주철 주물 소개

철의 가치에 대한 발견은 사회 및 군사 분야에서 철의 지배력으로 인해 이른바 철기 시대로 이어졌습니다. 금속에는 또 다른 이정표가 있을 것입니다. 산업 혁명은 금속이 생산되고 철을 포함한 제품으로 변형되는 방식을 변화시켰습니다.

주철

주철은 탄소 함량이 2% 이상인 철과 탄소 합금을 제련하여 생산됩니다. 용융 후 금속을 금형에 붓습니다. 연철과 주철 생산의 주요 차이점은 주철이 망치와 도구로 처리되지 않는다는 것입니다. 조성에도 차이가 있습니다. 주철에는 탄소 및 기타 합금이 2-4%, 실리콘이 1-3% 포함되어 있어 용탕의 주조 특성을 향상시킵니다. 또한 소량의 망간과 황 및 인과 같은 일부 불순물이 있을 수 있습니다. 연철과 주철의 차이점은 화학 구조 및 물리적 특성의 세부 사항에서도 찾을 수 있습니다.

강철과 주철은 모두 미량의 탄소를 함유하고 비슷해 보이지만 두 금속 사이에는 상당한 차이가 있습니다. 강철에는 2% 미만의 탄소가 포함되어 있어 최종 제품이 단일 미세결정 구조로 응고될 수 있습니다. 주철의 탄소 함량이 높다는 것은 주철이 불균일 합금으로 응고된다는 것을 의미하므로 재료에 하나 이상의 미세 결정 구조가 존재합니다.

높은 탄소 함량과 규소의 이러한 조합은 주철에 우수한 주조성을 부여합니다. 회색, 흰색, 가단성, 연성 및 소형 흑연을 비롯한 다양한 열처리 및 가공 기술을 사용하여 다양한 유형의 주철이 생산됩니다.

주철 다리

주철 구조의 세부 사항은 금속을 제련하고 주형에 붓는 방식으로 이루어집니다.

회색 철

회주철은 금속에서 흑연 입자의 박편 모양이 특징입니다. 금속이 파단되면 흑연 플레이크를 따라 파단이 발생하여 파단된 금속의 표면에 회색을 부여합니다. 회주철이라는 이름은 이러한 특성에서 따온 것입니다.

냉각 속도 및 조성을 조정하여 생산 중 흑연 플레이크 매트릭스의 크기 및 구조를 제어할 수 있습니다. 회주철은 다른 형태의 주철만큼 연성이 없으며 인장 강도도 낮습니다. 그러나 더 나은 열 전도체이며 더 높은 수준의 진동 감쇠가 있습니다. 강철의 20-25배의 감쇠 능력을 가지며 다른 모든 주철보다 우수합니다. 회주철은 또한 다른 주철보다 가공이 용이하고 내마모성으로 인해 가장 부피가 큰 주철 제품 중 하나입니다.

당사의 hardscape 제품은 회주철로 만들어집니다. 진동 감쇠 및 내마모성은 많은 거리 응용 분야에 적합한 재료가 되는 특성입니다. 회주철은 또한 외부에서도 부식을 방지하는 녹청을 생성합니다.

화이트 아이언

적절한 탄소 함량과 높은 냉각 속도로 탄소 원자는 철과 결합하여 탄화철을 형성합니다. 이는 응고된 물질에 유리 흑연 입자가 거의 없거나 전혀 없음을 의미합니다. 백철이 전단되면 흑연이 부족하여 금이 간 표면이 하얗게 보입니다. 시멘타이트의 미결정 구조는 단단하고 부서지기 쉽고 압축 강도가 높고 내마모성이 우수합니다. 일부 특수 응용 분야에서는 제품 표면에 백철이 있어야 하는 것이 바람직합니다. 이것은 금형 부품을 만들기 위해 좋은 열 전도체를 사용하여 달성할 수 있습니다. 이렇게 하면 특정 영역의 용융 금속에서 열이 빠르게 제거되고 나머지 주물은 더 천천히 냉각됩니다.

백색 철의 가장 인기 있는 유형 중 하나는 Ni-경질 철입니다. 크롬 및 니켈 합금의 추가로 이 제품은 충격이 적은 슬라이딩 마모 응용 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다.

백색 철과 경질 Ni-철은 ASTM A532의 합금 분류에 속합니다. "내마모성 주철의 표준 사양".

주철

백색 주철은 열처리 공정을 통해 가단성 주철로 추가 가공될 수 있습니다. 광범위한 가열 및 냉각 프로그램이 탄화철 입자를 분해하여 유리 흑연 입자를 철로 방출합니다. 냉각 속도가 다르고 합금이 첨가되어 미정질 구조의 연성 철을 얻을 수 있습니다.

연성 철(Ductile iron)

연성 철 또는 연성 철은 합금에 마그네슘을 첨가하여 특별한 특성을 얻습니다. 마그네슘이 있으면 흑연이 회색 철 조각과 달리 구형을 형성합니다. 구성 제어는 생산 공정에서 매우 중요합니다. 황, 산소와 같은 소량의 불순물이 마그네슘과 반응하여 흑연 입자의 모양에 영향을 줍니다. 다양한 등급의 연성 철은 흑연 구 주위의 미세 결정 구조를 조작하여 만들어집니다. 이것은 다음 공정 단계로 주조 공정 또는 열처리에 의해 달성됩니다.

연성 철은 조각으로 부서지지 않고 충격에 변형되기 때문에 이 재료를 사용하여 주철 기둥을 만듭니다. 구상흑연주철의 충격 프로파일은 교통량이 많은 볼라드에 적합한 주철입니다.

컴팩트 흑연을 사용한 주철

조밀한 흑연 철은 흑연 구조와 회백색 철이 혼합된 관련 특성을 가지고 있습니다. 서로 붙어 있는 둔탁한 흑연 조각 주위에 미정질 구조가 형성됩니다. 티타늄과 같은 합금은 구상 흑연의 형성을 억제하는 역할을 합니다. 소형 흑연 주철은 회주철에 비해 인장 강도와 연성이 우수합니다. 구조 및 미세결정 특성은 열처리 또는 다른 합금의 첨가에 의해 조정될 수 있습니다.

주철의 기계적 성질

재료의 기계적 특성은 특정 조건에서 재료가 반응하는 방식을 나타내며, 이는 다양한 응용 분야에 대한 적합성을 결정하는 데 도움이 됩니다. 사양은 ASTM(American Society for Testing and Materials)과 같은 조직에서 설정하므로 사용자가 자신의 애플리케이션 요구 사항을 충족한다는 확신을 갖고 재료를 구입할 수 있습니다. 가장 일반적으로 사용되는 주철 사양은 ASTM A48입니다.

사양에 따라 주물을 검증하기 위한 표준 방법은 기술 주물과 함께 테스트 막대를 주조하는 것입니다. 그런 다음 이 테스트 로드에 ASTM 테스트를 적용하고 그 결과를 사용하여 전체 주조 배치를 검증합니다.

주철 부품을 함께 용접할 때도 사양이 중요합니다. 용접은 용접할 재료의 기계적 특성을 충족하거나 초과해야 합니다. 그렇지 않으면 균열 및 손상이 발생할 수 있습니다.

주철 용접

용접 시 균열 및 파손을 방지하기 위해 용접부가 재료의 기계적 특성을 충족하거나 초과하는 것이 매우 중요합니다.

주철의 몇 가지 일반적인 기계적 특성은 다음과 같습니다.

● 경도 – 마모 및 압흔에 대한 재료의 내성

● 인성 - 에너지를 흡수하는 재료의 능력

● 연성 – 파손 없이 변형되는 재료의 능력

● 탄성 – 변형된 후 원래 치수로 돌아가는 재료의 능력

● 가단성 – 파열 없이 압축 상태에서 변형되는 재료의 능력

● 인장 강도 – 재료가 찢어지지 않고 견딜 수 있는 최대 길이 방향 응력

● 피로 강도 – 재료가 파손 없이 주어진 주기 수 동안 견딜 수 있는 가장 높은 응력