구상철 또는 구상철이라고도 하는 연성철은 독특한 미세구조를 가진 철 합금으로, 높은 강도, 유연성, 내구성, 그리고 탄성을 제공합니다. 3% 이상의 탄소를 함유하고 있으며, 흑연 편상 구조 덕분에 파손 없이 굽히거나 비틀거나 변형할 수 있습니다. 연성철은 기계적 성질이 강철과 유사하며 일반 주철보다 훨씬 견고합니다.
구상흑연주철 주물은 용융 구상흑연주철을 주형에 주입하여 냉각 및 응고시켜 원하는 형상을 만드는 방식으로 제작됩니다. 이러한 주조 공정을 통해 내구성이 뛰어난 견고한 금속 물체가 탄생합니다.
연성주철의 독특한 점은 무엇인가?
구상흑연주철은 1943년 기존 주철의 현대적 개량형으로 발명되었습니다. 흑연이 편상 형태로 나타나는 주철과 달리 구상흑연주철은 구상흑연을 가지고 있어 "구상흑연"이라는 용어가 붙었습니다. 이러한 구조 덕분에 구상흑연주철은 균열 없이 굽힘과 충격을 견딜 수 있으며, 취성과 파괴가 발생하기 쉬운 기존 주철보다 훨씬 뛰어난 복원력을 제공합니다.
구상흑연주철은 주로 철 함량이 90%가 넘는 고순도 철인 선철로 만들어집니다. 선철은 잔류 또는 유해 성분이 적고, 화학적 조성이 균일하며, 생산 과정에서 최적의 슬래그 조건을 조성하기 때문에 선호됩니다. 이러한 원료는 구상흑연주철 주물 공장에서 고철과 같은 다른 원료보다 선철을 선호하는 주요 이유입니다.
연성 주철의 특성
다양한 종류의 구상흑연주철은 주조 중 흑연 주변의 기지 구조를 조작하거나 추가적인 열처리를 통해 만들어집니다. 이러한 미세한 조성 변화는 특정 미세 구조를 얻기 위해 설계되며, 이는 결국 각 구상흑연주철의 특성을 결정합니다.
연성 주철은 흑연 구형체가 매립된 강철로 생각할 수 있습니다. 흑연 구형체를 둘러싼 금속 기질의 특성은 연성 주철의 특성에 상당한 영향을 미치는 반면, 흑연 자체는 연성 주철의 탄성과 유연성에 기여합니다.
연성 주철에는 여러 유형의 매트릭스가 있는데, 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다.
- 1. 페라이트– 높은 연성과 유연성을 가진 순수 철 기지이지만 강도는 낮습니다. 페라이트는 내마모성은 낮지만, 높은 내충격성과 가공 용이성으로 인해 연성 주철에서 중요한 소재로 사용됩니다.
- 2. 펄라이트– 페라이트와 탄화철(Fe3C)의 복합재입니다. 비교적 단단하고 연성이 적당하며, 높은 강도, 우수한 내마모성, 그리고 적당한 내충격성을 제공합니다. 펄라이트는 또한 우수한 가공성을 제공합니다.
- 3. 펄라이트/페라이트– 펄라이트와 페라이트가 혼합된 조직으로, 상업용 연성 주철에서 가장 흔히 발견되는 기지 조직입니다. 두 조직의 특성을 결합하여 강도, 연성, 그리고 가공성 면에서 균형 잡힌 접근 방식을 제공합니다.
각 금속의 고유한 미세 구조는 물리적 특성을 변화시킵니다.
일반적인 연성 주철 등급
다양한 연성 주철 사양이 있지만 주조소에서는 일반적으로 3가지 일반 등급을 제공합니다.
연성 주철의 장점
연성 주철은 설계자와 제조업체에 여러 가지 이점을 제공합니다.
- • 주조 및 가공이 용이하여 생산 비용이 절감됩니다.
- • 강도 대 중량 비율이 높아 내구성이 있으면서도 가벼운 구성품을 만들 수 있습니다.
- • 연성 주철은 인성, 비용 효율성, 신뢰성의 균형이 좋습니다.
- • 뛰어난 주조성과 가공성으로 복잡한 부품에 적합합니다.
연성 주철의 응용 분야
강도와 연성 덕분에 구상흑연주철은 광범위한 산업 분야에 사용됩니다. 배관, 자동차 부품, 기어, 펌프 하우징, 기계 베이스 등에 널리 사용됩니다. 구상흑연주철은 균열에 대한 저항성이 뛰어나 볼라드 및 충격 보호와 같은 안전 분야에 이상적입니다. 또한 풍력 발전 산업을 비롯하여 내구성과 유연성이 필수적인 고응력 환경에서도 널리 사용됩니다.
게시 시간: 2024년 4월 25일
