연성 철

연성 철 주물에는 많은 장점이 있습니다.

구상 철 또는 구상 철이라고도 하는 연성 철은 실제로 고유한 미세 구조로 인해 높은 강도, 유연성, 내구성 및 탄성을 나타내는 철 그룹입니다. 주철은 일반적으로 3% 이상의 탄소를 함유합니다. 부러지지 않고 구부러지거나 비틀리거나 변형될 수 있습니다. 기계적 성질은 강철과 유사하며 표준 주철을 훨씬 능가합니다.

연성 철 주물 용융 연성 철이 금형의 빈 공간에 부어진 결과로 생긴 고체 금속 물체입니다. 연성 철은 이후 냉각되고 그것이 차지하는 공극의 형태로 응고됩니다.

연성 철이란 무엇입니까?

1943년에 발명된 연성 철은 주철의 현대적인 반복입니다. 주철과 연성철은 미세구조의 차이로 인해 물리적 특성이 대조적입니다.

주철에 함유된 흑연과 탄소는 플레이크 형태로 발생합니다. 주철은 양의 압축 하중 기능을 나타내지만 자연 인장 강도 이상의 인장 하중은 균열이 형성되고 박편화된 흑연 미세 구조 내의 응력 지점에서 빠르게 전파될 수 있습니다. 결과적으로 주철은 연신율이 거의 없습니다. 취성 재료이므로 인장 및 충격 하중 적용 분야에서 사용이 제한됩니다.

연성 철 내의 흑연은 회전 타원체로 발생하므로 회전 타원체 흑연이라고도 합니다. . 유사하게, 용어 결절성 철 연성 철에 함유된 탄소가 결절 형태로 유지되기 때문입니다. 이 독특한 미세 구조로 인해 연성 철은 기존 주철보다 굽힘 및 충격 하중을 훨씬 더 잘 견딥니다.

Ductile Iron은 무엇으로 만들어지나요?

연성 철은 강철 또는 철 스크랩에서 생산할 수 있지만 선철은 대부분의 현대 연성 철 주조 공장의 주요 공급 공급원입니다. 선철 90% 이상의 철을 함유한 용광로의 1차 철 생산을 말합니다.

"선철"이라는 용어는 고로 철을 모래 바닥에 배열된 주형으로 주조하여 일반 주자가 공급할 수 있도록 하는 구식 방법에서 유래했습니다. 곰팡이 떼가 새끼 돼지 한 그루와 닮았기 때문에 개별 철 조각을 "돼지"라고 하고 주자를 암퇘지라고 불렀습니다. 현대 돼지는 연속 돼지 주조 기계로 생산됩니다.

선철은 순철의 주요 공급원으로 연성 철 생산에 사용됩니다. 여러 가지 고유한 장점을 제공합니다. 선철은 잔류 또는 유해 요소가 적고 화학적 성질이 일정하며 최적의 슬래그 조건을 촉진하며 일관된 장입 특성을 제공하여 공정 제어를 개선합니다. 연성 철 주조소가 철 스크랩 또는 철 스크랩을 녹이고 탄소를 추가하는 것과 같은 대체 철 공급원에 비해 이점을 활용함에 따라 최근 몇 년 동안 선철에 대한 수요가 증가했습니다.

연성 철의 장점

연성 철이 설계자에게 제공하는 몇 가지 이점이 있습니다.

연성 철은 쉽게 주조 및 가공할 수 있습니다.
중량 대비 강도가 뛰어납니다.
연성 철은 강철보다 훨씬 저렴한 비용으로 만들 수 있습니다.
주조성과 가공성이 우수합니다.
연성 철은 설계자에게 인성, 저렴한 제조 비용 및 신뢰성의 탁월한 조합을 제공합니다.

연성 철의 속성

다양한 등급의 연성 철을 생성하려면 주조 공정 또는 후속 열처리를 통해 흑연 주위의 매트릭스 구조를 제어해야 합니다. 원하는 매트릭스(미세 구조)를 만들기 위해 다양한 등급의 연성 철 사이에 약간의 조성 차이가 존재합니다.

연성 철은 매트릭스 전체에 분산된 흑연 회전 타원체를 가진 강철로 간주될 수 있습니다. 흑연 스페로이드가 매달려 있는 금속 매트릭스의 품질은 연성 철의 특성에 상당한 영향을 미치지만 흑연 스페로이드 자체는 그렇지 않습니다.

연성 철 내에서 발견되는 몇 가지 매트릭스가 있으며 가장 일반적인 것입니다.

페라이트 – 강도가 거의 없는 순수하고 연성이 있으며 유연한 철. 이 매트릭스는 내마모성이 좋지 않지만 높은 내충격성과 우수한 가공성을 가지고 있습니다.
펄라이트 – 페라이트와 탄화철의 기계적 혼합물(Fe₃ 씨). 비교적 단단하며 적당한 연성을 가지고 있습니다. 고강도, 우수한 내마모성, 중간 정도의 내충격성 및 우수한 기계 가공성을 갖추고 있습니다.
펄라이트/페라이트 – 펄라이트와 페라이트의 혼합물로 구성된 구조와 상용 등급의 연성 철을 위한 가장 일반적인 매트릭스.

일반적인 연성 철 등급

다양한 연성 철 사양이 있지만 주조 공장에서는 일반적으로 3가지 공통 등급을 제공합니다.

물리적 및 기계적 속성

ASTM A536, 60-40-18학년

ASTM A536, 65-45-12학년

ASTM A536, 학년 80-55-06

인장 강도, 최소값, psi

60,000

65,000

80,000

인장 강도, 최소, MPa

414

448

552

항복 강도, 최소값, psi

40,000

45,000

55,000

항복 강도, 최소, MPa

276

310

379

2인치 또는 50mm의 연신율, 최소 %

밀도 lb/in3

0.256

밀도 g/cm3

7.1

용융 온도(F)

2,100 – 2,190

녹는 온도(섭씨)

1,150 – 1,200

압축 강도 Ksi

429

압축 강도 MPa

2960

UNS

F32800

F33100

F33800

물리적 및 기계적 속성

ASTM A536, 60-40-18학년

인장 강도, 최소값, psi

60,000

인장 강도, 최소, MPa

414

항복 강도, 최소값, psi

40,000

항복 강도, 최소, MPa

276

2인치 또는 50mm의 연신율, 최소 %

밀도 lb/in3

0.256

밀도 g/cm3

7.1

용융 온도(F)

2,100 – 2,190

녹는 온도(섭씨)

1,150 – 1,200

압축 강도 Ksi

429

압축 강도 MPa

2960

UNS

F32800

물리적 및 기계적 속성

ASTM A536, 65-45-12학년

인장 강도, 최소값, psi

65,000

인장 강도, 최소, MPa

448

항복 강도, 최소값, psi

45,000

항복 강도, 최소, MPa

310

2인치 또는 50mm의 연신율, 최소 %

밀도 lb/in3

0.256

밀도 g/cm3

7.1

용융 온도(F)

2,100 – 2,190

녹는 온도(섭씨)

1,150 – 1,200

압축 강도 Ksi

429

압축 강도 MPa

2960

UNS

F33100

물리적 및 기계적 속성

ASTM A536, 학년 80-55-06

인장 강도, 최소값, psi

80,000

인장 강도, 최소, MPa

552

항복 강도, 최소값, psi

55,000

항복 강도, 최소, MPa

379

2인치 또는 50mm의 연신율, 최소 %

밀도 lb/in3

0.256

밀도 g/cm3

7.1

용융 온도(F)

2,100 – 2,190

녹는 온도(섭씨)

1,150 – 1,200

압축 강도 Ksi

429

압축 강도 MPa

2960

UNS

F33800

연성 철 응용 분야

연성 철은 회주철보다 강도와 연성이 더 큽니다. 이러한 특성으로 인해 파이프, 자동차 부품, 바퀴, 기어 박스, 펌프 하우징, 풍력 산업용 기계 프레임 등을 포함한 다양한 산업 응용 분야에서 효과적으로 사용할 수 있습니다. 회주철처럼 부서지지 않기 때문에 연성 철은 볼라드와 같은 충격 보호 용도에도 안전하게 사용할 수 있습니다.

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Reliance Foundry는 고객과 협력하여 각 맞춤형 주조에 가장 적합한 재료를 결정합니다. 우리의 캐스팅 서비스가 프로젝트 요구사항에 어떻게 부합하는지에 대한 자세한 정보를 얻으려면 견적을 요청하세요.

출처

ASTM 인터내셔널. "연성 철 주물에 대한 표준 사양".
연성 철 학회. "설계 엔지니어를 위한 연성 철 데이터."
소렐메탈. "연성 철 제품군."

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