JIS G3445 STKM19C 강관 - 고강도·고연성 균형형 기계구조용 강관

JIS G3445 STKM19C 강관 개요

STKM19C는 JIS G3445 표준에서 **고강도와 적정 연성을 균형 있게 확보**한 기계 구조용 탄소강 강관입니다. 인장 강도 550MPa, 항복 강도 410MPa로 STKM19A보다 강도가 높으면서도 신율 1~15%로 가공성을 유지합니다. 자동차 섀시, 유압 실린더, 고하중 기계 구조물 등 강도와 성형성이 동시에 요구되는 용도의 대표 강종입니다.

화학 성분 (JIS G3445)

원소	기준치 (질량%)
탄소 (C)	0.19 이하
실리콘 (Si)	0.35 이하
망간 (Mn)	0.60 ~ 1.00
인 (P)	0.040 이하
황 (S)	0.040 이하

참고: STKM19A와 화학 성분 범위는 동일하나, 제조 공정(압연 조건, 열처리) 제어로 더 높은 강도 확보.

기계적 물성 (23°C)

항목	단위	규격 값	비고
인장 강도	MPa	550 이상	STKM19A 대비 +60MPa
항복 강도	MPa	410 이상	STKM19A 대비 +95MPa
신율 (A5)	%	1 ~ 15	STKM19A(8~23%) 대비 낮음
탄성 계수	GPa	200 ~ 215	통상값
전단 계수	GPa	82	통상값
푸아송 비	-	0.29	통상값

물리적/열적 특성 (STKM 계열 공통)

특성	단위	값	비고
밀도	g/cm³	7.8 ~ 7.9	23°C
열전도율	W/(m·K)	25 ~ 93	23°C
비열 용량	J/(kg·K)	465	23°C
열팽창 계수	1/K	1.32E-5 ~ 1.38E-5	23°C
최대 사용 온도	°C	500	탄소강 한계
융점	°C	1480 ~ 1526
전기 저항률	Ω·m	1.43E-7 ~ 1.74E-7	23°C
퀴리 온도	°C	770

치수 및 공차

• 벽두께: 1 ~ 8 mm
• 외경/벽두께/길이 공차: JIS G3445 준용
• 제조 방법: 심리스(SMLS) 또는 전기저항용접(ERW)

STKM19A vs STKM19C 상세 비교 - 선택 가이드

설계 기준	STKM19A 선택	STKM19C 선택
항복 강도 요구치	≤ 315 MPa	≥ 315 MPa (통상 410 MPa 필요)
성형 공정 난이도	복잡 벤딩, 깊은 플레어링, 확대/축관	단순 벤딩, 플레어링, 기계 가공 위주
충돌/에너지 흡수	중요 (롤케이지, 범퍼, 사이드멤버)	보조적 (구조 강성 우선)
중량 절감 필요성	낮음 (두꺼운 벽 사용)	높음 (얇은 벽으로 고강도 확보)
용접 후 변형 관리	낮은 탄소당량으로 유리	약간 높은 탄소당량, 변형 관리 필요
비용	기준	약간 높음 (강도 보증 비용)

주요 적용 사례

• 자동차: 프레임 사이드 멤버, 크로스 멤버, 서브프레임, 서스펜션 암, 액슬 튜브
• 유압/공압 기기: 실린더 튜브 (중압용), 피스톤 로드, 매니폴드 블록
• 건설/산업 기계: 붐/암 구조관, 아웃리거, 메인 프레임, 유압 라인
• 특수 차량: 크레인 붐 섹션, 고소작업차 암, 탱크로리 배플 구조
• 일반 구조: 중량물 지지대, 컨베이어 프레임, 플랜트 배관 구조

제조 공정상 강도 확보 메커니즘

STKM19A와 동일 화학 성분에서 더 높은 강도를 얻는 주요 인자:

1. 압연 공정 제어: 마무리 압연 온도 하향, 압하율 증대로 미세조직화
2. 냉간 가공 경화: ERW 관의 경우 성형/사이징 공정에서의 가공 경화 활용
3. 열처리: 필요시 정규화(Normalizing, 880~920°C) 또는 응력제거 어닐링(600~650°C)
4. 미세조직: 페라이트+펄라이트 조직에서 펄라이트 분율/간격 제어

가공 및 용접 가이드라인

냉간 성형

• 최소 벤딩 반경: 4D ~ 5D 권장 (STKM19A보다 크게 잡음)
• 벽두께/외경 비율(t/D) ≥ 0.05 시 매트릭스 벤딩 필수
• 플레어링: 37°/45° 표준 각도에서 균열 발생 임계치 확인 필요

용접

• 탄소당량 Ceq ≈ 0.35~0.40 (IIW 공식) → 두께 ≥ 6mm 시 예열 50~100°C 권장
• 용접재: YS 400MPa급 이상 와이어/봉 (예: ER70S-6, E7018)
• 용접 후 열처리(PWHT): 고구속부, 후판 용접 시 550~620°C × 1h 고려

동등/유사 강종 국제 비교

표준	강종	비고
KS	STKM19C	JIS 동일
ASTM	A519 Gr.1026 / A513 Type 1 1026	C 0.22~0.28%, 유사 강도
EN	E355 (1.0580) / St 52.4	EN 10305-1, 정밀 강관
DIN	St 52.4 (1.0580)	구조용 이음매없는 강관
GB	25 / 35 (GB/T 8163)	구조용 이음매없는 강관
SAE	1026	C 0.22~0.28%, Mn 0.60~0.90%

입하 검사 체크리스트

1. 밀시트(MTC) 확인: 열번호, 화학성분, 기계적물성, 검사결과
2. 인장시험: 항복강도 ≥410MPa, 인장강도 ≥550MPa, 신율 ≥1% (벽두께별)
3. 압착시험: 용접부/모재 균열 무
4. 플레어시험: 규정 각도에서 균열 무
5. 비파괴검사: ET 전수 또는 UT/MT 샘플링 (주문 사양서 명시)
6. 수압시험: 설계 압력 × 1.5배 또는 표준 압력 (예: 10MPa)
7. 치수: 외경, 벽두께, 길이, 직진도, 단부 면취 상태
8. 외관: 표면 결함(스케일, 스크래치, 핏트), 산화피막 균일성