주철은 탄소 함량이 2.11%(일반적으로 2.5-4%) 이상인 철-탄소 합금입니다. 주성분이 철, 탄소, 실리콘인 다성분 합금이며 탄소강보다 망간, 황, 인과 같은 불순물이 더 많습니다. 때로는 주철의 기계적 특성이나 물리적, 화학적 특성을 개선하기 위해 일정량의 합금 원소를 첨가하여 합금 주철을 얻을 수 있습니다.
주철의 분류:
I. 주철의 탄소의 형태에 따라 주철은 다음과 같이 구분할 수 있습니다.
1. 백주철 탄소는 페라이트에 용해된 소량을 제외하고 나머지 탄소는 주철에 시멘타이트 형태로 존재하며, 그 파단은 은백색이므로 백주철이라고 합니다. 현재 백주철은 주로 제강 원료 및 가단 주철을 생산하는 블랭크로 사용됩니다.
2. 회주철 탄소는 주철의 전부 또는 대부분에 편상흑연 형태로 존재하며, 파단이 짙은 회색이어서 회주철이라고 합니다.
3. 침상 주철의 탄소 일부는 회주철과 유사한 흑연 형태로 존재하고, 다른 일부는 백색 주철과 유사한 자유 세멘타이트 형태로 존재합니다. 균열에 흑백 침상이 있으므로 침상 주철이라고 합니다. 이 유형의 주철은 또한 매우 단단하고 취성이 강하기 때문에 산업에서 거의 사용되지 않습니다.
2. 주철의 흑연의 형태에 따라 주철은 다음과 같이 구분할 수 있습니다.
1. 회주철 주철의 흑연은 플레이크 형태로 존재합니다.
2. 가단주철 주철의 흑연은 클러스터 형태로 존재합니다. 특정 조성의 백주철을 고온에서 장시간 어닐링하여 얻습니다. 기계적 성질(특히 인성 및 가소성)이 회주철보다 높기 때문에 일반적으로 가단주철이라고 합니다.
3. 연성 주철 주철의 흑연은 구형으로 존재합니다. 용융 주철을 주입하기 전에 구형화 처리를 한 후 얻습니다. 이 유형의 주철은 회주철 및 가단 주철보다 기계적 특성이 높을 뿐만 아니라 생산 공정이 가단 주철보다 간단할 뿐만 아니라 열처리를 통해 더욱 개선할 수 있습니다. 따라서 생산에서의 응용이 점점 더 광범위해지고 있습니다.
다양한 주철의 용도 백주철
백주철의 탄소는 전적으로 침투탄소(Fe3c) 형태로 존재하므로 파단이 밝은 흰색입니다. 따라서 백주철이라고 합니다. 경질 및 취성 Fe3c가 다량 존재하기 때문에 백주철은 경도가 높고 취성이 높으며 가공하기 어렵습니다. 따라서 산업용으로 직접 사용하는 경우가 드물고, 와이어 드로잉 다이, 볼밀 철구 등과 같이 내마모성이 필요하고 충격을 받지 않는 몇 가지 부품에만 사용됩니다. 대부분은 제강용 빌릿과 가단 주철로 사용됩니다.
회주철
주철의 대부분 또는 모든 탄소는 자유 플레이크 흑연의 형태로 존재합니다.파괴는 회색입니다.그것은 좋은 주조 성능, 좋은 절삭 가공성, 마찰 방지, 좋은 내마모성을 가지고 있으며, 그 용융 성분은 간단하고 저렴하며 복잡한 주물 및 내마모성 부품의 제조에 널리 사용됩니다.회주철은 매트릭스 구조에 따라 페라이트 기반 회주철, 펄라이트-페라이트 기반 회주철 및 펄라이트 기반 회주철의 세 가지 범주로 나뉩니다.회주철에는 플레이크 흑연이 있고 흑연은 밀도가 낮고 강도가 낮으며 경도가 낮고 가소성과 인성이 0에 가까운 구성 요소이기 때문입니다.그 존재는 강철 매트릭스에 많은 수의 작은 틈새와 같으며 베어링 면적을 줄이고 균열 원인을 증가시킵니다.따라서 회주철은 강도가 낮고 인성이 좋지 않으며 압력으로 가공할 수 없습니다.성능을 향상시키기 위해 펄라이트 매트릭스를 정제하기 위해 주입하기 전에 일정량의 페로실리콘, 실리콘 칼슘 및 기타 접종제를 용선에 첨가합니다.
가단성 주철
말렛 주철은 저탄소 및 실리콘 함량의 철-탄소 합금으로 백주철 블랭크로 만든 다음 장기간 고온 어닐링 처리를 거쳐 세멘타이트를 응집성 흑연으로 분해합니다. 단조 주철은 흑연화된 백주철입니다. 가단 주철은 열처리 후의 다른 미세 구조에 따라 두 가지 범주로 나뉩니다. 하나는 블랙하트 가단 주철과 펄라이트 가단 주철입니다. 블랙하트 가단 주철의 구조는 주로 페라이트(F) 매트릭스 + 응집성 흑연입니다. 펄라이트 가단 주철의 구조는 주로 펄라이트(P) 매트릭스 + 응집성 흑연입니다. 다른 하나는 화이트하트 가단 주철입니다. 화이트하트 가단 주철의 구조는 단면 크기에 따라 결정됩니다. 작은 단면은 페라이트를 기반으로 하고 큰 단면의 표면적은 페라이트이며 핵심은 펄라이트와 어닐링 탄소입니다. 흑연은 미세하고 고르게 분포됩니다. 이러한 접종 처리를 거친 주철을 접종 주철이라고 합니다.
연성주철
용융 주철(연성 주철)을 주입하기 전에 일정량의 구형화제(일반적으로 페로실리콘, 마그네슘 등을 사용)를 첨가하여 주철의 흑연을 구형화합니다. 탄소(흑연)는 주철 매트릭스에 구형으로 존재하기 때문에 매트릭스에 대한 절단 효과가 향상되고 연성 주철의 인장 강도, 항복 강도, 가소성 및 충격 인성이 크게 향상됩니다. 또한 내마모성, 충격 흡수, 우수한 공정 성능 및 낮은 비용의 이점이 있습니다. 현재 크랭크 샤프트, 커넥팅 로드, 롤러, 자동차 리어 액슬 등과 같은 가단 주철 및 일부 주강 및 단조강 부품을 널리 대체하고 있습니다.