주철에 대해 알아야 할 모든 것

이 기사에서는 주철의 정의, 용도, 특성, 구성 및 유형을 배웁니다. 또한 주철의 장점과 단점도 알게 됩니다.

주철이란 무엇입니까?

주철 2~4%의 탄소와 다양한 양의 실리카 및 망간을 포함하는 탄소 합금 그룹입니다. 또한 인 및 황과 같은 불순물을 포함합니다. 철광석을 고로에서 환원시켜 생산하며, 주원료는 철광석을 용광로에서 제련하여 생산하는 선철입니다. 이 철은 종종 상당한 양의 철, 석회석, 강철 또는 코크스와 함께 용융된 선철에서 직접 또는 선철을 재용해하여 만들어집니다.

Cupola라는 특수 유형의 용광로에서 녹일 수 있지만 전기 유도로 또는 전기 아크로에서 더 자주 녹습니다.

자세히 보기:선철의 특성 및 구성

앞서 언급했듯이 주철은 선철, 석회석 및 코크스에서 생산됩니다. 이 세 가지 재료를 재용해하여 용광로에서 제조 공정을 진행합니다. 용광로는 용광로와 거의 동일합니다. 원기둥 모양으로 지름 약 1m, 높이 약 5m이다. 재료는 퍼니스의 상단에서 부어진 다음 가열됩니다. 이 시점에서 선철의 불순물은 용선을 형성하는 산화에 의해 어느 정도 제거됩니다. 그런 다음 일정한 간격으로 쇳물 상단에서 슬래그를 제거합니다. 그런 다음 쇳물을 틀에 부어 원하는 모양을 만듭니다.

주철의 응용

주철의 적용은 기계 공학, 건설 현장, 목공 작업장 등과 같은 엔지니어링 세계에서 일반적입니다. 다음은 주철의 적용에 대해 설명합니다.

그 응용 분야 중 하나는 대문, 가로등 기둥, 브래킷, 작은 적용을 위한 철 기둥과 같은 장식용 주물입니다.

압축 멤버에 사용

저수조, 수도관, 가스관, 하수도, 위생 설비 및 맨홀 뚜껑의 생산을 포함합니다. 그리고

주철은 레일 체인, 캐리지 휠 등을 만드는 데 사용됩니다.

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주철 유형의 일반적인 적용은 다음과 같습니다.

• 회색 철은 내마모성이 있으므로 엔진 블록 및 실린더 헤드, 매니폴드, 가스 버너 기어 블랭크, 인클로저 및 하우징 생산에 사용됩니다.
• 백주철은 생산에 사용되는 냉각 공정 때문에 취성 재료입니다. 이것이 백주철이 쇼트 블라스팅 노즐, 밀 라이닝, 철도 브레이크 슈, 압연기 롤, 슬러리 펌프 하우징 및 크러셔와 같이 내마모성과 내마모성이 필요한 응용 분야에 사용되는 이유입니다.
• 연성 철의 응용 분야는 여러 등급으로 나눌 수 있기 때문에 매우 광범위합니다. 재료는 쉽게 기계로 가공할 수 있고, 피로도, ​​항복 강도, 내마모성도 좋습니다. 스티어링 너클, 크랭크샤프트, 헤비듀티 기어 자동차 서스펜션 부품, 유압 부품 및 자동차 도어 힌지를 만드는 데 사용됩니다.
• 마지막으로 가단성 철도 등급이 다릅니다. 윤활제, 비연마성 마모 입자 및 기타 연마성 파편을 가두는 다공성 표면을 보유하고 저장할 수 있는 능력이 있습니다. 이 때문에 가단성 철은 견고한 베어링 표면, 체인, 스프로킷, 커넥팅 로드, 드라이브 트레인 및 차축 부품, 철도 차량에 사용됩니다.

주철의 기계적 특성

아래는 주철의 기계적 특성입니다.

경도 – 마모 및 압흔에 대한 재료의 내성

인성 – 에너지를 흡수하는 물질의 능력

연성 – 파손 없이 변형되는 재료의 능력

탄력성 - 재료가 변형된 후 원래 치수로 돌아가는 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 응력입니다.

다음을 생성하기 위해 다른 합금 원소가 추가됩니다.

• 망간 :내마모성 및 내마모성 증가
• 크롬 :경화성, 내마모성, 내식성, 내산화성 향상
• 니클 :인장강도 증가
• 텅스텐 :고온경도 및 고온강도 증가
• 몰리브덴 :경화성 증가
• 바나듐 :경화성 및 고온경도 증가
• 실리콘 :경화성 및 전기저항 증가
• 알루미늄 :강철의 탈산제로 작용
• 티타늄 :강철의 탈산제로 작용
• 니오븀 :경화성을 감소시키고 연성을 증가시켜 충격강도를 증가시킴
• 코발트 :경화성을 감소시키고 고온에서 연화되지 않음

주철의 종류

다음은 다양한 유형의 주철입니다.

회색 철제:

이러한 유형의 주철은 외관이 회색을 띠며, 흑연 미세구조로 인해 색상 균열이 발생합니다. 강철보다 인장강도와 저항이 낮고 압축강도는 저탄소강 및 중탄소강에 필적합니다. 이는 주철의 미세 구조에 존재하는 흑연 조각의 크기와 모양을 기반으로 합니다.

백색 철:

백철은 "시멘타이트"라고 하는 탄화철을 함유하고 있기 때문에 흰색 분획 표면을 보입니다. 실리콘 함량이 낮고 냉각 속도가 빠르기 때문입니다. 백색 주철의 탄소는 침전되어 흑연이 아닌 준안정상 시멘타이트(fe3c)로 녹습니다. 시멘타이트는 상대적으로 큰 입자로 용융물에서 침전됩니다. 탄화철이 침전되면서 원래 용융물에서 탄소를 빼내어 혼합물을 공융에 가까운 쪽으로 이동하고 나머지 상은 저급 철-탄소 오스테나이트(냉각 시 마르텐사이트로 변형될 수 있음)입니다.

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가단성 철:

가단성 철 공정은 백색 주조로 시작되어 약 950°c(1,740°f)로 가열된 다음 철 탄화물의 탄소가 하루나 이틀 동안 냉각된 다음 흑연 및 페라이트 + 탄소로 변경됩니다. (오스테나이트). 느린 과정은 표면 장력이 흑연을 플레이크가 아닌 회전 타원체 입자로 형성하도록 합니다.

연성 철:

이러한 유형의 주철은 구상성 또는 연성 철이라고도 합니다. 1948년에 개발되었습니다. 연성 주철은 매우 작은 결절 형태의 흑연과 결절을 형성하는 동심원 층 형태의 흑연을 가지고 있습니다. 연성이 있는 이 철의 특성은 흑연 플레이크가 생성하는 응력 집중 효과가 있는 해면강입니다. 이 합금에 소량의 0.02~0.1% 마그네슘과 0.02~0.4% 세륨을 첨가하면 결합에 의해 흑연 침전물의 성장이 느려집니다. 흑연 평면의 가장자리까지.

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주철의 장점과 단점

장점:

다음은 다양한 응용 분야에서 주철의 이점입니다.

• 좋은 주조 속성
• 대량으로 제공됩니다.
• 저렴한 재료 비용
• 회주철에 대한 우수한 가공성
• 좋은 감수성.
• 내마모성이 뛰어납니다.
• 섭씨 20~350도 사이의 일정한 기계적 특성
• 높은 내구성
• 변형에 대한 저항

단점:

이 자료의 좋은 장점에도 불구하고 몇 가지 제한 사항이 여전히 발생합니다. 다음은 다양한 응용 분야에서 주철의 단점입니다.

• 인장 강도가 약합니다.
• 녹슬기 쉽습니다.
• 재료는 두꺼운 섹션의 느린 냉각으로 인해 섹션에 민감합니다.
• 높은 취성
• 백주철은 가공할 수 없습니다.
• 수익률 표시 없음.

이 기사에서는 주철의 정의, 용도, 특성, 구성 및 유형에 대해 설명하는 것이 전부입니다. 또한 주철의 장점과 단점에 대해서도 배웠습니다. 이 포스트를 통해 충분한 정보를 얻으셨기를 바라며, 그렇다면 다른 학생들과도 공유해 주시기 바랍니다. 읽어주셔서 감사합니다. 다음에 뵙겠습니다!