개요
뛰어난 강도와 탄력성, 복잡한 형태로 변형할 수 있는 기능이 매끄럽게 결합된 소재를 상상해 보세요. 이것이 바로 18CrMo4/1.7243 합금강는 엔지니어링 업계의 주력 제품입니다. 이 탐험에서는 강철의 구성, 특성, 응용 분야 및 그 사이의 모든 것에 대해 자세히 알아볼 것입니다. 그러니 안전벨트를 매고 이 놀라운 강철의 숨겨진 잠재력을 발견할 준비를 하세요!
18CrMo4/1.7243 합금강 개요
EN 1.7243으로도 알려진 18CrMo4/1.7243은 다용도 합금강으로 다음과 같은 장점으로 유명합니다. 고강도, 우수한 경화성 및 우수한 용접성. 저탄소 케이스 경화 강철로, 침탄 처리하여 견고한 내마모성 외층을 만들면서 내부 코어는 단단하게 유지할 수 있습니다. 이 독특한 조합 덕분에 까다로운 다양한 용도에 이상적입니다.
화학적 조성
18CrMo4/1.7243의 뛰어난 특성은 세심하게 균형 잡힌 화학 성분에서 비롯됩니다. 다음은 주요 원소와 각 원소의 역할에 대한 분석입니다:
- 탄소(C): 0.15% ~ 0.21% 범위의 1차 강화제입니다.
- 실리콘(Si): 경화성을 개선하고 탈산화에 도움을 주며, 최대 함량은 0.4%입니다.
- 망간(Mn): 강도에 기여하고 열간 가공 특성을 향상시키며, 일반적으로 0.6%에서 0.9%까지 다양합니다.
- 인(P) 및 황(S): 원치 않는 요소는 최소로 유지(최대 0.025% P 및 0.035% S)하여 취성 및 고온 쇼트 현상을 방지합니다.
- 크롬(Cr): 0.9%에서 1.2% 사이의 함량으로 고온 강도와 내식성의 주인공입니다.
- 몰리브덴(Mo): 경화성과 고온 강도가 더욱 향상되어 0.15% ~ 0.25% 범위로 제공됩니다.
주요 속성 18CrMo4/1.7243 합금강
18CrMo4/1.7243은 다양한 엔지니어링 애플리케이션에 탁월한 선택이 될 수 있는 매력적인 특성을 자랑합니다:
- 높은 강도: 담금질과 템퍼링을 거친 이 강철은 최대 1100MPa(159,500psi)의 놀라운 인장 강도를 달성할 수 있어 상당한 하중을 부러짐 없이 처리할 수 있습니다. 강철 왕국의 지칠 줄 모르는 일꾼이라고 상상해 보세요!
- 뛰어난 경화성: 이 강철은 침탄 공정 중에 탄소를 쉽게 흡수하여 마찰과 마모를 견딜 수 있는 단단하고 내마모성이 강한 외피를 만들어냅니다. 까다로운 환경의 도전에 맞설 준비가 된 슈퍼히어로의 튼튼한 피부와 같다고 생각하면 됩니다.
- 우수한 용접성: 크롬 함량으로 인해 예열이 권장되지만, 18CrMo4/1.7243은 효과적으로 용접할 수 있어 복잡한 구조물에 다용도로 사용할 수 있습니다.
- 우수한 가공성: 이 강철은 어닐링된 상태에서 합리적인 가공성을 제공하여 효율적인 성형 및 제작이 가능합니다.
18CrMo4/1.7243 합금강의 응용 분야
18CrMo4/1.7243의 뛰어난 특성 덕분에 다양한 산업 분야에서 폭넓게 활용되고 있습니다:
- 자동차: 기어, 샤프트, 크랭크샤프트, 커넥팅 로드 및 기타 고강도 및 내마모성이 요구되는 주요 부품.
- 건설 기계: 기어, 스프로킷, 굴삭기 부품 등 높은 응력과 마모를 받는 부품.
- 석유 및 가스 산업: 까다로운 환경과 고압을 견뎌야 하는 로드, 샤프트 및 압력 용기.
- 농업: 농기계의 기어, 샤프트 및 기타 부품은 상당한 부하가 발생하고 내구성이 요구됩니다.
- 일반 엔지니어링: 다양한 기계 및 장비의 샤프트, 기어, 핀, 부싱, 커플링, 패스너 등 광범위한 응용 분야에서 18CrMo4/1.7243의 이점을 누릴 수 있습니다. 무거운 하중을 견디고 마모에 강한 특성 덕분에 산업 분야에서 신뢰할 수 있는 선택이 될 수 있습니다.
18CrMo4/1.7243 합금강의 장점과 한계
장점:
- 탁월한 힘: 저탄소 강재에 비해 18CrMo4/1.7243은 인장 강도가 훨씬 높기 때문에 더 가볍고 튼튼한 부품을 만들 수 있습니다. 부피가 큰 강철 부품을 더 날렵한 18CrMo4/1.7243으로 대체하면 성능과 무게 감소라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있다고 상상해 보세요.
- 뛰어난 내마모성: 침탄 처리된 18CrMo4/1.7243 케이스는 마모에 대한 저항력이 뛰어나 기어 및 베어링과 같은 애플리케이션에서 부품의 수명을 연장합니다. 마찰에 대한 내장된 보호막과 같은 역할을 하여 부품이 더 오랫동안 원활하게 작동하도록 보장합니다.
- 우수한 용접성: 예열이 필요하지만 18CrMo4/1.7243은 일부 고합금강에 비해 용접성이 우수합니다. 따라서 복잡한 구조물을 만들 수 있고 필요할 때 수리가 용이합니다. 다른 강재와 잘 어울리며 용접 어셈블리에 매끄럽게 통합되는 강이라고 생각하면 됩니다.
- 우수한 가공성: 어닐링된 상태의 18CrMo4/1.7243은 합리적인 속도로 가공할 수 있어 복잡한 형상을 위한 비용 효율적인 옵션이 될 수 있습니다. 따라서 효율적인 제조가 가능하고 생산 시간을 단축할 수 있습니다.
제한 사항:
- 낮은 내식성: 스테인리스강에 비해 18CrMo4/1.7243은 중간 정도의 내식성을 제공합니다. 부식이 주요 관심사가 아니거나 표면 처리를 통해 부식을 완화할 수 있는 용도에 가장 적합합니다.
- 고온 애플리케이션에는 적합하지 않습니다: 크롬과 몰리브덴으로 인해 어느 정도의 고온 강도를 제공하지만 18CrMo4/1.7243은 초고온 환경에는 적합하지 않습니다. 이러한 용도의 경우 특수 내열강이 더 적합합니다.
- 탄화 프로세스: 침탄 공정은 제조 공정에 추가 단계를 추가하므로 쉽게 구할 수 있는 강재에 비해 리드 타임과 잠재적으로 비용이 증가합니다. 그러나 까다로운 애플리케이션의 경우 성능상의 이점이 이러한 단점을 상쇄하는 경우가 많습니다.
사양, 크기 및 등급
화학 성분(중량 기준 백분율)
| 엘레먼트 | 무게 % |
|---|---|
| 탄소(C) | 0.15 – 0.21 |
| 실리콘 (Si) | 최대 0.40 |
| 망간(Mn) | 0.60 – 0.90 |
| 인(P) | 최대 0.025 |
| 황 (S) | 최대 0.035 |
| 크롬(Cr) | 0.90 – 1.20 |
| 몰리브덴(Mo) | 0.15 – 0.25 |
| 구리(Cu) | 최대 0.40(선택 사항) |
표준:
- EN 10083-2(유럽 표준)
- ASTM A29(미국 표준 - 동급 등급: 4118)
- JIS G3141(일본 표준 - 등가 등급: SCM420)
일반적인 크기:
- 라운드: 직경: 5mm~200mm(0.20인치~7.87인치) 범위
- 플랫: 폭 최대 300mm(11.81인치), 두께 최대 100mm(3.94인치)
- 단조품: 사용자 지정 모양 및 크기 사용 가능
성적:
18CrMo4/1.7243에 대한 특정 등급은 없습니다. 그러나 열간 압연, 어닐링, 정규화, 담금질 및 템퍼링과 같은 다양한 표면 조건으로 공급할 수 있습니다.
공급업체 및 가격
18CrMo4/1.7243은 널리 사용되는 강종입니다. 전 세계 주요 제철소 및 유통업체에서 다양한 형태로 공급하고 있습니다. 가격은 수량, 크기, 표면 상태 등의 요인에 따라 달라집니다.
금속 분말 모델(정보 제공 목적으로만 사용)
이 글의 초점은 워크로드에 맞춰져 있지만 18CrMo4/1.7243 합금강금속 적층 제조(AM) 분야가 성장하고 있다는 사실을 인식하는 것이 중요합니다. 다음은 유사한 구성과 특성을 공유하는 몇 가지 금속 분말 모델입니다. 정확히 일치하지 않을 수 있으며 AM 프로세스에 대한 별도의 자격이 필요할 수 있다는 점에 유의해야 합니다.:
- AM 파우더 1: 이것은 18CrMo4/1.7243에 가까운 조성을 가진 레이저 분말 베드 융합(LPBF)을 위해 특별히 설계된 크롬-몰리브덴 사전 합금 분말일 수 있습니다. 이 분말은 그물 모양에 가까운 제조 및 복잡한 형상 생성과 같은 이점을 제공할 수 있습니다.
- AM 파우더 2: 또 다른 가능성은 철, 크롬, 몰리브덴, 탄소와 같은 원소 분말을 혼합하여 최종 화학 물질을 정밀하게 제어할 수 있는 것입니다. 이 접근 방식은 특성을 맞춤화하는 데 더 많은 유연성을 제공할 수 있지만 균질화와 같은 추가 단계가 필요할 수 있습니다.
특정 용도에 적합한 파우더를 선택할 때는 금속 파우더 제조업체 및 3D 프린팅 전문가와 상담하는 것이 중요합니다.
자주 묻는 질문
Q: 18CrMo4/1.7243 합금강의 대안에는 어떤 것이 있나요?
A: 특정 요구 사항에 따라 몇 가지 대안이 있습니다:
- 약간 낮은 강도의 애플리케이션에 적합합니다: AISI 4140 강철은 강도와 가공성의 균형이 잘 잡혀 있습니다.
- 더 높은 내식성을 위해: 304 또는 316과 같은 스테인리스강은 내식성이 뛰어나지만 18CrMo4/1.7243에 비해 강도가 낮을 수 있습니다.
- 고온 애플리케이션용: AISI 4130 또는 인코넬과 같은 내열강은 고온에서 뛰어난 성능을 발휘합니다.
Q: 18CrMo4/1.7243을 용접할 수 있나요?
A: 예, 18CrMo4/1.7243은 용접성이 우수하기 때문에 적절한 절차를 통해 용접할 수 있습니다. 균열의 위험을 최소화하기 위해 예열을 권장합니다. 성공적인 용접을 위해서는 자격을 갖춘 용접 전문가와 상담하는 것이 필수적입니다.
Q: 침탄 과정은 어떻게 진행되나요?
A: 침탄은 강철을 고온에서 탄소가 풍부한 대기에 노출시키는 것입니다. 이렇게 하면 탄소가 표면층으로 확산되어 더 단단하고 내마모성이 강한 케이스가 만들어집니다. 일반적인 침탄 방법에는 팩 침탄, 가스 침탄, 염욕 침탄이 있습니다.
Q: 내식성을 향상시키기 위해 18CrMo4/1.7243에 사용할 수 있는 표면 처리에는 어떤 것이 있나요?
A: 내식성이 우려되는 경우 18CrMo4/1.7243에 다음과 같은 다양한 표면 처리를 적용할 수 있습니다:
- 페인팅: 온화한 환경을 위한 비용 효율적인 옵션입니다.
- 전기 도금: 아연 또는 니켈과 같은 부식 방지 금속의 얇은 층을 제공합니다.
- 인산염 처리: 페인트 접착력을 향상시키고 약간의 부식 방지 기능을 제공하는 미세한 변환 레이어를 생성합니다.
결론
18CrMo4/1.7243 합금강은 다양하고 까다로운 응용 분야에서 다용도로 사용할 수 있는 신뢰할 수 있는 소재입니다. 뛰어난 강도, 우수한 내마모성 및 용접성 덕분에 다양한 산업 분야의 엔지니어와 제조업체에게 귀중한 자산이 됩니다. 특성, 한계 및 사용 가능한 형태를 이해하면 18CrMo4/1.7243이 프로젝트에 적합한 선택인지에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
