기계직 스터디 필수미션

합금은 기존 금속에 다른 금속을 합성하여 만든 금속을 말한다 .

합금강(특수강)은 탄소강(강)에 특수 원소를 1개 이상 첨가하여 탄소강에서 얻을 수 없는 특수한 성질(내식성, 내열성, 내마모성, 인성, 자성, 내산성 등)을 부여하고 기존 탄소강의 강도 및 경도 등의 기계적 성질을 개선시킨 강을 말한다.

특수 원소란 합금강(특수강)에 특수한 성질을 부여할 목적으로 탄소강(강)에 첨가하는 원소를 특수 원소 또는 합금원소라고 한다. 일반적으로 특수한 성질들을 가지고 있는 비철금속 원소 등을 말한다. (니켈, 크롬, 바나듐, 망간, 규소, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄)

합금강(특수강)을 사용하는 목적

합금강을 만들기 위해 탄소강에 여러 가지 특수 원소를 첨가시키면 일반적으로 용융점이 감소된다. 용융점이 낮아지면 열을 가할 경우 고체에서 액체로 쉽게 녹을 수 있다. 액체가 쉽게 되면 복잡한 형상을 가진 쥬형틀에 쉽게 흘려보낼 수 있다. 흘려보낸 상태에서 액체 상태의 재료를 냉각시켜 응고시키면 복잡한 형상을 가진 제품을 만들 수 있다. (주조과정)

내식성, 내열성, 내마멸성, 담금질 효과 등이 상승한다.

기계적, 화학적, 물리적 성질 등이 향상된다. (강도, 경도를 증가시키는 특수 원소를 첨가할 경우 기계적 성질이 향상되고, 내식성을 증가시키는 특수 원소를 첨가할 경우 화학적 성질이 향상된다.)

결정립의 성장을 방지할 수 있다. 결정립이 고온에서 열을 받아 점점 성장하게 되면 강도, 경도 등의 기계적 성질이 나빠지게 된다. 망간을 첨가하면 망간이 고온에서 결정립의 성장을 억제시켜준다.

용접성, 단접성이 좋아진다. 니켈이나 망간을 첨가하면 인성이 향상되어 깨지는 성질인 취성을 방지할 수 있어 단접성이 좋아진다.

황과 같은 해로운 원소를 제거할 수 있다. 망간을 첨가하면 망간이 황과 결합하여 황이 철과 결합하는 것을 방해한다.

변태 속도를 변화시킬 수 있다. 니켈은 변태 온도를 낮추고 변태 속도를 느리게 한다. 크롬, 텅스텐, 올리브댄은 변태 온도를 높이고 변태 속도를 느리게 한다.

오스테나이트 결정 입자 크기를 조정할 수 있다.