ASTM A311 Grade 1141은 망간 함량 높이고 황을 첨가한 자유절삭 고탄소강(Resulfurized High Manganese Carbon Steel)입니다. 냉간 인발 및 응력 제거 어닐링을 거쳐 높은 강도와 우수한 절삭 가공성을 동시에 구현합니다. 황(MnS 개재물)이 칩 브레이커 역할을 하여 절삭 가공성이 탄소강 중 최상급입니다.
| 원소 | 함량 (%) |
|---|---|
| 탄소 (C) | 0.37~0.45 |
| 망간 (Mn) | 1.35~1.65 |
| 인 (P) | 0.04 최대 |
| 황 (S) | 0.08~0.13 |
| 실리콘 (Si) | 0.10~0.30 (일반적) |
핵심: Mn 1.5% 수준으로 고용 강화 + 펄라이트 미세화, S 0.1%로 MnS 형성 → 절삭성 대폭 향상
| 특성 | 값 | 비고 |
|---|---|---|
| 인장 강도 | 550~655 MPa | 1045와 유사 |
| 항복 강도 | 520~620 MPa | 1045 대비 항복비 높음 |
| 신율 (A50) | 10~11% | |
| 단면 수축률 | 30~35% | |
| 탄성 계수 | 200~215 GPa | |
| 전단 계수 | 75~80 GPa | |
| 푸아송 비 | 0.29 |
| 특성 | 값 (23°C 기준) |
|---|---|
| 밀도 | 7.8~7.9 g/cm³ |
| 열전도율 | 21~52 W/(m·K) |
| 비열 용량 | 470~520 J/(kg·K) |
| 열팽창 계수 | 1.32 × 10⁻⁵ 1/K |
| 용융점 | 1380~1514 °C |
| 최대 사용 온도 | 500 °C |
| 전기 저항률 | 1.43~1.74 × 10⁻⁷ Ω·m |
| 강종 | 상대 절삭 속도 (1112=100%) | 절삭성 등급 |
|---|---|---|
| AISI 1141 (CD) | 85~90% | 최우수 (자유절삭강 중 고강도) |
| AISI 1215 (CD) | 100% (기준) | 최우수 (저강도) |
| AISI 1045 (CD) | 50~55% | 보통 |
| AISI 1050 (CD) | 45~50% | 보통 |
| AISI 4140 (HT) | 40~45% | 어려움 |
→ 1045 대비 약 1.7배 빠른 절삭 속도 가능. 공구 수명 연장, 가공 시간 단축, 표면 조도 향상.
| 특성 | 1141 | 1045 | 1050 |
|---|---|---|---|
| 탄소 (%) | 0.37~0.45 | 0.43~0.50 | 0.48~0.55 |
| 망간 (%) | 1.35~1.65 | 0.60~0.90 | 0.60~0.90 |
| 황 (%) | 0.08~0.13 | 0.05 최대 | 0.05 최대 |
| 인장 강도 (MPa) | 550~655 | 550~655 | 585~690 |
| 절삭 가공성 | 최우수 | 보통 | 보통 |
| 용접성 | 불량 (S 균열 위험) | 보통 | 보통 |
| 고주파 경화성 | 양호 | 양호 | 우수 |
| 냉간 성형성 | 보통 | 양호 | 보통 |
| 열처리 | 조건 | 결과 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 정규화 | 870°C 공랭 | ~190 HB | 가공 전 사전 열처리 |
| 퀜칭+템퍼링 | 830°C 유냉 + 550°C 템퍼 | 28~32 HRC | 고강도 부품 (Mn 효과로 경화성 우수) |
| 고주파 표면 경화 | 표면 퀜칭 + 저온 템퍼 | 표면 50~55 HRC | 마모 부품 (캠, 기어) |
| 질화 | 500~550°C 가스 질화 | 표면 60~65 HVN | 고정밀 부품 (변형 적음) |
ASTM A311/A311M, ASTM A108, SAE J403. 인장/경도/치수/표면/탈탄층/절삭성 시험(선택) 포함. MTR에 열처리 조건, 화학 분석, 기계적 특성 기재.
금속
개요 ASTM A311 1018은 냉간 인발(cold drawn) 후 응력 제거 어닐링(stress-relief annealing) 또는 완전 어닐링(annealing) 처리를 통해 치수 정밀도, 표면 품질, 기계적 특성의 균형을 맞춘 저탄소 강철 봉강/선재입니다. 기계 구조용 부품, 샤프트, 핀, 패스너 등의 정밀 가공 소재로 널리 사용됩니다. 일반 특성 특성 온도 값 비고 밀도 23.0 °C 7.8 - 7.9 g/cm³ 일반적인 저탄소 강철 수준 기계적 특성 특성 온도 값 비고 탄성 계수 23.
개요 ASTM A311 Grade 1117은 황(S)과 망간(Mn) 함량을 조절한 쾌삭강(free-machining steel)으로, 냉간 인발 후 응력 제거 어닐링을 거쳐 우수한 절삭 가공성과 기계적 특성을 동시에 확보한 강철입니다. 대량 자동 선반 가공이 필요한 정밀 부품 제작에 최적화되어 있습니다. 일반 특성 특성 온도 값 비고 밀도 23.0 °C 7.8 - 7.9 g/cm³ 일반적인 저탄소 강철 수준 기계적 특성 특성 온도 값 비고 탄성 계수 23.0 °C 200 - 215 GPa 일반적인
