단조에는 어떤 재료가 사용되나요?

단조는 고압에서 금속을 성형하는 데 널리 사용되는 제조 공정입니다. 자동차, 항공우주, 석유 및 가스, 건설, 기계 등 고성능 산업에 필수적인 견고하고 신뢰성이 높으며 결함이 없는 부품을 생산하는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 모든 금속이 단조에 적합한 것은 아닙니다.

그만큼단조에 사용되는 재료공정 및 최종 용도의 요구 사항을 충족하기 위해서는 강도, 연성, 열 안정성 및 가공성이 적절하게 조합되어야 합니다. 본 논문에서는 가장 널리 사용되는 단조 소재와 그 주요 특성, 그리고 다양한 산업 및 환경에 적합한 단조 소재의 선택 이유를 살펴봅니다.

사키스틸

단조 재료 개요

단조에 사용되는 재료는 세 가지 주요 범주로 나뉩니다.

1. 철금속(철분 함유)

2. 비철금속(주로 철이 아님)

3. 특수 합금(니켈계, 티타늄, 코발트 합금)

각 유형은 강도, 내식성, 비용 효율성, 고온 성능 측면에서 고유한 이점을 제공합니다.

단조에 사용되는 철 금속

1. 탄소강

탄소강은 다용성과 비용 효율성 덕분에 가장 흔한 단조 재료 중 하나입니다.

• 저탄소강(탄소 함량 최대 0.3%)

  • 높은 연성 및 가공성

  • 자동차 부품, 수공구, 부속품 등에 사용

• 중탄소강(탄소 0.3%~0.6%)

  • 더 나은 강도와 경도

  • 샤프트, 기어, 커넥팅로드에 공통적으로 사용됨

• 고탄소강(탄소 0.6%~1.0%)

  • 매우 단단하고 내마모성이 뛰어납니다

  • 칼, 다이, 스프링 등에 사용

주요 등급: AISI 1018, AISI 1045, AISI 1095

2. 합금강

합금강은 인성, 강도, 내마모성을 개선하기 위해 크롬, 몰리브덴, 니켈, 바나듐과 같은 원소로 강화됩니다.

• 우수한 경화성 및 피로강도

• 특정 기계적 특성을 위해 열처리가 가능합니다.

• 까다로운 애플리케이션에 이상적

일반적인 용도: 크랭크샤프트, 변속기어, 구조부품

주요 등급: 4140, 4340, 8620, 42CrMo4

3. 스테인리스 스틸

내식성이 중요한 단조에는 스테인리스강이 선택됩니다.

• 높은 크롬 함량으로 산화 및 부식 방지 기능을 제공합니다.

• 강도와 인성이 좋다

• 식품 가공, 해양 및 의료 산업에 적합합니다.

유형:

• 오스테나이트계(예: 304, 316): 비자성, 내식성이 높음

• 마르텐사이트(예: 410, 420): 자성, 경도가 더 높음

• 페라이트(예: 430): 중간 강도 및 내식성

일반 단조 부품: 플랜지, 펌프 샤프트, 수술 도구, 패스너

사키스틸다양한 용도에 맞춰 제작된 광범위한 스테인리스강 단조품을 제공합니다.

단조에 사용되는 비철 금속

1. 알루미늄 및 알루미늄 합금

알루미늄은 가벼운 무게, 내식성, 뛰어난 강도 대 중량 비율로 인해 단조에 널리 사용됩니다.

• 단조 및 가공이 용이함

• 항공우주, 자동차 및 운송 부품에 이상적입니다.

주요 등급:

• 6061 – 고강도 및 내식성

• 7075 – 고강도, 항공우주 분야에 자주 사용됨

• 2024 – 우수한 피로 저항성

일반적인 응용 프로그램: 컨트롤 암, 항공기 부속품, 휠 허브

2. 구리 및 구리 합금(청동 및 황동)

구리 기반 소재는 뛰어난 전기 및 열 전도성을 제공합니다.

• 전기 커넥터, 배관 피팅, 선박 부품에 사용

• 단조 부품은 마모와 부식에 강합니다.

주요 합금:

• C110(순구리)

• C360(황동)

• C95400(알루미늄 청동)

3. 마그네슘 합금

덜 일반적이기는 하지만 마그네슘 합금은 가벼운 소재가 중요한 곳에 사용됩니다.

• 높은 강도 대 중량 비율

• 항공우주 및 전자 분야에서 자주 사용됨

• 제어된 단조 조건이 필요합니다

제한 사항: 처리 중 비용이 더 많이 들고 반응성이 더 높음

단조에 사용되는 특수 합금

1. 니켈 기반 합금

니켈 합금은 뛰어난 고온 저항성과 내식성을 위해 단조됩니다.

• 화학 처리, 발전, 항공우주 분야에 필수

• 극심한 스트레스, 열, 화학적 공격에 견뎌내세요

주요 등급:

• 인코넬 625, 718

• 모넬 400

• 하스텔로이 C-22, C-276

사키스틸혹독한 서비스 조건에 적합한 니켈 합금 단조품을 공급합니다.

2. 티타늄 및 티타늄 합금

티타늄은 강도, 낮은 밀도, 내식성이라는 독특한 조합을 제공합니다.

• 항공우주, 해양 및 의료 분야에 사용됨

• 비용이 비싸지만 성능이 비용을 정당화하는 경우 이상적입니다.

주요 등급:

• 2등급(상업적으로 순수함)

• Ti-6Al-4V(고강도 항공우주 등급)

3. 코발트 합금

코발트 기반 단조물은 내마모성이 매우 뛰어나고 고온에서도 강도를 유지합니다.

• 터빈 부품, 엔진 부품, 의료용 임플란트에 흔히 사용됨

• 높은 비용으로 인해 매우 특수한 응용 분야에만 사용이 제한됩니다.

단조에서 재료 선택에 영향을 미치는 요인

단조에 적합한 재료를 선택하는 것은 몇 가지 주요 요인에 따라 달라집니다.

• 기계적 강도 요구 사항

• 부식 및 산화 저항성

• 작동 온도

• 가공성 및 성형성

• 피로 및 내마모성

• 비용 및 가용성

엔지니어는 이러한 요소의 균형을 맞춰 단조된 구성 요소가 최종 사용 환경에서 안정적으로 작동하도록 해야 합니다.

재료 유형별 일반 단조 제품