Steel
강철(鋼鐵), 강(鋼), 또는 스틸(steel)은 탄소의 함유량이 0.035~1.7%인 철이다. 열처리에 따라 성질을 크게 변화시킬 수 있어 여러 가지 기계, 기구의 재료로 쓴다. 철을 주성분으로 하는 금속 합금이며, 철이 가지는 성능(강도, 질긴 성질, 자성, 내열성 등)을 인공적으로 높인 것이다. 성분적으로 탄소의 함유가 0.3%에서 2% 이하의 것을 나타낸다. 하지만 0.3% 이하에서도 고합금인 스테인리스강, 내열강 등도 강철의 범위에 포함된다. 연철이나 주철과 함께 철강(鐵鋼)이라고도 불리고 강철로 완성된 재료를 강재(鋼材), 판 모양의 강재를 강판(鋼板)이라고 부른다.
Categories
국내 철강산업 구조
제철 방식 비교
| 구분 | |||
| 주원료 | 철광석, 코크스, 석회석 | 고철(철스크랩) | 저품위 분철광석과 저품위 일반 분전 |
| 용량 | 대용량 | 중, 소용량 | 중, 소용량 |
| 조업방법 | 철광석을 이용해 철 제조 | 철스크랩을 이용해 철 제조 | 철광석을 이용해 철 제조 |
| 장점 |
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| 단점 |
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| 제품 | 판재류(후판, 열연강판, 냉연강판) | 봉형강류, 철근 | 판재류, 봉형강류 |
| 마진율 | 품질이 우수하여 마진율이 높은 생산방식 | 제품 품질이 떨져 따라 마진율낮음 | 고로대비 투자비와 생산원가 모두 85% |
| 제조 | POSCO, 현대제철 | 현대제철, 동국제강, 한국철강 등 | POSCO |
Terms
- 기타 탈산반응 (C-Injection)
- 제강 제련 과정에서 탄소, 규소, 인 등의 불순물을 산화하여 가스 또는 슬래그로 만든 후, 용강에 과잉되게 가해져있는 산소를 제거하는 조작을 지칭합니다.
- 설비 용어 가이드
- 압연재가 Roll 공형에 치입될 때 정확한 유도를 하는 작업으로 매우 중요합니다. 이 유도 장치의 설치여하에 따라 제품의 품질, 회수율, 생산성이 좌우되며, 유도 장치는 사용법에 따라 차이가 있겠지만 다음과 같은 요구 사항들이 충족이 되어야 합니다.
- Guide 요구조건
- 조립 해체가 용이해야 한다.
- 수명이 길어야 한다.
- 열 충격에 의한 변형이 없어야 한다.
- 기타 슬라그 포밍 (Slag Foaming)
- 철의 산화가 일어나도록 용강에 산소를 불어 넣어서 슬래그 거품을 만드는 과정입니다.
- 설비 용어 핀 다이아(Pin Dia)
- 철근 가공할 때 굽히는 과정에서 사용하는 롤과 비슷한 설비입니다.
- 설비 용어 압연기(Roll Stand)
- 금속의 압연을 위해 사용하는 공작기계를 지칭합니다.
- 기타 슬라그(Slag)
- 광석으로부터 금속을 빼내고 남은 찌꺼기이며 산성 산화물과 염기성 산화물의 혼합물을 지칭합니다.
- 설비 용어 몰드 (Mould / Mold)
- 융해 금속(쇳물)을 흘려 넣어 주물(鑄物)을 만드는 형(型)을 지칭합니다.
- 설비 용어 버너(Burner)
- 가스 ·기름 ·미분체(微粉體)와 같은 기체 ·액체 ·분체 연료를 고속으로 내뿜는 장치. 가스나 액체 연료의 연소 기구로서 연료와 공기를 적당량 배합하여 그 분출구에 점화하는 것을 지칭합니다.
- 공정 용어 제강
- 용광로에서 만들어진 선철은 탄소량 외에 규소, 인, 황 등의 불순물이 많으므로, 이들을 조정해서 기계적인 강도를 높이기 위해 실행하는 공정을 지칭합니다.
- 공정 용어 출강
- 전기로, 고로 등에서 용강을 꺼내는 작업입니다.
- 설비 용어전극봉
- 금속의 절단, 용접이나 전기로(電氣爐)의 전극 등에 사용되는 전도성이 높은 스테인리스강의 봉을 지칭합니다.
- 철강 제품규격
- 생산하거나 사용하는 데 편리하도록 주로 공업생산품에 대해서 정한 기술적 표준을 지칭합니다.
- 철강 제품강종
- 강재의 종류. 주로 항복점이나 인장 강도 등 기계적 성질이나 화학 성분에 따라 분류됩니다.
- 설비 용어턴디쉬 (Tundish)
- 연주에서 용강이 들어있는 래들에서 용강을 주입하는 1차적 용기 입니다.
- 설비 용어래들 (Laddle)
- 래들은 전로에서 취련이 완료된 용강을 담는 그릇입니다.
- 기타내화물
- 고온에 견디는 물질로, 적어도 1,000 ℃ 이상 고온에서 연화(軟化) 하지 않고 그 강도를 충분히 유지하며, 화학적 작용 등에도 견딜 수 있는 재료입니다.
- 기타버블링 (Bubbling)
- 액체 중의 가스체가 기포형태로 되어 상승하는 형상 입니다.
- 철강 제품빌릿 (Square Billet)
- 형강으로 압연하기 전의 각형 단면 강재로서 긴 것을 빌릿, 짧은 것을 슬라브라 합니다.
- 설비 용어전기로 (Electric
- rc Furnace)A전열을 이용해 철스크랩을 가열하는 설비 입니다.
- 공정 용어절단
- 고객이 원하는 규격으로 절단하는 과정입니다.
- 공정 용어압연 (소성 가공)
- 고객이 원하는 규격과 형태의 제품을 만드는 단계. 조압연, 중간 압연, 사상 압연으로 구분된 약 22개의 스탠드(롤)를 통과시키면서 형성하게 됩니다.
- 공정 용어가열로
- 800도의 빌릿을 넣어 섭씨 1,200도의 온도까지 재가열하기 위한 것으로, 압연을 용이하게 합니다.
- 공정 용어연속주조 (CCM)
- 정련로를 통해 2차 정련된 용강을 압연공정에서 사용하기 위해 빌릿으로 만드는 과정 입니다.
- 공정 용어정련 (LF)
- 필요성분(Si, Mn, P, S, V, Nb)을 규정에 맞도록 성분을 조정하는 과정 입니다.
- 공정 용어용해
- 전열을 이용해 철스크랩을 가열하는 과정 입니다.
- 공정 용어장입
- 주원료인 철스크랩을 전기로에 넣는 과정 입니다.
- 철강 제품Bar In Coil (BIC)
- 바(Bar)가 아닌 후프(Hoop) 형태로 제조한 철근인 '코일(Coil)철근' 입니다.
- 철강 제품이형철근
- SD(Steel Deformed) 표면에 마디와 리브의 돌기로 이루어진 철근을 지칭합니다.
- 철강 제품원형철근
- SR(Steel Round) 표면에 마디와 리브의 돌기가 없는 철근을 지칭합니다.
- 기타황 (Sulfur)
- 철과 FeS 화합물을 형성하여 고온취성 유발 , 강재취화(인장략, 신율, 충격치의 감소) 유발 및 가공시 파괴원인이 됩니다. 취화방지책 : Mn을 첨가하여 고융점의 MnS를 형성(Mn/S≥10 관리) Mn, Zr, Ti, Mo 등과 결합하여 피삭성을 향상, 용접성과 단접성을 악화시키는 역할입니다.
- 기타인 (Phosphorus)
- 경도와 인장강도를 다소 증가시키나 단면수축율은 감소시키고 Fe3P화합물 형성에 의한 충격저항 감소 및 상온취성 유발, P는 응고시 편석이 심하여 Fe3P로 응고, 입계에 편석하고 고온가열에도 확산이 어려 BAND STRUCTURE 로 잔류하며 가공시 그 방향으로 연신되어 충격치를 감소시키고 파열의 중심이 됩니다.
- 기타망간(Manganese)
- Mn은 강의 연신율을 감소시키지 않고 소입성과 강도를 높여주며 고온에서는 소성을 증가시키며 주조성을 좋게 하여 Mn을 합금시 열처리에 민감하지 않아 용접성 구조용 강재로 적합 합니다.
- 기타실리콘 (Silicon)
- 경도, 탄성계수, 인장력을 증대하고 연신율, 충격치를 감소시키고 용접성을 감소시켜 제강시 탈산제로서 가장 유효하며 용강중에 산화물은 Mn산화물과 결합하여 SiO2 또는 규산 개재물을 형성, 분리부상이 용이합니다.
- 철근 품질탄소 (Carbon)
- Fe, Cr, Mo, V 등과 탄화물을 형성하여 강도를 증대시고 탄화물의 증가에 따라 강도는 향상되나 연성 및 인성은 저하됨으로 알려져 있습니다.
- 철근 품질탄소 당량 (Carbon Equivalent)
- 철강에서 합금원소는 경화능이나 내식성 및 내열성을 증가시키기 위해 각 원소들을 첨가할 수 있습니다. 이들은 임계 냉각 속도와 변태온도를 낮추기 때문에 마르텐자이트로의 변태를 용이하게 하여 경화능을 높이게 됩니다. 이러한 원소들의 경화능(이것이 높으면 균열을 발생시킴)을 탄소함유량의 효과로 환산한 것이며, 강재의 용접시 예열 및 층간 온도로서 균열을 피할 수 있으므로 탄소 당량은 바로 이 예열 및 층간 온도 설정의 기준이 됩니다.
- 철강 제품마디 & 리브
- 마 디 (횡방향 리브) : 철근의 직선의 수직 방향으로 원주에 형성하고 있는 띠를 지칭합니다. 리 브 (종방향 리브) : 철근의 직선 방향과 수평하게 직선을 이루고 있는 띠를 지칭합니다.
- 철근 품질공칭둘레
- 원형봉강으로 환산하였을 때 둘레를 지칭합니다.
- 철근 품질단위중량
- 단중 = 단위무게 = 원형봉강으로 환산하였을 때 단위중량(Kg/m)을 지칭합니다.
- 철근 품질공칭단면적[S]
- 원형봉강으로 환산하였을 때 단면적을 지칭합니다.
- 철근 품질공칭지름[d]
- 원형봉강으로 환산하였을 때 지름을 지칭합니다.
- 철근 품질물림간격
- 시험편을 시험기에 설치했을 때 시험기 물림장치 사이의 시험편 길이를 지칭합니다.
- 철근 품질물림부
- 시험편의 끝부분으로서 시험기의 물림 장치에 물려지는 부분입니다.
- 철근 품질표점거리
- 평행부에 찍어놓은 2개의 표점 사이의 거리로서, 연신율 측정에 기준이 되는 길이입니다.
- 철근 품질항복 연신율
- 인장시험 과정 중, 시험편 평행부가 항복하기 시작할 때부터 거의 일정한 응력상태에서 변형이 증가하고 다음에 평활하게 응력이 증가하기 시작할 때까지의 표점간 길이 변화를 표점거리에 대한 백분율로 나타냅니다.
- 철근 품질파단 연신율
- 시험편 파단 후의 영구 연신율.(혼동 우려가 없을시 “연신율” 이라 표시) 최초 표점거리를 파단 후 표점거리에 대한 백분율로 나타낸 것으로 KS규격에 강종별, SIZE별로 최소치 규제가 있습니다.
- 철근 품질항복강도
- 인장시험 과정 중, 시험편 평행부가 항복을 일으키기 이전의 최대하중을 평행부의 공칭단면적으로 나눈 값. 항복이란 철근이 탄성변형의 하중을 넘어 영구 변형의 단계로 넘어가는 가중을 받은것으로 KS규격에 강종 별로 최소치의 규제가 있습니다. SD300(연강) : 300 N/㎟, SD400(고강) : 400 N/㎟, SD500(초고강) : 500 N/㎟
- 철근 품질인장강도
- 최대인장하중을 평행부의 공칭단면적으로 나눈 값으로 KS규격에 강종별로 인장강도의 최소치 규제가 있습니다.
- 기타스케일
- 철강·구리 합금과 같은 금속을 고온으로 가열하였을 때 표면에 형성되는 산화물 층. 철근 또한 압연하기 위해 고온으로 가열되었던 제품이 식으면서 공기와 반응하여 표면에 산화물 층(스케일)을 형성합니다. 철근표면을 금속물체로 타격하면 껍질처럼 벗겨지는데 이는 제품이 이상이 있는 것이 아니며 오히려 표면에 산화물 층이 형성되어 있으면서 철근이 산화(부식) 되는것을 방지합니다.
- 철근 품질최대 인장 하중
- 인장시험 과정 중 시험편이 견딘 최대하중을 지칭합니다. 철근을 만능재료시험기를 이용하여 인장시험을 하는데 파단되기 전 철근이 최대로 견딘 하중을 최대인장하중이라 한다. (단위 : N)
- 히트넘버 (Heat Number)
- 용광로 기준. 하나의 용광로에서 나오는 쇳물로 만들어지는 제품의 Heat no는 동일합니다.
- 반대로 Heat number가 같다는 것은 같은 용광로 출신이라는 것입니다.
- 최초 쇳물이 같다는 것은 화학적성분(Chemical composition)이 같다는 것을 의미합니다.
- 로트넘버 (Lot Number)
- 열처리 기준입니다.
- 같은 열처리로에서 열처리되는 제품은 같은 Lot no를 갖게 됩니다.
- 반대로 Lot no가 같다는 것은 같은 열처리로 출신이라는 것입니다.
- 열처리를 같이 했다는 것은 물리적성질(Physical properties)이 같다는 것을 의미합니다.
철강 산업 (Steel Industry)
| Basic | 철강 (강철; Steel), 용어 (Terms), 제철 (Ferrous metallurgy), 제강 (Steelmaking) | |
| Iron production (Ironworks) | 제련 (Smelting) | Bloomery (produces sponge iron), 용광로 (Blast furnace) (선철 (pig iron) 생산) (Cold blast, Hot blast, 무연탄 철 (Anthracite iron)), 직접환원철 (Direct reduced iron), 제선 (Iron making), 용선 (Molten Iron) |
| Secondary | 연철 (Wrought iron) (via Finery forge or Reverberatory Puddling Furnace), 주철 (Cast iron) (via Cupola furnace or Induction furnace) | |
| 제강 (Steelmaking) (제철소 (Steel mill)) | Primary (Pre-1850) | Pattern welding, Crucible steel (Damascus steel), Tatara furnace, Cementation process |
| Primary (Post-1850) | Bessemer process, Open hearth furnace, 전기로 (Electric arc furnace), Basic oxygen process | |
| Secondary | Electro-slag remelting, 진공 아크 재용해 (Vacuum arc remelting), 아르곤 산소 탈탄 (Argon oxygen decarburization) | |
| 열 처리 (Heat treatment) 방법 | 가열 냉각 (Annealing) | Low hydrogen, Short circuit |
| 경화 (Hardening)/Case-hardening | Ausforming, Boriding, Carbonitriding, Carburizing, Cryogenic, Ferritic nitrocarburizing, Induction, Nitriding, Precipitation, Quench polish quench | |
| 템퍼링 (Tempering) | Austempering, Martempering | |
| Cryogenic treatment (Deburring, Deflashing, 경화 (Hardening)), Differential heat treatment, Decarburization, Forming gas, Post weld heat treatment, Quenching, Superplastic forming | ||
| E.T.C | ||