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단조강의 역사 및 제조공정, 종류, 특성, 응용

작성자
STEELTOPIA
작성일
23-09-12

안녕하세요 철강 수입 전문 스틸토피아입니다!


오늘은 단조강에 대해 알아보겠습니다.


단조란 프레스나 해머 등을 이용하여 철강제품에 압력을 가해 소성변형을 일으켜 특정 기계적 특성과 모양 및 크기로 가공하는 가공 방식을 말합니다. 


절삭 가공과 비교했을 때 성형 과정에서 금속의 중량은 기본적으로 변하지 않으며, 단조 과정에서 금속의 성능과 조직에도 변화가 발생합니다. 


단조강은 일반적으로 표면 공극률이 적고, 미세한 입자 구조와 다른 철강 가공법보다 더 큰 연성을 가지며, 피로 강도도 더 우수합니다.



단조의 역사 


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단조는 가장 오래된 성형 방법 중의 하나로, 초기 단조 기술은 페르시아와 중국에서 시작되었습니다. 


전통적인 방법의 단조강은 대장장이가 만들어냈고, 19세기 이후에 들어서며 현대 단조 기술이 발전하기 시작했습니다. 



단조강 제조 공정 


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강철은 단조가능 온도까지 가열되면 연성과 가단성이 커지게 되는데, 압력을 가함으로써 원하는 모양이 형성됩니다. 


단조법은 가소성 때문에 균열 없이 영구적으로 강철을 형성할 수 있습니다. 


이때 열 순환과 변형 과정에서 입자 제련 효과가 나타나고, 충격강도가 강화됩니다.


강철 단조는 성형 온도에 따라 세 가지로 분류할 수 있습니다. 


1. 열간단조


재결정 온도보다 높은 950℃ ~ 1250℃ 사이의 변형 온도로, 작은 힘으로도 큰 변형을 주어 조형을 쉽게 하도록 합니다. 


열간단조는 생산속도가 빠르므로 생산성이 좋고 성형이 쉽기 때문에 가장 널리 사용되는 단조 공정 유형 중 하나입니다.


2. 냉간단조 


단조 온도는 실온으로, 재결정 온도 이하에서 가공합니다. 단조 대상 금속의 마감 작업이 거의 없거나 필요없는 경우, 그리고 전반적인 표면 마감은 우수해야 하는 경우에 선호되는 가공법입니다.


3. 온간단조 


열간과 냉간의 중간온도(약 200℃ ~ 800℃)의 범위에서 성형하는 단조 방법으로, 두 단조법의 장점을 모두 얻고자할 때 실시하는 방법입니다.



단조강의 종류


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개방형 단조(스미스 단조) 


금속을 완전히 감싸지 않고 변형을 거치는 방법으로, 원하는 모양이 얻을 때까지 끊임없이 금속을 두드립니다.


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폐쇄형 단조(인상형 단조)


원하는 모양의 규격에 맞춰 잘린 두 다이 사이에서 압착됩니다.



단조강의 특성



- 높은 내구성 


- 구조의 균일성


- 가공 또는 주조 부품보다 견고함


- 안정적이고 적은 비용



단조강의 응용


단조강은 석유/가스 산업에서에는 파이프 부속품으로 쓰이며, 자동차 산업에서는 도르래와 기어 바퀴 역할을 합니다. 


이처럼 단조강은 차량, 농기계, 선박, 항공, 제조업 등 전반적인 산업에 모두 쓰입니다.


이상으로 단조강 소개를 마치겠습니다.


감사합니다.