EN 10277-5 37CrS4 등급: 향상된 가공성의 냉간인발, 퀜칭 및 템퍼링 강
개요
37CrS4 강(강종 번호 1.7037)은 37Cr4에 황(S)을 첨가하여 피삭성을 크게 향상시킨 프리커팅 강(Free-cutting steel)입니다. 차량 제조, 엔진 및 기계 공학 분야에서 중부하 부품에 적합하며, 기어 휠, 트랜스미션 샤프트, 액슬 등 대량 생산이 필요한 정밀 부품에 최적화되어 있습니다. 최저 사용 온도는 -25°C입니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 |
|---|
| 밀도 | 20.0 °C | 7.83 g/cm³ |
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
|---|
| 탄성 계수 | -100.0 °C | 217 GPa |
| 20.0 °C | 212 GPa |
| 100.0 °C | 207 GPa |
| 200.0 °C | 199 GPa |
| 300.0 °C | 192 GPa |
| 400.0 °C | 184 GPa |
| 500.0 °C | 175 GPa |
| 600.0 °C | 164 GPa |
| 신율 | 20.0 °C | 11 - 14 % |
| 푸아송 비 | 20.0 °C | 0.28 |
| 단면 수축률 | 20.0 °C | 35 - 40 % |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 750 - 1150 MPa |
| 항복 강도 | 20.0 °C | 510 - 750 MPa |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
|---|
| 열팽창 계수 | -100.0 °C | 1.05E-5 1/K | |
| 20.0 °C | 1.15E-5 1/K | |
| 100.0 °C | 1.21E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.27E-5 1/K | |
| 300.0 °C | 1.32E-5 1/K | |
| 400.0 °C | 1.36E-5 1/K | |
| 500.0 °C | 1.4E-5 1/K | |
| 600.0 °C | 1.44E-5 1/K | |
| 최대 사용 온도(장기) | | -25 - 0 °C | |
| 융점 | | 1382 - 1529 °C | 크로뮴강 일반적 범위 |
| 비열 용량 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | |
| 20.0 °C | 461 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 479 J/(kg·K) |
| 200.0 °C | 499 J/(kg·K) |
| 300.0 °C | 517 J/(kg·K) |
| 400.0 °C | 536 J/(kg·K) |
| 500.0 °C | 558 J/(kg·K) |
| 600.0 °C | 587 J/(kg·K) |
| 열전도율 | 20.0 °C | 45.1 W/(m·K) |
| 100.0 °C | 45.1 W/(m·K) |
| 200.0 °C | 44.1 W/(m·K) |
| 300.0 °C | 41.9 W/(m·K) |
| 400.0 °C | 39.4 W/(m·K) |
| 500.0 °C | 36.9 W/(m·K) |
| 600.0 °C | 34.4 W/(m·K) |
| 열확산율 | 20.0 °C | 12.5 mm²/s |
| 100.0 °C | 11.6 mm²/s |
| 200.0 °C | 10.6 mm²/s |
| 300.0 °C | 9.5 mm²/s |
| 400.0 °C | 8.4 mm²/s |
| 500.0 °C | 7.1 mm²/s |
| 600.0 °C | 5.8 mm²/s |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
|---|
| 전기 저항률 | 20.0 °C | 2.31E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 2.84E-7 Ω·m |
| 200.0 °C | 3.58E-7 Ω·m |
| 300.0 °C | 4.48E-7 Ω·m |
| 400.0 °C | 5.52E-7 Ω·m |
| 500.0 °C | 6.71E-7 Ω·m |
| 600.0 °C | 8.06E-7 Ω·m |
화학 조성 (중량 %)
| 원소 | 함량 범위 |
|---|
| 탄소 (C) | 0.34 - 0.41 % |
| 크로뮴 (Cr) | 0.90 - 1.20 % |
| 망간 (Mn) | 0.60 - 0.90 % |
| 인 (P) | 최대 0.04 % |
| 실리콘 (Si) | 최대 0.40 % |
| 황 (S) | 0.02 - 0.035 % |
37CrS4 vs 37Cr4 비교
| 특성 | 37CrS4 | 37Cr4 |
|---|
| 황 함량 | 0.02-0.035% (높음) | 최대 0.03% (낮음) |
| 가공성 | 우수 (프리커팅) | 보통 |
| 공구 수명 | 길어짐 | 표준 |
| 절삭 속도 | 높임 가능 | 기준 |
| 기계적 특성 | 동등 | 동등 |
| 용접성 | 제한적 | 양호 |
| 내식성 | 약간 저하 | 표준 |
적용 분야
- 대량 생산 정밀 부품 (기어 휠, 샤프트, 핀, 부싱)
- 자동차 트랜스미션 부품 (싱크로나이저 허브, 기어)
- 유압 및 공압 부품 (피스톤 로드, 밸브 스템)
- 자동 선반 및 CNC 머시닝 센터 가공 부품
- -25°C까지의 저온 환경에서 작동하는 중부하 부품
가공 및 열처리 가이드
가공성: 황 함량으로 인한 황화 망간(MnS) 개재물이 칩 브레이커 역할을 하여 절삭성이 크게 향상됩니다. 고속 절삭 시 공구 마모 감소, 우수한 표면 조도 달성 가능.
열처리: 840-870°C 오일 퀜칭 후 540-680°C 템퍼링. 황 함량으로 인해 용접성은 제한적이므로 용접 구조물에는 비추천.
표면 처리: 질화, 유도 경화, 케이스 경화 가능. 황 함량으로 인한 표면 결함 주의 필요.
