건축구조용 고강도 후판강재의 이해
후판강재의 분류
건축용후판강재의 분류는 인장강도 기준으로 (400 / 500 / 600 MPA)구분 한다.
1.400MPA 급 강재 SS400, SM400, SN400, FR400, SMA400
2,500MPA 급 강재 SM490, SM490MC(PILAC-BT33) , SN490, FR490(POS-FR50), SMA490, SM520, SM520TMC(PILAC-BT36)
3.600MPA 급 강재 SM570, SM570TMC(PILAC-BT45, SMA570
이들 강재는 일반압연강재 와 Normalizing 이나 QT 처리 또는 열가공 제어등 열처리강재로 구분
건축구조용강재 규격의 이해
강재의 명칭
SMA490 B W N ZC
1.SMA SS : Steel Stracture (일반구조용 압연강재) SM : Steel Marine (용접구조용 압연강재) SMA : Steel Marine Atmosphere (용접구조용 내후성 열간압연강재)
2.490 (강재의 인장강도) 400 : 400Mpa (Fy=2.4tf/cm2 490 : 490Mpa (Fy=3.3tf/cm2 500 : 500Mpa (Fy=3.6tf/cm2 570 : 570Mpa (Fy=4.1tf/cm2
3.B (샤르피 흡수에너지 등급) A : 별도 조건 없음 B : 27J ( 0 도씨 ) 이상
4.W (내후성 등급) W : 녹 안정화처리 P : 일반 도장후 사용
5.N (열처리 종류) N : Normalizing (소준) QT : Quenching Tempering TMC : Thermo Mechnical - Control ( 열가공제어)
6,ZC (내라멜타테어 등급) ZA : 별도 보증 없음 ZB : Z 방향 15% 이상 ZC : Z 방향 25% 이상
■TMCP강 (Thermo-Mechanical Con- trolled Process)
열처리 가공 과정에서 강도가 높아지는 강재로 가공성과 강도가 높아 최근 조선이나 구조물에 많이 사용되고 있다.
인천대교 TMCP강 적용 포스코의 고부가가치 후판이 국내 최장의 교량으로 관심을 모으고 있는 인천대교에 적용된다. 오는 2009년 완공 예정인 인천대교(인천공항~송도)에 TMCP강 등을 소재로 사용하기로 최근 확정함에 따라 광안대교, 영종대교에 이어 포스코의 고부가가치강을 적용한 대규모 교량이 탄생할 전망이다. 특히 인천대교는 현재 세계 10대 랜드마크 프로젝트이자 사장교로는 세계 6위 규모로 꼽히고 있어 포스코 강재의 우수성을 알리고 교량용 강재 수요를 창출하는 구조물로 기대를 모으고 있다. 인천대교에는 고부가가치 후판 2만 4000톤, 포스코가 개발한 교량 난간용 강재 3000톤을 비롯해 모두 5만여톤의 포스코 강재가 사용되며, 이 중 교량용 TMCP강 소요량은 3000톤에 이를 것으로 보인다. TMCP강은 용접성이 우수한 고급후판재로, 일산대교는 일반강 대신 TMCP강을 사용함으로써 구조를 단순화해 철골 제작비를 22% 절감했다. TMCP강을 비롯해 포스코의 고부가가치 후판은 인천대교(12.3㎞) 중 사장교(1.48㎞) 구간에 주로 사용되며, 콘크리트 교량으로 건설되는 접속교에는 PC강연선용 소재 등 포스코의 일반 강재가 사용된다. 이번 인천대교를 비롯해 고기능 교량용 강재 수요가 계속 늘고 있어, 포스코는 기존의 TMCP강 외에 복합기능을 가진 교량용 고성능강(HPS)을 올해 안으로 개발할 방침이다. 또한 포스코는 대규모 해상 교량건설사업에 TMCP와 HPS 등 전략제품 판매를 확대하는 등 2008년 교량용 고부가가치강 수요를 연 10만톤 수준으로 올릴 계획이다. 인장강도 50kg/mm2급 의 고장력강의 경우, 기본성분은 0.07∼0.15%C, 0.8∼1.5%Mn으로서 철강회사에 따라 큰 차이는 없지만 Nb, V, Ti, REM(희토류원소)의 미량첨가, Cu, Ni, Cr, Mo 등의 소량첨가 및 전술한 ①항 에서 ⑤항 까지의 각 공정의 온도, 가공도, 냉각속도 등의 선택은 회사에 따라 다르다.
단 Ａr3점 이하의 가공에서는 판두께 방향으로 항복점 이상의 큰 힘이 작용하는 경우 가공온도의 저하, 가공도의 증가와 함께 판두께 방향으로 박리되는 "separation" 이라 불리우는 결함이 발생하기 쉬우므로 이런 경우에는 가공온도를 낮게 할 수 없다. Nb, V 및 Ti 등을 미량첨가한 저탄소의 비조질 고장력강에서 열간압연과 냉각과정을 정밀하게 제어하면 압연상태에서 높은 강도와 인성을 얻을 수 있게 된다. 이 방법을 사용하면 공정단축에 의한 원가절감효과가 있으므로 크게 주목을 받고 있다. 제어압연-제어냉각에 의한 강인화기구는 다음과 같다.
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