JIS G3472 STAM390G 강관 - 중간강도 심리스 기계구조용 강관 완벽 가이드
JIS G3472 STAM390G 강관 개요
STAM390G는 JIS G3472 기계 구조용 이음매없는 강관 표준의 **중간 강도 등급(General Grade)**으로, 최소 인장강도 390MPa, 최소 항복강도 235MPa, 신율 20~30%의 **강도와 연성의 우수한 균형**을 제공합니다. STAM290 시리즈보다 높은 하중 지지력이 필요하면서도 복잡한 가공이 수반되는 기계 구조 부품, 유압 실린더, 자동차 섀시 부품 등에 최적화된 대표 강종입니다.
화학 성분 (JIS G3472)
| 원소 |
기준치 (질량%) |
| 탄소 (C) | 0.25 이하 |
| 실리콘 (Si) | 0.35 이하 |
| 망간 (Mn) | 0.30 ~ 0.90 |
| 인 (P) | 0.040 이하 |
| 황 (S) | 0.040 이하 |
설계 포인트: 탄소 0.25% 상한으로 강도 확보, 망간 0.90% 상한으로 경화성/강도 보강. STAM290 시리즈(0.15%) 대비 탄소량 증가로 강도 향상.
기계적 물성 (23°C)
| 항목 |
단위 |
규격 값 |
비고 |
| 인장 강도 | MPa | 390 이상 | STAM290 대비 +100MPa |
| 항복 강도 | MPa | 235 이상 | STAM290 대비 +60MPa |
| 신율 (A5, No.5) | % | 20 ~ 30 | 우수한 연성 유지 |
| 탄성 계수 | GPa | 200 ~ 215 | 통상값 |
| 전단 계수 | GPa | 82 | 통상값 |
| 푸아송 비 | - | 0.29 | 통상값 |
물리적/열적 특성 (저탄소강 통상값)
| 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 | |
| 융점 | °C | 1480 ~ 1526 | |
| 전기 저항률 | Ω·m | 1.43E-7 ~ 1.74E-7 | 23°C |
| 퀴리 온도 | °C | 770 | |
치수 및 공차 (JIS G3472 심리스)
- 벽두께: 1 ~ 8 mm
- 외경: 6 ~ 250 mm
- 외경 공차: ±0.5mm (OD≤30), ±1.0% (OD>30)
- 벽두께 공차: ±10% (최소 ±0.2mm)
- 직진도: 1m당 0.5mm, 전장 3mm 이하
STAM 전 등급 비교 - 강도별 선정 가이드
| 등급 |
인장 (MPa) |
항복 (MPa) |
신율 (%) |
탄소 (%) |
망간 (%) |
탄소당량 |
주 용도 |
| STAM290GA | ≥290 | ≥175 | 30~40 | ≤0.15 | ≤0.60 | ~0.25 | 극한 성형, 깊은 드로잉 |
| STAM290GB | ≥290 | ≥175 | 24~35 | ≤0.15 | ≤0.60 | ~0.25 | 고연성 범용, 유압튜브 |
| STAM390G | ≥390 | ≥235 | 20~30 | ≤0.25 | 0.30~0.90 | ~0.38 | 중간강도 균형, 구조부품 |
| STAM440G | ≥440 | ≥305 | 14~25 | ≤0.30 | 0.30~1.00 | ~0.45 | 고강도 구조, 프레임 |
| STAM440H | ≥440 | ≥355 | 10~20 | ≤0.30 | 0.30~1.00 | ~0.48 | 고항복, 경량화 설계 |
STAM390G 최적 적용 분야
- 유압/공압 실린더: 중압(~21MPa) 실린더 튜브, 피스톤 로드, 헤드/캡
- 자동차 섀시/파워트레인: 컨트롤 암, 너클, 액슬 하우징, 드라이브 샤프트, 스티어링 랙 하우징
- 건설/산업 기계: 붐/암 실린더, 아웃리거, 메인 프레임 구조관, 유압 라인
- 일반 기계 구조: 롤러, 샤프트, 스핀들, 가이드 레일, 프레임 멤버
- 특수 차량: 크레인 붐 섹션, 고소작업차 암, 트레일러 프레임
심리스(Seamless) 공정 이점 - STAM390G 활용 관점
- 내압 신뢰성: 용접부 없는 심리스 구조로 설계 응력 100% 활용 가능
- 피로 성능: 용접 열영향부(HAZ) 없음 → 피로 균열 개시점 제거
- 치수 정밀도: 냉간 인발/압연으로 내외경 정밀도 고수준 달성 가능 (호닝 마무리 시 IT8~IT9)
- 조직 균일성: 열간 압연+냉간 마무리+정규화로 벽두께 방향 균질 조직
열처리 및 공급 상태
| 상태 기호 |
열처리 |
조직 |
물성 경향 |
용도 |
| N (정규화) | 880~920°C 공냉 | 미세 페라이트+펄라이트 | 표준 물성, 균일성 우수 | 일반 구조, 유압튜브 |
| A (풀림) | 800~850°C 서냉 | 거대 페라이트+펄라이트 | 연성 최대, 강도 하한 | 심한 냉간 성형 부품 |
| QT (조질) | 담금질+뜨임 | 템퍼드 마르텐사이트 | 고강도(≥550MPa) 가능 | 특수 고강도 부품 (별도 협의) |
| AR (압연후) | 없음 | 압연 조직 | 고강도, 잔류응력 | 후공정 열처리 예정품 |
표준 공급: 정규화(N) 상태. 주문 시 A, QT, AR 지정 가능.
가공 및 용접 가이드라인
냉간 성형 (벤딩, 플레어링, 확대/축관)
- 최소 벤딩 반경: 3D ~ 4D (벽두께/외경 비율 고려)
- 신율 20~30%로 일반적 벤딩/플레어링 무리 없음
- 매트릭스/만드렐 벤딩 권장 (타원도/주름 방지)
- 성형 후 응력제거 어닐링(600~650°C, 30~60분) 고려
절삭 가공
- 가공성: 저탄소강 대비 약간 어려움 (탄소 0.25%, 망간 0.9%)
- 절삭 속도: 카바이드 툴 기준 150~200 m/min
- 이송: 0.15~0.3 mm/rev, 절입: 1~3 mm
- 절삭유: 수용성 절삭유 권장 (칩 처리/냉각)
용접
- 탄소당량 Ceq ≈ 0.35~0.40 → 두께 ≥ 6mm 시 예열 50~100°C
- 용접재: 400MPa급 이상 (ER70S-6, E7018, G4Si1 등)
- 용접 후 열처리(PWHT): 고구속부, 두꺼운 벽 시 550~620°C × 1h
- 심리스관 단부 용접 시 내부 비드 제거/평탄화 주의
동등/유사 강종 국제 비교
| 표준 |
강종 |
비고 |
| KS | STAM390G | JIS 동일 |
| ASTM | A519 Gr.1020 / A106 Gr.B | 심리스, 중간 강도 |
| EN | E275 (1.0225) / E355 (1.0580) | EN 10216-1, 10210-1 |
| DIN | St 44 / St 52.4 | 구조용 심리스 |
| GB | 20 (GB/T 8163) | 구조용 이음매없는 강관 |
| SAE | 1020 / 1026 | 유사 화학성분 |
입하 검사 필수 확인 사항
- 밀시트(MTC): 열번호, 화학성분(C, Mn, P, S, Si), 기계적물성(YS, TS, El%), 열처리 상태
- 인장시험: YS ≥235MPa, TS ≥390MPa, El ≥20% (벽두께별 세부 기준 확인)
- 압착시험: 거리 1/3까지 균열 무
- 플레어시험: 규정 배율/각도에서 균열 무
- 수압시험: 10MPa 또는 설계압력×1.5, 유지 5초 이상 누설 무
- 비파괴: UT(초음파) 전수 또는 ET(와전류) 전수 - 내부/표면 결함
- 치수: OD, WT, 길이, 직진도, 타원도, 단부 상태
- 외관: 산화피막, 스케일, 스크래치, 핏트, 단부 버