탄소강은 철-탄소 합금으로, 최대 2.1 wt.%의 탄소를 함유하고 있다. 탄소강의 경우, 다른 합금 원소의 최소한의 특정 함량이 없다. 그러나, 그들은 종종 망간을 함유한다.최대 망간, 실리콘 및 구리 함량은 각각 1.65 wt.%, 0.6 wt.%, 0.6 wt.% 미만되어야 합니다.
탄소강의 종류와 그 속성
탄소 강철은 탄소 함량에 따라 세 가지 범주로 분류 할 수 있습니다. 저탄소 강철 (또는 가벼운 탄소 강철), 중탄소 강철 및 고탄소 강철 [1]미세 구조와 특성을 다음과 같이 비교합니다.:
저탄소 강철
저탄소 강철은 가장 널리 사용되는 탄소 강철이다. 이 강철은 일반적으로 0.25 wt.% 미만의 탄소 함량을 가지고 있다.그들은 열 처리 (마르텐시트 형성) 으로 굳어질 수 없으므로 일반적으로 차가운 작업으로 달성됩니다..
탄소 강철은 보통 상대적으로 부드럽고 강도가 낮지만, 융통성이 높기 때문에 가공, 용접 및 저렴한 비용에 적합합니다.
고강도, 낮은 합금 강철 (HSLA) 은 또한 종종 저탄소 강철으로 분류되지만, 쿠퍼, 니켈, 바나디오 및 몰리브덴 등 다른 요소도 포함합니다.10 wt까지 포함됩니다..%의 강철 함유량입니다. 이름에서 알 수 있듯이 고강도, 낮은 합금 강철은 열 처리로 인해 더 높은 강도를 가지고 있습니다. 그들은 또한 유연성을 유지합니다.쉽게 형성되고 가공할 수 있도록HSLA는 평형 저탄소 강철보다 부식 저항성이 높습니다.
중탄소 강철
중간 탄소 강철은 탄소 함량이 0.25 ∼ 0.60 wt.%와 망간 함량이 0.60 ∼ 1.65 wt.%입니다.이 강철의 기계적 특성은 열처리를 통해 개선됩니다., 그들에게 마르텐시트 미세 구조를 부여합니다.
열처리는 매우 얇은 부위에서만 수행 할 수 있지만 크롬, 몰리브덴 및 니켈과 같은 추가 합금 요소는열처리를 할 수있는 강철의 능력을 향상시키기 위해 추가 할 수 있으며, 따라서, 단단한.
완화 된 중탄소 강철은 저탄소 강철보다 더 강한 강도를 가지고 있지만, 이것은 유연성과 강도를 희생합니다.
고탄소 강철
고탄소 강철은 탄소 함량이 0.60~1.25 wt.%와 망간 함량이 0.30~0.90 wt.%이며 탄소 강철 중 가장 높은 경화와 강도를 가지고 있으며 가장 낮은 유연성을 가지고 있습니다.고 탄소 강철 은 거의 항상 경화 되고 완화 되어 있기 때문 에 매우 마모 저항력 이 있다.
도구 스틸과 다이 스틸은 크롬, 바나디오, 몰리브덴 및 울프스탄을 포함한 추가 합금 요소를 포함하는 고탄소 스틸의 유형입니다.이 요소 들 을 추가 함 으로 인해 매우 단단 한 마모 저항성 강철 이 만들어집니다., 이는 텅프렌 탄화물 ((WC) 와 같은 탄화물 화합물의 생성의 결과입니다.
탄소 철강은 재활용 철강, 순수한 철강 또는 둘의 조합으로 생산될 수 있습니다.
버진 스틸은 철광석, 코크 (공기가 없으면 석탄을 가열하여 생산) 및 석회 등을 약 1650 °C의 고연에서 결합하여 만들어집니다.철광석 에서 추출 하는 녹은 철 은 화산화탄소 에서 나오는 탄소 로 부화 된다나머지 불순물은 석회와 결합하여 용해 금속 위에 떠있는 슬래그를 형성하여 추출 할 수 있습니다.
그 결과 된 녹은 철은 약 4 wt.%의 탄소를 함유하고 있다. 이 탄소 함량은 그 후 decarburization라고 불리는 과정에서 원하는 양으로 감소된다.이 는 녹기 를 통해 산소를 전달 함 으로 달성 됩니다이산화탄소는 강철의 탄소를 산화시켜 일산화탄소와 이산화탄소를 생성합니다.
예제 및 응용
저탄소 강철은 종종 자동차 바디 구성 요소, 구조 형태 (I 빔, 채널 및 각 철), 파이프, 건설 및 다리 구성 요소 및 음식 캔에 사용됩니다.
높은 강도, 마모 저항성 및 견고성으로 인해 중간 탄소 강철은 종종 철도 철도, 열차 바퀴, 크랭크 샤프트,이 조합의 특성을 필요로 하는 기어와 기계 부품.
높은 마모 저항력과 단단성으로 인해 고탄소 강철은 절단 도구, 스프링, 고강도 와이어 및 도형에 사용됩니다.
각종 탄소강의 예, 특성 및 응용 분야는 다음 표에서 비교됩니다.
