KR101931494B1 - The alloy steel composition for connection portion of railway vehicle - Google Patents

The alloy steel composition for connection portion of railway vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR101931494B1
KR101931494B1 KR1020170027094A KR20170027094A KR101931494B1 KR 101931494 B1 KR101931494 B1 KR 101931494B1 KR 1020170027094 A KR1020170027094 A KR 1020170027094A KR 20170027094 A KR20170027094 A KR 20170027094A KR 101931494 B1 KR101931494 B1 KR 101931494B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
railway vehicle
alloy steel
connector
weight
fitness
Prior art date
Application number
KR1020170027094A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180100820A (en
Inventor
김대준
Original Assignee
(주)천호케스팅
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)천호케스팅 filed Critical (주)천호케스팅
Priority to KR1020170027094A priority Critical patent/KR101931494B1/en
Publication of KR20180100820A publication Critical patent/KR20180100820A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101931494B1 publication Critical patent/KR101931494B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61GCOUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G7/00Details or accessories
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는 기후변화가 심한 대륙횡단 열차에 적용할 수 있는 기계적 성질을 갖으므로 기후변화와 철도차량 연결기 간의 마찰로 인해 마모되는 것을 절감함으로써 내구성이 증진될 수 있는 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강은 필수성분으로서 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 인(P) 및 황(S)을 함유하고, 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
The present invention relates to an alloy steel for a railway vehicle connector.
More specifically, the present invention relates to an alloy steel for a railway vehicle connector capable of improving durability by reducing mechanical wear due to friction between climate change and a railway vehicle linkage, because it has mechanical properties applicable to transcontinental trains with severe climate change .
The alloy steel for a railway vehicle coupler according to the present invention may contain carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Cu), aluminum (Al), phosphorus (P) and sulfur (S), the balance being iron (Fe) and impurities.

Description

철도차량 연결기용 합금강{THE ALLOY STEEL COMPOSITION FOR CONNECTION PORTION OF RAILWAY VEHICLE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an alloy steel for a railway vehicle connector,

본 발명은 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것이다.The present invention relates to an alloy steel for a railway vehicle connector.

더욱 구체적으로는 기후변화가 심한 대륙횡단 열차에 적용할 수 있는 기계적 성질을 갖으므로 기후변화와 철도차량 연결기 간의 마찰로 인해 마모되는 것을 절감함으로써 내구성 및 내한성이 증진될 수 있는 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것이다.More specifically, since it has mechanical properties applicable to transcontinental trains with severe climate change, it is possible to reduce wear due to friction between climate change and railway linkage, thereby improving durability and cold resistance. .

이러한 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강은 필수성분으로서 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 인(P) 및 황(S)을 함유하고, 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.The alloy steel for a railway vehicle coupler according to the present invention may contain carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Cu), aluminum (Al), phosphorus (P) and sulfur (S), the balance being iron (Fe) and impurities.

바람직하게 상기 필수성분은, 탄소(C) 0.195~0.205중량%, 망간(Mn) 0.8~0.92중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.4~0.5중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~0.2중량%, 구리(Cu) 0.02~0.04중량%, 알루미늄(Al) 0.01~0.03중량, 인(P) 0.01~0.02중량% 및 황(S) 0.005~0.01중량%를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.Preferably, the essential component is selected from the group consisting of 0.195 to 0.205 wt% carbon (C), 0.8 to 0.92 wt% manganese (Mn), 0.548 wt% silicon (Si), 0.792 wt% chromium (Cr) 0.01 to 0.02 weight% of phosphorus (P), 0.005 to 0.01 weight% of sulfur (S), 0.1 to 0.2 weight% of molybdenum (Mo), 0.02 to 0.04 weight% %. ≪ / RTI >

더욱 바람직하게 상기 필수성분은, 탄소(C) 0.201중량%, 망간(Mn) 0.811중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.442중량%, 몰리브덴(Mo) 0.130중량%, 구리(Cu) 0.032중량%, 알루미늄(Al) 0.029중량, 인(P) 0.018중량% 및 황(S) 0.008중량%를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.More preferably, the essential component is at least one selected from the group consisting of 0.201 wt% carbon (C), 0.811 wt% manganese (Mn), 0.548 wt% silicon (Si), 0.792 wt% chromium (Cr), 0.442 wt% 0.130% by weight of Mo, 0.032% by weight of copper, 0.029% by weight of aluminum, 0.018% by weight of phosphorus and 0.008% by weight of sulfur.

일반적으로 철도차량 연결기란 철도차량에서 차량과 차량 사이를 상호 연결하는 것을 의미한다.Generally, a railway vehicle connection means interconnecting a vehicle and a vehicle in a railway vehicle.

이러한 철도차량 연결기의 구체적인 설명을 위해서는 종래 기술인 등록실용신안공보 제20-0424152호에 기재된 철도차량 연결기의 마모 방지장치를 참조할 수 있다.For a specific description of such a railway vehicle connector, reference may be made to the wear prevention device of a railway vehicle connector disclosed in the prior art Registration Practical Utility Model No. 20-0424152.

위에 기재된 기술에 의하면 철도차량 연결기는, '본체의 한쪽에 상호 맞물려 체결되는 헤드(11)가 구비되고, 이와 대향쪽에 완충기키(14)가 끼워져 요크(15)에 취부되는 테일(13)이 형성되며, 상기 헤드(11)와 테일(13)의 중간부분인 샹크(12)의 저면부에 샹크가이드(20)와 미끄럼 마찰되는 샹크슈(12a)가 구성된 철도차량의 연결기(10)에 있어서; 상기 본체의 샹크(12) 저면부에서 샹크가이드(20)와 미끄럼 마찰되는 샹크슈(12a) 부위에 내마모성 마모판(30)이 부착 설치되는 것'을 의미하는데(청구항 1 참조), 상술된 구성은 첨부된 도면의 도 3을 참조할 수있다.According to the above-described technique, the railway vehicle connecting device is provided with a head 11 which is engaged with one side of the main body, and a tail 13 to be attached to the yoke 15 by inserting the buffer key 14 on the opposite side is formed And a shank shoe 12a slidably engaged with the shank guide 20 at the bottom of the shank 12 which is an intermediate portion between the head 11 and the tail 13; The abrasion-resistant wear plate 30 is attached to the shank shoe 12a at the bottom of the shank 12 of the main body and is in sliding contact with the shank guide 20 (refer to claim 1) 3 of the accompanying drawings.

상술된 바와 같이 구성되는 철도차량 연결기는 큰 하중을 갖는 차량 사이를 연결하기 때문에 철도차량 연결기는 유형에 따른 표준 규격이 마련되어 있으며, 여기서는 AAR E형 연결기의 규격인 'AAR M201'를 적용한다.Since the railway vehicle coupler constructed as described above connects between vehicles having a large load, a railway vehicle coupler is provided with a standard according to the type, and here, the standard of the AAR E type coupler is applied to 'AAR M201'.

상술된 AAR E형 연결기의 규격인 'AAR M201'에는 인장강도 880.8 N/mm2 이상, 항복강도 731.4 N/mm2 이상 및 연신율 14% 이상이고, 필수조성물로 탄소(C) 0.32중량% 이하, 망간(Mn) 1.85중량% 이하, 황(S) 0.04중량% 이하, 인(P) 0.04중량% 이하 및 실리콘(Si) 1.50중량% 이하를 요구하고 있다.AAR M201, a specification of the AAR E connector described above, has a tensile strength of 880.8 N / mm 2 , Yield strength 731.4 N / mm 2 (P), 0.04% or less by weight of phosphorus (S), and 0.04% by weight or less of phosphorus (Si) ) 1.50 wt% or less.

이에 본 출원인은 철도차량 연결기에 관련하여 조성물의 설정으로 상술된 기준을 모두 충족하면서 기후변화와 상기 기후변화에 따른 습기변화에 영향을 받지 않도록 하는 종래 기술을 검색하였으나, 조성물의 설정으로 상술된 목적을 달성하는 기술은 검색되지 않고, 다만 등록특허공보 제10-1545966호에 산악철도차량용 연결기와 같이 구성으로서 충격을 조절하여 마모를 절감하도록 하는 기술이 검색되었다.Accordingly, the Applicant has searched for a prior art that does not affect the climate change and the moisture change due to the climate change while satisfying all of the above-mentioned criteria in the setting of the composition with respect to the railway vehicle connector, Is not searched, but a technique for reducing wear by regulating the impact as a constitution, such as a link for a mountain railway vehicle, is disclosed in Patent Document 10-1545966.

개략적으로 위의 기술을 살펴보면, '산악철도의 차량과 차량 사이에 설치되는 연결기의 서로 맞닿는 부분에 탄성재질의 회전부재를 설치함으로써 산악철도차량의 선회주행, 경사주행 및 선회경사주행시 연결기에 가해지는 하중에 의한 충격을 줄일 수 있도록 하는 것'을 기재하고 있다.In general, when the above-mentioned technique is described, 'an elastic material rotating member is provided at the abutting portions of the connecting devices installed between the vehicle and the vehicle of the mountain railroad, thereby to be applied to the connecting vehicle in the turning traveling, So as to reduce the impact caused by the load ".

그러나 상술된 선행기술은 구조적 특성을 특징으로 하여 제조방법의 추가/변경에 따라 단가 상승을 유발할 뿐이다.However, the above-described prior art is characterized by the structural characteristic, and only the increase of the unit price is caused by the addition / modification of the manufacturing method.

즉, 본 출원인은 조성물에 의해 상술된 기준을 충족하면서 기후변화에 영향을 받지 않을 수 있는 철도차량 연결기에 최적화된 합금강을 개발하여 본 발명을 완성하고자 먼저, 상기 필수 조성물의 기준에 부합하도록 하여, 이의 기계적 성질을 시험하였으나, 상기 조성물은 철도차량 연결기에 적용되기 적절하지 않은 기계적 성질을 나타냈으며, 특히 기후변화에 따른 내구성의 저하를 막을 수 없는 것으로 나타났다(습기에 대한 부식성 저하 나타남).That is, the present applicant has developed an alloy steel optimized for a railway vehicle connector, which is capable of meeting the above-mentioned criteria by the composition and is not affected by climate change, so as to complete the present invention, Its mechanical properties have been tested, but the composition exhibits mechanical properties that are not suitable for use in railway vehicle connectors, and in particular has shown that it is not able to prevent degradation of durability due to climate change (corrosion resistance to moisture is reduced).

한편, 철도차량은 다양한 기후 환경에서 사용되기 때문에 극한의 온도에서도 소정의 내구성을 갖을 수 있어야 한다. 그러나 상술된 'AAR M201'의 기준을 충족하더라도 극한(예를 들면, 영하 40℃ 이하)의 온도에서 내구성을 갖는 것은 쉽지 않다. 통상적으로, 극한의 온도에서는 상기 철도차량의 연결기가 얼고 녹음이 반복됨에 따라 마모와 균열이 발생되기 때문이다.On the other hand, since the railway vehicle is used in various climatic environments, it is required to have a predetermined durability even at an extreme temperature. However, it is not easy to have durability at an extreme temperature (for example, minus 40 ° C or less) even if it meets the criteria of the above-mentioned 'AAR M201'. Generally, at an extreme temperature, the connecting machine of the railway car is frozen and the recording is repeated, thereby causing wear and cracking.

따라서, 본 출원인은 상기 'AAR M201'의 기준을 충족하되, 다양한 기후 환경에서도 강도가 증진되어 내구성 및 내한성이 증진될 수 있도록 철도차량 연결기의 조성물을 'AAR M201'의 필수 조성물 보다 더 함유하여, 기부 변화에 따른 부식작용을 절감할 수 있는, 철도차량 연결기용 합금강을 제시하고자 한다.Accordingly, the applicant of the present invention has found that the composition of the railway vehicle connector satisfies the criteria of the 'AAR M201' and further improves the durability and cold resistance in various climatic environments to further contain the composition of 'AAR M201' We propose an alloy steel for railway linkage which can reduce the corrosion effect caused by changes in base.

등록실용신안공보 제20-0424152호(2006.08.16. 공고)Registration Utility Model Bulletin No. 20-0424152 (2006.08.16. Announcement) 등록특허공보 제10-1545966호(2015.08.21. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1545966 (Announced 2015.08.21)

본 발명의 목적은, 철도차량 연결기용 합금강에 있어서, 기후변화가 심한 대륙횡던 열차에 적용할 수 있는 기계적 성질을 갖으므로 영하 40℃ 이하의 낮은 온도에서 내한성을 갖고, 기후변화와 철도차량 연결기간의 마찰로 인해 마모되는 것을 절감함으로써 내구성이 증진될 수 있도록 하기 위하여 필수성분으로서, 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 인(P) 및 황(S)을 함유하고, 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 이루어지는, 철도차량 연결기용 합금강을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide an alloy steel for a railway vehicle connecting machine which has mechanical properties applicable to a transversely trained train with a severe climate change so that it has cold resistance at a temperature of minus 40 ° C or less, Manganese (Mn), silicon (Si), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), and the like as essential components so that the durability can be improved. (Mo), copper (Cu), aluminum (Al), phosphorus (P) and sulfur (S) and the balance of iron (Fe) and impurities.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강은, 필수성분과 상기 필수성분을 제외한 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 구성되되, 상기 필수성분은 탄소(C) 0.195~0.205중량%, 망간(Mn) 0.8~0.92중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.4~0.5중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~0.2중량%, 구리(Cu) 0.02~0.04중량%, 알루미늄(Al) 0.01~0.03중량, 인(P) 0.01~0.02중량% 및 황(S) 0.005~0.01중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an alloy steel for connecting a railway vehicle, comprising iron (Fe) and an impurity except for the essential component and the essential component, wherein the essential component is carbon (C) 0.195 to 0.205 (Ni), 0.4 to 0.5% by weight of molybdenum (Mo), 0.1 to 0.2% by weight of molybdenum (Mo), 0.5 to 4% by weight of copper 0.01 to 0.03% by weight of phosphorus (P), 0.005 to 0.01% by weight of sulfur (S), 0.02 to 0.04% by weight of copper (Cu), 0.01 to 0.03% by weight of aluminum (Al)

이때, 상기 철도차량 연결기용 합금강은 828.7 N/mm2 이상 880.8 N/mm2 이하의 인장강도를 갖고, 690.2 N/mm2 이상 731.4 N/mm2 이하의 항복강도를 갖으며, 15 % 이상 18.3 % 이하의 연신율을 기계적 성질로 갖는 것을 특징으로 한다.In this case, the railway vehicle connection appointed alloy steel was 828.7 N / mm 2 at least 880.8 N / mm 2 has a tensile strength of less than, 690.2 N / mm 2 at least 731.4 N / mm 2 was below has a yield strength, at least 15% 18.3 % Or less in terms of mechanical properties.

다른 일예로, 필수성분과 상기 필수성분을 제외한 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 구성되되, 상기 필수성분은 탄소(C) 0.201중량%, 망간(Mn) 0.811중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.442중량%, 몰리브덴(Mo) 0.130중량%, 구리(Cu) 0.032중량%, 알루미늄(Al) 0.029중량, 인(P) 0.018중량% 및 황(S) 0.008중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another example, the essential components and the remainder of the essential components are composed of iron (Fe) and impurities, the essential components being 0.201 wt% of carbon (C), 0.811 wt% of manganese (Mn) , 0.792 wt% of chromium (Cr), 0.442 wt% of nickel (Ni), 0.130 wt% of molybdenum (Mo), 0.032 wt% of copper (Cu), 0.029 wt% of aluminum (Al) (S) 0.008% by weight.

이때, 상기 철도차량 연결기용 합금강은 인장강도 880.8 N/mm2, 항복강도 731.4 N/mm2 및 연신율 18.3 %의 기계적 성질을 갖는 것을 특징으로 한다.At this time, the alloy steel for a railway vehicle connector is characterized by having a tensile strength of 880.8 N / mm 2 , a yield strength of 731.4 N / mm 2, and an elongation of 18.3%.

이러한 본 발명에 따른 상기 철도차량 연결기용 합금강은 영하 40℃ 이하의 온도에서 내한성을 갖는 것을 특징으로 한다.The alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention has cold resistance at a temperature of minus 40 ° C or less.

또한, 철도차량 연결기용 합금강의 내한성 시험은 철도차량 연결기용 합금강으로 제조된 연결기를 영하 40℃ 이하의 온도를 갖는 냉한시험 BOX 내에서 4시간 동안 유지한 뒤, 충돌시험기에서 충돌시험 후 연결기의 균열 또는 파손 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cold-resistance test of the alloy steel for a railway vehicle connector was conducted by maintaining the connector made of the alloy steel for the railway vehicle connector in a cold test box having a temperature of less than 40 ° C for 4 hours, Or whether or not it is damaged.

이때, 상기 충돌시험은 상기 충돌시험기에 구비된 2개의 지그에 연결기를 각각 장착한 후 5m 거리에서 5km/h의 속도로 충돌시키는 것을 특징으로 한다.At this time, the collision test is performed by attaching couplers to two jigs provided in the collision tester, and then colliding at a distance of 5 m at a speed of 5 km / h.

이때, 상기 2개의 지그에 장착된 2개의 연결기 중, 일측의 연결기는 해방된 상태이고, 타측의 연결기는 쇄정된 상태로 서로 충돌시키는 것을 특징으로 한다.At this time, among the two connectors mounted on the two jigs, one connector is released, and the connector on the other side is collided with each other in a locked state.

이때, 상기 충돌시험기에 구비된 2개의 지그 중, 어느 하나의 지그는 고정된 상태이고, 다른 하나의 지그는 이동 가능하도록 구성하되, 상기 고정된 상태의 지그에 장착된 연결기 방향으로, 이동 가능한 지그를 이동시켜서 충돌시키는 것을 특징으로 한다.At this time, any one of the two jigs provided in the impact tester is fixed and the other jig is movable, and in the direction of the connector mounted on the fixed jig, So as to collide with each other.

이때, 상기 충돌시험 후 연결기의 균열 또는 파손 여부를 확인은, 연결기 몸체는 초음파탐상을 통해 확인하는 것을 특징으로 한다.At this time, after confirming that the connector is cracked or damaged after the impact test, the connector body is confirmed by ultrasonic inspection.

그리고, 상기 충돌시험 후 연결기의 균열 또는 파손 여부를 확인은, 연결기의 너클은 자분탐상을 통해 확인하는 것을 특징으로 한다.The knuckle of the connector is checked through magnetic particle inspection to confirm whether the connector is cracked or broken after the collision test.

본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강으로, 연결기를 제조하는 경우 기후변화가 심한 대륙횡단 열차에 적용이 가능하되, 이 연결기를 장기간 보수하지 않으면서 열차의 안전운행이 확보되는 효과를 보유하므로, 유지보수 비용과 검수 비용이 절감되는 이점이 있으므로, 종래의 기술에 비해 경제적으로 유익하다.Since the alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention can be applied to a transcontinental train with a severe climate change when a connector is manufactured, it has the effect of securing the safe operation of a train without repairing the connector for a long period of time. There is an advantage in that the maintenance cost and the inspection cost are reduced, which is economically advantageous compared with the conventional technology.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강의 시험성적서를 첨부한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강으로 제조된 연결기의 내한성 시험결과를 나타낸 것이다.
도 3은 종래의 철도차량 연결기를 나타낸 것이다.
1 shows a test report of an alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B show the results of the cold resistance test of the connector made of the alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention.
3 shows a conventional railway vehicle connector.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실험예와 참고예는 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과한 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the experimental examples and the reference examples described in the present specification are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents and variations Examples should be understood.

실시예Example 1. 철도차량  1. Railway vehicles 연결기용For connector 합금강 Alloy steel

본 발명은 철도차량 연결기용 합금강에 관한 것이다.The present invention relates to an alloy steel for a railway vehicle connector.

더욱 구체적으로는 기후변화가 심한 대륙횡단 열차에 적용할 수 있는 기계적 성질을 갖으므로 기후변화와 철도차량 연결기 간의 마찰로 인해 마모되는 것을 절감함으로써 내구성이 증진될 수 있는 철도차량 연결기용 합금강 조성물에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to an alloy steel composition for a railway vehicle connecting machine capable of improving durability by reducing wear due to friction between climate change and a railway vehicle linkage, because it has mechanical properties applicable to transcontinental trains with severe climate change. will be.

열차가 운행하는 지역의 기후는 각 지역에 따라 다양하게 변하는데, 특히 대륙횡단 열차가 운행되는 구간은 영하 40℃ 이하까지 떨어지는 구간이 많이 있으므로, 이러한 기온에도 견디는 철도차량의 부품이 필요하며, 또한 대륙을 횡단하여 운행하는 열차는 장기간 운행하는 열차이므로 철도차량의 부품도 장기간 사용할 수 있는 것이어야 한다.The climate of the region where trains operate varies according to each region. Especially, the section where transcontinental trains are operated has many sections falling below minus 40 ° C. Trains running across the continent are long-running trains, so parts of railway cars should be able to be used for a long time.

본 발명은 이와 같이 대륙횡단 열차에 적용할 수 있는 철도차량용 연결기 제조에 사용되는 합금강에 관한 것으로, 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강은 필수성분으로서 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 인(P) 및 황(S)을 포함하고, 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 구성된다.The present invention relates to an alloy steel used in the manufacture of a connector for a railway vehicle that can be applied to a transcontinental train as described above. The alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention comprises carbon (C), manganese (Mn) (Si), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), molybdenum (Mo), copper (Cu), aluminum (Al), phosphorus (P) Fe) and impurities.

이때 철(Fe)은 AAR E형 연결기의 규격 'AAR M201'에 따라 97중량% 수준을 유지하며, 고강도 내마모성을 향상시키기 위하여 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 몰리브덴(Mo)을 추가하고, 상기 조성물에 대해 연성을 높이기 위하여 탄소(C)를 축소하는 한편, 알루미늄(Al) 및 구리(Cu)를 함유함으로써 연성 성질을 높이도록 한다.In this case, iron (Fe) is maintained at a level of 97% by weight according to the standard 'AAR M201' of the AAR E type connector and chromium (Cr), nickel (Ni) and molybdenum (Mo) are added to improve high strength wear resistance, In order to increase the ductility of the composition, carbon (C) is reduced while aluminum (Al) and copper (Cu) are contained to enhance the ductility.

그리고 후술되는 필수성분의 함량과 철(Fe)의 함량 외의 잔여 함량은 불순물일 수 있다.The content of the essential components and the residual amount of iron (Fe), which will be described later, may be impurities.

상술된 바와 같은 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강의 조성물 함량은 인장강도, 항복점 및 연신율이 소정의 값 이상으로 나타나도록 함유될 수 있다.The compositional content of the alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention as described above may be such that the tensile strength, yield point, and elongation ratio appear above a predetermined value.

구체적으로 본 발명의 필수성분은, 탄소(C) 0.195~0.205중량%, 망간(Mn) 0.8~0.92중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.4~0.5중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~0.2중량%, 구리(Cu) 0.02~0.04중량%, 알루미늄(Al) 0.01~0.03중량, 인(P) 0.01~0.02중량% 및 황(S) 0.005~0.01중량%를 포함한다.Specifically, the essential components of the present invention include 0.195 to 0.205 wt% of carbon (C), 0.8 to 0.92 wt% of manganese (Mn), 0.548 wt% of silicon (Si), 0.792 wt% of chromium (Cr) (P) 0.01 to 0.02% by weight and sulfur (S) 0.005 to 0.5% by weight, molybdenum (Mo) 0.1 to 0.2% by weight, copper (Cu) 0.02 to 0.04% 0.01% by weight.

더욱 구체적으로 본 발명의 필수성분은, 탄소(C) 0.201중량%, 망간(Mn) 0.811중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.442중량%, 몰리브덴(Mo) 0.130중량%, 구리(Cu) 0.032중량%, 알루미늄(Al) 0.029중량, 인(P) 0.018중량% 및 황(S) 0.008중량%를 포함한다.More specifically, the essential components of the present invention include 0.201 wt% of carbon (C), 0.811 wt% of manganese (Mn), 0.548 wt% of silicon (Si), 0.792 wt% of chromium (Cr) 0.130% by weight of molybdenum (Mo), 0.032% by weight of copper (Cu), 0.029% by weight of aluminum (Al), 0.018% by weight of phosphorus (P) and 0.008% by weight of sulfur (S).

이에 각 조성물에 대하여 살펴보면, 탄소(C)는 조성물의 특성상 중량이 철(Fe)의 25%이고 강도가 철의 10배 가량이며, 탄성률이 철의 7배 가량이어서, 철보다 가벼우나 강하고 단단하며 잘 녹슬지 않는 것으로 알려져 있다.As for each composition, carbon (C) has a weight of 25% of iron (Fe), 10 times of iron and 7 times of iron, and is lighter, harder and harder than iron It is well known to be non-rusting.

망간(Mn)은 다량 함유되는 철(Fe)의 탈황 및 탈산 작용을 하고, 상기 철(Fe)이나 탄소(C)의 강도를 보강한다.Manganese (Mn) performs desulfurization and deoxidation of a large amount of iron (Fe) and reinforces the strength of the iron (Fe) and carbon (C).

실리콘(Si)은 철(Fe), 다른 필수성분들과 혼합됨으로써 제조되는 철도차량 연결기가 상호 연결되어 마찰되더라도 마모되는 정도를 절감시켜주고, 또한 실리콘 특유의 내열성 및 내한성에 의해 제조된 철도차량 연결기의 내열성 및 내한성을 보강한다.Silicon (Si) is mixed with iron (Fe) and other essential components to reduce the degree of abrasion even if the railway linkages are interlinked and rubbed together, and the railway vehicle connector Heat resistance and cold resistance of the steel sheet.

특히, 기후변화가 심한 대륙횡단 열차에 상기 철도차량 연결기를 적용하는 경우에, 내열성 및 내한성을 증진시킴에 따라 기본 온도가 낮아도 내한성에 의해 제품 파손을 방지할 수 있고, 기후변화가 계속 변해도 내구성 손실을 저하 시켜주는 이점이 있다.Particularly, when the railway vehicle connector is applied to a transcontinental train with a severe climate change, the heat resistance and cold resistance are improved. Therefore, even if the basic temperature is low, the product damage can be prevented by the cold resistance, . ≪ / RTI >

니켈(Ni)은 철과 마찬가지로 단조 및 단접이 가능하고 전성/연성이 풍부하다. 또한 연마가공이 가능하며 강한 자성을 갖고 있다.Nickel (Ni) can be forged and bonded like iron, and is rich in ductility / ductility. It is also polished and has strong magnetic properties.

이러한 니켈은 공기 및 습기에 대한 방어성이 철보다 강하여 산화작용이 일어나지 않으며, 알칼리에도 침식되지 않는 것으로 알려져있다.It is known that such nickel is more resistant to air and moisture than iron, does not cause oxidation, and is not eroded by alkali.

따라서 기후변화에 의해 철도차량 연결기가 설치되는 주변의 공기와 습기에 변화가 발생된다고 하더라도, 이로 인한 철도차량 연결기가 부식되거나 내구성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent corrosion and durability of the railway vehicle connector due to the change of the air and humidity around the railway vehicle connector due to climate change.

몰리브덴(Mo)은 강철 등의 다른 합금의 강도를 향상시키는데 사용된다. Molybdenum (Mo) is used to improve the strength of other alloys such as steel.

이러한 몰리브덴은 다른 금속이나 합금보다 녹는점이 높아서 본연의 강도를 지속시킬 수 있기 때문에 내열성이 우수하고, 내식성이 우수한 것으로 알려져있다.Such molybdenum has a higher melting point than other metals or alloys and can maintain its original strength, so that it has excellent heat resistance and excellent corrosion resistance.

그 밖에 크롬(Cr), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 인(P) 및 황(S)이 함유됨에 따라 제조된 철도차량 연결기용 합금강의 강도를 더욱 증진시킬 수 있다.The strength of the alloy steel for railway linkage manufactured according to the addition of chromium (Cr), copper (Cu), aluminum (Al), phosphorus (P) and sulfur (S)

이와 같이 상술된 필수성분은, 각 성분의 배합에 의해 내마모성(인장강도, 항복점 및 연신율)이 조절되어 우수하게 향상되도록 한다.The above-described essential components allow the abrasion resistance (tensile strength, yield point, and elongation) to be controlled and improved to be excellent by the combination of the respective components.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조성물을 통해 인장강도, 항복점 및 연신율을 측정한 결과이다.Hereinafter, tensile strength, yield point and elongation are measured through the composition according to the first embodiment of the present invention.

실험예Experimental Example 1. 인장강도, 항복점 및  1. Tensile strength, yield point and 연실율Yield rate 측정실험 Measurement experiment

1-1. 실험과정1-1. Experimental course

본 측정에서는 상술된 실시예 1에 기재된 제1 조성물을 실험군(이하, '실험군 1'로 지칭함)으로 한다.In this measurement, the first composition described in Example 1 described above is referred to as an experimental group (hereinafter referred to as "experimental group 1").

그리고 측정방법은 통상적으로 인장강도, 항복점 및/또는 연신율을 측정하는데 사용되는 방법을 적용한다.And the measuring method usually employs a method used for measuring tensile strength, yield point and / or elongation.

그리고 실험군 1은, 필수성분으로서 탄소(C) 0.201중량%, 망간(Mn) 0.811중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.442중량%, 몰리브덴(Mo) 0.130중량%, 구리(Cu) 0.032중량%, 알루미늄(Al) 0.029중량, 인(P) 0.018중량% 및 황(S) 0.008중량%이다.Experimental group 1 contained 0.201 wt% of carbon (C), 0.811 wt% of manganese (Mn), 0.548 wt% of silicon (Si), 0.792 wt% of chromium (Cr), 0.442 wt% of nickel (Ni) 0.130% by weight of Mo, 0.032% by weight of copper, 0.029% by weight of aluminum, 0.018% by weight of phosphorus and 0.008% by weight of sulfur.

1-2. 실험결과1-2. Experiment result

상술된 필수성분들 실험군 1로, 실험을 실시하였는데, 이는 아래의 [표 1]을 참조할 수 있고, 더욱 구체적으로는 도 1을 참조할 수 있다.Experiments were carried out on Experimental Group 1 of the essential components described above, which can be referred to the following Table 1, and more specifically to FIG.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강의 시험성적서를 첨부한 것으로서, 철도기술연구원에 의뢰한 본 발명의 인장강도, 항복강도 및 연신율 측정을 의뢰한 시험성적서이다.FIG. 1 is a test report commissioned by the Korea Railroad Research Institute to measure tensile strength, yield strength and elongation according to the present invention, which is an attached test report of an alloy steel for a railway vehicle connecting machine according to the present invention.

인장강도The tensile strength 항복강도Yield strength 연신율Elongation 실험군 1Experiment 1 880.8 N/mm2 880.8 N / mm 2 731.4 N/mm2 731.4 N / mm 2 18.3 %18.3%

위 [표 1]을 참조하면, 실험군 1은 'AAR M201'의 최소 기준인 인장강도 827 N/mm2, 항복강도 689 N/mm2 및 연신율 14 % 이상의 수치를 나타내고 있다.Referring to Table 1, test group 1 shows a minimum tensile strength of 827 N / mm 2 , a yield strength of 689 N / mm 2 and an elongation of 14% or more, which are the minimum standards of 'AAR M201'.

이러한 필수성분의 함량의 임계적 의의를 살펴보기 위하여, 본 출원인은 실험군 1을 상기와 같이 설정하되, 비교군 1 내지 3에서 각 필수성분의 함량을 감소 또는 증가시키면서, 철(Fe)의 함량을 이에 맞춰 조절하여, 위의 실험과 동일한 방법으로 인장강도, 항복강도 및 연신율을 평가하였다.In order to examine the critical significance of the content of these essential components, Applicants set the experimental group 1 as above, and compare the content of iron (Fe) with the content of each essential component in comparative groups 1 to 3 Tensile strength, yield strength, and elongation were evaluated in the same manner as in the above experiment.

비교군 1Comparison group 1 비교군 2Comparison group 2 실험군 1Experiment 1 비교군 3Comparison group 3 비교군 4Comparison group 4 탄소carbon 0.1850.185 0.1950.195 0.2010.201 0.2050.205 0.210.21 망간manganese 0.750.75 0.80.8 0.8110.811 0.920.92 0.930.93 실리콘silicon 0.40.4 0.450.45 0.5480.548 0.650.65 0.660.66 크롬chrome 0.7420.742 0.750.75 0.7920.792 0.90.9 0.910.91 니켈nickel 0.3850.385 0.40.4 0.4420.442 0.50.5 0.550.55 몰리브덴molybdenum 0.0850.085 0.10.1 0.1300.130 0.20.2 0.2550.255 구리Copper 0.010.01 0.020.02 0.0320.032 0.040.04 0.050.05 알루미늄aluminum 0.0080.008 0.010.01 0.0290.029 0.030.03 0.050.05 sign 0.0080.008 0.010.01 0.0180.018 0.020.02 0.030.03 sulfur 0.0030.003 0.0050.005 0.0080.008 0.010.01 0.020.02 결과result 인장강도The tensile strength 813.6 N/mm2
(미충족)
813.6 N / mm 2
(Unrecognized)
828.7 N/mm2
(충족)
828.7 N / mm 2
(satisfy)
880.8 N/mm2
(충족)
880.8 N / mm 2
(satisfy)
835.1 N/mm2
(충족)
835.1 N / mm 2
(satisfy)
827.2 N/mm2
(충족)
827.2 N / mm 2
(satisfy)
항복강도Yield strength 673.7 N/mm2
(미충족)
673.7 N / mm 2
(Unrecognized)
690.2 N/mm2
(충족)
690.2 N / mm 2
(satisfy)
731.4 N/mm2
(충족)
731.4 N / mm 2
(satisfy)
698.3 N/mm2
(충족)
698.3 N / mm 2
(satisfy)
690.5 N/mm2
(충족)
690.5 N / mm 2
(satisfy)
연신율Elongation 13.6 %
(미충족)
13.6%
(Unrecognized)
15 %
(충족)
15%
(satisfy)
18.3 %
(충족)
18.3%
(satisfy)
15.2 %
(충족)
15.2%
(satisfy)
14.1 %
(충족)
14.1%
(satisfy)

* 'AAR M201' 요구조건 : 인장강도 827 N/mm2, 항복강도 689 N/mm2, 연신율 14 %* 'AAR M201' Requirements: Tensile strength 827 N / mm 2 , yield strength 689 N / mm 2 , elongation 14%

[표 2]를 보면 알 수 있듯이, 실험군 1의 경우 인장강도, 항복강도 및 연신율이 가장 우수한 것으로 평가되었다.As can be seen from Table 2, tensile strength, yield strength and elongation were evaluated to be the best in Experiment Group 1.

다만, 비교군 2 내지 비교군 4의 경우에도 'AAR M201'의 기준을 충족하여 사용 가능하나, 실험군 1에 비하면 낮은 수치이다. 반면, 비교군 1의 경우, 'AAR M201'의 기준을 충족하지 못하였다.However, in the case of the comparison group 2 to the comparison group 4, it can be used satisfying the criteria of 'AAR M201' but it is lower than that of the experimental group 1. On the other hand, the comparison group 1 did not meet the criteria of 'AAR M201'.

특히, 비교군 4는 'AAR M201'의 기준의 최소수치에 근접했다.In particular, comparative group 4 was close to the minimum value of the criteria of 'AAR M201'.

그리고 필수성분의 각 함량이 줄어드는 경우, 각 함량이 증가할 때보다 평가수치가 더 낮게 나타났는데, 이는 단순히 철(Fe)의 함량이 많다고 하여 'AAR M201'의 기준을 충족할 수 없음을 의미하는 것이다.When the content of each essential ingredient is decreased, the evaluation value is lower than that when the content of each ingredient is decreased. This means that the content of iron (Fe) is not high enough to satisfy the criterion of 'AAR M201' will be.

그리고 실험군 1을 기점으로 비교군 3부터는, 인장강도, 항복강도 및 연신율이 점차적으로 감소하는 경향을 보였으나, 모두 'AAR M201'의 기준을 충족하였다.From the experimental group 1, the tensile strength, the yield strength and the elongation gradually decreased from the comparison group 3, but all met the criteria of 'AAR M201'.

다만, 아래 후술되는 실험예 2에서 볼 수 있듯이, 비교군 4의 경우 비파괴 시험에서 불합격이 되는 것으로 나타났는데, 이는 필수성분들의 각 함량이 증가함에 따라 철(Fe)의 함량이 너무 감소되었기 때문에 내한성이 저하된 것으로 판단된다.However, as shown in Experimental Example 2 to be described later, the non-destructive test of Comparative Group 4 showed that the content of iron (Fe) was reduced as the content of each of the essential components increased, Is decreased.

실험예Experimental Example 2. 내한성 측정실험 2. Cold resistance test

2-2. 실험과정2-2. Experimental course

실험예 2는, 한국철도기술연구원 의왕시험소에 의뢰하여 수행된 것으로, 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강으로 제조된 연결기를 영하 44℃의 온도를 갖는 냉한시험 BOX 내에서 4시간 동안 유지한 뒤, 영하 40℃ 이하로 온도 조절이 가능한 시험실에 충돌시험기를 구비하여, 상기 충돌시험기의 고정지그에 하나의 연결기를 장착하고, 충돌시험기의 이동지그에 다른 하나의 연결기를 장착한다.Experimental Example 2 was carried out by asking U Wang Laboratory of Korea Railroad Research Institute. The connector made of the alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention was maintained in a cold test box having a temperature of 44 ° C for 4 hours A crash test machine is provided in a test room capable of adjusting the temperature to minus 40 ° C or lower and one connector is mounted on the fixing jig of the crash tester and another connector is mounted on the moving jig of the crash tester.

이후, 아래 (a) 및 (b)의 실험을 3회 수행한다.Thereafter, the following experiments (a) and (b) are carried out three times.

(a) 시험실에 상기 연결기가 장착된 충돌시험기를 구비한 상태에서, 상기 시험실 온도가 영하 40℃ 이하인 상태로 1시간이 경과하도록 하고, 연결기가 쇄정(鎖錠), 해방(解放), 연결(連結)의 기능을 제대로 수행하는지 확인한다.(a) With the impact tester equipped with the above connector in the test room, allow the test room temperature to fall below minus 40 ° C for 1 hour and allow the connection unit to lock, release, Connection) function properly.

이때, 연결기는 아래 [그림 1]의 몸체와 너클을 조립한 것을 1set로 한다.At this time, the connector is made by assembling the body and knuckle shown in [Fig. 1] to 1 set.

(b) 상기 충돌시험기의 고정지그에 1set의 연결기를 장착하고, 충돌시험기의 이동지그에 다른 1set의 연결기를 장착하여 5m의 거리를 두고 5km/h의 속도로 충돌시켜 시험한다. 이때, 고정지그와 이동지그에 각각 장착된 연결기 중 어느 1set는 해방상태이고, 다른 1set는 쇄정상태에서 충돌되도록 한다.(b) One set of connectors is mounted on the fixing jig of the impact tester, and another set of connectors is mounted on the moving jig of the impact tester, and collision is performed at a speed of 5 km / h at a distance of 5 m. At this time, any one of the connectors mounted on the fixed jig and the movable jig is in the released state, and the other set is caused to collide in the normal state.

이러한 시험은 총 3회 수행되며, 시험위치는 [그림 1]의 적색표시 영역으로 한다. 이는 해당 영역이 충돌 또는 충격인가시 파손이 가장 많이 발생되는 부분이기 때문이고, 이때 몸체는 초음파탐상(U/T)으로 수행되고, 너클은 자분탐상(M/T)으로 수행된다.This test is carried out three times in total, and the test position shall be the red display area of [Figure 1]. This is because the area is the part where the damage is most generated when the impact or impact is applied, the body is subjected to ultrasonic inspection (U / T), and the knuckle is performed by magnetic particle inspection (M / T).

Figure 112017021108408-pat00001
Figure 112017021108408-pat00001

[그림 1][Figure 1]

참고적으로, 충돌시험기는 아래 [그림 2]와 같은 것을 사용하였다.For reference, the crash tester used the same as shown in [Figure 2].

Figure 112017021108408-pat00002
Figure 112017021108408-pat00003
Figure 112017021108408-pat00002
Figure 112017021108408-pat00003

(충돌 전) (충돌 후)(Before collision) (after collision)

[그림 2][Figure 2]

2-2. 실험결과2-2. Experiment result

실험결과는, 구체적으로 첨부된 도면의 도 2a 및 도 2b를 참조할 수 있다.The experimental results can be referred to specifically in Figures 2a and 2b of the accompanying drawings.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 철도차량 연결기용 합금강으로 제조된 연결기의 내한성 시험결과를 나타낸 것으로, 도 2a는 초음파 탐상(몸체)에 의한 결과를 나타낸 것이고, 도 2b는 자분 탐상(너클)에 의한 결과를 나타낸 것이다.2A and 2B show the result of the cold resistance test of the connector made of the alloy steel for a railway vehicle connector according to the present invention. FIG. 2A shows a result of an ultrasonic test (body) As shown in Fig.

첨부된 도면의 도 2a 및 도 2b에 따른 결과는, 실시예 1에 따른 실험군 1을 대상으로 한 것의 결과를 나타낸 것이다.The results according to Figs. 2A and 2B of the accompanying drawings are the results of the test group 1 according to the first embodiment.

도 2a 및 도 2b에 따른 결과를 보면, 모두 A합(합격)으로 표기되어 있음을 알 수 있다.It can be seen from the results according to Figs. 2A and 2B that they are denoted by A sum (pass).

이에 따라, 위 실험예 1에서 'AAR M201'의 기준을 충족하는 것으로 나타난 비교군 2 내지 4와 상기 실험군 1을 대상으로 비교하여 보면 [표 3]과 같다.Accordingly, the comparison groups 2 to 4, which were found to meet the criteria of 'AAR M201' in the above Experimental Example 1, and the experimental group 1 were compared with each other in Table 3.

비교군 2Comparison group 2 실험군 1Experiment 1 비교군 3Comparison group 3 비교군 4Comparison group 4 탄소carbon 0.1950.195 0.2010.201 0.2050.205 0.210.21 망간manganese 0.80.8 0.8110.811 0.920.92 0.930.93 실리콘silicon 0.450.45 0.5480.548 0.650.65 0.660.66 크롬chrome 0.750.75 0.7920.792 0.90.9 0.910.91 니켈nickel 0.40.4 0.4420.442 0.50.5 0.550.55 몰리브덴molybdenum 0.10.1 0.1300.130 0.20.2 0.2550.255 구리Copper 0.020.02 0.0320.032 0.040.04 0.050.05 알루미늄aluminum 0.010.01 0.0290.029 0.030.03 0.050.05 sign 0.010.01 0.0180.018 0.020.02 0.030.03 sulfur 0.0050.005 0.0080.008 0.010.01 0.020.02 결과result 1회 충돌
(몸체/너클)
One crash
(Body / knuckle)
합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass
2회 충돌
(몸체/너클)
Two crashes
(Body / knuckle)
합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass
3회 충돌
(몸체/너클)
3 times crash
(Body / knuckle)
합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass 합격/합격Pass / Pass 불합격/합격Failed / Passed

즉, [표 3]에서 볼 수 있듯이, 비교군 2 및 3과, 실험군 1의 경우 3회의 충돌 시험에서 비파괴검사 결과 모두 합격으로 나타났으나, 비교군 4의 경우에는 3회째 충돌에서 몸체가 불합격으로 나타났다. 다시 말해, 비교군 4에 따른 각 함량과 이에 따른 철(Fe)의 함량으로 제조되는 경우, 철(Fe)의 함량이 감소되어 영하 40℃ 이하의 극한의 온도에서는 파손될 우려가 있는 것이며, 이는 제품으로의 제조가 어려운 것이다.That is, as shown in [Table 3], the nondestructive test results of all of the collision tests in the comparison groups 2 and 3 and the experiment group 1 were acceptable, whereas in the comparison group 4, the bodies failed in the third collision Respectively. In other words, when the content of iron (Fe) is manufactured according to the content of each component according to Comparative Group 4, the content of iron (Fe) is reduced and there is a risk of breakage at an extreme temperature of minus 40 ° C or below. Is difficult to manufacture.

즉, 비교군 4는 'AAR M201'의 기준은 최소기준에 근접하여 수치적으로는 기준을 충족하나, 상기 결과에 따르면 영하 40℃ 이하의 온도에서 지속 사용되다 보면 파손이 발생될 수 있음을 의미하는 것이고, 이는 'AAR M201'의 최소기준 보다 상회해야 극한의 기온에서 상당한 내구성을 가질 수 있음을 의미하는 것이다.That is, the comparative group 4 meets the criteria of 'AAR M201' in close proximity to the minimum standard, but according to the above results, it can be seen that if it is used continuously at a temperature of minus 40 ° C or less, breakage may occur , Which means that it must be above the minimum standard of 'AAR M201' to have significant durability at extreme temperatures.

실험예Experimental Example 3. 필수성분들의 함유에 따른 인장강도, 항복점 및  3. Tensile strength, yield point, and 연신율Elongation 측정실험 Measurement experiment

3-1. 실험시료3-1. Experimental sample

실험시료는 총 5개의 대조군을 사용하는데, 각 대조군은 철(Fe) 및 불순물을 97중량% 수준으로 고정하고, 아래와 같이 필수성분을 조절하여 총 100중량%를 만족시키도록 한다.A total of five control samples were used as test samples. Iron (Fe) and impurities were fixed at a level of 97 wt%, and the essential components were adjusted to satisfy 100 wt% in total.

대조군 1 : 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 인(P) 및 황(Si)Control group 1: carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), phosphorus (P)

대조군 2 : 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 인(P), 황(Si) 및 크롬(Cr)Control group 2: carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), phosphorus (P), sulfur (Si)

대조군 3 : 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 인(P), 황(Si), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)Control group 3: carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), phosphorus (P), sulfur (Si), chromium (Cr)

대조군 4 : 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 인(P), 황(Si), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)Control group 4: C, Mn, Si, P, Si, Cr, Ni and Cu.

대조군 5 : 탄소(C), 망간(Mn), 실리콘(Si), 인(P), 황(Si), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)Control group 5: carbon (C), manganese (Mn), silicon (Si), phosphorus (P), sulfur (Si), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu)

즉, 대조군 5는 실시예 1을 비롯한다.That is, the control group 5 includes Example 1.

3-2. 실험방법3-2. Experimental Method

실험방법은 실험예 1과 동일한 방법으로 인장강도, 항복강도 및 연신율을 측정하도록 한다.The tensile strength, the yield strength and the elongation are measured in the same manner as in Experimental Example 1.

3-3. 실험결과3-3. Experiment result

실험예 1에 따른 실험결과는 아래 [표 4]를 참조한다.The results of the experiment according to Experimental Example 1 are shown in Table 4 below.

대조군 1Control 1 대조군 2Control group 2 대조군 3Control group 3 대조군 4Control group 4 대조군 5Control group 5 탄소(C)Carbon (C) 망간(Mn)Manganese (Mn) 실리콘(Si)Silicon (Si) 인(P)In (P) 황(S)Sulfur (S) 크롬(Cr)Chromium (Cr) ×× 니켈(Ni)Nickel (Ni) ×× ×× 구리(Cu)Copper (Cu) ×× ×× ×× 알루미늄(Al)Aluminum (Al) ×× ×× ×× ×× 인장강도*The tensile strength* 775.9 N/mm2
(미적합)
775.9 N / mm 2
(Not suitable)
815.6 N/mm2
(미적합)
815.6 N / mm 2
(Not suitable)
825.2 N/mm2
(미적합)
825.2 N / mm 2
(Not suitable)
831.1 N/mm2
(적합)
831.1 N / mm 2
(fitness)
880.8 N/mm2
(적합)
880.8 N / mm 2
(fitness)
항복강도*Yield strength * 671.2 N/mm2
(미적합)
671.2 N / mm 2
(Not suitable)
685.2 N/mm2
(미적합)
685.2 N / mm 2
(Not suitable)
705.8 N/mm2
(적합)
705.8 N / mm 2
(fitness)
725.7 N/mm2
(적합)
725.7 N / mm 2
(fitness)
731.4 N/mm2
(적합)
731.4 N / mm 2
(fitness)
연신율*Elongation * 12.5 %
(미적합)
12.5%
(Not suitable)
13.2 %
(미적합)
13.2%
(Not suitable)
13.9 %
(미적합)
13.9%
(Not suitable)
15.4 %
(적합)
15.4%
(fitness)
18.3 %
(적합)
18.3%
(fitness)
평가**evaluation** 부적합incongruity 부적합incongruity 부적합incongruity 적합fitness 적합fitness

* 'AAR M201' 요구조건 : 인장강도 827 N/mm2, 항복강도 689 N/mm2, 연신율 14 %* 'AAR M201' Requirements: Tensile strength 827 N / mm 2 , yield strength 689 N / mm 2 , elongation 14%

위 [표 4]를 보면 알 수 있듯이, 대조군 1 및 대조군 2의 경우 인장강도, 항복강도 및 연신율의 평가결과 모두가 부적합한 것으로 나타났고, 대조군 3의 경우, 항복강도와 연실율이 적합한 것으로 나타났으나, 인장강도가 부적합한 것으로 나타났다. 그리고 대조군 4와 5는 평가결과가 모두 적합한것으로 나타났으나, 영하 40℃ 이하의 극한의 온도에서 사용되는 점을 고려하였을 때, 평가가 상대적으로 우수한 대조군 5의 적용이 더 바람직할 것으로 기대된다.As can be seen from the above Table 4, both of the evaluation results of tensile strength, yield strength and elongation were inadequate for the control 1 and control 2, and the yield strength and the yield ratio for the control 3 were appropriate And the tensile strength was found to be inadequate. In the control group 4 and 5, all of the evaluation results are shown to be suitable. However, when the temperature is used at an extreme temperature of -40 ° C or less, it is expected that the control group 5, which is relatively excellent in evaluation, is more preferable.

실험예Experimental Example 4. 조성물의 함량이 강도에 미치는 영향 : 크롬( 4. Effect of Composition Content on Strength: Chromium ( CrCr ))

4-1. 실험방법4-1. Experimental Method

실험예 4는, 필수성분 중에서 크롬(Cr)을 제외한 나머지 조성물은 상기 실험군 1과 같이 고정하고, 크롬(Cr)은 아래 [표 5]와 같이 조절하도록 하였다. 그리고 나머지는 철(Fe)과 불순물이다.In Experimental Example 4, the composition other than chromium (Cr) among the essential components was fixed as in Test Example 1, and chromium (Cr) was adjusted as shown in Table 5 below. And the rest are iron (Fe) and impurities.

[표 5]와 같이 설정된 실험대상군들은 위의 실험예와 동일한 방법으로 인장강도를 측정하도록 하고, 위의 실험예와 동일한 방법으로 내한성(냉한시험)을 평가한다.The experimental groups set as shown in [Table 5] were measured for tensile strength in the same manner as in the above experimental example, and the cold resistance (cold test) was evaluated in the same manner as in the above experiment.

4-2. 실험결과4-2. Experiment result

실험예 4에 따른 실험결과는 아래 [표 5]를 참조할 수 있다.The results of the experiment according to Experimental Example 4 can be referred to Table 5 below.

실험대상군 1Subjects 1 실험대상군 2Subjects 2 실험대상군 3Experimental group 3 실험대상군 4Subject group 4 실험대상군 5Subjects 5 실험대상군 6Experimental group 6 실험대상군 7Subjects 7 실험대상군 8Experimental group 8 실험대상군 9Experimental group 9 CrCr 0.7440.744 0.7520.752 0.760.76 0.7680.768 0.7760.776 0.7840.784 0.7920.792 0.900.90 0.9080.908 CC 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 MnMn 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 SiSi 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 NiNi 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 MoMo 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 CuCu 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 AlAl 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 PP 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 SS 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 인장
강도
(N/mm2)
Seal
burglar
(N / mm 2 )

824.1
(미적합)

824.1
(Not suitable)

829.2
(적합)

829.2
(fitness)

842.8
(적합)

842.8
(fitness)

857.3
(적합)

857.3
(fitness)

861.4
(적합)

861.4
(fitness)

876.9
(적합)

876.9
(fitness)

880.8
(적합)

880.8
(fitness)

852.3
(적합)

852.3
(fitness)

826.8
(미적합)

826.8
(Not suitable)
충돌
시험
1회
crash
exam
1 time

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass
충돌
시험
2회
crash
exam
Episode 2

불합격

fail

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass
충돌
시험
3회
crash
exam
3rd time

불합격

fail

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

* 실험대상군 7 : 실험군 1과 동일* Subject group 7: same as experimental group 1

* 'AAR M201' 인장강도 요구조건 : 827 N/mm2 * 'AAR M201' Tensile strength requirements: 827 N / mm 2

위 [표 5]에서 볼 수 있듯이, 크롬(Cr)의 함량이 증가할수록 인장강도 역시 함께 증가하였다. 그러나 0.75 중량% 미만에서는 본 발명에 따른 필수성분의 함량을 기반으로는 인장강도가 'AAR M201'의 기준을 충족하지 못하는 것으로 나타났고, 특히 냉한시험에서도 2회째 충돌부터 파손이 발생되었다.As shown in Table 5, the tensile strength increases with increasing Cr content. However, when the content is less than 0.75% by weight, the tensile strength does not satisfy the criteria of 'AAR M201' based on the content of the essential component according to the present invention.

또한, 크롬(Cr)이 0.792 중량%를 초과하는 시점부터는 본 발명에 따른 필수성분의 함량을 기반으로, 오히려 인장강도가 저하되었고, 특히 크롬(Cr)이 0.908 중량% 함유되는 경우 인강장도가 'AAR M201'의 기준을 충족하지 못하는 것으로 나타났다. 이는 철(Fe)의 함량과 크롬(Cr)의 함량에 관계가 있다고 보이며, 철(Fe)의 함량이 너무 저하되었기 때문으로 판단된다.In addition, when the content of chromium (Cr) exceeds 0.792% by weight, the tensile strength is lowered based on the content of the essential component according to the present invention. Particularly, when the content of chromium (Cr) is 0.908% by weight, AAR M201 '. This is considered to be related to the content of iron (Fe) and the content of chromium (Cr), and it is judged that the content of iron (Fe) was too low.

실험예Experimental Example 5. 조성물의 함량이 강도에 미치는 영향 : 니켈( 5. Effect of Composition Content on Strength: Nickel ( NiNi ))

5-1. 실험방법5-1. Experimental Method

실험예 5는, 필수성분 중에서 니켈(Ni)을 제외한 나머지 조성물은 상기 실험군 1과 같이 고정하고, 니켈(Ni)은 아래 [표 6]과 같이 조절하도록 하였다. 그리고 나머지는 철(Fe)과 불순물이다.In Experimental Example 5, the composition other than nickel (Ni) among the essential components was fixed as in Test Example 1, and nickel (Ni) was adjusted as shown in Table 6 below. And the rest are iron (Fe) and impurities.

실험방법은 위 실험예 4와 동일하다.The experimental method is the same as in Experimental Example 4 above.

5-2. 실험결과5-2. Experiment result

실험예 5에 따른 실험결과는 아래 [표 6]을 참조할 수 있다.The results of the experiment according to Experimental Example 5 can be referred to the following [Table 6].

실험대상군 10Experimental group 10 실험대상군 11Experimental group 11 실험대상군 12Experimental group 12 실험대상군 13Experimental group 13 실험대상군 14Experimental group 14 실험대상군 15Experimental group 15 실험대상군 16Experimental group 16 실험대상군 17Subjects 17 실험대상군 18Experimental group 18 CrCr 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 CC 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 MnMn 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 SiSi 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 NiNi 0.330.33 0.3580.358 0.3810.381 0.40.4 0.4270.427 0.4420.442 0.4740.474 0.50.5 0.540.54 MoMo 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 0.1300.130 CuCu 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 AlAl 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 PP 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 SS 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 인장
강도
(N/mm2)
Seal
burglar
(N / mm 2 )

774.6
(미적합)

774.6
(Not suitable)

798.2
(미적합)

798.2
(Not suitable)

811.5
(미적합)

811.5
(Not suitable)

831.8
(적합)

831.8
(fitness)

861.3
(적합)

861.3
(fitness)

880.8
(적합)

880.8
(fitness)

857
(적합)

857
(fitness)

827.2
(적합)

827.2
(fitness)

803.1
(미적합)

803.1
(Not suitable)
충돌
시험
1회
crash
exam
1 time

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass
충돌
시험
2회
crash
exam
Episode 2

불합격

fail

불합격

fail

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass
충돌
시험
3회
crash
exam
3rd time

불합격

fail

불합격

fail

불합격

fail

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

불합격

fail

* 실험대상군 15 : 실험군 1과 동일* Subject group 15: Same as experimental group 1

* 'AAR M201' 인장강도 요구조건 : 827 N/mm2 * 'AAR M201' Tensile strength requirements: 827 N / mm 2

[표 6]을 참조하면, 니켈(Ni)의 함량이 0.4 중량% 미만인 경우 인장강도가 'AAR M201'의 기준을 충족하지 못하였고, 0.442 중량%를 넘어서면서부터 인장강도가 저하되다가 0.5 중량%를 초과하는 경우 'AAR M201'의 기준을 충족하지 못하게 된다. 이러한 실험결과는 근거로 니켈(Ni) 역시 크롬(Cr)과 마찬가지로 내한성과 강도 특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다(실시예 1의 함량 기준).Referring to Table 6, when the content of nickel (Ni) is less than 0.4% by weight, the tensile strength does not satisfy the criteria of 'AAR M201', the tensile strength decreases from 0.442% , It will not meet the criteria of 'AAR M201'. Based on these experimental results, it is judged that nickel (Ni) also affects cold resistance and strength characteristics like the chromium (Cr) (based on the content of Example 1).

실험예Experimental Example 6. 조성물의 함량이 강도에 미치는 영향 : 몰리브덴( 6. Effect of composition content on strength: molybdenum ( MoMo ))

6-1. 실험방법6-1. Experimental Method

실험예 6은, 필수성분 중에서 몰리브덴(Mo)을 제외한 나머지 조성물은 상기 실험군 1과 같이 고정하고, 몰리브덴(Mo)은 아래 [표 7]과 같이 조절하도록 하였다. 그리고 나머지는 철(Fe)과 불순물이다.In Experimental Example 6, the composition other than molybdenum (Mo) among the essential components was fixed as in Test Example 1, and molybdenum (Mo) was controlled as shown in Table 7 below. And the rest are iron (Fe) and impurities.

실험방법은 위 실험예 4와 동일하다.The experimental method is the same as in Experimental Example 4 above.

6-2. 실험결과6-2. Experiment result

실험예 6에 따른 실험결과는 아래 [표 7]을 참조할 수 있다.The results of the experiment according to Experimental Example 6 can be referred to the following [Table 7].

실험대상군 19Subject group 19 실험대상군 20Experimental group 20 실험대상군 21Experimental group 21 실험대상군 22Experimental group 22 실험대상군 23Experimental group 23 실험대상군 24Subject group 24 실험대상군 25Subject group 25 실험대상군 26Subject group 26 실험대상군 27Experimental group 27 CrCr 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 CC 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 MnMn 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 SiSi 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 NiNi 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 MoMo 0.090.09 0.10.1 0.110.11 0.130.13 0.150.15 0.170.17 0.190.19 0.20.2 0.210.21 CuCu 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 AlAl 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 PP 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 SS 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 인장
강도
(N/mm2)
Seal
burglar
(N / mm 2 )

826.7
(미적합)

826.7
(Not suitable)

831.5
(적합)

831.5
(fitness)

850
(적합)

850
(fitness)

880.8
(적합)

880.8
(fitness)

872.5
(적합)

872.5
(fitness)

842.1
(적합)

842.1
(fitness)

831.2
(적합)

831.2
(fitness)

828.8
(적합)

828.8
(fitness)

826.8
(미적합)

826.8
(Not suitable)
충돌
시험
1회
crash
exam
1 time

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass
충돌
시험
2회
crash
exam
Episode 2

불합격

fail

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass
충돌
시험
3회
crash
exam
3rd time

불합격

fail

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

합격

pass

* 실험대상군 22 : 실험군 1과 동일* Subject group 22: Same as experimental group 1

* 'AAR M201' 인장강도 요구조건 : 827 N/mm2 * 'AAR M201' Tensile strength requirements: 827 N / mm 2

[표 7]의 결과에 따르면, 몰리브덴(Mo)은 크롬(Cr)이나 니켈(Ni) 만큼의 강도 변화를 발생시키진 않으나(충돌시험 기반), 그 함량이 0.1 중량% 미만이거나, 0.2 중량%를 초과하는 경우 'AAR M201' 기준을 충족하지 못하는 것으로 나타났다.According to the results shown in Table 7, molybdenum (Mo) does not cause a change in strength as much as chromium (Cr) or nickel (Ni) (based on collision test), its content is less than 0.1% AAR M201 'in the case of exceeding' AAR M201 '.

아울러, 몰리브덴(Mo)의 함량이 실시예 1의 필수성분들 함량을 기반으로 하였을 때, 최고의 인장강도를 갖는 함량은 0.130 중량%임을 확인하였다.In addition, when the content of molybdenum (Mo) was based on the content of the essential components of Example 1, it was confirmed that the content having the highest tensile strength was 0.130% by weight.

실험예Experimental Example 7. 조성물의 함량이 연성에 미치는 영향 : 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 7. Effect of composition on ductility: Aluminum (Al) and copper (Cu)

7-1. 실험방법7-1. Experimental Method

실험예 7은, 필수성분 중에서 알루미늄(Al)을 제외한 나머지 조성물은 상기 실험군 1과 같이 고정하고, 또 구리(Cu)를 제외한 나머지 조성물은 상기 실험군 1과 같이 고정하는 방법으로 2개의 실험을 수행한다.In Experimental Example 7, two experiments were carried out in which the composition other than aluminum (Al) was fixed as in Experimental Group 1, and the composition other than copper (Cu) was fixed as in Experimental Group 1, in the essential components .

그리고 각 알루미늄(Al)과 구리(Cu)의 조절은 아래 [표 8]과 같이 하였고, 나머지는 철(Fe)과 불순물이다.The control of each aluminum (Al) and copper (Cu) is as shown in [Table 8], and the rest is iron (Fe) and impurities.

실험방법은 위에 기재된 실험예와 동일하게 항복강도와 연신율을 측정하도록 한다.The test method is to measure the yield strength and elongation in the same manner as in the above-described experimental example.

6-2. 실험결과6-2. Experiment result

실험예 6 중 알루미늄(Al)에 따른 실험결과는 아래 [표 8]을 참조할 수 있다.The results of the experiment according to aluminum (Al) in Experimental Example 6 can be referred to the following [Table 8].

실험대상군 28Subject group 28 실험대상군 29Experimental group 29 실험대상군 30Subject group 30 실험대상군 31Experimental group 31 실험대상군 32Experimental group 32 실험대상군 33Experimental group 33 실험대상군 34Subject group 34 실험대상군 35Experimental group 35 실험대상군 36Experimental group 36 CrCr 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 CC 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 MnMn 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 SiSi 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 NiNi 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 MoMo 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 CuCu 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 0.0320.032 AlAl 0.0090.009 0.010.01 0.0120.012 0.0170.017 0.0210.021 0.0250.025 0.0290.029 0.030.03 0.320.32 PP 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 SS 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 항복
강도
(N/mm2)
surrender
burglar
(N / mm 2 )

672.8
(미적합)

672.8
(Not suitable)

690.2
(적합)

690.2
(fitness)

712.5
(적합)

712.5
(fitness)

717.8
(적합)

717.8
(fitness)

725.6
(적합)

725.6
(fitness)

729.1
(적합)

729.1
(fitness)

731.4
(적합)

731.4
(fitness)

702.5
(적합)

702.5
(fitness)

687.4
(미적합)

687.4
(Not suitable)
연신율
(%)
Elongation
(%)
13.8
(미적합)
13.8
(Not suitable)
14.1
(적합)
14.1
(fitness)
15.2
(적합)
15.2
(fitness)
16
(적합)
16
(fitness)
16.7
(적합)
16.7
(fitness)
17.4
(적합)
17.4
(fitness)
18.3
(적합)
18.3
(fitness)
18.9
(적합)
18.9
(fitness)
18.8
(적합)
18.8
(fitness)

* 실험대상군 34 : 실험군 1과 동일* Subject group 34: Same as experimental group 1

* 'AAR M201' 요구조건 : 항복강도 689 N/mm2, 연신율 14 %* 'AAR M201' Requirements: yield strength 689 N / mm 2 , elongation 14%

[표 8]에 따르면, 상술된 실시예 1 기반의 필수성분들 함량을 기반으로 알루미늄(Al)의 함량을 조절하는 경우, 알루미늄(Al) 0.01~0.03 중량%의 범위에서 항복강도가 'AAR M201' 기준을 충족하여 사용 가능함을 알 수 있었다.According to Table 8, when the content of aluminum (Al) is adjusted based on the content of the essential components based on the above-described Example 1, the yield strength is in the range of 0.01 to 0.03% by weight of aluminum (Al) 'Criteria and it was found that it can be used.

다만, 연신율에 대해서는, 알루미늄(Al)의 함량에 의존적으로 지속적으로 증가하는 것으로 나타났고, 이는 알루미늄(Al) 0.03 중량%를 기준으로 큰 변화가 없이 유의한 것으로 나타났다.However, the elongation rate was found to be continuously increased depending on the content of aluminum (Al), which was significant without significant change based on 0.03% by weight of aluminum (Al).

종합적으로, 알루미늄(Al)의 경우, 실시예 1의 필수성분들의 함량을 기반으로 하였을 때, 알루미늄(Al)의 함량이 0.01~0.03 중량%가 적절함을 알 수 있었다.In general, in the case of aluminum (Al), the content of aluminum (Al) is 0.01 to 0.03% by weight based on the content of the essential components of Example 1.

실험예 6 중 구리(Cu)에 따른 실험결과는 아래 [표 9]를 참조할 수 있다.The results of the experiment according to copper (Cu) in Experimental Example 6 can be referred to the following [Table 9].

실험대상군 37Experimental group 37 실험대상군 38Experimental group 38 실험대상군 39Experimental group 39 실험대상군 40Experimental group 40 실험대상군 41Experimental group 41 실험대상군 42Experimental group 42 실험대상군 43Experimental group 43 실험대상군 44Experimental group 44 실험대상군 45Experimental group 45 CrCr 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 0.7920.792 CC 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 0.2010.201 MnMn 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 0.8110.811 SiSi 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 0.5480.548 NiNi 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 0.4420.442 MoMo 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 0.130.13 CuCu 0.0120.012 0.0160.016 0.020.02 0.0240.024 0.0280.028 0.0320.032 0.0360.036 0.040.04 0.0440.044 AlAl 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 0.0290.029 PP 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 0.0180.018 SS 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 0.0080.008 항복
강도
(N/mm2)
surrender
burglar
(N / mm 2 )

680.8
(미적합)

680.8
(Not suitable)

686.1
(미적합)

686.1
(Not suitable)

701.5
(적합)

701.5
(fitness)

715.4
(적합)

715.4
(fitness)

728.2
(적합)

728.2
(fitness)

731.4
(적합)

731.4
(fitness)

721.5
(적합)

721.5
(fitness)

711.2
(적합)

711.2
(fitness)

689.4
(적합)

689.4
(fitness)
연신율
(%)
Elongation
(%)
11
(미적합)
11
(Not suitable)
12.6
(미적합)
12.6
(Not suitable)
14.1
(적합)
14.1
(fitness)
16.5
(적합)
16.5
(fitness)
17.2
(적합)
17.2
(fitness)
18.3
(적합)
18.3
(fitness)
16.8
(적합)
16.8
(fitness)
14.5
(적합)
14.5
(fitness)
13.7
(미적합)
13.7
(Not suitable)

* 실험대상군 42 : 실험군 1과 동일* Subject group 42: Same as experimental group 1

* 'AAR M201' 요구조건 : 항복강도 689 N/mm2, 연신율 14 %* 'AAR M201' Requirements: yield strength 689 N / mm 2 , elongation 14%

[표 9]를 참조하면, 구리(Cu)를 조절한 경우, 이의 함량이 0.02 중량% 이상에서는 항복강도가 'AAR M201'의 기준을 충족하는 것으로 나타났다. 다만, 연신율에 대하여 구리(Cu)가 0.044 중량%인 경우, 실시예 1에 기반한 필수성분들의 함량을 기반으로는 14 % 미만의 수치로 나타나 'AAR M201'의 기준을 충족하지 못하는 것으로 나타났으므로, 구리(Cu)는 0.02~0.04 중량%의 함량이 적절함을 알 수 있었다.Referring to Table 9, when copper (Cu) was controlled, the yield strength of the copper alloy satisfies the criteria of 'AAR M201' when the copper content is 0.02 wt% or more. However, when the copper (Cu) content is 0.044% by weight with respect to the elongation, it is less than 14% based on the content of the essential ingredients based on Example 1, and it is found that it does not satisfy the criteria of 'AAR M201' , And copper (Cu) in an amount of 0.02 to 0.04% by weight.

총괄적으로, 알루미늄(Al)은 항복강도에 직접적인 영향을 미치고, 구리(Cu)는 연실율에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 알루미늄(Al)이 더 유연한 재질이기 때문에 탄성한도인 항복강도에 영향을 미친 것으로 판단되며, 구리는 (비철)금속재로서 연성(延性)이 크기 때문에 늘어나는 비율인 연실율에 영향을 미친 것으로 판단된다.Overall, aluminum (Al) has a direct impact on yield strength, and copper (Cu) has a direct effect on firing rate. Since aluminum (Al) is a more flexible material, it is considered to have an effect on yield strength which is elastic limit. Copper is considered to have an influence on elongation rate which is an increase rate due to large ductility as a (non-ferrous) .

Claims (10)

필수성분과 상기 필수성분을 제외한 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 구성되는 철도차량 연결기용 합금강에 있어서,
상기 필수성분은,
탄소(C) 0.195~0.205중량%, 망간(Mn) 0.8~0.92중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.4~0.5중량%, 몰리브덴(Mo) 0.1~0.2중량%, 구리(Cu) 0.02~0.04중량%, 알루미늄(Al) 0.01~0.03중량, 인(P) 0.01~0.02중량% 및 황(S) 0.005~0.01중량%를 포함하고,
상기 철도차량 연결기용 합금강은 영하 40℃ 이하의 온도에서 내한성을 갖되, 상기 내한성은 충돌시험기에 구비된 2개의 지그에 연결기를 각각 장착한 후 5m 거리에서 5km/h의 속도로 충돌시키는 충돌시험을 통해 확인하는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
An alloy steel for a railway vehicle connecting machine, wherein the essential component and the remainder other than the essential component are composed of iron (Fe) and impurities,
The above-
(Si), 0.792 wt% of chromium (Cr), 0.4 wt% to 0.5 wt% of nickel (Ni), 0.5 wt% of molybdenum (Mo), 0.1 wt% to 0.20 wt% of carbon (C) (P), and 0.005 to 0.01% by weight of sulfur (S), wherein the content of the copper (Cu) is 0.02 to 0.04% by weight,
The alloy steel for a railway vehicle connector has a cold resistance at a temperature of minus 40 ° C., and the cold resistance is a crash test in which a connector is attached to two jigs provided in a crash tester, and then collides at a speed of 5 km / h at a distance of 5 m Wherein the alloy steel for a railway vehicle connector is characterized in that it is confirmed through the use of the steel sheet.
청구항 1에 있어서,
상기 철도차량 연결기용 합금강은,
828.7 N/mm2 이상 880.8 N/mm2 이하의 인장강도를 갖고, 690.2 N/mm2 이상 731.4 N/mm2 이하의 항복강도를 갖으며, 15 % 이상 18.3 % 이하의 연신율을 기계적 성질로 갖는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
The method according to claim 1,
The alloy steel for a railway vehicle connector according to claim 1,
828.7 N / mm 2 or higher have a tensile strength of less than 880.8 N / mm 2, was has a yield strength of less than 690.2 N / mm 2 at least 731.4 N / mm 2, having an elongation of less than 15% of 18.3% in the mechanical properties Wherein the alloy steel for a railway vehicle connector is characterized by:
필수성분과 상기 필수성분을 제외한 잔부가 철(Fe) 및 불순물로 구성되는 철도차량 연결기용 합금강에 있어서,
상기 필수성분은,
탄소(C) 0.201중량%, 망간(Mn) 0.811중량%, 실리콘(Si) 0.548중량%, 크롬(Cr) 0.792중량%, 니켈(Ni) 0.442중량%, 몰리브덴(Mo) 0.130중량%, 구리(Cu) 0.032중량%, 알루미늄(Al) 0.029중량, 인(P) 0.018중량% 및 황(S) 0.008중량%를 포함하고,
상기 철도차량 연결기용 합금강은 영하 40℃ 이하의 온도에서 내한성을 갖되, 상기 내한성은 충돌시험기에 구비된 2개의 지그에 연결기를 각각 장착한 후 5m 거리에서 5km/h의 속도로 충돌시키는 충돌시험을 통해 확인하는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
An alloy steel for a railway vehicle connecting machine, wherein the essential component and the remainder other than the essential component are composed of iron (Fe) and impurities,
The above-
0.201 wt% of carbon (C), 0.811 wt% of manganese (Mn), 0.548 wt% of silicon (Si), 0.792 wt% of chromium (Cr), 0.442 wt% of nickel, 0.130 wt% of molybdenum 0.032% by weight of copper (Cu), 0.029% by weight of aluminum (Al), 0.018% by weight of phosphorus (P) and 0.008% by weight of sulfur (S)
The alloy steel for a railway vehicle connector has a cold resistance at a temperature of minus 40 ° C., and the cold resistance is a crash test in which a connector is attached to two jigs provided in a crash tester, and then collides at a speed of 5 km / h at a distance of 5 m Wherein the alloy steel for a railway vehicle connector is characterized in that it is confirmed through the use of the steel sheet.
청구항 3에 있어서,
상기 철도차량 연결기용 합금강은,
인장강도 880.8 N/mm2, 항복강도 731.4 N/mm2 및 연신율 18.3 %의 기계적 성질을 갖는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
The method of claim 3,
The alloy steel for a railway vehicle connector according to claim 1,
A tensile strength of 880.8 N / mm 2 , a yield strength of 731.4 N / mm 2 and an elongation of 18.3%.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 충돌시험은,
철도차량 연결기용 합금강으로 제조된 연결기를 영하 40℃ 이하의 온도를 갖는 냉한시험 BOX 내에서 4시간 동안 유지한 뒤, 충돌시험기에서 충돌시험 후 연결기의 균열 또는 파손 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
In the crash test,
A connector manufactured from an alloy steel for a railway vehicle connector is maintained in a cold test box having a temperature of minus 40 ° C for 4 hours and then the impactor is checked for cracks or breakage after a crash test in a crash tester. Alloy steel for railway linkage.
청구항 5에 있어서,
상기 2개의 지그에 장착된 2개의 연결기 중,
일측의 연결기는 해방된 상태이고, 타측의 연결기는 쇄정된 상태로 서로 충돌시키는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
The method of claim 5,
Of the two connectors mounted on the two jigs,
Wherein one of the connecting members is in a released state and the other connecting member is in a locked state to collide with each other.
청구항 5에 있어서,
상기 충돌시험기에 구비된 2개의 지그 중,
어느 하나의 지그는 고정된 상태이고, 다른 하나의 지그는 이동 가능하도록 구성하되,
상기 고정된 상태의 지그에 장착된 연결기 방향으로, 이동 가능한 지그를 이동시켜서 충돌시키는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
The method of claim 5,
Among the two jigs provided in the crash tester,
Wherein one of the jigs is fixed and the other jig is movable,
And the movable jig is moved in the direction of the connector mounted on the fixed jig to cause the movable jig to collide with the movable jig.
청구항 5에 있어서,
상기 충돌시험 후 연결기의 균열 또는 파손 여부의 확인은,
연결기 몸체는 초음파탐상을 통해 확인하고, 연결기의 너클은 자분탐상을 통해 확인하는 것을 특징으로 하는, 철도차량 연결기용 합금강.
The method of claim 5,
After the collision test, it is checked whether the connector is cracked or broken.
Characterized in that the connector body is identified by ultrasonic inspection and the knuckle of the connector is identified by magnetic particle inspection.
삭제delete 삭제delete
KR1020170027094A 2017-03-02 2017-03-02 The alloy steel composition for connection portion of railway vehicle KR101931494B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170027094A KR101931494B1 (en) 2017-03-02 2017-03-02 The alloy steel composition for connection portion of railway vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170027094A KR101931494B1 (en) 2017-03-02 2017-03-02 The alloy steel composition for connection portion of railway vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180100820A KR20180100820A (en) 2018-09-12
KR101931494B1 true KR101931494B1 (en) 2018-12-21

Family

ID=63592895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170027094A KR101931494B1 (en) 2017-03-02 2017-03-02 The alloy steel composition for connection portion of railway vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101931494B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022025362A1 (en) 2020-07-29 2022-02-03 한국철도기술연구원 Alloy steel for railway coupler
RU2819029C1 (en) * 2020-07-29 2024-05-08 Корея Рэилроуд Ресеч Институт Alloy steel used in production of railway rolling stock coupling devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199037A (en) * 1999-01-07 2000-07-18 Nippon Steel Corp Low electric resistance bainitic rail excellent in rolling fatigue damage resistance

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200424152Y1 (en) 2006-05-29 2006-08-16 박은숙 A Coupler railway vehicles abrasion preventive system
KR101545966B1 (en) 2014-07-04 2015-08-21 한국철도기술연구원 Coupler for a mountain train

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000199037A (en) * 1999-01-07 2000-07-18 Nippon Steel Corp Low electric resistance bainitic rail excellent in rolling fatigue damage resistance

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022025362A1 (en) 2020-07-29 2022-02-03 한국철도기술연구원 Alloy steel for railway coupler
KR20220014948A (en) 2020-07-29 2022-02-08 한국철도기술연구원 Alloy steel composition for railway vehicle coupler
KR102370219B1 (en) 2020-07-29 2022-03-08 한국철도기술연구원 Alloy steel composition for railway vehicle coupler
RU2819029C1 (en) * 2020-07-29 2024-05-08 Корея Рэилроуд Ресеч Институт Alloy steel used in production of railway rolling stock coupling devices

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180100820A (en) 2018-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2645858C (en) High-strength pearlitic steel rail having excellent delayed fracture properties
CA2151974C (en) Cast steel composition for railway components
RO121038B1 (en) Railway wheel alloy
KR101931494B1 (en) The alloy steel composition for connection portion of railway vehicle
Hołowaty et al. Properties of structural steel used in earlier railway bridges
US11492689B2 (en) Rail and method for manufacturing same
AU2020224457B2 (en) Method for manufacturing rail, and rail
JP5401762B2 (en) High-strength pearlite rail with excellent delayed fracture resistance
EP1155159A1 (en) Cast steel composition for railway components
JPS5893857A (en) Railway wheel with superior heat check resistance and breaking resistance
JPS6144934B2 (en)
DE19632370A1 (en) High-performance welding-suitable soft magnetic steel and its use for parts of magnetic levitation trains
JP3478174B2 (en) Pearlitic steel rail with excellent wear resistance and ductility
Ulewicz et al. Cause analysis of the train draw hook fatigue failure
AU2019242777B2 (en) Rail
Ujita Evaluation of strength of end structures in intermediate rolling stock of a train during train collision accidents
KR102370219B1 (en) Alloy steel composition for railway vehicle coupler
Smyth et al. Determination of the stress state developed within a non-cushioned rail yoke and the prediction of the theoretical fatigue life
CN109385583B (en) Method for improving hardenability of EA4T axle steel
Aksenova et al. MECHANICAL PROPERTIES OF RAIL STEEL IN COMPRESSION
Popović et al. Review of failure analysis of coupling systems on trains
Jung-Won et al. Fatigue Design Evaluation of Railway Bogie with Full-Scale Fatigue Test
GLOVER FAILURES IN THE DRAW AND BUFFING-GEAR OF RAILWAY WAGONS.(INCLUIDNG APPENDIX).
Khan et al. Please use template for the final format of the paper EVALUATION OF GRADE 1 AUSTEMPERED DUCTILE IRON FOR APPLICATION TO RAIL CAST COMPONENTS
Lonsdale et al. Fatigue Testing of Microalloyed AAR Class C Wheel Steel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant