SCM440 기계적 성질 및 용도 특징 (KS D 3867)

 
SM45C와 함께 산업기계 제조업 및 기타 기계부품 산업에 많이 사용하고 있는 SCM440 강종의 기계적 성질과 용도, 열처리 조건 등의 기타 특징을 알아보도록 하겠습니다.
 
SCM440은 산업기계 제조 및 관련 업종에 종사하는 동안은 SM45C와 함께 가장 많이 접하는 강종이기 때문에 잘 알아두시면 업무에 매우 많은 도움을 받을 수 있습니다.
 
 

 
 

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-목차-

SCM440 개요

      SCM440 명칭의 의미
      SCM440 화학성분

SCM440 기계적 성질

     SCM440 기계적 성질

      시편 제작 및 테스트 방법

SCM440 용도 및 특징

      SCM440 용도
      SCM440 특징

국가별 호환 강종 기호

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SCM440 개요

정식 명칭으로는 '기계구조용 크롬(Cr) 몰리브덴(Mo) 합금강'입니다. 하지만 실무에서는 사용하지 않는 명칭입니다. 제조 현장에는 4종이라는 명칭을 많이 사용하지만 이는 구기호 표기법을 현장에서 말하기 편하게 말하는 것으로 어떻게 사용하든 상관은 없습니다. 

SCM440 명칭 의미

S: Steel
C: Cr(크롬)
M: Mo(몰리브덴)
4: 일부 기계구조용 합금강 구분 규정
40: 함유 C(카본)양의 중간치 표시 

SCM440 화학성분

SCM440 화학성분 / 단위(%)
강종명	범위	C	Si	Mn	P	S	Ni	Cr	Mo
SCM440	Max	0.43	0.35	0.90	0.03	0.03	0.25	1.20	0.30
	Min	0.38	0.15	0.60				0.90	0.15

SCM440 화학성분 중 탄소 C(카본)을 보시면 0.38~0.43을 함유하고 있어야 합니다. 위 명칭의 의미에서 강종명 맨뒤 함유량 기준의 중간치인 40(0.40)으로 표기하고 있는 이유입니다.

화학성분은 강종을 부분하고 규정하는 매우 중요한 기준입니다. 형강, 봉강, 사각봉, 판재 같은 형태와 상관없이 위 화학성분만 만족하면  SCM440으로 명칭 합니다. 
 
 

SCM440 기계적 성질

SCM440을 비롯한 많은 기계구조용 합금강을 규정하는 KS D 3867 규격이 개정되면서 기계적 성질에 대해서 명시되어 있지 않습니다. 다만, 아래 나와있는 기계적 성질은 규격이 개정되기 이전 기준입니다. 

SCM440 기계적 성질

SCM440 기계적 성질
강종명	인장강도 (N/㎟)	항복강도 (N/㎟)	연신율 (%)	단면수축율 (%)	충격강도 (J/㎠)	경도 (HB)
SCM440	980.7	834	12	45	59	285 - 352

• 기계적 성질 값은 강종과 상관없이 QT 열처리 후 테스트한 결과 값을 기준으로 합니다. 

아직도 많은 사람들이 개정되기 이전의 KS 규격을 가지고 품질 관련된 기준을 지정하기 때문에 KS 규격에는 없는 기준이지만 협의에 의해서 사용하고 있다고는 알고 계시는 것이 좋습니다. 
 

 

시편 제작 및 테스트 방법

SCM440 기계적 성질 테스트를 위해서는 먼저 테스트에 필요한 시편을 제작해야 합니다. 시편 제작에 필요한 재료는 본제품에서 채취 후 제작하는 방법과 공시재로 제작하는 방법이 있습니다. 

또한 시편 제작은 임의로 편한 방법으로 제작하는 것이 아닌 금속 테스트 관련 KS B 0801, KS B 0809 규격이 있어 이를 기준으로 제작하여 테스트한 기계적 성질 값만 공식 자료로 인정해주고 있습니다. 

✅본제품 채취

말 그대로 제작하는 제품에서 시편 채취해서 제작하는 방법을 말합니다. 제품의 형상과 크기에 따라 시편을 채취하는 데 있어 어려움이 있을 수 있지만 본제품에서 시편을 채취하는 것이 원칙입니다. 

✅공시재 제작

본제품과 동일한 LOT의 재료에서 별도로 시편을 채취하여 제작하는 방법을 말합니다. 본제품에서 시편을 채취하는 방법 보다 매우 간단하게 시편 제작이 가능하지만 공시재 제작은 유저와 협의가 필요합니다. 

 

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SCM440 용도 및 특징

SCM440은 특정 용도 없이 산업 전반에 사용하지 않는 곳이 없을 정도로 다양한 용도로 사용되고 있습니다. 그 이유는 SCM440이 가진 특징 때문입니다. 몇 가지 주요 용도를 알아보겠습니다. 

 

SCM440 용도

SCM440이 많이 사용되는 용도로 SHAFT(축)류와 볼트류가 있습니다. SCM440은 강도와 인성, 내마모성이 우수하고, 탄성 및 연성의 능력이 뛰어나기 때문에 자동차 부품에도 많이 사용됩니다. 

사실상 따지고 보면 제품의 설계를 어떻게 하는지에 따라 열처리 변형률, 열처리 방법, 작업환경, 기계 동작 환경 등에 따라 특징 용도를 구분하지 않고 사용하지 못하는 곳이 없다고 보시면 됩니다. 

SCM440 특징

SCM440의 가장 큰 특징은 재료 수급이 매우 쉽다는 점에 있습니다. 여기에 다른 기계구조용 합금강들과 비요하여 가격이 저렴하다는 장점도 가지고 있어 시장에서 기계구조용 탄소강은 SM45C가 범용 강종인 것과 함께 기계구조용 합금강에서는 SCM440이 범용 강종으로 사용되고 있습니다. 

 

✅SCM440 원소재 경도

열처리 전 원소재 경도는 크게 의미가 없고 정확하지 않습니다. 다만, 평균 SCM440 HRC 경도로 18~21 정도로 나타나고 있지만 상황에 따라 큰 편차를 보일 수 있습니다. 

✅가공성

재료의 단단함에 비해 절삭되는 칩이 잘 끊어지는 경향이 있어 가공성은 좋은 편입니다. 

✅용접성 

다량의 탄소와 Cr 같은 합금을 많이 함유하고 있어 용접용으로 사용하기에는 적합하지 않습니다. 하지만 충분한 예열을 통해 용접이 가능합니다. 하지만 굳이 용접용으로만 사용하기에는 비싼 강종입니다.

✅열처리 경도

SCM440 보통 QT열처리를 실시하거나 필요에 따라 고주파열처리, 질화열처리 처리를해서 사용하는 경우도 있습니다. 간혹 SCM440에 침탄열처리 처리를 하는 경우도 있지만 크랙이 발생할 확률이 매우 높습니다.

QT열처리 경도: HB 285~352 (HRC 30~38)
고주파열처리 경도: HRC 55~60
질화열처리 경도: 유저 요청에 따라 변동
침탄열처리 경도: 유저 요청에 따라 변동
 

 
 

국가별 호환 강종 기호

대한민국에는 KS 규격이 표준으로 있듯 다른 국가에도 각 나라마다의 표준 규격이 있습니다. 예로 우라나에서는 SCM440이라고 부르는 강종을 독일의 DIN 규격에서는 42CrMo4라고 명칭합니다. 
 

국가별 강종 규격 기호
규격명	KS	JIS	AISI/SAE	BS	DIN	NF	roct	IOS
강종명	SCM440	SCM440	4140	708 A 40	40CrMo4	42CD4		40CrMo4

 
 
 

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