EN 10277-5 38Cr2 등급 – 고강도 자동차 부품용 냉간인발, 퀜칭 및 템퍼링 강
개요
38Cr2 강(강종 번호 1.7003)은 차량 제조, 엔진 및 기계 공학 분야에서 비교적 작은 단면의 고응력 부품에 적합한 저크로뮴 합금강입니다. 크로뮴 함량(0.4-0.6%)이 낮아 경화성은 낮지만, 소형 부품에서는 충분한 심부 경화를 달성할 수 있습니다. 트랜스미션 부품, 액슬, 샤프트 등에 적용되며, 최저 사용 온도는 -25°C입니다.
주요 특성
일반 물성
| 특성 | 온도 | 값 |
|---|
| 밀도 | 20.0 °C | 7.80 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 | 14 - 17 % |
| 푸아송 비 | 20.0 °C | 0.28 |
| 단면 수축률 | 20.0 °C | 35 - 45 % |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 600 - 950 MPa |
| 항복 강도 | 20.0 °C | 350 - 550 MPa |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
|---|
| 열팽창 계수 | -100.0 °C | 1.08E-5 1/K | |
| 20.0 °C | 1.19E-5 1/K | |
| 100.0 °C | 1.25E-5 1/K | |
| 200.0 °C | 1.30E-5 1/K | |
| 300.0 °C | 1.36E-5 1/K | |
| 400.0 °C | 1.41E-5 1/K | |
| 500.0 °C | 1.45E-5 1/K | |
| 600.0 °C | 1.49E-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 | 44.9 W/(m·K) |
| 100.0 °C | 46.2 W/(m·K) |
| 200.0 °C | 45.5 W/(m·K) |
| 300.0 °C | 43.1 W/(m·K) |
| 400.0 °C | 40.4 W/(m·K) |
| 500.0 °C | 37.7 W/(m·K) |
| 600.0 °C | 34.9 W/(m·K) |
| 열확산율 | 20.0 °C | 12.5 mm²/s |
| 100.0 °C | 12.0 mm²/s |
| 200.0 °C | 11.0 mm²/s |
| 300.0 °C | 9.8 mm²/s |
| 400.0 °C | 8.6 mm²/s |
| 500.0 °C | 7.3 mm²/s |
| 600.0 °C | 5.9 mm²/s |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
|---|
| 전기 저항률 | 20.0 °C | 2.32E-7 Ω·m |
| 100.0 °C | 2.77E-7 Ω·m |
| 200.0 °C | 3.47E-7 Ω·m |
| 300.0 °C | 4.35E-7 Ω·m |
| 400.0 °C | 5.38E-7 Ω·m |
| 500.0 °C | 6.56E-7 Ω·m |
| 600.0 °C | 7.95E-7 Ω·m |
화학 조성 (중량 %)
| 원소 | 함량 범위 |
|---|
| 탄소 (C) | 0.35 - 0.42 % |
| 크로뮴 (Cr) | 0.40 - 0.60 % |
| 망간 (Mn) | 0.50 - 0.80 % |
| 인 (P) | 최대 0.04 % |
| 실리콘 (Si) | 최대 0.40 % |
| 황 (S) | 최대 0.03 % |
크로뮴 함량별 강종 비교
| 강종 | Cr 함량 | 경화성 | 적용 단면 | 주 용도 |
|---|
| 38Cr2 | 0.40-0.60% | 낮음 | 소형 (≤30mm) | 소형 샤프트, 기어, 핀 |
| 37Cr4 | 0.90-1.20% | 중간 | 중형 (≤60mm) | 트랜스미션 샤프트, 액슬 |
| 36CrNiMo4 | 0.90-1.20%+Ni+Mo | 높음 | 대형 (≤150mm) | 항공우주, 중장비 대형 부품 |
적용 분야
- 자동차 트랜스미션 소형 부품 (기어, 싱크로나이저 링, 부시)
- 엔진 부품 (밸브 스템, 로커 암, 푸시 로드)
- 정밀 기계 부품 (스핀들, 소형 축, 캠)
- 소단면 고강도 볼트 및 체결 부품
- -25°C까지의 저온 환경에서 작동하는 소형 구조 부품
열처리 및 가공 가이드
퀜칭: 840-870°C에서 오일 퀜칭. 크로뮴 함량이 낮아 대단면에서는 심부 경화 어려움.
템퍼링: 540-680°C에서 요구 강도 수준에 따라 조정. 고온 템퍼링 시 인성 향상, 저온 템퍼링 시 고강도 달성.
가공성: 어닐링 상태에서 양호한 피삭성. 냉간인발 후 표면 품질 우수. 용접성은 양호하나 예열 권장.
표면 경화: 케이스 경화(침탄), 유도 경화, 질화 처리로 표면 내마모성 향상 가능.
