강철 요소의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
1. 탄소(C) : 강의 탄소 함량이 증가하고 항복점과 인장강도가 증가하지만 소성 및 충격이 감소한다. 탄소 함량이 0.23%를 초과하면 강의 용접 성능이 저하되므로 용접용 저합금 구조용 강철의 탄소 함량은 일반적으로 0.20%를 초과하지 않습니다. 높은 탄소 함량은 또한 강철의 대기 내식성을 감소시킬 것이며, 열린 분야의 고탄소 강철은 녹슬기 쉽습니다. 또한 탄소는 강철의 냉간 취성과 노화 민감도를 증가시킬 수 있습니다.
2. 규소(Si): 규소는 제강 과정에서 환원제 및 탈산제로 첨가되므로 진정제강에는 0.15-0.30%의 규소가 포함됩니다. 강철에 0.50~0.60% 이상의 규소가 포함되어 있으면 규소는 합금 원소로 간주됩니다. 규소는 강철의 탄성한계, 항복점 및 인장강도를 크게 증가시킬 수 있으므로 스프링강으로 널리 사용됩니다. 담금질 및 템퍼링된 구조용 강철에 1.0-1.2%의 실리콘을 추가하면 강도가 15-20% 증가할 수 있습니다. SILICON과 몰리브덴, 텅스텐, 크롬 등의 조합은 내식성 및 내산화성을 향상시키는 효과가 있으며 내열강을 만들 수 있습니다. 자기 전도성이 매우 높은 1-4% 규소를 함유한 저탄소강으로 전기 산업에서 규소 강판으로 사용됩니다. 실리콘의 증가는 강철의 용접 성능을 감소시킵니다.
3. 망간(Mn): 제강 과정에서 망간은 우수한 탈산제 및 탈황제이며 일반 철강에는 망간 0이 포함되어 있습니다.30-0.50 퍼센트 . 탄소강이 0.70 % 이상 첨가되면 "망간강"이더라도 일반 강철의 강철은 충분한 인성을 가질뿐만 아니라 더 높은 강도와 경도를 가지며 강철의 담금질을 향상시키고 고온을 향상시킵니다. 16Mn 강철과 같은 강철의 작업 성능은 A3 항복점보다 40% 높습니다. 망간 11-14% 내마모성이 매우 높은 STEEL로 굴삭기 버킷, 볼 밀 라이닝 등에 사용됩니다. 망간의 증가는 강의 내식성을 약화시키고 용접 성능을 저하시킵니다.
4. 인(P): 일반적으로 인은 강철의 유해한 원소이며 강철의 냉간 취성을 증가시키고 용접 성능을 나쁘게 만들고 가소성을 줄이고 냉간 굽힘 성능을 나쁘게 만듭니다. 따라서 강철의 인 함량은 일반적으로 0.045% 미만이어야 하며 고품질 강철은 더 낮아야 합니다.
5. 유황(S): 유황은 일반적으로 유해한 원소입니다. 강철을 열간 취성으로 만들고 강철의 연성 및 인성을 감소시키며 단조 및 압연 중에 균열을 일으킵니다. 유황은 또한 용접 성능에 해롭고 내식성을 감소시킵니다. 따라서 황 함량은 일반적으로 0.055% 미만이어야 하며 고품질 강철은 0.040% 미만이어야 합니다. 강에 0.{6}}.20%의 황을 첨가하면 일반적으로 쾌삭강이라고 하는 가공성을 향상시킬 수 있습니다.
6. 크롬(Cr): 구조강 및 공구강에서 크롬은 강도, 경도 및 내마모성을 크게 향상시킬 수 있지만 동시에 가소성과 인성을 감소시킵니다. 크롬은 강철의 내산화성 및 내식성을 향상시킬 수 있으므로 스테인리스강과 내열강의 중요한 합금 원소입니다.
7. 니켈(Ni): 니켈은 강철의 강도를 향상시키고 좋은 가소성과 인성을 유지할 수 있습니다. 니켈은 산 및 알칼리에 대한 높은 내식성, 고온에서 녹 방지 및 내열성이 있습니다. 그러나 니켈은 희소한 자원이므로 니켈 크롬강 대신 다른 합금 원소를 사용해야 합니다.
8. 몰리브덴(Mo): 몰리브덴은 충분한 강도와 크리프 방지 능력(고온에서의 장기 응력, 변형, 크리프라고 함)을 유지하기 위해 고온에서 강철 입자 미세화, 경화성 및 열 강도 성능을 향상시킬 수 있습니다. 구조용 강재의 기계적 특성은 몰리브덴을 첨가하여 향상시킬 수 있습니다. 또한 화재로 인한 합금강의 취성을 억제할 수 있습니다. 공구강에서 적색을 개선할 수 있습니다.
9. 티타늄(Ti): 티타늄은 강철에서 강력한 탈산제입니다. 그것은 강철의 내부 구조를 콤팩트하게 만들고 결정립력을 미세화할 수 있습니다. 시간 민감도와 차가운 취성을 줄입니다. 용접 성능을 향상시킵니다. Cr 18 Ni 9 오스테나이트 스테인리스강에 적절한 티타늄을 첨가하면 입계 부식을 피할 수 있습니다.
10. 바나듐(V): 바나듐은 강철의 우수한 탈산제입니다. 강철에 0.5% 바나듐을 추가하면 미세 구조 입자를 미세하게 만들고 강도와 인성을 향상시킬 수 있습니다. 바나듐과 탄소로 형성된 탄화물은 고온 및 고압에서 수소 부식에 대한 내성을 향상시킬 수 있습니다.
11.텅스텐(W): 텅스텐은 융점이 높고 귀중한 합금 원소입니다. 텅스텐과 탄소로 형성된 텅스텐 카바이드는 높은 경도와 내마모성을 가지고 있습니다. 공구강에 텅스텐을 추가하면 절삭 공구 및 단조 금형으로 사용할 수 있는 적색 강성과 열 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
12. 니오븀(Nb): 니오븀은 입자를 미세화하고 강철의 과열 민감도와 템퍼링 취성을 줄이고 강도를 향상시킬 수 있지만 가소성과 인성은 감소했습니다. 일반 저합금강에 니오븀을 첨가하면 대기 부식 및 고온에서 수소, 질소 및 암모니아 부식에 대한 내성을 향상시킬 수 있습니다. 니오븀은 용접 성능을 향상시킬 수 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강에 니오븀을 첨가하여 입계 부식을 방지할 수 있습니다.
13.코발트(Co): 코발트는 희소 귀금속으로 주로 열간강 및 자성 재료와 같은 특수강 및 합금에 사용됩니다.
14. 동(Cu): 위스코의 다예광석에서 정제한 철강에는 동이 포함되어 있는 경우가 많다. 구리는 특히 대기 부식에 대한 강도와 인성을 향상시킬 수 있습니다. 단점은 열간가공시 열간취성이 발생하기 쉽고, 구리 함량이 0.5%를 초과하면 가소성이 크게 감소한다는 것입니다. 구리 함량이 0.50% 미만이면 용접성에 영향을 미치지 않습니다.
15. 알루미늄(Al): 알루미늄은 철강에서 일반적으로 사용되는 탈산제입니다. 강에 소량의 알루미늄을 첨가하면 딥 드로잉 시트용 08Al 강과 같이 입자를 미세화하고 충격 인성을 향상시킬 수 있습니다. 알루미늄은 또한 내산화성과 내식성을 가지고 있습니다. 크롬 및 실리콘과 결합된 알루미늄은 강철의 고온 박리 성능 및 고온 내식성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 알루미늄의 단점은 강철의 열간 가공, 용접 및 절단 특성에 영향을 미친다는 것입니다.
16. 붕소 (B) : 강철에 미량의 붕소를 첨가하면 강철의 치밀화 및 열간 압연 특성을 향상시키고 강도를 향상시킬 수 있습니다.
17. 질소 (N) : 질소는 강철의 강도, 저온 인성 및 용접성을 향상시키고 노화에 대한 감도를 높일 수 있습니다.
18. 희토류(Xt): 희토류 원소는 원소 주기율표에서 원자 번호가 57-71인 15개의 란탄족 원소를 말합니다. 이 원소들은 모두 금속이지만 그 산화물이 흙처럼 보이기 때문에 희토류라고 합니다. 강철에 희토류를 첨가하면 강철 내 개재물의 조성, 형태, 분포 및 특성을 변경할 수 있으므로 인성, 용접성 및 냉간 가공 성능과 같은 강철의 다양한 특성을 향상시킬 수 있습니다. 쟁기질 강의 내마모성은 희토류를 추가하여 향상시킬 수 있습니다.
