샤프트에 가장 적합한 소재: 탄소강, 합금강, 연성 철

샤프트의 일반적인 재료는 탄소 구조용 강철, 합금강 및 연성 철입니다. 스틸 샤프트 블랭크는 대부분 둥근 강철 또는 단조품으로 압연됩니다.

I. 탄소강

고품질의 중탄소강 30~50은 비교적 중요하거나 하중이 큰 샤프트에 일반적으로 사용되며, 그 중 45강이 가장 널리 사용됩니다. 이러한 소재의 경우 담금질, 템퍼링 또는 정규화와 같은 열처리 방법을 통해 기계적 특성을 개선하고 강화할 수 있습니다.

중요하지 않은 경하중 저속 샤프트 또는 일반 변속기 샤프트에는 일반 탄소강 Q235, Q275 등을 사용할 수 있습니다.

II. 합금강

합금강은 종합적인 기계적 특성이 높고 열처리 성능이 우수합니다. 따라서 하중이 크고 무게와 크기가 제한적이거나 내마모성 및 내식성 요구 사항이 높은 중요한 샤프트의 경우 합금강을 사용하고 특정 열처리를 할 수 있습니다.

주의해야 할 점이 있습니다:

• 합금강은 응력 집중에 더 민감하고 가격이 더 비쌉니다;
• 탄소강과 합금강의 탄성 계수는 상온에서 거의 동일하기 때문에 탄소강 대신 합금강을 사용하면 샤프트의 강성 향상이라는 목적을 달성할 수 없습니다;
• 다양한 열처리, 화학 처리 및 표면 강화 처리(샷 피닝, 롤링 등)는 샤프트의 피로 강도 또는 내마모성을 크게 향상시킬 수 있지만 강성에는 거의 영향을 미치지 않습니다.

III. 연성 철

연성주철은 크랭크샤프트, 캠샤프트 등과 같이 복잡한 형상의 샤프트 제조에 적합하며, 가격이 저렴하고 상대적으로 강도가 높으며 내마모성, 진동 흡수성, 가공성, 응력 집중에 대한 민감도가 낮다는 장점이 있습니다. 하지만 주조품의 품질 관리가 쉽지 않고 신뢰성이 상대적으로 떨어지는 단점이 있습니다.

샤프트의 일반적인 재료와 주요 기계적 특성은 아래 표에 나와 있습니다.

표: 샤프트에 사용되는 일반적인 재료와 주요 기계적 특성