원형강 (환봉)이란 무엇인가 ?
▶ 기본 개요
1) 단면의 모양이 진원(원형)을 이루고 있으며 파이츠와 달리 내부가 비어 있지 않고 철로 가득 차 있는 봉강(BAR) 제품
2) 재조방법 : 빌렛을 1100℃이상 고온으로 가열한후 열간압연하여 대부분 생산되며 이를 다시 정밀하게 늘리거나 깍는 냉간 인발(연마) 방식으로 생산
3) 주요 제조사 : 현대제철, 동국제강, 한국특강, 대성철강, 세아창원특수강 등 국내 대형 제강사 및 마봉강 전문 압연업체에서 생산
4) 모양 : 열간 압연의 경우 길쭉한 원기둥 형태로 표면을 가공하기 때문에 거칠고 검붉은색을 띠고 냉간 인발(연마)의 경우 매끄럽고 은백색을 띱니다
▶ 주요 용도
1) 건축 및 토목 : 구조물의 결속을 위한 기초 앵커볼트, 지붕 구조물, 터널공사보강재, 철골조의 가새
2) 기계 및 자동차 부품 : 회전축, 기어류, 핀, 볼트/너트, 모터 샤프트, 베어링 부품 케이스
3) 조선 및 플랜트 : 선박용 엔진부품, 배관 지지대, 고강도 체인
4) 생활 인테리어 : 고급 가구 프레임, 난간, 손잡이 시설물
▶ 종류 및 분류
1) 재질별 : ⓐ 탄소강 환봉 - 가장 대중적인 일반 구조용 및 기계 구조용 강재
ⓑ 합금강 환봉 - 내마모성과 강도를 높이기 위해 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등을 첨가한 강재
ⓒ 스테인리스 환봉 - 녹이 슬지 않아야 하는 환경에 사용되는 강재 (STS304, STS316L 등)
2) 형태별 : ⓐ 흑환봉 (구로 환봉) - 열간 압연후 표면을 별도로 가공하지 않아 검붉은 산화피막(스케일)이 덮여 있는 거친상태의 제품
ⓑ 마환봉 (미가끼 환봉) - 흑환봉을 냉강 인발 가공하여 표면이 매끄럽고 광택이 나며 치수가 정밀한 제품
3) 규격별 : 직경 (지름, Φ 또는 mm)을 기준으로 6mm의 소형 환봉부터 200mm의 대형 환봉으로 분류
▶ KS 규정
1) 주요 표준번호 : ⓐ KS D 3503 - 일반 구조용 압연 강재 (SS275 또는 SS400 <구 KS규격>)
ⓑ KS D 3752 - 기계 구조용 탄소 강재 (SM45C 또는 S45C <구 KS규격>)
ⓒ KS D 3568 / KS D 3504 - 용도에 따른 봉강 및 부속 기준
2) 적용범위 : 건축, 토목, 기계, 부품 가공용으로 사용되는 열간 압연 및 냉간 최종 가공 강재의 화학성분, 기계적성질, 치수 허용 오차 규정
▶ 화학성분
1) SS275 (일반 구조용) : ⓐ 탄소(C) - 함량 기준이 느슨하거나 규정되지 않음
ⓑ 인(P) - 0.050% 이하
ⓒ 황(P) - 0.050 % 이하
2) SM45C (긱게 구조용 탄소강) : ⓐ 탄소(C) - 0.42% ~ 0.48%
ⓑ 망간(Mn) - 0.60% ~ 0.90%
ⓒ 인(P) - 0.030% 이하
ⓓ 황(P) - 0.030% 이하
▶ 기계적 성질
1) 인장강도 : 강재가 잡아 당기는 힘에 견딜수 있는 최대값으로
ⓐ SS275 - 410 ~ 550 N/㎟
ⓑ Sm45C - 570 N/㎟ 이상 (높은 인장강도 요구)
2) 항복강도 : 영구 변형이 생기기 직전의 한계값으로
ⓐ SS275 - 275 N/㎟ 이상 (두께에 따라 상이함)
3) 연신율 : 부러지지 않고 늘어나는 비율로 일반적으로 탄소함량이 낮은 일반 구조용 강재가 기계 구조용 강재보다 연신율이 좋아 절삭 및 절공이 용이함
▶ 규격표
| 직경 (Φ, mm) | 단위중량 (kg/m) | 비 고 |
| 9 mm | 0.499 | * 소형번들 (1~2톤 단위) 묶음 |
| 12 mm | 0.888 | * 길이는 6m 기준 |
| 16 mm | 1.580 | |
| 19 mm | 2.230 | |
| 25 mm | 3.850 |
▶ 단가 정보
1) 결정요인 : 철스크랩(고철) 및 빌렛 등 원자재 가격, 니켈/크롬 등 합금 원소의 시세에 따라 변동
2) 단가특징 : 표면 처리가 추가되고 치수 정밀도가 높은 마봉강이 흑봉강보다 가공 공정비용으로 인해 가격이 높게 책정됨
▶ 사용시 유의사항
1) 정밀 가공 유의 : 후공정 (선반 가공 등)을 진행할 경우 가공 여유 (두께 마진)를 감안하여 정규격보다 약간 여유가 있는 사이즈를 선택
2) 용도 매칭 : 단순 고정 구조물인지 강한 회전력을 견뎌야 하는 축(Shaft)인지에 따라 강종 (SS275 또는 SM45C)을 명확히 구분해야 부러지는 사고를 방지
3) 보관 : 흑환봉은 표면에 방청처라가 되어 있지 않아 습기에 노출되면 쉽게 녹이 발생
반드시 건조하고 통풍이 잘되는 실내 혹은 랙(Rack)에 보관하고 천막 등으로 보호
▶ 용도별 적합성
1) 적합성 : 단순 볼트 조립용, 건축용 가새, 선반 가공을 거치는 기계 부품 회전축, 구조물 지지대
2) 비적합성 : 내부로 유체나 기체를 흘려보내야 하는 배관통로 (파이프 사용), 고도의 경량화가 필요한 프레임
▶ 발주전 체크리스트
1) 강종 확인 : 일반 구조용(SS275)인가? 기계 구조용(SM45C)인가 아니면 스테인리스 강재인가?
2) 표면 상태 : 녹이나 스케일이 상관없는 흑환봉인가? 외관과 정밀도가 중요한 마환봉인가?
3) 사이즈 및 단중 : 필요한 직경과 길이 및 총 소요수량을 정확히 계산하였는가?
4) 납기 및 운송 : 현장 하차시 크레인이나 지게차 등 하차장비가 준비되어 있는가?
▶ 자주 묻는 질문 (FAQ)
Q1. 원형강(환봉)과 원형파이프의 차이점은 무었인가요?
A1. 가장 큰 차이점은 속이 찼는지 비었는지의 여부입니다
환봉은 속이 꽉 찬 강재로 기계 가공이나 강한 하중을 견디는 축에 사용되고 파이프는 속이 비어 있어 유체 수송이나 경량 구조물에 사용됩니다
Q2. 구로 환봉과 미가끼 환봉은 무었인가요?
A1. 현장 용어로 구로환봉은 흑환봉이라 하고 미가끼 환봉은 마환봉이라고 합니다
표면이 검고 거칠면 구로환봉, 매끄럽소 반짝이면 미가끼 환봉으로 보시면 됩니다
Q3. 일반 환봉에 용접을 막 해도 되나요?
A3. SS275 (일반 구조용) 재질은 용접성이 좋아 사용상 문제가 없으나SM45C(기계구조용) 재질은 탄소량이 많아 일반 용접시 쉽게 깨질수 있으므로 전문가의
예열작업이 동반되어야 합니다
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