"쇠"라고도 부르는 철강 -- Iron & Steel, Metal

“쇠”라고도 부르는 철강 (iron & steel)
STEELMAX Steel Story

철강을 쇠라고도 합니다.
뭐든지 중요한 말은 외마디로 표현되더군요.

사람들이 가장 중요하게 생각하는 “돈” , “금”
농경 사회나 지금이나 중요하게 생각하는 가축인 “소”

먹지 않으면 죽을 수 밖에 없는 매일 먹는 “밥”
몸이 아프면 병원에서 처방 받아 먹어야 하는 “약”

철강도 전쟁 할 때, 인간이 살아가는데 중요하니
외마디로 표현해서 “쇠”

이런 쇠는 크게 철계 재료와
비철 재료로 나뉩니다.

철계재료 (Ferrous Materials)는
금속 원소 Fe가 50%이상 함유된 금속

비철재료 (Nonferrous Materials)는
Fe가 50%미만 함유된 금속으로 분류하며

KS, JIS에서도 규격 책자를
아예 철강과 비철 금속으로 나누고 있으며

ASTM에서는 철과 강철
(Iron and Steel Products)–Section 1

비철금속 (Nonferrous Metal Products)
Section 2 로 구분하고 있습니다.

이렇게 구분되는 철계재료는 탄소의 함량,
다른 원소와 섞여 있냐, 없냐에 따라 또 나뉘는데

첫째로는 주철 (Cast Iron)입니다.
탄소 2.0~4.5% 함량을 가진 철로

용광로(고로)에서 생산된 철로 ,
철광석을 원료로, 석탄의 열로,

생산한 철을 말하며, 두번째는 Cast Steel입니다.
탄소 함량 2% 를 경계로 2% 보다 많으면

Iron (철), 적으면 steel (강)으로 용어가 바뀝니다.
Cast steel (주강)은 탄소 함량 2% 이하의 함량을

가진 steel 로 일정한 틀에
쇳물을 부어 만든 강을 말합니다.

다음으로 세번째는 steel (강) 로 steel 은
탄소 (C : Carbon) 0.01%~2% 와 최소 Mn 을 0.25%,

불순물로 P (인), 황 (S)등을 가지고,
나머지 거의 모두를 Fe 로 구성되면 Steel이라 부르며

그 이외의 성분이 포함되면
합금강 (Alloy steel)이라고 또 이름이 바뀝니다.

합금강은 Nickel (Ni), Chrome (Cr), Molybdenum (Mo)
등의 성분을 합해 12% 미만 포함된 강을

저합금강이라고 말하고, 사용 온도에 따라
고온용강과, 저온용강으로도 또 나뉩니다.

고온용은 Cr 과 Mo 를 함유하고 650℃ 이하의 환경에 사용하며
저온용강은 인성과 연성을 향상 시켜 주는 성질을 가진,

Ni 를 3~11% 를 첨가해, DBTT 를 낮춘 강으로
DBTT (Ductile-Brittle Transition Temperature)는

철강재 뿐 아니라 다른 재료에서도
일반적으로 나타나는 현상으로,

온도가 내려가면 갈수록 연성은 떨어지고,
취성 (脆性 : 깨져 버리는 성질)은 올라가는 성질을 말합니다.

DBTT 를 낮추고자 N i를, 3~11% 를 첨가한 강을
저온용강이라고 말하며 예를 들어

보일러 및 압력용기용 강재 중 유럽 규격인
EN10028 Part4 에 나타나는

12Ni14, X8Ni9+NT640 강종으로 강재의
충격Test 온도 조건이 마이너스 100℃입니다.

다음 Ferrous Materials 로는 Stainless Steel 입니다.
스테인레스강은 2010년 기준 대한민국

조강 생산량 (粗鋼生産量 : 쇳물) 76백만톤 생산일 때
스테인레스 생산량은 2백만톤 수준입니다.

스테인레스강은 12% 이상의 크롬 (Cr)이 포함된 합금으로
우수한 내식성을 최대 장점으로 하는 합금강입니다.

스테인레스강은 표면 청결감과 청정감을 주는 철계 재료로
표면 처리 방법에 따라 거울 면과 같은 수준의 Mirror급부터,

광택이 없는 무광택 No.1,
부식에 의한 장식 효과를 내는 etching,

Roll을 이용해 엠보싱 무늬 스테인레스,
착색에 의한 금장 효과까지를 얻을 수 있는

철계재료인
스테인레스강이 있습니다.

※ Ductility (연성 : 延性)
The property of metals that enables them to be mechanically deformed
when cold, without fracture. In steel, ductility is usually measured by
elongation and reduction area is determined in a tensile test.

금속에 인장력을 줘 소성 변형을 일으켰을 때, 끊어짐이 없이 선 (line)상으로
늘릴 수 있는 성질을 연성이라고 하고, 연성은 인장시험에서
연신율 (Elongation), 단면 수축율 (Reduction area; RA)로 측정합니다.
물질이 파괴되지 않고 유연하게 변할 수 있는 능력입니다.
쉽게 말해 물질이 파괴되지 않고 유연하게 변형할 수 있는 능력입니다.

※ Toughness (인성 : 靭性)
The degree of difficulty in occurring impact breaking
because of the material’s toughness .
질기고 세며, 충격 파괴를 일으키기 어려운지, 어떤지의 정도.

※ 천이온도 (Transition Temperature : 遷移溫度)–DBTT
어떤 재료에 대해 여러 온도에서 충격 시험을 하였을 때, 흡수 에너지가
급격히 저하 (또는 상승)하든가, 파단 면의 겉모양이 연성에서 취성
(또는 취성에서 연성)으로 변화하는 등의 현상에 대응하는 온도.
Temperature corresponding to the phenomenon in which absorbed
energy decreases (or increases) abruptly, or appearance of fracture
changes form ductile to brittle (or from brittle to ductile) when impact
test at different temperature is conducted on a material.