1 주철의 개요
1) 주철의 정의
- 무쇠 또는 쇠(iron)로 불리며 1.7% 이상 6.7% 미만의 탄소를 함유하는 철의 합금이다.
* 탄소함유량 6.7% 을 초과하는 탄소합금은 취성이 너무 커서 제품화하지 않음.
* 1.7% 미만의 철은 강(steel)이라고 부른다.
* 일반적으로 탄소함유량 3~4% 의 탄소강을 뜻한다.
2) 특징
- 주조성이 우수하여 복잡한 물체 제작이 가능
- 단위 무게당 가격이 저렴
- 주조품표면으 단단하고 녹이 잘 슬지 않는다
- 도색이 잘된다.
- 마찰저항이 커서 절삭가공이 쉽다.
- 인장강도, 굽힘강도, 충격값이 작다. 압축강도는 크다.
2 주철조직
1) 주철의 조직 : 유리탄소+화합탄소
- 유리탄소와 화합탄소의 조합으로 주철의 종류가 달라짐
* 회주철 : 류리탄소가 많다. 흑색 연한 주철.
* 백주철 ; 화합탄소가 많다. 백색 단단한 주철.
- 편상흑연에서 구상흑연으로 변할수록 강도가 카다
2) 마우러조직도
마우러조직도
- Ⅰ백주철 : P(펄라이트)+C(시멘타이트)
- Ⅱa 반주철 : P+C+흑연
- Ⅱ 회주철 : P+흑연
- Ⅱb 회주철 : P+F(페라이트)+흑연
- Ⅲ 회주철 : F+흑연
3 주철의 종류
1) 보통주철
- GC 1~3종
- 인장강도 100~200MPa
- 편상흑연+페라이트조직
- 용융점이 낮으나 유동성이 좋다. 주물용
2) 고급주철
- 미한나이트주철등(흑연을 미세화하여 강도를 증가시킴)
- 인장강도 250MPa 이상, 높은강도가 요구되는 부품에 사용됨.
- 펄라이트+미세흑연조직
- 다양한 고급주철 제조법이 개발됨
* 렌쯔법, 에멜법
* 미한법(미한나이트 제조용)
3) 합급주철(특수주철)
- Al : 강력한 흑연화, 저항성 향상, 내열성
- Cr : 흑연화방지, 탄화물을 안정화시킴
- Mo : 내마모성 증가
- Ni : 흑연화촉진, 내열성, 내산성, 내알칼리성, 내마모성 증가
- Cu : 경도, 내마모성, 내식성 향상
- Si : 내열성
- V : 강력한 흑연화 방지
4) 냉경주철
- 칠드주철 : 냉경주물, 표면은 백주철, 내부는 회주철로 구성됨
5) 구상흑연주철
- 페라이트주철
- 주철의 구상화를 통함
* 내마멸성, 내열성, 내산성우수
* 인장강도 500~700MPa(주조시), 450~550MPa(풀림처리시)
* 자동차 주물부품에 사용됨
6) 가단주철
- 백주철을 열처리하여 강인성을 부여한 주철
- 종류 : 백심가단주철, 흑심가단주철, 펄라이트가단주철등.