연성 철이란 무엇인가요? 연성 철의 특성, 구성 및 용도에 대해 알아보세요.

연성 철이란 무엇인가요?

구상 흑연 주철 또는 구상 주철이라고도 하는 연성 주철은 우수한 기계적 특성으로 유명한 주철 합금입니다. 이 합금의 핵심 장점은 구상 흑연 마이크로 구조.

연성 철의 구성은 정밀하고 복잡합니다:

• 탄소(C): 3.0% – 4.0%

• 실리콘(Si): 1.8% – 2.8%

• 망간(Mn): 0.1% – 0.5%

• 유황(S): < 0.02%

• 인(P): < 0.08%

• 마그네슘(Mg): 0.03% – 0.06%

• 희토류 원소(RE): 0.01% – 0.05%

전통적인 회주철의 플레이크형 흑연과 달리 연성 주철의 흑연은 다음과 같은 형태로 존재합니다. 결절 형태. 이러한 미세 구조의 근본적인 변화는 소재의 특성을 획기적으로 개선하여 기존 주철보다 훨씬 우수합니다.

연성 철의 기원

연성 철은 우연히 발견된 소재가 아닙니다. 연성 철은 20세기 후반에 탄생한 획기적인 현대 발명품입니다. 1940s.

주철이 만들어지기 전에는 주철은 깨지기 쉬운 것으로 악명이 높았습니다. 내부 흑연이 날카로운 조각으로 형성되어 재료가 부서지기 쉬운 약점을 만들었기 때문입니다.

진정한 혁신은 1943 언제 H. Morrogh 박사 영국 주철 연구 협회의 연구진은 세륨 을 용융 철에 넣으면 흑연의 모양이 바뀔 수 있습니다. 거의 동시에 말이죠, 키스 밀리스 의 미국 국제 니켈 회사에서 독립적으로 유사한 효과를 발견했습니다. 마그네슘.

이 과학자들의 지칠 줄 모르는 노력으로 연성 철이 탄생했습니다. 이 혁신은 재료의 특성을 완전히 변화시켜 내부 흑연을 부서지기 쉬운 조각이 아닌 강하고 단단한 구체로 만들었습니다. 이를 통해 연성 철은 강철의 강도와 인성을 가지게 되었고 현대 산업에서 널리 사용될 수 있게 되었습니다.

연성 철의 장점

연성 주철은 전통적인 주철과 강철의 장점을 결합한 혁신적인 소재입니다.

• 뛰어난 강도와 견고함: 구형 흑연 구조는 연성 철에 매우 높은 인장 강도와 우수한 내충격성을 제공합니다.
• 탁월한 연성: 깨지기 쉬운 주철과 달리 강철과 유사한 소성 변형을 거쳐 파손되기 때문에 안전과 내구성에 매우 중요합니다.
• 뛰어난 캐스팅성: 유동성이 뛰어나고 수축이 적어 복잡하고 정교한 부품을 정밀하게 제조할 수 있습니다.
• 오래 지속되는 내구성: 주철의 내마모성과 내식성을 이어받아 열악한 환경에서도 제품이 오랫동안 안정적으로 작동할 수 있도록 보장합니다.

연성 철 성능

연성 철의 특정 성능은 다음과 같이 정의됩니다. 학년의 주요 기계적 특성을 직접 반영합니다.

• 인장 강도: 이 소재는 일반적으로 다음과 같은 광범위한 인장 강도를 제공합니다. 400 MPa ~ 900 MPa 이상.
  • 예시: 그리고 QT500-7 등급은 인장 강도가 500 MPa의 함량이 일반 회주철보다 몇 배나 높습니다.
• 신장: 이 측정 항목은 재료의 연성을 측정하며 범위는 다음과 같습니다. 2% ~ 25% 이상.
  • 예시: 그리고 QT400-18 등급은 인상적인 연신율을 가지고 있습니다. 18%고강도 QT800-2 등급은 연신율이 약 2%.
• 수율 강도: 이는 영구 변형이 발생하기 전에 재료가 견딜 수 있는 응력을 나타냅니다.
  • 예시: 그리고 QT500-7 등급의 항복 강도는 약 320 MPa를 사용하여 부하가 걸렸을 때 안정성을 보장합니다.

연성 철 등급

연성 철의 등급은 성능을 측정하는 가장 직접적인 방법이며, 각 등급은 특정 수준의 기계적 특성을 나타냅니다. 다음 표는 일반적인 등급을 비교한 것입니다.

출처 ISO 1083 국제 표준

연성 철은 무엇으로 만들어지나요?

연성 철은 다음과 같은 과정을 통해 생산됩니다. 구상화 처리. 여기에는 소량의 구상화제 (예: 마그네슘 또는 희토류 원소)를 용융 철에 첨가합니다. 이 화학 반응은 고형화 과정에서 탄소가 구형 흑연으로 결정화되도록 하는데, 이는 흑연의 고유한 특성을 얻기 위한 중요한 단계입니다.

연성 철의 용도는 무엇인가요?

연성 철은 다음을 포함하여 다양한 산업 분야에서 사용되는 다용도 소재입니다:

• 자동차 산업: 크랭크샤프트, 커넥팅 로드, 실린더 블록, 디퍼렌셜 하우징.
• 기계 공학: 밸브, 펌프 케이스, 기어 및 베어링 하우징.
• 농업 기계: 트랙터 부품 및 기타 농기구.