기계재료
SC480 (탄소강 주강품) ｜주강 특성, 열처리
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2025. 4. 19. 13:20
SC480 재료 완벽 해설｜ 주강 특성, GC200 비교, 열처리 경도까지!
1. SC480이란?
SC480은 KS D 4302 규격에 따른 탄소강 주강품(Cast Steel)이다. SC는 Steel Casting(강 주물)을 의미하고, 숫자 480은 최소 인장강도 480MPa 이상을 뜻한다.
특징
- 높은 강도와 인성
- 균일한 미세조직
- 복잡한 형상 제작 가능
- 용접성 양호
- 주조는 가능하나, 주조성은 회주철에 비해 떨어진다
2. SC480의 화학성분
| 원소 | 함량 범위 (Mass%) |
|---|---|
| C (탄소) | 0.20 ~ 0.30 |
| Si (규소) | 0.40 ~ 0.80 |
| Mn (망간) | 0.60 ~ 1.00 |
| P (인) | ≤ 0.035 |
| S (황) | ≤ 0.035 |
3. SC480의 기계적 성질
| 항목 | 최소 요구치 |
|---|---|
| 인장강도 | 480 MPa 이상 |
| 항복강도 | 275 MPa 이상 |
| 연신율 | 22% 이상 |
4. SC480의 적용 예시
| 적용 부품 | 설명 |
|---|---|
| 기계 프레임 | 고강도, 고하중 구조물 |
| 펌프 케이싱 | 내압성과 내구성 요구 부품 |
| 밸브 하우징 | 고압 유체 제어 부품 |
| 산업용 크레인 부품 | 충격과 하중에 강한 구조체 |
| 압력용기 부품 | 고온, 고압 조건에서 사용 |
5. SC480과 GC200 비교
| 항목 | SC480 (주강) | GC200 (회주철) |
|---|---|---|
| 재질계열 | 주강 (Steel Casting) | 회주철 (Gray Cast Iron) |
| 주요성분 | Fe + 중탄소(C) | Fe + 고탄소(3.0~3.5%) |
| 인장강도 | 480 MPa 이상 | 약 200 MPa |
| 인성 | 매우 우수 | 매우 낮음 (취성 있음) |
| 연성 | 22% 이상 | 거의 없음 |
| 주조성 | 보통 이하 | 매우 우수 |
| 절삭성 | 보통 | 매우 우수 |
| 용접성 | 가능 | 매우 불량 |
| 주요 용도 | 고강도 구조물, 압력용기 | 진동 감쇠 구조물 |
6. 주강과 회주철의 주조성 비교
| 항목 | 탄소강 주강품 (SC480) | 회주철 (GC200) |
|---|---|---|
| 용융점 | 약 1450°C | 약 1150~1200°C |
| 흐름성 (유동성) | 낮음 | 매우 높음 |
| 수축률 | 큼 (수축공 발생 주의) | 작음 |
| 열균열 발생 | 위험 있음 | 적음 |
| 종합 주조성 평가 | 보통 이하 | 매우 우수 |
※ 참고: 주강은 강도와 인성은 매우 우수하지만, 주조성은 회주철에 비해 떨어진다. 주조 설계 시 수축 보상, 열응력 해소 등을 반드시 고려해야 한다.
7. SC480의 열처리 방법과 기대 효과
| 열처리 공정 | 한글 명칭 | 목적 | 조건 (예시) | 기대 효과 |
|---|---|---|---|---|
| Stress Relief Annealing | 응력 완화 풀림 | 주조 및 용접 후 내부 응력 제거 | 550~650°C 수 시간 유지 후 서냉 | 치수 안정, 균열 방지 |
| Normalizing | 불림 (정규화) | 조직 균일화 및 기계적 성질 향상 | 870~920°C 가열 후 공냉 | 강도, 인성 향상 |
| Annealing | 풀림 (연화) | 연화 및 가공성 향상 | 800~850°C 가열 후 서냉 | 가공성 향상 |
| Quenching | 담금질 | 고경도 확보 | 800~900°C 가열 후 급냉 | 강도 및 경도 극대화 |
| Tempering | 뜨임 | 담금질 후 인성 회복 | 150~650°C 가열 후 공냉 | 경도-인성 균형 |
| Surface Hardening | 표면 경화 (고주파, 침탄) | 표면 경도 및 내마모성 향상 | 800~950°C 국부가열 또는 침탄 후 급냉 | 표면 HRC 50~60 확보 |
8. SC480 열처리 후 예상 HRC 경도
| 열처리 방식 | 예상 HRC 경도 |
|---|---|
| 응력 완화 풀림 | 약 15~20 HRC |
| 불림 (Normalizing) | 약 20~25 HRC |
| 풀림 (Annealing) | 약 10~15 HRC |
| 담금질 후 뜨임 | 약 50~55 HRC (표면) |
| 침탄 후 담금질 + 뜨임 | 약 55~60 HRC (표면) |
9. 요약
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 규격 | KS D 4302 |
| 재질명 | SC480 |
| 화학성분 | C: 0.20~0.30%, Si: 0.40~0.80%, Mn: 0.60~1.00%, P/S: ≤0.035% |
| 기계적 성질 | 인장강도 480MPa↑, 항복강도 275MPa↑, 연신율 22%↑ |
| 열처리 가능 | 응력 제거 풀림, 불림, 풀림, 담금질, 뜨임 |
| 열처리 후 HRC | 15~60 (공정에 따라 다름) |
| 비교재료 | GC200 (회주철) |
| 주요 용도 | 고하중 구조물, 압력용기, 밸브, 펌프, 프레임 |
SC480은 KS D 4302 규격의 탄소강 주강으로, 인장강도 480MPa 이상, 뛰어난 인성과 강도를 가진다. GC200에 비해 강도가 월등하며, 열처리를 통해 다양한 성질 조절이 가능하다. 고하중 구조물, 압력용기 등에 적합하다. 풀림, 불림, 담금질+뜨임 등의 열처리 적용이 가능하다.
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