주철과 주강의 차이점은 무엇이며 왜 관심을 가져야 할까요? 프로젝트에 적합한 재료를 선택하려면 이러한 재료를 이해하는 것이 필수적입니다. 이 글에서는 주강과 주철의 뚜렷한 특성, 장점, 일반적인 응용 분야를 살펴봅니다. 각 재료의 장단점에 대한 인사이트를 얻어 엔지니어링 요구 사항에 맞는 정보에 입각한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다. 이 다재다능한 소재가 다음 빌드에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 자세히 알아보세요.
강철과 철은 모두 소량의 합금 원소와 불순물을 함유한 철-탄소 합금입니다. 탄소 함량에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다:
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주철은 탄소 함량이 2%보다 큰 철-탄소 합금입니다. 주철의 탄소는 종종 흑연의 형태로 존재하며 때로는 탄화물의 형태로 존재하기도 합니다.
주철에는 탄소 외에도 망간, 인, 황 및 기타 원소뿐만 아니라 1%~3%의 실리콘도 포함되어 있습니다.
합금 주철에는 니켈, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 붕소, 바나듐과 같은 원소도 포함되어 있습니다.
탄소와 실리콘은 주철의 미세 구조와 특성에 영향을 미치는 주요 요소입니다.
주철은 다음과 같이 나눌 수 있습니다:
1. 회색 주철:
탄소 함량이 높은(2.7% ~ 4.0%) 탄소는 주로 벗겨진 흑연의 형태로 존재하며 파단 표면은 회색입니다. 녹는점이 낮고(1145°C~1250°C), 응고 수축이 작으며, 압축성이 있습니다. 강도 및 경도 탄소강과 유사하며 충격 흡수력이 우수합니다.
공작 기계 베드, 실린더 및 상자와 같은 구조 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
2. 흰색 주철:
탄소와 실리콘 함량이 낮은 탄소는 주로 탄화물 형태로 존재하며 파단 표면은 은백색입니다.
응고되는 동안 수축이 커서 수축 구멍과 균열이 생기기 쉽습니다. 경도와 취성이 높고 충격 하중을 견디지 못합니다. 주로 가단 주철의 빈 부품과 내마모성 부품을 만드는 데 사용됩니다.
3. 가단성 주철:
획득 방법 어닐링 백색 주철인 흑연은 일반적으로 연성 철이라고 불리는 군집 모양으로 분포되어 있습니다. 미세 구조와 특성이 균일하고 내마모성이 뛰어나며 가소성과 인성이 우수합니다.
다음과 같은 부품을 제조하는 데 사용됩니다. 복잡한 모양 강력한 동적 부하를 견딜 수 있습니다.
4. 연성 주철:
회주철의 철수를 구상화하여 얻습니다. 침전된 흑연은 일반적으로 구형 주철이라고 하는 구형입니다.
일반 회주철보다 강도가 높고 인성 및 가소성이 우수합니다. 내연기관 부품, 자동차 부품, 농기계 등을 제조하는 데 사용됩니다.
5. 압축 흑연 다리미:
회주철의 철수를 압축하고 구상화하여 얻은 침전 흑연은 벌레와 같은 모양을 하고 있습니다.
기계적 특성은 회주철과 유사하며 주조 특성은 회주철과 회주철의 중간 정도입니다. 자동차 부품 제조에 사용됩니다.
6. 합금 주철:
적절한 양의 합금 원소(실리콘, 망간, 인, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 구리, 알루미늄, 붕소, 바나듐, 주석 등)가 첨가된 일반 주철입니다.
합금 원소는 주철의 매트릭스 구조를 변화시켜 내열성, 내마모성, 내식성, 저온 저항성 또는 비자성과 같은 해당 특성을 갖습니다.
광업, 화학 기계, 계측기 및 계량기용 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
주조에 사용되는 강철. 탄소 주강, 저합금 주강, 특수 주강의 세 가지 유형으로 나눌 수 있는 주조 합금입니다.
1. 탄소 주강:
탄소가 주요 합금 원소이며 소량의 다른 원소를 함유한 주조강입니다. 주조 저탄소강은 탄소 함량이 0.2% 미만, 주조 중탄소강은 탄소 함량이 0.2%~0.5%, 주조 고탄소강은 탄소 함량이 0.5% 이상입니다.
탄소 함량이 증가함에 따라 탄소 주강의 강도와 경도가 증가합니다. 탄소 주강은 강도, 가소성, 인성이 높고 비용이 저렴합니다.
압연기 프레임과 같이 큰 하중을 견디는 부품을 제조하는 중장비에 사용됩니다, 유압 프레스 베이스; 철도 차량에서 흔들베개, 측면 프레임, 바퀴, 커플러 등 큰 힘과 충격을 받는 부품을 제조하는 데 사용됩니다.
2. 저합금 주강:
망간, 크롬, 구리 등의 합금 원소가 포함된 주강. 합금 원소의 총량은 일반적으로 5% 미만으로 충격 인성이 높고 열처리를 통해 더 나은 기계적 특성을 얻을 수 있습니다.
저합금 주강은 탄소강보다 성능이 우수하고 부품 무게를 줄이며 수명을 연장합니다.
3. 특수 주강:
특별한 요구 사항을 충족하도록 정제된 합금 주강. 일반적으로 특정 특수 특성을 얻기 위해 하나 이상의 고함량 합금 원소를 포함하는 다양한 종류가 있습니다.
예를 들어 11%~14% 망간을 함유한 고망간강은 충격 마모에 강해 광산 기계 및 엔지니어링 기계의 내마모성 부품에 주로 사용되며, 크롬 또는 크롬-니켈 기반의 다양한 스테인리스강은 밸브 몸체, 펌프, 화학 산업용 용기 또는 대용량 발전소 터빈의 케이싱 등 부식 또는 650°C 이상의 고온 조건에서 작동하는 부품에 사용됩니다.
ASTM 표준 D-5S 오스테나이트 결절철에는 다음이 필요합니다. 탄소 함량 2.0% 미만.