SCM440 재질 규격과 특징 정리

철강 소재 중 하나인 SCM440의 규격과 재질 특성, 기계적 성질, 국가별 규격 등에 대해 정리했습니다.

(1) 재질 소개

SCM440은 Steel Chromium-Molybdenum alloy steel plates for Boilers and pressure Vessel를 줄여 SCMV로 명칭하며, SCM시리즈 중 하나가 SCM440 재질입니다. SCM440 재질은 크롬과 몰리브덴이 함유된 합금강을 의미합니다.

SCM440은 고강도, 내마모성, 내열성, 내식성을 동시에 갖춘 재질로, 다양한 용도로 사용됩니다. SCM 시리즈는 일본 산업규격(JIS)에서 정의한 합금강의 일종으로, 고강도와 내마모성이 뛰어나며 열처리에 의해 경도를 높일 수 있습니다. SCM 시리즈에는 SCM415, SCM420, SCM435, SCM440 등이 있습니다.

SCM415: 0.15% 이하의 탄소와 0.6-1.0%의 몰리브덴을 합금한 강종으로, 중간 강도 합금강입니다. 석탄과 철광석을 원료로 하는 열간압연 강판, 경주용 휠, 기계 부품 등에 사용됩니다.
SCM420: 0.18-0.23%의 탄소와 0.9-1.2%의 몰리브덴을 합금한 강종으로, 강도가 높은 합금강입니다. 기계 부품, 자동차 부품, 선반칼날 등에 사용됩니다.
SCM435: 0.33-0.38%의 탄소와 0.15-0.30%의 몰리브덴을 합금한 강종으로, 높은 강도와 경도를 가진 합금강입니다. 기계 부품, 자동차 부품, 모터사이클 부품 등에 사용됩니다.
SCM440: 0.38-0.43%의 탄소와 0.9-1.2%의 몰리브덴을 합금한 강종으로, 가장 높은 강도와 경도를 가진 합금강입니다. 기계 부품, 자동차 부품, 선반칼날 등에 사용됩니다.

(2) 재질 특성

SM45C 재질의 가장 두드러진 특징은 그 높은 강도와 인성입니다. 이 재질은 높은 인장 강도를 가지고 있어, 부하가 가해져도 쉽게 파손되지 않습니다. 또한, 뛰어난 인성 덕분에 충격에도 잘 견디며, 이는 특히 충격이나 진동이 자주 발생하는 환경에서 중요한 특성입니다.

고강도: SCM440의 항복강도는 550~650MPa로, 일반 탄소강에 비해 높은 강도를 가지고 있습니다.
내마모성: SCM440은 몰리브덴 함유로 인해 내마모성이 우수합니다.
내열성: SCM440은 크롬 함유로 인해 내열성이 우수합니다.
내식성: SCM440은 크롬 함유로 인해 내식성이 우수합니다.

장점

고강도, 내마모성, 내열성, 내식성을 동시에 갖추고 있어 다양한 용도로 사용 가능합니다.
경량성 : 일부 합금강은 경량이며, 같은 크기의 구조물을 만들기 위해 더 적은 양의 재료가 필요합니다.
용접성: 합금강은 일반적으로 용접성이 뛰어나며, 높은 강도와 내식성을 유지한 채 용접할 수 있습니다.

단점

높은 비용 : 비용이 비싼 편입니다. 일반적인 탄소강에 비해 생산 비용이 높습니다.
가공 난해 : 합금강은 일반적으로 경도가 높아 가공이 어렵습니다. 또한, 낮은 열전도성 때문에 가공 과정에서 발생하는 열 변형 문제가 발생할 수 있습니다.
취성 문제 : 합금강은 특정 조건에서 취성 파괴(corrosion cracking)이 발생할 수 있습니다. 이는 강도와 내식성을 약화시키는 문제입니다.
용접 문제 : 일부 합금강은 용접성이 좋지 않아 용접 시 주의해야 합니다.

용도

산업용 기계: 산업용 기계의 베어링은 SCM440로 만들어져 있습니다. 산업용 기계의 샤프트, 기어, 롤러 등도 SCM440로 만들어집니다.
자동차 부품: 자동차의 엔진 부품, 트랜스미션 부품, 서스펜션 부품 등은 SCM440로 만들어집니다.
건설 자재: 건설 자재의 볼트, 너트, 앵커, 와셔 등은 SCM440로 만들어집니다.
공구: 공구의 절삭날, 드릴 비트, 펀치 등은 SCM440로 만들어집니다.

(3) 물성치

기계적 성질

인장 강도 (MPa)	항복 강도 (MPa)	연신율 (%)	경도, HB
≥1080 (110)	≥930 (95)	17	285 ~ 352

화학 성분(%)

성분	조성(%)
탄소 Carbon (C)	0.38~0.43
규소 Silicon (Si)	0.15~0.35
망간 Manganese (Mn)	0.60~0.90
인 Phosphorus (P)	0.030 max
황 Sulfur (S)	0.030 max
니켓 Nickel (Ni)	0.25 max
크롬 Chromium (Cr)	0.90~1.20
몰리브덴 Molybdenum (Mo)	0.15~0.30
구리 Copper (Cu)	0.30 max