회주철(Gray Iron) 완전 해부: 특성, 등급, 산업 적용

인장 하중 하에서 흑연 플레이크는 응력 집중제 역할을 해 인장 강도에서는 취약하고 부서지기 쉽지만 압축 강도와 결절성에서는 높습니다. 또한 저렴한 소재이며 수축 위험이 최소화되어 비교적 쉽게 주조할 수 있습니다. 이 때문에 회주철은 보통 중강도 요구사항이 있는 펌프 부품에 사용됩니다. 회주철은 높은 진동 감쇠 능력을 가져 모터 블록 제조에도 흔히 사용됩니다. 본 블로그 포스트에서는 회주철의 특성에 초점을 맞추고 회주철과 구상흑연주철(노듈러 아이언) 간 주요 차이점을 분석합니다.

회주철 등급과 용도

EN-GJL-300 회주철(GG30)은 합금화를 통해 특성을 달성해 EN-GJL-200/250 대비 우수한 내마모성, 강도, 열처리 반응을 제공합니다. 동시에 여전히 합리적인 가공성과 우수한 표면 마감을 가집니다. 이 수준의 소음 및 진동 감쇠가 우수합니다. 이 유형은 중장비 공작기계, 베드 본체, 프레스, 고압 유압 부품, 프레임, 기어, 부싱, 피스톤 링, 캠, 크랭크샤프트, 실린더 블록, 실린더 헤드 등에 제조됩니다.

EN-GJL-200 및 클래스 250 회주철(GG20, GG25)은 탁월한 가공성과 내열성, 내식성을 제공합니다. EN-GJL-250(GG25)은 가장 흔히 사용되는 회주철 합금입니다. 강도와 내마모성의 좋은 조합을 제공하면서 여전히 가공이 쉽고 높은 기준 마감이 가능합니다. 주로 펄라이트 구조의 층상 주철입니다. 이 소재도 마감이 쉽고 음향 및 진동 감쇠에 매우 효과적. 이 소재의 강도와 내마모성은 제한적이며 경도 증가를 위한 열처리는 권장되지 않음. EN-GJL-200 및 250 회주철은 높은 기계적 응력을 받지 않는 모든 유형의 기계 부품에 적합. 따라서 구형 증기 기관차의 스토브 바, 증기 동력 선박 및 난간용 G-바 및 브리지에 매우 적합. 가로등 기둥, 금 및 은행 산업의 잉곳 금형에도 사용. 실린더, 베이스, 기계 베드, 플라이휠, 실린더 라이너, 실린더 블록, 피스톤, 브레이크 휠, 기어박스, 압력 밸브, 커플링 플레이트 등 제조에도 사용.

EN-GJL-100 및 150(GG10, GG15)은 가장 낮고 기본적인 회주철 소재 등급으로 간주됩니다. 이 유형들은 커버, 보호 커버, 프레임, 핸드휠, 해머, 핸들, 박스, 풀리, 작업대, 펌프 바디, 파이프, 밸브 등 전반적 요구사항이 낮은 단순한 부품에 적합하며 강성과 내열성이 낮습니다.

가장 중요한 회주철 특성

압축 강도 (Compressive Strength)

강도는 금속이나 합금이 압축력을 견디는 내구성으로 정의됩니다. 회주철은 높은 압축 강도를 가져 빌딩 기둥과 기둥에 널리 사용됩니다. 또한 압축 강도가 일부 연강만큼 높을 수 있습니다.

인장 강도 (Tensile Strength)

회주철에는 다양한 종류가 있으며 인장 강도도 그에 따라 달라집니다. 일부는 평방인치당 5톤, 일부는 19톤이지만 평균 강도는 평방인치당 7톤입니다. 하지만 바나듐 첨가로 회주철 강도를 높일 수 있습니다.

변형 저항 (Deformation Resistance)

회주철은 매우 높은 변형 저항을 가져 강한 프레임에 이상적이며 강한 프레임을 제공합니다. 하지만 건설 관련 문제가 있으면 회주철로 만든 구조물도 붕괴할 수 있습니다.

낮은 용융점 (Low Melting Point)

회주철의 낮은 용융점은 1140°C~1200°C입니다.

산화 저항 (Oxidation Resistance)

회주철은 산소와 철 반응으로 형성된 높은 녹 방지 능력을 가져 부식 문제 회피에 이상적 솔루션입니다.

회주철과 구상흑연주철(노듈러 아이언)의 차이

회주철과 노듈러 아이언(구상흑연주철)의 차이를 이해하고 싶으신가요? 미세조직, 물리적 특성, 화학적 조성 차이에 대해 이야기해 보겠습니다.

미세조직 (Microstructure)

회주철의 주요 장점은 주조 과정에서 생성된 흑연 플레이크를 포함한다는 점. 이 흑연 플레이크는 파단 시 주철에 특유의 회색을 부여하고 이 철 합금의 많은 물리적 특성에도 기여합니다. 노듈러 아이언 미세조직은 흑연으로 된 구형의 이산형 구슬 타입입니다. 노듈러 주철은 회주철의 흑연 플레이크를 노듈러 주철로 변환하는 합금 공정으로 생산되며 크랙 확률을 증가시킵니다. 이 미세조직 변환으로 금속은 우수한 연성과 신율 특성을 얻습니다.

물리적 특성 (Physical Properties)

노듈러 아이언은 회주철 대비 절대적 강도 우위. 노듈러 아이언 최대 인장 강도 90,000psi, 회주철 최대 인장 강도 35,000psi. 항복 강도에서도 노듈러 주철이 보통 회주철보다 우수. 노듈러 아이언 최대 항복 강도 40,000psi; 회주철 경도나 굳기는 그다지 강하지 않고 파단이 단순. 노듈러 주철은 다른 주철보다 더 큰 강도와 탄성. 노듈러 아이언은 회주철보다 높은 강도, 높은 신율, 더 큰 내충격성. 노듈러 주철 시리즈는 설계 엔지니어에게 강도, 내마모성, 내피로성, 인성의 독특한 조합과 우수한 연성을 제공. 모든 등급에서 노듈러 아이언은 기계 및 자동차 부품에 완벽한 소재가 되는 기계적 특성을 가짐. 회주철은 단조강을 제외하고 모든 주조 금속 중 가장 내구성이 강하며 건설 목적으로 가장 널리 사용되는 금속. 회주철은 극도로 저렴한 금속 제품으로 거의 모든 주물공장에서 대량으로 쉽게 구할 수 있음.

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