이 블로그 게시물에서는 주조 공정에 사용되는 다양한 유형의 재료에 대해 살펴봅니다. 숙련된 기계 엔지니어로서 각 재료의 특성, 응용 분야 및 장점을 이해하는 데 도움이 되는 인사이트와 지식을 공유하겠습니다. 주조라는 매혹적인 영역으로 뛰어들어 이러한 재료가 어떻게 세상을 만들어가는지 알아볼 준비를 하세요!
일반적으로 사용되는 주조 금속은 크게 철과 비철 합금으로 분류할 수 있으며, 각각 다양한 용도에 적합한 고유한 특성을 제공합니다. 주조 금속의 선택은 기계적 특성, 비용, 무게, 내식성 등의 요인에 따라 달라집니다.
철 주조 금속에는 다음이 포함됩니다:
비철 주조 금속에는 다음이 포함됩니다:
1. 알루미늄 합금: 가벼운 무게, 내식성, 우수한 중량 대비 강도 비율로 유명합니다. 자동차, 항공우주 및 소비재에 널리 사용됩니다.
2. 구리 합금:
3. 아연 합금: 치수 안정성과 표면 마감이 우수합니다. 일반적으로 자동차 및 전자 부품의 다이캐스팅에 사용됩니다.
4. 마그네슘 합금: 가장 가벼운 구조용 금속으로, 경량화가 중요한 항공우주 및 자동차 분야에 사용됩니다.
5. 티타늄 합금: 무게 대비 강도가 높고 내식성이 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 항공우주, 의료용 임플란트, 고성능 스포츠 장비에 사용됩니다.
회주철, 연성 철, 연성 철, 연성 철, 연질 철, 주강 등 8가지 유형의 주조 재료가 일반적으로 사용됩니다, 주조 알루미늄 합금, 주조 청동, 주조 황동 등이 있습니다. 다음은 각 재료의 특징과 용도에 대한 설명입니다:
회주철은 유동성이 좋고 냉각 시 수축을 최소화하는 것으로 유명합니다. 강도는 낮지만 가소성과 인성을 나타냅니다.
그리고 탄성 계수 회주철의 압축 강도는 미세 구조에 따라 80,000~140,000MPa입니다. 압축 강도는 인장 강도보다 3~4배 높습니다.
이러한 특성 외에도 회주철은 우수한 내마모성과 진동 흡수력을 자랑하며 노치에 민감하지 않습니다. 또한 가공하기도 쉽습니다. 하지만 용접 성능이 좋지 않습니다.
회주철의 최대 온도 한계는 300~400°C로, 그 이상에서는 장시간 노출을 견디지 못합니다. 이러한 제한에도 불구하고 여전히 가장 일반적으로 사용됩니다. 주철의 종류전체 주철 생산량의 85%~90%를 차지합니다.
가단철은 회철보다 열등하지만 주철보다 우수한 특성을 가지고 있습니다. 강철. 주로 일정 수준의 강도와 인성이 요구되는 작고 얇은 벽을 가진 주물을 생산하는 데 사용됩니다.
또한, 가단성 철은 우수한 내식성 가공성이 뛰어납니다. 또한 충격 인성은 회주철보다 3~4배 더 높습니다.
회색으로 표시되는 동안 철 주물 은 종종 우수한 품질로 간주되지만, 연성 철 주물은 여전히 널리 사용되고 있으며 여러 가지 장점을 제공합니다. 예를 들어, 연성 철은 우수한 가공성으로 잘 알려져 있으며 다음을 통해 물성에 상당한 변화를 나타낼 수 있습니다. 열처리.
연성 철은 또한 회주철과 주강보다 인장 강도가 높고 연성 철과 강철보다 항복률 대 인장 강도 비율이 높습니다.
또한 충격 인성은 주철과 회주철의 중간 정도이지만 주철 중 최고의 가소성을 가지고 있습니다.
연성 철은 또한 우수한 저온 특성과 높은 피로 강도#45 강철과 비슷하지만 응력 집중에 대한 민감도는 강철보다 낮습니다.
또한 내마모성, 내열성, 내식성이 우수합니다.
연성 철의 또 다른 장점은 진동입니다. 댐핑 비율은 1:1.8:4.3으로 강철 및 회철과 비교했을 때 1:1.8:4.3입니다.
이러한 특성을 고려할 때 연성 철은 결함이 발생하기 쉽다는 과거의 명성에도 불구하고 다양한 응용 분야에서 중요한 재료로 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
버미큘러 흑연 주철의 기계적 특성은 다음 사이에 있습니다. 회색 주철 및 연성 철을 함유하고 있어 견고성, 내열성 및 내마모성이 우수한 소재입니다.
구상 주철에 비해 주조 품질이 더 좋으며 회주철과 비슷한 수준입니다.
강도는 회주철과 비슷하고 진동 방지 특성, 열전도율, 주조 성능은 회주철과 비슷합니다. 그러나 회주철보다 가소성과 내피로성이 우수합니다.
버미큘러 흑연 주철에는 필연적으로 일정량의 구상 흑연이 포함되어 있어 강도와 강성은 증가하지만 용철의 주조성이 저하될 수 있습니다. 이는 또한 주물의 가공성과 열전도율을 떨어뜨릴 수 있습니다.
주강의 주조 성능은 유동성이 낮고 수축률이 높기 때문에 종종 좋지 않은 것으로 간주됩니다.
그러나 포괄적인 기계적 특성뛰어난 강도, 인성, 가소성 등 다양한 장점을 가지고 있습니다. 실제로 주강의 인장 강도는 압축 강도와 거의 같습니다.
특수 주조강은 이러한 특성 외에도 내열성 및 내식성과 같은 고유한 특성을 가지고 있습니다.
밀도 알루미늄 합금 은 철의 3분의 1에 불과해 경량 구조물 제작에 이상적인 선택입니다.
일부 알루미늄 합금은 열처리를 통해 더욱 강화하여 전반적인 특성을 개선할 수 있습니다.
청동은 주석 청동과 주석이 없는 청동의 두 가지 유형으로 분류됩니다. 주석 청동은 내마모성과 내식성이 뛰어나고 강도와 경도가 높습니다.
그러나 주조 성능이 떨어지고 분리 및 수축 다공성이 발생하기 쉽습니다. 담금질해도 강도가 향상되지 않습니다.
주석이 없는 청동은 일반적으로 알루미늄 청동 또는 납 청동으로 만들어지며, 주조 성능이 떨어집니다. 알루미늄 브론즈는 높은 강도를 자랑하며 마모와 부식에 대한 저항력이 뛰어납니다.
반면 납 청동은 피로 강도가 높고 열전도율이 우수하며 내산성이 뛰어납니다.
큰 수축, 높은 일반 강도, 우수한 가소성, 우수한 내식성 및 내마모성.
우수한 절단 성능.
회색 주철 | 가단성 철 | 연성 철 | 버미큘러 흑연 주철 | |
흑연 형태 | Flaky | 응집제 | 구형 | 버미큘러 |
요약 | 1단계 흑연화 공정을 완전히 수행하여 얻은 주철 | 백색 주철은 흑연화에 의해 얻어지는 고강도 및 인성 주철의 일종입니다. 어닐링 | 구상 흑연은 구상화 및 접종으로 얻었습니다. | 버미큘러 흑연은 버미큘레이션 및 접종에 의해 얻어졌습니다. |
캐스트 가능성 | 좋은 | 회색 주철보다 더 나쁜 | 회색 주철보다 더 나쁜 | 좋은 |
절단 성능 | 좋은 | 좋은 | 좋은 | 매우 좋음 |
내마모성 | 좋은 | 좋은 | 좋은 | 좋은 |
강도 / 경도 | 페라이트: 낮음 펄라이트: 높음 | 회색 주철보다 높은 | 매우 높음 | 회색 주철보다 높은 |
가소성 / 인성 | 매우 낮음 | 주강에 가깝게 | 매우 높음 | 회색 주철보다 높은 |
애플리케이션 | 실린더, 플라이휠, 피스톤, 브레이크 휠, 압력 밸브 등 | 다음과 같은 중소형 부품 복잡한 모양 렌치, 농기구 및 기어와 같은 베어링 충격 | 내연기관의 크랭크샤프트, 밸브 등 고강도 및 인성이 요구되는 부품 | 디젤 엔진 실린더 헤드와 같이 열 충격에도 영구적으로 작동할 수 있는 부품 |
비고 | 낮은 노치 감도 | 단조 및 압착은 허용되지 않습니다. | 높은 내열성, 내식성 및 피로 강도(회주철의 2배) | 열 전도성, 열 피로 저항성, 성장 저항성 및 내산화성 |