ISO 683-4 10S20 강재 – 비열처리 쾌삭강, 우수한 가공성 및 연성
개요
ISO 683-4 10S20은 침탄 경화용 쾌삭강으로, 기존 반탈산 쾌삭강(15 S 10, DIN 1651:1988-04) 대비 단면 전체와 용해 전체에 걸쳐 더 균일한 특성을 나타냅니다. 비교적 양호한 연성을 유지하면서 가공성이 약간 향상되었습니다. 자동차 산업의 박벽 침탄 부품, 기기/장비/기계 공학 분야의 정밀 부품에 주로 적용됩니다.
주요 특징
- 우수한 쾌삭성으로 고속 절삭 가공 가능
- 침탄 경화 후 표면 경도와 심부 인성 확보
- 단면 균일성 우수(완전 탈산강)
- 박벽 부품 성형성 양호
- 비열처리 상태로 공급(가공 후 침탄 처리)
물리적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 밀도 | 20.0 °C | 7.85 g/cm³ |
기계적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 탄성 계수 | -100.0 °C | 217 GPa |
| 탄성 계수 | 20.0 °C | 210~212 GPa |
| 탄성 계수 | 100.0 °C | 207 GPa |
| 탄성 계수 | 200.0 °C | 193~199 GPa |
| 탄성 계수 | 300.0 °C | 185~192 GPa |
| 탄성 계수 | 400.0 °C | 175~184 GPa |
| 탄성 계수 | 500.0 °C | 175 GPa |
| 탄성 계수 | 600.0 °C | 164 GPa |
| 브리넬 경도 | 20.0 °C | 105~156 HB |
| 푸아송 비 | 20.0 °C | 0.28 |
| 전단 계수 | 20.0 °C | 81 GPa |
| 인장 강도 | 20.0 °C | 350~530 MPa |
열적 특성
| 특성 | 온도 | 값 | 비고 |
| 열팽창 계수 | -100.0 °C | 1.08E-5 1/K | - |
| 열팽창 계수 | 20.0 °C | 1.19E-5 1/K | - |
| 열팽창 계수 | 100.0 °C | 1.10E-5~1.25E-5 1/K | - |
| 열팽창 계수 | 200.0 °C | 1.18E-5~1.30E-5 1/K | - |
| 열팽창 계수 | 300.0 °C | 1.36E-5 1/K | - |
| 열팽창 계수 | 400.0 °C | 1.32E-5~1.41E-5 1/K | - |
| 열팽창 계수 | 500.0 °C | 1.45E-5 1/K | - |
| 열팽창 계수 | 600.0 °C | 1.49E-5 1/K | - |
| 최대 사용 온도 | - | 500 °C | 탄소강 일반값 |
| 융점 | - | 1480~1526 °C | 저탄소강 일반값 |
| 비열 용량 | -100.0 °C | 423 J/(kg·K) | - |
| 비열 용량 | 20.0 °C | 460~461 J/(kg·K) | - |
| 비열 용량 | 100.0 °C | 479~480 J/(kg·K) | - |
| 비열 용량 | 200.0 °C | 499~520 J/(kg·K) | - |
| 비열 용량 | 300.0 °C | 517 J/(kg·K) | - |
| 비열 용량 | 400.0 °C | 536~600 J/(kg·K) | - |
| 비열 용량 | 500.0 °C | 558 J/(kg·K) | - |
| 비열 용량 | 600.0 °C | 587 J/(kg·K) | - |
| 열전도율 | 20.0 °C | 52.4~57.5 W/(m·K) | - |
| 열전도율 | 100.0 °C | 55.7 W/(m·K) | - |
| 열전도율 | 200.0 °C | 51.9 W/(m·K) | - |
| 열전도율 | 300.0 °C | 47.6 W/(m·K) | - |
| 열전도율 | 400.0 °C | 43.4 W/(m·K) | - |
| 열전도율 | 500.0 °C | 39.6 W/(m·K) | - |
| 열전도율 | 600.0 °C | 36.0 W/(m·K) | - |
| 열확산율 | 20.0 °C | 15.9 mm²/s | - |
| 열확산율 | 100.0 °C | 14.3 mm²/s | - |
| 열확산율 | 200.0 °C | 12.5 mm²/s | - |
| 열확산율 | 300.0 °C | 10.8 mm²/s | - |
| 열확산율 | 400.0 °C | 9.2 mm²/s | - |
| 열확산율 | 500.0 °C | 7.6 mm²/s | - |
| 열확산율 | 600.0 °C | 6.1 mm²/s | - |
전기적 특성
| 특성 | 온도 | 값 |
| 전기 저항률 | 20.0 °C | 1.10E-7 Ω·m |
| 전기 저항률 | 100.0 °C | 2.30E-7 Ω·m |
| 전기 저항률 | 200.0 °C | 3.04E-7 Ω·m |
| 전기 저항률 | 300.0 °C | 3.94E-7 Ω·m |
| 전기 저항률 | 400.0 °C | 5.01E-7 Ω·m |
| 전기 저항률 | 500.0 °C | 6.25E-7 Ω·m |
| 전기 저항률 | 600.0 °C | 7.70E-7 Ω·m |
자기적 특성
| 특성 | 값 | 비고 |
| 퀴리 온도 | 770 °C | 저탄소강 일반값 |
화학 조성 (질량%)
| 원소 | 함량 |
| 탄소 (C) | 0.07~0.13 % |
| 망간 (Mn) | 0.7~1.1 % |
| 인 (P) | 0.06 % |
| 실리콘 (Si) | 0.4 % |
| 황 (S) | 0.15~0.25 % |
적용 분야
- 자동차용 침탄 부품(기어, 샤프트, 핀, 부싱)
- 정밀 기계 부품(나사, 볼트, 소형 축)
- 유압/공압 부품(밸브 바디, 피스톤)
- 계측기기 및 정밀 장비 부품
- 대량 생산용 쾌삭 부품
가공 및 열처리 가이드
비열처리 상태로 공급되며, 가공 후 침탄(900~950°C) 및 담금질/뜨임 처리를 통해 표면 경도 58~62 HRC, 심부 경도 30~40 HRC를 달성할 수 있습니다. 황 함량이 높아 쾌삭성이 우수하나, 용접성은 제한적이므로 용접 구조물에는 부적합합니다.