주철과 주강은 주조 산업에서 기본적이고 중요한 두 가지 재료입니다. 둘 다 철을 주성분으로 하고 있지만 탄소 함량과 제조 공정의 차이로 인해 물리적 특성과 최종 용도에 상당한 차이가 있습니다. 엔지니어링 프로젝트에 적합한 소재를 선택하려면 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다.

주철과 주강이란 무엇인가요?

주철 은 일반적으로 탄소 함량이 다음과 같은 철-탄소 합금입니다. 2.11% ~ 4.0%. 탄소 함량이 높아 주조성이 뛰어나 낮은 온도에서 녹아 복잡한 금형에 쉽게 흘러 들어갈 수 있습니다. 주철의 장점은 압축 강도가 높고 진동 감쇠가 우수하다는 것이지만, 인성과 연성이 약해 쉽게 부서지기 쉽다는 단점이 있습니다.

주강 은 일반적으로 탄소 함량이 다음과 같은 철-탄소 합금입니다. 0.05% ~ 2.11%. 주철에 비해 탄소 함량이 낮은 주강은 인성, 연성 및 내충격성이 뛰어납니다. 주강은 녹는점이 높고 주조 공정이 더 복잡하지만 전반적인 기계적 특성은 주철보다 훨씬 우수합니다.

주철의 주요 유형

주철은 미세 구조의 흑연 형태에 따라 여러 가지 유형으로 분류할 수 있으며, 각 유형은 고유한 특성을 제공합니다:

• 회색 주철: 흑연은 플레이크 형태로 나타납니다. 인성은 낮지만 진동 감쇠 및 가공성이 우수합니다. 일반적으로 기계 베드 및 엔진 블록에 사용됩니다.
• 연성 철: 흑연은 구 또는 결절 형태입니다. 이것은 인성과 강도를 크게 증가시켜 자동차 부품 및 파이프에 가장 널리 사용되는 주철 유형 중 하나입니다.
• 가단성 철: 백색 주철을 열처리하여 생산되며 흑연은 불규칙한 덩어리 형태입니다. 인성과 가소성이 우수하여 파이프 피팅 및 농기계에 자주 사용됩니다.
• 압축 흑연 인두: 흑연은 벌레 모양 또는 벌레 모양으로 회색과 연성 철이 혼합된 성질을 가지고 있습니다. 우수한 진동 감쇠와 높은 강도를 겸비하고 있어 디젤 엔진 블록과 배기 매니폴드에 많이 사용됩니다.

주강의 주요 유형

주강은 합금 함량과 특성에 따라 여러 유형으로 분류할 수도 있습니다:

• 탄소강 주조: 주성분은 철과 탄소입니다. 고강도와 인성이 요구되는 부품을 생산하는 데 사용됩니다.
• 저합금강 주조: 망간, 크롬, 몰리브덴과 같은 소량의 합금 원소를 함유하여 강도와 내마모성을 더욱 향상시킵니다. 중장비 및 구조용 부품에 적합합니다.
• 고합금강 주조: 합금 원소가 다량 함유되어 있어 내식성, 내열성, 내마모성이 우수합니다. 화학, 에너지 및 항공우주 산업에서 자주 사용됩니다.
• 마르텐사이트강 주조: 열처리를 통해 높은 경도와 강도를 얻을 수 있지만 용접성이 떨어집니다. 일반적으로 수력 터빈 부품에 사용됩니다.
• 오스테나이트강 주조: 내식성 및 내열성이 뛰어나고 자성이 없어 화학 장비 및 극저온 부품에 이상적인 선택입니다.
• 강수량 경화 강철 주조: 특수 열처리를 통해 매우 높은 강도와 인성을 달성하여 항공우주 산업에서 많이 사용됩니다.

핵심 성능 비교

성능 지표	주철	주강
견고성 및 내충격성	Poor	우수
압축 강도	우수	우수
캐스트 가능성	우수(복잡한 부품의 경우)	양호(높은 수축, 결함이 발생하기 쉬움)
용접성	Poor	우수
기계 가공성	Good	Poor
비용	Lower	더 높음

견고성 및 내충격성

이것이 주철과 주강의 가장 중요한 차이점입니다. 주강저탄소 및 균일한 미세 구조로 뛰어난 인성을 갖추고 있어 강력한 충격과 동적 하중을 견딜 수 있습니다. 주철는 내부 흑연 구조로 인해 인성이 약하고 심한 충격을 받으면 쉽게 부서지기 쉽습니다.

압축 강도

이와 관련하여 주철 탁월합니다. 매우 높은 정적 압축 하중을 견딜 수 있어 무거운 구조물을 지지하는 데 이상적인 소재입니다. 주강 또한 압축 강도는 우수하지만 일반적으로 같은 무게의 주철보다 약간 덜 효과적입니다.

캐스트 가능성

주철는 탄소 함량이 높아 유동성이 뛰어나 복잡한 디테일과 내부 채널이 있는 부품에 쉽게 주조할 수 있어 제조 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 주강 는 녹는점이 높고 수축이 커서 주조 시 수축 다공성과 같은 결함이 발생하기 쉬우므로 더 엄격한 공정 관리가 필요합니다.

용접성

주강 는 용접성이 뛰어나 용접, 조립 및 수리가 용이합니다. 반대로 주철 는 용접성이 매우 떨어지고 용접 시 열 응력으로 인해 균열이 생기기 쉬워 수리가 어렵습니다.

기계 가공성

내부 흑연의 자체 윤활 효과 때문입니다, 주철 는 가공성이 좋고 작업하기 쉽습니다. 주강 는 상대적으로 가공이 더 어렵고 더 단단한 툴링이 필요합니다.

비용

원자재와 제조 공정의 차이로 인해 다음과 같은 생산 비용이 발생합니다. 주철 는 일반적으로 주강. 따라서 성능 요구 사항이 충족되는 경우 주철이 더 경제적인 선택이 될 수 있습니다.

일반적인 애플리케이션 시나리오

이 두 소재는 서로 다른 특성으로 인해 서로 다른 분야에서 사용됩니다:

주철 애플리케이션

주로 높은 압축 강도와 진동 감쇠가 필요하지만 큰 충격을 받지 않는 상황에서 사용됩니다. 대표적인 제품은 다음과 같습니다. 기계 베이스, 엔진 블록, 중장비 프레임, 맨홀 뚜껑, 수도관 및 밸브 본체.

주강용 애플리케이션

높은 인성, 내충격성, 용접성이 요구되는 중요 부품에 자주 사용됩니다. 일반적인 제품은 다음과 같습니다. 굴삭기 버킷 톱니, 크레인 후크, 풍력 터빈 허브, 교량 구성품 및 압력 용기.

결론

간단히 말해, 큰 정적 하중을 견딜 수 있지만 강한 충격을 받지 않는 구성 요소가 필요한 경우입니다, 주철 가 더 비용 효율적인 선택일 수 있습니다. 하지만 충격, 장력, 극심한 스트레스를 견딜 수 있는 부품이 필요한 경우, 주강 는 대체할 수 없습니다. 올바른 재료 선택은 프로젝트의 성공과 안전을 보장하는 데 매우 중요합니다.

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