강철의 비중과 용적중량: 강종별 비중표
강철은 소량의 탄소(최대 2%)와 기타 원소를 함유한 가공 가능한 철 합금입니다. 거의 모든 산업에서 사용하는 가장 널리 보급된 재료 가운데 하나입니다. 강철은 조직, 기계적·물리적 성질, 화학 조성이 서로 다른 강종으로 분류합니다.
다음 표에는 가장 널리 사용하는 강종의 비중을 g/cm³ 단위로 정리했습니다.
| 강철 종류 | 강종 | 비중(g/cm³) |
| 극저온용 스테인리스 구조강 | 12Х18Н10Т | 7.9 |
| 내열·내식 스테인리스강 | 08Х18Н10Т | 7.9 |
| 저합금 구조강 | 09Г2С | 7.85 |
| 고급 탄소 구조강 | 10,20,30,40 | 7.85 |
| 탄소 구조강 | Ст3сп, Ст3пс | 7.87 |
| 금형 공구강 | Х12МФ | 7.7 |
| 스프링 구조강 | 65Г | 7.85 |
| 금형 공구강 | 5ХНМ | 7.8 |
| 합금 구조강 | 30ХГСА | 7.85 |
| 고탄소강 | 70 (ВС/ОВС) | 7.85 |
| 중탄소강 | 45 | 7.85 |
| 저탄소강 | 10/10А; 20/20А | 7.85 |
| 전기용 저탄소강(암코 철) | А/Э; ЭА; ЭАА | 7.8 |
| 크로뮴강 | 15ХА | 7.74 |
| 질화용 크로뮴·알루미늄·몰리브데넘강 | 38ХМЮА | 7.65 |
| 크로뮴·망가니즈·규소강 | 25ХГСА | 7.85 |
| 크로뮴·바나듐강 | 30ХГСА; 20ХН3А | 7.85 |
강종은 약 1500가지로 매우 많으므로 가장 널리 사용하는 강종의 비중만 제시했습니다. 강철의 비중에 관한 더 자세한 정보는 이 사이트의 다른 문서에서 확인할 수 있습니다.
강철의 주요 특성으로는 밀도, 선팽창계수, 탄성계수, 전단계수를 들 수 있습니다. 화학 조성에 따라 합금강과 탄소강으로 구분합니다. 탄소강에는 탄소와 철 외에도 망가니즈 0.1~1.0%와 규소 최대 0.4%를 첨가합니다. 특별한 성질을 부여하기 위해 불순물이 들어갈 수도 있습니다. 인은 낮은 온도에서 취성을 일으키고 일정 온도까지 가열하면 연성을 낮춥니다. 황은 높은 온도에서 미세 균열인 적열 취성을 일으킵니다.
강철의 비중은 γ=P/V라는 공식으로 계산합니다. 여기서 P는 균질한 물체의 중량이고 V는 물질의 부피입니다. 이렇게 구한 값은 일정하며, 강철이 완전히 치밀하고 공극이 없는 구조일 때만 적용됩니다.
재료의 물리적 성질에 관한 자료집에 따르면 강철의 평균 밀도는 7.85g/cm³입니다. 이 값은 다음과 같이 달라집니다.
| 강철 가공/불순물 첨가 | 표준 7.85g/cm³ 대비 변화 |
| 탄소 | 비중 감소 |
| 크로뮴, 알루미늄, 망가니즈 | 비중 감소 |
| 코발트, 텅스텐, 구리 | 비중 증가 |
| 인발 변형 | 비중이 증가하지만 2~3% 이하 |
자주 묻는 질문
강철 1m³의 무게는 얼마인가요?
대부분의 계산에는 강철의 평균 밀도 7.85g/cm³를 사용하므로 강철 1m³의 무게는 약 7850kg입니다. 일부 스테인리스강, 공구강, 합금강은 값이 조금 다를 수 있습니다.
강철의 밀도가 강종마다 다른 이유는 무엇인가요?
강철은 철과 탄소뿐 아니라 크로뮴, 니켈, 망가니즈, 텅스텐, 구리 및 기타 원소를 함유할 수 있습니다. 합금 첨가제가 합금의 조성을 바꾸어 밀도도 조금 달라집니다.
강철 부품의 무게는 어떻게 계산하나요?
부품의 부피에 해당 강종의 밀도를 곱합니다. 대략적인 계산에는 흔히 7850kg/m³를 사용하지만 정확한 계산에는 자료집이나 해당 강종 문서의 밀도를 사용하는 것이 좋습니다.