38% |
| 망간 (Mn) | 0.60 ~ 0.90% |
| 인 (P) | ≤ 0.04% |
| 황 (S) | ≤ 0.035% |
DOM vs 타 공정 비교
| 비교 항목 | ERW (애즈웰디드) | DOM | 신크드로운 | 심리스 |
|---|
| 인장강도 (MPa) | 455 | 620 | 550 | 450~550 |
| 항복강도 (MPa) | 345 | 550 | 480 | 310~400 |
| 연신율 (%) | 10 | 5 | 7 | 15~25 |
| 내경 공차 | ±0.5mm | ±0.05mm | ±0.1mm | ±0.2mm |
| 표면조도 (Ra) | 3.2~6.3 | 0.4~0.8 | 0.8~1.6 | 1.6~3.2 |
| 원형도 | 보통 | 우수 | 양호 | 우수 |
| 비용 | 낮음 | 중간 | 중간 | 높음 |
주요 용도
- 유압/공압 실린더 튜브 (내경 정밀도 필수)
- 자동차 쇼크업소버 로드, 스티어링 컬럼
- 정밀 기계 샤프트, 가이드 레일
- 항공우주 구조용 튜브
- 의료기기/반도체 장비 정밀 부품
- 고압 호스/피팅 본체
설계 및 적용 시 주의사항
- 낮은 연신율(5%): 냉간 성형/벤딩 불가능, 절삭 가공만 가능
- 잔류 응력: 인발 공정 잔류응력으로 가공 시 변형 가능 → 응력제거 열처리(550°C×1h) 권장
- 용접 불가: 고탄소+가공경화로 용접 시 균열 위험 크음. 기계적 체결/압입 권장
- 표면 경도: 가공 시 공구 마모 빠름 → 코팅 초경 공구 필수
치수 공차 표준 (ASTM A513 Type 5 DOM)
| 외경 범위 | 외경 공차 | 내경 공차 | 벽두께 공차 |
|---|
| ≤ 25.4 mm | ±0.08 mm | ±0.08 mm | ±10% |
| 25.4 ~ 50.8 mm | ±0.10 mm | ±0.10 mm | ±10% |
| 50.8 ~ 101.6 mm | ±0.13 mm | ±0.13 mm | ±10% |
