안녕하세요! 5월이 찾아와 이제 여름이 시작하네요🌿🌿
이번에는 지난번 주철의 특성을 이어서 살펴보겠습니다.
주철의 개요 및 분류
주철은 일반적으로 회주철을 의미하며, 주조성이 우수하고 가격이 저렴해
기계 구조물, 부품, 가정용 기기, 건설 설비 재료 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다.
주철은 다음과 같이 분류됩니다:
- 보통주철
- 고급주철
- 합금주철
- 특수주철
보통주철의 경우, 페라이트 또는 펄라이트 바탕조직에 편상 흑연이 석출되는 형태를 가집니다.
흑연의 크기와 모양, 조직 상태는 주철 내 탄소와 규소 비율에 따라 달라지며, 경우에 따라 시멘타이트 조직도 나타날 수 있습니다.
그림 a, b 에서 편상 흑연이 석출되는 걸 볼 수 있다.
고급주철, 또는 강인주철은 보통주철보다 강도를 높인 주철로, 탄소와 규소의 함량을 줄여 제작됩니다.
이로 인해 흑연의 크기가 작고 균일하게 분포되며, 인장강도는 250 MPa 이상으로 향상됩니다.
주요 특징
- 흑연이 미세하고 활모양으로 휘어져 분포
- 바탕 조직은 펄라이트 조직
합금주철은 Cr, Ni, Cu, Mo, V, Ti 등의 합금원소를 첨가하여 제작된 주철로,
흑연을 미세화하고 조직을 안정화시켜 기계적 성질을 향상시킨 것이 특징.
주요 개선 효과:
- 내열성
- 내마모성
- 내식성
- 기계가공성
이러한 특성 덕분에 고성능이 요구되는 부품이나 환경에서 주로 사용됩니다.
마지막으로 특수주철을 알아보겠습니다. 특수주철은 종류가 다양합니다.
오스테나이트주철은 'Ni' 을 다량 함유한 특수 주철.
특징:
- 내산성, 내알칼리성, 내열성 우수
- 비자성체(자석에 붙지 않음)
- 전기 저항이 크고, 강인성이 뛰어남
이러한 특성 덕분에 화학공업 분야에서 내식성 재료로 널리 사용됩니다.
고규소주철은 약 14%의 규소(Si)를 함유한 주철로, 내산성이 뛰어나 다음과 같은 강한 산성 환경에서도 잘 견딥니다:
- 진한 황산, 황산구리 용액, 황산과 질산의 혼합 용액, 약한 염산
특징 요약:
- 오스테나이트주철보다 저렴
- 절삭이 불가능
- 취성이 큼
- 대표적인 고규소주철로는 '듀리론(Duriron)'이 있으며, 화학공정용 재료로 활용.
고크롬주철은 크롬(Cr)을 12~35% 함유한 주철로,
오스테나이트주철과 유사한 특성을 가집니다:
- 내식성, 내열성, 내마멸성
주로 극한 환경에 노출되는 부품에 사용됩니다.
애시큘러주철은 일반 주철에 다음 성분을 첨가한 특수 합금 주철입니다.
= 1.0~1.5% Mo, 0.5~4.0% Ni, Cu, Cr 소량
특징:
- 흑연은 보통주철과 같은 편상 흑연
- 조직은 침상(acicular) 형태로 구성
- 인장 강도: 440~640 MPa, 경도: HB 300, 강인성, 내마멸성 우수
소형 엔진의 크랭크축, 캠축, 실린더 압연용 롤 등에 사용됨
고력합금주철은 일반 주철에 Ni(0.5~2.0%), 그리고 소량의 Cr, Mo를 첨가하여
강도를 높이고 절삭성을 개선한 주철입니다.
특징:
- Ni은 흑연화를 촉진하고 칠(chill) 현상을 방지
- 절삭성 향상, 펄라이트와 흑연의 미세화
- Cr, Mo를 함께 첨가하면 기계적 성질이 더욱 향상
특히 Ni-Cr계 주철은 기계 구조용으로 가장 널리 사용되며:
- 강인성, 내마멸성, 내식성, 우수한 절삭성을 갖춤
공작기계 부품, 자동차 주물 등에 활용.
'주조공학' 카테고리의 다른 글
| 주조공학 2-4 (0) | 2025.05.18 |
|---|---|
| 주조공학 2-2 (0) | 2025.04.22 |
| 주조공학 2-1 (0) | 2025.04.22 |
| 주조공학 1-3,4 (0) | 2025.04.21 |
| 주조공학 1-1,2 (0) | 2025.04.21 |