합금강의 종류

1 합금강 개요
 1) 합금강의 정의 : 탄소이외의 합금원소를 함유하는 철합금.
 2) 합금강의 특징

   - 탄소이외에 가한 원소가 한종류면 0.4%이상, 두종류 이상이라면 합계 0.6%이상일 때 합금강이라함.
   - 합금원소 총량이 5%이하면 저합금강, 5~10% 중합금강, 10%이상을 고합금강이라한다.

2 공구용 합금강
 1) 탄소공구강(STC)
   - C0.6~1.5 조성
   - 300~350 ℃ 에서 경도 및 강도 저하 발생.
   - 수공구(정, 끌, 톱날) 제작에 사용됨.
 2) 합금공구강(STS)
   - Cr, W, Ni, V 첨가
     * W-Cr : 고온경도 및 강도 내마모성 증가
     * Cr-V : 내충격성 공구강, 내마멸성 향상, 내부인성증가
   - 450 ℃ 에서 강도 경도 저하 발생.
 3) 고속도강(SKH)
   - 하이스(HSS)라고도 표현
   - 표준조성 W18-Cr4-V1
     * 18-4-1 표준조성에 Co 를 추가하여 난삭재 절삭용으로 사용됨.
   - 500~600 ℃ 까지 무뎌지지 않은 성질
 4) 초경합금
   - 탄화물 분말을 소성해서 만든 경도가 높은 합금.
     * 코발트가루와 탄화텅스텐가루를 프레스하여 성형한뒤 온도를 올려 소결하여 제작.
     * 탄화텅스텐(텅스텐 카바이드)과 코발트간 소결합금 재료를 가장 많이 사용중.
   - 고온강도가 크나 취성이 있다(1100~1200 ℃ 에서는 경도 및 강도가 저하)
   - 커터, 다이스 재료로 사용됨.
 5) 세라믹공구
   - Al2O3(알루미나)를 주성분으로 산화물(SiO2, MgO), 탄화물(TiC)를 추가로 소량 첨가하여 소결한 것.
   - 고온경도가 크나 취성이 있다.
   - 절삭유를 사용하지 않는다.
 6) 주조합금
   - 금속주형으로 주조후 연마한 금속
   - 열처리가 불가능하나 경도가 매우크다.
   - 스텔라이트 : W-Cr-Co-C 로 주조. Co 주성분.
 6) 게이지강
   - Ni 을 첨가하여 열변형을 최소화 한 강.
   - 종류 : 인바강, 엘린강

3 내식내열 합금강
 1) 내열강
   - 고온에서 기계적 화학적 성질이 양호한 것.
   - 내열성 : Cr, Al(Al2O3 : 알루미나)
 2) 스테인레스강
   - C, Cr, Ni을 함유한 고합금강
   - 대기, 수중에 잘 발청되지 않는다.
   - 산류에는 크롬피막이 산화되어 내식성을 잃는다.
   - 종류
     a 크롬계 스테인레스강 : 마르텐사이트계(Cr13), 페라이트계(Cr20)
     b 니켈크롬계 : 오스테나이트계(Cr18+Ni8)
 3) 스프링강
   - 탄성한도(레질리언스계수)가 높아서 스프링을 만드는데 사용
   - 반복하중을 견디고 피로한도 인성이 높다
   - Si첨가시 탄성한도 증가, Mn첨가시 탈탄방지가능
   - 종류
     a 고속도강 : 겹판스프링
     b Cr-V : 소형스프링, 피로한도 증가
     c Cr-Mo : 대형스프링

4 특수용도용 합금강
 1) 자석강
   - 전류자기 보자력 및 항자력이 크다.
   - 진동 충격에 자성이 쉽게 변하지 않는다.
   - 종류
     a KS강, 신KS강, MT강, OP강
 2) 비자성강
   - 투자율 전기저항이 크고 보자력이 작다
   - 종류
     a 퍼멀로이 : Ni70, Co0.5, C0.005 구성으로 해저 전선용 사용, 고주파 철심에 이용
 3) 불변강
   - 인바강 : Ni36, Mn0.4로 선팽창계수는 현저히 높다. 바이메탈에 사용.
   - 엘린바 : Ni36, Cr13 조성으로 온도의 변화에도 탄성율 변화가 거의 없다.
   - 불변강, 초불변강 : 온도가 변하여도 선팽창 계수나 탄성율이 변하지 않는강
     * Ni30, Co4조성
   - 코엘린바 : Ni16, Cr11, Co30조성으로 내식성이 우수하고 온도에 따른 탄성율 변화가 거의 없다.