ASTM A678 A등급 담금질 및 템퍼링 강재: 주요 특성 및 용도

ASTM A678 A등급 개요

ASTM A678 A등급은 담금질 및 템퍼링(Quenched & Tempered) 열처리를 통해 높은 강도와 인성을 동시에 확보한 압력용기용 강판입니다. 최소 항복강도 345MPa, 인장강도 485-620MPa, 연신율 22%로 우수한 강도-인성 균형을 제공하며, 저온 충격 인성이 요구되는 압력용기 및 구조물에 널리 사용됩니다.

주요 특징

담금질 및 템퍼링 열처리로 최적의 강도-인성 조합
최소 항복강도 345MPa, 인장강도 485-620MPa
우수한 연신율 22% 및 저온 충격 인성
용접성 양호 (예열 및 층간온도 관리 필요)
ASME 압력용기 코드 승인 강재

물리적 특성

특성	온도	값	비고
밀도	23.0 °C	7.8 - 7.9 g/cm³	저탄소강 일반값

기계적 특성

특성	온도	값	비고
탄성 계수	23.0 °C	200 - 215 GPa	저탄소강 일반값
연신율 (A50)	23.0 °C	22 %
푸아송 비	23.0 °C	0.29	저탄소강 일반값
전단 계수	23.0 °C	82 GPa	저탄소강 일반값
인장강도	23.0 °C	485 - 620 MPa
항복강도	23.0 °C	345 MPa

열적 특성

특성	온도	값	비고
열팽창 계수	23.0 °C	1.32E-5 - 1.38E-5 1/K	저탄소강 일반값
최대 사용 온도	-	500 °C	탄소강 일반값
융점	-	1480 - 1526 °C	저탄소강 일반값
비열 용량	23.0 °C	465 J/(kg·K)	저탄소강 일반값
열전도율	23.0 °C	25 - 93 W/(m·K)	저탄소강 일반값

전기적 특성

특성	온도	값	비고
전기 저항률	23.0 °C	1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m	탄소강 일반값

자기적 특성

특성	값	비고
퀴리 온도	770 °C	저탄소강 일반값

화학적 조성 (중량 %)

원소	함량
탄소 (C)	0.16 %
크롬 (Cr)	0.25 %
구리 (Cu)	0.20 - 0.35 %
망간 (Mn)	0.90 - 1.50 %
몰리브덴 (Mo)	0.08 %
니켈 (Ni)	0.25 %
인 (P)	0.04 %
실리콘 (Si)	0.15 - 0.50 %
황 (S)	0.04 %

열처리 공정

ASTM A678 A등급은 다음과 같은 열처리 공정을 거칩니다:

담금질(Quenching): 오스테나이트화 온도(약 900-950°C)에서 가열 후 물 또는 오일로 급냉
템퍼링(Tempering): 550-650°C 범위에서 재가열 후 공냉하여 인성 확보

이 공정을 통해 마르텐사이트 조직을 템퍼드 마르텐사이트로 변환하여 높은 강도와 우수한 인성을 동시에 달성합니다.

적용 분야

고압 압력용기, 보일러 드럼, 열교환기 쉘, LNG 저장 탱크, 화학 플랜트 반응기, 해양 구조물, 파이프라인 압력 용기 등 저온 인성과 고강도가 동시에 요구되는 중요 설비에 적용됩니다.