야금학자에게 물어보세요:연철 대 주철

차이점은 무엇입니까? 사용 방법 알아보기

사람들은 종종 주철과 연철이 초기 철 작업에 대해 상호 교환 가능한 용어라고 생각하지만, 거기에는 차이가 있습니다.

연철 가열한 다음 도구로 작업한 철입니다.

주철 녹여서 틀에 부어 굳힌 철입니다.

주철과 연철의 근본적인 차이점은 생산 방법에 있습니다. 차이점은 이름에서 찾을 수 있습니다. wrought는 work("가공된 철")의 과거 분사이고 cast는 주조 과정에서 형성된 모든 것을 나타냅니다.

다양한 생산 방법으로 다양한 강점과 약점을 지닌 금속이 만들어지므로 주철 울타리나 연철 프라이팬을 거의 볼 수 없습니다.

연철이란 무엇입니까?

연철은 기본적으로 소량(1-2%)의 슬래그(철광석 제련의 부산물, 일반적으로 규소, 황, 인 및 산화알루미늄의 혼합물로 구성됨)가 첨가된 원소 철로 구성됩니다. 연철은 재료를 반복적으로 가열하고 도구를 사용하여 변형시켜 만들어집니다.

연철은 가단성이 높아 가열, 재가열 및 다양한 모양으로 가공할 수 있습니다. 연철은 가공할수록 더 강해지고 섬유질 모양이 특징입니다. 연철은 주철보다 탄소가 적기 때문에 더 부드럽고 연성이 있습니다. 또한 피로에 강합니다. 많은 양의 압력이 가해지면 파손되기 전에 많은 변형을 겪습니다.

"연철"이라는 용어는 오늘날 종종 오용됩니다. 일반적으로 사용되는 금속에 관계없이 역사적인 단철 조각과 유사한 디자인을 설명하는 데 사용됩니다. 차가운 상태에서 기계로 구부러진 형태의 연강이나 검은색으로 칠해진 주강과 철 조각은 모두 정기적으로 연철 작업으로 잘못 분류됩니다. 그러나 진정한 연철로 지정되려면 금속 조각을 대장장이가 가열하고 망치질하여 모양을 만들어야 합니다.

연철은 기원전 2000년부터 아나톨리아 반도(지금의 터키)에서 사용되었으며 19세기 내내 건설에 널리 사용되었습니다. 그러나 20세기의 야금술의 발전으로 금속 부품을 기계 성형하고 용접하는 것이 더 쉽고 저렴해졌습니다. 비교적 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되는 대장기술의 특성으로 인해 1970년대 중반에 대규모 상업 관행이 중단되었습니다. 이것은 오늘날 대부분의 진정한 연철 조각이 골동품이거나 지역 장인이 만든 특수 조각이라는 것을 의미합니다.

주철이란 무엇입니까?

주철은 다양한 철 합금을 지칭할 수 있지만 가장 일반적으로 회주철과 관련이 있습니다. 철이라는 이름이 있음에도 불구하고 순수한 원소 철(주기율표의 Fe)이 아닙니다. 실제로는 2-4%의 탄소와 소량의 규소 및 망간을 포함하는 합금입니다. 황 및 인과 같은 기타 불순물도 일반적입니다.

주철은 철광석을 제련하거나 선철(철광석 추출의 중간 생성물)을 녹이고 고철 및 기타 합금과 혼합하여 형성됩니다. 그런 다음 액체 혼합물을 주형에 붓고 냉각하고 고형화합니다.

최종 결과는 강하지만 부서지기 쉽습니다. 탄소 함량이 높기 때문에 주철은 불균일 합금으로 응고됩니다. 즉, 주철은 미세 구조 내에 여러 구성 요소 또는 여러 단계의 재료를 포함합니다.

이 혼합된 미세 구조는 주철에 독특한 물리적 특성을 부여합니다. 내부 탄소 입자는 파괴를 유도하는 내부 응력 지점을 생성합니다. 주철은 연철보다 단단하고 부서지기 쉽고 가단성이 낮습니다. 인장 강도가 약하기 때문에 구부러지거나 뒤틀리기 전에 부서질 것이기 때문에 구부리거나 늘리거나 두드려 모양을 만들 수 없습니다. 그러나 우수한 압축 강도가 특징입니다.

주조는 연철을 제조하는 것보다 훨씬 덜 노동 집약적이며 18세기와 19세기에 걸쳐 두드러진 생산 형태였습니다. 강철 및 자동 기계 가공 기술의 출현으로 일부 산업에서는 주조의 역할이 줄어들었지만 다른 많은 산업에서는 여전히 비용 효율적이고 널리 사용되는 공정입니다. 강철은 건설에서 주철을 거의 완전히 대체했지만 주철은 기계로 성형하는 것보다 주조하기 쉬운 복잡한 모양을 가진 제품에 여전히 인기가 있습니다. 주철은 강철보다 금형 재료에 덜 반응하고 녹는점이 낮아 더 유동적입니다.

연성 철:강도와 다용도

연성 주철이라고도 하는 연성 철은 1940년대에 연구원들이 개발한 현대적이고 독특한 형태의 주철입니다. 그들은 선택된 합금(처음에는 마그네슘-구리 합금, 결국 세륨)을 추가함으로써 탄소 원자를 조작하여 주철과 다른 미세 구조를 형성할 수 있음을 발견했습니다. 연성 철 미세구조는 균열이 생기는 것을 방지하여 취성이 없는 주철의 장점을 지닌 금속입니다.

연성 철은 높은 연성과 인장 강도를 달성하기 위해 여러 등급으로 제조할 수 있습니다. 추가 열처리로 생산된 Austempered 연성 철은 기계적 특성과 내마모성이 훨씬 뛰어납니다.

연성 철은 또한 냉각될 때 상대적으로 수축이 적어 정밀 주조에 적합합니다. 연성 철은 종종 열처리가 필요하지 않은 "주물"로 사용됩니다. 이는 특히 장기적으로 제조 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

부식 고려사항

주철과 연철은 습기가 있는 상태에서 노출된 표면이 산소에 노출될 때 부식되기 쉽습니다. 이는 강수량과 습도에 거의 지속적으로 노출되는 실외 환경에서 어려울 수 있습니다. 보호 산화 코팅을 형성하는 다른 금속과 달리 철은 충분한 시간이 주어지면 녹이 슬고 완전히 벗겨집니다.

녹을 방지하기 위해 철 제품은 노출을 방지하기 위해 코팅되어야 합니다. 페인트는 일반적으로 베어 메탈을 코팅하고 보호하는 데 사용됩니다. 분말 코팅은 교통량이 많은 지역에서 마모되기 쉬운 실외 가구에 이상적인 또 다른 방법입니다. 파우더 코팅은 내구성이 뛰어나 오랜 시간이 지나도 퇴색하거나 부서지거나 갈라지지 않습니다.

역사적 보존

매사추세츠 주 링컨에서 네브래스카 주 링컨, 온타리오 주 링컨에 이르기까지 북미는 풍부한 역사를 자랑합니다. 모든 마을에는 이야기가 있고 이 마을의 건물은 사람들만큼이나 과거를 만드는 데 중요한 역할을 했습니다.

건축용 철과 금속으로 역사적인 건물을 복원할 때는 품질과 진정성이 중요합니다. 볼라드, 대문, 울타리, 가로등, 공원 벤치와 같은 대형 야외 요소는 역사적 시대에 충실한 분위기를 설정하는 데 중요한 역할을 합니다. 현대 주조 공장은 역사적인 도면이나 원래 구조 자체에서 디자인 신호를 가져와 초기 금속 세공을 재현할 수 있습니다.

주철에 대한 자세한 내용이나 맞춤형 프로젝트에 대한 견적을 요청하려면 당사에 문의하십시오.

출처

• 브리태니커 백과사전. "주철".
• 브리태니커 백과사전. "연철".
• 엔지니어 핸드북. "주철".
• 연성 철 학회. "설계 엔지니어를 위한 연성 철 데이터".