인간의 머리카락보다 얇은 마이크로 드릴이 놀라운 속도로 회전하여 단단한 재료에 정밀한 구멍을 만들거나, 로켓 엔진 노즐에서 나오는 뜨거운 불꽃이 손상 없이 장시간 노출을 견디는 것을 상상해 보십시오. 불가능해 보이는 이러한 업적은 하나의 중요한 재료인 텅스텐 강철에 의존합니다. 이 텅스텐 합금 특수강이 다양한 산업 분야에서 탁월한 성능을 발휘할 수 있을 만큼 특별한 이유는 무엇입니까?
이름에서 알 수 있듯이 텅스텐강은 주로 주요 합금 원소로 텅스텐을 함유하고 있으며 일반적으로 소량의 몰리브덴 및 바나듐과 함께 조성의 2~18%를 차지합니다. 이러한 요소는 시너지 효과를 발휘하여 탁월한 내열성, 내식성 및 내마모성을 부여하므로 텅스텐강은 고성능 공구 및 부품에 이상적입니다. 텅스텐은 강철의 가장 오래된 합금 원소 중 하나이며, 탄소와 결합하면 매우 단단한 탄화물을 형성하고 철과 함께 텅스텐 페라이트를 생성합니다. 그러나 과도한 텅스텐 함량은 취성을 증가시켜 재료가 구부러지기보다는 부서지는 원인이 됩니다. 따라서 경도와 인성 사이의 최적의 균형을 달성하려면 텅스텐 함량을 정밀하게 제어하는 것이 중요합니다.
텅스텐 강의 우수한 성능은 독특한 구성에서 비롯됩니다. 융점이 매우 높은 텅스텐은 강철의 내열성을 크게 향상시켜 극한의 온도에서도 강도와 경도를 유지할 수 있습니다. 몰리브덴과 바나듐을 첨가하면 내마모성과 인성이 더욱 향상됩니다. 특히 텅스텐은 다음과 같은 주요 방식으로 철강에 기여합니다.
텅스텐강은 다양한 용도와 성능 요구 사항에 맞게 다양한 유형으로 제공됩니다. SAE(Society of Automotive Engineers)는 7로 시작하는 4자리 숫자(7XXX 형식)를 사용하는 표준화된 분류 시스템을 구축하여 사용자가 적절한 텅스텐강 재료를 신속하게 식별하고 선택할 수 있도록 했습니다.
장점에도 불구하고 텅스텐강은 어려움에 직면해 있습니다. 텅스텐 함량이 높으면 취성이 증가하여 특정 용도가 제한되는 반면 재료 비용은 상대적으로 높습니다. 연구원들은 다음과 같은 솔루션을 모색하고 있습니다.
고성능 합금인 텅스텐강은 현대 산업에서 중요한 역할을 합니다. 지속적인 발전을 통해 다양한 부문에 걸쳐 응용 프로그램 확장과 기능 향상이 보장됩니다.
