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담금질

담금질은 탄소강을 탄소의 함유량에 따라 적당한 온도로 가열한 다음 물 또는 기름속에서 급랭시키는 작업을 말한다. 담금질 열처리시 강은 높은 경도를 얻을수 있는데 이것은 변태점 이상으로 가열하면 강은 오스테나이트 조직이 되고, 급냉하면 마르텐사이트라는 조직으로 상변태가 일어나기 때문이다.

단강품

단강품은 강괴, 빌릿 등 소재를 가열하여 프레스 또는 해머로 누르거나 두들겨서 만든 강으로 압연강재나 주강품보다 강도면에서 우수하며, 일반적으로는 적당한 열처리를 한 후에 사용된다. 단강품은 제조할 때 용도에 적합하도록 화학성분을 고려하여 정련해야 함으로 강괴 자체부터 특별한 관리가 요구된다, 따라서 불순물이 많은 강괴 상하 30% 정도를 절단하고, 표면의 흠을 미리 제거한 후에 단조하기 때문에 실수율이 낮은 단점이 있다. 단강품은 강도를 요하는 자동차, 선박, 철도차량의 부품, 압연용기 및 부품 등에 각각 사용된다.

농원용강관

우리는 추운 계절에도 봄, 여름에 나는 신선한 야채와 과일 등을 맛볼 수 있다. 이는 비닐하우스 덕분이다. 이 비닐하우스의 비닐을 씌울 수 있도록 받쳐 주는 것이 농원용 강관이다. 농원용 강관이 개발되기 전에는 대나무를 이용했다. 그러나 대나무는 따뜻한 남부지역에서만 자라기 때문에 수량이 많지 않고, 오래 사용할 수 없으며, 모서리 부분이 많아 비닐이 찢어지기 쉬운 단점이 있었다. 이러한 결점을 보완한 것이 농원용 강관으로, 20년 전쯤 특용작품 개발로 농가 소득을 올리기 위해 처음 개발됐다고 한다. 물론 농원용 강관은 대나무보다 비싸지만 5~10년 사용할 수 있는 데 반해, 대나무는 1~2년밖에 사용할 수 없기 때문에 설치 및 철거비용 등을 감안할 때 결과적으로 농원용 강관이 훨씬 싸다. 또 농원용 강관은 규격화돼 있어 설치가 간편하고 관리도 쉬우며, 비와 바람에도 강하다. 농원용 강관은 구부리기 쉬워야 하기 때문에 연한 강도의 아연도금강판을 사용하는데, 두께는 보통 1.2㎜나 1.5㎜이고 직경은 22, 25, 31, 48㎜ 등으로 다양하다. 농원용 강관은 수천 평까지도 비닐하우스를 만들 수 있어 비닐하우스의 대형화에도 기여했다. 농원용 강관을 이용한 비닐하우스는 농촌지역 어느 곳에서나 흔히 볼 수 있지만 채소 및 화훼의 신속한 공급을 위해 보통 대도시 인근에 많이 분포돼 있다. 수도권의 경우는 양재 화훼단지, 상일동, 고양시 등에 농원용 강관을 이용한 비닐하우스가 많아 우리에게 사계절 신선한 야채와 꽃을 공급해 주고 있다.

노(爐)

넓은 의미로 연료를 연소시키는 장치의 통칭. 그 용도, 목적에 따라 여러가지 형식의 노가 있다. 보통 연소장치와 연소실(燃燒室)로 구성된다. 철강금속 분야에서는 철광석 또는 고철로부터 강(鋼)을 제조하는 제선 제강용으로부터 각종 가열용, 열처리용은 물론 주 단조용에 이르기까지 엄청난 용도와 방식의 노가 존재해 왔다. 철강금속공업에 있어 노의 필연성은 제품생산 원가 및 생산성을 좌우하는 가장 중요한 설비로 입증되고 있다. 따라서 과거부터 현재까지 새로운 기술과 방식의 개발에 의해 노에 대한 기술개발과 상용화는 끊임없이 진행되고 있다. 실례로 제선 제강분야만 하더라도 기존 용광로(고로)가 현재까지 최고의 설비로 인정받고 있으나 원료의 제한을 덜 받고 원가절감은 물론 생산유연성 면에서 더욱 유리한 용융환원제철, 직접환원제철방식의 노가 등장하여 철강선진국들의 노력이 집중적으로 투자되고 있는 형편이다.

냉연박판

열간압연한 광폭 강대(핫스트립코일)를 콜드스트립밀 또는 리버싱밀에 의해 상온하에서 냉간 압연한 박판. 냉연 강판, 냉간 압연 강판, 마박판, 마강판 등으로도 불린다. 냉간 압연시 두께가 얇아질 뿐 아니라 경도가 두드러지게 증가하고 인장강도와 탄성 한계도 늘어나는데, 연신률은 감소한다. 그리고 다시 조질 압연기(템퍼밀), 다듬질압연기(스킨 패스밀)를 통과시켜 경도 조절과 표면 처리를 하고 마지막으로 어닐링에 의해 경도와 연신률이 조정된다. 이렇게 해서 제조된 냉연 박판은 열연 박판에 비해 두께가 균일하고 표면이 평활 미려하여 「드로잉」, 「커핑」 등의 가혹한 프레스 가공에도 견디는 뛰어난 기계적 성질을 갖고 있다. 표면처리 방법에는 광택을 없앤 덜(dull) 처리와 광택을 준 브라이트 처리가 있다. 표면이 미려하고 가혹한 프레스 가공에도 견디는 등 종래의 열연 박판에는 없는 우수한 성질을 갖고 있으므로 자동차 본체 부품, 차량, 계측기, 배전반, 전화기, 라디오 텔레비젼 부품, 기타 기계기구, 엘리베이터, 각종 사무용 기구, 락카, 전기 세탁기 냉장고 등 가정용 전기기구, 기타 광범위하고 다양한 용도가 개척되고 있다. 또한 장척(코일)인 상태로 가공할 수 있으므로 표면 처리의 우수함이나 뛰어난 재료적 성질과 서로 어울려 새로운 품질의 전기 함석판, 아연 철판, 각종 표면처리 강판, 경량 형강, 전기 강판 등의 신제품을 산출하고, 강관의 제조에서는 무계목 강관으로부터 용접관으로 이행했다. 냉연 박판의 탄생은 강재 품종의 구성을 조강 중심에서 강판 중심으로, 혁명적으로 전환시킨 커다란 요인의 하나라고 할 수 있다.

냉간압조용(CHQ)선재

냉간압조용 선재란 자동차와 항공기, 산업기계의 각종 부품을 연결해 주는 체결용 부품인 볼트, 너트, 나사와 각종 샤프트(Shaft)등의 소재로 쓰이는 선재를 말한다. 상온에서 냉간압조해 가공하기 때문에 CHQ(Cold Heading Quality) 선재라고도 불리는 냉강압조용 선재는 특히 자동차 1대당 엔진, 조향장치 등 주요 부품들을 연결하기 위한 1천7백종 이상의 부품 소재로 쓰이며, 이는 자동차 중량의 약5%를 차지한다. 냉간압조용 선재에는 용도에 따라 탄소강과 고망간강, 크롬강, 크롬-몰리브덴강, 니켈-크롬-몰리브덴강 및 보론강으로 분류되는 합금강으로 만든다.

냉간압연

열간압연을 거쳐 완성된 핫코일(Hot Coil)은 그대로 제품으로 판매되기도 하며、 일부는 냉연공장으로 옮겨져 산세공정과 냉간압연 공정을 거친다. 여기서 다시 용도에 따라 연속소둔 또는 도금처리 등의 과정을 거치는데 이렇게 생산되는 제품에는 냉연강판(CR), 석도원판(BP), 아연도금강판(GI), 전기도금강판(EG) 등이 있다. 연속작업을 위해 산세라인 입측에서 자동 용접된 열연코일은 열간압연시 생성된 산화물층(대부분 FeO) 제거를 위해 스케일 브레이커(Scale Breaker)와 염산탱크를 통과하여 깨끗한 강판으로 만들어진다. 이 공정을 산세라고 부른다. 산세를 마친 코일은 수요가의 요구에 맞게 폭을 절단하는 사이드 트리밍(Side Trimming) 공정을 거친 후 직결된 냉간압연공정으로 보내진다. 냉간압연이란 금속의 재결정 온도 이하(상온)에서 두께 정도가 우수하고 표면이 깨끗한 압연제품을 만드는 공정이다。 이러한 냉간압연의 핵심은 정확한 두께제어와 양호한 형상품질 확보이다. 냉연강판은 열연강판과 비교할 때 두께가 얇고 두께 정도가 우수하며 표면이 미려한 것은 물론, 가공성이 뛰어나 자동차, 가전, 가구, 사무용품, 도금용 소재 등으로 널리 사용되고 있다.

내후성

저합금강등이 자연 환경의 대기속에서의 부식에 견디는 성질. 즉, 내후성은 넓은 의미에서 내식성이지만 주로 대기 부식에 대한 내구성이다. 대기중에는 주로 수분 및 산소의 존재로 인해 강이 산화되고 화합물(녹)을 생성시켜 소모된다. 내후성을 향상시키기 위해서는 Cu, Cr 등의 합금 원소의 첨가가 유효하며 초기에 안정된 화합물(녹)을 생성시켜, 그 이상의 부식의 진행을 억제할 수가 있다. 또 표면 처리를 하는 것에 의해 일반 내식성처럼 내후성도 향상시키는 것이 가능하다.

내화물

쇠를 만드는 과정에 관심이 있는 사람이라면 누구나 한 번쯤 저 뜨거운 쇳물을 어디에 담아서 만들고, 옮길까 하는 생각을 해봤을 것이다. 이러한 것은 모두 내화물 덕분에 가능한 일이다. 내화물이란 한자 그대로 뜨거운 불을 견딜 수 있는 성질을 지닌 물질이다. 좀더 상세히 설명하면` 열에 견딜 수 있는 정도를 나타내는 수치(내화도)가 26 이상이며, 녹는점이 1600℃ 이상인 물질 즉, 고온에 사용되는 재료`를 뜻한다. 그러나 실제로 내화물은 이보다 훨씬 높은 온도에서도 견딜 수 있는 것이 많이 있다. 내화물의 종류는 구성 성분에 따라 산화물계(산성·중성·염기성) 내화물과 흑연, 탄화규소(SiC) 등과 같은 비산화물계 내화물 및 복합계 내화물로 구분된다. 산성내화물은 산화규소(SiO₂)를 주성분으로 석영·점토 등의 광물질로 만든다. 중성내화물은 산화알루미늄(Al₂O₃) 등을 주성분으로 하며, 자연 상태의 광물질에서 추출한 고순도의 물질을 고온·고압 상태에서 합성한 것을 사용한다. 기본적으로 산성 및 중성 내화물은 온도에 따른 열팽창이 적어 온도차가 크게 나는 용광로 등에 사용되며, 중성내화물은 산성내화물과 비슷하지만 물리적인 마모가 좀더 심한 곳에 사용된다. 염기성내화물은 산화마그네슘(MgO)이 주성분으로, 고온에 잘 견뎌 고온의 상태가 지속적으로 유지되는 가열로, 전기로, 전로 등에 사용된다. 그러나 최근에는 같은 노 내에서도 부분적인 특성에 따라 다양한 형태로 섞어 사용한다. 한편 이러한 분류 외에도, 내화벽돌과 같이 육각형 등 일정한 형태로 만든 정형 내화물과 물이나 화학수지를 혼합해 복잡한 구조의 설비 내부에도 자유자재로 사용할 수 있는 부정형 내화물도 있다.

국적선(National Flag Carrier)

해운회사가 속해 있는 나라에 선적이 등록된 선박. 따라서 해당 선박은 그 나라의 국기를 달고 운항하게 된다. 이에 반해 주로 자국의 까다로운 선박운항규정을 피하기 위한 이유 등으로 선적을 외국에 등록해 외국 국기를 달고 다니는 선박을 편의치선적(編宜置宣籍)이라고 한다.

구조용강

구조용강은 차량, 선박, 기계 구조물 등 여러분야에 광범위하게 사용되며 특수강 전생산량의 50% 이상을 차지한다. 구조용강은 보통 기계구조용탄소강과 기계구조용합금강으로 대별된다. 기계구조용 탄소강은 탄소, 규소, 망간을 함유하며 다른 합금원소를 함유하지 않은 고급 탄소강으로 주로 절삭 등의 가공과 열처리후 기계구조용으로 사용된다. 그러나 이 강재은 그대로 최종제품으로 사용되는 경우가 없고, 다시 단조, 절삭 등의 가공과 열처리를 해서 기계구조용으로 사용되는 것이 보통이다. 기계구조용 합금강은 탄소, 규소 이외에 1종 또는 수종의 합금원소를 첨가한 합금강으로 강인성이 뛰어나 기계의 중요 부품으로 사용된다. 기계구조용 합금강에는 탄소강의 기본성분에 마그네슘, 크롬, 니켈 등의 합금원소를 첨가하여 구조용 탄소강의 기계적 성질을 개량한 것을 일반적으로 구조용합금강이라 하며 그중 0.25~0.50C% 정도의 중탄소합금강을 강인강이라 불린다. 강인강은 샤프트, 볼트, 너트, 치차, 핀, 크랭크축 및 산업기계 구조부품 등에 쓰인다. 또한 구조용강중에는 고주파 소입, 침탄소입 등의 방법에 의해 표면만 경화하여 사용하는 것이 있다. 이들중 저탄소함유강의 표면에 탄소를 확산 등의 방법으로 침투시켜 표면만 고탄소화하여 처리하는 것을 침탄강이라 한다. 침탄강은 캠축, 스터드, 링기어, 스프라인 축 등 자동차 및 산업용 기계부품중에 강인성과 내마모성이 요구되는 부품에 쓰인다. 한편 구조용 합금강재는 강인강과 침탄강 양자에 모두 적용되어 사용되어지고 있다. 이들 강재는 소입효과가 확실하므로 최근에는 H- Band강이 규격화 되어 활용되는 경향이 높으며, 용도은 강인과 침탄강과 거의 같다.

공구강

공구강은 쇠톱, 전기드릴, 절삭공구(자르거나 깎는 데 쓰이는 공구) 등을 만드는 데 사용되며 우리 생활 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 공구강은 일반적으로 화학성분 및 성능을 고려해 탄소공구강, 합금공구강, 고속도공구강으로 구분된다. 탄소공구강은 0.65~1.5%의 탄소를 함유하고, 특별하게 합금원소를 첨가하지 않은 것으로 보통 칼날, 각종 드릴, 쇠톱, 스프링 등에 사용된다. 합금공구강은 탄소강에 망간, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐 등의 원소를 1종 이상 첨가한 것으로 잘 깨지지 않고, 수명이 길어 공업용 절삭용구, 가공다이스, 금형(금속제의 거푸집)등에 사용한다. 보통 우리 나라의 공구강 사용량 중 70~80%를 차지한다. 고속도공구강은 고탄소강에 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 코발트 등의 원소를 비교적 다량으로 첨가해 고속절삭에 적합하며, 마찰열에 의한 고온에 잘 견뎌 고속절삭 공구, 아주 단단한 것을 자르거나 깎는 난삭절삭공구 등에 사용한다. 공구강이 다른 제품을 깎거나 자르기 위해서는 다른 제품보다 마찰에 2~3배는 더 잘 견뎌야 한다. 따라서 크롬 및 카본 등을 많이 넣어 내마모성을 크게 하고 있다. 또한 공구강을 만들 때에는 몰리브덴과 바나듐을 첨가해 충격에 의해 잘 깨지지 않도록 하고 있다. 세계적으로는 150만 톤 정도의 공구강이 생산되며 독일, 오스트리아, 스웨덴 등 철강선진국이 70~80% 정도를 생산한다.

고효율 표면경화제

원료탄의 이송, 야적시에 발생하는 탄가루의 비산(飛散) 방지대책은 근래 석탄수요가 확대되면서 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 포스코는 코크스 제조용으로 입하된 원료탄을 실외야적장에 평균 30일 정도 적치하고 있다. 원료탄이 실외에 적치되면서 원료탄은 보관중에 바람에 의해 비산손실을 가져오며, 우기에는 원료탄의 함수율을 높여 코크스 제조시 물의 증발열 손실을 발생시킴으로써 품질을 저하시키는 요인으로 작용한다. 고효율 표면경화제는 이러한 문제점을 해소하기 위해 RIST(포항산업과학연구원)가 95년 8월 개발한 것으로 원료탄을 코크스 제조공정에 사용할 때 코크스 오븐 노체에 악영향을 미치지 않는 첨가물 용액과 고분자에 멀전 수지를 혼합해 만들었다. 이 제품은 고분자 수지의 강도향상을 위해 평균 입경이 50㎛ 이하의 원료탄 분체와 탄산칼슘 등의 첨가물 용액을 혼합, 제조한 것으로 기존 표면경화제보다 가격이 30~40% 싸면서도 약 2배 이상의 耐兩性을 갖고 있다. 또한 원료탄 적층표면에 단단한 피막을 형성시켜 초속 20m 이상의 강풍에 의한 탄가루 비산과 강우에 의한 원료탄 유실을 방지함으로써 환경오염을 막을 수 있다. 이와 함께 원료탄 적층 속으로 침투되는 수분을 차단하고 공기에 의한 산화를 방지해 코크스 제조시 에너지 사용을 줄일 수 있으며, 안정적인 품질관리가 가능하다.

고로

고로(高爐)`란 키가 큰 노다. 흔히 `용광로라는 말로도 쓰인다. 국어사전에 용광로는 `<높은 온도로 금속 광석을 녹여 제련해 내는 노>라고 돼 있다. 용광로는 철광석뿐 아니라 구리광석?아연광석 등을 녹여 금속 액체로 만드는 곳을 모두 의미한다. 철광석을 녹여 쇳물을 만드는 용광로는, 높이가 높아 고로라고 구분해 부른다. 고로의 발명시기나 장소는 불분명하나, 14~15세기에 목탄 고로의 기록이 있으며 20세기 이후 고로 높이가 급격히 높아졌다. 최근 고로는 바닥에서 제일 높은 설비까지의 높이가 무려 100m 이상이 된다. 고로에서 쇳물을 만드는 과정은, 60% 가량의 철 성분을 포함한 철광석과 뭉칠 수 있도록 배합된 탄으로 만든 코크스(Coke)를 시루떡처럼 한 층씩 넣는다. 한편 하부의 풍구(風口)라는 곳으로는 1200도로 가열한 뜨거운 공기를 불어넣어 준다. 고로 내부에서는 열풍에 의해 탄 코크스가 환원가스를 발생하고, 이러한 가스는 철광석 중에 포함된 산소를 제거?환원시켜 순도 94% 가량의 쇳물을 만든다. 이 때 고로 내부의 온도는 최고 2200~2400도까지 올라가고, 철은 녹아서 아래로 내려와 쌓인다. 철광석에 포함돼 있던 다른 불순물들은 일부 쇳물에 녹아서 포함되고, 나머지는 쇳물과의 비중 차이로 대부분은 쇳물 상부에 쌓이게 된다. 이렇게 만들어진 쇳물과 불순물인 슬래그는 일정한 시간마다 출선구로 배출되고, 노 안에서 연속적으로 쇳물이 만들어진다. 최근에는 코크스를 대체하는 열원으로 점결성이 없고 비교적 가격이 싼 탄을 가루로 만든 미분탄을 풍구에 취입하기도 하고, 폐기물인 폐유나 폐플라스틱을 고로 열원으로 재사용해 원가절감은 물론 환경개선에도 기여하고 있다. 영화 `터미네이터2`는 제철소에서의 결투를 마지막 장면으로 하고 있는데, 모든 것을 해결한 터미네이터가 용광로에서 나온 쇳물에 빠져 자신 몸의 모든 컴퓨터칩들을 완전히 제거한다. 이렇듯 고로는 가장 뜨거운 장소이며, 열정이 숨쉬는 곳이다.

고내식 유기피복 강판

70년대 이후 제설염(염화칼슘) 사용이 증가함에 따라 자동차 차체의 부식이 가속화 됐으며, 이에 방청강판을 적용하는 자동차가 늘어나기 시작했다. 또 부품의 성능과 품질이 향상돼 자동차의 평균수명이 연장됐고, 이에 따라 외관으로 나타나는 차체의 내구성 문제가 자동차업계와 철강업계의 선결 과제로 대두됐다. 자동차업계는 소비자 입장을 고려해 내구성 보증기간을 설정하고 철강업계에 지속적인 신제품 개발과 품질향상을 요구해 왔다. 이에 따라 철강업계에서는 자동차용 강판의 고내식화를 위해 아연을 두껍게 도금한 전기아연후도금강판, 아연과 니켈을 합금 도금한 전기합금도금강판, 용융도금을 한 후 도장성을 향상시키기 위해 다시 철(Fe)을 극박도금한 이층도금강판 등을 개발했다. 그러나 자동차 제조공정과 구조상 문짝의 내외판이 접착되는 부위 등은 전착도장이 이루어지지 않아 내식성을 확보하기가 매우 어려운 난점을 갖고 있었다. 포스코는 이러한 문제를 해결하기 위해 94년 초 냉연강판에 아연과 니켈을 합금도금(30g/㎡)한 후, 내식성이 강한 크롬을 롤 코팅(Roll Coating)방식으로 도포(50㎎/㎡)하고、 크롬과 잘 밀착되고 용접성과 내식성이 우수한 유기수지를 극박으로 도포(1㎛/㎡)한 유기피복강판을 개발하는 데 성공했다. 이 강판은 기존 고내식 강판과 비교해 도장을 하지 않은 상태에서 내식성이 25배 이상 우수하고, 자동차 강판 제조시 필요한 용접성, 내탈지성, 도장성, 윤활성, 가공성을 동시에 겸비한 10년 방청보증의 고성능 강판이다.

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