철강

철강(Steel)은 철을 주성분으로 하는 합금이다. 철에 탄소를 2% 미만으로 첨가하여 제조하며, 탄소 함량뿐 아니라 다양한 첨가 원소(합금 원소)의 종류와 함량에 따라 물리적, 화학적 특성이 크게 달라진다. 이러한 특성 차이에 따라 다양한 용도로 사용된다.

성질: 철강의 강도, 경도, 연성, 인성 등의 기계적 성질은 탄소 함량 및 합금 원소의 종류와 함량에 따라 크게 영향을 받는다. 일반적으로 탄소 함량이 높을수록 강도와 경도는 증가하지만 연성과 인성은 감소하는 경향이 있다. 합금 원소의 첨가는 강도, 내식성, 내마모성 등 특정 성질을 향상시키는 데 기여한다. 예를 들어, 크롬과 니켈의 첨가는 내식성을 향상시켜 스테인리스강을 만든다.

제조: 철강 제조 과정은 크게 용광로에서 철광석을 이용하여 제철한 후, 전기로나 전로에서 탄소 함량과 합금 원소의 함량을 조절하여 제강하는 과정으로 이루어진다. 최근에는 고로의 효율 향상과 친환경적인 제철 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다.

종류: 철강은 그 용도와 특성에 따라 다양한 종류로 분류된다. 탄소강, 합금강, 스테인리스강, 내열강, 공구강 등이 대표적인 예이며, 각각의 종류는 특정한 성질을 강조하여 제조된다. 예를 들어, 탄소강은 탄소만을 주요 합금 원소로 사용하며, 합금강은 탄소 외에 다른 금속 원소를 첨가하여 특정 성질을 향상시킨 강이다. 스테인리스강은 크롬 함량이 높아 내식성이 우수하다.

용도: 철강은 건축, 토목, 자동차, 조선, 기계, 전기, 전자 등 광범위한 산업 분야에서 필수적인 재료로 사용된다. 건축물의 골조, 자동차의 차체, 선박의 선체, 기계 부품 등 다양한 제품에 사용되며, 현대 산업 사회의 발전에 크게 기여하고 있다.