중등교실 4

“철강의 제품 분류”

‘강’은 일반 온도에서 길게 늘리거나 얇게 펼 수 있으며, 열을 가하면 더 쉽게 모양을 바꿀 수 있다.

이런 특성을 이용해 사용 목적에 맞도록 편리한 모양으로 가공하거나 변형한 것이 철강 제품이다.

철강제품에는 어떤 종류가 있는지 알아보자.

1. 봉․ 형강류

지하철 공사 등에 쓰이는 대형 형강, 철근, 레일 등의 종류이며, 가래떡처럼 길쭉하게 뽑아내어 쓴다.

① 형강

형강은 고철을 원재료로 하여 용도에 따라 모양을 늘리거나 가공한 제품을 말한다. 단면의 여러 가지 형상에
따라 ᄀ자 모양을 앵글, ᄃ자 모양을 채널, H자 모양을 H-형강, I자 모양을 I-형강이라 말한다. 특히 이 중에서
H-형강이 형강제품의 50~ 60%를 차지하고 있다.

형강은 우리 나라 건설산업과 태동을 같이 했는데 80년대 들어서면서 고층건물의 건설에 필요한 철골조가 도입
되면서 사용량이 늘어났고 90년대에 들어서는 국내에서 처음으로 철골조를 이용한 아파트가 선보이는 등 형강의
수요는 점차적으로 늘어나고 있다.

② 봉강

봉강은 단면이 원형, 정방형, 육각형, 장방형 등으로 압연 또는 단조된 것으로서 소정의 길이로 절단한 강재를
말한다. 범용성이 강하고 특히 특수강 봉강은 자동차 및 산업기계와 같은 기간산업과 밀접한 연관을 갖고 있으
며 조립금속과 건설업에도 사용된다. 환봉, 평강, 각강, 마봉강 등이 있으며 일반기계부품, 선박, 차량용 각종
부품, 건축용, 철도용 부품 및 볼트․너트의 소재가 된다.

③ 철근

철근은 콘크리트 안에 묻어서 콘크리트를 보강하기 위해 쓰이는 건축 및 토목용의 자재로 주택, 아파트, 도로,
항만, 공공시설물 등의 건설에 널리 사용되는 철강재이다. 일반적으로 쓰이는 철근의 지름은 10, 13, 16, 19,
22, 25, 29, 32, 36, 38㎜ 등이고 길이는 9m가 표준이다. 또한 철근은 표면의 요철에 의해 콘크리트와 철근의
부착성을 높이고 콘크리트에서 균열이 생기는 것을 분산시켜 건축물의 강도를 높게 하는 특징이 있다.

④ 선재

선재란 일반적으로 □선의 재료□란 의미를 가지고 있다.

선재는 단면이 원형으로 압연된 코일 형태의 강재로 단면의 모양은 원형 이외에 정방형, 육각형 및 특수한 모양
을 갖는 이형 선재 등이 있다. 선재의 치수는 단면의 직경으로 결정되며 보통 ㎜로 표시한다.

선재는 보통 자동차․선박․가구․전자제품 등에 폭넓게 사용하는데, 보통강 선재 중 연강선재는 못․철사․철망 등에
쓰이고 경강선재는 와이어로프․바늘 등에 쓰인다. 특수강 선재는 나사․볼트 너트․샤프트․기어류에 쓰이는 기계 구
조용, 피아노 선재, 베어링강 선재, 쾌삭강 선재, 내열강 선재, 공구강 선재 등이 있다.

⑤ 궤조

궤도차의 궤도를 건설하기 위한 재료로서 철도용 레일, 광산용 레일, 부속품 등이 있다.

철도용, 엘리베이터용, 광산용, 건설공사용, 레일연결, 레일고정, 크레인레일 용도로 쓰인다.

2. 판재류

넓적하게 생긴 판재류는 선박용의 중후판, 열연 및 냉연강판 등이 있다.

① 중후판

후판(厚板)은 두꺼운 판자모양의 강판을 말하며, 선박, 교량, 각종 산업기계, LPG 탱크, 원유 및 각종 액화물
저장탱크, 가스 수송관 등에 널리 사용되고 있다. 또한 재질에 따라 조선용, 일반구조용, 용접구조용, 보일러
및 압력용기용 등으로 크게 구분된다. 후판용도의 대부분을 차지하는 것은 조선용이다. 선박 건조시 후판이 차
지하는 비중이 10~15%에 이르며 한 척의 초대형 유조선을 만드는 데 3만 5000톤의 후판이 사용된다.

② 열연강판

열연제품은 열간압연강판과 열간압연강대로 나누어지며 보통 열간압연기에 의해 생산, 약 800℃ 이상의 고온으
로 압연된 것이다. 열연제품은 연주에서 생산된 슬래브를 재가열 후 수요가가 요구하는 크기로 초고속 압연한
후 냉각과정을 거쳐 재질을 확보하고 코일 상태로 권취하여 제조한다.

열연제품은 크게 일반용, 가공용, 심가공용 등으로 구분되는데 일반용과 가공용은 두께 1.2～14.0mm 이며 심가
공용은 두께가 1.2～6.0mm 이다. 열연제품은 냉연강판 및 강관의 소재가 되며 냉연소재 이외에도 일반구조용,
용접구조용, 자동차구조용, 일반강관용, 기계구조 및 석유수송용강관, 선급재 등으로 사용된다.

③ 냉연강판

냉간압연강판은 열연코일을 소재로 표면스케일을 제거하고 두께 0.15～3.2mm 정도까지 압연한 후 소둔과 조질
압연을 거쳐 생산된다. 냉연강판은 열연강판에 비해 두께가 얇고 두께 정도가 우수하며 표면이 미려하고 평활하
며 가공성이 우수하다. 이러한 특성에 따라 자동차, 가전기기, 가구, 사무용품, 차량, 건축 등에 직접 사용되거
나 아연, 알루미늄, 주석, 크롬 등의 도금용 원판으로 사용된다.

④ 전기강판

전기강판은 철의 자화가 일어나기 쉬운 방향으로 결정배열을 조정하고 규소를 첨가해 철손의 감소를 억제한 철
강재료로 다른 철강재료에 비해 전자기적 특성을 우수하게 한 연질 자성재료이다. 전기강판은 구조용강이나 공
구용, 외판용으로 쓰이는 다른 금속재료와 달리 모터나 변압기 같은 전기기기의 철심재료로 사용돼 이들 전기기
기의 효율을 높여 주는 역할을 한다

전기강판은 열손실 값인 철손이 낮아야 하며, 재료에 대한 자력선 통과의 용이성 정도를 나타내는 투자율이 높
아야 하고, 각 층 사이의 절연성이 좋아야 하는 등의 전기적 특성을 가져야 한다. 이 외에 일반적인 강판과 마
찬가지로 적은 두께 편차, 좋은 형상, 양호한 용접성, 적당한 기계적 특성도 필요하다.

⑤ 주석 도금 강판

주석도금강판은 강판에 인체에 무해한 주석을 도금한 것으로 석도강판 또는 석판으로도 불린다. 석도강판은 내
식성용기로서 오래전부터 사용되어 왔으며 미려한 광택과 편리한 가공성, 우수한 내식성, 저장성, 무해성, 고강
도, 경제성 등으로 음료용기 뿐만 아니라 식품 통조림, 페인트관 등에 널리 사용된다. 석도강판은 제조방법에
따라 용융주석도금강판과 전기주석도금강판으로 구분된다. 식관용, 잡관용, 기타용기용으로 사용된다.

⑥ 표면 처리 강판

표면처리강판은 녹의 발생을 방지하거나 또는 표면을 아름답게 하기 위해 표면처리를 한 강판을 말한다.

석도강판, 아연도금 강판 등 표면에 각각의 장점을 살려 크롬을 도금한 크롬도금강판, 알루미늄을 도금한 알루
미늄 도금강판 및 기타금속 도금강판이 있다.

3. 강관류

각종 파이프류를 말한다. 각종파이프, 수도관, 지반공사용 말뚝관, 송유관, 비닐하우스에 쓰인다. 일반적으로 강관은 열연강판을 절단해 조관기(열연강판 또는 냉연강판을 적당한 폭으로 절단한 후 롤로 성형해 관 형태로 구부린 다음 이음부를 용접해 관을 만드는 기계)에 말아 용접해 만든다.

① 무계목 강관

무계목강관은 용접강관과는 달리 이음매가 없고, 두께의 제한이 없어 용접강관으로 사용할 수 없는 고온․고압․부
식 등 특수 환경의 용도에 사용된다. 고저온․내식배관 등의 특수 배관용과 화력발전소, 자동차 부품 등의 열전달
용 및 구조용에 필수적이다.

② 용접 강관

용접강관은 강관을 둥글게 말아서 접합부를 용접해 생산하는 것으로, 연속 제관법과 자동 용접장치를 사용하므
로 제조비용이 무계목강관보다 상대적으로 싸고 생산성이 매우 높다. 또한 대량 생산이 가능해 수도용 배관 및
일반 배관에 많이 사용한다.

그러나 용접강관은 단면 외경에 비해 두께가 일정 이상이면 제관과 용접이 곤란해 생산이 불가능하며, 강관 단
면에 용접한 부분이 있어 물리적인 강도 및 취약한 금속 조직상의 특징으로 용도에 제약이 따른다.

4. ‘주강품’과 ‘단강품’

주강품(steel-castings)은 전기로 및 유도로에서 생산된 용강을 일정 형상을 갖춘 주형에 주입해 소형 형상으로 만든 제품이다. 주강품은 공장기계, 산업기계, 자동차 및 중장비 부품, 선박 부품, 밸브류, 석유화학, 건축 구조물 등에 사용한다. 한편 최근에는 주강품을 만들 때 기계가공이 필요 없는 정밀 주조법이 채택돼 자동차 부품 등의 제조에 많이 사용하고 있다.

단강품(steel-forgings)은 강괴, 빌릿 등 소재를 가열해 프레스로 누르거나 해머로 두들겨서 만든 강으로 압연강재나 주강품보다 강도가 우수하며 일반적으로는 적당히 열처리를 한 후에 사용한다. 단강품은 강도를 요하는 자동차, 선박, 철도차량의 부품, 압연 용기 및 부품 등에 사용된다.