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EN 10084 C10R 담금질강: 프리미엄 기어 소재 사양 및 특성

개요

EN 10084 표준의 C10R 등급은 침탄(카버라이징) 경화강으로, 주로 기어 부품 제작에 사용되며 일반 기계 구조용으로도 널리 적용됩니다. 저탄소강(0.07-0.13% C)에 크롬, 니켈, 몰리브덴을 미량 첨가하여 침탄 후 심부 인성과 표면 경도를 동시에 확보합니다.

주요 특성

일반 물성

특성 온도 값 비고
밀도 23.0 °C 7.8 - 7.9 g/cm³ 저탄소강 대표값

기계적 물성 (침탄 전 소재 상태)

특성 온도 값 비고
탄성 계수 23.0 °C 200 - 215 GPa 저탄소강 대표값
푸아송 비 23.0 °C 0.29 저탄소강 대표값
전단 계수 23.0 °C 82 GPa 저탄소강 대표값
인장 강도 20.0 °C 400 - 500 MPa -

열적 물성

특성 온도 값 비고
열팽창 계수 23.0 °C 1.32×10⁻⁵ - 1.38×10⁻⁵ 1/K 저탄소강 대표값
최대 사용 온도 - 500 °C 탄소강 대표값
융점 - 1480 - 1526 °C 저탄소강 대표값
비열 용량 23.0 °C 465 J/(kg·K) 저탄소강 대표값
열전도율 23.0 °C 25 - 93 W/(m·K) 저탄소강 대표값

전기적 물성

특성 온도 값 비고
전기 저항률 23.0 °C 1.43×10⁻⁷ - 1.74×10⁻⁷ Ω·m 탄소강 대표값

자기적 물성

특성 값 비고
큐리 온도 770 °C 저탄소강 대표값

화학 조성 (질량 %)

원소 함량 (%)
탄소 (C) 0.07 - 0.13
크롬 (Cr) 0.4
구리 (Cu) 0.3
망간 (Mn) 0.3 - 0.6
몰리브덴 (Mo) 0.1
니켈 (Ni) 0.4
인 (P) 0.03
실리콘 (Si) 0.15 - 0.4
황 (S) 0.02 - 0.04

침탄 열처리 공정 및 기대 특성

표준 침탄 공정

  1. 침탄: 880-930°C, 제어 분위기(엔도가스/질소-메탄올), 침탄 깊이 0.5-1.5mm
  2. 침탄 후 냉각: 직접 담금질 또는 서냉 후 재가열 담금질
  3. 담금질: 780-820°C 오일/수 담금질
  4. 뜨임(템퍼링): 150-200°C × 1-2시간

침탄 후 예상 기계적 특성

합금 원소의 역할

원소 역할
Cr (0.4%) 침탄층 경화성 증대, 템퍼링 안정성 향상
Ni (0.4%) 심부 인성 향상, 저온 인성 확보
Mo (0.1%) 경화성 증대, 템퍼 취성 방지
Mn (0.3-0.6%) 탈산, 경화성 기여, 황 고정 (MnS 형성)

적용 분야

동등/유사 강종 비교

표준 강종 비고
DIN/EN 1.7131 / 16MnCr5 유사 조성, 더 일반적
JIS SCr415H Cr-Mo계 침탄강
SAE/AISI 5115 / 8615 미국 표준 침탄강
ISO 16MnCr5 국제 표준

금속

  1. EN 10084 22CrMoS3-5 담금질강 – 자동차 및 기계 부품용 고내구성
  2. EN 10084 20NiCrMoS2-2 담금질강 – 자동차 및 기계 부품용 고성능 강재
  3. EN 10084 17Cr3 담금질강 – 자동차 및 기계용 고내마모 부품
  4. EN 10084 20NiCrMo2-2 강종 – 자동차 및 기계용 고성능 담금질 강재
  5. EN 10084 20MoCr4 강 – 우수한 내마모성을 위한 담금질 처리
  6. EN 10132-3 42CrMo4 등급 – 담금질·템퍼링 냉간 압연 강판 (최대 6mm)
  7. EN 10132-4 51CrV4 담금질 강(Q) - 고성능 냉간압연 스트립
  8. EN 10083-2 C40 퀜칭 강철 – 중장비 단조 부품에 적합
  9. EN 10083-2 C45 퀜칭 강철 – 고성능 차량 부품에 적합
  10. EN 10083-2 C55 담금질강 – 자동차 및 기어 용도의 고하중·내마모성 강재