주철의 정의 및 특성, 종류

소개글

주철의 정의 및 특성, 종류

목차

주철 [鑄鐵, cast iron]
주철의 종류
고급주철 [高級鑄鐵]
고력주철 [高力鑄鐵, high-strength cast iron]
구상흑연주철 [球狀黑鉛鑄鐵, nodular cast iron]
내산주철 [耐酸鑄鐵, acid proof cast iron]
내열주철 [耐熱鑄鐵, heat resistant cast iron]
백주철 [白鑄鐵, white cast iron]
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본문내용

주철 [鑄鐵, cast iron]
요약
1.7% 이상의 탄소를 함유하는 철은 약 1,150℃에서 녹으므로 주물을 만드는 데 사용할 수 있으나, 이 중에서 3.0∼3.6%의 탄소량에 해당하는 것을 일반적으로 주철이라고 한다. 주철을 녹이기 위해서 큐폴라라고 하는 용해로가 사용되며, 고로(高爐:용광로)에서 얻은 선철을 여기에 넣고, 코크스를 연료로 하여 녹인다. 보통 주철은 난로 ·맨홀의 뚜껑을 비롯해서 널리 주물제품으로 사용된다.
본문
1.7% 이상의 탄소를 함유하는 철은 약 1,150℃에서 녹으므로 주물을 만드는 데 사용할 수 있으나, 이 중에서 3.0∼3.6%의 탄소량에 해당하는 것을 일반적으로 주철이라고 한다. 주철을 녹이기 위해서 큐폴라라고 하는 용해로가 사용되며, 고로(高爐:용광로)에서 얻은 선철을 여기에 넣고, 코크스를 연료로 하여 녹인다.

주조되어 굳어진 상태의 주철에는 철과 시멘타이트(Fe3C)가 층상(層狀)을 이루고 늘어선 펄라이트라는 조직을 바탕으로 해서 편상(片狀)의 흑연이 산재한다. 흑연부분에서는 강도를 기대할 수 없으므로, 강도를 필요로 할 때에는 시멘타이트의 분해를 가감하여 흑연이 나오는 것을 조절한다. 예를 들면, 응고할 때에 접종(接種)해서 흑연을 둥근 입자 모양으로 하면 입상(粒狀:노듈러) 흑연(黑鉛)주철이 되어 아주 강해진다. 냉각 속도를 가감해서, 철의 바탕을 침상(針狀)으로 한 침상주철이나, 탄소량을 줄여서 바탕을 강에 근접시키는 고급주철도 있다. 보통 주철은 난로 ·맨홀의 뚜껑을 비롯해서 널리 주물제품으로 사용된다.

주철의 종류
가단주철 [可鍛鑄鐵, malleable cast iron]
요약
주조성이 좋은 백선조직(白銑組織)의 주철을 용해 ·주조하여, 적당한 열처리를 가함으로써 견인성(堅靭性)을 부여한 주철을 말한다. 보통의 주철과 달리, 탄소가 흑연으로까지 분해되지 않고 철과의 화합물인 시멘타이트 Fe3C가 되도록 주물(백선)을 만들어, 이것을 철광석과 같은 철산화물과 함께 900 ℃ 정도로 가열하여 시멘타이트를 분해시키고, 그 이상 나오는 탄소는 산화시켜 제거하여 거의 철로만 이루어지는 부분을 만듦으로써 가단성을 부여한다.
본문
보통의 주철은 이른바 주물(鑄物)이어서 강도가 낮고 가단성(可鍛性)이 부족하다. 이것은 주철의 조직이 합금원소에 들어 있는 4 % 가량의 탄소가 큰 흑연결정(黑鉛結晶)으로 되어 있어, 이 부분이 강도가 전혀 없는 데다가 균열의 발생원인이 되어 있기 때문이다. 그래서 탄소가 흑연으로까지 분해되지 않고 철과의 화합물인 시멘타이트 Fe3C가 되도록 주물(백선)을 만들어, 이것을 철광석과 같은 철산화물과 함께 900 ℃ 정도로 가열하여 시멘타이트를 분해시키고, 그 이상 나오는 탄소는 산화시켜 제거하여 거의 철로만 이루어지는 부분을 만듦으로써 가단성을 부여한다.

열처리 방법에 따라, 분해되어 나오는 탄소를 중심부까지 산화 제거하여 내부가 하얀 백심(白心)가단주철과, 중심 쪽으로 분해되어 나온 흑연을 그대로 남겨 두어 내부가 검은 흑심(黑心)가단주철의 두 종류가 생긴다.

참고 자료

없음