배관 재료의 성질 및 해당 ASTM - 탄소강

 

 

 

 

 

배관 재료의 성질 및 해당 ASTM

 

1) 탄소강

 

(1) 탄소강의 분류 및 합금 원소에 따른 일반적 특성

 

강(Steel)은 0.01%~2%의 탄소와 적어도 0.25% 이상의 망간 원소를 함유한 합금철(Iron Base Alloy)이라 할 수 있다.

 

불순물(인, 황)의 양은 최소한으로 제한되고 기타 다른 원소가 첨가되면 합금강이 된다. 합금강의 Type, Grade 들은 첨가되는 원소와 그 양에 의해서 결정된다. 예를 들면 니켈, 크롬, 바나듐, 텅스텐, 니오붐(Nb)등의 원소가 5% 이하 첨가되면 저합금강이 되고 12% 이상 첨가되면, Stainless Steel이 된다.

 

합금원소가 계속 첨가되어 50% 이상되어 철(Fe)의 함량보다 많아 지면 강으로 분류되지 않는다.(비철금속이라 총칭함)

 

탄소강은 탄소, 망간, 황, 인, 실리콘 이외의 다른 합금 원소를 함유하지 않는 강이다. 탄소는 강의 강도에 중요한 영향을 미친다. 탄소는 0.15%에서 0.8%까지 변할 수 있지만 일반적으로 용접성 그리고 기타 여러 가지 이유 때문에 그 범위는 0.15%에서 0.3%로 제한된다. 망간의 함유량은 주로 0.25%에서 1.65%이다. (이보다 함유량이 많으면 합금강이라 한다.) 망간 역시 강의 강도를 결정하는데 필요한 영향을 미치고, 금속 내에서 황과 결합하여 열취성, 입간균열을 방지한다. 인과 황의 함량은 0.04%로 제한되는데 보다 나은 절삭성이 요구될 때는 예외 이다. 실리콘은 탈산제로서 이용되는데 그 함량은 0.1%에서 0.3% 범위까지 변한다. 구리는 일반적으로 적은 양이 존재하는데 대기 부식에 의한 저항력을 증대시키기 위해 첨가될 수도 있다.

 

 

(2) 탄소강의 종류

 

강은 제조 과정에서 실리콘이나 알루미늄 같은 탈산제를 융융금속에 첨가하여 얼마만큼 탈산을 시켰느냐에 따라 다음과 같이 구분된다.

 

a) Killed Steel

Killed steel은 실리콘 또는 알루미늄에 의해 완전히 탈산된 강이며, 그 결과 금속입자는 잘고 깨끗해지면서 저온 인성(Toughness)이 증대된다. 탈산제는 응고과정에서 서로 반응하지 않도록 충분히 첨가하여야 한다.

 

b) Semi Killed Steel

알루미늄 또는 실리콘에 의해 부분적으로 탈산된 강이다. 화학 조성이 Killed Steel 만큼 균일하지는 않고, Killed Steel에 비해 입자가 조대하며 저온 충격치가 떨어진다.

 

c) Rimmed Steel

약간 탈산된 강이며, 화학조선이 불균일하다. 하지만 표면의 질이 좋기 때문에 표면 결함이 있어서는 안되는 곳에 사용된다.

 

 

(3) 강의 호칭

 

강은 여러 가지 방법으로 불리워 진다. 미국에서는 ASTM, ASEM, AISI, SAEACI 명명법이 공통적으로 사용한다. ASTM 명명법은 ASTM A335 P11과 같이 Spec. No.에 의해 특정 지어진다. 이 번호는 제품의 형태를 규정하는데, 이러한 경우 A335는 제품의 형태 및 재질(Pipe, 고온용)을 가리키고, “P”는 Pipe, 11은 합금유형을 의미한다. 다른 ASTM Code Symbol로는 T는 Tube, F는 Forging 등이 있다.

 

 

(4) 배관 재료의 종류(탄소강)

 

 

 

출처 : 공공누리 http://www.kogl.or.kr/