환봉이란? / 라운드바
환봉은 단면이 둥글고 길게 생긴 막대 모양의 제품으로, 원형강이나 라운드바라고도 불립니다. 많은 분들이 환봉을 파이프와 혼동하기도 하지만, 파이프는 속이 비어 있는 관 형태로 유체가 이동할 수 있는 통로를 제공하는 반면, 환봉은 속이 꽉 차 있는 둥근 막대입니다. 따라서 파이프는 유체나 가스 등을 이동시키는 용도로 사용되며, 환봉은 주로 구조물이나 기계 부품의 소재로 사용됩니다.
환봉의 종류(표면) / 흑환봉, 마환봉
흑환봉은 제철소에서 제련 과정 중 표면에 자연적으로 산화피막이 형성된 상태 그대로 출하된 환봉을 말합니다. 이 산화피막(흑피) 때문에 표면이 거칠고 검은 색을 띠며, 녹이 발생하기도 합니다. 부품 가공 시에는 표면을 가공하여 공차를 맞추어야 하기 때문에, 가공 작업이 추가로 필요하며, 이때 가공 여유와 공차를 고려하여 적절한 규격의 제품을 선택해야 합니다.
마환봉은 냉각인발 과정을 거친 환봉으로, 흑환봉을 냉각 후 인발하여 표면을 매끄럽게 가공한 제품입니다. 마환봉은 “cold drawn round bar”라고 불리며, 표면 연마 작업을 거친 후 출하되기 때문에 매끄러운 표면을 가지며, 기름 처리가 되어 있어 부식 방지 효과도 있습니다. 절단면이 둥글고, 표면을 별도로 정밀 가공할 필요 없이 바로 사용할 수 있는 것이 특징입니다. 마환봉은 재질에 따라 합금강, 일반 탄소강재, 쾌삭강재로 나뉘며, 기계 구조 부품 용도로는 주로 S45C 탄소강이 많이 사용됩니다.
환봉의 재질 / 탄소강,일반철, SCM415, SCM440
환봉의 재질은 크게 저탄소강류와 일반철류로 나눌 수 있습니다. 저탄소강류 중에서는 S45C가 많이 사용되는데, 이 강재는 인장 강도와 강성이 우수하여 열처리를 거친 후 기계 구조 부품으로 널리 활용됩니다. S45C는 열간압연강판과 냉간압연강판과는 다르게 강도가 높고 내구성이 뛰어나 기계적 특성이 필요한 곳에 적합합니다.
일반철류로는 SS275(옛 SS400)가 많이 사용되며, 이 철재는 탄소 함량이 적어 주로 용접 작업에 적합합니다. 용접성과 가공성이 좋아 다양한 건축 및 구조물에 활용됩니다.
SCM415 환봉은 연강의 표면을 침탄 처리하여 고탄소강을 형성함으로써 내마모성, 내피로성, 경도 등이 우수합니다. 이 강재는 표면이 단단하면서도 심부에 연성(부드러움)을 남겨두어 충격을 흡수할 수 있어 강도가 필요한 부품에 적합합니다.
SCM440 환봉은 높은 강도를 요구하는 고장력 볼트나 샤프트의 용도로 많이 쓰이며, 일부 금형 부품으로도 사용됩니다. 높은 강도와 내구성을 필요로 하는 부품 제작에 SCM440이 자주 선택됩니다.
환봉 규격표 / 원형강 규격표
환봉 중량 계산하는 방법
중량 = 단면적 X 길이 X 비중
- 단면적은 원의 면적을 의미하며, (\pi \times (반지름)^2)로 계산됩니다.
- 길이는 환봉의 길이를 의미하며, 단위에 따라 결과 중량의 단위도 달라집니다.
- 비중은 재질에 따른 밀도를 의미하며, 일반철(SS275)의 경우 비중은 7.85입니다.
예시: Ф100 X 60 환봉의 중량 계산 (비중 7.85, SS275 기준)
- 반지름 = 100mm / 2 = 50mm = 5cm
- 길이 = 60cm (0.6m로 계산해도 됩니다)
공식에 대입하면
- 단면적 = (\pi \times (5cm)^2 = 3.14 \times 25 = 78.5 \, \text{cm}^2)
- 중량 = 단면적 ( \times ) 길이 ( \times ) 비중
= (78.5 \, \text{cm}^2 \times 60cm \times 7.85 = 36999.234 \, g)
이를 킬로그램으로 환산하면: (36999.234 \, g = 36.999234 \, kg)
따라서, Ф100 X 60 환봉의 중량은 약 37kg입니다.
