ASTM A513 Grade 1040 DOM 강관 – 응력제거 열처리, 중탄소강 고성능

ASTM A513 Grade 1040 DOM 강관 (응력제거 열처리) 개요

ASTM A513 Grade 1040 DOM(Drawn Over Mandrel) 강관은 ERW 용접 강관을 맨드렐 위로 인발(Drawing)하여 치수 정밀도, 표면 조도, 기계적 물성을 향상시킨 후, 응력제거 어닐링(Stress Relief Annealing)을 수행한 제품입니다. 용접선이 거의 보이지 않을 정도로 가공되며, 치수 공차는 ±0.05~0.1 mm 수준으로 정밀 기계 부품(유압 실린더 로드, 샤프트, 베어링 레이스, 정밀 롤러)에 바로 가공 적용 가능합니다. 응력제거 처리로 잔류 응력이 제거되어 가공 시 변형이 최소화됩니다.

일반 물성

특성	온도	값	비고
밀도	23.0 °C	7.8 ~ 7.9 g/cm³	중탄소강 일반적 값

기계적 물성 (상온, 23°C) - 응력제거 열처리 후

특성	값	비고
탄성 계수 (Elastic Modulus)	200 ~ 215 GPa	중탄소강 일반적 값
연신율 A50 (Elongation)	10 %
로크웰 B 경도 (Hardness, Rockwell B)	85 HRB
푸아송 비 (Poisson's Ratio)	0.29	중탄소강 일반적 값
전단 계수 (Shear Modulus)	75 ~ 80 GPa	탄소강 일반적 값
인장 강도 (Tensile Strength)	585 MPa
항복 강도 (Yield Strength)	515 MPa

열적 물성

특성	온도	값	비고
열팽창 계수	23.0 °C	1.32 × 10⁻⁵ 1/K	중탄소강 일반적 값
최대 사용 온도	-	500 °C	탄소강 일반적 값
용융점	-	1,380 ~ 1,514 °C	중탄소강 일반적 값
비열 용량	23.0 °C	470 ~ 520 J/(kg·K)	중탄소강 일반적 값
열전도율	23.0 °C	21 ~ 52 W/(m·K)	중탄소강 일반적 값

전기적 물성

특성	온도	값	비고
전기 저항률	23.0 °C	1.43 ~ 1.74 × 10⁻⁷ Ω·m	탄소강 일반적 값

화학 성분 (중량 %, ASTM A513 / SAE 1040 기준)

원소	함량
탄소 (C)	0.37 ~ 0.44 %
망간 (Mn)	0.60 ~ 0.90 %
인 (P)	최대 0.04 %
황 (S)	최대 0.05 %

DOM 공정 효과 및 As-Welded 대비 비교

특성	As-Welded (ERW)	DOM + 응력제거	개선 효과
외경 공차	±0.25 ~ 0.50 mm	±0.05 ~ 0.10 mm	치수 정밀도 대폭 향상
내경 공차	불균일 (용접비드)	±0.05 ~ 0.10 mm	진원도, 내경 정밀도 확보
표면 조도 (Ra)	3.2 ~ 6.3 μm	0.4 ~ 1.6 μm	마찰/마모 특성 향상
인장 강도	645 MPa	585 MPa	가공경화 완화로 소폭 저하
항복 강도	345 MPa	515 MPa	인발 가공경화로 대폭 향상
항복비 (YS/TS)	0.53	0.88	소성 변형 저항성 향상
잔류 응력	높음 (용접열 영향)	낮음 (응력제거 완료)	가공 변형 최소화

DOM 강관은 항복강도가 49% 향상(345→515 MPa)되어 구조 효율이 높고, 잔류 응력 제거로 정밀 가공 후 치수 안정성이 우수합니다. 추가 퀜칭&템퍼링 없이 고강도 부품(유압 로드, 정밀 샤프트) 제작 가능하나, 내마모성이 필요한 경우 표면 고주파 경화 또는 질화 처리를 병행합니다.

ASTM A513 Grade 1040 용접 강관 – 중탄소강 물성 및 성능 ASTM A513 Grade 1040 정규화 강철 – 물성 및 사양

금속