용접강관(welded steel pipe)의 경우 소재에 따라서 탄소강 강관, 스테인리스강 강관, 아연도금 강관 등으로 구분하기도 한다.
(1) 탄소강 강관(carbon steel pipe, 炭素鋼)
소재로 탄소강을 사용하며, 탄소강이란 다음과 같다
규소·망가니즈·인·황을 불순물로 함유하고 있지만, 철과 탄소의 합금 중에서 열처리가 가능한 0.05∼2.1%의 탄소를 함유한 것을 말한다. 상태도(狀態圖)에 표시한 바와 같이 탄소량 0.9%인 곳을 경계로 해서 조직이 변하여 이것보다 탄소가 적으면 페라이트라고 하는 소량의 탄소가 들어 있는 비교적 연한 철의 상(相)이 있는데 이 사이를 페라이트와 시멘타이트 Fe3C가 쪽 매널 세공과 같이 잘게 혼합된 상(펄라이트)이 메우고 있다. 탄소량이 증가할수록 이 펄라이트의 비율이 증가하여 0.9% 탄소에서 전부 펄라이트가 된다. 이것보다 고탄소측에서는 시멘타이트 사이를 펄라이트가 메운 조직으로 되어, 탄소량이 많을수록 시멘타이트가 증가하여 1.5%에서 약 10%가 된다.
이 때문에 0.9%까지는 탄소가 증가하는 데 따라 단단해진다.
--->일반적으로 흑색의 재질로 생각하면 되고, 흔히 흑관이라고 한다.
공사장이나, 주변에서 볼수 있는 흔한 파이프는 모두 이 탄소강 강관이며, 검은색 강관에 용도에 맞게 도장(paint)를 하거나 도금을 해서 사용한다.
(2) 스테인리스 강관 (stainless steel pipe, ─鋼)
소재로 스테인리스강을 사용하며, 스테인리스 강 이란 다음과 같다.
1913년에 H. 브레얼리가 크로뮴을 첨가한 내식강을 만든 것이 시초이며, 오늘날 사용되는 것은 크게 철-크로뮴계의 페라이트 스테인리스강과 철-니켈-크로뮴계의 오스테나이트 스테인리스강으로 나뉜다. 전자는 상온에서의 철의 결정계인 체심입방결정 속에 많은 크로뮴을 녹여 넣어서, 산화될 때 철과 크로뮴의 양쪽 산화막을 표면에 만들어 내부를 보호하도록 한 것으로 13%의 크로뮴을 첨가한 크로뮴스테인리스강이 유명하다. 내열합금으로는 크로뮴이 더 많은 27% 크로뮴스테인리스강 등이 사용된다. 12∼13%의 낮은 크로뮴의 것은 담금질에 의해 마텐자이트상(相)이 되므로 마텐자이트스테인리스강이라고도 한다.
후자는 철의 900∼1400℃에서 안정된 결정형인 면심입방결정을 다량의 니켈·크로뮴을 첨가함으로써 상온까지 안정되게 한 것으로, 18-8이라는 이름으로 잘 알려진 18%크로뮴·8%니켈 합금 외에, 17-7 PH(precipitation hardening:석출경화)라고 하여 탄성재료가 되는 17%크로뮴·7%니켈에 알루미늄을 소량 첨가한 것이 있다. 니켈·크로뮴은 17-7을 최저한으로 해서, 25-20이라고 하는 25%크로뮴 ·20%니켈의 내열합금까지 이르고 있다. 페라이트스테인리스강은 강자성(强磁性)이지만 오스테나이트스테인리스강은 상자성(常磁性)이다. 그러나 18-8 정도의 크로뮴·니켈량으로는 강하게 가공하면 일부는 오스테나이트가 변화해서 자성이 나타난다.
스테인리스강은 전혀 녹슬지 않는다는 것이 아니라, 보통 철강에 비해 그다지 녹슬지 않는다는 표현이 정확하다. 그러나 염산 등에는 크로뮴을 첨가한 산화피막에 의한 방호효과(防護效果)가 없으므로, 염산 등에 대해서는 내식성이 없다. 또한 오스테나이트강은 염소이온이 있는 환경하에서는 응력부식(應力腐蝕)이 일어나는 결점이 있다.
(3-1) 선도금강관 (pre-galvanized steel pipe)
후자는 철의 900∼1400℃에서 안정된 결정형인 면심입방결정을 다량의 니켈·크로뮴을 첨가함으로써 상온까지 안정되게 한 것으로, 18-8이라는 이름으로 잘 알려진 18%크로뮴·8%니켈 합금 외에, 17-7 PH(precipitation hardening:석출경화)라고 하여 탄성재료가 되는 17%크로뮴·7%니켈에 알루미늄을 소량 첨가한 것이 있다. 니켈·크로뮴은 17-7을 최저한으로 해서, 25-20이라고 하는 25%크로뮴 ·20%니켈의 내열합금까지 이르고 있다. 페라이트스테인리스강은 강자성(强磁性)이지만 오스테나이트스테인리스강은 상자성(常磁性)이다. 그러나 18-8 정도의 크로뮴·니켈량으로는 강하게 가공하면 일부는 오스테나이트가 변화해서 자성이 나타난다.
스테인리스강은 전혀 녹슬지 않는다는 것이 아니라, 보통 철강에 비해 그다지 녹슬지 않는다는 표현이 정확하다. 그러나 염산 등에는 크로뮴을 첨가한 산화피막에 의한 방호효과(防護效果)가 없으므로, 염산 등에 대해서는 내식성이 없다. 또한 오스테나이트강은 염소이온이 있는 환경하에서는 응력부식(應力腐蝕)이 일어나는 결점이 있다.
---> 이름 그대로 stain(녹)+less(없음) 녹이 발생하지 않는다는 뜻이지만, stainless도 녹 발생은 되지만, 내식성이 탄소강이나, 아연도금 강관보다 훨~~~~씬 우수하다, 물론 가격도 비싸고 해서 녹이 나면 안되는 곳(발전소 등)이나, 미관상 녹발생을 방지하기 위해서 (조각이나 구조물) 사용한다.흔히 말하는 스텐,스뎅이 요거다.
(3) 아연도금강관 (galvanized steel pipe , 亞鉛鍍金鋼管)
스테인리스강관이 만들어지기 전에 내식성(녹발생이 잘안되는 것)을 높이기 위해서, 사용했으며 지금도 많이 사용되고 있다.(스테인리스 보다는 저렴함!)
흔히 배관용이나, 구조용등에 많이 사용되고, 탄소강과 같이 적녹(붉은 녹)이 발생하는 것이 아니고, 아연이 공기중에 산화되면서 발생하는 백청(하얀 녹-밀가루같은 것이 발생)이 발생하고 난 후에, 적녹이 발생한다.
(밀가루같이 허연 가루가 묻어있는 물건이라면, 반품을 하던가, 가격을 깍아서 구매하자!!!)
염분이나, 습기가 많은 곳에서는 백청이 진행될 가능성이 크다.
(3-1) 선도금강관 (pre-galvanized steel pipe)
일본에서는 선도금 강관이라고 명칭하는데, 국내에서는 아연도금강관과 혼용에서 사용하기도 하지만, 굳이 구분하자면, galvanized steel pipe(용융아연도금,DEEPING) 아연도금로에 담가서 도금하는 것이고, pre-galvanized steel pipe는 원재료를 galvanized coil_ HGI,CGI등 을 사용해서 조관된 제품이다.
생산 방식의 차이로 가격 또한 차이가 나는데 용융아연도금이 더 비싸다.
HGI및 CGI강관은 아연도금강판을 조관하지만, 용접한 부분이 도금처리가 되지 않기 때문에 파이프의 겉면은 후공정으로 용사처리(용접부에 아연도금을 별도로 해주는 것)를 한번 더 해서 표면은 유관으로 용융아연도금강관과 구분하기 힘들지만, 강관 내부의 용접부위는 용사처리를 해 줄수 없기 때문에, 내부는 탄소강관(흑관)과 같이 녹으로 부터 자유롭지 않고, 겉 표면의 용사처리도 용융아연도금강관과 비교해서는 아연부착성이 낮기 때문에 용접부위의 내식성이 떨 어진다.
용접부위의 내식성때문에, 주로 일반 건설용, 농업용등의 용도로 사용되고, 파이프 안쪽을 이용하는 용도(배관용등)의 용도로는 적합하지 않다.
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