연강 대 탄소강

연강과 탄소강 사이의 논쟁은 오랫동안 엔지니어와 제조업체의 관심을 끌었습니다. 그 이유는 탄소강이 강철은 85%를 차지합니다. 의 철강을 생산하며 전 세계적으로 다양한 산업 분야에서 광범위하게 사용되고 있습니다.

연강은 다시 여러 종류와 등급으로 나뉘는데, 연강은 그 중 하나입니다. 하지만 이 가이드에서는 연강과 탄소강을 나란히 비교하고 그 차이점에 대한 통찰력을 제공합니다. 그럼 시작해 보겠습니다!

연강 및 탄소강 소개

연강은 탄소 함량이 다른 탄소강의 일종입니다. 탄소강은 더 견고하고 탄소 함량(0.30~2%)이 높습니다. 반대로 연강은 탄소 함량이 적고(0.05~0.25%) 부드럽습니다.

둘 다 강철의 한 종류이지만 탄소 함량의 차이로 인해 사용성과 기능성이 다릅니다. 탄소강은 건축에 적합하고 연강은 판재, 파이프, 튜브 등과 같은 일상적인 제품을 만드는 데 사용됩니다.

모든 유형의 탄소강연강은 가장 유명하고 널리 사용되는 소재입니다. 부드러움, 용접 용이성, 다양한 모양으로의 변형 등의 특징 덕분입니다. 많은 산업에서 견고한 제품을 만들 목적이 아니라면 다른 모든 유형보다 연강을 선호합니다.

연강 대 탄소강: 기본적인 차이점

연강의 비용 효율성 외에도 여러 가지 차이점이 있어 두 가지 모두 다양한 산업에 적합합니다. 차이점에 대해 자세히 설명하기 전에 두 가지 유형을 한눈에 살펴볼 수 있는 간단한 표를 소개합니다.

표를 읽고 나면 이 두 가지의 근본적인 차이점을 알 수 있습니다. 강철의 종류. 자세한 설명을 통해 그 차이점에 대해 자세히 알아보겠습니다.

1- 구성

구성은 주요 차별화 요소입니다. 탄소강과 연강은 모두 탄소와 철의 합금입니다. 그러나 탄소 함량은 두 유형 모두 다르므로 서로 다른 강종으로 구분됩니다.

탄소강은 탄소 함량이 0.30~2%로 더 높습니다. 반대로 연강은 탄소 함량이 0.05~0.25%로 낮습니다. 탄소 비율이 높기 때문에 탄소강은 더 견고하고 더 단단합니다. 그렇기 때문에 내구성과 강도가 우선시되는 건설 및 기타 산업에서 사용됩니다.

다른 많은 원소도 이 두 가지 유형의 합금이라는 점을 기억하세요. 예를 들어 연강에는 망간, 규소, 인이 포함될 수 있습니다. 그러나 탄소와 철은 탄소강과 연강 모두에서 가장 많이 함유되어 있습니다. 

2- 프로덕션/포메이션

연강은 에너지가 덜 필요하기 때문에 상대적으로 생산이 더 간단합니다. 생산에는 용광로에서 철광석을 제련하여 선철을 생산하는 과정이 포함됩니다. 선철이 만들어지면 전기 아크를 거쳐 불순물을 모두 제거한 후 연강이 제품으로 나옵니다.

탄소 생산은 동일한 단계를 따릅니다. 하지만 더 많은 에너지가 필요합니다. 경도 및 강도와 같은 특성을 채택하려면 추가적인 열처리가 필요합니다. 이러한 추가 단계로 인해 공정이 더 복잡해지고 비용이 많이 듭니다.

생산에는 다양한 단계와 프로세스가 있습니다. 그러나 제조업체의 관점에서 생산의 용이성과 효율성을 이해하는 것을 목표로 하므로 자세한 내용은 다루지 않겠습니다. 따라서 연강은 비용 효율적이고 생산하기 쉽습니다.

3- 유형 및 카테고리

탄소강은 여러 유형으로 나뉘며, 그 중 하나가 연강입니다. 이러한 탄소강의 종류는 탄소 함량에 따라 다릅니다. 특히 연강은 특별한 유형이 없으며 세분화되어 있습니다. 다음은 탄소강의 종류 목록입니다:

• 저탄소 강철: 연강이라고도 하며 탄소 함량이 얕습니다. 부드러워 많은 산업 분야에서 광범위하게 사용됩니다.
• 중간 탄소강: 연강보다 견고하지만 연강에 비해 사용 범위가 넓지 않습니다. 탄소 함량은 0.3~0.6%로 상당히 강합니다. 특히 이 유형의 탄소강은 부서지기 쉬우므로 용접으로 쉽게 용접할 수 없습니다.
• 고탄소강: 용접 대신 가열하면 부서지기 쉽습니다. 또한 탄소 함량이 0.6%~1.5%로 건설 관련 산업에 적합합니다. 하지만 고층 빌딩이나 건축물을 만드는 등 규모가 큰 경우에만 사용됩니다.

4- 강도, 경도 및 유용성

강철의 강도와 경도는 탄소 함량 때문입니다. 탄소가 많을수록 강철이 강하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 순한 탄소는 탄소 함량이 가장 낮아서 더 부드럽고 약하다는 것을 나타냅니다.

반면 탄소강은 탄소 함량이 높아서 더 견고하고 강도가 높습니다. 하지만 탄소 함량이 높기 때문에 사용성이 떨어집니다. 그 이유는 탄소가 많을수록 취성이 높아져 용접이 불가능하기 때문입니다. 

연강은 탄소 함량이 낮기 때문에 취성이 훨씬 적습니다. 쉽게 용접할 수 있으며 용접 공정을 지원합니다. 많은 산업에서 연강을 사용하여 판, 파이프, 튜브 등과 같이 반복적으로 용접할 수 있는 제품을 만듭니다.

5- 가단성 및 연성

연강은 탄소 함량이 낮고 인장 강도(재료가 부러지기 전에 견딜 수 있는 최대 응력)가 더 높습니다. 와이어나 시트 등 어떤 형태로든 변형할 수 있습니다. 또한 연강은 부서지기 쉬우므로 쉽게 부러지지 않습니다.

따라서 연강은 인장 강도와 유연성이 뛰어나 시트, 전선 및 기타 제품에 사용할 수 있습니다. 반면 탄소강은 단단합니다. 가단성과 연성이 없습니다. 시트나 와이어를 만드는 데 사용할 수 없습니다.

6- 표면 마감

탄소강은 질기고 탄소 함량이 높습니다. 탄소 함량이 높기 때문에 표면이 거칠고 미적으로 보기 좋지 않습니다. 탄소 함량이 높을수록 탄소강의 가열 과정에서 스케일이 형성되는 것을 방지할 수 있습니다.

반면 연강은 부드러우며 표면 마감이 더 좋습니다. 가장자리가 날카롭고 미적으로도 보기 좋습니다. 더 나은 표면은 부식 및 기타 외부 요인으로부터 보호하기 위해 페인트를 칠할 때 도움이 됩니다.

7- 열처리/용접성에 대한 대응

탄소강은 더 견고하기 때문에 열을 견디고 열에 노출되면 더욱 견고해집니다. 반대로 연강은 약하고 열을 견디지 못하며 열이 가해지면 녹기 시작합니다.

연강에 온도가 가해지면 녹기 시작하는데, 이것이 바로 강점입니다. 가열하면 녹기 때문에 용접이 가능합니다. 이 특성 덕분에 이음매 없는 용접이 가능하여 다양한 산업 분야에서 선호되는 소재입니다.

참고: 자세한 내용은 다음과 같이 작성했습니다. 스테인리스와 연강 용접에 대한 논의. 연강의 용접성 뒤에 숨겨진 메커니즘을 파악하고 싶다면 놓치지 마세요. 용접 과정 중 연강과 스테인리스강의 거동에 대해 설명합니다.

8- 부식에 대한 민감도 

탄소강과 연강은 모두 철로 구성되어 있으며, 철은 산소 및 산화철(녹)과 반응합니다. 안타깝게도 어느 쪽도 녹, 부식 및 기타 외부 요소에 대한 저항력이 크지 않습니다.

하지만 페인트를 두껍게 칠해 보호할 수 있습니다. 페인트 층은 강철을 보호하고 오랜 기간 동안 모양과 강도를 유지하는 데 도움이 됩니다. 하지만 이 방법도 완벽한 장기적인 해결책은 아닙니다. 

9- 비용 및 가격

연강은 탄소강에 비해 가격이 저렴합니다. 연강의 비용 효율성으로 인해 유연성과 용접성이 요구되는 모든 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 연강의 성능, 부드러움, 다양한 형태로 변형할 수 있는 능력은 연강을 돋보이게 합니다.

탄소강은 비싸지만 건설, 자동차 및 기타 강철의 강도와 경도가 요구되는 산업에서 여전히 널리 사용되고 있습니다. 궁극적으로 두 가지 유형 모두 기능에 따라 용도가 다릅니다.

평결: 마일드 스틸과 카본 스틸 중 어느 것이 더 낫나요?

어느 한 쪽이 다른 쪽보다 더 나은 옵션이라고 말하는 것은 불가능합니다. 그 이유는 이 두 가지 강철 유형이 서로 다른 용도에 적합하기 때문입니다. 예를 들어 연강은 파이프, 모터, 의자, 선반, 공구, 배선 등과 같은 작고 용접 가능한 제품을 만드는 데 완벽한 솔루션입니다.

마찬가지로 탄소강은 강한 소재를 만들어야 하는 다양한 산업에 적합합니다. 예를 들어 건설 산업에서는 강도와 경도 때문에 탄소강을 사용합니다. 이 두 가지 유형 모두 각자의 방식으로 사용됩니다. 그 유용성은 제조업체의 목적에 따라 달라집니다.

제조 공정에서 연강이 선호되는 이유는 무엇인가요?

제작은 재료를 절단하고 성형하여 모양을 만드는 작업입니다. 연강은 어떤 모양으로든 쉽게 변형할 수 있기 때문에 우선적으로 사용됩니다. 제조업체도 연강을 사용하여 복잡하고 불가능한 모양을 만들 수 있습니다.

연강은 비용 효율적이고 제작업체가 쉽게 사용할 수 있습니다. 무엇보다도 연강은 용접이 튼튼합니다. 연강은 열을 가하면 녹아서 매우 튼튼한 용접을 만들어냅니다. 이러한 모든 특성으로 인해 연강은 탄소강보다 제작 공정에 선호됩니다.

대응하는 소재(탄소강)는 단단하고 단단하다는 점을 기억하세요. 어떤 구조나 모양을 만드는 데 사용할 수 없습니다. 용접할 때 탄소강은 취성으로 인해 부러집니다. 이것이 바로 제작에 있어 일반적인 옵션으로 간주되는 이유입니다.

탄소강은 쉽게 녹이 슬나요?

안타깝게도 탄소강은 습기와 접촉하면 금방 녹이 슬어버립니다. 그 이유는 철은 반응성이 매우 강하고 산소와 즉시 반응하여 녹인 산화철을 형성하기 때문입니다.

탄소강뿐만 아니라 연강도 녹과 부식에 취약합니다. 그러나 제조업체는 강철을 녹으로부터 보호하기 위해 페인트 층을 적용합니다. 이 코팅은 녹으로부터 재료를 보호합니다.

그러나 이는 단기적인 해결책이며 녹 문제는 당분간 지속될 것입니다. 녹에 강한 제품을 제조하고자 한다면 스테인리스 스틸을 사용해야 합니다. 그 이유는 녹에 대한 저항력이 뛰어나기 때문입니다.

탄소강과 연강의 강도는 어느 정도인가요?

탄소강이 연강에 비해 얼마나 더 튼튼한지는 말할 수 없습니다. 앞서 말했듯이 탄소강의 강도는 탄소 함량 또는 비율에 따라 달라집니다. 탄소가 많다는 것은 강철의 강도가 더 크다는 것을 의미하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

탄소강의 종류에 따라 탄소 함량이 다릅니다. 탄소 비율이 높은 탄소강은 탄소 비율이 낮은 탄소강보다 더 견고하며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 결국 탄소 함량의 양이 중요합니다.

결론

연강과 탄소강은 모두 다양한 산업의 핵심 소재입니다. 그 유용성으로 인해 제조업체는 다양한 제품을 생산하고 있습니다. 연강과 탄소강은 서로 다른 특성과 기능에 따라 사용할 수 있습니다.

이 비교 기사에서는 두 가지의 근본적인 차이점을 모두 언급했습니다. 연강은 부드러우며 낮은 규모에 적합합니다. 탄소강은 강도가 강하고 건설 산업과 같이 대규모로 사용됩니다. 그러나 연강의 사용성은 탄소강보다 더 일반적입니다.