EN 10277-2 ZSt60-2 강: 고내마모·고강도 냉간 인발강
개요
ZSt 60-2는 마광 인발강 등급으로, ZSt 50-2 대비 탄소 함량을 높여(약 0.4%) 더 높은 강도와 내마모성을 확보한 강종입니다. 고하중 볼트, 샤프트, 스핀들 등 극한의 내마모성과 고강도가 동시에 요구되는 부품에 적합합니다.
주요 특성
일반 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 밀도 | 23.0 °C | 7.8 - 7.9 g/cm³ | 중탄소강 표준값 |
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 탄성 계수 | 23.0 °C | 200 - 215 GPa | 중탄소강 표준값 |
| 연신율 | 20.0 °C | 5 - 9 % | |
| 푸아송 비 | 23.0 °C | 0.29 | 중탄소강 표준값 |
| 전단 계수 | 23.0 °C | 75 - 80 GPa | 탄소강 표준값 |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 620 - 1080 MPa | |
| 항복 강도 | 20.0 °C | 340 - 665 MPa | |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | 23.0 °C | 1.32E-5 1/K | 중탄소강 표준값 |
| 최대 사용 온도 | - | 500 °C | 탄소강 표준값 |
| 융점 | - | 1380 - 1514 °C | 중탄소강 표준값 |
| 비열 용량 | 23.0 °C | 470 - 520 J/(kg·K) | 중탄소강 표준값 |
| 열전도율 | 23.0 °C | 21 - 52 W/(m·K) | 중탄소강 표준값 |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 전기 저항률 | 23.0 °C | 1.43E-7 - 1.74E-7 Ω·m | 탄소강 표준값 |
화학적 조성
| 원소 | 함량 (%) |
| 탄소 (C) | 0.4 |
| 인 (P) | 0.05 |
| 황 (S) | 0.05 |
ZSt50-2 대비 향상된 특성
- 인장 강도: 490-960 → 620-1080 MPa (약 25-30% 향상)
- 항복 강도: 265-590 → 340-665 MPa (약 15-30% 향상)
- 탄소 함량 0.3% → 0.4%로 경화능 및 내마모성 향상
- 고하중 충격/피로 환경에서 우수한 수명
적용 분야
- 고강도 구조용 볼트(10.9/12.9급 예비 소재)
- 대형 산업 기계용 메인 샤프트, 크랭크축
- 고압 유압 실린더 로드, 피스톤 로드
- 광산/건설 장비용 핀, 부시, 피벗 축
- 고주파 피로 하중이 작용하는 스프링/토션 바
가공 및 열처리 고려사항
탄소 함량이 높아 용접 시 예열(150-200°C) 및 용접 후 열처리 필요. 냉간 인발 시 가공 경화 현상이 뚜렷하므로, 인발 후 응력 제거 어닐링(550-600°C) 권장. 고주파 담금질 또는 질화 처리로 표면 경도 추가 확보 가능.