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강철 합금은 무엇으로 만들어 집니까? 구성 및 단조 가이드

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강철 합금은 무엇으로 만들어 집니까? 구성 및 단조 가이드

직접 답변

강철 합금은 기본적으로 철과 탄소로 만들어지지만 일반 강철을 고성능 합금강으로 변화시키는 것은 크롬, 니켈, 몰리브덴, 망간, 바나듐 또는 텅스텐과 같은 하나 이상의 합금 원소를 의도적으로 추가함으로써 각각 특정 기계적 또는 화학적 특성을 부여합니다. 합금강 단조품 높은 압축력 하에서 농축된 재료를 성형하여 생산되는 는 산업 제조 분야에서 구조적으로 가장 신뢰할 수 있는 금속 가공 형태 중 하나입니다.

강철의 기본 구성은 일반적으로 다음 수준에서 탄소(C)와 결합된 철(철)입니다. 중량 기준 0.05% ~ 2.0% . 그런 다음 합금 원소를 제어된 비율로 도입하여 용도에 따라 경도, 인장 강도, 내식성, 인성 또는 내열성을 수정합니다. 이러한 의도적인 구성 공학은 합금강과 일반 탄소강을 구분하는 요소입니다. 합금강 단조품 석유 및 가스, 항공우주, 자동차, 중장비 등 까다로운 산업 분야에서 높이 평가됩니다.

합금강을 구성하는 핵심 요소

합금강이 무엇으로 만들어졌는지 이해하려면 기본 구성 요소를 살펴봐야 합니다. 각 요소는 목적을 가지고 있습니다. 계산된 이유 없이는 아무것도 추가되지 않습니다.

Fe

철(Fe)

1차 비금속. 철은 구조적 백본을 제공합니다. 순철은 비교적 부드럽고 연성이 있기 때문에 기계적 성능을 높이기 위해 탄소와 기타 합금 원소를 첨가합니다. 철분은 일반적으로 다음과 같이 구성됩니다. 97% 이상 대부분의 합금강 등급의 총 조성.

C

탄소(C)

가장 중요한 합금 원소. 탄소 함량은 경도와 인장 강도를 직접적으로 제어합니다. 저합금강은 다음 범위의 탄소를 함유합니다. 0.15% ~ 0.50% . 탄소 함량이 높을수록 경도는 높아지지만 용접성과 인성은 감소하므로 단조 분야에서는 세심한 균형이 필요합니다.

Cr

크롬(Cr)

에서 추가된 금액 0.5%~18% , 크롬은 내식성과 경도를 획기적으로 향상시킵니다. 10.5% 이상의 수준에서 강철은 스테인레스가 됩니다. 고온 용도의 합금강 단조품에서 크롬은 또한 고온에서 탄화물을 안정화시켜 열에 의해 연화되는 것을 방지합니다.

니ckel (Ni)

니ckel improves toughness, particularly at low temperatures, and enhances corrosion resistance. It is commonly used in amounts of 1% ~ 5% 구조용 합금강. 크롬과 함께 니켈은 압력 용기 단조품 및 터빈 부품에 사용할 수 있는 가장 충격에 강한 합금강을 만듭니다.

모lybdenum (Mo)

고성능 합금강에서 가장 가치 있는 첨가물 중 하나인 몰리브덴은 일반적으로 0.15%~1.0% . 경화성, 템퍼링 취성 저항성 및 고온 강도를 크게 향상시킵니다. 석유 시추 및 석유화학 환경에 사용되는 합금강 단조품에는 거의 항상 몰리브덴이 포함되어 있습니다.

망간(Mn)

망간은 제강 중 탈산에 기여하고 담금질성 및 인장강도를 향상시킨다. 황화철 대신 황화망간을 형성하여 황의 유해한 영향을 중화시킵니다. 레벨은 일반적으로 다음과 같습니다. 0.30%~1.80% 표준 합금강 등급.

합금강 분류 방법: 저합금 대 고합금

모든 합금강의 구성이나 성능이 동일하지는 않습니다. 업계에서는 존재하는 합금 원소의 전체 비율을 기준으로 이를 두 가지 광범위한 범주로 나눕니다. 이 분류는 단조 매개변수, 열처리 요구 사항 및 최종 사용 응용 분야에 직접적인 영향을 미칩니다.

총 합금원소 함량 및 대표적인 용도에 따른 합금강의 분류
카테고리 총 합금 함량 일반적인 합금 원소 일반적인 응용 분야
저합금강 8% 미만 Cr, Mo, Ni, Mn, V 압력 용기, 파이프라인, 구조 단조품, 자동차 부품
고합금강 8% 이상 크롬, 니켈, 모, W, Co 항공우주, 가스터빈, 화학처리, 고온 단조품
스테인레스 스틸(하위 세트) 최소 10.5% Cr 이상 Cr, Ni, Mo 식품 가공, 해양, 의료, 밸브 단조
공구강(하위 세트) 가변, 고C 합금 W, 모, 크롬, V 절삭 공구, 금형, 금형, 단조 공구

단조산업에서는 저합금강은 전 세계적으로 생산되는 합금강 단조품의 대부분을 차지합니다. , 주로 기계적 특성과 비용 효율성의 탁월한 균형을 제공하기 때문입니다. 고합금 등급은 성능 요구 사항이 재료 비용 증가를 정당화하는 극한의 사용 조건을 위해 예약되어 있습니다.

합금강 생산 방법: 원료 광석부터 최종 구성까지

합금강 생산은 각 단계에서 정밀한 제어가 필요한 다단계 야금 공정입니다. 이 프로세스를 이해하면 합금강 단조품에서 조성 일관성이 그토록 중요한 이유가 설명됩니다. 화학적으로 작은 편차라도 단조 부품의 최종 특성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

01

철광석 제련 및 1차 철강 생산

이 공정은 철광석, 코크스, 석회석이 1,500°C . 이는 고탄소, 고불순 철 형태인 선철을 생산합니다. 그런 다음 선철을 기본 산소로(BOF) 또는 전기 아크로(EAF)에서 정제하여 탄소 함량을 줄이고 황, 인과 같은 불필요한 불순물을 제거하여 조강을 생산합니다.

02

2차 야금 및 합금 원소 첨가

합금 원소는 2차 야금 과정에서 종종 레이들 용광로에서 추가됩니다. 합금철(철-크롬, 페로-몰리브덴, 페로-바나듐 등)은 목표 화학을 달성하기 위해 정확한 양으로 도입됩니다. 진공 탈기는 수소 및 산소 수준을 최소화하기 위해 사용될 수 있습니다. 특히 높은 응력 환경에 노출되는 합금강 단조품에 중요합니다. 주조하기 전에 화학적 균질성을 확인하기 위해 래들 전체를 여러 번 저어주고 샘플링합니다.

03

연속 주조 또는 잉곳 주조

액체 합금강은 후단 단조 공정에 따라 빌렛, 블룸, 슬래브, 잉곳 등으로 응고됩니다. 링 단조품, 샤프트 또는 압력 용기 본체와 같은 대형 합금강 단조품의 경우 - 잉곳 주조 선호하는 경우가 많습니다. 잉곳의 무게는 수백 킬로그램에서 그 이상이 될 수 있습니다. 300미터톤 . 응고 속도와 잉곳 형상은 재료의 내부 건전성에 영향을 미치며, 이것이 바로 잉곳 설계가 품질 엔지니어링 프로세스의 일부인 이유입니다.

04

균질화 및 컨디셔닝

주조 잉곳 또는 빌렛은 일반적으로 다음 온도에서 균질화로에 담가집니다. 1,100°C 및 1,250°C 응고 중에 발생하는 합금 원소의 고르지 못한 분포인 분리를 제거하기 위해 장기간(대형 잉곳의 경우 최대 48시간) 동안 사용됩니다. 이 단계는 단면 전반에 걸쳐 균일한 특성이 요구되는 고급 합금강 단조품의 경우 협상할 수 없습니다.

합금강 단조품이 주물품 또는 스톡 바와 다른 점

합금강이 잉곳 또는 빌렛 형태로 생산되면 재료는 단조를 거칩니다. 이는 강철의 내부 구조를 근본적으로 변화시키고 스톡바에서 주조 또는 기계 가공할 수 있는 것 이상으로 기계적 특성을 향상시키는 열역학적 공정입니다.

단조 공정 중에 합금강은 단조 온도 범위(일반적으로 1,050°C 및 1,250°C - 그런 다음 유압 프레스, 해머 또는 링 롤링 장비를 사용하여 압축력을 통해 성형합니다. 이 변형 프로세스는 다음과 같은 몇 가지 중요한 결과를 달성합니다.

  • 주조로 인한 내부 다공성과 수축 구멍이 닫히고 통합되어 완전히 조밀하고 건전한 재료가 생성됩니다.
  • 입자 구조는 부품의 모양에 따라 미세화되고 정렬되어 기본 응력 방향의 강도를 향상시키는 방향성 섬유 구조를 생성합니다.
  • 함유물 및 분리 밴드가 분해되고 재분배되어 피로 수명에 대한 부정적인 영향을 줄입니다.
  • 열역학적 작업은 결정 격자에 제어된 전위 밀도를 도입하여 더 높은 항복 강도에 기여합니다.

결과는 합금강 단조품 typically exhibit 20% to 40% higher fatigue strength 동일한 조성의 동등한 합금강 주물과 비교합니다. 이것이 바로 안전에 중요한 부품(터빈 디스크, 랜딩 기어, 압력 플랜지, 드릴 칼라)이 거의 항상 주조품이 아닌 단조품으로 지정되는 이유입니다.

단조품에 사용되는 일반적인 합금강 등급과 그 함유물

글로벌 철강 산업은 수백 가지의 합금강 등급을 표준화했으며 각 등급은 특정 성능 특성에 최적화된 정의된 구성 범위를 갖습니다. 다음 등급은 합금강 단조품에 가장 널리 사용되는 등급입니다.

4140

AISI 4140 - 크롬-몰리브덴강

구성: 0.38~0.43% C, 0.80~1.10% Cr, 0.15~0.25% Mo, 0.75~1.00% Mn . 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 합금강 중 하나입니다. 우수한 경화성, 내피로성, 인성을 제공합니다. 일반적으로 석유 및 가스 부문의 샤프트, 기어, 차축, 커넥팅 로드 및 공구 조인트로 단조됩니다. 열처리 후 인장강도 도달 950~1,100MPa 단면 두께와 템퍼링 온도에 따라 달라집니다.

4340

AISI 4340 — 니켈-크롬-몰리브덴강

구성: 0.38~0.43% C, 0.70~0.90% Cr, 0.20~0.30% Mo, 1.65~2.00% Ni . 항공기 품질의 합금강으로 알려진 4340은 큰 단면에서도 뛰어난 강도와 인성을 제공합니다. 4340으로 만든 합금강 단조품은 항공기 하부 구조, 크랭크샤프트 및 장갑 등급 구조 부품에 사용됩니다. 인장강도가 초과될 수 있음 1,400MPa 적절하게 열처리하면

F22

ASTM A182 F22 — 크롬-몰리브덴 합금(2.25Cr-1Mo)

다음을 함유하는 고온 서비스 합금 2.00~2.50% Cr 및 0.87~1.13% Mo . 석유화학 및 정유소 환경의 압력 용기 및 단조 배관에 널리 사용됩니다. 이 등급은 강도를 유지하고 최대 온도에서 수소 공격에 저항합니다. 550°C , 수소화 처리 장비 플랜지, 밸브 본체 및 반응기 노즐에 없어서는 안될 요소입니다.

P91

P91 등급 - 수정된 9Cr-1Mo 강철

구성: 8.00~9.50% Cr, 0.85~1.05% Mo, 0.18~0.25% V, 0.06~0.10% Nb . 발전 분야의 고압, 고온 증기 서비스용으로 특별히 개발되었습니다. P91의 합금강 단조품은 최대 온도에서 작동하는 주 증기 배관, 헤더 및 밸브 본체에 사용됩니다. 620°C . 바나듐과 니오븀을 첨가하면 수십 년 동안 사용하면서 크리프 변형에 저항하는 미세한 탄화물 석출물이 생성됩니다.

합금강 단조품의 열처리: 진정한 특성 발굴

합금강의 구성은 그 잠재력을 정의하지만, 열처리는 특정 응용 분야에 대한 잠재력을 열고 맞춤화하는 것입니다. 합금강 단조품은 거의 항상 단조 후 적어도 한 번의 열처리 작업을 거치며, 많은 경우 여러 번의 순차적 처리를 거칩니다.

정규화

단조품은 대략적인 온도로 가열됩니다. 임계 상한 온도(Ac3)보다 50°C ~ 70°C 높음 그런 다음 공냉식. 노멀라이징은 단조 과정에서 교란된 입자 구조를 미세화하고 잔류 응력을 완화시킵니다. 합금강의 경우 정규화 온도는 일반적으로 다음 사이에 해당합니다. 860°C 및 950°C . 이 처리는 종종 담금질 및 템퍼링 전 첫 번째 단계입니다.

담금질 및 템퍼링(Q&T)

담금질에는 단조품을 오스테나이트화 온도(일반적으로 830°C ~ 900°C 대부분의 Cr-Mo 합금강의 경우) 물, 오일 또는 폴리머 담금질 매체에서 급속 냉각됩니다. 이는 경도가 매우 높은 마르텐사이트 미세 구조를 생성합니다. 50HRC — 하지만 취성도 높습니다. 템퍼링은 마텐자이트 단조품을 더 낮은 온도로 가열합니다. 540°C 및 700°C , 강도 향상의 대부분을 유지하면서 취성을 줄이기 위해. 최종 기계적 특성은 템퍼링 온도 선택을 통해 고도로 제어할 수 있습니다.

가열 냉각

단조품의 가공을 위해 최대의 부드러움이 필요한 경우 또는 내부 응력을 완전히 제거해야 하는 경우에 사용됩니다. 완전 어닐링에는 Ac3 이상에서 용광로를 천천히 냉각시켜 주로 페라이트-진주 미세 구조를 생성합니다. 복잡한 가공 요구 사항이 있는 일부 복잡한 합금강 단조품의 경우 어닐링을 통해 공구 마모 및 가공 사이클 시간이 크게 줄어들며 때로는 가공 시간이 단축됩니다. 30% ~ 50% 담금질된 상태에서의 단조와 비교.

용접후열처리(비밀번호HT)

많은 합금강 단조품이 용접 조립품에 통합됩니다. 용접 후 열 영향부(HAZ)에는 경화되고 부서지기 쉬운 미세 구조와 잔류 인장 응력이 포함되어 있어 균열 지연이나 서비스 실패를 초래할 수 있습니다. 일반적으로 다음 온도에서 PWHT 600°C 및 760°C Cr-Mo 합금강의 경우 HAZ를 완화하고 수소 함량을 줄이며 잔류 응력을 허용 가능한 수준으로 낮춥니다. 압력 용기 단조품의 경우 PWHT는 대부분의 설계 규정에 따라 필수 요구 사항입니다.

합금강 단조품에 의존하는 산업과 구성이 중요한 이유

단조품용 합금강 구성의 선택은 항상 용도에 따라 결정됩니다. 산업별로 단조 부품에 대한 요구 사항은 매우 다르며 합금 전략은 서비스 환경에 정확하게 일치해야 합니다.

OG

석유 및 가스 산업

드릴 칼라, 밸브, 유정 장비 및 파이프라인 플랜지는 극압, H2S로 인한 응력 부식 및 부식성 유체가 있는 환경에서 작동합니다. 합금강 단조품 이 부문에서는 일반적으로 AISI 4130, 4140 및 F22 등급을 사용하며, 모두 적절한 내식성과 위의 압력을 견디는 데 필요한 높은 항복 강도를 결합합니다. 100MPa 깊은 우물 응용 분야에서.

AE

항공우주 및 국방

랜딩 기어 구성 요소, 액추에이터 로드 및 구조적 부착 장치에는 강철에서 달성할 수 있는 가장 높은 강도 대 중량 비율이 필요합니다. AISI 4340 및 진공 아크 재용해(VAR) 변형은 최대 인장 강도를 제공합니다. 1,800MPa 손상 방지 설계와 호환되는 파괴 인성 수준. 항공기에서 절약된 무게 1g은 장기적인 운영 가치를 가지므로 항공우주 합금강 단조품의 합금 구성은 표준 상용 등급보다 훨씬 엄격한 허용 오차로 제어됩니다.

PW

발전

원자력 및 화력 발전소의 증기 터빈 로터, 발전기 샤프트 및 압력 용기 노즐은 수십 년 동안 고온 및 고압에서 지속적으로 작동합니다. 이 부문의 합금강 단조품은 P91, P92, 12Cr-1Mo와 같은 내크리프 등급을 사용합니다. 여기에 바나듐, 니오븀, 텅스텐을 첨가하면 치수 변화와 강도 손실을 방지하는 미세 구조 안정성이 생성됩니다. 100,000시간 550°C 이상의 온도에서 서비스가 가능합니다.

호주

자동차 및 중장비

크랭크샤프트, 캠샤프트, 커넥팅 로드, 액슬 샤프트 및 기어박스 부품은 전 세계 합금강 단조품 시장에서 가장 큰 규모를 차지하는 부문을 나타냅니다. 5140(Cr강) 및 8620(Ni-Cr-Mo 침탄강)과 같은 등급이 여기에서 주로 사용되며, 케이스 경화로 인한 표면 경도와 합금 구성으로 인한 견고한 코어 특성의 조합을 제공합니다. 자동차 합금강 단조품의 연간 생산량은 전 세계적으로 천만 미터톤 , 자동차를 단일 최대 최종 용도 부문으로 만들었습니다.

합금강 단조품의 테스트 및 품질 검증

합금강의 조성이 최종 단조품의 특성을 직접적으로 결정하기 때문에 생산의 여러 단계에서 엄격한 테스트가 표준 관행입니다. 재료가 사양 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 합금강 단조품에 대해 다음 테스트가 정기적으로 수행됩니다.

화학 분석

단조 전에 합금강의 모든 열의 화학적 조성을 확인하기 위해 광학 방출 분광법(OES) 또는 X선 형광(XRF)이 사용됩니다. 결과는 각 요소에 대해 지정된 구성 범위 내에 속해야 합니다. 중요한 응용 분야의 경우 래들 분석은 완성된 단조품에서 가져온 제품 분석으로 보완됩니다.

기계적 테스트

인장 시험(ASTM E8 또는 ISO 6892에 따라)은 항복 강도, 최대 인장 강도, 연신율 및 면적 감소를 측정합니다. 샤르피 충격 시험(ASTM E23에 따름)은 특정 온도에서의 인성을 평가합니다. 경도 시험(Brinell, Rockwell 또는 Vickers)을 통해 단조 단면 전체의 열처리 반응을 검증합니다.

초음파 테스트(UT)

자동 또는 수동 UT는 다공성, 균열 또는 단조 본체 내의 함유물과 같은 내부 불연속성을 감지하는 데 사용됩니다. 허용 기준은 ASTM A388 또는 EN 10228-3과 같은 표준에 의해 정의됩니다. 압력 용기 또는 터빈에 사용되는 대형 합금강 단조품의 경우 UT가 수행됩니다. 단조량 100% .

자분 시험(MT)

MT는 페라이트 합금강의 표면 및 표면 근처 불연속성을 감지합니다. 단조품은 자화되어 미세한 강자성 입자가 표면에 균열 표시를 나타냅니다. 이 테스트는 가공된 합금강 단조품에 특히 중요합니다. 왜냐하면 기계 가공으로 인해 거친 단조 조건에서는 보이지 않았던 표면 아래 균열이나 이음매가 노출될 수 있기 때문입니다.

단조 분야의 합금강과 일반 탄소강 비교

단조 설계 과정에서 실제적인 질문은 일반 탄소강과 비교하여 합금 원소의 추가 비용이 정당한지 여부입니다. 다음 비교는 데이터 기반 관점을 제공합니다.

일반 탄소강과 일반 합금강 단조 등급 간의 주요 특성 비교
재산 일반 탄소강 (1045) 합금강 (4140) 합금강 (4340)
인장강도(Q&T) 570~700MPa 950~1,100MPa 1,200~1,450MPa
경화성 낮음(얕은 경화) 중간-높음 매우 높음
저온에서의 인성 나쁨 좋음 우수
내식성 나쁨 모derate 모derate
고온 강도 나쁨 above 300°C 좋음 to 450°C 좋음 to 450°C
상대적 재료비 최저 1.5-2x 일반 탄소 2.5~4배 일반 탄소

단조품이 작거나, 하중이 적거나, 쉽게 교체할 수 있는 응용 분야에서는 일반 탄소강이 실용적인 선택이 될 수 있습니다. 그러나 고장이 치명적일 수 있거나 단면 크기(무게)를 줄이는 것이 상업적으로 중요한 구성 요소의 경우 합금강 단조품 deliver a cost-performance advantage 부품 무게 감소, 서비스 수명 연장 및 유지 관리 빈도 감소를 통해 높은 자재 가격을 신속하게 상쇄합니다.

단조 요구 사항에 적합한 합금강 등급을 선택하는 방법

단조 프로젝트에 적합한 합금강 구성을 선택하는 것은 구조화된 엔지니어링 결정입니다. 다음 요소를 체계적으로 평가해야 합니다.

  1. 서비스 온도 범위: 최대 400°C의 주변 온도와 중간 온도의 경우 4140 또는 F11과 같은 표준 Cr-Mo 등급이면 충분합니다. 500°C 이상의 온도에서는 수정된 9Cr 등급(P91, P92) 또는 오스테나이트 스테인리스 단조품을 고려해야 합니다.
  2. 필요한 강도 수준: 설계에 필요한 최소 항복강도와 인장강도를 결정합니다. 900MPa 이상의 항복 강도를 위해서는 니켈 함유 등급(4340, 300M) 또는 초고강도 합금강을 선택해야 합니다.
  3. 단면 두께 및 경화성: 단조 단면이 클수록 완전 경화를 달성하려면 더 높은 경화성이 필요합니다. 4140과 같은 일반 합금강은 최대 대략적으로 단면적으로 완전히 경화될 수 있습니다. 직경 75mm ; 더 큰 단면의 경우 더 높은 니켈 등급 또는 진공 재용해 변형이 필요합니다.
  4. 부식성 환경: 단조품이 H2S, 염화물 또는 산성 환경에 노출되는 경우, 더 간단한 합금으로 기본 기계적 요구 사항을 충족할 수 있더라도 더 높은 크롬 또는 스테인리스 등급의 내식성 합금강을 고려해야 합니다.
  5. 용접성 요구 사항: 탄소 및 합금 함량이 높을수록 일반적으로 용접성이 저하됩니다. 합금강 단조품이 사용 중에 용접되는 경우 아래의 탄소 당량(CE) 값 0.45 일반적으로 필수 예열 없이 HAZ에서 수소로 인한 균열을 방지하는 것이 목표입니다.
  6. 저온에서의 충격 인성: 해양, 북극 또는 극저온 응용 분야의 경우 최소 설계 온도에서의 샤르피 충격 에너지를 지정해야 합니다. 니켈 첨가는 합금강 단조품의 영하 온도에서 인성을 유지하는 가장 효과적인 방법입니다.

합금강 조성 및 단조 기술의 새로운 동향

합금강 개발 분야는 고정되어 있지 않습니다. 연구 및 산업 개발 노력은 차세대 합금강 단조품에 중요한 영향을 미치면서 합금강 구성이 달성할 수 있는 한계를 지속적으로 확장하고 있습니다.

AHSLA(첨단 고강도 저합금)강

이 등급은 위의 인장 강도를 달성합니다. 1,000MPa 주로 니오븀(0.02~0.06%), 티타늄(0.01~0.04%), 바나듐(0.05~0.15%)의 미세 합금 첨가를 통해 총 합금 함량이 3% 미만입니다. 이 메커니즘은 단조 후 제어된 냉각 중에 형성되는 미세한 탄화물 및 질화물 입자의 석출 경화에 의존합니다. 그 결과 전통적인 고합금강의 강도와 용접성이 크게 향상되고 원자재 비용이 절감되는 재종이 탄생했습니다.

단조품을 위한 열기계 제어 가공(TMCP)

TMCP는 단일 조정 순서로 제어된 냉각과 단조 변형을 통합하여 기존의 재가열 및 담금질 사이클을 대체합니다. 합금강의 경우 TMCP는 아래의 입자 크기를 달성할 수 있습니다. 10 마이크로미터 - 기존의 단조 및 열처리 소재보다 훨씬 미세합니다. 미세한 입자 크기는 합금 함량을 증가시키지 않고도 강도, 인성 및 내피로성을 동시에 향상시켜 열처리 에너지 소비를 최대 100%까지 줄입니다. 25% 일부 단조 작업에서.

단조품을 보완하는 적층 가공

적층 제조(AM)는 합금강 단조품의 섬유 구조와 밀도를 복제할 수 없지만 이후 단조되는 거의 그물 형태의 프리폼에 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이러한 하이브리드 접근 방식은 재료 낭비를 줄입니다. 60~70% 구매-투-플라이 비율 단조 공정의 구조적 무결성 이점을 유지하면서 복잡한 형상의 경우 기존 단조에서 일반적으로 30% 미만으로 감소합니다. AM용 합금강 분말은 확립된 단조 합금 등급을 밀접하게 반영하는 구성을 갖춘 성장하는 특수 부문입니다.

전산 합금 설계

이제 CALPHAD 기반 전산 열역학 도구를 사용하면 야금학자는 1kg의 강철이 녹기 전에 상태 다이어그램, 변태 온도 및 미세 구조 진화를 예측하여 새로운 합금강 구성을 설계할 수 있습니다. 이 접근 방식은 새로운 합금강 단조 등급의 개발 주기를 획기적으로 가속화하여 개념부터 적격 생산 등급까지의 시간을 기존 방식에서 단축합니다. 10~15년 일부 프로그램에서는 3~5년 정도 소요됩니다.